(57)【要約】  本発明は、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病、体重減少、および関連する疾患に関する診断方法、スクリーニング方法、および処置方法を提供する。特に、本発明は、このような健康状態をＩＫＫｉ阻害剤によって処置する方法、このような健康状態をＩＫＫｉの状態に基づいて診断する方法、およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物をスクリーニングする方法を提供する。
2011518126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インスリンシグナル伝達の異常を処置する方法であって、
ａ）インスリンシグナル伝達の異常を生じているか、または当該異常を生じるおそれがある対象を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉを阻害する薬剤の治療有効量を上記対象に投与するステップとを包含しており、
投与する上記ステップが、上記対象におけるインスリンシグナル伝達の改善をもたらす、方法。
【請求項２】
対象における体脂肪を減少させるか、または体脂肪の増加を予防する方法であって、
ａ）体重超過または肥満体の身体組成を生じているか、またはそれらのいずれかを生じるおそれがある対象を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉを阻害する薬剤の治療有効量を上記対象に投与するステップとを包含しており、
投与する上記ステップが、上記対象における体脂肪の減少、または体脂肪の増加の防止をもたらす、方法。
【請求項３】
診断方法であって、
ａ）対象から試料を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉタンパク質、ＩＫＫｉ転写物、リン酸化を受けているインスリン受容体、およびＴＬＲ４によって媒介されるリン酸化を受けているＩＫＫｉから成る群から選択される分子の、上記試料におけるレベルを測定するステップと、
ｃ）上記対象がインスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いか否かを決定するステップであって、上記対象が上記健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことは、ステップｂ）において測定される上記分子のレベルが高いことによって示されるステップとを包含している、方法。
【請求項４】
測定する上記ステップは、上記分子に特異的な薬剤の使用を含んでおり、当該薬剤が、核酸プローブ、非リン酸化型特異的抗体およびリン酸化型特異的抗体から成る群から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記分子の上記レベルが、上記健康状態と関連することが知られている基準、または上記健康状態を生じていない健康な個体からの基準と比較される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法であって、
ａ）ＩＫＫｉを含んでいるポリペプチド、インスリン受容体を含んでいるポリペプチド、標識された３価のリン元素、およびＩＫＫｉを阻害する薬剤の候補物を、阻害剤の上記候補物の非存在下において上記ＩＫＫｉポリペプチドよって上記インスリン受容体のリン酸化を促進するために十分な条件において、混合するステップと、
ｂ）上記インスリン受容体のリン酸化についての、上記ＩＫＫｉポリペプチドの活性を決定するステップとを包含している、方法。
【請求項７】
ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法であって、
ａ）インスリン受容体を含んでいる細胞または細胞の溶解物を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物に上記細胞を接触させるステップと、
ｃ）ＩＫＫｉ阻害剤の上記候補物が、上記インスリン受容体のリン酸化レベルおよびグルコースの代謝速度から成る群から選択される特性に影響を与えたか否かを決定するステップとを包含している、方法。
【請求項８】
上記ＩＫＫｉ阻害剤がグルコースの上記代謝速度に影響を与えるか否かを決定する上記ステップは、上記細胞によるグルコース取込み、インスリン受容体のリン酸化状態、ＡＰＳのリン酸化状態、Ｃｂｌのリン酸化状態、ＴＣ１０のリン酸化状態、ＧＬＵＴ４のグルコース輸送能、ＧＬＵＴ４の原形質膜への移動、および対照細胞に対する上記細胞の大きさから成る群から選択される特徴を測定することを包含している、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記細胞が、接触させる上記ステップの前にＩＫＫｉ誘導剤を用いて処理される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
インスリンシグナル伝達の上記異常が、含脂肪細胞、脂肪組織のマクロファージ、脂肪組織、肝細胞および肝組織から成る群から選択される部位に生じる、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項１１】
上記対象は、肥満症、糖尿病およびインスリン抵抗性から成る群から選択される健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれがある、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項１２】
投与する上記ステップは、グルコース代謝の増大、体脂肪の減少、体脂肪が増加していないこと、インスリン受容体シグナル伝達の促進、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下、肝臓の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、脂肪組織の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、肝脂肪症の軽減もしくは予防、代謝エネルギー消費の促進、循環する遊離脂肪酸の低減、およびコレステロールの減少から成る群から選択される転帰をもたらす、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１３】
上記インスリン受容体のリン酸化レベルの低下は、インスリン受容体の配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン残基に生じる、請求項３、６または７に記載の方法。
【請求項１４】
上記対象におけるＩＫＫｉに媒介されるＩκＢのリン酸化は、ＩＫＫｉを阻害する上記薬剤によって影響を受けない、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１５】
上記ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体、ｓｉＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、非リン酸化型に特異的な抗ＩＫＫｉ抗体、およびリン酸化型に特異的な抗ＩＫＫｉ抗体から成る群から選択された薬剤を含んでいる、請求項１、２、６または７に記載の方法。
【請求項１６】
ＩＫＫｉ阻害剤の上記候補物を動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤の当該候補物が、当該動物におけるグルコース代謝を促進するか否かを決定するステップとをさらに包含している、請求項６または７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、国立衛生研究所によって授与された付与番号第5R01DK060591-03号の下に、政府の支援を受けてなされたものである。政府は、本発明における所定の権利を有している。
【０００２】
〔関連出願の相互参照〕
本願は、２００８年３月２５日に出願された、係属中の米国仮特許出願第61/039,295号に対する優先権を主張する。当該出願の引用によって、その全体が本願に援用される。
【０００３】
〔発明の分野〕
本発明は、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病、体重減少、および関連する障害に対する診断方法、スクリーニング方法、および処置方法に関する。特に、本発明は、このような健康状態をＩＫＫｉ阻害剤を用いて処置する方法、このような健康状態をＩＫＫｉの状態に基づいて診断する方法、およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物をスクリーニングする方法を提供する。
【０００４】
〔背景〕
一般的には、肥満とは、脂肪組織の過剰として定義される。臨床的には、肥満とは、健康状態に害を与える量の脂肪過多として定義される。標準的な身長−体重表に基づく望ましい体重を２０％超過した軽度の肥満でさえも、疾患および早死にの危険性を増大させ得る。肥満症および糖尿病の病因は、完全には重複していないが、現在では、肥満症および糖尿病は、明らかな生化学的および生理学的な成因を共有していることが、十分に明らかにされている。
【０００５】
糖尿病および肥満症の代謝異常の発生率は、異常発生のレベルに達している。推計では、１億２千万を超えるアメリカ人が臨床的に体重を超過しており、毎年、１千万以上のアメリカ人が糖尿病と診断されている。さらに、肥満症および糖尿病は、他の疾患および異常（例えば、循環器疾患、脳卒中高血圧症および腎不全）の進行を引き起こすか、もしくはこれらの進行に寄与するか、またはこれらの処置に少なくとも悪影響を及ぼし得る。糖尿病および肥満症、ならびにこれらの疾患に関連する合併症の経済的負担を合わせると、年に１千億ドルを超えると推定されている。肥満症および糖尿病は、人間の健康に大きな影響を与えると共に、世界中の国々の保健医療制度にも多大な影響を与えている。
【０００６】
近年発売された減量用の薬剤は、効き目がないか、またはわずかな効能しかなく有害な副作用が示されている。同様に、大きな医療上のニーズにもかかわらず、製薬業界は、糖尿病を管理する処置薬の開発にわずかな成功しか修めていない。最も一般的な処置薬（スルホニル尿素）は、有効ではなく、最も有望な新薬（チアゾリジンジオン）は、稀ではあるが致命的な副作用が実証されている。従って、肥満症および糖尿病の分子レベルにおけるより包括的な理解、これらの異常に対する素因の早期検出を可能にする診断テスト、およびこれらの疾患を予防および処置する、有害な副作用のないより効果的な医薬品に対する火急の必要性がある。
【０００７】
〔発明の概要〕
本発明は、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病、体重減少および関連する障害に関する診断方法、スクリーニング方法ならびに処置方法を提供する。特に、本発明は、このような健康状態をＩＫＫｉ阻害剤を用いて処理する方法、このような健康状態をＩＫＫｉの状態に基づいて診断する方法、およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物をスクリーニングする方法を提供する。
【０００８】
いくつかの実施形態において、本発明は、インスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じている対象にＩＫＫｉ阻害剤を投与するステップを包含している、処置方法を提供する。ここで、投与する上記ステップによって、この健康状態の１つ以上の症状が軽減される。
【０００９】
特定の形態では、インスリン受容体シグナル伝達の異常は、対象の脂肪細胞、または脂肪組織マクロファージ、肝細胞または筋細胞に生じている。特定の形態では、インスリン受容体シグナル伝達の異常は、グルコース代謝障害を対象に起こさせる。さらなる実施形態では、投与する上記ステップは、対象の含脂肪細胞および脂肪組織マクロファージによるグルコース代謝の増大を引き起こす。いくつかの実施形態では、グルコース代謝の増大は、インスリンに応答してインスリン受容体シグナル伝達が増大することによって引き起こされる。特定の実施形態では、投与する上記ステップは、対象の体脂肪を減少させる（例えば、対象の含脂肪細胞のサイズが小さくなる）。特定の実施形態では、投与する上記ステップは、患者に、少なくとも１０ポンド（例えば、１０ポンド、１５ポンド、２０ポンド、３５ポンド、６０ポンド、１００ポンド、２００ポンドまたはそれ以上）減量させる。いくつかの実施形態では、投与する上記ステップは、患者の体重の少なくとも５％の減少（例えば、少なくとも７％、１０％、２０％、３０％、５０％、７５％の減少、またはそれ以上の減少）を引き起こす。
【００１０】
いくつかの実施形態では、処置される健康状態は肥満症である。他の実施形態では、処置される健康状態は糖尿病（例えば、Ｉ型、ＩＩ型または両方（Ｉ型およびＩＩ型））である。さらなる実施形態では、処置される健康状態はインスリン抵抗性である。特定の実施形態では、対象は、Ｉ型またはＩＩ型の糖尿病に罹っていない。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのインスリン受容体リン酸化活性を阻害する。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ヒトインスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）におけるセリン、または例えば配列の整列化の実施によって位置決定され得る、他の種（例えば、ハツカマウス、ネコ、イヌ、ラット、ウマ、ウシ等）のインスリン受容体配列における対応するセリンにおける、ＩＫＫｉのインスリン受容体リン酸化活性を阻害する。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ヒトインスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）または関連する種のセリンにおける、ＩＫＫｉのインスリン受容体リン酸化活性を阻害するが、ＩＫＫｉの１つ以上の他の活性（例えば、１つ以上のＩｋＢタンパク質のリン酸化）を阻害しない。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、グルコースまたは脂質の恒常性の調節異常に対して直接的または間接的に寄与する他のタンパク質のリン酸化を阻害する。
【００１１】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体を含んでいる。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＲＮＡ干渉を介して作用する。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ｓｉＲＮＡまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドである。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、抗ＩＫＫｉ抗体（例えば、モノクローナル抗体または抗体断片）である。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのＴＬＲ４によるリン酸化形態に対して特異的な抗ＩＫＫｉ抗体である。
【００１２】
特定の実施形態では、本発明は、対象の体脂肪を減少させる方法を提供する。この方法は、対象の体脂肪の減少が生じるような条件下において、対象にＩＫＫｉ阻害剤を投与するステップを包含している。さらなる実施形態では、体脂肪の減少は、ＩＫＫｉ阻害剤によるグルコース代謝の増大の結果として生じる。いくつかの実施形態では、体脂肪の減少は、インスリン受容体シグナル伝達の増大によって生じる。
【００１３】
特定の実施形態では、本発明は、ａ）対象からの試料におけるＩＫＫｉタンパク質またはｍＲＮＡの発現量を測定するステップと、ｂ）対象が、インスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いか否かを決定するステップとを包含している、診断方法を提供する。ここで、ＩＫＫｉタンパク質またはｍＲＮＡの高い発現量は、対象が上記健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことを示す。
【００１４】
いくつかの実施形態では、試料は、対象からの含脂肪細胞、脂肪組織マクロファージ、または脂肪組織を含んでいる。さらなる実施形態では、測定する上記ステップは、抗ＩＫＫｉ抗体または抗体断片の使用を含んでいる。特定の実施形態では、測定する上記ステップは、ＩＫＫｉ核酸プローブ（例えば、配列番号１３の少なくとも一部）の使用を含んでいる。さらなる実施形態では、診断される健康状態は、肥満症または肥満に対する素因である。さらなる実施形態では、診断される健康状態は、Ｉ型の糖尿病、ＩＩ型の糖尿病、またはその両方（Ｉ型およびＩＩ型の糖尿病）である。いくつかの実施形態では、診断される健康状態はインスリン抵抗性である。
【００１５】
さらなる実施形態では、本発明は、対象からの試料におけるインスリン受容体のリン酸化レベルを決定するステップと、ｂ）対象が、インスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いか否かを決定するステップとを包含している、診断方法を提供する。ここで、試料におけるインスリン受容体の高いリン酸化のレベルは、対象がこの健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことを示す。
【００１６】
いくつかの実施形態において、インスリン受容体のリン酸化レベルが、基準と比較される。ここで、当該基準は、上記健康状態と関連することが知られているか、または当該健康状態を生じていない健康な個体からのものである。特定の実施形態では、試料は、対象からの含脂肪細胞、脂肪組織マクロファージまたは脂肪組織が含まれている。さらなる実施形態では、診断される健康状態は肥満症である。さらなる実施形態では、診断される健康状態は、Ｉ型の糖尿病、ＩＩ型の糖尿病、または両方（Ｉ型およびＩＩ型の糖尿病）である。いくつかの実施形態では、診断される健康状態はインスリン抵抗性である。
【００１７】
特定の実施形態では、本発明は、ａ）対象からの試料におけるＴＲＬ４媒介性のＩＫＫｉリン酸化のレベルを決定するステップと、ｂ）対象が、インスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いかを決定するステップとを包含している、診断方法を提供する。ここで、試料におけるＩＫＫｉのＴＲＬ４媒介性のＩＫＫｉリン酸化の高いレベルは、対象が、上記健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことを示している。
【００１８】
特定の実施形態では、本発明は、薬剤の候補物をスクリーニングする無細胞法を提供する。この方法は、ａ）ＩＫＫｉ（例えば、完全なタンパク質または活性ペプチドの断片）、インスリン受容体、標識された３価のリン元素、およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物を、ＩＫＫｉが、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物によって阻害されない場合に、標識された３価のリン元素をインスリン受容体に受け渡し得る条件下において混合するステップと、ｂ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物が、ＩＫＫｉによるインスリン受容体のリン酸化を阻害するか否かを決定するステップとを包含している。
【００１９】
特定の実施形態では、決定する上記ステップは、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物によって、ＩＫＫｉが、配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）内のインスリン受容体内のセリンをリン酸化するか、または関連する非ヒトインスリン配列内のセリンにおいてリン酸化することが阻害される否かを評価するステップを包含している。さらなる実施形態では、この方法は、ｃ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物を動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤が動物におけるグルコース代謝を促進する否かを決定するステップとをさらに包含している。いくつかの実施形態では、動物は、肥満症、糖尿病またはインスリン抵抗性のモデルである。他の実施形態では、決定する上記ステップは、処置の前および後に、動物の体重を測定するステップを包含している。
【００２０】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体を含んでいる。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＲＮＡ干渉を介して作用する。他の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ｓｉＲＮＡまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドである。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、抗ＩＫＫｉ抗体（例えば、モノクローナル抗体または抗体断片）である。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのＴＬＲ４リン酸化形態に対して特異的な抗ＩＫＫｉ抗体である。
【００２１】
特定の実施形態では、本発明は、薬剤の候補物をスクリーニングする方法であって、ａ）インスリン受容体を含んでいる細胞（例えば、含脂肪細胞、マクロファージ、もしくは３Ｔ３−Ｌ１線維芽細胞、または他の含脂肪細胞培養株）をＩＫＫｉ阻害剤の候補物に接触させるステップと、ｂ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物が、細胞内のインスリン受容体のリン酸化を阻害するか、または当該リン酸化のレベルを低下させる否かを決定するステップとを包含している方法を提供する。いくつかの実施形態では、この方法は、決定する上記ステップの前に、細胞を溶解させて細胞溶解物を生成するステップをさらに包含している。さらなる実施形態では、決定する上記ステップは、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリンにおけるリン酸化のレベルを試験するステップを包含している。特定の実施形態では、細胞は、含脂肪細胞または脂肪組織マクロファージである。
【００２２】
いくつかの実施形態では、決定する上記ステップは、インスリン受容体のリン酸化形態または非リン酸化形態を認識する抗体または抗体断片の使用を含んでいる。さらなる実施形態では、決定する上記ステップは、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン、または非ヒトインスリン受容体配列の対応するセリンにおいて、インスリン受容体のリン酸化形態を認識する抗体または抗体断片の使用を含んでいる。他の実施形態では、決定する上記ステップは、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン、または非ヒトインスリン受容体配列内の対応するセリンにおいて、インスリン受容体の非リン酸化形態を認識する抗体または抗体断片の使用を含んでいる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、上記方法は、ｃ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物を動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤が動物におけるグルコース代謝を促進する否かを決定するステップとをさらに包含している。特定の実施形態では、動物は、肥満症、糖尿病またはインスリン抵抗性のモデルである。さらなる実施形態では、決定する上記ステップは、処置の前および後に、動物の体重を測定するステップを包含している。
【００２４】
特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体を含んでいる。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物は、ＲＮＡ干渉を介して作用する。他の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ｓｉＲＮＡまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドである。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物は、抗ＩＫＫｉ抗体である。いくつかの実施形態では、接触させる上記ステップの前に、ＩＫＫｉ誘導因子を用いて細胞を処理する。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ誘導因子は、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、リポ多糖類（ＬＰＳ）、インターロイキン−１（ＩＬ−１）、インターロイキン−６（ＩＬ−６）、インターフェロンγ、およびミリスチン酸ホルボールから成る群から選択される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、本発明は、薬剤の候補物をスクリーニングする方法であって、ａ）活性化されたＩＫＫｉタンパク質を含んでいる含脂肪細胞または脂肪組織マクロファージである細胞を、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物に接触させるステップと、ｂ）ＩＫＫｉ阻害剤が、細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定するステップとを包含している方法を提供する。特定の実施形態では、接触させる上記ステップの前に、細胞をＩＫＫｉ誘導因子にまず接触させる。他の実施形態では、ＩＫＫｉ誘導因子は、ＬＰＳ、ＩＬ−１、ＩＬ−６、インターフェロンγおよびミリスチン酸ホルボールから成る群から選択される。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤が細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定する上記ステップは、細胞によるグルコース取込みを測定するステップを包含している。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤が細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定する上記ステップは、細胞内のインスリン受容体のリン酸化の状態を測定するステップを包含している。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤が細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定する上記ステップは、Ａｐｓ、Ｃｂｌ、およびＴＣ１０から成る群から選択されるタンパク質のリン酸化の状態を測定するステップを包含している。
【００２７】
さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤が細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定する上記ステップは、ＧＬＵＴ４のグルコース輸送能を測定するステップを包含している。さらなる実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤が細胞内のグルコース代謝を促進する否かを決定する上記ステップは、対照細胞と比較した細胞の大きさを測定するステップを包含している。特定の実施形態では、本方法は、ｃ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物を動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤が動物におけるグルコース代謝を促進する否かを決定するステップとをさらに包含している。いくつかの実施形態では、動物は、肥満症、糖尿病またはインスリン抵抗性のモデルである。特定の実施形態では、決定する上記ステップは、処置の前および後に、動物の体重を測定するステップを包含している。
【００２８】
いくつかの実施形態では、本発明は、インスリンの異常に関連する健康状態を処置する方法を提供する。この方法は、インスリンシグナル伝達の異常を生じているか、またはインスリンシグナル伝達の異常を生じるおそれがある対象を用意するステップと、ＩＫＫｉを阻害する薬剤の治療有効量を当該対象に投与するステップとを包含しており、ここで、この投与するステップが、対象のインスリンシグナル伝達の改善をもたらす。いくつかの実施形態では、インスリンシグナル伝達の異常は、例えば、含脂肪細胞、脂肪組織マクロファージ細胞、脂肪組織、肝臓細胞および肝臓組織において生じる。いくつかの実施形態では、対象は、肥満症、糖尿病、およびインスリン抵抗性といった健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれがある。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉを阻害する薬剤の投与は、グルコース代謝の増大、体脂肪の減少、体脂肪が増加しないこと、インスリン受容体シグナル伝達の増大、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下、肝臓の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、脂肪組織の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、肝脂肪症の軽減もしくは予防、代謝エネルギー消費の促進、循環する遊離脂肪酸の低減および／またはコレステロールの減少といった転帰をもたらす。いくつかの実施形態では、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下は、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン残基に生じる。いくつかの実施形態では、対象のＩＫＫｉに媒介されるＩκＢのリン酸化は、ＩＫＫｉを阻害する薬剤によって影響を受けない。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体、ｓｉＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、非リン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体およびリン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体といった薬剤を含んでいる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、本発明は、対象の体脂肪を減少させるか、または体脂肪の増加を防止する方法を提供する。この方法は、体重超過または肥満体の身体組成を生じているか、またはそれらのいずれかを生じるおそれがある対象を用意するステップと、当該対象に、治療有効量のＩＫＫｉを阻害する薬剤を投与するステップとを包含しており、ここで、この投与するステップが、対象の体脂肪の減少または体脂肪の増加の防止をもたらす。いくつかの実施形態では、対象は、糖尿病およびインスリン抵抗性といった健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれがある。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉを阻害する薬剤の投与は、グルコース代謝の増大、インスリン受容体シグナル伝達の増大、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下、肝臓の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、脂肪組織の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、肝脂肪症の軽減もしくは予防、代謝エネルギー消費の促進、循環する遊離脂肪酸の減少および／またはコレステロールの減少といった転帰をもたらす。いくつかの実施形態では、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下は、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のＳｅｒに生じる。いくつかの実施形態では、対象のＩＫＫｉに媒介されるＩｋＢのリン酸化は、ＩＫＫｉを阻害する薬剤によって影響を受けない。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体、ｓｉＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、非リン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体、およびリン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体といった薬剤を含んでいる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、本発明は診断方法を提供する。この方法は、対象からの試料を用意するステップと、ＩＫＫｉタンパク質、ＩＫＫｉ転写物、リン酸化されたインスリン受容体、およびリン酸化されたＩＫＫｉといった分子の、当該試料におけるレベルを測定するステップと、対象がインスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いか否かを決定するステップを包含している。ここで、ＩＫＫｉのリン酸化は、ＴＬＲ４によって媒介され、上述の分子の高いレベルは、当該対象が、インスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことを示す。いくつかの実施形態では、試料は、含脂肪細胞、脂肪組織マクロファージ、脂肪組織、肝臓細胞または肝臓組織を含んでいる。いくつかの実施形態では、測定する上記ステップは、上記分子に特異的な薬剤の使用を含んでいる。この薬剤は、核酸プローブ、非リン酸化型特異的抗体および／またはリン酸化型特異的抗体を含み得る。いくつかの実施形態では、分子のレベルを基準と比較する。ここで、基準は、この健康状態と関連することが知られている基準、またはこの健康状態を生じていない健康な個体からの基準もしくは対象の以前の期間からの基準である。いくつかの実施形態では、健康状態は、肥満症、糖尿病および／またはインスリン抵抗性である。
【００３１】
いくつかの実施形態では、本発明は、ＩＫＫｉを含んでいるポリペプチド、インスリン受容体を含んでいるポリペプチド、標識された３価のリン元素およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物を、阻害剤の候補物の非存在下においてＩＫＫｉポリペプチドによってインスリン受容体のリン酸化が十分に促進される条件において、混合するステップと、インスリン受容体のリン酸化に対するＩＫＫｉポリペプチドの活性を決定するステップとを包含している、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法を提供する。いくつかの実施形態では、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下は、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン残基において生じる。いくつかの実施形態は、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物を動物に投与して、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物が、動物におけるグルコース代謝を促進する否かを決定するステップをさらに包含している。
【００３２】
いくつかの実施形態では、本発明は、インスリン受容体を含んでいる細胞または細胞の溶解物を用意するステップと、上記細胞をＩＫＫｉ阻害剤の候補物に接触させるステップと、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物が、グルコース代謝率、および／または上記インスリン受容体のリン酸化のレベルといった特性に影響を与える否かを決定するステップを包含している、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法を提供する。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤がグルコース代謝率に影響を与える否かを決定するステップは、細胞によるグルコース取込み、インスリン受容体のリン酸化状態、ＡＰＳのリン酸化状態、Ｃｂｌのリン酸化状態、ＴＣ１０のリン酸化状態、ＧＬＵＴ４のグルコース輸送能、ＧＬＵＴ４の原形質膜への移動、および／または対照細胞と比較した上記細胞の大きさといった特徴を測定するステップを包含している。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体、ｓｉＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、非リン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体、およびリン酸化型特異的抗ＩＫＫｉ抗体といった薬剤を含んでいる。いくつかの実施形態では、上記接触するステップの前に、細胞をＩＫＫｉ誘導因子を用いて処理する。いくつかの実施形態は、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物を動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物が動物におけるグルコース代謝を促進する否かを決定するステップとをさらに包含している。
【００３３】
本発明の方法および組成物によって処置され得る健康状態および疾患状態としては、真性糖尿病、Ｉ型糖尿病、ＩＩ型糖尿病、妊娠性糖尿病、代謝症状群、代謝症状群Ｘ、症状群Ｘ、インスリン抵抗性症状群、リーベン（Reaven）症状群、ＣＨＡＯＳ、および栄養不良関連糖尿病が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３４】
本発明の方法および組成物を用いて処置され得るな脂質代謝症および疾患状態としては、リポジストロフィ、先天性全身性リポジストロフィ（ベラルディネリ・セイプ症状群）、家族性部分型リポジストロフィ、後天性部分型リポジストロフィ（バラッケ・サイモン症状群）、後天性全身性リポジストロフィ、腹壁遠心性のリポジストロフィ（小児腹壁遠心性脂肪萎縮病）、リポアトロフィア  アニュラリス（lipoatrophia annularis）（フェレイラ−マルクス  リポアトロフィア（Ferreira-Marques lipoatrophia））、限局性リポジストロフィ、ＨＩＶ関連のリポジストロフィ、高コレステロール血症、高脂質血症、肥満症、高グリセリド血症が挙げられるが、これらに限定されない。脂質代謝症は、血管疾患、高血圧、アテローム性動脈硬化症、動脈硬化症、末梢血管疾患（ＰＶＤ）、末梢動脈疾患（末梢動脈障害またはＰＡＤとして知られる）、跛行、間欠性跛行、血管疾患、末梢動脈閉塞性疾患（ＰＡＯＤ）、冠動脈疾患（ＣＡＤ）、循環器疾患、肥満症、代謝症状群、および重篤な肢虚血といった健康状態とともに発症し得るか、または当該健康状態の非存在において発症し得る。
【００３５】
本発明の方法および処置は、全コレステロールが高い場合（高コレステロール血症）の処置における用途が分かっている。高コレステロール血症の根本的な原因としては、高脂肪食、喫煙もしくは煙草製品の使用、甲状腺機能低下、腎疾患、肝臓疾患、プロゲスチンの使用、同化ステロイドホルモンの使用、およびグルココルチコイドの使用が挙げられるが、これらに限定されない。高コレステロール血症は、多遺伝子性または家族性であり得る。既知の家族性高コレステロール血症として、家族性リガンド欠損アポＢ−１００（ＦＬＤＢ）および常染色体劣性高コレステロール血症が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
本発明の方法および組成物は、脂肪性肝疾患とも呼ばれる肝脂肪症疾患の処置における用途が分かっている。脂肪性肝疾患は、単なる脂肪肝（脂肪症）から、炎症（脂肪性肝炎）と関連する脂肪肝まで多岐にわたる。この健康状態は、アルコールの摂取によって起こり得る（アルコールと関連する脂肪肝）、またはアルコールを摂取しなくとも起こり得る（非アルコール性脂肪性肝疾患［ＮＡＦＬＤ］）。脂肪性肝疾患に導き得る他の要因としては、薬物（例えば、アミオダロン、タモキシフェン、メトトレキサート）、アルコール、代謝系の異常（例えば、ガラクトース血症、グリコーゲン貯蔵症、ホモシスチン尿症、チロシナーゼ）、栄養状態（例えば、栄養過多、栄養失調、完全静脈栄養［ＴＰＮ］、飢餓療法）、または他の健康上の問題（例えば、セリアック病、ウィルソン病）が挙げられるが、これらに限定されない。遺伝的に脂肪性肝疾患に罹りやすい個体は、通常または低体重の身体組成を示し得る。
【００３７】
本発明は、体重超過および肥満症の処置または予防における用途が分かっている。最も広く受け入れられている肥満症の臨床的定義は、ＢＭＩに基づいた世界保健機関（ＷＨＯ）の基準である。この規定によれば、大人では、グレード１の体重超過（一般には単に体重超過と呼ばれる）のＢＭＩは、２５〜２９．９ｋｇ／ｍ２である。グレード２の体重超過（一般には肥満と呼ばれる）のＢＭＩは、３０〜３９．９ｋｇ／ｍ２である。グレード３の体重超過（一般には、重度の肥満または病的肥満と呼ばれる）のＢＭＩは、４０ｋｇ／ｍ２以上である。外科の文献では、特に重度の肥満を識別するために異なる分類をしばしば用いる。この文献には、４０ｋｇ／ｍ２を超えるＢＭＩは重度の肥満として記載され、４０〜５０ｋｇ／ｍ２のＢＭＩは病的肥満と呼ばれ、５０ｋｇ／ｍ２を超えるＢＭＩは超肥満と呼ばれている。子供の肥満の定義は、年齢適合および性別適合の管理対象に関して、（一般には、体重超過を定義するために用いられる）８５の百分位数、または（一般には、肥満を定義するために用いられる）９５の百分位数を超えるＢＭＩをそれぞれ含んでいる。肥満の他の原因としては、甲状腺機能低下、クッシング症状群、インスリノーマ、視床下部性肥満症、多嚢胞性卵巣症状群、遺伝的症状群（例えば、プラダーウィリ症状群、アルストレム症状群、バルデー−ビードル症状群、コーエン症状群、ベルエソン・フォルスマン−レーマン症状群、フレーリッヒ症状群）、成長ホルモン欠損症、経口避妊薬の使用、薬剤誘導性肥満（例えば、フェノチアジン、バルプロ酸ナトリウム、カルバマゼピン、三環系抗鬱薬、リチウム、糖質コルチコイド、酢酸メゲストロール、チアゾリジンジオン、スルホニル尿素、インスリン、アドレナリン拮抗薬、セロトニン拮抗薬［特に、シプロヘプタジン］）、摂食障害（特に過食障害、多食症、夜摂食障害）、生殖腺機能低下、偽性副甲状腺機能低下、および経管食物摂取に関する肥満が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
