(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（ａ）又は（ｂ）に示すポリペプチド：
（ａ）Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、又は
（ｂ）Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）からなるアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ、神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、
あるいは薬学的に許容されるそれらの塩を有効成分として含む、神経変性疾患の治療及び／又は予防のための医薬組成物。
【請求項２】
前記ポリペプチドが、二量体である、請求項１に記載の医薬組成物。
【請求項３】
前記神経変性疾患が、アルツハイマー病又は運動ニューロン変性疾患である、請求項１に記載の医薬組成物。
【請求項４】
前記運動ニューロン変性疾患が、筋萎縮性側索硬化症である、請求項３に記載の医薬組成物。
【請求項５】
Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、もしくは前記配列番号１のアミノ酸配列と９０％以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ、神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、又はその塩。
【請求項６】
二量体である、請求項５に記載のポリペプチド。
【請求項７】
請求項５に記載のポリペプチドをコードするＤＮＡ。
【請求項８】
請求項７に記載のＤＮＡを含む発現ベクター。
【請求項９】
治療用である、請求項８に記載の発現ベクター。
【請求項１０】
ウイルスベクターである、請求項８に記載の発現ベクター。
【請求項１１】
請求項８に記載の発現ベクターにより形質転換された宿主細胞。
【請求項１２】
請求項１１に記載の宿主細胞を培養し、発現させたポリペプチドを該宿主細胞又は培養上清からを回収することを含む、請求項５に記載のポリペプチドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患の治療及び／又は予防用医薬に関する。
【背景技術】  神経変性疾患は、特定の神経細胞が変性及び／又は脱落する進行性疾患である。この神経変性の原因として、遺伝的因子、又は異常なタンパク質蓄積などに起因する神経細胞の選択的な細胞死（アポトーシス）が関与していることが分かっている。神経変性疾患には、大脳変性疾患、例えばアルツハイマー病、パーキンソン病、進行性核上性麻痺、ハンチントン舞踏病など、脊髄変性疾患／運動ニューロン変性疾患、例えば筋萎縮性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症などが含まれる。
筋萎縮性側索硬化症（Ａｍｙｏｔｒｏｐｈｉｃ  ｌａｔｅｒａｌ  ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ：ＡＬＳ）は、通常、中高年期に発症し、大脳、脳幹、脊髄の運動神経が選択的に侵される神経変性疾患である（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ  Ｄ．Ｗ．  ａｎｄ  Ｒｏｔｈｓｔｅｉｎ  ＪＤ，２００１，Ｎａｔ  Ｒｅｖ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２：８０６−８１９；Ｈａｎｄ  ＣＫ  ａｎｄ  Ｒｏｕｌｅａｕ  ＧＡ，２００２，Ｍｕｓｃｌｅ  Ｎｅｒｖｅ  ２５：１３５−１５９）。ＡＬＳは、外眼筋を除く全身の随意筋に筋萎縮、筋力低下を起こし最終的に呼吸不全に陥り、発症から通常３〜５年で死に至る難病である。
リルゾール（Ｒｉｌｕｚｏｌｅ）は、これまで米国及び日本においてＡＬＳに対して認証された唯一の薬剤である。リルゾールはもともとグルタミン酸の放出を抑制する抗痙攣薬として開発されたが、幾つかの臨床試験ではＡＬＳ患者の延命にわずかな効果しか示さないと報告されている（Ｒｏｗｌａｎｄ  ＬＰ  ａｎｄ  Ｓｈｎｅｉｄｅｒ  ＮＡ，２００１，Ｎ  Ｅｎｇｌ  Ｊ  Ｍｅｄ，３４４，１６８８−１７００；Ｔｕｒｎｅｒ  ＭＲ  ａｎｄ  Ｐａｒｔｏｎ  ＭＪ，２００１，Ｓｅｍｉｎ  Ｎｅｕｒｏｌ  ２１：１６７−１７５）。また、繊毛性神経栄養因子（ＣＮＴＦ）及びインスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ−Ｉ）を含む広範囲な因子が臨床試験で試されたが、成功には至っていない（Ｍｉｌｌｅｒ  ＲＧ  ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ａｎｎ  Ｎｅｕｒｏｌ  ３９：２５６−２６０）。従って、ＡＬＳに対して有効な治療薬が存在しないのが現状である。