いくつかの実施形態では、本発明の方法および組成物は、上述の１つ以上の疾患または健康状態を生じているが、以下の疾患または健康状態：喘息、気管支炎、肺炎、骨関節炎、若年性関節炎、関節リウマチ、脊椎関節症（spondylo arthopathies）、痛風性関節炎、慢性肉芽腫症（例えば、結核、ハンセン病、類肉腫症、および珪粉症）、腎炎、アミロイド症、強直性脊椎炎、慢性気管支炎、強皮症、全身性紅斑性狼瘡、多発性筋炎、虫垂炎、炎症性大腸炎、クローン病、胃炎、過敏性腸症状群、潰瘍性大腸炎、結腸直腸癌、シェーグレン症状群、ライター症状群、乾癬、骨盤内炎症性疾患、眼窩炎症、血栓症、月経痛、腱炎、滑液包炎、乾癬、湿疹、ｂｕｍｓ、環境刺激（ツタウルシ、花粉、虫刺され、および特定の食物など）に対する皮膚炎および不適切なアレルギー性反応（アトピー性皮膚炎および接触性皮膚炎を含む）、片頭痛、結節性動脈周囲炎、甲状腺炎、再生不良性貧血、ホジキン病、スクレロドーマ、リウマチ熱、重症筋無力症、類肉腫症、ネフローゼ症状群、ベーチェット症状群、多発性筋炎、歯肉炎、過敏症、結膜炎、怪我の後にできる腫物、リポ多糖類誘導性敗血症性ショック、組織再生、神経変性病（例えば、アルツハイマー病）、組織拒絶反応、骨粗しょう症、悪液質、並びに、神経変性のうちの少なくとも１つを生じていない対象の処置に使用される。いくつかの実施形態では、本発明の方法および組成物は、組織再生の必要が無い対象の処置に使用される。いくつかの実施形態では、本発明の方法および組成物は、細胞増殖性疾患に罹っていない対象の処置に使用される。細胞増殖性疾患の例としては、良性前立腺肥大、家族性腺腫症、ポリープ症、神経線維腫症、乾癬、肺線維症、および関節炎糸球体腎炎（arthritis glomerulonephritis）が挙げられる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、本発明の方法および組成物は、以下の腫瘍：癌腫（膀胱癌、乳癌、結腸癌、腎癌、肝臓癌、肺癌（小細胞肺癌が挙げられる）、食道癌、胆嚢癌、卵巣癌、膵臓癌、胃癌、子宮頚癌、甲状腺癌、前立腺癌および皮膚癌（扁平上皮癌が挙げられる））、リンパ系の造血器腫瘍（白血病、急性リンパ性白血病、リンパ芽球性白血病、Ｂ細胞リンパ腫、Ｔ−細胞−リンパ腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、有毛細胞リンパ腫およびバーケットリンパ腫が挙げられる）、骨髄細胞系列の造血器腫瘍（急性および慢性の骨髄性白血病、骨髄異形成症状群および前骨髄球性白血病が挙げられる）、間葉由来の腫瘍（線維肉腫および横紋筋肉腫が挙げられる）、中枢神経系および末梢神経系の腫瘍（星細胞腫、神経芽細胞腫、神経膠腫および神経鞘腫が挙げられる）、他の腫瘍（黒色腫、精上皮腫、奇形癌、骨肉腫、色素性乾皮症、角化棘細胞腫、甲状腺濾胞腺癌およびカポジ肉腫が挙げられる）のうちの少なくとも１つに罹っていない対象の処置に使用される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症候群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症、および脂肪組織の慢性的な炎症）について対象を検査した後に、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を投与することを包含している。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を対象に投与した後に、疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症および脂肪組織の慢性的な炎症）について対象を検査することを包含している。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症および脂肪組織の慢性的な炎症）について対象を検査した後に、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を投与し、その後、（例えば、処置の効果を監視するために、）疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症、および脂肪組織の慢性的な炎症）について２回目の検査を行うことを包含している。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症および脂肪組織の慢性的な炎症）について対象を検査した後に、ＩＫＫｉを阻害する薬剤を投与し、その後、疾患または健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症、および脂肪組織の慢性的な炎症）について２回目の検査を行うと共に、ＩＫＫｉを阻害する薬剤の２回目の投与を行う。この２回目の投与は、先の検査の結果に応じて、用量、期間、頻度または投与経路について変更されている。
【００４１】
いくつかの実施形態では、本発明は、健康状態（例えば、インスリンシグナル伝達の異常、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、高コレステロール、代謝症状群、肝臓狭窄、肝臓の慢性的な炎症、および脂肪組織の慢性的な炎症など）を処置する医薬品の製造における、ＩＫＫｉを阻害する薬剤の使用を含んでいる。
【００４２】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞におけるインスリン刺激性のグルコース取込みをＬＰＳが阻害することを示す図である。ＬＰＳありまたはＬＰＳなしにおいて、含脂肪細胞を前処理し、その後、インスリンを用いてで処置し、図に示すように２−デオキシグルコース取込みを複数回にわたって評価した。
【００４３】
図２は、インスリン刺激によるグルコース輸送担体Ｇｌｕｔ４の移動を、ＬＰＳが阻害することを示す図である。Ｇｌｕｔ４−ｅＧＦＰ／Ｍｙｃレポーター遺伝子を細胞にトランスフェクトして、インスリンに応答して上記タンパク質が細胞表面に移動することをモニターした。ＬＰＳを用いた前培養によってインスリンの作用が低下した。
【００４４】
図３は、ＬＰＳの作用におけるＩＫＫアイソフォームの役割を示す図である。図３Ａは、ＬＰＳが、ＩＫＫアイソフォームα、βおよびｉのリン酸化を増大させることを示している。図３Ｂは、ｓｉＲＮＡによるＩＫＫアイソフォームのノックダウンが、インスリンによるＡｋｔの活性化に影響しないことを示している。
【００４５】
図４は、ＬＰＳによるインスリン刺激性のグルコース取込みの阻害が、Ｉｋｋｉのノックダウンによって阻害されることを示す図である。図に示されるｓｉＲＮＡオリゴを３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞にトランスフェクトし、インスリン刺激性のグルコース輸送に対するＬＰＳの影響を評価した。
【００４６】
図５は、ドミナントネガティブＩｋｋｉの過剰発現が、ＬＰＳの阻害作用を阻害することを示す図である。野生型またはキナーゼ不活化のＩｋｋｉを３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞にトランスフェクトし、インスリン刺激性のグルコース取込みに対するＬＰＳの阻害作用を評価した。
【００４７】
図６ａは、ＩＫＫｉ阻害剤５−（５，６−ジメトキシ−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−３−［［２−（メチルスルホニル）フェニル］メトキシ］−２−チオフェンカルボニトリルを示す図である。図６ｂは、ＩＫＫｉ阻害剤が、インスリン刺激性のグルコース取込みにおけるＬＰＳの減少を阻害することを示す図である。特に、ＬＰＳおよびインスリンを用いて３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞を処理する前に、５０ｎＭの５−（５，６−ジメトキシ−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−ｙｌ）−３−［［２−（メチルスルホニル）フェニル］メトキシ］−２−チオフェンカルボニトリルを用いて処理した。
【００４８】
図７は、抗ホスホチロシン免疫ブロット法によって検出されたように、含脂肪細胞をＬＰＳを用いた処理がインスリン受容体（ＩｎｓＲ）またはＩＲＳ−１のインスリン刺激性のチロシンリン酸化に作用しなかったこと（図７Ａ）、ならびにインスリン刺激の後に、ＩＲＳ−１を用いて免疫共沈降させたＰＩ−３’キナーゼの量が減少しなかったことを示している（図７Ｂ）。
【００４９】
図８は、実施例１からのウエスタンブロットを示す図であり、インスリンによるタンパク質キナーゼＡｋｔの活性化が、細胞のＬＰＳ前処理によって影響されなかったことを示している。
【００５０】
図９は、ＬＰＳがアダプタータンパク質ＡＰＳおよびＣｂｌのインスリン刺激性のチロシンのリン酸化を低減させることを示す図である。インスリンを用いて処理する前に、ＬＰＳを用いて３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞を前処理した。細胞を溶解し、ＡＰＳおよびＣ−Ｃｂｌによるチロシンのリン酸化を、この図に示されるようにウエスタンブロッティング法によって評価した。
【００５１】
図１０は、実施例１からのウエスタンブロットを示す図であり、ＬＰＳ処理がインスリンによるＴＣ１０の活性化を弱めることを示している。
【００５２】
図１１は、ＬＰＳが、ＩＫＫｉの活性化によって、インスリン受容体のリン酸化を刺激することを示す図である。図１１ａ：３Ｔ３Ｌ１細胞を、３２Ｐ−オルトリン酸とともに培養し、ＬＰＳありまたはＬＰＳなしにおいて刺激した。ＩｎｓＲおよびＡＰＳを免疫沈降させて、オートラジオグラフィーに供した。図１１ｂ：３２Ｐによる標識化および免疫沈降の前に、図示されるＩｋｋｉ  ｓｉＲＮＡオリゴを用いて細胞をノックダウンした。
【００５３】
図１２は、既知のＩＫＫｉコンセンサス部位に基づいて予測される、インスリン受容体上にあるＩＫＫｉによるリン酸化部位を示す図である。この図には、次の配列が示されている。ＩｎｓＲ：ＶＫＴＶＮＥＳ１０３５ＡＳ（配列番号９）；ｐ６５：ＶＦＴＤＬＡＳ４６８ＶＤ（配列番号７）、およびＳＴＡＴ１：ＩＫＴＥＬＩＳ７１１ＶＳ（配列番号８）。インスリン受容体の１０３５位におけるリン酸化されたセリンは、インスリン受容体の他のスプライスされた異形（図２６に示される）、１０６２位であることに留意されたい。
【００５４】
図１３は、キナーゼ不活性のＩＫＫｉの過剰発現が、インスリン受容体のＡＰＳへの結合を増進させることを示す図である。ＣＯＳ細胞に、野生型またはキナーゼ不活性のＩＫＫｉをトランスフェクトした。細胞を、インスリンありまたはインスリンなしを用いて刺激し、溶解し、ＧＳＴ−ＡＰＳ  ＳＨ２ドメインを用いて溶解物をプルダウンした。
【００５５】
図１４は、インスリン受容体におけるセリン１０３５の突然変異が、インスリン刺激性のグルコース取込みに対するＬＰＳの阻害作用を阻害することを示す図である。３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞のインスリン受容体をｓｉＲＮＡノックダウンし、その後、野生型またはセリン１０３５Ａｌａ変異型の受容体を含んでいるベクターを当該含脂肪細胞にトランスフェクトした。細胞を、ＬＰＳを用いて前処理した後、インスリンを用いて処理して、Ａ）３２Ｐ取り込みによるインスリン受容体リン酸化、またはＢ）グルコース輸送を分析した。
【００５６】
図１５は、マウスに高脂肪の食事を与えた後に、ＩＫＫｉが脂肪組織において上方調節されることを示す図である。普通食もしくは高脂肪食を８週間にわたってマウスに与え、脂肪組織を摘出し、分画遠心分離を行い、脂肪組織マクロファージ（ＡＴＭ）含んでいる間質血管細胞、および含脂肪細胞の画分を分離した。細胞を溶解させて、抗ＩＫＫｉ抗体を用いたウエスタンブロッティング法を行った。
【００５７】
図１６は、Ｉｋｋｉ遺伝子の除去が、高脂肪食に関する体重増加を防止することを示す図である。左側にはＩＫＫｉＫｏマウスが示されており、右側には野生型マウスが示されている。
【００５８】
図１７は、ＩＫＫｉノックアウトマウス（ＩＫＫｉＫＯ）の体重の増加が、高脂肪食および普通食を与えた野生型の同腹子のマウスよりも、有意に少なかったことを示している。ここで、このデータの定量化によって、この低下した体重増加が統計上の有意差（Ｐ＜０．０１）を有していたことを示している。
【００５９】
図１８は、ＩＫＫｉの遺伝子除去が、高脂肪を摂取させた後の脂肪組織の拡大を防止することを示している。８週間にわたって高脂肪食を与えた野生型マウス（左）またはＩＫＫｉＫＯ（右）マウスから、副睾丸脂肪体を摘出した。
【００６０】
図１９は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスの体重の減少が、小型脂肪細胞に起因していたことを示す図である。
【００６１】
図２０は、ＩＫＫｉの遺伝子除去が、マウスの呼吸を増進させることを示す図である。
【００６２】
図２１は、ＩＫＫｉの遺伝子除去が、マウスの呼吸を増進させることを示す図である。
【００６３】
図２２は、ＩＫＫｉＫｏマウスが、高脂肪食に対してグルコース耐性を維持していることを示す図である。
【００６４】
図２３は、３ヶ月にわたって高脂肪食を与えた後のＩＫＫｉノックアウトマウスのインスリン抵抗性を示す図である。
【００６５】
図２４Ａは、マウスＩＫＫｉのアミノ酸配列（配列番号１０）のコンセンサス配列を示す図であり、図２４Ｂは、マウスＩｋｋｉの核酸配列のコンセンサス配列を示す図である。
【００６６】
図２５Ａは、ヒトＩＫＫｉのアミノ酸配列（配列番号１０）のコンセンサス配列を示す図であり、図２５Ｂは、ヒトＩｋｋｉの核酸配列のコンセンサス配列を示す図である。
【００６７】
図２６は、ヒトインスリン受容体（配列番号１４）の他の２つのスプライシング型のうちの一方のコンセンサスアミノ酸配列を示す図であり、この図の下線部は、ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）である。（太字で示される）本配列内のセリンは、インスリン受容体の、ＩＫＫｉによるリン酸化部位である。
【００６８】
図２７は、高脂肪を与えたマウスに由来する脂肪組織において、ＩＫＫｉ酵素活性が対照マウスと比べて著しく増加していることを示す図である。
【００６９】
図２８は、高脂肪食（ＨＦＤ）が脂肪組織内のＮＦκＢ活性を増大させることを示す図である。ＮＦκＢ活性は、マウス生体内のインビボ生物発光法によって測定された。Ａ，普通食（ＮＤ）およびＨＦＤを与えた雄のＨＬＬマウスを、ルシフェリンの注射後に、生物発光について評価した。腹腔の全体にわたって収集された発光の定量化が、ＮＤマウスおよびＨＦＤ  ＨＬＬマウスについて示されている（各グループにつきｎ＝７）。＊ｐ−値＜０．０５。Ｂ，ＨＬＬマウスから組織を切除し、エクスビボにおいて発光について評価した。ＨＬＬマウスに由来する全組織の発光の定量化。各グループにつきｎ＝７匹のマウス。切除後にデータを連続的に収集して、発光シグナルの平坦域を確認した。
【００７０】
図２９は、肥満マウスの脂肪組織マクロファージ（ＡＴＭ）クラスタ内のＮＦκＢ発現の誘導を示す図である。ＮＤもしくはＨＦＤを与えた雄のＣ５７Ｂｌ／６マウスからの副睾丸脂肪体を、ｐ６５／ＲｅｌＡの発現について、免疫蛍光によって分析した。免疫蛍光は、ＡＴＭクラスタにおける最大のシグナルおよびＡＴＭの核におけるｐ６５の局在化（ＴＯＰＲＯ３  共染色）を示している。
【００７１】
図３０は、高脂肪食が、白色脂肪組織および肝臓におけるＩＫＫｉの発現を増大させることを示している。Ａ，ＩＫＫファミリーメンバーをコードしている遺伝子の、肝臓および白色脂肪組織における発現に関する定量ｑＰＣＲ分析。白い棒、野生型マウス、普通食（ＮＤ）（ｎ＝６）；灰色の棒、野生型マウス、４ヶ月間にわたる高脂肪食（ＨＦＤ）（ｎ＝６）。全てのデータは、Ｒｐｌｐ０発現に関して標準化された平均±ＳＥＭとして、示されている。ＮＤ値の平均を１と設定した。Ｂ，単離された含脂肪細胞および間質血管細胞の画分における、ＩＫＫファミリーメンバーをコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析。白い棒、ＮＤ（ｎ＝６）；灰色の棒、４ヶ月間にわたるＨＦＤ（ｎ＝６）。
【００７２】
図３１は、白色脂肪組織および肝臓における高脂肪食誘導性のＩＫＫｉ発現の増加に関するさらなる分析を示す図である。Ａ，ＮＤもしくはＨＦＤを与えた、野生型（ＷＴ）マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウス（ＩＫＫｉ  ＫＯ）の肝臓および白色脂肪組織（ＷＡＴ）からの溶解物を、図示されるようなＩＫＫｉに対する抗体によって免疫沈降させた。同じＩＫＫｉに対する抗体用いた免疫ブロッティングによって、ＩＫＫｉの発現量を測定した。Ｂ，ＮＤもしくはＨＦＤを与えた、ＷＴおよびＩＫＫｉ  ＫＯの肝臓およびＷＡＴからの溶解物を、ＩＫＫｉに対する抗体によって免疫沈降させ（ＩＰ）、基質としてのミエリン塩基性タンパク質（ＭＢＰ）に対するキナーゼ活性について測定した。同じＩＫＫｉに対する抗体を用いて免疫ブロッティングによって、ＩＰしたＩＫＫｉの発現量を測定した。、Ｒａｂ５Ｂおよびカベオリン１に対する抗体を負荷対照として用いて、ＩＰした溶解物を免疫ブロットした。
【００７３】
図３２は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加によって、食事による体重増加から保護されていることを示す図である。Ａ，ＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＫＯマウスから得られたの、カベオリンを染色した副睾丸脂肪組織を示す代表的な共焦点像。バーは１００μｍを表す。Ｂ，３〜４匹の個々のマウスに由来する５００未満の含脂肪細胞から得られた含脂肪細胞の面積のウィスカープロット。＊ｐ＜０．０００１において平均の含脂肪細胞の面積を比較している。
【００７４】
図３３は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加よって、食事による体重増加から保護されていることを表す、さらなる分析を示す図である。Ａ，ＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）の脂肪体における含脂肪細胞の数。各遺伝子型につきｎ＝５匹のマウス。＊，ｐ−値＜０．００５。Ｂ，図示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴ（灰色の棒）マウスおよびＫＯ（黒い棒）マウスからの血清における（左）アディポネクチン量。（右）体重に関して標準化された血清アディポネクチン。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１。Ｃ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴ（灰色の棒）マウスおよびＫＯ（黒色の棒）マウスからの血清におけるレプチンレベル。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。＊，ｐ−値＜０．０５。Ｄ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴ（灰色の棒）マウスおよびＫＯ（黒色の棒）マウスの食糧摂取量を測定した。各グループにつきｎ＝８匹のマウス。＊，ｐ−値＜０．０５。
【００７５】
図３４は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加によって、食事による体重増加から保護されていることを表す、さらなる分析を示す図である。Ａ，（上部）ＷＡＴ内のＵＣＰ−１およびＵＣＰ−２をコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析。灰色の棒、示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えた野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。データは、Ｒｐｌｐ０発現に関して標準化された平均±ＳＥＭとして示されている。＊，ｐ−値＜０．０５。ＮＤを与えたＷＴの平均値を１に設定した。（下部）示されるようにＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき５匹のマウス）からのＷＡＴ溶解物を用いて免疫ブロットすることによって測定された、ＷＡＴにおけるＵＣＰ−１のタンパク質発現。内部負荷対照としてＲａｂ５を用いた。Ｂ，ＮＤを与えたＷＴおよびＫＯのマウス（３ヶ月齢）、またはＨＦＤを与えたＷＴおよびＫＯのマウス（５ヶ月齢、２ヶ月間にわたって当該食事を与えた）の直腸温を測定した。各グループにつきｎ＝１０。＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１。
【００７６】
図３５は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すことを示している。Ａ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＫＯマウス（黒色の棒）を１８時間にわたって絶食させて測定した、血中グルコース濃度および血清インスリン濃度。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。Ｂ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＫＯ（黒色の棒）マウスを１８時間にわたって絶食させて測定した、血清ＮＥＦＡトリグリセリドおよび全コレステロール値。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００７７】
図３６は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すを表す、さらなるデータを示している。Ａ，ＮＤ（左のパネル）またはＨＦＤ（右のパネル）を与えたＷＴマウス（灰色）およびＫＯマウス（黒色）を１２時間にわたって絶食させて測定した、グルコース耐性試験（ＧＴＴ）。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。Ｂ，ＧＴＴの間に測定したマウスの血清インスリン値であり、注射後０、３０、６０、および１８０分の時点（Ｃ）における値が示されている。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００７８】
図３７は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すを表す、さらなるデータを示す図である。ＨＦＤを与えたＷＴ（灰色）マウスおよびＫＯ（黒色）マウスを１２時間にわたって絶食させて測定した、ピルビン酸塩耐性試験（ＰＴＴ）。各グループにつきｎ＝１２匹のマウス。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００７９】
図３８は、ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝細胞および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを示す図である。（Ａ−Ｃ）１８時間にわたって絶食させたマウスにインスリン（５ｍＵ／ｇ）または生理食塩水をＩＰ注射した。ＮＤ（上部）またはＨＦＤ（下部）を与えたＷＴマウス（各グループにつき２匹）またはＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹）の肝臓（Ａ）、ＷＡＴ（Ｂ）、および腓腹筋（Ｃ）からの溶解物を、示される抗体を用いて免疫ブロットした。
【００８０】
図３９は、ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。（Ａ−Ｂ）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、ＰＤＫ４（Ａ）およびグルコキナーゼ（Ｂ）をコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析である。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（Ｃ−Ｄ）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉＫＯマウスのＷＡＴにおける、アディポネクチン（Ｃ）およびＰＰＡＲγ（Ｄ、上部）をコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析である。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（Ｄ，下部）示されるようにＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき５匹のマウス）からのＷＡＴ溶解物を用いて免疫ブロットすることによって測定した、ＷＡＴにおけるＰＰＡＲγのタンパク質の発現である。内部負荷対照としてＲａｂ５を用いた。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００８１】
図４０は、ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。（上部）ＰＰＡＲγをコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析は、示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスのＷＡＴにおけるＣＤ３６、ＣＡＰ、ＧＬＵＴ４を標的としている。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（下部）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（各グループにつき２匹のマウス）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹のマウス）からのＷＡＴ溶解物を用いた免疫ブロットによって測定された、ＷＡＴ内のＣＤ３６、ＣＡＰおよびＧＬＵＴ４のタンパク質発現。内部負荷対照としてＲａｂ５を用いた。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００８２】
図４１は、ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。（左）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスのＷＡＴにおける、リピン１をコードしている遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（右）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（各グループにつき２匹のマウス）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹のマウス）からのＷＡＴ溶解物を用いて免疫ブロットすることによって測定した、ＷＡＴ内のリピン１のタンパク質発現。内部負荷対照としてＲａｂ５を用いた。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００８３】
図４２は、ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。Ａ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＫＯマウスから単離された含脂肪細胞における脂質への、エクスビにこえるボインスリン刺激性のグルコース取込み。未処理である（白い棒）か、またはインスリンを用いて３０分間にわたって細胞を処理した（影付きの棒）。各条件につきｎ＝３匹のマウス。Ｂ，３Ｔ３−Ｌ１含脂肪細胞におけるインスリン刺激性のグルコース取込み。ベクター対照（白い棒）、ＩＫＫｉ  ＷＴ（灰色の棒）、またはＩＫＫｉキナーゼデッド（kinase-dead）型（Ｋ３８Ａ）（黒色の棒）の突然変異体を発現する構造体を用いて、分化した含脂肪細胞エレクトロポレーションした。細胞は、未処理である（基準）か、またはインスリンを用いて３０分間にわたって処理した（インスリン）。細胞における１４Ｃ−２ＤＧの取込み量を、タンパク質の全量を用いて標準化した。各条件につきｎ＝３。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００８４】
図４３は、ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを示す図である。Ａ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）から、体重を用いて標準化した肝重量を測定した。各グループにつきｎ＝８。Ｂ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＫＯマウスからの肝臓を示す画像。
【００８５】
図４４は、ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。Ａ，示されるように、満腹状態または空腹状態におけるＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）の、肝重量を用いて標準化した肝臓トリグリセリドを測定した。各グループにつきｎ＝８（＊，ｐ＜０．０５）。Ｂ，２ヶ月間にわたってＨＦＤを与えたＷＴマウスまたはＫＯマウスの空腹状態の肝臓の、ヘマトキシリンおよびエオシンを用いて染色した切片を示す画像。矢印は、中心静脈を示している。
【００８６】
図４５は、ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。Ａ，（左）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、リピン１をコードしている遺伝子の発現に関する定量ｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（右）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（各グループにつき２匹のマウス）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹のマウス）からの肝臓溶解物を免疫ブロットすることによって測定された、肝臓におけるリピン１のタンパク質発現。内部負荷対照としてＲａｂ５を用いた。Ｂ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、ＣＤ３６、ＦＡＢＰ４、ＰＰＡＲγをコードしている遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉＫＯマウス（ｎ＝６）。
【００８７】
図４６は、ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。（上部）Ｈ２．３５肝がん細胞における、ＩＫＫｉ  ＷＴおよびそのキナーゼデッド型突然変異体（Ｋ３８Ａ）の過剰発現量を検出するための、抗ＦＬＡＧ抗体による免疫ブロット。（下部）示された遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析。ベクター対照（白い棒）、ＩＫＫｉ  ＷＴ（灰色の棒）またはＩＫＫｉキナーゼデッド型（Ｋ３８Ａ）の突然変異体（黒色の棒）を発現する構造体をトランスフェクトした細胞から、遺伝子発現を測定した。
【００８８】
図４７は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを示す図である。Ａ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）において、血清前炎症性サイトカインＭＣＰ−１、ＴＮＦα、およびランテスの分泌を測定した。ｎ＝８。（＊＊，ｐ−値＜０．０１）。Ｂ，共焦点像を用いて、Ｆ４／８０＋の王冠様構造の定量化。王冠様構造の割合を定量化した。各遺伝子型につき３〜４匹のマウスの、３〜５の低出力の領域を分析した（各遺伝子型に付き１０００未満の含脂肪細胞、＊ｐ値＜０．００１）。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。
【００８９】
図４８は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスのＷＡＴにおける、ＴＮＦα、ランテス、ＭＩＰ−１α、ＩＰ−１０およびＭＣＰ−１をコードしている遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析が示されている。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００９０】
図４９は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、ＴＮＦα、ＭＣＰ−１、ＭＩＰ−１α、ＩＰ−１０、ランテスまたはｉＮＯＳをコードしている遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析が示されている。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００９１】
図５０は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（各グループにつき２匹のマウス）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹のマウス）の肝臓、腓腹筋、およびＷＡＴからの溶解物を免疫ブロットすることによって測定されたホスホＪＮＫ、ＪＮＫ、ＩκＢのタンパク質レベルが示されている。Ｒａｂ５およびカベオリン１を内部負荷対照として用いた。
【００９２】
図５１は、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。（上部）示されるように生理食塩水またはＬＰＳを注射したＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）における血清前炎症性サイトカインＭＣＰ−１およびランテスの分泌を、２．５時間にわたって測定した。ｎ＝８。（下部）ホスホＩＫＫβ，ｐＩκＢ（セリン３２またはセリン３２／３６）のタンパク質レベルを、示されるように２．５時間にわたって生理食塩水またはＬＰＳを注射したＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓およびＷＡＴからの溶解物を用いて免疫ブロットすることによって、測定した。Ｒａｂ５およびカベオリン１を内部負荷対照として用いた。全てのデータは、平均±ＳＥＭとして示されている。（＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ−値＜０．０１）。
【００９３】
図５２は、ＨＦＤを与えたＨＬＬマウスのルシフェラーゼトランス遺伝子の活性化を示す図である。Ａ，ルシフェラーゼ活性の定量化は、組織重量について補正した。＊，ｐ−値＜０．０５；＊＊，ｐ値＜０．０１。Ｂ，ＨＦＤがＮＦκＢの準最大の活性化を導く。ＮＤおよびＨＦＤを与えたＨＬＬマウスからのデータを、リポ多糖類（ＬＰＳ）をＩＰ注射した３時間後に得られた組織発光と比較した。
【００９４】
図５３は、本発明が完成するまでに行われた実験において用いた抗ＩＫＫｉ抗体の特性を示す図である。ＦＬＡＧ−ＩＫＫｉ  ＷＴ（レーン２）、キナーゼデッド型（Ｋ３８Ａ）（レーン３）、およびＦＬＡＧ−ＴＢＫ１  ＷＴ（レーン４）、キナーゼデッド型（Ｋ３８Ａ）（レーン５）のコンストラクトを、Ｃｏｓ細胞にトランスフェクトした。抗ＦＬＡＧ、抗ＩＫＫｉ、および抗ＴＢＫ１抗体を用いて溶解物を免疫ブロットした。
【００９５】
図５４は、普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの組織重量の測定値を示す図である。（上部）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウス（灰色の棒）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（黒色の棒）からの肝臓、腓腹筋、大腿四頭筋および生殖腺ＷＡＴの、体重を用いて標準化した組織重量を測定した（＊，ｐ−値＜０．０５）。（下部）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＫＯマウスを示す画像。
【００９６】
図５５は、普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの褐色脂肪組織における産熱遺伝子発現を示す図である。Ａ，（左）示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの褐色脂肪組織（ＢＡＴ）における、ＵＣＰ−１，ＰＧＣ−１α、およびＰＰＡＲγをコードしている遺伝子の発現のｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。（右）ＨＦＤを与えたＷＴマウス（ｎ＝５）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝５）のＢＡＴからの溶解物を免疫ブロットすることによって、ＵＣＰ−１のタンパク質レベルを測定した。Ｂ，ＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＫＯマウスの腓腹筋、ＷＡＴ、およびＢＡＴからの溶解物を、抗ＯＸＯＰＨＯＳカクテル抗体を用いて免疫ブロットして、ＯＸＰＨＯＳ複合体のサブユニットのタンパク質レベルを測定した。
【００９７】
図５６は、普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、グルコース代謝関連遺伝子の発現を示す図である。示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、ピルビン酸塩キナーゼ、ＰＥＰＣＫ、Ｇ６Ｐａｓｅをコードしているグルコース代謝関連遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析が示されている。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。
【００９８】
図５７は、普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、脂質代謝関連遺伝子の発現を示す図である。Ａ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、ＦＡＳ、ＡＣＣ１およびＳＣＤ１をコードしている脂肪酸合成遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。Ｂ，示されるようにＮＤもしくはＨＦＤを与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、Ａｃｏｘ１、ＣＰＴ１、ＭＣＡＤ、およびＡｃａｄ１をコードしているβ−酸化遺伝子の発現に関するｑＰＣＲ分析。灰色の棒、野生型マウス（ｎ＝６）；黒色の棒、ＩＫＫｉ  ＫＯマウス（ｎ＝６）。
【００９９】
図５８は、普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスから単離された含脂肪細胞およびＳＶＦにおける、炎症性シグナル伝達タンパク質の発現を示す図である。示されるようにＨＦＤを与えたＷＴマウス（各グループにつき３匹のマウス）およびＩＫＫｉ  ＫＯマウス（各グループにつき３匹のマウス）の単離された含脂肪細胞およびＳＶＦからの溶解物を用いて免疫ブロットすることによって、ホスホＪＮＫ、ＪＮＫ、ＩκＢのタンパク質レベルを測定した。Ｒａｂ５およびカベオリン１を内部負荷対照として用いた。
【０１００】
〔定義〕
本発明の理解を容易にするために、以下に、多くの用語について定義する。
【０１０１】
本明細書に使用される場合、「ＩＫＫｉ阻害剤」という用語は、ＩＫＫｉの酵素活性または発現を特異的に阻害する任意の成分（例えば、化合物、核酸配列、抗体など）を指す。
【０１０２】
本明細書に使用される場合、「検出する」、「検出すること」または「検出」という用語は、発見もしくは識別という一般的な行為、または検出可能に標識された組成物の特異的観察のいずれかを説明し得る。
【０１０３】
「ＲＮＡ干渉」または「ＲＮＡｉ」という用語は、ｓｉＮＡ（例えば、「低分子干渉ＲＮＡ」、「ｓｉＲＮＡ」、「低分子干渉核酸分子」、「低分子干渉オリゴヌクレオチド分子」または「化学修飾された低分子干渉核酸分子」）による、遺伝子発現のサイレンシングまたは低減を指す。これは、動物および植物における配列特異的な転写後の遺伝子サイレンシングのプロセスであり、サイレンシングを受ける遺伝子の配列に対して、ｓｉＮＡの二重鎖領域において相同であるｓｉＮＡによって開始される。遺伝子（例えばＩＫＫｉ）は、生体にとって内在性または外来性であり得、染色体に組み込まれて存在し得るか、またはゲノムに組み込まれていないトランスフェクションベクターに存在し得る。遺伝子の発現は完全または部分的に阻害される。また、ＲＮＡｉは、標的ＲＮＡの機能を阻害すると考えられ得る。すなわち、標的ＲＮＡの機能は、完全または部分的であり得る。
【０１０４】