ＡＬＳの約１０％は家族性（ＦＡＬＳ）で、この大部分は常染色体優性遺伝である。１９９３年、Ｒｏｓｅｎらは常染色体遺伝の家系の解析から、２１番染色体に存在するスーパーオキシドジスムターゼ１（ＳＯＤ１）遺伝子を原因遺伝子として初めて特定した（Ｒｏｓｅｎ  ＤＲ，ｅｔ  ａｌ．，１９９３，Ｎａｔｕｒｅ  ３６２：５９−６２）。ＦＡＬＳの約２０％がＳＯＤ１遺伝子変異を原因としており、その変異の殆どはミスセンス点変異である。既に、ＳＯＤ１にはＦＡＬＳを引き起こす１００以上の変異が見い出されている（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ  ＤＷ  ａｎｄ  Ｒｏｔｈｓｔｅｉｎ  ＬＤ，上記）。また、複数のグループによって、ＦＡＬＳ関連変異ＳＯＤ１遺伝子が神経細胞死を誘引することが報告されている（Ｒａｂｉｚａｄｅｈ  Ｓ，ｅｔ  ａｌ．，１９９５，Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  ９２：３０２４−３０２８；Ｄｕｒｈａｍ  ＨＤ  ｅｔ  ａｌ．，１９９７，Ｊ  Ｎｅｒｏｐａｔｈｏｌ  Ｅｘｐ  Ｎｅｕｒｏｌ  ５６：５２３−５３０；Ｇｈａｄｇｅ  ＧＤ  ｅｔ  ａｌ．，１９９７  Ｊ  Ｎｅｒｏｓｃｉ  １７：８７５６−８７６６等）。このように、変異ＳＯＤ１の過剰発現によって、インビトロで神経細胞死が誘導されることに加え、ＡＬＳ患者の脊髄でカスパーゼ３の活性化が観察されている。よって、神経細胞死抑制は、ＡＬＳに対する治療薬の開発における重要なターゲットとなる。
これまで、変異ＳＯＤ１の過剰発現による神経細胞死に対して抑制（拮抗）作用を示すものとして、先に述べたＣＮＴＦ、ＩＧＦ−Ｉ以外にＢｃｌ２、非特異的カスパーゼインヒビターｚＶＡＤ−ｆｍｋ（Ｋｏｓｔｉｃ  Ｖ，ｅｔ  ａｌ．，１９９７，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７７：５５９−５６２；Ａｚｚｏｕｚ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｈｕｍ  Ｍｏｌ  Ｇｅｎｅｔ  ９：８０３−８１１；Ｌｉ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８８：３３５−３３９）や新しく発見された劣性遺伝型ＦＡＬＳの原因遺伝子ＡＬＳ２の産物であるアリシン（ａｌｓｉｎ）等が報告されている（Ｋａｎｅｋｕｒａ  Ｋ，ｅｔ  ａｌ，２００４，Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ  ２７９：１９２４７−１９２５６）。
アルツハイマー病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  ｄｉｓｅａｓｅ；ＡＤ）は、臨床的には進行性の記憶喪失及び認知障害、病理学的には広範囲の神経喪失、神経細胞内集積物及びコンゴーレッドに高親和性の核をもつ細胞外老人斑により特徴付けられる。ＡＤに対する効果的な治療法は未だ存在しない。進行性の神経細胞死により、この疾患の臨床発現のすべてではないにしろ、その多くを説明できることが一般的に受け入れられており、ＡＤにおける神経細胞死発症の病理機構を解明し、これを防ぐ有効な治療法が求められている。
早発性の家族性ＡＤ（ＦＡＤ）を引起す既知の変異遺伝子としては、３種の異なる群、すなわちＡＰＰ変異体（ここで、ＡＰＰは、アミロイド前駆体タンパク質ＡＰＰ６９５である。）、プレセニリン（ＰＳ）−１変異体、及びＰＳ−２変異体が存在する（Ｓｈａｓｔｒｙ，ＢＳ  ａｎｄ  Ｇｉｂｌｉｎ，ＦＪ，１９９９，Ｂｒａｉｎ  Ｒｅｓ．Ｂｕｌｌ．４８：１２１−１２７）。Ｙａｍａｔｓｕｊｉらは、ＡＰＰの３つのＶ６４２型変異ｃＤＮＡを神経細胞の細胞死を引起しうることを示唆した（Ｙａｍａｔｓｕｊｉ，Ｔ  ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７２：１３４９−１３５２）。この観察は、初代培養神経や他の神経細胞株を用いた実験によっても確認された（Ｚｈａｏ，Ｂ  ｅｔ  ａｌ．，１９９７，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．Ｒｅｓ．４７：２５３−２６３；Ｌｕｏ，Ｊ  ｅｔ  ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．Ｒｅｓ．５５：６２９−４２）。またＷｏｌｏｚｉｎらは、ＦＡＤ関連変異Ｎ１４１Ｉ  ＰＳ−２がＰＣｌ２細胞において有意に細胞死の比率を高めること、そしてＦＡＤ関連変異ＰＳ−１がＴリンパ球のアポトーシスを誘導することを見出した（Ｗｏｌｏｚｉｎ，Ｂ  ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７４：１７１０−１７１３；Ｗｏｌｏｚｉｎ，Ｂ  ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｎｅｕｒｏｂｉｏｌ．Ａｇｉｎｇ  １９：Ｓ２３−２７）。さらに、ＰＳ−１についても、Ａβ添加や栄養因子の欠乏により誘導される神経細胞死の感受性が、ＰＳ−１変異体の発現により上昇すること（Ｇｕｏ，Ｑ  ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ｎｅｕｒｏｒｅｐｏｒｔ  ８：３７９−８３；Ｚｈａｎｇ，Ｚ  ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｎａｔｕｒｅ  ３９５：６９８−７０２；Ｇｕｏ，Ｑ  ｅｔ  ａｌ．，１９９９，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ  ９６：４１２５−３０）、また、野生型ＰＳ−１を過剰発現するトランスジェニックラットに由来する培養皮質神経は、非トランスジェニック対照に比べて栄養因子欠乏による細胞死に対する感受性が高まる（Ｃｚｅｃｈ，Ｃ  ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ  ８７：３２５−３６）ことなどが観察されている。変異ＰＳ−１が神経細胞死の刺激因子であるのか、又は神経細胞死に対し効果をもたないのかについては議論の余地が残されているものの（Ｗｅｉｈｌ，ＣＣ  ｅｔ  ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．１９：５３６０−９；Ｂｕｒｓｚｔａｊｎ，Ｓ  ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．１８：９７９０−９）、既知の４種のＦＡＤ遺伝子（Ｖ６４２型変異ＡＰＰ、ＮＬ−ＡＰＰ、ＰＳ−１変異体、及びＰＳ−２変異体）のすべてが、神経細胞死を誘導するか、又は特定の条件下で他の細胞死刺激に対する神経細胞の傷害性を増強させている可能性が高い。それゆえ、ＡＤ治療法の開発に最も重要な鍵は、神経細胞で観察されるＡＤ遺伝子により誘導される細胞死を抑制できる分子を見出すことである。
ハンチントン舞踏病（Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ’ｓ  ｄｉｓｅａｓｅ；ＨＤ）は、慢性進行性の舞踏病様不随意運動と痴呆を主体とする神経変性疾患である。家族内に発症者が多く常染色体優性遺伝することが特徴である。この疾患で見られる知能及び精神障害は大脳皮質の広範な萎縮に基づくものであり、舞踏運動を起こす病理変化は、線状体とくに尾状核の萎縮であると考えられている。発症に関しては、脳内アミン代謝と錐体外路症状との関連で検討が行われている。第４染色体にあるポリグルタミンリピートの塩基配列が発症の鍵を握っており、通常はポリグルタミンリピートの塩基配列が１０〜３５回（平均１７回）に留まっているが、３７回を超えると変異したタンパク質が作られるため、神経細胞に変異したタンパク質が凝集して細胞死を促すと考えられている。主として脱落及び／又は変性する線状体細胞には、元来、黒質や淡蒼球に線維を送るγアミノ酪酸（ＧＡＢＡ）を神経伝達物質とする抑制性ニューロンと、やはり同じ部位に線維を送るサブスタンスＰ（ｓｕｂｓｔａｎｃｅ  Ｐ）を神経伝達物質とする興奮性ニューロンがあり、この疾患ではそのいずれもが変性する。また、線状体内で短い線維をだすアセチルコリンを神経伝達物質とする介在ニューロンも部分的に変性を起こす。一般に進行性の経過をとり、１０〜１５年で感染症、嚥下困難に伴う呼吸障害などで死亡する例が多い。