本明細書に使用される場合、「低分子干渉核酸」、「ｓｉＮＡ」、「低分子干渉ＲＮＡ」、「ｓｉＲＮＡ」、「低分子干渉核酸分子」、「低分子干渉オリゴヌクレオチド分子」、または「化学修飾された低分子干渉核酸分子」という用語は、例えばＲＮＡ干渉「ＲＮＡｉ」または配列特異的に遺伝子サイレンシングを媒介することによって、遺伝子発現またはウイルス複製を阻害または下方制御することが可能な任意の核酸分子を指す（例えば、Bass, 2001, Nature, 411, 428-429、Elbashir et al., 2001, Nature, 411, 494-498、およびKreutzer et al., ＰＣＴ国際公報番号WO 00/44895、Zernicka-Goetz et al., ＰＣＴ国際公報番号WO 01/36646、Fire, ＰＣＴ国際公報番号WO 99/32619、Plaetinck et al., ＰＣＴ国際公報番号WO 00/01846、Mello and Fire, ＰＣＴ国際公報番号WO 01/29058、Deschamps-Depaillette, ＰＣＴ国際公報番号WO 99/07409、およびLi et al., ＰＣＴ国際公報番号WO 00/44914、Allshire, 2002, Science, 297, 1818-1819、Volpe et al., 2002, Science, 297, 1833-1837、Jenuwein, 2002, Science, 297, 2215-2218、およびHall et al., 2002, Science, 297, 2232-2237、Hutvagner and Zamore, 2002, Science, 297, 2056-60、McManus et al., 2002, RNA, 8, 842-850、Reinhart et al., 2002, Gene & Dev., 16, 1616-1626、およびReinhart & Bartel, 2002, Science, 297, 1831を参照すればよく、これらの文献は、その全体が引用によって本明細書に援用される）。いくつかの実施形態では、ｓｉＮＡは、自己相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を含んでいる二本鎖ポリヌクレオチド分子であり得る。ここで、アンチセンス領域は、標的の核酸分子におけるヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列またはその一部を含んでおり、センス領域は、標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を含んでいる。ｓｉＮＡは、２つの別々のオリゴヌクレオチドから構成され得る。ここで、一方の鎖はセンス鎖であり、他方の鎖はアンチセンス鎖であり、アンチセンス鎖およびセンス鎖は、自己相補的である（すなわち、各鎖は、他方の鎖内のヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列を含んでおり、例えばここでは、アンチセンス鎖およびセンス鎖は、二重鎖または二本鎖構造を形成し、例えば、この二本鎖領域は約１９塩基対である）。ここで、アンチセンス鎖は、標的の核酸分子におけるヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列またはその一部を含んでおり、センス鎖は、標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を含んでいる。代替的に、ｓｉＮＡは、単一のオリゴヌクレオチドから構成されている。ここで、ｓｉＮＡの自己相補的センス領域およびアンチセンス領域は、核酸塩基リンカーまたは非核酸塩基リンカーによって、連結されている。ｓｉＮＡは、二重鎖二次構造、非対称の二重鎖二次構造、ヘアピン二次構造、または非対称のヘアピン二次構造を有しているポリヌクレオチドであり得、自己相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を含んでいる。ここで、アンチセンス領域は、別の標的の核酸分子におけるヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列またはその一部を含んでおり、センス領域は、標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を含んでいる。ｓｉＮＡは、環状の一本鎖ポリヌクレオチドであり得、自己相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を含んでいるステムおよび２つ以上の��ープ構造を含んでいる。ここで、アンチセンス領域は、標的の核酸分子におけるヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列またはその一部を含んでおり、センス領域は、標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を含んでいる。そして、この環状のポリヌクレオチドは、インビボまたはインビトロにおいてプロセシングを受け、ＲＮＡｉを媒介できる活性ｓｉＮＡ分子を生じ得る。ｓｉＮＡはまた、一本鎖ポリヌクレオチドを含み得る。この一本鎖ポリヌクレオチドは、標的の核酸分子におけるヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列またはその一部を含んでおり（例えばここで、このようなｓｉＮＡ分子は、ｓｉＮＡ分子内に、標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部の存在を必要しない）、ここで、一本鎖ポリヌクレオチドは、末端リン酸基をさらに含み得る。末端リン酸基の例としては、５’−リン酸塩（例えば、Martinez et al., 2002, Cell., 110, 563-574、およびSchwarz et al., 2002, Molecular Cell, 10, 537-568を参照）または５’，３’−二リン酸塩が挙げられる。特定の実施形態では、本発明のｓｉＮＡ分子は、複数のセンス配列およびアンチセンス配列、またはセンス領域およびアンチセンス領域を別々に含んでいる。ここで、センス領域およびアンチセンス領域は、（１）当該分野において公知のヌクレオチドリンカー分子もしくは非ヌクレオチドリンカー分子によって共有結合されているか、または（２）イオン相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水的相互作用および／またはスタッキング相互作用によって非共有結合されている。特定の実施形態では、本発明のｓｉＮＡ分子は、標的遺伝子（例えばＩＫＫｉ）のヌクレオチド配列に対して相補的なヌクレオチド配列を含んでいる。他の一実施形態では、本発明のｓｉＮＡ分子は、標的遺伝子のヌクレオチド配列と相互作用して、標的遺伝子の発現の阻害を引き起こす。本明細書に使用される場合、ｓｉＮＡ分子は、ＲＮＡだけを含んでいるｓｉＮＡ分子に限定される必要はなく、化学修飾されたヌクレオチドおよび非ヌクレオチドをさらに包含し得る。特定の実施形態では、本発明の低分子干渉核酸分子は、ヌクレオチドを含んでいる２’−ヒドロキシ（２’−ＯＨ）を欠失している。いくつかの実施形態では、ｓｉＮＡ分子は、ＲＮＡｉを媒介する２’−ヒドロキシ基を有しているヌクレオチドの存在を必要とせず、したがって、本発明の低分子干渉核酸分子は、必要に応じて、リボヌクレオチド（例えば、２’−ＯＨ基を有するヌクレオチド）まったく含んでいない。しかし、ｓｉＮＡ分子内にＲＮＡｉを支持するリボヌクレオチドの存在が不要であるこのようなｓｉＮＡ分子は、２’−ＯＨ基を有している１つ以上のヌクレオチドを含んでいる、１つ以上の結合したリンカー、または結合したかもしくは会合した基、部分もしくは鎖を有し得る。必要に応じて、ｓｉＮＡ分子は、ヌクレオチド配列部位の約５、１０、２０、３０、４０、または５０％の割合において、リボヌクレオチドを含み得る。本発明の修飾された低分子干渉核酸分子は、低分子干渉の修飾オリゴヌクレオチド「ｓｉＭＯＮ」とも呼ばれ得る。本明細書に使用される場合、ｓｉＮＡという用語は、配列特異的なＲＮＡｉを媒介で���る核酸分子を説明するために用いられる他の用語と同等であることを意味している。配列特異的なＲＮＡｉとしては、例えば、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、二本鎖ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、短ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、低分子干渉オリゴヌクレオチド、低分子干渉核酸、低分子干渉修飾されたオリゴヌクレオチド、化学修飾されたｓｉＲＮＡ、転写後遺伝子サイレンシングＲＮＡ（ｐｔｇｓＲＮＡ）などが挙げられる。さらに、本明細書に使用される場合、ＲＮＡｉという用語は、配列特異的なＲＮＡ干渉を説明するために用いられる他の用語、例えば、転写後遺伝子サイレンシング、翻訳阻害または発生遺伝学と同等であることが意図される。例えば、本発明のｓｉＮＡ分子は、転写後のレベルまたは転写前のレベルの両方において、遺伝子を発生遺伝学的に抑制するため使用可能である。非限定的な例では、本発明のｓｉＮＡ分子による遺伝子発現の発生遺伝学的な制御は、染色質構造のｓｉＮＡ媒介性の修飾に起因して、遺伝子発現を変化させ得る（例えば、Allshire, 2002, Science, 297, 1818-1819、Volpe et al, 2002, Science, 297, 1833-1837、Jenuwein, 2002, Science, 297, 2215-2218、およびHall et al., 2002, Science, 297, 2232-2237を参照すればよい）。
【０１０５】
本明細書に使用される場合、「非対称ヘアピン」は、アンチセンス領域、ループ部およびセンス領域を含んでいる直鎖状のｓｉＮＡ分子を意味している。当該ループ部は、ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを含み得る。当該センス領域は、当該アンチセンス領域より少数のヌクレオチドを含んでおり、その数は、アンチセンス領域との塩基対に対して相補的なヌクレオチドを十分に有しており、ループと二重鎖を形成する程度である。例えば、本発明の非対称ヘアピンｓｉＮＡ分子は、細胞の系またはインビトロの系においてＲＮＡｉを十分に媒介する長さ（例えば、約１９〜約２２ヌクレオチド）を有しているアンチセンス領域、約４〜約８ヌクレオチドを含んでいるループ領域、およびアンチセンス領域に対して相補的な約３〜約１８ヌクレオチドを有しているセンス領域を含み得る。この非対称ヘアピンｓｉＮＡ分子は、化学修飾され得る５’−末端リン酸基を含み得る。非対称ヘアピンｓｉＮＡ分のループ部は、ヌクレオチド、非ヌクレオチド、リンカー分子、または本明細書に記載のような共役分子を含み得る。
【０１０６】
本明細書に使用される場合、「非対称二重鎖」は、センス領域とアンチセンス領域とを含んでいる２つの別々の鎖を有している、ｓｉＮＡ分子を意味している。ここで、センス領域は、アンチセンス領域より少数のヌクレオチドを含んでおり、その数は、センス領域が、アンチセンス領域との塩基対に対して相補的なヌクレオチドを十分に有しており、二重鎖を形成する程度である。例えば、本発明の非対称二重鎖ｓｉＮＡ分子は、細胞の系またはインビトロの系においてのＲＮＡｉを媒介するために十分な長さ（例えば、約１９〜約２２ヌクレオチド）を有しているアンチセンス領域、およびアンチセンス領域に対して相補的な約３〜約１８ヌクレオチドを有しているセンス領域を含み得る。
【０１０７】
本明細書に使用される場合、「核酸分子」という用語は、分子（ＤＮＡまたはＲＮＡが挙げられるが、これらに限定されない）を含んでいる任意の核酸を指す。この用語は、ＤＮＡおよびＲＮＡの公知の塩基類似体のいずれかを含んでいる配列を包含する。当該塩基類似体としては、４−アセチルシトシン、８−ヒドロキシ−Ｎ６−メチルアデノシン、アジリジニルシトシン、シュードイソシトシン、５−（カルボキシヒドロキシルメチル）ウラシル、５−フルオロウラシル、５−ブロモウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、Ｎ６−イソペンテニルアデニン、１−メチルアデニン、１−メチルシュードウラシル、１−メチルグアニン、１−メチルイノシン、２，２−ジメチルグアニン、２−メチルアデニン、２−メチルグアニン、３−メチルシトシン、５−メチルシトシン、Ｎ６−メチルアデニン、７−メチルグアニン、５−メチルアミノメチルウラシル、５−メトキシアミノメチル−２−チオウラシル、β−Ｄ−マンノシルキュエオシン、５’−メトキシカルボニルメチルウラシル、５−メトキシウラシル、２−メチルチオ−Ｎ６−イソペンテニルアデニン、ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸、オキシブトキソシン、シュードウラシル、キュエオシン、２−チオシトシン、５−メチル−２−チオウラシル、２−チオウラシル、４−チオウラシル、５−メチルウラシル、Ｎ−ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸、シュードウラシル、キュエオシン、２−チオシトシン、および２，６−ジアミノプリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０８】
インスリン受容体などの遺伝子は、多数のＲＮＡ種を生成し得る。多数のＲＮＡ種は、一次ＲＮＡ転写物の特異的スプライシング（differential splicing）によって生成される。同じ遺伝子のスプライスバリアントであるｃＤＮＡは、配列同一性もしくは完全な相同性の領域（両方のｃＤＮＡ上における同じエクソンまたは同じエクソンの一部の存在を示す）、および完全に非一致の領域（例えば、ｃＤＮＡ１上にエクソン「Ａ」が存在しており、代わりにｃＤＮＡ２がエクソン「Ｂ」を含んでいることを示す）を有している。これらの２つのｃＤＮＡが、配列同一性の領域を含んでいるので、これらの２つのｃＤＮＡは、両方のｃＤＮＡ上に見られる配列を含んでいる遺伝子の全体または一部に由来するプローブといずれもハイブリダイズする。従って、これら２つのスプライス変異は、このようなプローブとほぼ相同であり、互いにほぼ相同である。
【０１０９】
本明細書に使用される場合、「プローブ」という用語は、精製された制限酵素消化物に天然に生じるオリゴヌクレオチド、または合成的に、組換え的に、もしくはＰＣＲ増幅によって生成されたオリゴヌクレオチド（すなわちヌクレオチドの配列）を指す。当該オリゴヌクレオチドは、所望の他のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部をバイブリダイゼーション可能である。プローブは、一本鎖または二本鎖であり得る。プローブは、特定の遺伝子配列の検出、同定および単離に有用である。特定の実施形態では、本発明に用いられるプローブは、任意の検出系において検出可能であるように、「レポーター分子」を用いて標識される。この任意の検出システムには、酵素の系（例えば、ＥＬＩＳＡおよび酵素を用いた組織化学的アッセイ）、蛍光の系、放射性の系、および発光の系が挙げられるが、これらに限定されない。本発明が、特定の任意の検出系または標識に限定されることは、意図されていない。
【０１１０】
「単離された」という用語は、「単離されたオリゴヌクレオチド」または「単離されたポリヌクレオチド」のように、核酸と関連して用いられる場合、同定され、天然の供給源において通常に会合している成分または夾雑物から分離されている核酸配列を指す。このように、単離されている核酸は、天然に見られるものとは異なる形態または環境に存在している。これに対して、単離されていない核酸は、天然に存在する状態において見られるＤＮＡおよびＲＮＡといった核酸である。例えば、所定のＤＮＡ配列（例えば、１つの遺伝子）は、隣接する遺伝子に近接する宿主細胞の染色体上に存在している。すなわち、特定のタンパク質をコードしている特定のｍＲＮＡ配列などのＲＮＡ配列が、多数のタンパク質をコードしている多数の他のｍＲＮＡとの混合物として細胞内に存在する。しかし、所定のタンパク質をコードしている単離されている核酸は、一例として、該所定のタンパク質を通常に発現する細胞において、このような核酸を含んでいる。ここで、当該核酸は、天然の細胞の染色体位置とは異なる染色体位置にあるか、またはそうでなければ、天然に存在する核酸配列とは異なる核酸配列に隣接している。単離されている核酸、オリゴヌクレオチド、またはポリヌクレオチドは、一本鎖の形態または二本鎖の形態において形状に存在し得る。単離されている核酸、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドがタンパク質の発現に利用される場合、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドは、少なくとも、センス鎖またはコーディング鎖を含んでいる（すなわち、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドは、一本鎖であり得る）が、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み得る（すなわち、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドは、二本鎖であり得る）。
【０１１１】
本明細書に使用される場合、「精製された」または「精製する」という用語は、試料から成分（例えば夾雑物）を除去することを指す。例えば、抗体は、混入している非免疫グロブリンタンパク質の除去によって精製される。また、抗体は、標的分子に結合しない免疫グロブリンの除去によって精製される。標的分子に結合しない免疫グロブリンおよび／または非免疫グロブリンタンパク質の除去によって、試料における反応性を有している標的の免疫グロブリンの割合が増大する。他の例では、細菌の宿主細胞において組換えポリペプチドを発現させて、宿主細胞のタンパク質の除去によって組換えポリペプチドを精製する。その結果、試料内の組み換えポリペプチドの割合が増加する。
【０１１２】
本明細書に使用される場合、「対象」および「患者」という用語は、イヌ、ネコ、鳥、家畜、および好ましくはヒト（例えば、肥満、糖尿病、またはインスリン抵抗性などの疾患を有しているヒト）などの哺乳類といった任意の動物を指す。
【０１１３】
本明細書に使用される場合、「抗体」という用語は、最も広い意味として用いられ、具体的に、モノクローナル抗体（モノクローナル抗体の全長が挙げられる）、ポリクローナル抗体多重特異性抗体（例えば二重特異性抗体）、および抗体断片（これらが所望の生物活性を示す限り）を包含する。
【０１１４】
本明細書に使用される場合、「抗体断片」という用語は、完全な抗体の一部を指す。抗体断片の例としては、直鎖状の抗体断片、一本鎖の抗体分子断片、Ｆｃペプチド断片またはＦｃ’ペプチド断片、ＦａｂおよびＦａｂ断片、ならびに抗体断片から形成された多重特異性抗体が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、抗体断片は、ヒンジ領域の少なくとも一部、および必要に応じてＩｇＧ重鎖のＣＨ１領域を保持している。他の好ましい実施形態では、抗体断片は、ＣＨ２領域の少なくとも一部、またはＣＨ２領域の全体を含んでいる。
【０１１５】
本明細書に使用される場合、「毒性の」という用語は、同じ細胞または組織の毒物の投与前と比べて、対象、細胞または組織に与える好ましくない作用または有害な作用を指す。
【０１１６】
本明細書に使用される場合、「有効量」という用語は、有益な結果または所望の結果を十分にもたらす、組成物（例えば、ＩＫＫｉの阻害剤）の量を指す。有効量は、１以上の投与、適用または用量において投与され得る。有効量は、特定の剤形または投与経路に限定されることを意図していない。
【０１１７】
本明細書に使用される場合、「投与」という用語は、対象（例えば、対象、またはインビボ、インビトロもしくはエクスビボの細胞、組織および器官）に、薬物、プロドラッグもしくは他の薬剤、または治療上の処置物（例えば本発明の組成物）を与える行為を指す。人体に投与する典型的な経路は、眼（経眼経路）、口（経口経路）、皮膚（経皮経路、局所性経路）、鼻（経鼻経路）、肺（吸入経路）、口腔粘膜（口腔経路）、耳を介した経路、および注射（例えば、静脈注射、皮下注射、腫瘍内注射、腹腔内注射）などによる経路などであり得る。
【０１１８】
本明細書に使用される場合、「同時投与」という用語は、少なくとも２つの薬剤（例えば、ＩＫＫｉ  ｓｉＲＮＡまたは抗体、および１つ以上の他の薬剤）、または少なくとも２つの治療薬を対象に投与することを指す。いくつかの実施形態では、２つ以上の薬剤または治療薬の同時投与は、同一時点に行われる。他の実施形態では、第１の薬剤／治療薬が、第２の薬剤／治療薬の前に投与される。当業者は、用いられる様々な薬剤または治療薬の剤形および／または投与経路が変更可能であるを理解する。同時投与にとって適切な用量は、当業者によって容易に決定され得る。いくつかの実施形態では、薬剤または治療薬を同時投与する場合、薬剤または治療薬のそれぞれは、これらの単独投与に適した用量より、低い用量において投与される。従って同時投与は、薬剤または治療薬の同時投与が、潜在的に有害な（複数の）薬剤（例えば毒物）の必要な用量を減少させる実施形態において、特に望ましい。
【０１１９】
本明細書に使用される場合、「薬学的組成物」という用語は、活性剤（例えば、ＩＫＫｉ抗体またはＩＫＫｉを阻害する薬剤）を、インビトロ、インビボまたはエクスビボにおける診断または治療の用途に特に適した組成物を生成するための不活性または活性な担体との組合せを指す。
【０１２０】
本明細書に使用される場合、「薬学的に受容可能な」または「薬理学的に受容可能な」という用語は、対象に投与した時に、中毒反応、アレルギー反応、または免疫反応といった有害反応を実質的に生じない組成物を指す。
【０１２１】
本明細書に使用される場合、「試料」という用語は、その最も広い意味に用いられる。１つの意味において、当該用語は、任意の供給源から得られた検体または培養物、ならびに生物試料および環境試料をも含むことが意図されている。生物試料は、動物（ヒトが挙げられる）から入手され得、液体、固体、組織および気体を包含する。生物試料としては、血漿、血清などといった血液製剤が挙げられる。環境試料としては、地表の物質（surface matter）、土壌、水、結晶および産業上の試料といった環境物質が挙げられる。しかし、このような例が本発明に適用可能な試料の種類を限定するものと解釈されるべきではない。
【０１２２】
「相同性」という用語は、相補性の度合いを指す。部分的または完全な相同性（すなわち同一）が存在し得る。部分的に相補的な配列は、標的核酸に対する完全に相補的な配列のバイブリダイゼーションを少なくとも部分的に阻害する配列であり、機能的な用語「実質的に相同性の」を用いて呼ばれる。「結合の阻害」という用語は、核酸の結合にを指して用いられる場合、標的配列に結合するための相同性の配列の競合によって生じる結合の阻害を指す。標的配列に対する完全に相補的な配列のバイブリダイゼーションの阻害は、低いストリンジェンシーの条件において、ハイブリダイゼーションアッセイ（サザンブロットまたはノーザンブロット、溶液ハイブリダイゼーションなど）を用いて試験され得る。実質的に相同性の配列またはプローブは、低いストリンジェンシーの条件下において、標的に対する完全な相同物の結合（すなわちハイブリダイゼーション）と競合し、阻害する。低いストリンジェンシーの条件は、非特異結合が許容されることを意味しておらず、低いストリンジェンシーの条件は、互いに対する２つの配列の結合が、特異的（すなわち選択的）な相互作用であることを必要とする。非特異結合を生じないことは、相補性の部分的な度合い（例えば、約３０％未満の同一性）さえ有していない第２の標的を使用して試験され得る。すなわち、非特異結合が生じないので、プローブは、第２の非相補的な標的にハイブリダイズしない。
【０１２３】
当該技術では、多くの等価な条件を採用して、低いストリンジェンシーの条件を実現し得ることがよく知られている。すなわち、プローブ（ＤＮＡ、ＲＮＡ、塩基の組成物）の長さおよび性質、標的（溶液中に存在するか、または固定化されているＤＮＡ、ＲＮＡ、塩基の組成物など）の性質、ならびに塩および他の成分（例えば、ホルムアミド、硫酸デキストラン、ポリエチレングリコールの存在および非存在）の濃度といった要因を考慮し、ハイブリダイゼーション溶液を変更して、上述の条件とは異なるが同等の低いストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件を生じ得る。さらに、当該技術では、高いストリンジェンシーの条件においてハイブリダイゼーションを促進する条件が、知られている（例えば、ハイブリダイゼーションおよび／または洗浄のステップの温度を上昇させること、ハイブリダイゼーション溶液におけるホルムアミドの使用など）。
【０１２４】
「実質的に相同性の」という用語は、二本鎖の核酸配列（例えば、ｃＤＮＡまたはゲノムのクローン）に関して用いられる場合、上述のような低いストリンジェンシーの条件において、二本鎖の核酸配列の一方の鎖または両方の鎖にハイブリダイゼーションし得る任意のプローブを指す。
【０１２５】
本明細書に使用される場合、「結合に関して競争する」という用語は、活性を有している第２のポリペプチドと同じ基質と結合する、活性を有している第１のポリペプチドに関連して用いられる。ここで、第２のポリペプチドは、第１のポリペプチドの変種であるか、または関連するポリペプチドもしくは異種のポリペプチドである。第１のポリペプチドによる結合の効率（例えば、反応速度論または熱力学）は、第２のポリペプチドによる基質結合の効率と同一であり得るか、これを超え得るか、またはこれを下回り得る。例えば、この基質に結合するための平衡結合定数（ＫＤ）は、これら２つのポリペプチドにおいて異なり得る。本明細書に使用される場合、「Ｋｍ」という用語は、酵素のミカエリス−メンテン定数を指し、酵素触媒反応において、所定の酵素がその最大速度の半分の速度を生じる特定の基質の濃度と規定される。
【０１２６】
本明細書に使用される場合、「ハイブリダイゼーション」という用語は、相補的な核酸の対合に関して用いられる。ハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーションの強度（すなわち、核酸間の会合の強度）は、核酸間の相補性の度合い、関連する条件のストリンジェンシー、形成されたハイブリッドのＴｍ、および核酸内のＧ：Ｃ比といった要因に影響される。
【０１２７】
本明細書に使用される場合、「Ｔｍ」という用語は、「融解温度」に関して用いられる。融解温度は、二本鎖の核酸分子の集団のうちの半分が一本差に解離した状態になる温度である。核酸のＴｍを算出する方程式は、当該分野において公知である。標準的な文献に示されているように、核酸が１ＭのＮａＣｌの水性溶液内にある場合、Ｔｍ値の概算は、方程式：Ｔｍ＝８１．５＋０．４１（％Ｇ＋Ｃ）によって算出され得る（例えば、Anderson and Young, Quantitative Filter Hybridization, in Nucleic Acid Hybridization［1985］を参照）。他の文献には、Ｔｍを算出するために構造および配列の特性を考慮した、より精巧な演算処理が挙げられている。
【０１２８】
本明細書に使用される場合、「ストリンジェンシー」という用語は、核酸ハイブリダイゼーションが行われる、温度、イオン強度、および他の化合物（例えば、有機溶媒）の存在という条件に関して用いられる。当業者であれば、「ストリンジェンシー」の条件が、上述のパラメータを個々または一斉に変えることによって、変更し得ること認識するであろう。「高いストリンジェンシー」の条件では、核酸塩基の対合が、相補的な塩基配列を高頻度に有している核酸断片の間においてのみ生じる（例えば「高いストリンジェンシーの」の条件におけるハイブリダイゼーションは、約８５〜１００％の同一性、好ましくは約７０〜１００％の同一性一を有している相同物間において生じ得る）。中程度のストリンジェンシーの条件では、核酸塩基の対合は、相補的な塩基配列を中程度の頻度に有している核酸間において生じる（例えば「中程度のストリンジェンシー」の条件におけるハイブリダイゼーションは、約５０〜７０％の同一性を有している相同物間において生じ得る）。従って、「弱い」または「低い」ストリンジェンシーの条件は、相補的な配列の頻度が一般的に低いような、遺伝的に異なる生物に由来する核酸に求められる場合が多い。
【０１２９】
核酸のハイブリダイゼーションに関して用いられる時の「高いストリンジェンシーの条件」は、長さが約５００ヌクレオチドのプローブを用いる場合に、５×ＳＳＰＥ（４３．８ｇ／ｌのＮａＣｌ、６．９ｇ／ｌのＮａＨ２ＰＯ４Ｈ２Ｏ、および１．８５ｇ／ｌのＥＤＴＡ（ｐＨがＮａＯＨを用いて７．４に調節されている））、０．５％のＳＤＳ、５×デンハルト試薬および１００ｕｇ／ｍｌの変性されたサケの精子のＤＮＡから成る溶液における４２℃の結合またはハイブリダイゼーション（後の０．１×ＳＳＰＥ、１．０％のＳＤＳを含んでいる溶液を用いた４２℃における洗浄）と同じ条件を包含する。
【０１３０】
核酸のハイブリダイゼーションに関して用いられる時の「中程度のストリンジェンシーの条件」は、長さが約５００ヌクレオチドのプローブを用いる場合に、５×ＳＳＰＥ（４３．８ｇ／ｌのＮａＣｌ、６．９ｇ／ｌのＮａＨ２ＰＯ４Ｈ２Ｏ、および１．８５ｇ／ｌのＥＤＴＡ（ｐＨがＮａＯＨを用いて７．４に調節されている））、０．５％のＳＤＳ、５×デンハルト試薬、および１００μｇ／ｍｌの変性されたサケの精子のＤＮＡから成る溶液における４２℃の結合またはハイブリダイゼーション（後の１．０×．ＳＳＰＥ、１．０％のＳＤＳを含んでいる溶液を用いた４２℃における洗浄）と同じ条件を包含する。
【０１３１】
「低いストリンジェンシーの条件」は、長さが約５００ヌクレオチドのプローブを用いる場合に、５×ＳＳＰＥ（４３．８ｇ／ｌのＮａＣｌ、６．９ｇ／ｌのＮａＨ２ＰＯ４Ｈ２Ｏ、および１．８５ｇ／ｌのＥＤＴＡ（ｐＨがＮａＯＨを用いて７．４に調節されている））、０．１％のＳＤＳ、５×デンハルト試薬［５０×デンハルト試薬は、５００ｍｌにつき、５ｇのＦｉｃｏｌｌ（Type 400, Pharamcia社）、５ｇＢＳＡ（Fraction V; Sigma社）］、および１００μｇ／ｍｌの変性されたサケの精子のＤＮＡから成る溶液における４２℃の結合またはハイブリダイゼーション（後の５×ＳＳＰＥ、０．１％のＳＤＳを含んでいる溶液を用いた４２℃における洗浄）と同じ条件を包含する。
【０１３２】
本発明は、長さが約５００ヌクレオチドのプローブのバイブリダイゼーションに限定されない。本発明は、長さが約１０ヌクレオチドから数千（例えば、少なくとも５０００）ヌクレオチドまでの間のプローブの使用を想定している。当業者は、ストリンジェンシーの条件が、他の寸法のプローブのためにを変更され得ることを理解する（例えば、Anderson and Young, Quantitative Filter Hybridization, in Nucleic Acid Hybridization ［1985］、およびSambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, NY［1989］を参照）。
【０１３３】
次の、「基準配列」、「配列同一性」、「配列同一性の割合」、および「実質的に同一」という用語は、２つ以上のポリヌクレオチド間における配列の関連性を説明するために用いられる。「基準配列」は、配列比較用の基準として用いられる規定の配列である。すなわち、基準配列は、例えば配列表に記載の全長ｃＤＮＡ配列のセグメントとしての、より大きな配列のサブセットであり得るか、または完全な遺伝子配列を含み得る。一般的に、基準配列は、その長さが少なくとも２０ヌクレオチド、一般的に少なくとも２５ヌクレオチド、およびより一般的に少なくとも５０ヌクレオチドである。２つのポリヌクレオチドのそれぞれが、（１）２つのポリヌクレオチド間において類似の配列（すなわち、完全なポリヌクレオチド配列の一部）を含み得、（２）２つのポリヌクレオチド間において異なる配列を含み得るので、２つ（またはそれ以上の）ポリヌクレオチド間の配列比較は、２つのポリヌクレオチドの配列を「比較ウィンド」にわたって比較して、配列相同性の局所的な領域を同定し、比較することによって典型的に行われる。本明細書に使用される場合、「比較ウィンド」とは、連続する少なくとも２０のヌクレオチド位置の概念的なセグメントを指し、ここで、ポリヌクレオチド配列が、連続する少なくとも２０のヌクレオチドの基準配列と比較され得、ポリヌクレオチド配列の比較ウィンドにおける部分は、２つの配列の最適な整列化とっての基準配列（付加または欠失を含んでいない）と比較して、２０パーセント以下の付加または欠失（すなわちギャップ）を含み得る。比較ウィンドを整列化するための配列の最適な整列化は、（１）SmithおよびWatermanのローカル相同アルゴリズム［Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981)］、（２）NeedlemanおよびWunschの相同アラインメントアルゴリズム［Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970)］、（３）PearsonおよびLipmanの類似性に関する検索［Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 85:2444 (1988)］、（４）コンピュータ化したこれらのアルゴリズム（GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, Wis.）、または確認によって行われ、様々な方法によって生成される最適なアラインメント（すなわち、比較ウィンドにわたる相同性が最も高い割合になるアラインメント）が選択される。「配列同一性」という用語は、２つのポリヌクレオチド配列が、比較ウィンドにわたって同一（すなわち、ヌクレオチドの一対一の対応関係において）であることを意味している。「配列同一性の割合」という用語は、最適にアラインメントされた２つの配列の比較ウィンドにわたる比較、同一の核酸塩基（例えば、Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ、ＵまたはＩ）が両方の配列内に生じている位置の数を決定して、適合する位置の数の算出すること、適合する位置の数を比較ウィンド内の位置の全数（すなわち、ウィンドの寸法）によって割ること、およびこの結果を１００倍して配列同一性の割合を出すことによって算出される。本明細書に使用される場合、「実質的に同一」という用語は、ポリヌクレオチド配列の特性を示している。ここで、ポリヌクレオチドは、少なくとも２０ヌクレオチドの部分、一般的には少なくとも２５〜５０ヌクレオチドの��分の比較ウィンドにわたって基準配列と比べて、少なくとも８５パーセントの配列同一性、好ましくは少なくとも９０〜９５パーセントの配列同一性、より一般的には少なくとも９９パーセントの配列同一性を有する配列を含んでいる。ここで、配列同一性の割合は、比較ウィンド内の基準配列のうちの合計して２０パーセント以下の欠失または付加を含んでいるポリヌクレオチド配列と基準配列を比較することによって算出される。基準配列は、より大きな配列のサブセットであり得、例えば、本発明において請求される組成物の全長配列（例えば、ＩＫＫｉペプチドまたはその断片をコードしている核酸配列）のセグメントであり得る。
【０１３４】
ポリペプチドに使用されるときに、「実質的に同一」という用語は、２つのペプチド配列が、例えば、デフォルトのギャップ荷重を用いたＧＡＰまたはＢＥＳＴＦＩＴといったプログラムによって最適にアラインメントされている場合に、少なくとも８０パーセントの配列同一性、好ましくは少なくとも９０パーセントの配列同一性、より好ましくは少なくとも９５パーセントの配列同一性、またはそれ以上（例えば、９９パーセントの配列同一性）を共有することを意味している。好ましくは、同一ではない残基の位置は、保存的なアミノ酸置換によって異なっている。保存的なアミノ酸置換とは、類似の側鎖を有している残基の交換可能性を指す。例えば、脂肪族側鎖を有しているアミノ酸のグループは、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンである。脂肪族ヒドロキシル側鎖を有しているアミノ酸のグループは、セリンおよびトレオニンである。アミド含有側鎖を有しているアミノ酸のグループは、アスパラギンおよびグルタミンである。芳香族を有しているアミノ酸のグループは、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンである。塩基側鎖を有しているアミノ酸のグループは、リジン、アルギニン、およびヒスチジンである。硫黄を含んでいる側鎖を有しているアミノ酸のグループは、システインおよびメチオニンである。好ましい保存的なアミノ酸置換基は、バリン−ロイシン−イソロイシン、フェニルアラニン−チロシン、リジン−アルギニン、アラニン−バリン、およびアスパラギン−グルタミンである。
【０１３５】
本明細書に使用される場合、「ＩＫＫｉ」という用語は、Ｂ細胞におけるκ軽鎖ポリペプチド遺伝子エンハンサーのキナーゼイプシロンの阻害剤を指す。と共に、上記タンパク質およびこれをコードしている遺伝子を指して用いられるすべての他の用語としては、ＩカッパＢキナーゼイプシロン、ＩｋＢＫＥ、ＩＫＫＥ、ＩＫＫ−Ｅ、ＩＫＫ−イプシロン、ＩＫＫＩ、ＩＫＫ−ｉ、誘導性ＩカッパＢキナーゼ、核因子カッパＢキナーゼイプシロンサブユニットの阻害剤、核因子カッパＢキナーゼサブユニットイプシロンの阻害剤、ＫＩＡＡ０１５１、ＭＧＣ１２５２９４、ＭＧＣ１２５２９５、ＭＧＣ１２５２９７、ＡＷ５５８２０１、Ｉｋｋｅ、ＩＫＫイプシロン、Ｉｋｋｉ、ＩＫＫ−ｉ、誘導性ＩカッパＢキナーゼ、核因子カッパＢキナーゼイプシロンサブユニットの阻害剤、核因子カッパＢキナーゼサブユニットイプシロンの阻害剤、ＩＫＫ３、ＩＫＫε、およびＩＫＫιが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３６】
本明細書に使用される場合、「リン酸化特異的抗体」という用語は、共有結合性のリン酸の修飾を受けた抗原と当該修飾を受けていない抗原とを識別し得る抗体を指す。リン酸化特異的抗体は、抗原の非リン酸化形態に対して特異的であり得るか、またはリン酸化形態に対して特異的であり得る。いくつかの場合には、リン酸化型特異的抗体によって認識されるエピトープが知られている。いくつかの場合には、そうではない。リン酸化型特異的抗体の生成方法および使用については、当該分野において公知である（例えば、Taya et al, In: Tumor Suppressor Genes: Vol. 2 Regulation, Function, and Medicinal Applications, Methods Mol. Biol., 223, 17-26, 2003; 米国特許第. 6,309,863; 米国特許第. 6,924,361; Sykes etalcurrent Proteomics, 3, 113-117, 2006）。
【０１３７】
〔詳細な説明〕
本発明は、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病、体重減少および関連する障害に関する診断方法、スクリーニング方法、および処置の方法を提供する。特に、本発明は、このような健康状態をＩＫＫｉ阻害剤によって処置する方法、このような健康状態をＩＫＫｉの状態に基づいて診断する方法、およびＩＫＫｉ阻害剤の候補物をスクリーニングする方法を提供する。
【０１３８】
本発明の実施形態を完成させるまでに行われた研究は、活性化されたＩＫＫｉが、インスリン受容体をリン酸化し、これによって、インスリンシグナル伝達経路内のインスリン受容体の活性が阻止されることを実証した。従って、（例えばＩＫＫｉ阻害剤を用いて）ＩＫＫｉの活性化を妨げることは、体脂肪を減少させること、除脂肪体重の割合を増大させること、ならびに肥満、インスリン抵抗性、糖尿病および関連する障害などの疾患および健康状態の処置に有効である。本発明は、任意の特定の機序に限定されるものではなく、この機序の理解は本発明の実施に必須ではない。これと同時に、ＩＫＫｉの阻害は、例えば、インスリンの天然の活性によってグルコース代謝を促進させ、これによって体脂肪を減少させ、糖尿病、肥満症および関連する障害を処置し得ると考えられる。従って、ＩＫＫｉの活性のレベルを決定することは、肥満症、インスリン抵抗性および関連する障害などの健康状態を診断するためにも有効である。また、本発明は、任意の特定の機序に限定されないが、活性化されたＩＫＫｉの活性のレベルを決定することは、インスリン受容体がＩＫＫによって阻害された否か、およびインスリン受容体が阻害された程度に関する情報を提供すると考えられる。これは、不適切なグルコース代謝に関連する特定の健康状態の診断になる。
【０１３９】
インスリン抵抗性は、筋肉および脂肪におけるインスリン刺激性のグルコース輸送の異常、および肝臓におけるグルコース産生の、インスリンに依存する抑制の異常を特徴とする（Saltiel, 2001; Taniguchi et al., Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7, 85-96. 2006; Thirone et al., Trends Endocrinool. Metab. 17, 72-78, 2006）。長期にわたる多数の研究は、特に肥満の患者において、インスリン抵抗性が２型糖尿病の発症の最初のステップであることを示唆している。肥満は、前炎症性サイトカイン（ＴＮＦα、ＩＬ−６、ＩＬ−１８、ＩＬ−１β、およびＣＲＰが挙げられる）の血中濃度の増大と相関している(Hotamisligil, Nature, 444, 860-867,2006; Shoelson et al., Gastroentrol, 132, 2169-2180, 2007; Wellen et al., J. Clin. Invest., 115, 1111-1119, 2005)。これらのサイトカインの多くがインスリン作用を阻止し得、肥満と２型糖尿病との間に考えられる炎症性のつながりを示している（Schenk et al., J. Clin. Invest., 118, 2992-3002, 2008）。肥満の齧歯類およびヒトに由来する、肝臓および脂肪組織のどちらにおいても炎症が観察されている（Odegaard et al., Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. 11, 212-217, 2008; Schenk et al., J. Clin. Invest., 118, 2992-3002, 2008）。また、炎症プロセスに関わる遺伝子（ＣＣＲ２（Tamura et al., Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 28, 2195-2201, 2008; Weisberg et al., J. Clin. Invest., 112, 1796-1808, 2006）、ＭＣＰ１（Kanda et al., J. Clin. Invest., 116, 1494-1505, 2006）、ＴＮＦα（Hotamisligil et al., Science, 259, 87-91, 1993; Moller, Trends Endocrinol. Metabl, 11, 212-217, 2000）、ＴＬＲ４（Shi et al., J. Clin. Invest,, 116, 3015-3025, 2006）、ＪＮＫ１（Hirosumi et al., Nature, 420, 333-336, 2002; Sabio et al., Science, 322, 1539-1543, 2008; Solinas etalcell Metab., 6, 386-397, 2007; Tuncman et al., PNAS, 103, 10741-10746, 2006）、ＣＡＰ（Lesniewski et al., Nat. Med., 13, 455-462, 2007）、および他のもの（Franckhauser et al., Diabetologia, 51, 1306-1316, 2008; Odegaard et al., Nature, 447, 1116-1120, 2007; Wellen etalcell, 129, 537-548, 2007）が挙げられる）を標的として除去することによって、食餌性肥満または遺伝的肥満とインスリン抵抗性との間のつながりを分裂させると思われる。しかし、炎症状態の生成におけるこの最初のステップ、インスリン作用の障害に関連する一次シグナル、およびインスリン作用が障害を受けている組織は、明らかになっていない。
【０１４０】
多数の研究が、肥満とインスリン抵抗性との関連性に関する、ＮＦκＢの重要な役割を示している（Tilg et al., Mol. Med., 14, 222-231, 2008; Wunderlich et al., PNAS, 105, 1297-1302, 2008）。この経路は、トール様受容体−４（ＴＬＲ４）の下流を活性化し得る。これは、食餌性の脂肪酸との相互作用を原因としている（Kim etalcirc. Res., 100, 1589-1596, 2007、Tsukumo et al., Diabetes, 56, 1986-1998, 2007）か、または肥満に関連する低酸素症の結果として起こる（Schenk et al., J. Clin. Invest., 118, 2992-3002, 2008、Ye et al., Am. J. Physiol. Endocrinol., Metabl., 293, E1118-1128, 2007）。ＮＦκＢに関連している研究のほとんどが、阻害性のＩκＢタンパク質の上流にあるキナーゼＩＫＫβの、標的化した欠失（Arkan et al., Nat. Med., 11, 191-198, 2005; Cai et al.,Nat. Med., 11, 183-190, 2005; Zhang etalcell, 135, 61-73, 2008）、または薬理学的な阻害（Yin et al., Nature, 396, 77-80, 1998; Yuan et al., Science, 293, 1673-1677, 2001）に基づいている。リン酸化が起こると、ＩκＢは、プロテアソーム性の分解を受け、会合していたＮＦκＢ転写因子から放出されて、当該転写因子の核移行および多数の炎症遺伝子の転写を許容する（Akira et al., Nat. Rev. Immunol., 4, 499-511, 2004、Kawai et al., Trends Mol. Med., 13, 460-469, 2007）。高脂肪食を与えた肝細胞特異的なＩＫＫβのノックアウトマウスは、肝臓インスリン感受性を維持しているが、脂肪および筋肉においてインスリン抵抗性を示す。これとは異なり、骨髄特異的なＩＫＫβのノックアウトマウスは、食事による全身性インスリン抵抗性から保護されるが、肥満からは保護されない（Arkan et al., Nat. Med., 11, 191-198, 2005）。さらに、ＩＫＫβ活性を阻害する高用量のサリチル酸塩は、肥満マウスにおけるグルコース耐性を改善し（Kim etalcirc. Res., 100, 1589-1596, 2007; Yin et al., Nature, 396, 77-80, 1998）、２型糖尿病に罹っている患者におけるグルコース耐性を改善する（Fleischman et al., Diabetes Care, 31, 289-294, 2008; Grilli et al., Science, 274, 1383-1385, 1996; Kopp et al., Science, 265, 956-959, 1994; Koska et al., Diabetologia, 52, 385-393, 2008）。