パーキンソン病は、中脳黒質の変性を主病変とする変性疾患である。黒質から線条体へ投射されるドーパミン作動性ニューロンの変性によって、錐体外路系の機能不全が生じるといわれている。
ところで、ＡＤＮＦまたはＡＤＮＦ９（ａｃｔｉｖｉｔｙ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ  ｆａｃｔｏｒ）は９個のアミノ酸残基（Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ（配列番号５））からなる短いペプチドであり、もともとＧｏｚｅｓらによってＶＩＰで刺激したアストロサイトの培養培地から精製された（Ｂｒｅｎｎｅｍａｎ  ＤＥ  ａｎｄ  Ｇｏｚｅｓ  Ｉ，１９９６，Ｊ  Ｃｌｉｎ  Ｉｎｖｅｓｔ  ９７：２２９９−２３０７；Ｂｒｅｎｎｅｍａｎ  ＤＥ，ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｊ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌ  Ｅｘｐ  Ｔｈｅｒ  ２８５：６１９−６２７；Ｂｌｏｎｄｅｌ  Ｏ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２０：８０１２−８０２０）。ＡＤＮＦはアミロイドβを含む幾つかの神経傷害による神経細胞死から神経細胞を保護することが示されている（Ｂｒｅｎｎｅｍａｎ  ＤＥ，ｅｔ  ａｌ．，１９９８，Ｊ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌ  Ｅｘｐ  Ｔｈｅｒ  ２８５：６１９−６２７；Ｇｌａｚｎｅｒ  ＧＷ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ  ７３：２３４１−２３４７）。ＡＤＮＦは、通常、低濃度、例えば、フェムトモル（ｆＭ）範囲で活性があり、ナノモル（ｎＭ）範囲以上でその保護効果が失われるというユニークな神経保護因子であるが、このユニークさがゆえ、抗アルツハイマー病（ＡＤ）薬として開発が断念されたという経緯がある。
本発明者らは先に、ＡＤ患者脳組織から構築したｃＤＮＡライブラリーからＶ６４２Ｉ  ＡＰＰによる神経細胞死を保護する遺伝子を発見し、Ｈｕｍａｎｉｎ（ＨＮ）遺伝子と命名した。この遺伝子によってコードされる２４アミノ酸のポリペプチドは、ＡＤに関連する神経細胞死、すなわち既知のすべてのタイプの早発型家族性ＡＤ遺伝子及び４β１−４３により誘導される神経細胞死を抑制する一方、ハンチントン舞踏病や脊髄小脳性運動失調症に関連したポリグルタミンリピート、筋萎縮性側索硬化症に関連したＳＯＤ１変異体による神経毒性に対しては効果を示さなかった。さらに、本発明者らは、増強された合成ＨＮポリペプチドとして、１４位のセリン残基をグリシン又はＤ−セリンに置換されたＨＮポリペプチドを見出した（国際公開ＷＯ  ０１／２１７８７Ａ１；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｙ  ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，２１：９２３５−９２４５；Ｔｅｒａｓｈｉｔａ，Ｋ  ｅｔ  ａｌ．，２００３，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ．，８５：１５２１−１５３８）。
上記の状況において、本発明者らは今回、できるだけ多くの神経変性疾患に有効に使用可能な治療薬を開発することを目的として鋭意研究を重ねた結果、例えばアルツハイマー病や筋萎縮性側索硬化症を含む神経変性疾患の治療のために有効なポリペプチドを見出した。
【発明の開示】
発明の概要
本発明は以下の特徴を有する。
本発明は、第１の態様において、以下の（ａ）〜（ｃ）に示すポリペプチド：
（ａ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、
（ｂ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）からなるアミノ酸配列において、１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び／又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、又は
（ｃ）（ａ）又は（ｂ）のポリペプチドの修飾ポリペプチド
あるいは薬学的に許容されるそれらの塩を有効成分として含む、神経変性疾患の治療及び／又は予防のための医薬組成物を提供する。
１つの実施形態によれば、上記ポリペプチドが、下記の式
Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｘｎ１−（Ｃｙｓ−又はＡｒｇ又はＬｙｓ又はＨｉｓ）−（Ｌｅｕ又はＡｒｇ）−Ｘｎ２−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−（Ｇｌｙ又はＬ−Ｓｅｒ又はＤ−Ｓｅｒ）−Ｘｎ３−Ｐｒｏ（配列番号２）
（式中、Ｘｎ１は、（Ａｒｇ又はＡｌａ）−（Ｇｌｙ又はＡｌａ）−（Ｐｈｅ又はＡｌａ）−（Ｓｅｒ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ２は、（Ｌｅｕ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ３は、（Ｇｌｕ又はＡｌａ）−（Ｉｌｅ又はＡｌａ）−（Ａｓｐ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含む）によって表されるアミノ酸配列を含むものである。
別の実施形態によれば、上記ポリペプチドが二量体である。
別の実施形態によれば、上記ポリペプチドが、他のペプチド又はポリペプチドとの融合体である。
別の実施形態によれば、上記神経変性疾患が、アルツハイマー病又は運動ニューロン変性疾患である。
別の実施形態によれば、上記運動ニューロン変性疾患が筋萎縮性側索硬化症である。
本発明は、第２の態様において、Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、その修飾ポリペプチド又はその塩を提供する。
１つの実施形態によれば、本発明のポリペプチドが二量体である。
別の実施形態によれば、本発明のポリペプチドが他のペプチド又はポリペプチドとの融合体である。
本発明は、第３の態様において、Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）からなるアミノ酸配列において、１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び／又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、その修飾ポリペプチド又はその塩を提供する。
１つの実施形態によれば、本発明のポリペプチドが、下記の式：
Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｘｎ１−（Ｃｙｓ又はＡｒｇ又はＬｙｓ又はＨｉｓ）−（Ｌｅｕ又はＡｒｇ）−Ｘｎ２−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−（Ｇｌｙ又はＬ−Ｓｅｒ又はＤ−Ｓｅｒ）−Ｘｎ３−Ｐｒｏ  （配列番号２）
［式中、Ｘｎ１は、（Ａｒｇ又はＡｌａ）−（Ｇｌｙ又はＡｌａ）−（Ｐｈｅ又はＡｌａ）−（Ｓｅｒ又はＡｌａ）（配列番号３）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ２は、（Ｌｅｕ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ３は、（Ｇｌｕ又はＡｌａ）−（Ｉｌｅ又はＡｌａ）−（Ａｓｐ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）（配列番号４）からなるアミノ酸配列を含む。］
によって表されるアミノ酸配列を含むものである。
別の実施形態によれば、本発明のポリペプチドが二量体である。
別の実施形態によれば、本発明のポリペプチドが他のペプチド又はポリペプチドとの融合体である。
本発明は、第４の態様において、上記のいずれかに記載のポリペプチドをコードするＤＮＡを提供する。
本発明は、第５の態様において、上記のＤＮＡを含む発現ベクターを提供する。
１つの実施形態において、本発明のベクターが治療用である。
別の実施形態において、本発明のベクターがウイルスベクターである。
本発明は、第６の態様において、上記のいずれかに記載の発現ベクターにより形質転換された宿主細胞を提供する。
本発明は、第７の態様において、上記の宿主細胞を培養し、発現させたポリペプチドを該宿主細胞又は培養上清からを回収することを含む、本発明の上記ポリペプチドの製造方法を提供する。
本発明は、第８の態様において、本発明の上記ポリペプチドを被験者に投与して神経細胞死を抑制することを含む、神経変性疾患の治療又は予防方法を提供する。