【０１４１】
タンパク質のＩＫＫ（ＩκＢキナーゼ）ファミリーは、４つのメンバーであるＩＫＫα、ＩＫＫβ、ＩＫＫｉ（またはε）、およびＴＢＫ１（ＴＡＮＫ結合キナーゼ１）から構成されている（Hacker et al., Science STKE, 357, re13, , 2006; Kawai et al., Trends Mol. Med., 13, 460-469, 2007）。ＩＫＫαおよびＩＫＫβは、標準的なＮＦκＢ経路を活性化するが、ＩＫＫｉおよびＴＢＫ１の役割は、あまりよく理解されていない。ＩＫＫｉの発現は、部分的にはＮＦκＢ活性化の結果として、炎症性刺激後の骨髄細胞において誘導される（Shimada et al., Int. Immunol., 11, 1357-1362, 1999）。その一方で、ＴＢＫ１は、より遍在的に発現される（Pomerantz et al., EMBO J., 18, 6694-6704, 1999）。典型的ではないこれらＩＫＫは、ＲｅｌＡのリン酸化によってＮＦκＢの転写活性を向上させ得る（Adli et al., J. Biol. Chem., 281, 26976-26984, 2006、Buss et al., J. Biol. Chem., 279, 55633-55643, 2004）が、転写因子であるインターフェロン調整因子−３および７（ＩＲＦ３およびＩＲＦ７）のリン酸化によって、転写を主に調節すると考えられる(Peters et al., Mol. Cell, 5, 513-522, 2000、Sharma et al., Science, 300, 1148-1151, 2003)。
【０１４２】
肥満症と糖尿病との間の炎症性のつながりに関する有力な証拠があるのもかかわらず、炎症反応が生じる（複数の）主な部位は、未だに確定されていない。脂肪組織は、おそらく小胞体または酸化ストレスを生成することによって（Hotamisligil et al., Nat. Rev. Immunol., 8, 923-934, 2008; Wellen et al., J. Clin. Invest., 115, 1111-1119, 2005）、Ｍ１期に偏っている前炎症性マクロファージを脂肪組織に動員するサイトカインまたはケモカインを分泌することによって（Lumeng et al., Deabetes, 56, 16-23, 2007）、栄養過多に応答する。これらは次に、含脂肪細胞におけるインスリン作用を低下させるより多くのサイトカインを分泌し、その結果、脂肪分解および遊離脂肪酸の放出を引き起こす（Feingold et al., Endocrinol., 130, 10-16, 1992; Green et al., Endocrinol., 134, 2581-2588, 1994）。また、前炎症性サイトカインを分泌することによって、遺伝的肥満または食餌性肥満に起因する炎症性反応が、肝臓に生じることが証明されている（Ramadori et al., J. Physiol., Pharmacol., Suppl. 1, 107-117, 2008）。しかし、マクロファージの動員および活性化の基礎をなす分子の詳細、関与する亜型、筋肉細胞、脂肪細胞および肝細胞とのそれらの交差性、ならびにこれらによるエネルギーの消費および貯蔵の調節の様式は、明らかになっていない。本発明の実施形態を完成させるまでに行った実験は、高脂肪食が、肝臓および白色脂肪組織の両方において、ＩＫＫｉの発現を誘導することを示しており、さらに、ＩＫＫｉの標的除去を受けたマウスが、食餌性肥満、肝臓および脂肪炎症、肝脂肪症およびインスリン抵抗性から驚くほどに保護されており、肥満症および２型糖尿病に関する興味深い処置の標的を提供していることを示している。
【０１４３】
Ｉ．  インスリン／インスリン受容体シグナル伝達経路
（インスリン刺激性のグルコース輸送が、トランスポータＧｌｕｔ４によって媒介される）
先天性の、免疫反応、炎症およびインスリン抵抗性の間におけるつながりは、多数の機序によってインスリン感受性が調節されていることを示唆しており、インスリン作用の基本的な機序を理解することの重要性を高めている。グルコース輸送は、インスリンがグルコース貯蔵およびグルコース利用を増加させる律速段階であり、促進性のトランスポータＧｌｕｔ４によって媒介される。インスリンは、主に原形質膜におけるＧｌｕｔ４タンパク質の濃度を高めることによって、筋肉および脂肪におけるグルコース取込みを増大させる。これは、制御された再循環のプロセスであり、このプロセスにおいて、タンパク質のエンドサイトーシス、ソーティング、エクソサイトーシス、保持、結合および融合が厳密に調節される。インスリンの非存在下、またはインスリンの受容体の活性化後において、Ｇｌｕｔ４は、典型的なエンドサイトーシスのプロセスによって吸収される。含脂肪細胞では、これらの小胞は、細胞内の核周辺領域に保持され、インスリンに応答した保持、結合および融合のために、原形質膜における不連続な部位に輸送される。
【０１４４】
（インスリン受容体からのシグナル伝達）
インスリン受容体（ＩＲ）は、ヘテロ四量体の二機能性複合体であり、インスリンと結合する２つの細胞外αサブユニット、およびチロシンキナーゼ活性を有している２つの膜貫通βサブユニットから成る。αサブユニットと結合しているインスリンは、活性化ループにおける特定のチロシン残基に対する、他方のβサブユニットによる一方のβサブユニットのリン酸転移を刺激し、キナーゼの触媒活性の増大を生じさせて、膜近傍領域および細胞内の尾部の他のチロシン残基における自己リン酸化を増大させる。その後、活性化されたＩＲは、細胞内の基質（インスリン受容体基質ファミリー（ＩＲＳ１−４）、ＡＰＳのファミリーおよびＣｂｌのファミリーのメンバーが挙げられる）をリン酸化する。これらのタンパク質のいくつか（例えばＩＲＳ−１）は、ＮＰＸＹモチーフを含んでいる受容体内の膜近傍領域に集められ、その一方で、ＡＰＳおよびＩＲＳ−２は、活性化ループと直接的に結合する。リン酸化が起こると、ＩＲ基質は、Ｓｒｃ相同２（ＳＨ２）ドメインを有している、一連のエフェクタ分子またはアダプタ分子と相互作用する。ＳＨ２ドメインは、異なるホスホチロシンモチーフを特異的に認識する。
【０１４５】
（ＰＩ３−キナーゼ経路およびグルコース取込み）
タンパク質のＩＲＳファミリーは、最も性質決定がなされている受容体基質である。ＩＲＳ−１−ノックアウトマウスは、グルコース耐性が低下した末梢組織において、インスリン抵抗性である。ＩＲＳ−２ノックアウトマウスは、末梢組織および肝臓のどちらにおいてもインスリン抵抗性であり、β細胞の機能低下とともにインスリン抵抗性に起因する２型糖尿病を発症する。
【０１４６】
チロシンのリン酸化が起こると、ＩＲＳタンパク質は、ＰＩ３−キナーゼのｐ８５調節サブユニットと相互作用し、酵素の活性化および酵素の原形質膜に対する標的化を導く。酵素は、脂質産物であるホスファチジルイノシトール３，４，５−トリスリン酸塩（ＰＩＰ３）を生成する。ＰＩＰ３は、多数のタンパク質の局在化および活性を調節する。薬理学的阻害剤を用いた酵素の遮断によって、グルコース取込みの刺激が完全に阻害される。ＰＩ３−キナーゼのドミナント阻害形態の過剰発現は、グルコース取込みを遮断し、恒常的な活性形態の過剰発現は、インスリン作用を部分的に模倣する。マウスのｐ８５ＰＩ３−キナーゼ調節サブユニットの標的化した欠失によって、インスリン感受性が増大して、ＰＩキナーゼ活性の増大におそらく起因してグルコースの取込みおよび処理が促進される。逆に言えば、触媒サブユニットの遺伝子ノックアウトは、糖耐性の異常およびインスリン抵抗性をもたらす。
【０１４７】
インスリン刺激によるＰＩＰ３増加は、プレクストリン相同（ＰＨ）ドメインを含んでいるタンパク質（様々な酵素、それらの基質、アダプタ分子、および細胞骨格タンパク質が挙げられる）の集合をもたらす。ＰＤＫ１は、これらのうちの１つであり、キナーゼＡｋｔ１−３、ＰＫＣζ／λおよびＳＧＫをリン酸化する。調節タンパク質Ｒｉｃｔｏｒと複合体化されたタンパク質キナーゼｍＴＯＲは、ＰＤＫ２と同定されている。ＰＩＰ３は、リン酸化のためにＡｋｔの原形質膜への移行を、そのＰＨドメインを介して媒介する。３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞における膜結合型のＡｋｔの過剰発現は、Ｇｌｕｔ４の原形質膜への局在化を増進させる。インスリン刺激性のＧｌｕｔ４の移行は、ドミナント阻害のＡｋｔ突然変異体の発現によって阻害され、Ａｋｔのノックダウンまたはノックアウトは、インスリン作用を遮断する。
【０１４８】
ＰＩ３−キナーゼ経路に関する重要な役割を支持する証拠があるにもかかわらず、この酵素の活性化は、インスリン刺激性のグルコース輸送にとって十分ではない。ＰＤＧＦまたはインターロイキン４によるＰＩ３−キナーゼ活性の刺激は、グルコース取込みを増大させない。多数のインスリン受容体の突然変異体が同定されており、グルコース取込みおよびＰＩ−キナーゼの刺激は、これらの突然変異体によって、異なる制御を受けている。ＩＲＳ１  ＰＴＢドメインの過剰発現は、ＩＲＳ１に関連するＰＩ３キナーゼ活性を低下させるが、インスリン刺激性のグルコース取込みには影響しなかった。さらに、ＰＩＰ３の膜透過型の類似物の添加によって、インスリンの非存在下におけるグルコース取込みは刺激されなかった。これと一致して、恒常的に活性なＰＩ３−キナーゼ突然変異体の過剰発現は、インスリン刺激性のＧｌｕｔ４の原形質膜への移行を完全に模倣しなかった。総合すると、これらのデータは、ＰＩ３−キナーゼの活性化が、グルコース取込みの刺激とって十分ではないことを示唆している。
【０１４９】
（脂質ラフトからのインスリンシグナル伝達）
いくつかの研究は、別々のインスリンシグナル伝達経路が、脂質ラフトの微小ドメインに局在化されていることを示している。脂質ラフトの微小ドメインは、コレステロール、スフィンゴ脂質、糖脂質、ＧＰＩ−結合タンパク質、および脂質修飾されたシグナル伝達タンパク質に富む原形質膜の特別な領域である。少なくともいくつかのインスリン受容体が、ラフトタンパク質のカベオリンとの相互作用をおそらく介して、これらの微小ドメイン内に存在していることが示されている。これらの原形質膜サブドメインにおけるインスリン受容体の活性化は、プロトオンコジーンｃ−ＣｂｌおよびＣｂｌ−ｂのチロシンリン酸化を刺激する。このリン酸化ステップは、アダプタータンパク質ＡＰＳに対するＣｂｌの集合を必要とする（以下を参照）。ＡＰＳは、受容体に結合すると、Ｃ−末端のチロシンにおいてリン酸化され、ＡＰＳのＳＨ２ドメインを介してＣｂｌの集合をもたらす。続いて、Ｃｂｌは、３つのチロシンにおいてリン酸化を受ける。
【０１５０】
Ｃｂｌ関連タンパク質（ＣＡＰ）は、Ｃｂｌと共に、インスリン受容体であるＡＰＳ複合体に集められる。ＣＡＰは、腸のペプチドであるソルビンと類似のアミノ末端領域（ソルビン相同（ＳｏＨｏ）ドメインと呼ばれる）、および３つのＳＨ３ドメインを有している二機能性のアダプタータンパク質である。ＣＡＰは、インスリン感受性の組織に見られ、発現は、ＰＰＡＲγ（インスリン増感薬のチアゾリジンジオン類にとっての受容体）の活性化によって増加する。
【０１５１】
ＣＡＰのカルボキシル末端ＳＨ３ドメインは、Ｃｂｌ内のＰＸＸＰモチーフと会合して、これらのタンパク質が恒常的に会合される。ＣＡＰは、インスリン受容体に集められると、そのＳｏＨｏドメインを介して、脂質ラフトドメインタンパク質のフロチリンと相互作用する。Ｃｂｌまたはフロチリンと結合しないドミナント阻害型のＣＡＰ突然変異体の過剰発現は、リン酸化されたＣｂｌの脂質ラフトへの移行を阻害し、インスリン刺激性のグルコース取込みおよびＧｌｕｔ４の移行も妨げる。
【０１５２】
チロシンのリン酸化を受けると、Ｃｂｌは、ＳＨ２／ＳＨ３を含んでいるアダプタータンパク質であるタンパク質ＣｒｋＩＩと相互作用する。ＣｒｋＩＩは、そのＳＨ２ドメインを介してＣｂｌを結合し、そのＳＨ３ドメインを介して、ヌクレオチド交換因子Ｃ３Ｇと恒常的に会合する。従って、インスリンは、ＣｒｋＩＩおよびＣ３Ｇの両方の、脂質ラフトへの移行を刺激する。このホルモンの作用は、細胞をＣＡＰΔＳＨ３またはＣＡＰΔＳｏＨｏを用いた細胞のトランスフェクションによって遮断され得る。その移行が起こると、Ｃ３Ｇは、小ＲｈｏファミリーＧタンパク質である、ＴＣ１０αおよびＴＣ１０βの活性化を触媒する。ＳｉＲＮＡ媒介性のノックダウンの研究は、ＴＣ１０βではなくＴＣ１０αの活性化が、インスリンによるグルコース取込みの刺激に必要であることを示している。総合すると、これらのデータは、ＣＡＰ／Ｃｂｌ／ＴＣ１０経路が、ＰＩ３−キナーゼシグナル伝達カスケードと、平行して、かつ独立して、インスリン刺激性グルコース取込みに必要であることを示している。さらに、多数の研究は、肥満およびインスリン抵抗性の状態において、ＣＡＰ／Ｃｂｌ／ＴＣ１０経路が変化することを実証している。
【０１５３】
ＩＩ．  ＩＫＫｉ
ＩＫＫｉは、ＩＫＫαおよびＩＫＫβに関連するキナーゼである（Shimada et al., Int. Immunol., 11: 1357-1362 (1999)）。ＩＫＫｉは、ＩＫＫαおよびＩＫＫβと相同であるが、キナーゼドメインにおけるＩＫＫｉとＩＫＫβとの間のアミノ酸の同一性は、２４％に過ぎない。ＩＫＫｉの過剰発現は、ＮＦκＢを活性化する。ＩＫＫｉは、免疫細胞において優先的に発現し、ＬＰＳまたは炎症性サイトカインに応答して誘導される。キナーゼ活性は、ＩＫＫｉの発現量によって調節され得る（Shimada et al.）。ＩＫＫｉは、ＮＦκＢの活性を阻害する複合体のＩｋＢタンパク質をリン酸化する。これらのＩｋＢタンパク質のリン酸化が、当該タンパク質を分解させ、これによって、ＮＦκＢは活性になる。
【０１５４】
上述のように、本発明を完成させるまでに、ＩＫＫｉが、インスリン受容体のリン酸化を担っており、これによって、適切なグルコース代謝におけるインスリンの役割を阻害していることが判明した。ＩＫＫｉは、誘導性ＩカッパＢキナーゼ、ならびにＩＫＫεおよびＩＫＫ３としても知られている。栄養過多の状態では、炎症性のマクロファージが、脂肪組織に侵入し、インスリン作用を低下させるサイトカインを分泌して、特に、ホルモンの抗脂肪分解作用を阻止する。その結果、脂肪分解および脂肪酸の産生が増大する。分泌されたこれらのサイトカインおよび脂肪酸が、マクロファージおよび含脂肪細胞の両方において、ＮＦκＢ経路を活性化し得る。誘導性のＩカッパＢキナーゼ（ＩＫＫｉ）は、この経路に存在するタンパク質キナーゼであり、脂肪酸およびサイトカイン（例えば、ＴＮＦａおよびＩＬ−６）の両方によって誘導される。言い換えると、誘導性ＩカッパＢキナーゼ（ＩＫＫｉ）は、炎症性の経路を開始させる。後述の実施例において説明するように、ＩＫＫｉは、活性化すると、インスリン受容体のリン酸化を触媒することによって、インスリン抵抗性を誘導し、これによって、インスリン作用を低下させる過程において、基質との相互作用、および基質のチロシンのリン酸化を阻害する。対照食を与えたマウスからの含脂肪細胞および脂肪組織マクロファージと比べると、ＩＫＫｉは、高脂肪食を与えたマウスに由来する含脂肪細胞および脂肪組織マクロファージの両方において誘導される。後述の実施例において説明するように、ＩＫＫｉ遺伝子を除去されたマウスは、高脂肪食の影響に対して耐性を示した。これらのマウスは、それらの対照同腹子とは異なり、高脂肪の食餌を与え続けても、肥満、またはインスリン抵抗性にならない。図２４には、マウスのＩＫＫｉのコンセンサスアミノ酸配列および核酸配列が示されており、図２５には、ヒトのＩＫＫｉのコンセンサスアミノ酸配列および核酸配列が示されている。
【０１５５】
ＩＩＩ．  ＩＫＫｉ阻害剤
本発明は、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、グルコース代謝異常および疾患の治療上の処置、ならびに体脂肪を減少させ、除脂肪体重の割合を増大させる処置に用いられるＩＫＫｉ阻害剤の種類によって限定されない。例示的な化合物について、以下に説明する。さらなるＩＫＫｉ阻害剤が、ＩＶ．に記載のスクリーニング法によって同定され得る。好ましい実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害する。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、インスリン受容体配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン、または非ヒトインスリン受容体配列（該配列は、例えば、配列アラインメントを用いて同定され得る）の対応するセリンにおいて、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害する。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのインスリン受容体リン酸化活性を阻害するが、ＩＫＫｉの他の活性（他のキナーゼ活性が挙げられる）を阻害しない。
【０１５６】
ＩＫＫｉの発現または活性を阻害する例示的な薬剤としては、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、リボザイム、アンチセンス核酸、キナーゼ阻害剤、抗ＩＫＫｉ抗体、小分子、ペプチド、および突然変異体のＩＫＫｉポリペプチドなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸配列である（例えば、図２４および図２５に示される配列）。ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、ＩＫＫｉ遺伝子のコード領域および非コード領域から生成され得る。しかし、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、コード領域の５’末端の近傍の配列に相補的であるものとして一般的に選択される。従って、いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、配列番号１１（マウス）または配列番号１３（ヒト）の５’末端の近傍の配列に相補的であり得る。他の実施形態では、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、他の種（例えば、マウス、ラット、ネコ、イヌ、ヤギ、豚、またはサルのＩＫＫｉ  ＲＮＡ）に由来する。
【０１５７】
ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸配列は、配列番号１１もしくは１３の選択された領域、または非常に類似している配列に、１００％相補的である必要はない。その代わり、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸の配列におけるいくつかの変異が、許容される。これは、機能が、以下に記載するスクリーニングアッセイにおいて決定され得るからである。例えば、ヒトＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、マウスまたはラットのＩＫＫｉ遺伝子産物をコードしている核酸に対して相補的であり得る。マウスＩＫＫｉ遺伝子産物をコードしている核酸は、例えば、ＮＣＢＩデータベース内の、GenBankアクセッション番号AB016589、NM019777、NT0399180、およびCCDS15269.1に見出され得る。すなわち、マウスＩＫＫｉポリペプチド配列は、GenBankアクセッション番号NP062751またはCCDS15269.1を有しており、ラットＩＫＫｉ  ｃＤＮＡは、GenBankアクセッション番号XM344139を有している。
【０１５８】
さらに、中程度のストリンジェンシーまたは高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件下においてハイブリダイズし得る核酸は、ＩＫＫ  ＲＮＡの機能を阻害する程度に十分に相補的であり、本発明の組成物に利用可能である。概して、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、あるイオン強度およびｐＨにおいて、特定の配列にとっての熱融点（Ｔｍ）よりも、約５℃低く選択される。しかし、ストリンジェントな条件は、本明細書において他に条件づけしたように、所望のストリンジェンシーの程度に応じて、選択された配列の熱融点よりも約１℃〜約２０℃低い範囲の温度を包含する。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、生理学的な温度および塩濃度といった生理学的条件において、ＩＫＫｉ  ＲＮＡにハイブリダイズし得る。
【０１５９】
従って、ＩＫＫｉ  ＲＮＡを阻害し得る核酸と、ＩＫＫｉ  ＲＮＡの相補的なコード配列との間における二重鎖の形成の実現に、厳密な相補性は必要ない。ＩＫＫｉコード配列に厳密に相補的な例えば２、３、４、５またはそれ以上の長さの連続するヌクレオチドを含んでいる阻害性の核酸分子は、ＩＫＫｉ  ｍＲＮＡの機能を阻害し得る。阻害性の当該核酸分子のそれぞれは、隣接するＩＫＫｉコード配列に相補的ではない、連続する長さのヌクレオチドによって分離されている。
【０１６０】
一般的に、連続するヌクレオチドのそれぞれの長さは、少なくとも４、５、６、７、８またはそれ以上のヌクレオチド長である。非相補的な介在配列は、好ましくは、１、２、３または４ヌクレオチド長である。当業者は、センス核酸にハイブリダイズされた核酸の計算された融解点を使用して、特定のＩＫＫｉ  ＲＮＡの発現を阻害するための特定の核酸の間において許容される不整合の度合いを評価し得る。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、内在性のＩＫＫｉ  ＲＮＡの機能を阻害し得る核酸は、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ＩＫＫｉ遺伝子配列のコード配列（例えば、配列番号１１または１３）の少なくとも一部と相補的である。このようなアンチセンスオリゴヌクレオチドは、一般的に、少なくとも６ヌクレオチド長であるが、約８、１２、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０ヌクレオチド長であり得る。また、より長いオリゴヌクレオチドが使用され得る。ＩＫＫｉアンチセンスオリゴヌクレオチドは、ＤＮＡコンストラクトまたは発現カセットに備えられ得、細胞分裂が抑制される細胞、例えばＩＫＫｉを発現する細胞（例えば、含脂肪細胞またはマクロファージ）に導入され得る。
【０１６２】
本発明の一実施形態では、リボザイムを用いてＩＫＫｉ遺伝子の発現を低減させる。リボザイムは、触媒活性を有しているＲＮＡ分子である（例えば、Cech, 1987, Science 236: 1532-1539、Cech, 1990, Ann. Rev. Biochem. 59: 543-568、Cech, 1992, Curr. Opin. Struct. Biol. 2: 605-609、およびCouture and Stinchcomb, 1996, Trends Genet. 12: 510-515を参照すればよい）。当該技術において公知のように、ＲＮＡ配列の切断によって遺伝子機能を阻害するために、リボザイムを利用し得る（例えば、Haseloff et al., 米国特許第５，６４１，６７３号を参照）。
【０１６３】
ＩＫＫＩ配列（例えば、配列番号１１または１３）に相補的なＩＫＫｉ核酸を用いて、ＩＫＫｉ遺伝子から転写されるｍＲＮＡと特異的に結合するリボザイムを生成し得る。当該技術において、トランス型の他のＲＮＡ分子を高い配列特異性を有して切断し得るリボザイムを設計および構成する方法が、開発および記載されている（Haseloff et al. (1988), Nature 334: 585-591を参照）。例えば、リボザイムの切断活性は、別々の「ハイブリダイゼーション」領域をリボザイムに設計することによって、特定のＲＮＡに対して標的化され得る。ハイブリダイゼーション領域は、標的のＲＮＡに相補的な配列を含んでおり、従って標的と特異的にハイブリダイズする。標的の配列は、ヌクレオチド配列（例えば、配列番号１１または１３）から選択された約１０、１２、１５、２０または５０の連続するヌクレオチドの断片であり得る。より長い相補配列を用いて、標的化するハイブリダイゼーション配列の親和性を増大させ得る。リボザイムのハイブリダイズ領域および切断領域は、一体的に関連し得る。従って、相補的な領域を介して標的ＲＮＡにハイブリダイズすることによって、リボザイムの触媒領域は、標的を切断し得る。
【０１６４】
ＲＮＡ干渉（ＲＮＡｉ）は、ｄｓＲＮＡの直接導入によって導入された、転写後遺伝子サイレンシング（ＰＴＧＳ）に関する。低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）は、一般的に、転写後遺伝子サイレンシングを媒介する２１〜２３ヌクレオチドＲＮＡである。ｓｉＲＮＡの導入は、哺乳類の細胞における転写後遺伝子サイレンシングを誘導し得る。ｓｉＲＮＡは、直接導入されたか、またはトランス遺伝子もしくはウイルスを介して導入されたｄｓＲＮＡの切断によって、インビボにおいて製造され得る。いくつかの生体において、ＲＮＡ依存性のＲＮＡポリメラーゼによる増幅が生じ得る。ｓｉＲＮＡは、ＲＮＡ誘導性のサイレンシング複合体に組み込まれ、相同性を有している内在性のｍＲＮＡに当該複合体導き、当該複合体は転写物を切断する。
【０１６５】
ｓｉＲＮＡを設計する基準は、当該分野において公知である（例えば、引用によって本明細書に援用されるElbashir et al., 2001, Nature 411: 494-498; J. Harborth, S.を参照すればよい）。従って、ＩＫＫｉ配列内の標的部位を選択することによって、有効なｓｉＲＮＡが作製され得る。ＩＫＫｉ配列は、例えば、センスｓｉＲＮＡ鎖およびアンチセンスｓｉＲＮＡ鎖の両方にまたがっている３’ＵＵを有しており、約５０％のＧ／Ｃ含量を有しており、ＡＡに始まる配列番号１１または１３が挙げられる。いくつかの実施形態では、ｓｉＲＮＡは、以下の配列：
ＡＡＵＵＡＣＣＵＧＵ  ＧＧＣＡＣＡＣＡＧＡ  ＵＵ  （配列番号１４）
ＡＡＧＧＣＣＣＧＣＡ  ＡＣＡＡＧＡＡＡＵＣ  ＣＵＵ  （配列番号１５）
ＡＡＣＡＡＧＡＡＡＵ  ＣＣＧＧＡＧＡＧＣＵ  ＧＵＵ  （配列番号１６）
ＡＡＡＵＣＣＧＧＡＧ  ＡＧＣＵＧＧＵＵＧＣ  ＵＵ  （配列番号１７）
ＡＡＧＧＵＣＵＵＣＡ  ＡＣＡＣＵＡＣＣＡＧ  ＣＵ  （配列番号１８）
のうちの１つを有している二本鎖ＲＮＡであり得る。
【０１６６】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、以下の配列：５’−ＧＵＧＡＡＧＧＵＣＵＵＣＡＡＣＡＣＵＡＣＣ−３’（配列番号１９）および５’−ＵＡＧＵＧＵＵＧＡＡＧＡＣＣＵＵＣＡＣＡＧ−３’（配列番号２０）のうちの１つを有している低分子干渉ＲＮＡである。
【０１６７】
特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は小分子である。例えば、特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、５−（５，６−ジメトキシ−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−３−［［２−（メチルスルホニル）フェニル］メトキシ］−２−チオフェンカルボニトリルである。特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、ＷＯ２００５／０７５４６５（引用によってその全体が本明細書に援用される）に記載のベンズイミダゾール置換されたチオフェン誘導体である。例示的なＩＫＫｉ阻害剤は、以下の式：
【０１６８】
【化１】
2011518126.tif 000003
【０１６９】
（ここで、ｎは、０、１、２、３または４であり；
同じか、または異なるＲ１はそれぞれ独立して、Ｈ、ハロゲンまたは基（Ｘ）ａ（Ｙ）ｂＺを表し；
Ｘは、−Ｏ−または−ＣＯＮＨ−を表し；
ａは、０または１であり；
Ｙは、−Ｃ１−６アルキレン−を表し；
ｂは、０または１であり；
Ｚは、ヒドロキシ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ５−７ヘテロシクリル、Ｃ１−６アルコキシアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシアルキルをを表し；
Ｒ２は、基−（Ｘ１）ｃ（Ｙ１）ｄＺ１をを表し；
ここで、Ｘ１は、−Ｃ１−１２アルキレン−を表し；
ｃは、０または１であり；
Ｙ１は、−Ｏ−を表し；
ｄは、０または１であり、
０Ｚ１は、Ｈ、アリールまたはヘテロアリールを表し、当該アリールまたはヘテロアリールのそれぞれが、５〜１４の環を構成する原子、Ｃ５−７ヘテロシクリル、Ｃ５−７シクロアルキル、Ｃ５−７シクロアルケニルを含んでおり（これらのアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニルのそれぞれが、独立してＣ１−６アルキル、Ｃ１−６ハロアルキル、ハロゲン、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルコキシ、Ｓ０２Ｒ３、Ｃ１−６ヒドロキシアルキルから選択される１つ以上の置換基によって任意に置換されている）
Ｒ３は、ＨまたはＣ１−６アルキルを表す）
によって表される物質、または薬学的に受容可能な塩、媒和物もしくはその生理学的誘導体である。
【０１７０】
他の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、以下の表１に示される化合物から選択される。
【０１７１】
【表１】
2011518126.tif 000004
【０１７２】
特定の実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤は、抗体または抗体断片（ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体が挙げられる）である。当該分野において公知の様々な手順を、ＩＫＫｉに対するポリクローナル抗体の生成に用い得る。抗体を生成するためには、様々な宿主動物が、ＩＫＫｉエピトープに対応するペプチドを注射することによって免疫化され得る。当該宿主動物としては、ウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい一実施形態では、ペプチドは、免疫原性担体（例えば、ジフテリアトキソイド、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）、またはキーホールリンペットヘモシアニン（ＫＬＨ））に接合される。宿主動物種によっては、様々なアジュバントを用いて、免疫応答を増大させ得る。様々なアジュバントとしては、フロインドのアジュバント（完全および不完全）、ミネラルゲル（例えば水酸化アルミニウム）、界面活性物質（例えばリゾレシチン、プルロニックポリオール、多価陰イオン、ペプチド、油乳濁液、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノール、および潜在的に有用なヒトアジュバント（例えば、ＢＣＧ（カルメット・ゲラン桿菌）およびコリネバクテリウム・パルヴム））が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１７３】
ＩＫＫｉに対するモノクローナル抗体の調製のための、培養における継代的な細胞株を用いて抗体分子の生成を提供する任意の技術について、本発明をともなう用途が見出されると考えられる（例えば、Harlow and Lane, Atibodies. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NYを参照）。これらの技術には、KohlerおよびMilsteinによって最初に開発されたハイブリドーマ技術（Kohler and Milstein, Nature 256: 495-497 [1975]）、トリマー技術、ヒトＢ細胞ハイブリドーマ技術（例えば、Kozbor et al., Immunol. Tod., 4: 72 [1983]を参照）、およびヒトモノクローナル抗体を生成するためのＥＢＶ−ハイブリッドマ技術（Cole et al., in Monoclonal Antibodies and Cancer 処置法, Alan R. Liss, Inc., 頁77-96 [1985]）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１７４】
市販の様々な抗ＩＫＫｉ抗体を、本発明の方法および組成物と共に使用し得る。典型的な抗体としては、Abcamからのマウスモノクローナル抗体１０７Ａ１４５８、Abcamからのマウスモノクローナル抗体７２Ｂ５８７、Abnova Corporationからのマウス抗ヒトモノクローナル抗体１Ｆ７、２Ｂ６、２Ｆ１、および３Ｄ１１、ABR-Affinity BioReagentsからのマウス抗ヒトモノクローナル抗体７２Ｂ５８７、Calbiochem社からのウサギ抗ヒトポリクローナル抗体７０１−７１６、およびImgenixからのマウスモノクローナル抗体１０７Ａ１４５８が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１７５】
ＩＶ．  ＩＫＫｉ阻害剤スクリーニング方法
本発明は、体脂肪の低下、除脂肪体重の割合の増加、ならびに疾患（例えば、肥満、インスリン抵抗性、糖尿病および関連する障害）の処置に有効なＩＫＫｉ阻害剤を同定するためのスクリーニング方法を提供する。また、当該阻害剤は、研究および診断への適用に用途を見出される。好ましい実施形態では、同定されたＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害する。特定の実施形態では、同定されたＩＫＫｉ阻害剤は、配列番号１４（コンセンサスヒト配列）において下線が付されてる配列番号１５（ＶＫＴＶＮＥＳ）のセリン、または（例えば、配列アラインメントを用いて同定され得る）対応するヒトもしくは非ヒト配列内の対応するセリンにおける、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害する。いくつかの実施形態では、同定されたＩＫＫｉ阻害剤は、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害するが、ＩＫＫｉの他の１つ以上の活性（例えば他のキナーゼ活性）を阻害しない。
【０１７６】
本発明は、ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害し得る薬剤を同定するスクリーニング方法を提供する。例えば、特定の実施形態では、無細胞アッセイを行う。この分析法では、ＩＫＫｉ、ＩＲ（インスリン受容体）、３２Ｐ−γ−標識ヌクレオチドおよび薬剤の候補物は、ＩＫＫｉがヌクレオチドからインスリン受容体に（例えば、配列番号１４の１０６２位のセリン、および図２６の太字によって示されるセリンに）３２Ｐを転移させ得る条件において、混合される。その後、ＩＲのリン酸化のレベルを算出して、薬剤の候補物が、薬剤の候補物と接触させなかった対照と比べて、ＩＫＫｉの活性を減少（または増加）させている否かを決定し得る。ＩＫＫｉのキナーゼ活性を決定する所定の方法は、当該分野において公知であり、Shimada et al., Internat. Immunol, 11:1357-1362, 1990、および国際公開第2004/097009号において示されていることに留意されたい。これらの文献は、引用によってその全体が本明細書に援用される。
【０１７７】
ＩＫＫｉのインスリン受容体のリン酸化活性を阻害し得る薬剤を同定するために、細胞に基づいたアッセイを利用し得る。例えば、試験細胞を、薬剤の候補物と接触させ、その後、細胞を溶解させて、細胞溶解物を生成し得る。この細胞溶解物におけるＩＫＫｉ  ＩＲキナーゼ活性を、インビトロキナーゼアッセイによって評価し、薬剤の候補物が、細胞内のＩＫＫｉ  ＩＲキナーゼ活性を増大させるか、または低減させるかを決定し得る。特定の実施形態では、（例えば、ＩＲ内の配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリンにおける）ＩＲのリン酸化を決定する。他の実施形態では、ＩＲから下流のタンパク質（Ａｐｓ、Ｃｂｌ、およびＴＣ１０が挙げられる）のリン酸化状態を決定する。特定の実施形態では、試験細胞は、含脂肪細胞または脂肪組織マクロファージである。薬剤の候補物が、細胞内のＩＫＫｉの活性（例えば、ＩＲキナーゼ活性）を低下させるが否かを決定するために、抗体を使用し得る。これは、例えば、（例えば１０３５／１０６５位のセリンにおいて）リン酸化されているＩＲ（またはＡｐｓ、ＣｂｌもしくはＴＣ１０）を認識する抗体の入手、およびリン酸化されていないＩＲ（またはＡｐｓ、ＣｂｌもしくはＴＣ１０）を認識する他の抗体の入手によってなされ得る。このような抗体は、例えば、配列番号１５に示されるペプチドを用いて免疫することによって生成され得る。この場合、この配列におけるセリンは、リン酸化されており、リン酸化されていない。本方法に従って、薬剤の候補物に細胞を接触させる。接触されられたこの細胞から、溶解物を調製する。その後、溶解物は、リン酸化形態または非リン酸化形態のＩＲ（またはＡｐｓ、Ｃｂｌ、もしくはＴＣ１０）を認識する抗体を用いてアッセイされる。その後、ＩＲのリン酸化形態および非リン酸化形態に結合する抗体の量を、薬剤の候補物に接触させなかった対照細胞から調製された溶解物におけるＩＲのリン酸化形態および非リン酸化形態に結合する抗体の量と比較する。リン酸化されているＩＲとリン酸化されていないＩＲとの割合が、対照細胞よりも、処理された細胞において小さい場合に、薬剤の候補物がＩＫＫｉ  ＩＲキナーゼ活性を阻害していることを示しいてる。いくつかの実施形態では、リン酸化されているＩＲ（またはＡｐｓ、ＣｂｌもしくはＴＣ１０）のレベルは、フローサイトメトリーアッセイ（例えば、Luminex（登録商標）xMAP（登録商標）アッセイなどのビーズを用いたアッセイ）を用いて検出される。いくつかの実施形態では、リン酸化されていないＩＲ（またはＡｐｓ、ＣｂｌもしくはＴＣ１０）に対するリン酸化されているＩＲ（またはＡｐｓ、ＣｂｌもしくはＴＣ１０）を定量化するビーズを用いたアッセイにおいて、リン酸化型の特異的抗体を用いる。ビーズを用いたフローサイトメトリー定量アッセイは、当該分野において公知であり、例えば、米国特許第５，９８１，１８０号、および米国特許第７，０４９，１５１号に教示されている。これらの文献は、引用によって本明細書に援用される。
【０１７８】
また、ＩＫＫｉのキナーゼ活性を低減させる、薬剤の候補物の性能は、インビトロキナーゼアッセイを用いて評価され得る。例えば、細胞溶解物が調製され得る。細胞溶解物の一部を薬剤の候補物と接触させて、接触させられた溶解物を生成し得る。その後、接触させられた溶解物におけるＩＫＫｉのＩＲキナーゼ活性を、薬剤の候補物に接触させなかった溶解物におけるＩＫＫｉのＩＲキナーゼ活性と比較して、薬剤の候補物がＩＫＫｉ  ＩＲキナーゼ活性を低減させたが否かを決定し得る。ＩＫＫｉを用いてインビトロキナーゼアッセイが実施され得る条件は、本明細書に記載されていおり、当該分野において公知である（引用によって本明細書に援用されるShimada et al., Internat. Immunol, 11: 1357-1362 (1999)）。
【０１７９】
細胞および細胞溶解物を用いたアッセイの特定の実施形態では、細胞は、ＩＫＫｉを活性化する化合物を用いて処理される。このようなＩＫＫｉ誘導因子としては、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、リポ多糖類（ＬＰＳ）、インターロイキン−１（ＩＬ−１）、インターロイキン−６（ＩＬ−６）、インターフェロンγ、ミリスチン酸ホルボール、および類似の薬剤が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、このようなＩＫＫｉ誘導因子は、ＴＬＲ４を活性化する化合物である。ＴＬＲ４が活性化されるため、ＴＬＲ４がＩＫＫｉをキナーゼ化し、ＩＫＫｉを活性化する。
【０１８０】
特定の実施形態では、本発明は、活性化されたＩＫＫｉを含んでいる含脂肪細胞または脂肪組織マクロファージを用いて、ＩＫＫｉ阻害剤を同定するスクリーニング方法を提供する。特定の実施形態では、ＩＫＫｉを活性化するために、含脂肪細胞またはマクロファージを、ＩＫＫｉ誘導因子（例えば、ＬＰＳ、ＩＬ−１、ＩＬ−６、インターフェロンγもしくはミリスチン酸ホルボール、または他の薬剤）に接触させる。このような活性化は、ＩＫＫｉを活性化するＴＬＲ４の活性化によって行われ得る。上述のように、活性化されたＩＫＫｉは、インスリン受容体をリン酸化して、これによって、インスリン受容体がインスリンと相互作用することを阻害する（これによって、グルコース代謝が阻害される）。その後、活性化された含脂肪細胞およびマクロファージを、ＩＫＫｉ阻害剤の候補物に接触させ（そして、対照はＩＫＫｉ阻害剤の候補物とは接触させない）、阻害剤の作用を測定する。特定の実施形態では、グルコース取込みをモニターする（例えば、図１に示されるように、２−デオキシグルコースを用いて取込みを測定する）。他の実施形態では、インスリン受容体のリン酸化の量または状態（例えば、配列番号１５内のセリンのリン酸化）を決定する。さらなる実施形態では、Ａｐｓ、ＣｂｌまたはＴＣ１０のリン酸化の量または状態を決定する。さらなる実施形態では、ＧＬＵＴ４のグルコース輸送能を測定する（例えば、後述の実施例に示されるように、標識ＧＬＵＴ４を用いて原形質膜におけるＧＬＵＴ４の量を決定する）。さらなる実施形態では、後述の実施例において、ＩＫＫｉの阻害が含脂肪細胞を縮小させることが示されているように（図１９参照）、含脂肪細胞またはマクロファージの大きさを測定する。
【０１８１】
特定の実施形態では、本発明は、薬剤の候補物がＩＫＫｉ阻害剤であることを同定または確認するための、動物を用いたスクリーニング方法を提供する。このようなスクリーニング方法は、単独にか、または上記の無細胞法および細胞に基づいた方法と組み合わせて、使用され得る。例えば、候補化合物、またはＩＫＫｉ活性（例えばＩＲキナーゼ活性）を阻害することが知られている化合物を、非ヒトの対象に投与して、該対象の徐脂肪体重、脂肪体重または無脂肪体重を、対照対象（例えば、試験化合物を投与していない対応する非ヒト対象、または当該対象の基準脂肪体重）と比較し得る。好適な非ヒト対象としては、例えば、齧歯類（例えば、ラットおよびマウス、ウサギ、テンジクネズミ）、家畜（例えば、豚、七面鳥、ウシ、羊、ヤギ、または鶏）またはペット類（例えば、イヌまたはネコ）が挙げられる。特定の実施形態では、動物に高カロリー食を与える。他の実施形態では、使用される動物は、肥満、糖尿病、またはインスリン抵抗性の動物モデルである。
【０１８２】
薬剤の候補物を、任意の経路を介して対象に投与し得る。任意の経路としては、経口投与経路、または非経口投与経路が挙げられるが、これらに限定されない。非経口投与経路の例としては、静脈内投与、筋内投与、腹腔内投与、皮下投与、くも膜下投与、動脈内投与、経鼻投与、または経肺投与が挙げられる。試験化合物を、例えば、特定の投与経路に適した薬学的に受容可能な担体または賦形剤を含んでいる溶液、懸濁液、または乳剤として、調製し得る。担体または賦形剤としては、滅菌された水性の担体または非水性の担体が挙げれる。水性の担体としては、水、アルコール、生理食塩水および緩衝液が挙げられるが、これらに限定されない。非水性の担体の例としては、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油および注射可能な有機エステルが挙げられるが、これらに限定されない。防腐剤、香味料、砂糖および他の添加剤（例えば、抗菌剤、酸化防止剤、キレート剤および不活性ガスなど）が存在し得る。
【０１８３】
経口投与の場合、薬学的に受容可能な賦形剤を用いた従来の手段によって、錠剤またはカプセルを調製し得る。薬学的に受容可能な賦形剤の例としては、接着剤（例えば、予めゼラチン化したトウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース）、充填剤（例えば、乳糖、微晶質のセルロースまたはリン酸水素カルシウム）、潤滑剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ）、崩壊剤（例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム）または侵潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）などが挙げられる。当該分野において公知の方法を用いて、錠剤をコーティングし得る。また、化合物が徐放性を示すように、経口投与用の調合剤を調剤し得る。点鼻剤は、液体の形態または乾燥製品として提供され得る。霧状した水性の懸濁液または溶液は、ｐＨおよび／または毒性を調整する担体または賦形剤を含み得る。
【０１８４】
薬剤の候補物が非ヒト対象に与える作用は、様々な方法を用いて評価され得る。脂肪体重および／または徐脂肪体重は、例えば、ＤＥＸＡヒドロデンシトメトリー計量法（すなわち水中計量法）、人体計測法（すなわち、例えばキャリパを用いた皮下測定）、近赤外相互作用（ＮＩＲ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、全身電気伝導度（total body electrical conductivity）（ＴＯＢＥＣ）、排気（air displacement）（ＢＯＤ  ＰＯＤ）、生体電気インピーダンス（ＢＩＡ）、またはコンピュータ断層撮影を用いて算出され得る。体脂肪および骨強度が異なる任意の動物において変化し得るので、試験化合物が対象の身体活動度に与える作用を監視して、「運動」の変化および初期のエネルギー消費を知り得る。また、代謝に関連する他の特性に対する試験化合物の影響が決定され得る。これらの特性としては、例えば、食糧摂取に関する特性（例えば、食欲、味覚／嗅覚、摂食時の痛み、飽食、非経口的栄養法および経腸栄養法）、胃腸管の消化に関する特性（例えば、消化管の絨毛表面、消化管の酵素または胆汁塩の分析）、吸収に関する特性、カロリー必要量の変化、養分損失に関する特性（例えば、排出物、出血、尿、瘻孔を介した損失、または障壁（例えば、胃腸管、肌、または肺）を介した損失）が挙げられる。また。エネルギー消費が監視され得る。例えば、Mini Mitter社の装置（Bend、OR）を用いて、多方向性の運動が監視され得る。エネルギー消費に関する、監視可能な他の特性としては、歩行運動、心拍数、呼吸、酸素の使用および二酸化炭素の排出、フォトビームモニタリング、ならびに身体活動度のチャートが挙げられる。
【０１８５】
本発明の薬剤の候補物は、当該分野において公知の組合せのライブラリー法における多数の手法のうちのいずれかを用いて入手し得る。組合せのライブラリー法としては、生物学的ライブラリ、ペプトイドライブラリ（ペプチドの機能を有しているが、新規の非ペプチド骨格を有している分子のライブラリであって、酵素分解に対して耐性を示すが、それにもかかわらず、生物活性を保持している；例えば、Zuckennann et al., J. Med. Chem. 37: 2678-85[1994]を参照）、空間的に接触可能な並列固相ライブラリまたは並列液相ライブラリ、逆重畳積分を必要とする合成ライブラリ法、「ワン−ビーズ・ワン−化合物」ライブラリ法、および親和性クロマトグラフィースクリーニングを用いた合成ライブラリ法が挙げられる。生物学的ライブラリおよびペプトイドライブラリの手法がペプチドライブラリの使用にとって好ましく、一方、他の４つの手法は、化合物のペプチドライブラリ、非ペプチドオリゴマーライブラリまたは小分子ライブラリに利用可能である（Lam (1997)Anticanser Drug Des. 12:145）。
【０１８６】
分子ライブラリの合成のための方法の例は、例えば、DeWitt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:6909 [1993]、Erb et al., Proc. Nad. Acad. Sci. USA 91:11422 [1994]、Zuckermann et al., J. Med. Chem. 37:2678 [1994]、Cho et al., Science 261:1303 [1993]、Carrell et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33.2059 [1994]、Carell et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2061 [1994]、およびGallop et al., J. Med. Chem. 37:1233 [1994]において、当該技術に見出され得る。
【０１８７】
化合物のライブラリは、溶液中に（例えば、Houghten, Biotechniques 13:412-421 [1992]）、またはビーズ上に（Lam, Nature 354:82-84 [1991]）、チップ上に（Fodor, Nature 364:555-556 [1993]）、細菌または胞子上に（引用によって本明細書に援用される米国特許第5,223,409号）、プラスミド上に（Cull et al., Proc. Nad. Acad. Sci. USA 89:18651869 [1992]）、またはファージ上に（Scott and Smith, Science 249:386-390 [1990]、Devlin Science 249:404-406 [1990]、Cwirla et al., Proc. NatI. Acad. Sci. 87:6378-6382 [1990]、Felici, J. Mol. Biol. 222:301 [1991]）提供され得る。
【０１８８】
Ｖ．  処置法
様々な疾患および健康状態、特に、不適切なインスリンシグナル伝達−インスリン受容体シグナル伝達に関する疾患および健康状態（例えば、ＩＫＫｉによってインスリン受容体のリン酸化が増進して起こる、正常なグルコース代謝にとっての当該受容体に対するインスリンの結合能の低下によって生じる疾患および健康状態）の処置にＩＫＫｉ阻害剤を用い得る。特定の実施形態では、対象の体脂肪の減少または徐脂肪体重の増加のために、対象にＩＫＫｉ阻害剤を投与する。他の実施形態では、対象にＩＫＫｉ阻害剤を投与して、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病および関連する疾患の症状を軽減する（またはこれらの症状を取り除く）。いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤を投与して、対象のコレステロールまたは脂質を減少させるか、または対象のコレステロールまたは脂質の増加を妨げる。好ましい実施形態では、ＩＫＫｉ阻害剤を用いて、肥満または２型糖尿病の症状を処置する。
【０１８９】
１型および２型真性糖尿病はいずれも、インスリンの不適切な作用および／または分泌のために異常な調節を受けたエネルギー代謝の疾患である。２型の方がより一般的であるが、両方の型において糖尿病の患者にはインスリン抵抗性が現れる。このインスリン抵抗性は、筋肉および脂肪におけるインスリン刺激性のグルコース輸送の異常、および肝臓におけるグルコース産生の抑制に起因する。肥満は、多くの場合、２型糖尿病の発症における重要な決定要因であり、前炎症性サイトカイン（例えば、ＴＮＦα、ＩＬ−６、ＩＬ−１８、ＩＬ−１βおよびＣＲＰ）の血中濃度の増大に関連する。前炎症性サイトカインは、グルコース耐性を低下させる。体重減少は、これらのサイトカインの血中濃度を減少させ、これは、全身性炎症において脂肪組織が直接的な役割を有していることを示唆している。ＮＦκＢ活性化を導く炎症性シグナル伝達系は、肥満の動物モデルにおけるインスリン抵抗性の発生の原因である。ＩκＢキナーゼ−β（ＩＫＫβ）のハプロ不全は、高脂肪食に誘導されるインスリン抵抗性からマウスを保護するが、肥満を保護しない。ＩＫＫβ活性を阻害する高用量のサリチル酸塩は、肥満マウスのグルコース耐性を改善する。
【０１９０】
本発明は、ＩＫＫｉ阻害剤が、単独にか、または少なくとも１つの他の薬剤（例えば安定化化合物など）と組み合わせて含まれている薬学的組成物をさらに提供する。本発明は、生体適合性の滅菌された任意の薬学的担体とともに投与され得る。該薬学的担体としては、生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストローズおよび水が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１９１】
医療技術において公知のように、任意の患者の用量は、多くの要因に依存している。これらの要因としては、患者の身体の大きさ、体表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与の回数および経路、一般的な健康状態、ならびに同時に投与される他の薬物との相互作用が挙げられる。
【０１９２】
これらの薬学的組成物は、処置される健康状態に応じて調剤され、全身または局所的に投与され得る。調剤および投与の技術は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」 (Mack Publishing Co, Easton Pa.)の最新版に見出され得る。好適な経路としては、例えば、経口投与または経粘膜投与、および非経口投与が挙げられ得る。非経口投与としては、筋内投与、皮下投与、骨髄内投与、くも膜下投与、脳室内投与、静脈内投与、腹腔内投与、または鼻腔内投与が挙げられる。また、処置用のタンパク質または核酸配列（例えば、ｓｉＲＮＡ配列、アンチセンス配列など）を発現するための発現ベクターの投与が実施され得る。
【０１９３】
注射の場合、本発明の薬学的組成物は、水溶液として、好ましくは、ハンクス液、リンゲル液などの生理学的に適合可能な緩衝剤、または生理学的に緩衝化された食塩水として調剤し得る。組織または細胞に投与する場合、特定の障壁に対する浸透に適した浸透剤を、調剤に際して用いる。一般的にこのような浸透剤は、当該分野において公知である。
【０１９４】
他の実施形態では、当該分野に公知の薬学的に受容可能な担体の、経口投与に適した用量を用いて、本発明の薬学的組成物を調剤し得る。このような担体は、薬学的組成物を錠剤、丸薬、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液などとして調剤して、処置される患者によって経口摂取または鼻孔摂取され得る。
【０１９５】
本発明における使用に適した薬学的組成物は、意図される目的を実現する有効量の有効成分が含有されている組成物を含んでいる。例えば、ＩＫＫｉ阻害剤の有効量は、正常の（疾患に罹っていない）インスリン媒介性のグルコース代謝率を回復させる量であり得る。有効量の決定は、特に本明細書において提供される開示内容を参照すれば、十分に当業者の能力の範囲にある。
【０１９６】
有効成分に加えて、これらの薬学的組成物は、薬学的に受容可能な好適な担体を含有し得る。これらの担体としては、医薬に用いられ得る調合剤への、活性な化合物の加工を容易にする賦形剤および助剤が挙げられる。経口投与のために調剤された調合剤は、錠剤、糖衣錠、カプセルまたは溶液の形態であり得る。本発明の薬学的組成物は、それ自体が公知の方法において（例えば、従来の混合プロセス、溶解プロセス、造粒プロセス、糖衣錠製造プロセス、均質混合物にするプロセス、乳化プロセス、カプセル化プロセス、封入プロセスまたは凍結乾燥プロセスによって）、製造され得る。
【０１９７】
非経口投与のための製薬の剤形としては、水溶性の形態において活性な化合物の水溶液が挙げられる。さらに、活性な化合物の懸濁液を、好適な油性の懸濁注射液として調製し得る。好適な親油性溶媒または媒介物としては、脂肪油（例えばごま油）、合成脂肪酸エステル（オレイン酸エチルまたはトリグリセリド）またはリポソームが挙げられる。水性の懸濁注射液は、懸濁液の粘性を増大させる物質を含み得る。この物質の例としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ソルビトールまたはデキストランなどが挙げられる。懸濁液は、化合物の可溶性を向上させて高濃度の溶液を調製し得る好適な安定剤または薬剤を必要に応じて含有し得る。
【０１９８】
経口使用のための医薬品は、活性な化合物を固体賦形剤との混合によって入手され得、必要に応じて生成される混合物の粉砕、および必要に応じて好適な助剤の添加の後における、錠剤または糖衣錠のコアを得るための顆粒の混合物の加工によって入手され得る。好適な賦形剤は、炭水化物の充填剤またはタンパク質の充填剤である。この充填剤の例としては、砂糖（乳糖、蔗糖、マンニトール、またはソルビトールが挙げられる）、デンプン（とうもろこし、小麦、米、ジャガイモなどに由来するデンプン）、セルロース（例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースナトリウム塩）、ゴム（アラビアゴムおよびトラガカントゴムが挙げられる）、およびタンパク質（例えば、ゼラチンおよびコラーゲン）が挙げられる。崩壊剤または可溶化剤が、必要に応じて添加され得る。崩壊剤または可溶化剤の例としては、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸またはそれらの塩（例えばアルギン酸ナトリウム）が挙げられる。
【０１９９】
糖衣錠のコアには、濃縮された砂糖溶液といった好適なコーティングが施されている。また、コーティング剤は、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポルゲル、ポリエチレングリコールおよび／または二酸化チタン、ラッカー溶液ならびに好適な有機溶媒または溶媒混合物を含有し得る。色素または顔料は、製品の識別のためにか、または活性な化合物の量（すなわち用量）を決定するために、錠剤または糖衣錠のコーティング剤に添加され得る。
【０２００】
経口的に使用し得る医薬品としては、ゼラチンから生成された押し込み式カプセル、またはゼラチンとコーティング剤（例えばグリセロールまたはソルビトール）とから生成されている密閉された軟カプセル剤が挙げられる。押し込み式カプセルは、充填剤または結合剤（例えば乳糖またはデンプン）、潤滑剤（例えばタルクまたはステアリン酸マグネシウム）および必要に応じて安定剤と混合されている有効成分を含み得る。軟カプセル剤において、活性な化合物が、好適な液体（例えば安定剤を含んでいるか、または含んでいない脂肪油、流動パラフィンまたは液体ポリエチレングリコール）に溶解され得るか、または懸濁され得る。
【０２０１】
薬学的に受容可能な担体を用いて調剤された本発明の化合物を含んでいる組成物は、調製され、適切な容器内に収められ、目的とする健康状態の処置のためにラベルが付され得る。目的とする健康状態としては、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、または体重減少の処置が挙げられる。
【０２０２】
薬学的組成物は、塩として提供され得、多くの酸（塩酸、硫酸、酢酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、琥珀酸などが挙げられるが、これらに限定されない）を用いて生成され得る。塩は、水性溶媒、または対応する遊離塩基の形態である他のプロトン性溶媒に対して、より可溶性が高い傾向にある。他の場合、好ましい調合剤は、１ｍＭ〜５０ｍＭのヒスチジン、０．１％〜２％のスクロース、２％〜７％マンニトール（４．５〜５．５のｐＨ範囲）における凍結乾燥された粉末であり得、該粉末は、使用前に緩衝剤と混合される。
【０２０３】
本発明の方法において使用される任意の化合物とっての治療有効量は、まず細胞培養物のアッセイから算出され得る。好ましくは、用量は、その後に動物モデル（特にマウスのモデル）において決定される。治療有効量とは、疾患状態または望ましくない健康状態の症状を改善するＩＫＫｉ阻害剤の量を指す。このような化合物の毒性および処置効力は、例えばＬＤ５０（母集団の５０％が致死する量）およびＥＤ５０（母集団の５０％に処置効果のある量）を決定する、細胞培養物または実験動物における標準的な製薬の手法によって決定され得る。毒性と処置効果との間の用量の比が、治療指数であり、比率ＬＤ５０／ＥＤ５０と表わされ得る。より大きな治療指数を示す化合物が好ましい。
【０２０４】
ヒトに使用するための用量の範囲を決定する際に、これらの細胞培養物のアッセイおよびさらなる動物実験から得られたデータが使用され得る。このような化合物の用量は、ほとんどまたは全く毒性を示さないＥＤ５０を含む血中濃度の範囲内にあることが好ましい。用量は、採用された投与形態、患者の感度、および投与経路に応じて、この範囲内において変動する。
【０２０５】
厳密な用量は、処置される患者に合わせて個々の医師によって選択される。用量および投与は、活性成分の十分なレベルを提供するためにか、または所望の効果を維持するために調節される。考慮され得るさらなる要因としては、疾患状態の重篤性；患者の年齢、体重および性別；食事、投与時間、投与頻度、薬物の組合せ、処置法に対する反応感受性、処置法に対する耐性／応答が挙げられる。長期間にわたって作用する薬学的組成物は、３〜４日、一週間または二週間おきに投与され得る。これは、特定の剤形の半減期およびクリアランス速度に応じて決定される。
【０２０６】
通常の用量は、投与経路に応じて、０．１〜１０００００マイクログラムから、約１ｇの総要領まで変動し得る。特定の用量および送達方法に関する説明は、文献に記載されている（引用によって本明細書に援用される米国特許第４，６５７，７６０号、第５，２０６，３４４号、第５，２２５，２１２号、国際公開第２００４／０９７００９号、または国際公開第２００５／０７５４６５号を参照すればよい）。
【０２０７】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉの阻害剤を含む組成物は、抗癌剤（例えば、化学療法薬）と併用される。本発明は、併用される抗癌剤の種類によって限定されるものではない。実際に、様々な抗癌剤が、本発明において有効であると考えられる。当該抗癌剤としては、アシビシン、アクラルビシン、塩酸アコダゾール、アクロニン、アドゼレシン、アドリアマイシン、アルデスロイキン、アリトレチノイン、アロプリノールナトリウム、アルトレタミン、アンボマイシン、酢酸アメタントロン、アミノグルテチミド、アムサクリン、アナストロゾール、バンレイシ科アセトゲニンス（Annonaceous Acetogenins）、アントラマイシン、アシミシン、アスパラギナーゼ、アスペルリン、アザシチジン、アゼテパ、アゾトマイシン、バチマスタット、ベンゾデパ、ベキサロテン、ビカルタミド、塩酸ビサントレン、ビスナフィドジメシラート（Bisnafide Dimesylate）、ビセレシン、硫酸ブレオマイシン、ブレキナールナトリウム、ブロピリミン、ブラタシン、ブスルファン、カベルゴリン、カクチノマイシン、カルステロン、カルセミド、カルベチマー、カルボプラチン、カルムスチン、塩酸カルビシン、カルゼルシン、セデフィンゴール、セレコクシブ、クロラムブシル、シロレマイシン、シスプラチン、クラドリビン、メシル酸クリスナトール、シクロホスファミド、シタラビン、ダカルバジン、ＤＡＣＡ（Ｎ−［２−（ジメチル−アミノ）エチル］アクリジン−４−カルボキサミド）、ダクチノマイシン、塩酸ダウノルビシン、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキンディフティトックス（Denileukin Diftitox）、デキソルマプラチン、デザグアニン、メシル酸デザグアニン、ジアジクオン、ドセタキセル、ドキソルビシン、塩酸ドキソルビシン、ドロロキシフェン、クエン酸ドロロキシフェン、プロピオン酸ドロモスタノロン、ズアゾマイシン、エダトレキサート、塩酸エフロルニチン、エルサミトルシン、エンロプラチン、エンプロメート、エピプロピジン、塩酸エピルビシン、エルブロゾール、塩酸エソルビシン、エストラムスチン、エストラムスチンリン酸ナトリウム、エタニダゾール、エチオ化オイルＩ１３１、エトポシド、リン酸エトポシド、エトプリン、塩酸ファドロゾール、ファザラビン、フェンレチニド、フロクスウリジン、リン酸フルダラビン、フルオロウラシル、５−ＦｄＵＭＰ、フルロシタビン、ホスキドン、ホストリエシンナトリウム、ＦＫ−３１７、ＦＫ−９７３、ＦＲ−６６９７９、ＦＲ−９００４８２、ゲムシタビン、塩酸ゲムシタビン（Geimcitabine Hydrochloride）、ゲムツズマブオゾガマイシン、金Ａｕ１９８、酢酸ゴゼレリン、グアナコン、ヒドロキシウレア、塩酸イダルビシン、イホスファミド、イルモホシン、インターフェロンα−２ａ、インターフェロンα−２ｂ、インターフェロンα−ｎ１、インターフェロンα−ｎ３、インターフェロンβ−１ａ、インターフェロンγ−１ｂ、イプロプラチン、イリノテカン塩酸、酢酸ランレオチド、レトロゾール、酢酸ロイプロリド、塩酸リアロゾール、ロメトレキソールナトリウム、ロムスチン、塩酸ロソキサントロン、マソプロコール、メイタンシン、塩酸メクロレタミン、酢酸メゲストロール、酢酸メレンゲストロール、メルファラン、メノガリル、メルカプ��プリン、メトトレキサート、メトトレキサートナトリウム、メトキサレン、メトプリン、メツレデパ（Meturedepa）、ミチンドミド、ミトカルシン、ミトクロミン、ミトジリン、マイトマルシン、マイトマイシン（Mitomycin）、マイトマイシンＣ（Mytomycin C）、ミトスペル、ミトタン、塩酸ミトザントロン、マイコフェノール酸、ノコダゾール、ノガラマイシン、オプレルベキン、オルマプラチン、オキスラン（Oxisuran）、パクリタキセル、パミドロネート二ナトリウム、ペガスパルガーゼ、ペリコマイシン、ペンタムスチン、硫酸ペプロマイシン、ペルホスファミド、ピポブロマン、ピポスルファン、塩酸ピロキサントロン、プリカマイシン、プロメスタン、ポルフィメルナトリウム、ポルフィロマイシン、プレドニムスチン、塩酸プロカルバジン、ピューロマイシン、塩酸ピューロマイシン、ピラゾフリン、リボプリン、リツキシマブ、ログレチミド、ロリニアスタチン、サフィンゴール、塩酸サフィンゴール、サマリウム／レキシドロナム、セムスチン、シムトラゼン、スパルホサートナトリウム、スパルソマイシン、塩酸スピロゲルマニウム、スピロムスチン、スピロプラチン、スクアモシン、スクアモタシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、塩化ストロンチウムＳｒ８９、スロフェヌル（Sulofenur）、タリソマイシン、タキサン、タキソイド、テコガランナトリウム、テガフール、塩酸テロキサントロン、テモポルフィン、テニポシド、テロキシロン、テストラクトン、チアミプリン、チオグアニン、チオテパ、チミタック（Thymitaq）、チアゾフリン、チラパザミン、トムデックス、ＴＯＰ−５３、塩酸トポテカン、クエン酸トレミフェン、トラスツマブ、酢酸トレストロン、リン酸トリシリビン、トリメトレキサート、グルクロン酸トリメトレキサート、トリプトレリン、塩酸ツブロゾール、ウラシルマスタード、ウレデーパ（Uredepa）、バルルビシン、バプレオチド、ベルテポルフィン、ビンブラスチン、硫酸ビンブラスチン、ビンクリスチン、硫酸ビンクリスチン、ビンデシン、硫酸ビンデシン、硫酸ベネピジン、硫酸ビングリシネード、硫酸ビンロイロシン、酒石酸ビノレルビン、硫酸ビンロシジン、硫酸ビンゾリジン、ボロゾール、ゼニプラチン、ジノスタチン、塩酸ゾルビシン、２−クロロデオキシアデノシン、２’−デオキシホルマイシン、９−アミノカンプトセシン、ラルチトレキシド、Ｎ−プロパルギル−５，８−ジデアザ葉酸（dideazafolic acid）、２−クロロ−２’−アラビノ−フルオロ−２’−デオキシアデノシン、２−クロロ−２’−デオキシアデノシン、アニソマイシン、トリコスタチンＡ、ｈＰＲＬ−Ｇ１２９Ｒ、ＣＥＰ−７５１、リノミド、サルファマスタード、ナイトロジェンマスタード（メクロレタミン）、シクロホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、イホスファミド、ブスルファン、Ｎ−メチル−Ｎ−ニトロソウレア（ＭＮＵ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−クロロエチル）−Ｎ−ニトロソウレア（ＢＣＮＵ）、Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ’−シクロヘキシル−Ｎ−ニトロソウレア（ＣＣＮＵ）、Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ’−（トランス−４−メチルシクロヘキシル−Ｎ−−ニトロソウレア（ＭｅＣＣＮＵ）、Ｎ−（２−クロロエチル）−Ｎ’−（ジエチル）エチルホス���ネート−Ｎ−ニトロソウレア（ホテムスチン）、ストレプトゾトシン、ジアカルバジン（ＤＴＩＣ）、ミトゾロミド、テモゾロマイド、チオテパ、マイトマイシンＣ、ＡＺＱ、アドゼレシン、シスプラチン、カルボプラチン、オルマプラチン、オキサリプラチン、Ｃ１−９７３、ＤＷＡ２１１４Ｒ、ＪＭ２１６、ＪＭ３３５、ビス（白金）、トムデックス、アザシチジンン、シタラビン、ゲムシタビン、６−メルカプトプリン、６−チオグアニン、ヒポキサンチン、テニポシド、９−アミノカンプトセシン、トポテカン、ＣＰＴ−１１、ドキソルビシン、ダウノマイシン、エピルビシン、ダルビシン、ミトキサントロン、ロソキサントロン、ダクチノマイシン（アクチノマイシンＤ）、アムサクリン、ピラゾロアクリジン、オールトランスレチノール、１４−ヒドロキシ−レトロ−レチノール、オールトランスレチノイン酸、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）レチナミド、１３−シスレチノイン酸、３−メチルＴＴＮＥＢ、９−シスレチノイン酸、フルダラビン（２−Ｆ−ａｒａ−ＡＭＰ）、および２−クロロデオキシアデノシン（２−Ｃｄａ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２０８】
他の抗癌剤としては、抗増殖剤（例えば、プリトレキシムイセチオネート）、抗前立腺肥大剤（例えば、シトグルシド）、良性前立腺肥大症の処置薬（例えば、塩酸タムスロシン）、前立腺肥大阻害剤（例えば、ペントモン）、および放射性医薬品：フィブリノゲン１  １２５、フルデオキシグルコースＦ  １８、フルオロドーパＦ  １８、インスリンＩ  １２５、インスリンＩ  １３１、イオベングアンＩ  １２３、ヨージパミドナトリウムＩ  １３１、ヨードアンチピリンＩ  １３１、ヨードコレステロールＩ  １３１、ヨード馬尿酸ナトリウムＩ  １２３、ヨード馬尿酸ナトリウムＩ  １２５、ヨード馬尿酸ナトリウムＩ  １３１、ヨードピラセートＩ  １２５、ヨードピラセートＩ  １３１、イオフェタミン塩酸塩Ｉ  １２３、ヨーメチンＩ  １２５、ヨーメチンＩ  １３１、ヨータラム酸ナトリウムＩ  １２５、ヨータラム酸ナトリウムＩ  １３１、イオチロシンＩ  １３１、リオチロニンＩ  １２５、リオチロニンＩ  １３１、メリソプロールアセテートＨｇ  １９７、メリソプロールアセテートＨｇ  ２０３、メリソプロールＨｇ  １９７、セレノメチオニンＳｅ  ７５、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  三硫化アンチモンコロイド、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  ビシセート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  ジソフェニン、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  エチドロネート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  エキサメタジム、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  フリホスミン、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  グルセプテート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  リドフェニン、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  メブロフェニン、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  メドロネート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  メドロネート二ナトリウム、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  メリチアチド、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  オキシドロネート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  ペンテテート、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  ペンテテートカルシウム三ナトリウム、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  セスタミビ、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  シボロキシム（Siboroxime）、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  サクシマー、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  硫黄コロイド、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  テボロキシム、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  テトロホスミン、テクネチウムＴｃ  ９９ｍ  チアチド、チロキシンＩ  １２５、チロキシン  Ｉ１３１、トルポビドン  Ｉ  １３１、トリオレインＩ  １２５、トリオレイン  Ｉ  １３１が挙げられる。
【０２０９】
他の種類の抗癌剤は、抗癌性補助増強剤（三環系抗うつ剤（例えば、イミプラミン、デシプラミン、アミトリプチリン、クロミプラミン、トリミプラミン、ドクサピン、ノルトリプチリン、プロトリプチリン、アモキサピン、およびマプロチリン）、非三環系抗うつ剤（例えば、セルトラリン、トラゾドン、およびシタロプラム）、Ｃａ＋＋アンタゴニスト（例えば、ベラパミル、ニフェジピン、ニトレンジピン、およびカロベリン）、カルモデュリン阻害剤（例えば、プレニラミン、トリフルオロペラジン、およびクロミプラミン）、アンフォテリシンＢ、トリパラノール類縁物質（例えば、タモキシフェン）、抗不整脈薬（例えば、キニジン）、抗高血圧薬（例えば、レセルピン）、チオール欠損（例えば、ブチオニンおよびスルホキシミン）および多剤耐性を低減する薬剤（例えば、クレマホール（Cremaphor）ＥＬ）が挙げられる）である。
【０２１０】
さらに他の抗癌剤は、バンレイシ科アセトゲニン、アシミシン、ロリニアスタチン、グアナコン、スクアモシン、ブラタシン、スクアモタシン、タキサン、パクリタキセル、ゲムシタビン、メトトレキサートＦＲ−９００４８２、ＦＫ−９７３、ＦＲ−６６９７９、ＦＫ−３１７、５−ＦＵ、ＦＵＤＲ、ＦｄＵＭＰ、ヒドロキシウレア、ドセタキセル、ジスコデルモリド、エポチロン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、meta-pac、イリノテカン、ＳＮ−３８、１０−ＯＨカンプト、トポテカン、エトポシド、アドリアマイシン、フラボピリドール、Ｃｉｓ−Ｐｔ、カルボ−Ｐｔ、ブレオマイシン、マイトマイシンＣ、ミトラマイシン、カペシタビン、シタラビン、２−Ｃ１−２’デオキシアデノシン、フルダラビン−ＰＯ４、ミトキサントロン、ミトゾロミド、ペントスタチン、およびトムデックスから成る群から選択された抗癌剤である。
【０２１１】
特に好ましい１つの分類の抗癌剤は、タキサン（例えば、パクリタキセルおよびドセタキセル）である。他の重要な種類の抗癌剤は、バンレイシ科のアセトゲニンである。他の癌療法としては、ホルモン療法が挙げられる。いくつかの実施形態では、抗癌剤は、タモキシフェンまたはアロマターゼ阻害剤アリミデックス（すなわちアナストロゾル）である。
【０２１２】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉの阻害剤を含んでいる組成物は、抗ウイルス剤と同時投与される。本発明は、併用される抗ウイルス剤の種類によって限定されるものではない。実際に、様々な抗ウイルス剤が、本発明において有効であると考えられる。該抗ウイルス剤としては、ザナミビル、オセルタミビル、アマンタジン、リマンタジン、アシクロビル、バラシクロビル、ファムシクロビル、ネビラピン［Viramune（登録商標）］m デラビルジン［Rescriptor（登録商標）］、エファビレンツ［Sustiva（登録商標）およびStocrin（登録商標）］、ジドブジン［AZT、ZDV、アジドチミジン、レトロビル（登録商標）］、ディダノシン［ddI、Videx（登録商標） Videx EC（登録商標）］、ザルシタビン［ddC、デオキシシチジン、Hivid（登録商標）］、スタブジン［d4T、Zerit（登録商標）、Zerit XR（登録商標）］、ラミブジン［3TC、エピビル（Epivir）（登録商標）］、アバカビル［ABC、Ziagen（登録商標）］、エムトリシタビン［FTC、Emtriva（登録商標）、コビラシル（Coviracil）］)、アンプレナビル［Agenerase］、ホスアンプレナビル［Lexiva］、インディナビル［Crixivan］、ロピナビル（Iopinavir）/リトナビル［Kaletra］、リトナビル［Norvir］、サクイナビル［Fortovase］、ネルフィナビル［ビラセプト］、テノホビル［フマル酸テノホビルジソプロキシル、Viread（登録商標）］、アデホビル［bis-POM PMPA、Preveon（登録商標）、およびHepsera（登録商標）］)、デナビル（Denavir）、エファビレンツ、エピビル、ファムビル、フォートベイズ、インビラーゼ、ネビラピン、ノルビル（Norvir）、オセルタミビル、ペンシクロビル、プレベオン、リレンザ、レスクリプター、レトロビル、サクイナビル、ススチバ（Sustiva）、シマジン（Symadine）、シンメトレル、タミフル、バラシクロビル、バルトレックス、ビラセプト、ビラミューン、ザナミビル、ジアゲン（Ziagen）、およびゾビラックスが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２１３】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉの阻害剤を含んでいる組成物は、抗生物質と同時投与される。抗生物質の例としては、ペニシリン、アミノグリコシド剤、マクロライド、モノバクタム、リファマイシン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、クリンダマイシン、リンコマイシン、イミペネム、フシジン酸、ノボビオシン、ホスホマイシン、フシジン酸ナトリウム、ネオマイシン、ポリミキシン、カプレオマイシン、コリスチメタート、コリスチン、グラミシジン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン（vanomycin）、バシトラシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシン、およびセファロスポリンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２１４】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉの阻害剤を含む組成物は、抗真菌薬と同時投与されれる。抗真菌薬の実施例としては、アゾール（例えば、Fluconazole（登録商標）、Itraconazole（登録商標）、Ketoconazole（登録商標）、Miconazole（登録商標）、Clortrimazole（登録商標）、Voriconazole（登録商標）、Posaconazole（登録商標）、Rovuconazole（登録商標）など）、ポリエン（例えば、ナタマイシン、ルセンソマイシン、ナイスタチン、アンフォテリシンＢなど）、エキノカンジン（例えば、Cancidas（登録商標））、プラジミシン（例えば、beanomicins、ニコマイシン、ソルダリン（sordarins）、アリルアミンなど）ならびにそれらの誘導体および類似物が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２１５】
いくつかの実施形態では、ＩＫＫｉの阻害剤を含んでいる組成物は、コレステロール降下薬および／または脂質低下薬と同時投与される。コレステロール降下薬の例としては、ＨＭＧ  ＣｏＡ還元酵素阻害剤、スクアレン合成酵素阻害剤、フィブリン酸誘導体、プロブコール、胆汁酸金属イオン封鎖剤、ニコチン酸およびネオマイシンが挙げられるが、これらに限定されない。ＨＭＧ  ＣｏＡ還元酵素阻害剤の例としては、プラバスタチン、ロバスタチン、シンバスタチン、アトルバスタチン、フルバスタチンおよびセリバスタチンが挙げられるが、これらに限定されない。フィブリン酸誘導体としては、ゲムフィブロジル、フェノフィブラー、クロフィブレート、ベザフィブラート、シプロフィブラートおよびクリノフィブラートが挙げられるが、これらに限定されない。他の薬剤としては、デキストロチロキシンまたはそのナトリウム塩、コレスチポールまたはその塩酸塩、コレスチラミン、ニコチン酸、ネオマイシン、p-アミノサリチル酸またはアスピリンが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な脂質低下薬は、「The Medical Letter on Drugs and Therapeutics, vol. 43, issue 1105, 頁43-48, 2001年5月28日」（当該文献は引用によって本明細書に援用される）に見出され得る。
【０２１６】
ＶＩ．  ＩＫＫｉ診断
本発明は、健康状態（例えば糖尿病、肥満症、インスリン抵抗性および関連する障害）を診断するためのＩＫＫｉに関する診断アッセイを提供する。例えば、患者からの組織または血液におけるＫＫｉのタンパク質および核酸の濃度および活性の測定は、これらの致命的な疾患に対する感受性を明らかにする。
【０２１７】
特定の実施形態では、ＩＫＫｉ活性のレベルを１つの診断として測定する。例えば、患者からの試料（例えば、生検標本、血液試料または他の生体液体）を分析して、（例えば、配列番号１５の配列ＶＫＴＶＮＥＳのセリンにおける）インスリン受容体のリン酸化レベルを決定する。インスリン受容体のリン酸化の状態を検出する方法については、すでに述べられている。他の実施形態では、ＩＫＫｉの活性レベルを評価するために、患者からの試料におけるＡｐｓ、ＣｂｌまたはＴＣ１０のリン酸化状態を決定する。
【０２１８】
特定の実施形態では、診断分析は、ＩＫＫｉ自体のリン酸化のレベルを決定することによって、ＩＫＫｉの活性レベルを検出することを含んでいる。上述のように、ＴＲＬ４タンパク質はＩＫＫｉをリン酸化する。これによって、ＩＫＫｉが活性化され、ＩＫＫｉがインスリン受容体をリン酸化する（これによって、インスリン受容体はインスリンに対する作用の阻害を受ける）。したがって、特定の実施形態では、患者の試料におけるＩＫＫｉのリン酸化状態の検出によって、健康状態（例えば、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性および関連する障害）が診断される。
【０２１９】
Ａ．  ＩＫＫｉタンパク質の検出
患者の試料におけるＩＫＫｉの発現のレベルは、当業者に公知の様々な技術（タンパク質配列決定および免疫学的アッセイが挙げられるが、これらに限定されない）を用いて検出され得る。
【０２２０】
１．  配列決定
タンパク質配列決定技術の非限定的な具体例としては、質量分析法およびエドマン分解法が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２２１】
質量分析法は、原理上は、任意の大きさのタンパク質を配列決定し得るが、その大きさが増大すると算出がより困難になる。タンパク質は、内在性のプロテアーゼによって消化され、生成された溶液が高圧の液体クロマトグラフィーのカラムを通される。この溶液は、該カラムの端部において、高い陽電位に荷電された細いノズルから噴出され、質量分析計に入る。液滴における電荷にしたがって、単一のイオンが残るまで断片化される。その後、ペプチドを断片化して、断片の質量対電荷の比率を測定する。質量スペクトルをコンピュータによって分析し、多くの場合、それまでに配列決定されたタンパク質のデータベースと比較して、断片の配列を決定する。その後、このプロセスが別の消化酵素を用いて繰り返され、重複する配列が、当該タンパク質用の配列を構成するために使用される。
【０２２２】
エドマン分析の反応では、配列決定されるペプチドを、固体の表面（例えば、ポリブレンでコーティングされたガラス繊維）に吸着させる。吸着されたペプチドに、エドマン試薬のフェニルイソチオシアネート（ＰＴＣ）を、弱塩基性の１２％のトリメチルアミンの緩衝溶液と共に添加して、Ｎ−末端アミノ酸のアミン基と反応させる。その後、無水の酸を添加することによって、末端アミノ酸誘導体を選択的に分離し得る。この誘導体は異性化され、置換されたフェニルチオヒダントインを生じる。この置換されたフェニルチオヒダントインは、洗浄を受け、クロマトグラフィーによって同定され得、ここで、このサイクルが繰り返されえ得る。各ステップの効率は約９８％であり、これによって、約５０のアミノ酸を信頼性を有して決定できる。
【０２２３】
２．  免疫学的検定法
免疫学的検定の非限定的な具体例としては、免疫沈降法、ウエスタンブロット法、ＥＬＩＳＡ法、免疫組織化学法、免疫細胞化学法、フローサイトメトリー法および免疫ＰＣＲ法が挙げられるが、これらに限定されない。当業者に公知の様々な技術（例えば、比色試験、蛍光分析、化学発光分析または放射性分析）を用いて検出可能に標識されたポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体が、免疫学的検定法における使用に適している。
【０２２４】
免疫沈降法は、溶液から抗原を沈降させる技術であり、当該抗原に特異的な抗体を用いて行われる。このプロセスを用いて、細胞抽出物中に存在するタンパク質複合体を識別することが可能である。これは、該複合体内にあると考えられるタンパク質を標的化することによって行われる。最初にバクテリアから単離された不溶性抗体結合タンパク質、例えばタンパク質Ａおよびタンパク質Ｇによって、溶液から複合体を取り出す。抗体を、溶液から容易に単離され得るセファロースビーズに結合させてもよい。洗浄の後、沈降物を質量分析法、ウエスタンブロッティング法、または複合体内の構成物質を識別するための他の多数の方法を用いて、分析することが可能である。
【０２２５】
ウエスタンブロッティング法または免疫ブロッティング法は、所定の組織ホモジネートまたは抽出物の試料内のタンパク質を検出するための方法である。この方法は、変性タンパク質を質量で分離するために、ゲル電気泳動を用いる。その後、タンパク質を、ゲルから転移させて、典型的には、ポリビニリデン化合物またはニトロセルロースの膜の上まで転移させる。ここで、タンパク質を、当該タンパク質に特異的な抗体を用いて精査する。結果的に、調査者は、所定の試料内のタンパク質の量を検査して、いくつかのグループ間のレベルを比較することが可能である。
【０２２６】
酵素結合免疫吸着検定法の略であるＥＬＩＳＡは、試料内の抗体または抗原の存在を検出するための生化学的技術である。この方法は、最低限２つの抗体を利用する。２つの抗体の一方は、抗原に対して特異的であり、他方は、酵素に結合されている。この第２の抗体は、発色性基質または蛍光発生基質に、シグナルを発生させる。ＥＬＩＳＡの変形例には、サンドイッチＥＬＩＳＡ、競合ＥＬＩＳＡ、およびＥＬＩＳＰＯＴが含まれる。試料における、抗原の存在または抗体の存在のいずれかを評価するために、ＥＬＩＳＡを実施可能であるため、ＥＬＩＳＡは、血清抗体の濃度を算出すること、および抗原の存在を検出することの両方にとって、有効な手段である。
【０２２７】
免疫組織化学法および免疫細胞化学法とは、それぞれ、組織切片または細胞におけるタンパク質の位置を、それらの各抗体に結合している組織または細胞内の抗原の原理を介して、特定するプロセスを指す。抗体を発色タグまたは蛍光タグでタギングすることによって、視覚化することが可能である。カラータグの典型的な実施例には、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼおよびアルカリホスファターゼが挙げられるが、これらに限定されない。フルオロフォアタグの典型的な実施例には、イソチオシアン酸フルオレスセイン（ＦＩＴＣ）またはフィコエリトリン（ＰＥ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２２８】
フローサイトメトリー法は、流体の流れの中で懸濁された微細粒子を数える、検査する、および区分するための技術である。フローサイトメトリーは、光学的／電子的検出装置を通って流れる単細胞の物理的特性および／または化学的特性の多様性解析を、同時に行うことが可能である。単一周波数または単色の光のビーム（例えばレーザー）を、流体力学的に焦点を当てた流体の流れに向ける。多数の検出器が、流れが光ビームを通過する点に向けられている。すなわち、１つの検出器（前方散乱（Forward Scatter）、ＦＳＣ）は、光ビームの進行方向上にあり、他のいくつかの検出器（側方散乱（Side Scatter）（ＳＳＣ）および１つ以上の蛍光検出器）は光ビームに対して直角になっている。光を通って流れる、懸濁された各粒子は、何らかの方法で光を散乱し、粒子内の蛍光化学物質は、励起されて、光源よりも低い周波数で光を放射する。各蛍光発光ピークに１つずつ、散光と蛍光との組み合わせが、検出器によって、および各検出器における輝度の変動を分析することによって、取り出される。各個別粒子の物理的構造および化学的構造に関する様々な要因を推測することが可能である。ＦＳＣは細胞体積と関連があり、ＳＳＣは、粒子の濃度または内部複雑性（例えば、核の形状、細胞質顆粒の量および種類、または膜の粗度）と関連がある。
【０２２９】
免疫ポリメラーゼ連鎖反応法（ＩＰＣＲ）は、抗体ベースの免疫学的検定においてシグナル発生を増大させるために、核酸増幅技術を利用する。ＰＣＲと等しいタンパク質が存在しないため、すなわち、タンパク質は、核酸がＰＣＲの間に複製されるようには、複製され得ないので、検出感度を増大させる唯一の方法は、シグナル増幅による方法である。標的タンパク質を、オリゴヌクレオチドに直接的または間接的に接合された抗体に結合させる。結合されていない抗体は洗い流され、残った結合抗体は、そのオリゴヌクレオチドを増幅させる。タンパク質検出は、増幅されたオリゴヌクレオチドを標準的な核酸検出法を用いて検出することによって、引き起こされる。標準的な核酸検出法には、実時間法が含まれる。
【０２３０】
Ｂ．  ＤＮＡおよびＲＮＡの検出
ＩＫＫｉ  ｍＲＮＡのレベルも、当業者に公知の様々な核酸技術を用いて検出することが可能である。これらの核酸技術には、核酸配列決定法、核酸ハイブリダイゼーション法、および核酸増幅法が挙げられるが、これらに限定されない。マウスおよびヒトのＩｋｋｉ核酸の配列が、図２４Ｂおよび図２５Ｂに提供されている。これは、ＩＫＫｉ核酸を検出するためのプライマーおよびプローブの設計の説明を提供するためである。
【０２３１】
１．  配列決定法
核酸配列決定技術の限定されない具体的な実施例には、鎖ターミネータ（サンガー）配列決定法および色素ターミネータ配列決定法が挙げられるが、これらに限定されない。ＲＮＡは、細胞においてそれほど安定しておらず、ヌクレアーゼアタックをより起こし易いため、通常、実験用のＲＮＡは、配列決定の前にＤＮＡに逆転写することを、当業者は認識するであろう。
【０２３２】
鎖ターミネータ配列決定法は、修飾されたヌクレオチド基質を用いた、ＤＮＡ合成反応の配列特異的なターミネーションを使用する。テンプレートＤＮＡ上の特殊部位において、拡張が開始される。これは、当該領域におけるテンプレートに相補的な、放射性ショートプライマー、または他の標識オリゴヌクレオチドプライマーを用いることによって、行われる。オリゴヌクレオチドプライマーは、ＤＮＡポリメラーゼ、標準的には４つのデオキシヌクレオチド塩基、および１つの低濃度の鎖停止ヌクレオチド（最も一般的にはジ−デオキシヌクレオチド）を用いて、拡張される。この反応は、４つの別々のチューブにおいて繰り返し行われ、各上記塩基が、交替で、ジ−デオキシヌクレオチドを用いる。ＤＮＡポリメラーゼによる、鎖停止ヌクレオチドの制限された取り込みが、結果的に、この特定のジ−デオキシヌクレオチドが使用される位置においてのみ停止される、一連の関連するＤＮＡ断片を生じさせる。各反応チューブでは、スラブポリアクリルアミドゲルにおいて、または粘性ポリマーで充填された毛細管において電気泳動法を行うことによって、断片がサイズ毎に分けられる。ゲルの上部から底部までスキャンした時に、どのレーンが視覚化された印を生成しているかを、標識プライマーから読みとることによって、配列が特定される。
【０２３３】
色素ターミネータ配列決定法は、ターミネータを選択的に標識する。各ジ−デオキシヌクレオチド鎖ターミネータを、異なる波長において蛍光を発する別々の蛍光色素で標識することによって、単一の反応内で、完全な配列決定を行うことが可能である。
【０２３４】
２．  ハイブリダイゼーション法
核酸ハイブリダイゼーション技術の限定されない具体的な実施例には、in situハイブリダイゼーション（ＩＳＨ）、マイクロアレイ、およびサザンブロットまたはノーザンブロットが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２３５】
In situハイブリダイゼーション（ＩＳＨ）は、ハイブリダイゼーションの１つの種類であり、相補的な標識ＤＮＡまたはＲＮＡ鎖をプローブとして用いて、組織（in situ）の一部または一区域内において、特異的ＤＮＡまたはＲＮＡ配列の位置を特定する技術であり、または組織が十分に小さいならば組織全体において、特異的ＤＮＡまたはＲＮＡ配列の位置を特定する技術である（ホールマウントＩＳＨ）。ＤＮＡ  ＩＳＨを用いて、染色体の構造を決定することが可能である。ＲＮＡ  ＩＳＨを用いて、組織切片の内部またはホールマウントにおけるｍＲＮＡおよび他の転写物を測定および位置を特定することが可能である。通常、標的転写物を定位置に固定すると共にプローブへの接近が増大されようように、試料細胞および組織を処理する。プローブは、高い温度において、標的配列にハイブリダイズし、その後、過剰なプローブは洗い落とされる。組織内の、ラジオ標識、蛍光標識、または抗原標識された塩素で標識されたプローブを、それぞれ、オートラジオグラフィー法、蛍光顕微鏡検査法、または免疫組織化学法を用いて、位置を特定すると共に測量する。ＩＳＨはまた、２つ以上の転写物を同時に検出するために、放射性標識または他の非放射性標識で標識された２つ以上のプローブを用いてもよい。
【０２３６】
２．１  ＦＩＳＨ
いくつかの実施形態では、蛍光in situハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）を用いて、ＩＫＫｉ核酸を検出する。本発明にとって好ましいＦＩＳＨアッセイは、細菌人工染色体（ＢＡＣ）を利用したものである。細菌人工染色体は、ヒトゲノム配列決定プロジェクトにおいて、広範囲にわたって使用されており（Nature 409: 953-958 (2001)を参照）、多くの源、例えばＮＣＢＩを介して位置され得るクローンを含有する特異的ＢＡＣが、配給業者を介して入手可能である。ヒトゲノムからの各ＢＡＣクローンには、これを明らかに識別する参照名が与えられている。これらの参照名を用いて、対応するGenBank配列を見つけ、配給業者からのクローンのコピーを注文することが可能である。
【０２３７】
本発明は、ヒト前立腺細胞、ヒト前立腺組織に、または該ヒト前立腺細胞またはヒト前立腺組織を包囲している流体に、ＦＩＳＨアッセイを行う方法をさらに提供する。
【０２３８】
具体的な手順は、当該分野において公知であり、容易に本発明に適応させることが可能である。方法論に関する説明は、多くの参照文献から入手可能である。これらの参照文献には、In situ Hybridization: Medical Applications (eds. G. R. Coulton および J. de Belleroche), Kluwer Academic Publishers, Boston (1992)、In situ Hybridization: In Neurobiology; Advances in Methodology (eds. J. H. Eberwine, K. L. Valentino, および J. D. Barchas), Oxford University Press Inc., England (1994)、Kuo, et al., Am. J. Hum. Genet. 49:112-119 (1991)、Klinger, et al., Am. J. Hum. Genet. 51:55-65 (1992)、およびWard, et al., Am. J. Hum. Genet. 52:854-865 (1993))が含まれる。また、ＦＩＳＨアッセイを行うための手順を提供する市販のキットも存在している（例えば、Oncor, Inc., Gaithersburg, MDから入手可能である）。方法論に関する説明を提供している特許には、米国第5,225,326号、第5,545,524号、第6,121,489号、および第6,573,043号が含まれる。これら全ての文献を引用することによって、その全体を本願に含める。
【０２３９】
２．２  マイクロアレイ
様々な種類の生物学的検定法が、マイクロアレイと呼ばれている。マイクロアレイには、ＤＮＡマイクロアレイ（例えば、ｃＤＮＡマイクロアレイおよびオリゴヌクレオチドマイクロアレイ）、タンパク質マイクロアレイ、組織マイクロアレイ、トランスフェクションまたは細胞マイクロアレイ、化合物マイクロアレイ、および抗体マイクロアレイが挙げられるが、これらに限定されない。一般に遺伝子チップ、ＤＮＡチップ、またはバイオチップとして知られるＤＮＡマイクロアレイは、個体表面（例えば、ガラスチップ、プラスチックチップ、またはシリコンチップ）に付着した微細なＤＮＡスポットの収集体であり、数千の遺伝子を同時に発現プロファイリングするため、または数千の遺伝子の発現量を同時に監視するためのアレイを形成している。添加されたＤＮＡ断片は、プローブとして知られており、数千のプローブを、単一のＤＮＡマイクロアレイ内で用いることが可能である。疾患細胞および正常細胞における遺伝子発現を比較することによって疾患遺伝子を特定するために、マイクロアレイを用いることが可能である。マイクロアレイは、様々な技術を用いて製造可能である。これらの技術には、先端が微細なピンでスライドガラスの上にプリントする技術、予め作成されたマスクを用いたフォトリソグラフィ技術、ダイナミックマイクロミラー装置を用いたフォトリソグラフィ技術、インクジェット印刷技術、または微小電極アレイ上での電気化学技術が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４０】
サザンブロッティング法およびノーザンブロッティング法を用いて、特定のＤＮＡまたはＲＮＡ配列を、それぞれ検出する。試料から抽出されたＤＮＡまたはＲＮＡを、寸断し、マトリクスゲル上で電気泳動的に取り出し、薄膜フィルタに移す。フィルタに結合されたＤＮＡまたはＲＮＡに、当該配列に相補的な標識プローブをハイブリダイズする。フィルタに結合され、ハイブリダイズされたプローブが検出される。この手法の１つの変形例は、逆ノーザンブロットである。この方法では、膜に添加された基質核酸は、単離されたＤＮＡ断片の収集体であり、プローブは、組織から抽出され、標識されたＲＮＡである。
【０２４１】
３．  増幅
ＩＫＫｉゲノムＤＮＡおよびｍＲＮＡを、検出の前または検出と同時に、増幅させてもよい。核酸増幅技術の限定されない具体的な実施例には、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、転写−媒介性増幅（ＴＭＡ）、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、鎖置換増幅（ＳＤＡ）、および核酸配列ベース増幅（ＮＡＳＢＡ）が挙げられるが、これらに限定されない。特定の増幅技術（例えばＰＣＲ）では、増幅（例えばＲＴ−ＰＣＲ）の前に、ＲＮＡをＤＮＡに逆転写させる必要があるが、他の増幅技術（例えばＴＭＡおよびＮＡＳＢＡ）では、ＲＮＡは直接増幅されることを、当業者は認識するであろう。
【０２４２】
一般にＰＣＲと呼ばれるポリメラーゼ連鎖反応（米国特許第4,683,195号、第4,683,202号、第4,800,159号、および第4,965,188号。これらの各文献の引用することによって、その全体を本願に含める）は、変性、プライマー対を逆鎖に対してアニーリングすること、およびプライマー伸長のステップを多数のサイクル行い、標的核酸配列のコピーの数を飛躍的に増大させる。ＲＴ−ＰＣＲと呼ばれる一変形例では、逆転写酵素（ＲＴ）を用いて、ｍＲＮＡから相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）を生成し、その後、このｃＤＮＡをＰＣＲによって増幅して、ＤＮＡの多数のコピーを生成する。ＰＣＲの他の様々な置換については、例えば、米国特許第4,683,195号、第4,683,202号、および第4,800,159号、Mullis et al., Meth. Enzymol. 155: 335 (1987)、およびMurakawa et al., DNA 7: 287 (1988)を参照されたい。これらの各文献を引用することによって、その全体を本願に含める。
【０２４３】
一般にＴＭＡと呼ばれる、転写媒介性増幅（米国特許第5,480,784号、および第5,399,491号。これらの各文献を引用することによって、その全体を本願に含める）は、実質的に一定の、温度、イオン強度、およびｐＨの条件下で、標的核酸配列の多数のコピーを、自己触媒的に合成する。ここで、標的配列の多数のＲＮＡのコピーは、自己触媒的にさらなるコピーを生成する。例えば、米国特許第５，３９９，４９１号、および第５，８２４，５１８号を参照されたい。これらの各文献を引用することによって、その全体を本願に含める。米国公開第20060046265号（当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）に記載された一変形例では、ＴＭＡは、ＴＭＡプロセス感度および精度を改善するために、必要に応じて、阻止する構成要素、停止する構成要素、および他の変更する構成要素の使用を含んでいる。
【０２４４】
一般にＬＣＲと呼ばれるリガーゼ連鎖反応（Weiss, R., Science 254: 1292 (1991)。当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）は、標的核酸の隣接する領域にハイブリダイズする、２組の相補ＤＮＡオリゴヌクレオチドを使用する。これらのＤＮＡオリゴヌクレオチドは、ＤＮＡリガーゼによって、熱変性、ハイブリダイゼーション、およびライゲーションのサイクルを繰り返し行うことによって共有結合され、検出可能なライゲートされた二本鎖オリゴヌクレオチド生成物を生成する。
【０２４５】
一般にＳＤＡと呼ばれる鎖置換増幅（Walker, G. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 392-396 (1992)、米国特許第5,270,184号および第5,455,166号。各当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）は、標的配列の逆鎖に対してプライマー配列対をアニーリングすること、二重鎖の半ホスホロチオエートされたプライマー伸長生成物するためにｄＮＴＰαＳの存在下でプライマー伸長を行うこと、半修飾された制限エンドヌクレアーゼ認識部位のエンドヌクレアーゼ媒介性ニッキングすること、および既存の鎖を置き換えて、次の繰り返しのプライマーアニーリング用の鎖を生成するためのニックの３’末端からのポリメラーゼ媒介性プライマー伸長のサイクルを用いる。ニッキングおよび鎖置換は、結果的に、生成物の幾何学的増幅を行う。好熱性ＳＤＡ（ｔＳＤＡ）は、ほぼ同じ方法において、好熱性エンドヌクレアーゼおよびポリメラーゼをより高い温度で用いる（欧州特許第0 684 315号）ものである。
【０２４６】
他の増幅法には、例えば、一般にＮＡＳＢＡと呼ばれる核酸配列ベースの増幅（米国特許第5,130,238号。当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）、プローブ分子自体を増幅するためにＲＮＡレプリカーゼを用いる、一般にＱβレプリカーゼと呼ばれる方法（Lizardi et al., BioTechnol. 6: 1197 (1988)。当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）、転写ベースの増幅法（Kwoh et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:1173 (1989)）、および自動継続的な配列複製（Guatelli et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874 (1990)。各当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）が含まれる。公知の増幅法についてのさらなる説明は、Persing, David H., “インビトロ Nucleic Acid Amplification Techniques” in Diagnostic Medical Microbiology: Principles and Applications (Persing et al., Eds.), pp. 51-87 (American Society for Microbiology, Washington, DC (1993)）を参照されたい。
【０２４７】
４．  検出法
増幅されていない核酸または増幅された核酸は、従来の任意の手段によって、検出可能である。例えば、ＩＫＫｉ核酸は、検出可能に標識されたプローブによるハイブリダイゼーション、および結果として生じるハイブリッドの測定によって、検出可能である。検出法の限定されない具体的な実施例について、以下に説明する。
【０２４８】
具体的な一検出法である、ハイブリダイゼーションプロテクションアッセイ（ＨＰＡ）法は、化学発光オリゴヌクレオチドプローブ（例えば、アクリジニウムエステル−標識（ＡＥ）プローブ）を、標的配列にハイブリダイズすること、ハイブリダイズされていないプローブ上に存在する化学発光性の標識を選択的に加水分解すること、および残りのプローブから生成された化学発光を照度計において測定することを含む。例えば、引用によってその全体が本明細書に援用される米国特許第5,283,174号およびNorman C. Nelson et al., Nonisotopic Probing, Blotting, and Sequencing, ch. 17 (Larry J. Kricka ed., 2ed ed. 1995を参照すればよい。
【０２４９】
他の具体的な検出法は、実時間（リアルタイム）の増幅プロセスの定量的評価を提供する。「実時間」における増幅プロセスの評価は、増幅反応の間に、反応混合物中の単位複製配列の量を、連続的または周期的に算出すること、および算出された値を用いて、試料中に最初に存在した標的配列の量を計算することを含む。実時間増幅に基づいて、試料中に存在する最初の標的配列の量を算出する様々な方法が、当該分野において公知である。これらの方法には、米国特許第6,303,305号および第6,541,205号に開示された方法が含まれる。各当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める。試料中に最初に存在する標的配列の量を算出する方法であるが、実時間増幅には基づいていない他の方法が、引用によってその全体が本明細書に援用される米国特許第5,710,029号に開示されている。
【０２５０】
様々な自己−ハイブリダイズプローブを使用することによって、増幅産物を実時間において検出可能である。自己−ハイブリダイズプローブのほとんどは、幹−ループ構造を有している。このような自己ハイブリダイズプローブは、プローブが、自己ハイブリダイズした状態であるか、または標的配列へのハイブリダイゼーションによって改変された状態であるかに応じて、異なって検出可能なシグナルを放射するように、標識されている。限定されない一実施例では、「分子トーチ」が、自己相補性の異なる領域（「標的束縛ドメイン」および「標的閉鎖ドメイン」）を含む一種の自己−ハイブリダイズプローブである。これらの領域は、結合領域（例えば、非ヌクレオチドリンカー）によって接続されており、所定のハイブリダイゼーションアッセイの条件下で互いにハイブリダイズし合う。好ましい一実施形態では、分子トーチは、標的束縛ドメイン内に、一本鎖塩基領域を含む。これらの一本鎖塩基領域は、１〜約２０塩基長であり、鎖置換条件下での増幅反応において存在する標的配列へのハイブリダイゼーションのために接近可能である。鎖置換条件下では、完全相補的または部分相補的であり得る、分子トーチのこれら２つの相補的な領域のハイブリダイゼーションが好ましい。これは、標的束縛ドメイン内に存在する一本鎖領域に結合し、標的閉鎖ドメインの全体または一部を置き換える標的配列が存在している場合を除いて有効である。分子トーチの標的束縛ドメインおよび標的閉鎖ドメインは、検出可能な標識または一対の相互作用標識（例えば、蛍光／クエンチャー）を含む。これらの標識は、分子トーチが自己ハイブリダイズされる時に、分子トーチが標的配列にハイブリダイズされる時とは異なるシグナルが生成されるように配置されており、これによって、ハイブリダイズされていない分子トーチの存在下での検査試料において、プローブ（すなわち標的二重鎖）の検出が可能である。分子トーチおよび様々な種類の相互作用標識対については、引用によってその全体が本明細書に援用される米国特許第6,534,274号に開示されている。
【０２５１】
自己相補性を有する検出プローブの他の一実施例は、「分子指標」である。分子指標は、標的相補配列を有する核酸分子と、増幅反応において存在する標的配列が無い場合に、閉鎖型立体構造中のプローブを支える親和性の対（または核酸アーム）と、プローブが閉鎖型立体構造にある時に相互作用する標識対とを含む。標的配列および標的相補配列のハイブリダイゼーションは、親和性の対のメンバーを分離させ、その結果、プローブを開放型立体構造に移行させる。この開放型立体構造への移行は、標識対の相互作用が低減するために、検出可能である。標識対は、例えば、フルオロフォアおよびクエンチャーである（例えば、ＤＡＢＣＹＬおよびＥＤＡＮＳ）である。分子指標は、引用によってその全体が本明細書に援用される米国特許第5,925,517号および第6,150,097号に開示されている。
【０２５２】
当業者には、他の自己−ハイブリダイズプローブも知られている。限定されない実施例では、米国特許第5,928,862号（当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める）に開示されたような、相互作用標識を有するプローブ結合対が、本発明における使用に適用可能である。さらなる検出システムには、米国公開第20050042638号に開示されているような「分子スイッチ」が含まれる。当該文献を引用することによって、その全体を本願に含める。他にも、層間色素、および／または蛍光色素を含むプローブが、本発明における増幅産物の検出には有効である。例えば、引用によってその全体が本明細書に援用される米国特許第5,814,447号を参照すればよい。 
【０２５３】
実施例
特定の好ましい実施形態および本発明の態様を実証すると共にさらに説明するために、以下の実施例を提供する。これらの実施例は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきものではない。
【０２５４】
（実施例１）
〔ＩＫＫｉの活性化がインスリン受容体のリン酸化を媒介する。〕
本実施例は、インスリン受容体のリン酸化を引き起こす酵素としてのＩＫＫｉを識別して、これによって、インスリン受容体を阻害することについて説明するものである。結果的に、ＩＫＫｉの活性化が、肥満症、糖尿病、インスリン抵抗性、および関連する疾患と関連付けられるインスリンの活性を軽減することを発見した。
【０２５５】
［方法］
＜材料および試薬＞
他に記載がない限り、全ての化学物質は、Sigma-Aldrich社から入手したものである。S. Minnesota R595(Re)（Calbiochem社）、E.coli 55:B5および0111:B4（Sigma社）由来のＬＰＳを、リン酸緩衝生理食塩水中に溶解し、不透明になるまで緩やかな超音波処理を施し、均一なミセル乳剤を生成した。溶解された１０ｕｇ／ｕＬのＬＰＳを、１０００倍の原液として使用する前に、４℃で最大１週間貯蔵した。GE Health社から、２−デオキシ−Ｄ−［１４Ｃ］グルコース、および［３２Ｐ］オルトリン酸（ａｑ）を入手した。Stealth（商標）二重鎖ｓｉＲＮＡを、Invitrogen社から入手した。これは、（ヒトには保存されていない）マウスＩｎｓＲに対する５’−ＵＧＣ  ＣＡＧ  ＵＧＡ  ＵＧＵ  ＧＵＵ  ＵＣＣ  ＡＵＣ  ＵＵＣ  Ｕ（配列番号１）、マウスＩＫＫαに対する５’−ＣＣＵ  ＣＵＵ  ＣＵＧ  ＧＣＡ  ＡＵＧ  ＧＡＧ  ＵＡＣ  ＵＧＵ  Ｕ  （配列番号２）、マウスＩＫＫβに対する５’−ＵＧＧ  ＣＡＣ  ＣＣＡ  ＡＵＧ  ＡＵＵ  ＵＧＣ  ＣＡＣ  ＵＧＣ  Ｕ（配列番号３）、マウスＩＫＫｉに対する５’ＣＡＧ  ＣＵＣ  ＵＧＡ  ＣＵＵ  ＡＧＡ  ＧＵＣ  ＣＵＣ  ＡＣＵ  Ａ（配列番号４）を用いたものである。Invitrogen社のBlock-IT（商標）プログラムを用いて、プライマーを消化し、対照として、該プログラムによって示唆されたスクランブルプライマーを用いた。
【０２５６】
＜抗体＞
ＩｎｓＲβ、ＩＲＳ−１、ｐ１１０、ＡＰＳ、ＧＳＴ、およびＣｂｌに対する抗体は、Santa Cruz社からのものである。Ａｋｔ、ＩＫＫα／β、およびＩκＢαのＴ３０８およびＳ４７３に対するリン酸化型特異的抗体、並びに、ＡｋｔおよびＩＫＫαに対する抗体は、Cell Signaling社から入手した。４Ｇ１０およびＩＫＫβはUpstate社から、カベオリン−１はTransduction laboratories社から、ＩＫＫｉはImGenex社から、そして、Ｆｌａｇ抗体はSigma社からのものである。
【０２５７】
＜プラスミドおよび突然変異生成＞
ＩＫＫｉ発現プラスミドは全て、Dr.HiscottおよびDr.Maniatisから快く提供されたものである（Fitzgerald et al., Nature Immunol, 2003, 4 (5): 491-496、およびSharma et al., Science 2003年５月１６日;300(5622):1148-51。（２００３年４月１７日に電子公開）。これらの両文献は参照として本明細書に組み込まれる）。ＧＬＵＴ４の第１の外表面のループ内にｍｙｃ−タグを含むｍｙｃ−ＧＬＵＴ４増強緑色蛍光タンパク質（ｍｙｃ−ＧＬＵＴ４−ｅＧＦＰ）を発現するレトロウイルスコンストラクトは、Dr. Lodishからの親切な贈り物であった（Bogan, et al. Mol Cell Biol. 2001 7月21日(14):4785-806。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）。ヒトＩｎｓＲ発現プラスミドは、Dr. Pessin（SUNY Stony Brook, NY, USA）から快く提供されたものである。突然変異ＩｎｓＲは、Stratagene Quick Change（商標）の突然変異生成キットを、製造業者の取扱説明書に従い、５’−ＣＴＣ  ＴＣＧ  ＧＡＧ  ＡＣＴ  ＧＧＣ  ＴＧＣ  ＣＴＣ  ＧＴＴ  ＧＡＣ  ＣＧＴ  （配列番号５）および５’−ＡＣＧ  ＧＴＣ  ＡＡＣ  ＧＡＧ  ＧＣＡ  ＧＣＣ  ＡＧＴ  ＣＴＣ  ＣＧＡ  ＧＡＧ（配列番号６）を変異プライマーとして用いて、作製した。
【０２５８】
＜細胞培養およびトランスフェクション＞
３Ｔ３−Ｌ１線維芽細胞（アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション）を上述のように培養し分化させた（Reed & Lane, Proc Natl Acad Sci U S A. 1980年1月,77(1):285-9。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）。この分化プロセスが完了した後、細胞を規定通りに７日以内に用いた。ここでは、９５％を超える細胞が含脂肪細胞の形態を示している培養物だけを用いた。ＣＨＯ−ＩＲ細胞およびＣＯＳ−１細胞を、１０％のウシ胎児血清を含むダルベッコ変法イーグル培地（Ｇｉｂｃｏ）中に保持した。ＣＨＯ−ＩＲ細胞および３Ｔ３−Ｌ１細胞に、規定通りに、上述のエレクトロポレーションによって、プラスミドおよびｓｉＲＮＡをトランスフェクトした（Inoue, M., et al., (2006) Mol Biol. Cell 17, 2303, Baumann, et al.,(2000) Nature 407, 202。これらの両文献は参照として本明細書に組み込まれる）。Ｃｏｓ−１細胞に、FuGene6（Roche Diagnostics社）を、製造業者の取扱説明書に従ってトランスフェクトした。
【０２５９】
＜動物および動物の管理＞
８週齢の雄のＣ５７ＢＬ／６マウスに、脂肪からのカロリーを４５％含有する高脂肪食（D 12451 Research Diets Inc.社）を２０週間与えることによって、インスリン抵抗性にした。対照マウスに、脂肪を４．５％含有する標準食（5002 LabDiet）を与えた。動物を、特別の無菌施設に収容し、１２時間の明期／１２時間の暗期のサイクルで、食べ物と水を自由にとることができるようにした。全ての動物の使用は、実験動物研究協会（Institute of Laboratory Animal Research）の実験動物の管理および使用に関する指針（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals）に準拠しており、ミシガン大学の動物の使用および管理に関する大学委員会（University Committee on Use and Care of Animals）によって承認された。
【０２６０】
＜ＳＶＦおよび初代含脂肪細胞の単離＞
普通食または高脂肪食を与えた雄のＣ５７ＢＬ／６マウスからの副睾丸脂肪体を切除し、塩化カルシウムおよび０．５％ＢＳＡを含むＰＢＳにおいて、細かく刻んだ。組織懸濁液を５００ｇにおいて５分間、遠心分離し、赤血球および遊離白血球を取り除いた。コラゲナーゼ（Sigma-Aldrich社）を１ｍｇ／ｍｌ添加し、２０分間振りながら、３７℃で培養した。細胞懸濁液を１００μｍのフィルターを通して濾過し、その後、３００ｇにおいて５分間回転させ、浮遊した含脂肪細胞をＳＶＦ沈殿物から分離させた。単離が適切になされたことを確実にするために、含脂肪細胞分画を顕微鏡で調べた。
【０２６１】
＜グルコース取込み分析＞
１２穴のウェルプレート内に成長させた３Ｔ３−Ｌ１含脂肪細胞について、上述のグルコース取込みアッセイを、０．０７５ｕＣｉ／ウェルの２−デオキシ−Ｄ−［１４Ｃ］グルコース（GE Health社）を用いて行った（Van den Berghe et al., Mol Cell Biol. 1994年4月;14(4):2372-7。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）。試料を、LS6500多目的シンチレーションカウンター（Beckman Coulter社）において、BCS Biodegradable Counting Scintillant（GE Health社）を用いて、計測した。
【０２６２】
＜Ｇｌｕｔ４転位＞
レトロウイルスのｍｙｃ−ＧＬＵＴ４−ｅＧＦＰに感染した３Ｔ３−Ｌ１線維芽細胞を、フローサイトメトリーを用いてＧＦＰ強度によって選択し、上述のように含脂肪細胞に分化させた。このアッセイは、［Bogan et al., Mol Cell Biol. 2001年7月;21(14):4785-806。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる］に記載された方法にわずかな変更を加えて行った。簡単にいえば、細胞を、９６穴のウェルプレートに播種し、示されるように処理した。その後、細胞を、１０％の中性緩衝ホルマリン（VWR International社）において、室温で１０分間固定させた。全ｍｙｃシグナルを測定するために、１つのウェルを、０．５％トリトン−Ｘ１００で透明化処理した。細胞を洗浄して、５０ｍＭグリシンを含むリン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ７．４）を用いて固定化を抑えた後、細胞を、リン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ７．４）に１％ヤギ血清および１％ウシ血清アルブミンを含有するブロッキング緩衝液において、一晩培養した。細胞を、ブロッキング緩衝液中で１時間、抗ｍｙｃモノクローナル抗体とともに培養した。その後、細胞をブロッキング緩衝液中で半時間、Alexa594ヤギ−抗マウス抗体とともに培養した。リン酸緩衝生理食塩水で広範に洗浄した後、蛍光を、fluorostar Optima プレートリーダー（BMG Labtech Inc.社., Durham, NC）によって、適切なフィルターセットを用いて測定した。それぞれの条件について、原形質膜におけるＧＬＵＴ４の割合を計算した。各ウェル内の細胞濃度における差異を補正するために、ＧＦＰ蛍光を用いた。これらの細胞の画像は、ＦＶ３００走査型レーザー共焦点顕微鏡（Olympus America Inc.社、Center Valley, PA）を用いて、撮像した。
【０２６３】
＜免疫沈降および免疫ブロット法＞
放射性免疫沈降では、細胞を、無リン酸塩のダルベッコ変法イーグル培地（Ｇｉｂｃｏ）を用いて、１６時間培養し、その後、１ｍＣｉ／プレートの［３２Ｐ］オルトリン酸で３時間培養した。刺激を加えた後、細胞を、氷冷したリン酸緩衝生理食塩水で２回洗浄し、プロテアーゼ阻害剤（Roche Dignostics社）の存在下で、１ｍＭのＮａ３ＶＯ４、１ｍＭのＥＧＴＡ、１ｍＭのＥＤＴＡ、５０ｍＭのトリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．４）、１％のNonidetP-40、０．５％のデオキシコール酸ナトリウム、１５０ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＮａＦを含有する緩衝液を用いて、４℃において３０分間溶解した。テーブルトップ遠心分離機において、１４，０００×ｇにおいて４℃で１０分間回転させ、その後、上清を、Ｍｉｌｌｅｘ−ＨＡ  ０．４５ｕｍフィルター（Millipore社）に押し通すことによって、細胞溶解物から、細胞残屑を除去した。各免疫沈降につき、１ｍｇの溶解物に５ｕｇの抗体を用いた免疫沈降を、４℃において１．５時間施した。ProtA/ProtGビーズ（Roche Dignostics社）とともに４℃において１．５時間培養することによって、免疫複合体を採取した。試料を、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）試料緩衝液において可溶化される前に、溶解緩衝液で広範に洗浄した。結合タンパク質を、ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動（Invitrogen社）によって分離し、ニトロセルロース膜（BioRad社）に転写させた。個々のタンパク質を特異的抗体によって検出し、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼに結合した二次抗体（Santa Cruz社）およびWestern Lightning Enhanced Chemoluminescence（Perkin Elmer Life Sciences社）を用いて、可視化した。
【０２６４】
＜インビトロプルダウンアッセイ＞
BL21 E.coliにおいて、ＡＰＳのＳＨ２ドメインを含有するＧＳＴ融合タンパク質を発現させ、上述のように精製した（Liu et al., (2002) Mol. Cell. Biol. 22, 3599）。ＣＨＯ−ＩＲ細胞に、野生型またはキナーゼ−デッド型ＩＫＫｉをトランスフェクトした。免疫沈降のために、全ての細胞溶解物を、上述のように、５０ｍＭのトリス−ＨＣｌ（ｐＨ８）、１３５ｍＭのＮａＣｌ、１％のトリトンＸ−１００、１ｍＭのＥＤＴＡ、１ｍＭのオルトリン酸ナトリウム、１０ｍＭのＮａＦ、およびプロテアーゼ阻害剤（Roche Diagnostics社）を含有する緩衝液を用いて調製した。細胞をＧＳＴまたはＧＳＴ−ＡＰＳ−ＳＨ２で４℃において１時間培養した。複合体を、グルタチオン−セファロースビーズ（GE Health社）で４℃において１時間採取し、広範な洗浄を行った後、複合体を免疫ブロット法によって分離した。
【０２６５】
＜エネルギー消費および呼吸商＞
酸素消費量（ＶＯ２）、二酸化炭素産生量（ＶＣＯ２）、自発運動量、および食糧摂取量を、包括的実験室監視システム（Comprehensive Laboratory Monitoring System）（CLAMS, Columbus Instruments社）、光ビーム活性監視システムが装備された内蔵開路熱量計を用いて測定した。各測定前に、マウスの体重を測定し、各マウスを、午後４：３０〜５：００に、密閉室（７．９”ｘ４”ｘ５”）内に置いた。動物は、実際の測定が始まる前に、新しい環境に適用するために、少なくとも１２〜２４時間この測定室に滞在できるようにしてある。この測定を、連続的に２４〜４８時間行った。この時間の間、動物には、測定室の内側に装備された餌供給および飲み物供給装置を介して、食べ物および水を与えられた。各動物が消費した食べ物の量を、測定室の下に取り付けられた精密天秤を介して監視した。実験の前にはいつも、このシステムを、規定通りに、標準ガス（Ｎ２中の２０．５％のＯ２および０．５％のＣＯ２）を用いて調整した。各測定室内のＶＯ２およびＶＣＯ２を、１０分間の間隔をおいて、５秒間、連続的にサンプリングし、運動量を各秒毎に記録した。測定室内を通る気流速度を、静止状態における酸素の差異を約０．３％に保持するレベルに調節した。ＶＣＯ２のＶＯ２に対する比率として、呼吸商（ＲＱ）を計算した。エネルギー消費および基質酸化率も、ＶＯ２値、ＶＣＯ２値、および尿窒素排出から算出されたタンパク分解の値に基づいて計算可能である。
【０２６６】
［結果］
〔リポ多糖類（ＬＰＳ）が、含脂肪細胞におけるインスリン作用を軽減する〕
脂肪組織における肥満と関連付けられる分子変化をモデル化するために、トール様受容体４（ＴＬＲ４）の活性化の影響を、３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞内のリポ多糖類（ＬＰＳ）によって検査した。培養された含脂肪細胞を、ＴＬＲ４を活性化させることが知られている濃度のＬＰＳによって前処理し、インスリン刺激性２−デオキシグルコース取込みを算出した（図１）。ＬＰＳは、インスリンによって刺激されたグルコース取込みを３０〜４０％低減させたが、その一方で、定常の輸送をわずかに上昇させた。
【０２６７】
インスリン刺激性グルコース取込みは、促進性グルコース輸送体Ｇｌｕｔ４によって媒介される。インスリンは、Ｇｌｕｔ４の細胞内貯蔵所から細胞表面までの転位を刺激することによって、グルコース取込みを増加させる。ＬＰＳがインスリン作用を軽減する手段を算出するために、３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞に、増強緑色蛍光タンパク質およびｍｙｃエピトープタグ（Ｍｙｃ−Ｇｌｕｔ４−ｅＧＦＰ）と融合したＧｌｕｔ４を含有するコンストラクトをトランスフェクトし、これによって、インスリンに依存した、タンパク質（ＧＦＰシグナル）の転位および膜内挿入（Ｍｙｃ）が上昇するようになった。図２に示すように、ＬＰＳは、両方のプロセスにおけるインスリンの作用を阻止した。
【０２６８】
〔ＬＰＳによるインスリン作用の阻害が、ＩＫＫｉの活性化によって媒介される〕
ＴＬＲ４に結合するＬＰＳは、４つのメンバーであるα、β、ι（またはε）およびＴＢＫ１を含んで成るＩＫＫのクラスとして知られる、タンパク質キナーゼのクラスを活性化させる。ＬＰＳによるインスリン作用を軽減させるためにはどのＩＫＫ−アイソフォームが必要であるかを判別するために、ＬＰＳによる処理後の３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞において、ＩＫＫ活性化を分析した。ＩＫＫβおよびｉには、ＬＰＳの処理の後、（３２Ｐの取り込みによって示されるように）活性化が生じたが、ＴＢＫ１およびＩＫＫαには、影響がなかった（図３ａ）。これらのうちのどれが、ＬＰＳの阻害作用に関連しているかを判別するために、グルコース取込みのアッセイを行う前に、各ＩＫＫアイソフォームをｓｉＲＮＡによってノックダウンした。
【０２６９】
全てのＩＫＫアイソフォームのタンパク質レベルは、ｓｉＲＮＡ処理によって効率よく低減されたが、インスリン刺激性Ａｋｔリン酸化には、影響がなかった（図３ｂ）。この図は、ノックダウンが、インスリン受容体の活性化またはシグナル伝達に与える非特異的影響はないことを示している。その後、これらの細胞について、インスリン刺激性グルコース取込みを阻止するＬＰＳの性能を測定した。ＩＫＫαおよびＩＫＫβのノックダウンは、ＬＰＳのインスリン刺激性グルコース取込みに与える阻害作用を変化させなかったが、ＩＫＫιのノックダウンは、ＬＰＳの逆作用を妨げた（図４）。この図は、ＬＰＳが含脂肪細胞内のインスリン作用に影響を与えるためには、このアイソフォームが必要であることを示している。
【０２７０】
この作用をさらに評価するために、野生型ＩＫＫｉ、またはキナーゼ不活性のドミナントネガティブＩＫＫｉ突然変異体を、３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞において、異所的に発現させた（図５）。野生型ＩＫＫｉの異所性過剰発現にもかかわらず、ＬＰＳは、インスリン刺激性グルコース取込みを低減するが、キナーゼ−デッド型ＩＫＫｉ突然変異体の過剰発現は、ＬＰＳの逆作用を完全に妨げる。ＬＰＳがインスリン作用に与える悪影響におけるＩＫＫｉの重要性を評価する最後の方法として、ＬＰＳおよびインスリンによる処理の前に、細胞を特異的ＩＫＫｉ阻害剤によって処理した。３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞を、５０ｎＭのＩＫＫｉ阻害剤５−（５，６−ジメトキシ−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−３−［［２−（メチルスルホニル）フェニル］メトキシ］−２−チオフェンカルボニトリルを用いて処理し（図６ａ）、その後、ＬＰＳによって処理し、続いて、インスリンによって処理した（図６ｂ）。ＩＫＫｉ阻害剤は、ＬＰＳのインスリン刺激性グルコース取込みに与える阻害作用を妨げるが、インスリン刺激性または定常の輸送に与える直接的な影響はわずかである。
【０２７１】
〔ＬＰＳが、インスリン刺激性ＡＰＳおよびＣｂｌチロシンリン酸化を阻害する〕
急性のＬＰＳ処理が、含脂肪細胞におけるインスリン刺激性のＧｌｕｔ４の転位を干渉することが証明されると、シグナル伝達経路のどこで、インスリン作用がＬＰＳ誘導性のＴＬＲ４活性化によって悪影響を受けているのかが分かる。ＬＰＳによる含脂肪細胞の処理では、抗ホスホチロシン免疫ブロット法によって検出されたように、インスリン受容体（ＩｎｓＲ）またはＩＲＳ−１のインスリン刺激性チロシンリン酸化には何の影響も与えない（図７Ａ）し、インスリン刺激の後にＩＲＳ−１と免疫共沈降されたＰＩ−３’キナーゼの量も低減しない（図７Ｂ）。同様に、インスリンによるタンパク質キナーゼＡｋｔの活性化は、細胞のＬＰＳ前処理によっては影響されなかった（図８）。さらに、ＬＰＳは、Ｅｒｋ−１／２またはＰＫＣλのインスリン刺激性活性化に、またはカベオリンのチロシンリン酸化にも影響を与えなかった。しかし、ＡＰＳおよびＣｂｌの両方のインスリン刺激性チロシンリン酸化はＬＰＳ処理によって著しく低減された（図９）。これらの観察に一致して、ＬＰＳは、ＡＰＳ／Ｃｂｌの下流エフェクターであるＴＣ１０の、インスリン誘導性の活性化も低減した（図１０）。
【０２７２】
〔ＩＫＫｉが、インスリン受容体のリン酸化を触媒し、シグナル伝達経路を選択的に阻止する〕
ＬＰＳが、ＡＰＳのインスリン刺激性チロシンリン酸化を低減するため、ＴＬＲ４活性化が、インスリン受容体−ＡＰＳシグナル伝達ノードにおけるインスリンシグナル伝達に影響すると仮定した。ＬＰＳ活性化の後のＩＫＫｉの標的を同定するために、ＬＰＳ処理された含脂肪細胞のインビボオルトリン酸標識化を行い、その後、受容体またはＡＰＳの免疫沈降を行った。ＬＰＳが、放射性リン酸塩のＩｎｓＲへの取り込みを刺激したが、放射性リン酸塩のＡＰＳへの取り込みは刺激しなかった。これは、ＩＫＫｉが、ＩｎｓＲの直接のリン酸化を触媒していることを示唆している（図１１ａ）。ＬＰＳ刺激された放射性リン酸塩のＩｎｓＲへの取り込みは、ＩＫＫｉ（他のＩＫＫアイソフォームの何れかではなく）がｓｉＲＮＡに依存して低減することによって、完全に阻止された（図１１ｂ）。
【０２７３】
ＩｎｓＲの一次配列を、ｐ６５およびＳＴＡＴ１などの既知のＩＫＫｉ標的の一次アミノ酸配列と比較した（図１２）。本発明を実施するためには必ずしも理解する必要はないが、ＩｎｓＲの配列ＶＫＴＶＮＥＳ１０３５ＡＳ（配列番号９）におけるＳｅｒ１０３５を、潜在的ＩＫＫｉリン酸化部位として同定した。Ｓｅｒ１０３５は、インスリン受容体チロシンキナーゼドメインの結晶構造において、完全に溶媒に曝されており（Hubbard et al., EMBO J. 1997 Sep 15;16(18):5572-81）、既知のＩＫＫι標的配列：ｐ６５におけるＶＦＴＤＬＡＳ４６８ＶＤ（配列番号７）（Mattioli et al., J Biol Chem. 2006 Mar 10;281(10):6175-83）、およびＳＴＡＴ１におけるＩＫＴＥＬＩＳ７１１ＶＳ（配列番号８）（TenOever et al., Science. 2007 Mar 2;315(5816):1274-8）に似ている。これがＩＫＫｉ触媒リン酸化部位であるという仮定を検査するために、Ｓｅｒ１０３５とアラニンとを置き換えることによって、ヒトＩｎｓＲ突然変異体を作製し、これを、ＣＯＳ細胞において、野生型ＩＫＫｉと共に異所的に発現させた。これらの細胞からの溶解物について、ＧＳＴ−ＡＰＳ融合タンパク質を用いたプルダウンアッセイを行った（図１３）。野生型ＩｎｓＲを発現する細胞では、ＩＫＫｉ過剰発現によって、受容体とＧＳＴ−ＡＰＳとの相互作用を低減した。一方、Ｓｅｒ１０３５ＡｌａＩｎｓＲ突然変異体では、受容体とＧＳＴ−ＡＰＳとの相互作用にＩＫＫｉが与える負の影響に耐性を示した。さらに、Ｓｅｒ１０３５Ａｌａ置換は、ＩＫＫｉが共発現すると、放射性リン酸塩の野生型受容体への取り込みを阻止した（図１４Ａ）。
【０２７４】
Ｓｅｒ１０３５が、インスリン作用の負の制御にとって生理学的に重要な部位である否かを定めるために、３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞において、内在性マウスインスリン受容体を、ｓｉＲＮＡを用いてノックダウンし、続いて、ＬＰＳ耐性、ｓｉＲＮＡ耐性のヒトＳｅｒ１０３５Ａｌａ突然変異体を異所的に発現させ、インスリン刺激性グルコース取込みを測定した。マウスのＩｎｓＲノックダウンを行った細胞は、インスリンに反応しなかったが、野生型またはＳｅｒ１０３５Ａｌａ突然変異体のヒト受容体の再発現によって、反応性が回復した。興味深いことに、ＬＰＳの阻害作用は、変異受容体を発現する細胞において、排除された。これは、この部位のリン酸化が、ＩＫＫｉの阻害作用に関与していたことを裏付けている（図１４Ｂ）。
【０２７５】
〔ＩＫＫｉの発現は、高脂肪の食事を与えた後の脂肪組織において増大する〕
肥満症および糖尿病におけるＩＫＫｉの役割を評価するために、通常または高脂肪の食事を与えたマウスにおけるＩＫＫｉの発現を評価した。高脂肪食を与えて８週間後、雄のマウスを屠殺して、副睾丸脂肪体を切除し、遠心分離機にかけて、含脂肪細胞を、脂肪組織マクロファージにおいて著しく凝縮されている間質血管細胞群から分離した。細胞を溶解し、ＩＫＫｉのレベルをウエスタンブロッティング法によって測定した（図１５）。高脂肪の食事を与えることによって、含脂肪細胞および脂肪組織マクロファージにおけるＩＫＫｉのレベルが増大した。
【０２７６】
〔ＩＫＫｉの遺伝子欠失が、肥満症およびインスリン抵抗性を防止する〕
相同組み換え（Tenoever et al., Science, 2007 Mar 2;315(5816):1274-8）によって、マウスのＩＫＫｉ遺伝子を欠失させた。８週間にわたって、マウスに高脂肪または普通食を与えた。図１６に示されるように、ＩＫＫｉノックアウトマウス（ＩＫＫｉＫＯ）では、同じ食事を与えたそれらの野生型同腹子よりも、極めてわずかしか体重が増加しなかった。このデータを定量化したところ、体重増加の減少は統計上有意であり、Ｐ＜０．０１であることが明らかになった（図１７）。図１８に示されるように、体重における減少のほとんどが、著しく小さな脂肪蓄積に起因していた。さらなる調査により、この差異は、より小さな脂肪細胞が原因であったことが明らかになった（図１９）。
【０２７７】
ＩＫＫｉＫＯマウスの体重増加の低減の基礎をなす機構を検討するために、食糧摂取量、エネルギー消費、および呼吸商を算出した。ＫＯマウスとＷＴマウスとの間の食糧摂取量に著しい違いは存在しなかったが、ＩＫＫｉＫＯマウスでは、明期と暗期とのサイクルにおいて、ＶＯ２（図２０）およびＶＣＯ２（図２１）が増大していたことが示された。これは、エネルギー消費が増大したことを示している。
【０２７８】
エネルギー代謝の変化が、グルコース恒常性に与える影響を検討するために、高脂肪食事を与えた後の野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスに対して、グルコース耐性試験およびインスリン耐性試験を行った。高脂肪食を与えて８週間後、野生型マウスおよびＩＫＫｉＫＯマウスを一晩絶食させ、グルコースをボーラス投与した。３０分ごとに血液をサンプリングし、血中グルコース値およびインスリン値を測定した（図２２）。野生型マウスは、グルコース不耐性であったが、ＩＫＫｉＫＯマウスは、大幅に改善されたグルコース耐性を示しており、曲線の下方の領域においておよそ２５％の低減を有していた。インスリン耐性についても、同じマウスにおいて、３時間にわたって絶食させた後に測定した。高脂肪食を与えた野生型マウスは、インスリンの作用に対して耐性を示したが、ＩＫＫｉＫＯマウスは、インスリン感受性の状態を維持した（図２３）。
【０２７９】
〔高脂肪食を与えたマウスにおいて、ＩＫＫｉ酵素活性が著しく増大する〕
高脂肪食が脂肪組織内のＩＫＫｉの酵素活性に与える作用を決定するために、普通食を与えたマウスまたは高脂肪食を与えたマウスから、脂肪組織を切除し、溶解し、ＩＫＫｉに対する抗体で免疫沈降させた。免疫沈降の後、ミエリン塩基性タンパク質および３２Ｐ−ＡＴＰとともに培養することによって、ＩＫＫｉ活性のアッセイを行った。酵素活性を、ＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動の後に、オートラジオグラフィーを行うことによって決定した。図２７に示す結果は、高脂肪食を与えたマウスにおいて、ＩＫＫｉ活性が著しく増大したことを示している。
【０２８０】
（実施例２）
〔ＩＫＫｉが、肥満マウスのエネルギー消費、インスリン感受性、および慢性的な炎症を制御する〕
本実施例は、高脂肪食が、マウスのＮＦκＢ活性化を増大させ得ることを示すものである。ＮＦκＢ活性化が増大することによって、肝臓、含脂肪細胞、および脂肪組織マクロファージにおける誘導性ＩκＢキナーゼ（ＩＫＫｉ）レベルが、継続して上昇する。本発明の実施形態を開発する経過において行われた実験では、ＩＫＫｉノックアウトマウスが、高脂肪食によって誘導された肥満症、肝臓および脂肪における慢性的な炎症、肝脂肪症、並びに全身インスリン抵抗性から保護されることが示された。これらのマウスは、高脂肪食において、エネルギー消費および産熱が、野生型マウスと比べて高いことを示している。これらのマウスは、肥満と関連付けられた前炎症性ＪＮＫ経路を活性化させずに、肝臓および脂肪においてインスリン感受性を維持している。遺伝子発現分析では、ＩＫＫｉの標的の欠失が、脱共役タンパク質ＵＣＰ１の発現を増大させ、炎症性サイトカインの発現を低減させ、グルコース代謝および脂質代謝に関与する特定の調節タンパク質および酵素の発現を変化させることを示している。従って、ＩＫＫｉは、肥満症、インスリン抵抗性、糖尿病、およびこれらの疾患に関連付けられた他の合併症のための、予期しなかった新規の処置標的である。
【０２８１】
［方法］
＜試薬＞
全ての化学物質は、他に記載が無い限り、Sigma-Aldrich社から入手したものである。抗ＩＫＫｉ、抗ＴＢＫ１、抗ホスホＩＫＫβ、抗ＥＲＫ、抗Ａｋｔ、抗ホスホＡｋｔ（ｓｅｒ４７３）、抗ホスホＪＮＫ、抗ＪＮＫ、抗ＩＫＢ、抗リンＩＫＢ（ｓｅｒ３２）、抗リンＩＫＢ（ｓｅｒ３２／３６）は、Cell Signaling社から購入した。抗Ｉｒβ、抗ＮＦκＢ（ｐ６５）、および抗Ｒａｂ５Ｂは、Santa Cruz Biotechnology社から入手した。抗ＭＧＬ１抗体は、eBioscience社から購入した。抗Ｆ４／８０抗体は、Abcam社からのものである。Isolectin-Alexa 568、抗Ａｋｔ１抗カベオリン３および抗カベオリン１抗体は、BD Biosciences社から購入した。抗ルシフェラーゼ抗体は、Cortex Biochem社からである。ＭＢＰ、抗ＩＲＳ１モノクローナル抗体、ＣＡＰポリクローナル、およびホスホチロシン（４Ｇ１０）抗体は、Upstate Biotechnology社から購入した。抗ＧＬＵＴ４および抗ＵＣＰ−１は、Alpha Diagnosticから購入した。抗アクチンおよび抗ＦＬＡＧは、Sigma社から購入した。全ての齧歯類ＯＸＰＨＯＳ抗体は、MitoSciences社から購入した。抗リピン１は、バージニア大学のDr. Thurl Harrisが快く提供してくれたものである。Enhanced chemiluminesence (ECL)試薬は、NEN, Inc社から購入した。ＥＤＴＡ−ｆｒｅｅプロテアーゼ阻害剤錠剤は、Roche, Inc社から購入した。
【０２８２】
＜プラスミドおよび突然変異生成＞
ＩＫＫｉを発現する全てのプラスミドについては、既に説明した(Fitzgerald et al., Nat. Immunol., 4, 491-496, 2003; Sharma et al., Science, 300, 1148-1151, 2003)。
【０２８３】
＜動物および動物の管理＞
８週齢の雄の野生型またはＩＫＫｉノックアウトＣ５７ＢＬ／６マウスに、脂肪からのカロリーを４５％含有する高脂肪食（D12451 Research Diets Inc.社）を１４〜１８週間にわたって与えた。対照マウスには、脂肪を４．５％含有する標準食（5002 Lab Diet）を与えた。図の説明文に記載していない限り、ほとんどの実験は、食べ物を与えることを中止した６時間後に行った。動物を、特別の無菌の施設に収容し、１２時間の明期と１２時間の暗期のサイクルで、食べ物および水を自由に取れるようにした。全ての動物の使用は、実験動物研究協会（Institute of Laboratory Animal Research）の実験動物の管理および使用に関する指針（Guide for the Care and Use of Laboratory Animals）に準拠しており、ミシガン大学の動物の使用および管理に関する大学委員会（University Committee on Use and Care of Animals）によって承認された。
【０２８４】
＜エネルギー消費および呼吸商＞
ＮＤおよびＨＦＤの１６週間後の両方について、ＷＴおよびＩＫＫｉノックアウトマウス（各遺伝子型につきＮ＝８）を、標準代謝飼育カゴの中に置いた。身体組成を、ミシガン大学のAnimal Metabolic Phenotyping Coreによって行われたＮＭＲ分析によって測定した。飼料消費、飼育カゴにおける自発的な活動量、ＶＯ２、ＶＣＯ２、およびＲＥＲを、３日連続して（３つの暗期および２つの明期のサイクル）測定した。分析では、明期と暗期とのサイクルの平均値を用いた。
【０２８５】
酸素消費量（ＶＯ２）、二酸化炭素産生量（ＶＣＯ２）、自発運動量、および食糧摂取量を、包括的実験室監視システム（CLAMS, Columbus Instruments社）、光ビーム活性監視システムが装備された内蔵開路熱量計（Lesniewski et al., Nat. Med., 13, 455-462, 2007）を用いて測定した。これらの研究は、ミシガン大学のAnimal Metabolic Phenotyping Coreによって行われた。ＶＣＯ２のＶＯ２に対する比率として、呼吸商（ＲＱ）を計算した。エネルギー消費および基質酸化率についても、ＶＯ２値、ＶＣＯ２値、および尿窒素排出から算出されたタンパク分解の値に基づいて計算可能である。
【０２８６】
＜直腸温測定＞
直腸温の記録は、正午頃に、ＹＳＩ ４６００精密温度計（YSI, Inc.社, Yellow Springs, OH）で測定した。
【０２８７】
＜全血および血漿の測定＞
全血をヘパリンチューブの中に収集した。血漿インスリン濃度をインスリンＥＬＩＳＡキット（Crystalchem Inc.社.）によって測定した。血中グルコースをOneTouch Ultra Glucometerによって測定した。ＮＥＦＡおよびコレステロールを比色試験（Wako）によって測定した。トリグリセリド値を、Sigma社から購入したトリグリセリド試薬キットによって測定した。アディポネクチン、およびレプチン濃度を、Cayman Chem Inc.社から購入したＥＬＩＳＡキットによって測定した。血漿ＭＣＰ−１、ＴＮＦａ、ランテスおよびＩＬ−６を、R&D Systems社から購入したＥＬＩＳＡキットによって測定した。
【０２８８】
＜グルコース耐性試験、ピルビン酸塩耐性試験、およびインスリン耐性試験＞
グルコースまたはピルビン酸塩耐性試験のために、マウスを１２時間にわたって絶食させた後、１．５ｍｇのグルコース／ｇ体重、または２ｍｇのピルビン酸ナトリウム／ｇ体重を、マウスに腹腔内注射した。尻尾の血液からの血中グルコースを、基点、１５、３０、４５、６０、９０、１２０、および１８０分の時点でOne Touch Ultra glucometer（Lifescan社）を用いて測定した。インスリン耐性試験のために、３時間にわたって絶食させた後、マウスに、０．７５単位インスリン／ｋｇ体重を腹腔内投与した。血中グルコース濃度を上述のように測定した。
【０２８９】
＜初代含脂肪細胞およびＳＶＦの単離＞
各遺伝子型に付き３〜５匹の雄のマウスを、解剖の前に、１２時間にわたって絶食させた。副睾丸脂肪体を収集して、はさみで細かく刻んだ。その後、脂肪体を、ＫＲＢＨ緩衝液（１０ｍＭのＨｅｐｅｓ、ｐｈ７．４、１５ｍＭのＮａＨＣＯ３、１２０ｍＭのＮａＣｌ、４ｍＭのＫＨ２ＰＯ４、１ｍＭのＭｇＳＯ４、１ｍＭのＣａＣｌ２、および２ｍＭのピルビン酸ナトリウム）において、１ｍｇ／ｍｇのＩＩ型コラゲナーゼで、３７°Ｃにおいて１０分間激しく攪拌しながら消化した。細胞懸濁液を７０μｍのフィルターを通して濾過させ、その後、３００ｇで５分間回転させ、浮遊している含脂肪細胞を、ＳＶＦ沈殿物から分離した。単離が適切になされたことを確実にするために、含脂肪細胞分画を顕微鏡によって検査した。単離された細胞を、ＲＮＡまたはタンパク質分析のために、適切な緩衝液中に再懸濁させた。
【０２９０】
＜ＲＮＡ抽出およびリアルタイムＲＴ−ＰＣＲ分析＞
マウス組織を単離し、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中でリンスし、液体窒素中で凍結させ、抽出を行うまで−８０ｏＣで貯蔵した。ＤＮａｓｅ消化ステップを包含しているRNeasy Lipid Tissueキット（Qiagen社）を製造業者の取扱説明書に従って用いて、全ＲＮＡを組織から抽出した。全ＲＮＡを初代含脂肪細胞およびＳＶＦから、ＤＮａｓｅステップを包含しているRNeasyキット（Qiagen社）を用いて抽出した。逆転写のために、ＲＴ−ＰＣＲ用のSuperscript First-Strand Synthesis System(Invitrogen社)を、ランダムプライマーと共に用いた。Applied Biosystems 7900HT Fast Real-time PCR Systemによって、Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems社)を用いて、試料についてｃＤＮＡのリアルタイムＰＣＲ増幅を３回繰り返し行った。候補となるいくつかの遺伝子をスクリーニングした後の標準化のための内部対照として、Ｒｐｌｐ０を選択した。すなわち、その発現は、実験の条件によっては、著しい影響は受けなかった。この研究において用いた全てのプライマーの配列は、補足的に図８に挙げた。データを、２−ΔΔＣＴ法（Livak and Schmittgen, 2001）を用いて分析し、１匹のマウスに付き１つの平均試料値について独立異分散スチューデントｔ検定を用いて、統計的有意性を決定した。組織試料におけるｑＰＣＲでは、ＮＤを与えたＷＴを１と設定した。
【０２９１】
＜免疫沈降＞
組織を、溶解緩衝液（５０ｍＭのトリス、ｐＨ７．５、５ｍＭのＥＤＴＡ、２５０ｍＭのショ糖、１％のＮＰ４０、２ｍＭのＤＴＴ、１ｍＭのバナジウム酸ナトリウム、１００ｍＭのＮａＦ、１０ｍＭのＮａ４Ｐ２Ｏ７、および添加したてのプロテアーゼ阻害剤錠剤）中に再懸濁させ、粉砕して、低温室において１時間振とうした（Li et al., 2006）。その後、粗溶解物を１４，０００ｘｇで１５分間の遠心分離を２回行い、タンパク質濃度を、BioRad社のタンパク質アッセイ試薬（Protein Assay Reagent）を用いて決定した。示された量の溶解物について免疫沈降を行った。上清を５μｇのポリクローナル抗体で一晩培養し、その後、さらに４°Ｃで１時間、Protein Ａビーズとともに培養した。試料を、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）試料緩衝液に溶解する前に、溶解緩衝液で広範に洗浄した。結合タンパク質をＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離し、ニトロセルロース膜（BioRad社）の上に転写した。個々のタンパク質を特異的抗体によって検出し、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼに結合した二次抗体（BioRad社）およびWestern Lightning Enhanced Chemoluminescence （Perkin Elmer Life Sciences社）を用いて、可視化した。
【０２９２】
＜インスリンシグナル伝達分析＞
基礎的状態にあるマウス、またはインスリンのＩＰ注射（０．８５Ｕ／ｋｇ）をしてから１０分後のマウスから、副睾丸脂肪組織、肝臓組織、および大腿四頭筋組織を収集して、直ちに液体窒素中で凍結させた。凍結組織を溶解緩衝液において氷上でホモジナイズし、粉砕し、低温室において、１時間振とうした。４０μｇのタンパク質を、４〜１２％または４〜２０％のＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離し、ニトロセルロース膜（ＢｉｏＲａｄ社）に転写した。個々のタンパク質を特異的抗体によって検出し、ホースラディシュ・ペルオキシダーゼに結合した二次抗体（BioRad社）およびWestern Lightning Enhanced Chemoluminescence（Perkin Elmer Life Sciences社）を用いて、可視化した。
【０２９３】
＜免疫組織化学法および共焦点顕微鏡＞
ＩＨＣおよび共焦点顕微鏡観察を上述のように（Lumeng et al., 2007a; Lumeng et al., 2008）行った。カベオリン着色された脂肪組織の画像（１５０〜２００の含脂肪細胞／マウス、３マウス／遺伝子型）における含脂肪細胞の断面積を、CellProfiler画像分析ソフトウェアを用いて計算した。定量のために、Ｆ４／８０免疫染色法によって、王冠様の構造を同定した。含脂肪細胞の直径から、含脂肪細胞の数を、既存の公式（Hirsch etalclin. Endrocrinol. Metab., 5, 299-311, 1976）を用いて算出した。
【０２９４】
＜インビボ生物発光＞
Xenogen IVIS System 100による撮像の前に、ＨＬＬマウスの毛を剃って皮膚を露出させ、鎮静下で、１５０ｍｇ／ｋｇルシフェリンを含むＩＰを注射した。連続写真を撮像し、シグナルの安定期（注射の後１５〜２０分間まで）において発光を定量した。ルシフェリン注射の後、組織を採取し、蛍光シグナルの安定期において撮像した。
【０２９５】
＜エクスビボ脂質生成アッセイ＞
遺伝子型に付き３〜５匹の雄のマウスを、解剖の前に３時間にわたって絶食させた。副睾丸脂肪体を収集し、はさみで細かく刻んだ。その後、脂肪体を、ＫＲＢＨ緩衝液（１０ｍＭのＨｅｐｅｓ（Ｈ７．４）、１５ｍＭのＮａＨＣＯ３、１２０ｍＭのＮａＣｌ、４ｍＭのＫＨ２ＰＯ４、１ｍＭのＭｇＳＯ４、１ｍＭのＣａＣｌ２、および２ｍＭのピルビン酸ナトリウム）において、１ｍｇ／ｍｇのＩ型コラゲナーゼで、３７度で１０分間、激しく攪拌しながら消化した。前含脂肪細胞、マクロファージ、および赤血球を含有する上清を、２分間の２００ｒｐｍによる遠心分離によって除去することによって、含脂肪細胞を単離させた。単離された細胞を１．５ｍｌのＫＲＢＨ緩衝液中に再懸濁させた。インスリンの非存在下または様々な濃度のインスリン存在下で、５０μｌの細胞を１μＣｉの１４Ｃ−グルコースおよび９５０μｌのＫＲＢＨと混合させ、その後、３７度で１時間攪拌した。シンチレーションバイアルにおいて、各試料からの５００μｌの懸濁液を、５００μｌのＰＢＳおよび５ｍｌの非水性のシンチラント（scintillant） Ecoscint O（National Diagnistics社）と混合した。全ての実験は、４μＭグルコースのグルコース濃度において行った。この濃度は、グルコース取込みが、本アッセイに対して律速である濃度であり、単離された含脂肪細胞におけるグルコース取込みを効率よく測定する濃度である。バイアルを激しくボルテックスし、分離のために沈下させた。非水性画分から１４Ｃ−グルコースを完全に分離するために、この分離手順を３回繰り返した。計測のため、非水性画分を新たなバイアルに移した。実験を３回行い、タンパク質の量および細胞の数の両方に対して標準化を行った。標準化とは関係なく結果は類似していたが、データは、タンパク質の量に対して標準化したものとして示されている。グループ間の比較をスチューデントのｔ検定の分析を用いて行った。
【０２９６】
＜細胞培養およびトランスフェクション＞
３Ｔ３−Ｌ１線維芽細胞（アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション）を上述のように培養し分化させた（Reed and Lane, PNAS, 77, 285-289, 1980）。この分化プロセスが完了した後、細胞を規定通りに７日以内に用いた。ここでは、９５％を超える細胞が含脂肪細胞の形態を示している培養物だけを用いた。３Ｔ３−Ｌ１含脂肪細胞は、上述のエレクトロポレーション法によってトランスフェクトされた（Min et al., Mol. Cell, 3, 751-760, 1999）。Ｃｏｓ−１細胞およびＨ２．３５ヘパトーマ細胞に、Lipofectamine 2000（Invitrogen社）を製造業者の取扱説明書に従って用いてトランスフェクトした。
【０２９７】
＜３Ｔ３−Ｌ１含脂肪細胞におけるグルコース取込み＞
インスリン刺激性グルコース取込みを、既に説明したように行った（Baumann et al., Nature, 407, 202-207, 2000）。
【０２９８】
〔結果〕
〔高脂肪食が、遺伝子組み換えマウスにおけるＮＦｋＢの活性化をもたらす〕
ＮＦκＢの活性化は、従来、肥満に関与していたが、この活性化に関連する組織の範囲については、分かっていない。生きている動物におけるＮＦκＢ活性化を肥満がインビボでどのように制御するかを評価するために、食餌性肥満が、改変された遺伝子組み換えマウスに与える影響を、ＮＦκＢ応答性プロモーター（ＨＬＬマウス）（Sadikot et al., Am. J. Respir. Crit. Care. Med., 164, 873-878, 2001）によって駆動するルシフェラーゼコンストラクトによって分析した。ルシフェリン基質を注射した後、高脂肪食を与えたＨＬＬマウスは、普通食を与えた対照体と比べて、腹部の発光がおよそ２倍の増加を示していた（図２８）。この増大されたシグナルに関与しているのはどの組織かを評価するために、臓器を切除し、個々に撮像した（図２８）。高脂肪食の後、内蔵脂肪組織において、ルシフェラーゼレポーターがおよそ５倍に活性化された。この活性化は、組織重量を補正した後も維持されていた（図２８および図５２）。肝臓、腎臓、および大腿四頭筋において、導入遺伝子の顕著な活性化は、ほとんど見られなかった。
【０２９９】
肥満誘導性炎症は、慢性疾患であり、他の炎症性刺激と比べて低悪性度の疾患であるといわれている（Hotamisligil, Nature, 444, 860-867, 2006; Shoelson et al., Gastroenterol., 132, 2169-2180, 2007; Wellen et al., J. Clin. Invest., 115, 1111-1119, 2005）。これを評価するために、普通食を与えたＨＬＬマウスおよび高脂肪食を与えたＨＬＬマウスにおけるＮＦκＢ活性化の度合いを、リポ多糖類（ＬＰＳ）を注射する前および注射した後で比較した（図５２）。検査した全ての組織（筋肉以外）では、ＬＰＳ注射が、導入遺伝子を、定常レベルよりも著しく活性化させた。本発明は、特定の任意の機構に限定されるものではなく、本発明を実施するために該機構を理解することは必要ないが、これは、肥満において、ＮＦκＢ活性化を導くシグナル伝達経路が、準最大ではあるが慢性的に活性化されているという意見を支持するものである。
【０３００】
ＮＦκＢが活性化される、脂肪組織内の細胞種を特定するために、対照食を与えたＨＬＬマウス、および高脂肪食を与えたＨＬＬマウスの脂肪組織について、免疫組織化学的分析を行った。ルシフェラーゼレポーターは、高脂肪を与えたマウスからの副睾丸脂肪体の脂肪組織マクロファージ（ＡＴＭ）クラスタおよび含脂肪細胞において特異的に豊富であったが、対照食を与えたマウスからの上記細胞においては、特異的な豊富はみられなかった。高脂肪食を与えたＣ５７Ｂｌ／６マウスにおける免疫蛍光法によれば、ＮＦκＢ発現（ＲｅｌＡ／ｐ６５）も、Ｆ４／８０＋ＡＴＭクラスタにおいて、より集中していた（図２９）。
【０３０１】
〔高脂肪食が、白色脂肪組織および肝臓におけるＩＫＫｉの発現を増加させる〕
高脂肪食によるＮＦκＢ活性化の機構および結果を調べるために、肝臓および白色脂肪組織における、ＩＫＫファミリーメンバーをコードしている遺伝子の発現を、リアルタイムＰＣＲによって測定した。図３０に示すように、高脂肪食を与えることによって、肝臓におけるＩＫＫα、β、およびＴＢＫ１の発現が、わずかではあるが無視できない程度に増加した。しかしながら、ＩＫＫｉをコードしているｍＲＮＡは、高脂肪食を与えたマウスでは、対照食を与えたマウスと比べて、２．６倍増加していた。白色脂肪組織（ＷＡＴ）では、ＩＫＫαは影響を受けなかったが、ＩＫＫβの発現は、高脂肪食によって１．７倍増加した。興味深いことに、ＩＫＫｉおよびＴＢＫ１は、それぞれ、１２倍および９倍増加した。これらの変化に関連する脂肪組織の細胞種を特定するために、含脂肪細胞を、遠心分離によって、ＳＶＦから分離した。高脂肪食を与えたマウスでは、含脂肪細胞内のＩＫＫα、ＩＫＫβ、およびＴＢＫ１  ｍＲＮＡの発現において、対照マウスと比べて２〜３倍の増加を示し、その一方で、ＩＫＫｉの発現は、対照マウスと比べて２８倍にまで増加した（図３０）。しかしながら、高脂肪食を与えた後、これらのマウスからの脂肪組織内のマクロファージの数も著しく増加したものの（Weisberg et al., J. Clin. Invest., 112, 1796-1808, 2003; Xu et al., 糖尿病, 55, 3429-3438, 2003）、ＩＫＫ遺伝子のうち、ＩＫＫｉの発現だけが、白色脂肪組織から単離されたＳＶＦにおいて上方制御（１．５倍）された。このため、ＩＫＫｉは広範囲にわたって全体的に増加した。
【０３０２】
対照食を与えたマウスおよび高脂肪食を与えたマウスからの白色脂肪組織における、ＩＫＫｉタンパク質発現の細胞種特異性を決定するために、共焦点顕微鏡による免疫組織化学法（Lumeng et al., Diabetes, 56, 16-23, 2007）を、抗体に対して特異的なＩＫＫｉを用いて行った。既に報告されているように、高脂肪食は、含脂肪細胞の寸法を増大させた。対照食を与えたマウスからの脂肪組織は、Ｍ２極性化されたＭＧＬ１＋脂肪組織マクロファージ（ＡＴＭ）の存在を示した（Lumeng et al., J. Clin. Invest., 117, 175-184, 2007）。一方、高脂肪食は、王冠様の構造に検出された、Ｍ１極性化されたマクロファージの増大された侵潤を生成した。ＩＫＫｉは、対照食を与えたマウスからの脂肪組織において検出されたに過ぎず、その一方で、タンパク質は、高脂肪食を与えたマウスからの脂肪組織内の含脂肪細胞およびＭＧＬ−、Ｆ４／８０＋ＡＴＭの両方において観察されたが、ＭＧＬ＋細胞においては観察されなかった。これらのデータは、高脂肪食によるＩＫＫｉの誘導が、主にＭ１極性化されたＡＴＭ細胞において生じ、Ｍ２極性化された細胞においては検出されないことを示している。
【０３０３】
また、ＩＫＫｉタンパク質レベルをウエスタンブロッティング法によって観察した（図３１）。マウスに対照食または高脂肪食を与え、副睾丸脂肪組織および肝臓を除去し、溶解し、抗ＩＫＫｉ抗体を用いて免疫ブロットした。対照として、ＩＫＫｉノックアウトマウス（Tenoever et al., Science, 315, 1274-1278, 2007。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）も検査した。ＩＫＫｉの発現は、普通食を与えた野生型マウスからの肝臓または白色脂肪組織においては低かったが、高脂肪食を与えたマウスからの肝臓または白色脂肪組織においては、著しく増加していた。これは、図３０において報告されたＲＮＡレベルとよく相関している。対照的に、ノックアウトマウスからの組織においては、ＩＫＫｉは見られなかった。興味深いことには、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、他のＩＫＫアイソフォームのいずれも上方調制御されていなかった。これは、補償作用が生じなかったことを示唆している（表２）。
【０３０４】
【表２】
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【０３０５】
高脂肪食によるＩＫＫｉの誘導により、対照食を与えたマウスおよび高脂肪食を与えたマウスからの組織におけるＩＫＫｉタンパク質キナーゼ活性の増大が促進した。本発明を開発する間に行われた実験において、ＩＫＫｉのインビトロ免疫複合体キナーゼアッセイを開発した。抗体がＩＫＫｉに対しては特異的であるが、それに関連するタンパク質ＴＢＫ１に対しては特異的でないことを確認するために、ＦＬＡＧ−タグ付きＩＫＫｉおよびＴＢＫ１を、Ｃｏｓ細胞においてそれぞれ発現させ、抗ＩＫＫｉ抗体または抗ＦＬＡＧ抗体によってタンパク質を検出した。図５３に示されるように、抗ＦＬＡＧ抗体は、溶解物において両方のタンパク質の同様の発現を検出した。抗ＴＢＫ１抗体は、ＦＬＡＧ−ＴＢＫ１を特異的に検出した。その一方で、抗ＩＫＫｉ抗体は、ＦＬＡＧ−ＴＢＫ１と交差反応せずに、ＦＬＡＧ−ＩＫＫｉを特異的に検出した。普通食を与えたマウス、または高脂肪食を与えたマウスの脂肪組織および肝臓の両方から調製された溶解物から免疫沈降させたＩＫＫｉのキナーゼ活性に関する比較を行った。ＩＫＫｉキナーゼ活性は、高脂肪食を与えたマウスからの肝臓およびＷＡＴでは、対照食を与えたマウスに対して、３．７倍および１．５倍増加していたが、酵素の比活性の増加は明らかではなかった（図３１）。
【０３０６】
〔ＩＫＫｉノックアウトマウスは、高脂肪食において、体重増加が減少し、エネルギー消費が増加したことを示す〕
本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにはこの機構を理解する必要はないが、高脂肪食を与えた後にＩＫＫｉ遺伝子およびタンパク質の発現が著しく増大することは、このタンパク質が、肥満とインスリン抵抗性との間のつながりを示しているという考えを導く。エネルギーバランスの調整におけるＩＫＫｉの役割を、ＩＫＫｉ遺伝子が標的除去されたマウス（Tenoever et al., Science, 315, 1274-1278, 2007。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）を評価することによって調査した。普通食を与えている場合、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、それらの野生型の対照体とそれほど相違しなかった（表３）。これらのマウスの体重は、同様であり、これらのマウスの、グルコース、インスリン、および非エステル化脂肪酸の血中濃度は、大体同じであった。しかしながらトリグリセリドについては、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて、わずかに低かった。しかし、３ヶ月間高脂肪食を与えた後、野生型の対照体は、２０グラム近く重たくなっていたが、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、わずかしか増量していなかった（およそ１２グラム）。これは、ＩＫＫｉの欠損が、マウスを食餌性肥満から保護したことを意味している。
【０３０７】
【表３】
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【０３０８】
次に、マウスの身体組成を、ＮＭＲ分析装置を用いて検査した（表４）。除脂肪体重および脂肪体重の割合は、普通食を与えた野生型マウスとＩＫＫｉノックアウトマウスとの間では、類似していた。高脂肪食を３ヶ月間与えると、対照マウスおよびノックアウトマウスの両方において、脂肪体重の割合が増大し、除脂肪体重の割合が減少した。白色脂肪組織（ＷＡＴ）および腓腹筋／大腿四頭筋の組織重量も測定した。図５４に示されるように、普通食もしくは高脂肪食を与えた野生型マウスとノックアウトマウスとの間では、体重あたりの組織重量において、著しい差異は観察されなかった。これとは対照的に、高脂肪食により、対照マウスの肝重量が大幅に増大したが、この食事による増大は、ノックアウトマウスにおいては観察されなかった。
【０３０９】
【表４】
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【０３１０】
次に、含脂肪細胞の寸法を、高脂肪食を与えた野生型対照マウスとノックアウトマウスとの間において、比較した。細胞の大きさを、部位間の寸法の差異を回避するために脂肪体の同じ区域からの白色脂肪区域において、可視化すると共に定量した。図３２に示されるように、高脂肪食を与えた場合、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスからの含脂肪細胞は、野生型マウスからの含脂肪細胞よりも著しく小さかった。興味深いことには、含脂肪細胞は、小さかったが、高脂肪食を与えたマウスからの副睾丸脂肪体内の細胞の数は、一貫して、１０〜１５％増加していた（図３３）。
【０３１１】
最初にアディポネクチンを確認して（図３３）、血清アディポカイン量を測定した。普通食を与えたマウスでは、差異は検出されなかったが、高脂肪食を与えたノックアウトマウスにおいては、血清アディポネクチン量が野生型の対照体と比べて著しく高かった。既に報告されているように（Kadowaki et al., J. Clin. Invest., 116, 1784-1792, 2006）、体重あたりのアディポネクチンの量は、高脂肪食を与えた後の野生型マウスにおいて、およそ３３％減少した。驚くべきことに、この高脂肪食に誘導された減少は、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、ほぼ完全に妨げられていた。高脂肪食が、野生型マウスにおいて、血清レプチン値を８．５倍増加させた（図３３）が、普通食もしくは高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスのレプチン値は、野生型マウスと比べて、およそ４０％低かった。これは、おそらく、含脂肪細胞の寸法が小さく、レプチン感度が高いことを反映している。
【０３１２】
体重は、食糧摂取量およびエネルギー消費のネットバランスを示している。ＩＫＫｉノックアウトマウスは、普通食もしくは高脂肪食を与えた野生型マウスよりも、体重あたりの日常食糧摂取量が高かった（図３３）。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これは、ノックアウトマウスのレプチンの血中濃度が低いことに関係している可能性がある。その後、エネルギー消費を間接熱量測定法によって検査した。７２時間の実験の間、Ｏ２消費量は、普通食を与えた野生型対照マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスの両方において類似していた（図２０）。高脂肪食では、野生型マウスでは、Ｏ２消費量においてほとんど変化を示さなかったが、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、この条件下において著しい増加を示した。この違いは、明期と暗期とを通してずっと一貫しており、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスのエネルギー消費の増加を示していた。燃料分配パターンの測定値としての、呼吸商（ＲＱ＝ＶＣＯ２／ＶＯ２）も比較した。ＲＱは、両遺伝子型で、普通食を与えたマウスにおいて、０．８５と１．０との間で変動し、高脂肪食を与えたマウスにおいて、０．８と０．９との間において変動した。普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスとＫＯマウスとの間では、呼吸商の違いは見つからなかった（図２０および図２１）。総合すると、これらのデータは、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、おそらくエネルギー消費が増加したことによって、食餌性肥満から保護されていたことを示唆している。
【０３１３】
ＩＫＫｉノックアウトがＲＱに影響を与えないことは、炭水化物と脂質との間の燃料選択に差異がないことを示唆している。この示唆によって、我々は、エネルギー消費の増加が、産熱の増加に対して二次的に生じるか否かを調べた。このため、普通食もしくは高脂肪食を与えた野生型およびＩＫＫｉノックアウトマウスからの白色脂肪組織において、脱共役タンパク質の発現を評価した（図３４）。普通食を与えたマウスでは、ＵＣＰ１ｍＲＮＡが、野生型およびＩＫＫｉノックアウトマウスの両方のＷＡＴにおいて、わずかに検出可能であった。高脂肪食により、野生型マウスでは、ＵＣＰ１  ｍＲＮＡがおよそ２倍に増加したが、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、１０倍に増加した。ＵＣＰ２  ｍＲＮＡの発現は、変化しなかった。ＵＣＰ１  ｍＲＮＡのレベルおよびタンパク質レベルを、これらの動物からの褐色脂肪においても評価した。ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、対照動物と比較して、認識可能な差異は検出されなかった（図５５）。白色脂肪組織におけるＵＣＰ１の発現増加による生理学的作用を特定するために、これらのマウスの直腸温を測定した（図３４）。普通食および高脂肪食を与えたいずれの場合にも、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて、対照マウスと比べて、体温の著しい増加が見られた。ＩＫＫｉノックアウトマウスは、高脂肪食を与えたそれらの野生型対照体よりも１．５℃高く、普通食を与えたマウスと比較すると上昇はより小さく、０．５ｏＣ高かった。しかし、ＯＸＰＨＯＳ複合体サブユニットのウエスタンブロッティングによれば、ＩＫＫｉノックアウトマウスの筋肉、ＷＡＴ、またはＢＡＴにおいて、ミトコンドリア生合成の明らかな増加はなかった（図５５）。
【０３１４】
〔ＩＫＫｉの遺伝子除去が、グルコースおよび脂質ホメオスタシスを改善する〕
ＩＫＫｉノックアウトマウスは、食餌性肥満から保護されていたので、この遺伝子が、グルコース恒常性において何らかの役割を果たしているか否かを検討した。空腹時の血中グルコース値およびインスリン値を検査した。上述のように、空腹時の血中グルコース値およびインスリン値は、普通食を与えた野生型マウスとＩＫＫｉノックアウトマウスとの間では類似していた。高脂肪食を慢性的に与えることにより、野生型マウスの、空腹時の血中グルコース値およびインスリン値が増加した（図３５）。これとは対照的に、高脂肪食を与えた場合の、ＩＫＫｉノックアウトマウスの血中グルコース値およびインスリン値は、野生型マウスと比べてわずかに減少した。
【０３１５】
肥満は、通常、高脂質血症と関連している。高脂肪食は、野生型マウスにおいて、全コレステロール値を大幅に増大させ、同時にトリグリセリドをわずかに増加させた。ＩＫＫｉノックアウトマウスは、高脂肪食を与えた場合に、野生型マウスと比べて、空腹時の血清遊離脂肪酸のレベルの低減を示した（図３５）が、空腹時の血清トリグリセリド値は、野生型と類似していた。ＩＫＫｉの欠損が、結果的に、高脂肪食を与えたマウスのコレステロール値も著しく低減させたことは、予期していなかったと共に驚きであった。
【０３１６】
ＩＫＫｉが全身性グルコース恒常性に与える影響をより詳細に分析するために、普通食もしくは高脂肪食を３ヶ月間与えた後、腹腔内（ＩＰ）グルコース耐性試験およびインスリン耐性試験（ＧＴＴ）を行った（図３６）。野生型マウスおよびノックアウトマウスのどちらも、普通食において、通常のグルコース耐性を示した。高脂肪食では、野生型マウスが、耐糖能異常を示したが、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、通常のグルコース耐性を維持した。インスリン値も、ＧＴＴの間に、０、３０、６０、および１８０分の時点で検査した。インスリン値は、どの時点でも、野生型の対照体と比べて、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて低かった（図３６）。インスリン耐性試験もまた、マウス間の差異を明らかにした（図２３）。普通食を与えた遺伝子型の間では、差異は検出されなかったが、高脂肪を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスは、野生型の対照体と比べて、インスリンのＩＰ注射に、より感受性があった。
【０３１７】
３ヶ月間高脂肪食を与えた後のこれらのマウスに、ピルビン酸塩耐性試験（ＰＴＴ）も行った（図３７）。ピルビン酸塩は、インスリンによって抑制されるプロセスであるグルコース新生の前駆物質である。ピルビン酸塩のＩＰ投与をした後のいくつかの時点で、高脂肪食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスの血中グルコースを測定した。血中グルコース値は、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて、野生型の対照体よりも著しく低かった。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、総合すると、これらの結果は、ＩＫＫｉの欠損が、マウスを高脂肪食に誘導される耐糖能異常およびピルビン酸塩不耐性並びにインスリン抵抗性から保護したことを示している。
【０３１８】
〔ＩＫＫｉノックアウトは、高脂肪食を与えたマウスの肝臓細胞および脂肪細胞におけるインスリンシグナル伝達を保持する〕
ＩＫＫｉ遺伝子の標的破壊が高脂肪食を与えることの悪影響からマウスを保護することによる機構を調査するために、肝臓、脂肪、および筋肉のエクスビボのインスリンシグナル伝達経路を調査した。普通食もしくは高脂肪食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスに、インスリンまたは生理食塩水を含むＩＰを注射した。１０分後、肝臓、骨格筋、および脂肪組織を除去した。これは、ホスホＡｋｔ抗体を用いた免疫ブロットによって、インスリン刺激性リン酸化の事象を分析するためである。普通食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスの両方からの肝臓において、インスリン注射が、Ａｋｔリン酸化を刺激した（図３８）。既に報告されているように（Khamzina et al., Endocrinol., 146, 1473-1481, 2005）、マウスに高脂肪食を与えることは、野生型マウスにおいてインスリン反応を鈍くさせたが、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、通常のインスリン刺激性Ａｋｔリン酸化を示した。インスリン刺激性Ａｋｔリン酸化は、同様に、野生型マウスでは、高脂肪を与えた後の白色脂肪組織において減少したが、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、減少しなかった（図３８）。これらの違いにもかかわらず、インスリン刺激性Ａｋｔリン酸化は、対照食を与えたマウス、または高脂肪食を与えたマウスの筋肉では、遺伝子型間において類似していた（図３８）。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これらのデータは、ＩＫＫｉが、局所性のインスリンシグナル伝達の負の調節因子であり得ることを示唆している。実際、筋肉において見られるＩＫＫｉのレベルは、極めて低く、高脂肪食は、筋肉におけるＩＫＫｉの発現に何の影響も与えていない。
【０３１９】
次に、ＩＫＫｉノックアウトマウスからの肝臓においてインスリン感受性を増大させる原因となり得る下流経路を評価するために、肝臓の遺伝子発現を、マイクロアレイによって検査し、変化をリアルタイムＰＣＲによって確認した。肝臓ｍＲＮＡを、２つのグループの空腹のマウス、すなわち、高脂肪食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスから調製し、これらについてマイクロアレイ分析を行った。結果を表５に示した。これらの研究は、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトと野生型対照体との間では、いくつかのタンパク質をコードしているｍＲＮＡのレベルにおいて有意な差異があることを明らかにした。際立った変化には、グルコース恒常性、ピルビン酸塩デヒドロゲナーゼキナーゼアイソフォーム４（ＰＤＫ４）、およびグルコキナーゼに関連する２つの遺伝子が含まれ、小さな変化には、フルクトース１，６ビスホスファターゼ、およびリンゴ酸塩デヒドロゲナーゼに関連する遺伝子が含まれる。興味深いことには、ピルビン酸塩キナーゼ、ＰＥＰＣＫ、またはグルコース−６−ホスファターゼｍＲＮＡにおいて何らかの変化が観察されたとしても、それはわずかであった。これらの遺伝子の影響がないことは、ＲＴ−ＰＣＲによって証明された。これについては、図５６に示した。リアルタイムＰＣＲデータは、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて、ＰＤＫ４ｍＲＮＡ発現が、対照体と比べて６６％低減されたことを確認した（図３９）。ＰＤＫ４は、ピルビン酸塩のデカルボキシル化に触媒作用を及ぼすピルビン酸塩デヒドロゲナーゼ複合体（ＰＤＣ）をリン酸化すると共にその活性を阻害し、これによって、解糖作用を、ＴＣＡ回路および脂肪酸合成にむすび付ける（Sugden et al., Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 284, E855-862, 2003）。ＰＤＣ活性の増大により、酸化に利用され得る基質が増加するが、グルコース新生のための基質が制限される。これは、ＰＤＫ４活性の低減が、グルコースおよび脂肪酸酸化を増大させ、その一方で、グルコース新生を妨げることを示唆している。さらに、インスリンは、骨格筋およびヘパトーマ細胞におけるＰＤＫ４の発現を抑制し（Kwon et al., 糖尿病, 53, 899-910, 2004）、ＰＤＫ４ノックアウトマウスは、血中グルコースがより低いが、循環する遊離脂肪酸のレベルおよびトリグリセリド値（Jeoung et al., Biochem. J. 397, 417-425, 2006）はより高くなる。肝臓グルコキナーゼは、グルコースをグルコース−６−リン酸塩に変換する。肝臓グルコキナーゼは、解糖作用を制御する律速酵素である。リアルタイムＰＣＲデータは、グルコキナーゼｍＲＮＡの発現が、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて２倍に増大したことを確認した（図３９）。従って、ＰＤＫ４が低減し、グルコキナーゼが増大することが、解糖作用によるグルコースの流量を増大させ、ピルビン酸塩耐性の改善、およびＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて観察される遊離脂肪酸のレベルの低下の原因となる。
【０３２０】
【表５】
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【０３２１】
【表６】
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【０３２２】
【表７】
2011518126.tif 000010
【０３２３】
肝臓の遺伝子発現に与える直接的な影響に加えて、ＩＫＫｉノックアウトマウスの肝臓のインスリン感受性が増大することは、部分的に、アディポネクチンの血中濃度が増大することに対して二次的に起こり得る。このアディポカインは、主に、含脂肪細胞によって生成され、高濃度で血清中を循環する。すなわち、その含脂肪細胞におけるｍＲＮＡ発現は、インスリン抵抗性と逆の相関がある（Kadowaki et al., J. Clin. Invest., 116, 1784-1792, 2006）。上述のように、このアディポカインの血中濃度は、高脂肪食を与えた場合では、野生型マウスよりも、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて高かった（図３３）。白色脂肪組織におけるアディポネクチンｍＲＮＡ発現を、リアルタイムＰＣＲによって検査した。図３９に示されるように、アディポネクチンｍＲＮＡの発現は、高脂肪食を与えた野生型マウスに由来する白色脂肪組織において低かった。野生型の対照体とは異なり、この低下は、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて妨げられた。これは、アディポネクチンの血中濃度と極めて相関している（図３３）。
【０３２４】
アディポネクチンは、ＰＰＡＲγの活性によって制御される（Semple et al., J. Clin. Invest., 116, 581-589, 2006）ので、ＰＰＡＲγの発現がＩＫＫｉの非存在下において誘導されるかを決定するために、ＰＰＡＲγの発現を特定した。白色脂肪組織におけるＰＰＡＲγｍＲＮＡのレベルは、高脂肪食を与えた後にも低減し、野生型の対照体と比べて、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて増加した（図３９）。ＰＰＡＲγによって制御される遺伝子ＣＤ３６、ＣＡＰ、およびＧＬＵＴ４も、エンコードされたタンパク質（図４０）において示されるように、これらのマウスからの含脂肪細胞において上方制御された。これは、さらに、ＰＰＡＲγ活性がこれらのマウスからの脂肪組織において、増大したことを示している。最近の研究は、リピン１が、直接、ＰＰＡＲγと相互作用し、その転写活性を増加させることを示している（Koh et al., J. Biol. Chem., 283, 34896-34906, 2008）。３Ｔ３−Ｌ１細胞におけるリピン１の過剰発現は、Ｃ／ＥＢＰα、ＰＰＡＲγ、ＧＬＵＴ４、およびａＰ２を含む脂肪生成遺伝子のｍＲＮＡレベルを増加させた。さらに、マウスにおけるリピン１の突然変異（ｆｌｄ）が、リポジストロフィの表現型およびインスリン抵抗性を生成する。これは、インスリン感受性の維持におけるリピン１の欠くことのできない役割を示唆している（Koh et al., J. Biol. Chem., 283, 34896-34906, 2008; Phan et al., J. Biol. Chem., 279, 29558-29564, 2004）。高脂肪食を与えた場合では、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、対照マウスと比べて、ほぼ２倍のレベルのリピン１ｍＲＮＡおよびタンパク質を示した（図４１）。これは、高脂肪食を与えたノックアウトマウスの脂肪組織ではインスリン反応が通常であることの手がかりを提供している。
【０３２５】
インビトロで単離された含脂肪細胞のインスリン感受性を、グルコース輸送の代理として、グルコース濃度が低い状態での脂質の生成速度を分析すること（Lesniewski et al., Nat. Med., 13, 455-462, 2007）によって、測定した。対象食または高脂肪食を与えた後に、野生型マウスおよびノックアウトマウスから、副睾丸脂肪体の含脂肪細胞を分離した。インスリンの存在下または非存在下で、細胞を［１４Ｃ］グルコースとともに培養し、溶媒抽出後に、脂質内への取り込みを決定した。図４２に示されるように、対照食を与えた野生型マウスに由来する含脂肪細胞は、インスリンに反応し、脂質生成を２倍に増加させた。しかし、高脂肪食を与えた野生型マウスに由来する含脂肪細胞は、インスリンにほとんど完全に反応しなかった。一方、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスから単離された含脂肪細胞において測定されたインスリン刺激性脂質生成は、インスリン反応を維持していた。これは、インスリンを用いて処理した後にほぼ２倍の刺激を示している。
【０３２６】
高脂肪食が与える悪影響に対するＩＫＫｉノックアウトマウスにおける抵抗が、細胞自律的であるかを決定するために、高脂肪食によって生成されるＩＫＫｉの発現増加を、３Ｔ３−Ｌ１含脂肪細胞において酵素を過剰発現させることによって、模倣することを試みた。細胞に、エレクトロポレーションによって、野生型ＩＫＫｉまたはＩＫＫｉのキナーゼ不活性型突然変異体を発現するコンストラクトをトランスフェクトし、その後、インスリン刺激性グルコース取込みを分析した（Min et al., Mol. Cell, 3, 751-760, 1999）（図４２）。インスリン処理は、これらの細胞におけるグルコース輸送を１０倍増加させた。キナーゼ−デッド型ＩＫＫｉ突然変異体のトランスフェクションは、何の影響も及ぼさなかった。一方、野生型ＩＫＫｉの発現は、インスリン刺激性グルコース取込みを５０％低減し、同時に、定常活性をわずかに増大させた。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これらのデータは、インビボにおけるＣＡＰの発現変化（Ribon et al., PNAS, 95, 14751-14756, 1998）およびＧＬＵＴ４（Armoni et al., J. Biol. Chem., 281, 19881-19891, 2006）の発現変化と共に、含脂肪細胞におけるＩＫＫｉの発現増加がインスリン感受性を直接的且つ細胞自律的に低減させることを示唆している。
【０３２７】
〔ＩＫＫｉノックアウトマウスは、食事誘導性の肝脂肪症から保護される〕
マウスに高脂肪食を慢性的に与えると、肝重の拡大および脂質の蓄積を引き起こし、脂肪肝（脂肪症）を導く（Bradbury, Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 290, G194-198, 2006; Postic et al., J. Clin. Invest., 118, 829-838, 2008）。ＩＫＫｉノックアウトによってマウスが高脂肪食誘導性の脂肪症から保護され得るかを決定するために、分析を行った。図４３に示されるように、高脂肪食は、野生型の対照体の肝重を増大させた。予期していなかったことに、ＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝重は、高脂肪食を与えた野生型マウスの肝重よりも著しく少なかった。ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが脂肪症に罹らなかったことは、肝臓の検査から明らかであった。この肝臓は、野生型の対照体の肝臓よりも著しく黒かった（図４３）。高脂肪食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスの肝臓における、トリグリセリド蓄積を評価し、Ｈ−Ｅ染色によって、形態を検査した。ＩＫＫｉノックアウトマウスの肝臓のトリグリセリド含有量は、満腹時または空腹時において高脂肪食を与えた後では、野生型マウスの肝臓のトリグリセリド含有量よりも著しく低かった（図４４）。普通食を与えた野生型マウスとノックアウトマウスとの間では、肝臓トリグリセリドに違いは見られなかった。さらに、Ｈ−Ｅ染色によって可視化されたように、高脂肪食は、野生型の肝臓において多数のマクロ脂肪症を引き起こした。これに対して、ＩＫＫｉノックアウトの肝臓は、肝細胞内に極めてわずかの脂質しか蓄積しなかった（図４４）。これは、肝臓のトリグリセリドの減少と極めて相関している。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これらのデータは、ＩＫＫｉノックアウトマウスが、食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを示唆している。
【０３２８】
最近の研究は、肝脂肪症とインスリン抵抗性との間の相互関係を示している（Postic et al., J. Clin. Invest., 118, 829-838, 2008; Sanyal, Nat. Clin. Pract. Gastroenterol. Hepatol., 2, 46-53, 2005）。肝臓における過多の脂肪蓄積は、脂肪送達の増大、合成の増大、酸化の低減、および／またはＶＬＤＬの形態での脂肪の運び出しの低減の結果として生じ得る（Postic et al., J. Clin. Invest., 118, 829-838, 2008）。脂肪症の発現に対するＩＫＫｉ  ＫＯマウスの耐性の基底にあるこの機構をより詳細に説明するために、脂質代謝に関連がある肝臓の遺伝子の発現を調査した。興味深いことには、野生型マウスとノックアウトマウスとの間では、ＦＡＳ、ＡＣＣ１、およびＳｃｄ１を含む脂質合成酵素の発現において、またはＡｃｏｘ１、Ａｃａｄ１、ＣＰＴ１ａ、およびＭＣＡＤを含むβ酸化に関連する酵素の発現において、大きな違いは検出されなかった（これらの遺伝子は全て、高脂肪食に対して予期される反応を示したが）（図５７）。リピン１の発現は、肝臓からのＶＬＤＬ−トリグリセリドの放出を低減し（Chen et al.,Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 28, 1738-1744, 2008）、ＶＬＤＬ−トリグリセリドの欠損は、脂肪肝およびインスリン抵抗性と関連している（Xu et al., Deabetis, 55, 3429-3438, 2006）。興味深いことに、リピン１のｍＲＮＡレベルおよびタンパク質レベルは、対照食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウス、および高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて増大した（図４５）。
【０３２９】
ＣＤ３６は、原形質膜脂肪酸トランスポータである（Ibrahimi etalcurr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care, 5, 139-145, 2002）。最近の研究では、ＬＸＲαの活性化がＣＤ３６の発現を誘導でき、これにより、肝脂肪症の原因となり得ることが示されている一方、ＣＤ３６ノックアウトマウスにおいてはＬＸＲα誘導性の脂肪症がなくなっていることが示されている（Zhou et al., Gastroenterol., 134, 556-567, 2008）。ＣＤ３６の発現は、野生型マウスにおいては、高脂肪食を与えることに応じて増大する。普通食および高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスにおいては、このｍＲＮＡの発現は、野生型マウスと比べて大幅に低減された（図４５）。さらに、高脂肪食に誘導された肝臓のＦＡＢＰ４およびＰＰＡＲγの発現の増加が、ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて、部分的に阻止された（図４５）。従って、脂質蓄積の低減に対して、どの影響が一次的であるか、二次的であるかを特定することは不可能であり、本発明は任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、ＣＤ３６、ＰＰＡＲγおよびＦＡＢＰ４発現の直接的な阻害、ならびにリピン１の発現の増大が部分的には要因となり、食事誘導性の肝脂肪症から保護されたことは想定可能である。
【０３３０】
肝細胞におけるＩＫＫｉのレベルの増大によって、高脂肪食が遺伝子発現に与える影響を細胞自律的に再現可能であるかを決定するために、Ｈ２−３５ヘパトーマ細胞に、野生型またはキナーゼ不活性のＩＫＫｉをトランスフェクトし、その後、選択された遺伝子のｍＲＮＡレベルの分析をＲＴ−ＰＣＲによって行った。これらの細胞では、野生型およびキナーゼ−デッド型ＩＫＫｉの両方において、およそ２０％の効率で、およそ３倍の過剰発現が得られた（図４６）。興味深いことには、野生型キナーゼの発現により、ＰＤＫ４の発現がおよそ２倍増大し、ランテスｍＲＮＡの発現が５倍増大した。これに対して、キナーゼ−デッド型酵素の過剰発現は何の影響も与えなかった。これらのデータは、肝臓の遺伝子発現におけるＩＫＫｉに依存した変化が、直接的且つ細胞自律的であり得ることを示唆している。
【０３３１】
〔ＩＫＫｉノックアウトマウスは、慢性的な炎症、食事誘導性炎症から保護されるが急性炎症からは保護されない〕
最近の研究は、肥満が、前炎症性のＭ１極性化マクロファージの脂肪組織内への侵潤によって（Lumeng et al., J. Clin. Invest., 117, 175-184, 2007）、およびこれら脂肪組織マクロファージから分泌されたＴＮＦα，ＭＩＰ−１αおよびＩＬ−６といった前炎症性サイトカインのレベルの上昇によって（Hotamisligil et al., Nat. Rev. Immunol., 8, 923-964, 2008; Wellen et al., J. Clin. Invest., 115, 1111-1119, 2005）特徴付けられる、慢性的且つ低悪性度の炎症の状態と関連することを示している。慢性的に高脂肪食を与えることによる先天性免疫応答におけるＩＫＫｉの役割を調査するために、野生型マウスおよびノックアウトマウスの血清サイトカインのレベルを、ＥＬＩＳＡによって測定した。図４７に示されるように、ＴＮＦα、ＭＣＰ−１、およびランテスの血中濃度は、普通食を与えた野生型の対照マウスとノックアウトマウスとの間では、類似していた。野生型マウスに高脂肪食を与えると、これら３つの前炎症性サイトカイン全ての分泌が増大する。ＴＮＦαは最大３倍に増加し、ＭＣＰ−１は３．７倍に増加し、ランテスのレベルは最大２．２倍に増加した。興味深いことには、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、これら３つのサイトカイン全ての血中濃度は、標準レベルに近かった。
【０３３２】
脂肪組織におけるマクロファージ侵潤を細胞表面マーカー（Lumeng et al., Diabetes, 56, 16-23, 2007）で検査した。対照食を与えた、および高脂肪食を与えた、野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスからの脂肪組織切片において、免疫蛍光染色を行った。Ｆ４／８０抗体で検出されたように（図）、高脂肪食を与えたＩＫＫｉノックアウトマウスからの脂肪組織は、野生型の対照マウスと比べて、極めてわずかなＡＴＭ侵潤しか示さなかった。抗体で陽性に染色されたマクロファージの定量により、ＩＫＫｉノックアウト脂肪組織において、ＡＴＭ侵潤が９０％弱まったことが示された（図４７）。脂肪組織における、ケモカインおよびサイトカインｍＲＮＡ発現もまた大幅に減少した。これは、ＡＴＭ侵潤が低減したことに極めて相関がある（図４８）。ＴＮＦα、ランテス、およびＭＩＰ１αをコードしているｍＲＮＡのレベルは、高脂肪食を与えた場合、野生型マウスと比較してＩＫＫｉノックアウトマウスにおいて大幅に減少した。しかし、ＭＣＰ−１αおよびＩＰ−１０のｍＲＮＡのレベルは、影響を受けなかった。
【０３３３】
肥満が、脂肪組織における炎症を誘導し得ることは明らかである一方、炎症は、肝臓においても同様に生じ得る（Sanyal, Nat. Clin. Pract. Gastroenterol. Hepatol., 2, 46-53, 2005; Schwabe et al. Am. J. Gastrointest. Liver Physiol., 290, G583-589, 2006）。ＲＮＡを、肝臓から単離して、リアルタイムＰＣＲを行い、サイトカインをコードしているｍＲＮＡおよび他の炎症遺伝子レベルを測定した（図４９）。慢性的な高脂肪食は、野生型の対照体の肝臓のＴＮＦα、ＭＣＰ−１、ＭＩＰ−１αランテス、およびＩＰ−１０のｍＲＮＡレベルを増加させた。これら前炎症性タンパク質全てのｍＲＮＡにおける食事誘導による発現の増加は、野生型の対照体と比べてＩＫＫｉノックアウトマウスの肝臓において著しく減少していた。炎症の他のマーカーとして、ｉＮＯＳの発現を、これらのマウスからの肝臓において検査した（図４９）。ＩＮＯＳの発現は、野生型マウスに高脂肪食を与えたときに著しく増加し、この増加は、ＩＫＫｉノックアウトマウスの肝臓においては、ほぼ完全に阻止された。
【０３３４】
ＩＫＫｉノックアウトマウスにおいては炎症が減少していると思われるため、慢性的な炎症に関連があると思われる肝臓、ＷＡＴおよび筋肉組織内のシグナル伝達経路を分析した。多数の研究は、高脂肪食がＪＮＫ経路の活性を刺激すること（Hirosumi et al., Nature, 420, 333-336, 2002; Todoric et al., Diabetologia, 49, 2109-2119, 2006; Tuncman et al., PNAS, 103, 10741-10746, 2006）を示しており、これは、肥満をインスリン抵抗性に結びつけることに重要な役割を果たしている（Nakatani et al., J. Biol., Chem., 279, 45803-45809, 2004; Singh et al., Hepatology, 49, 87-96, 2009; Solinas et al., Cell Metab., 6, 386-397, 2007）と思われる。高脂肪の食事が与える悪影響に対するＩＫＫｉノックアウトマウスの抵抗において、この経路が果たす役割を判断するために、キナーゼの活性化をアッセイする代理として、普通食または高脂肪食を与えた野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスからの溶解物を免疫ブロットし、ホスホＪＮＫ抗体を用いて分析した。図５０に示されるように、野生型マウスに慢性的に高脂肪食を与えると、ＪＮＫリン酸化が増大した。この増大は、肝臓、腓腹筋筋肉、および白色脂肪組織において見られた。興味深いことには、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、３つ全ての組織において、ＪＮＫリン酸化レベルの低減を示した。これは、対照食を与えた野生型マウスに匹敵する。単離された含脂肪細胞およびＳＶＦに由来する細胞におけるＪＮＫリン酸化に関しても、同様の結果が観察された。これは、ＩＫＫｉの欠損が、両方の細胞種における炎症反応に影響していることを示唆している（図５８）。しかし、様々な細胞株におけるＩＫＫｉの過剰発現は、ＪＮＫのリン酸化を増大させなかった。これは、ノックアウトマウスのこの経路における低減が、脂肪蓄積が低減されたことに対して二次的に生じたものである可能性が高く、ＪＮＫ経路は、ＩＫＫｉの直接的な標的ではないという結論を導くことを示唆している。さらに、本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これらの組織におけるＩκＢのレベルは、ＩＫＫｉの欠損によっては、変化しなかった。これは、ＩＫＫｉが、ＩκＢの安定性を維持することにおいて重要な役割を果たしてはいないことを示している。
【０３３５】
総合すると、本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これらのデータは、ＩＫＫｉ遺伝子を標的除去することが、高脂肪食を与えることに応答した、低悪性炎症の発現を阻止することを示唆している。ＩＫＫｉは、特定の炎症遺伝子の発現を直接制御することに関連しているＩＲＦ３およびＩＲＦ７のリン酸化を触媒することが知られているので、ＩＫＫｉノックアウトマウスは、急性炎症性シグナルにも反応しないという仮説が考えられる。内毒素は、その細菌細胞壁成分であるリポ多糖類（ＬＰＳ）のために、ＴＬＲ４活性化を介して、強力な宿主免疫反応を刺激し、ＴＮＦα、ＭＣＰ−１、ランテス、およびＩＬ−６といった前炎症性サイトカインを誘導する。急性炎症反応におけるＩＫＫｉの役割を試験するために、野生型マウスおよびＩＫＫｉノックアウトマウスにＬＰＳ注射をした。ＬＰＳ注射は、野生型マウスおよびノックアウトマウスの肝臓およびＷＡＴにおいて、ＩＫＫβおよびＩκＢのリン酸化を刺激し、２．５時間以内に、ＭＣＰ−１およびランテスの血中濃度を著しく増大させた（図５１）。しかし、ＩＫＫｉノックアウトマウスでは、これらのサイトカインのレベルは、野生型の対照マウスと比べて変化しなかった。これらのデータは、以前の発見と一致している（Tenoever et al., Science, 315, 1274-1278, 2007。当該文献は参照として本明細書に組み込まれる）。本発明は、任意の特定の機構に限定されるものでなく、本発明を実施するためにこの機構を理解する必要はないが、これは、ＩＫＫｉが、急性免疫反応には関与していないが、肥満症における慢性且つ低悪性炎症の状態を持続することにおいて役割を果たしていることを示唆している。
【０３３６】
本明細書において言及した全ての公開文献および特許文献は参照として本明細書に組み込まれる。本発明は、特定の実施形態に関連して記載したものであるが、特許請求の範囲に記載した発明は、この特定の実施形態に不当に限定されるものではないことに留意されたい。実際、これらの本発明を実施するための記載された形態の、当該技術分野の当業者には明らかな様々な変更は、次の特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【０３３７】
【図１】３Ｔ３Ｌ１含脂肪細胞におけるインスリン刺激性のグルコース取込みをＬＰＳが阻害することを示す図である。
【図２】インスリン刺激によるグルコース輸送担体Ｇｌｕｔ４の移動を、ＬＰＳが阻害することを示す図である。
【図３】ＬＰＳの作用におけるＩＫＫアイソフォームの役割を示す図である。
【図４】ＬＰＳによるインスリン刺激性のグルコース取込みの阻害が、Ｉｋｋｉのノックダウンによって阻害されることを示す図である。
【図５】ドミナントネガティブＩｋｋｉの過剰発現が、ＬＰＳの阻害作用を阻害することを示す図である。
【図６】（ａ）は、ＩＫＫｉ阻害剤５−（５，６−ジメトキシ−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−３−［［２−（メチルスルホニル）フェニル］メトキシ］−２−チオフェンカルボニトリルを示す図であり、（ｂ）は、ＩＫＫｉ阻害剤が、インスリン刺激性のグルコース取込みにおけるＬＰＳの減少を阻害することを示す図である。
【図７】含脂肪細胞をＬＰＳを用いた処理がインスリン受容体（ＩｎｓＲ）またはＩＲＳ−１のインスリン刺激性のチロシンリン酸化に作用しなかったこと、ならびにインスリン刺激の後に、ＩＲＳ−１を用いて免疫共沈降させたＰＩ−３’キナーゼの量が減少しなかったことを示す図である。
【図８】実施例１からのウエスタンブロットを示す図である。
【図９】ＬＰＳがアダプタータンパク質ＡＰＳおよびＣｂｌのインスリン刺激性のチロシンのリン酸化を低減させることを示す図である。
【図１０】実施例１から得られたウエスタンブロットを示す図である。
【図１１】ＬＰＳが、ＩＫＫｉの活性化によって、インスリン受容体のリン酸化を刺激することを示す図である。
【図１２】既知のＩＫＫｉコンセンサス部位に基づいて予測される、インスリン受容体上にあるＩＫＫｉによるリン酸化部位を示す図である。
【図１３】キナーゼ不活性のＩＫＫｉの過剰発現が、インスリン受容体のＡＰＳへの結合を増進させることを示す図である。
【図１４】インスリン受容体におけるセリン１０３５の突然変異が、インスリン刺激性のグルコース取込みに対するＬＰＳの阻害作用を阻害することを示す図である。
【図１５】マウスに高脂肪の食事を与えた後に、ＩＫＫｉが脂肪組織において上方調節されることを示す図である。
【図１６】Ｉｋｋｉ遺伝子の除去が、高脂肪食に関する体重増加を防止することを示す図である。
【図１７】ＩＫＫｉノックアウトマウス（ＩＫＫｉＫＯ）の体重の増加が、高脂肪食および普通食を与えた野生型の同腹子のマウスよりも、有意に少なかったことを示す図である。
【図１８】ＩＫＫｉの遺伝子除去が、高脂肪を摂取させた後の脂肪組織の拡大を防止することを示す図である。
【図１９】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスの体重の減少が、小型脂肪細胞に起因していたことを示す図である。
【図２０】ＩＫＫｉの遺伝子除去が、マウスの呼吸を増進させることを示す図である。
【図２１】ＩＫＫｉの遺伝子除去が、マウスの呼吸を増進させることを示す図である。
【図２２】ＩＫＫｉＫｏマウスが、高脂肪食に対してグルコース耐性を維持していることを示す図である。
【図２３】３ヶ月にわたって高脂肪食を与えた後のＩＫＫｉノックアウトマウスのインスリン抵抗性を示す図である。
【図２４】（Ａ）は、マウスＩＫＫｉのアミノ酸配列（配列番号１０）のコンセンサス配列を示す図であり、（Ｂ）は、マウスＩｋｋｉの核酸配列のコンセンサス配列を示す図である。
【図２５】（Ａ）は、ヒトＩＫＫｉのアミノ酸配列（配列番号１０）のコンセンサス配列を示す図であり、（Ｂ）は、ヒトＩｋｋｉの核酸配列のコンセンサス配列を示す図である。
【図２６】ヒトインスリン受容体（配列番号１４）の他の２つのスプライシング型のうちの一方のコンセンサスアミノ酸配列を示す図である。
【図２７】高脂肪を与えたマウスに由来する脂肪組織において、ＩＫＫｉ酵素活性が対照マウスと比べて著しく増加していることを示す図である。
【図２８】高脂肪食（ＨＦＤ）が脂肪組織内のＮＦκＢ活性を増大させることを示す図である。
【図２９】肥満マウスの脂肪組織マクロファージ（ＡＴＭ）クラスタ内のＮＦκＢ発現の誘導を示す図である。
【図３０】高脂肪食が、白色脂肪組織および肝臓におけるＩＫＫｉの発現を増大させることを示す図である。
【図３１】白色脂肪組織および肝臓における高脂肪食誘導性のＩＫＫｉ発現の増加に関するさらなる分析を示す図である。
【図３２】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加によって、食事による体重増加から保護されていることを示す図である。
【図３３】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加よって、食事による体重増加から保護されていることを表す、さらなる分析を示す図である。
【図３４】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、エネルギー消費の増加によって、食事による体重増加から保護されていることを表す、さらなる分析を示す図である。
【図３５】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すことを示す図である。
【図３６】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すを表す、さらなるデータを示す図である。
【図３７】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスが、グルコースおよび脂質の恒常性の改善を示すを表す、さらなるデータを示す図である。
【図３８】ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝細胞および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを示す図である。
【図３９】ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４０】ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４１】ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４２】ＩＫＫｉノックアウトが、高脂肪食を与えたマウスの肝臓および脂肪細胞において、インスリンシグナル伝達およびインスリン感受性を保護することを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４３】ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを示す図である。
【図４４】ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４５】ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４６】ＩＫＫｉノックアウトマウスが食事誘導性の肝脂肪症から保護されていることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４７】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを示す図である。
【図４８】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図４９】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性の炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図５０】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図５１】ＩＫＫｉ  ＫＯマウスにおいて、肥満誘導性炎症が軽減されることを表す、さらなるデータを示す図である。
【図５２】ＨＦＤを与えたＨＬＬマウスのルシフェラーゼトランス遺伝子の活性化を示す図である。
【図５３】本発明が完成するまでに行われた実験において用いた抗ＩＫＫｉ抗体の特性を示す図である。
【図５４】普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの組織重量の測定値を示す図である。
【図５５】普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの褐色脂肪組織における産熱遺伝子発現を示す図である。
【図５６】普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、グルコース代謝関連遺伝子の発現を示す図である。
【図５７】普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスの肝臓における、脂質代謝関連遺伝子の発現を示す図である。
【図５８】普通食もしくは高脂肪食を与えたＷＴマウスおよびＩＫＫｉ  ＫＯマウスから単離された含脂肪細胞およびＳＶＦにおける、炎症性シグナル伝達タンパク質の発現を示す図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【配列表】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年4月6日(2011.4.6)
【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】
インスリンシグナル伝達の異常を生じているか、または当該異常を生じるおそれがある対象を処置するための組成物の製造にＩＫＫｉを阻害する薬剤を使用する方法であって、
上記組成物が治療有効量の上記薬剤を含んでいる、方法。
【請求項２】
体重超過または肥満体の身体組成を生じているか、またはそれらのいずれかを生じるおそれがある対象を処置するための組成物の製造にＩＫＫｉを阻害する薬剤を使用する方法であって、
上記組成物が治療有効量の上記薬剤を含んでいる、方法。
【請求項３】
検出方法であって、
ａ）対象から試料を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉタンパク質、ＩＫＫｉ転写物、リン酸化を受けているインスリン受容体、およびＴＬＲ４によって媒介されるリン酸化を受けているＩＫＫｉから成る群から選択される分子の、上記試料におけるレベルを測定するステップと、
ｃ）上記対象がインスリン受容体シグナル伝達の異常に関連する健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いか否かを決定するステップであって、上記対象が上記健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれが高いことは、ステップｂ）において測定される上記分子のレベルが高いことによって示されるステップとを包含している、方法。
【請求項４】
測定する上記ステップは、上記分子に特異的な薬剤の使用を含んでおり、当該薬剤が、核酸プローブ、非リン酸化型特異的抗体およびリン酸化型特異的抗体から成る群から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記分子の上記レベルが、上記健康状態と関連することが知られている基準、または上記健康状態を生じていない健康な個体からの基準と比較される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法であって、
ａ）ＩＫＫｉを含んでいるポリペプチド、インスリン受容体を含んでいるポリペプチド、標識された３価のリン元素、およびＩＫＫｉを阻害する薬剤の候補物を、阻害剤の上記候補物の非存在下において上記ＩＫＫｉポリペプチドよって上記インスリン受容体のリン酸化を促進するために十分な条件において、混合するステップと、
ｂ）上記インスリン受容体のリン酸化についての、上記ＩＫＫｉポリペプチドの活性を決定するステップとを包含している、方法。
【請求項７】
ＩＫＫｉを阻害する薬剤を同定する方法であって、
ａ）インスリン受容体を含んでいる細胞または細胞の溶解物を用意するステップと、
ｂ）ＩＫＫｉ阻害剤の候補物に上記細胞を接触させるステップと、
ｃ）ＩＫＫｉ阻害剤の上記候補物が、上記インスリン受容体のリン酸化レベルおよびグルコースの代謝速度から成る群から選択される特性に影響を与えたか否かを決定するステップとを包含している、方法。
【請求項８】
上記ＩＫＫｉ阻害剤がグルコースの上記代謝速度に影響を与えるか否かを決定する上記ステップは、上記細胞によるグルコース取込み、インスリン受容体のリン酸化状態、ＡＰＳのリン酸化状態、Ｃｂｌのリン酸化状態、ＴＣ１０のリン酸化状態、ＧＬＵＴ４のグルコース輸送能、ＧＬＵＴ４の原形質膜への移動、および対照細胞に対する上記細胞の大きさから成る群から選択される特徴を測定することを包含している、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記細胞が、接触させる上記ステップの前にＩＫＫｉ誘導剤を用いて処理される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
インスリンシグナル伝達の上記異常が、含脂肪細胞、脂肪組織のマクロファージ、脂肪組織、肝細胞および肝組織から成る群から選択される部位に生じる、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項１１】
上記対象は、肥満症、糖尿病およびインスリン抵抗性から成る群から選択される健康状態を生じているか、または当該健康状態を生じるおそれがある、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項１２】
上記組成物の上記対象に対する投与が、グルコース代謝の増大、体脂肪の減少、体脂肪が増加していないこと、インスリン受容体シグナル伝達の促進、インスリン受容体のリン酸化レベルの低下、肝臓の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、脂肪組織の慢性的な炎症の軽減もしくは予防、肝脂肪症の軽減もしくは予防、代謝エネルギー消費の促進、循環する遊離脂肪酸の低減、およびコレステロールの減少から成る群から選択される転帰をもたらす、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１３】
上記インスリン受容体のリン酸化レベルの低下は、インスリン受容体の配列ＶＫＴＶＮＥＳ（配列番号１５）のセリン残基に生じる、請求項３、６または７に記載の方法。
【請求項１４】
上記対象におけるＩＫＫｉに媒介されるＩκＢのリン酸化は、ＩＫＫｉを阻害する上記薬剤によって影響を受けない、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１５】
上記ＩＫＫｉ阻害剤は、小分子、ｓｉＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、非リン酸化型に特異的な抗ＩＫＫｉ抗体、およびリン酸化型に特異的な抗ＩＫＫｉ抗体から成る群から選択された薬剤を含んでいる、請求項１、２、６または７に記載の方法。
【請求項１６】
ＩＫＫｉ阻害剤の上記候補物をヒト以外の動物に投与するステップと、ＩＫＫｉ阻害剤の当該候補物が、当該動物におけるグルコース代謝を促進するか否かを決定するステップとをさらに包含している、請求項６または７に記載の方法。
【国際調査報告】
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