本発明によれば、本発明のポリペプチドは、神経細胞死を有意に抑制し、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、アルツハイマー病などの神経変死疾患に対して、その発症を遅延させる効果、被験者の運動機能を改善させる効果、被験者を延命させる効果などを有する。
定義
本明細書で使用される用語は、以下の定義を有する。
「神経変性疾患」とは、神経細胞が変性及び／又は脱落する進行性疾患であって、遺伝的因子又は異常なタンパク質蓄積などに起因する神経細胞の細胞死（アポトーシス）が関与する疾患をいう。神経変性疾患には、大脳変性疾患、例えばアルツハイマー病（ＡＤ）、パーキンソン病、進行性核上性麻痺、ハンチントン舞踏病（ＨＤ）など、脊髄変性疾患／運動ニューロン変性疾患、例えば筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、脊髄性筋萎縮症、脊髄小脳性運動失調症などが含まれるが、これらに限定されない。
「治療」とは、神経変性疾患をもつ被験者の症状を治癒、軽減又は抑制することを意味する。
「予防」とは、被験者が神経変性疾患に罹患することを排除、防止又は抑制することを意味する。
「神経細胞死を抑制する活性」とは、本発明の有効成分である上記ポリペプチド類が、神経変性疾患において神経細胞の変性及び／又は脱落に関連する神経細胞の細胞死、あるいは該神経細胞の細胞死に導く神経細胞の傷害性の増強、を阻害、拮抗又は抑制する、活性を意味する。神経細胞死は、例えばＡＬＳでは、例えば変異スーパーオキシドジスムターゼ１（ＳＯＤ１）によって誘発されるし、あるいはＡＤでは、例えば変異ＡＰＰ、ＰＳ−１又はＰＳ−２によって、あるいはβアミロイド（Ａβ）によって誘発されるし、あるいはＨＤでは、例えばポリグルタミンリピートの変異によって誘発される。
「ポリペプチド」又は「ペプチド」とは、２以上のＬ−アミノ酸及び／又はＤ−アミノ酸がアミド結合を介して結合したアミノ酸残基の連鎖を意味する。本明細書では、便宜的に、アミノ酸の残基数が比較的多い場合をポリペプチドといい、一方、アミノ酸残基数が比較的少ない場合をペプチドと称することとする。
「薬学的に許容される」という用語は、製薬業界で一般的に許容される、例えば塩を形成するための酸や塩基、担体、添加物などに対して使用される。
「修飾」とは、ポリペプチドの化学的修飾、例えばアセチル化、アシル化、ペグ化、リン酸化、硫酸化、アミド化、グリコシル化などをいう。
「融合体」とは、本発明のポリペプチドと他のポリペプチドとの融合を意味する。他のポリペプチドには、例えばシグナルペプチド、タグペプチド（例えばＨｉｓタグ、ＧＦＰなど）などが含まれる。
「被験者」とは、ヒトを含む哺乳動物、好ましくはヒトである。
「コリベリン（Ｃｏｌｉｖｅｌｉｎ）」は、配列番号１に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドを指し、後述の実施例では、ＡＤＮＦ−ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と称することもある。
「ＡＤＮＦ」は、Ａｃｔｉｖｉｔｙ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ  Ｆａｃｔｏｒの略であり、Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ（配列番号５）によって示されるアミノ酸配列からなるペプチドを指す。
「ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７」は、Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号６）によって示されるアミノ酸配列からなるペプチドを指す。
【図面の簡単な説明】  図１は、Ａβ（１−４３）による初代皮質神経細胞の神経細胞死に対するコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７の保護効果を示す。Ａβ処理後７２時間における細胞生存をＷＳＴ−８アッセイ（図１ａ）及びカルセイン細胞生存アッセイ（図１ｂ）によって測定した結果を示す。
図２は、Ｆ１１細胞へのＭ１４６Ｌ−ＰＳ１のトランスフェクションによる神経細胞死に対するコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７の保護効果を示す。Ｆ１１細胞のトランスフェクション後７２時間における細胞死率をトリパンブルー排除法によって測定した結果を示す。
図３は、Ｆ１１細胞へのＧ９３Ｒ−ＳＯＤ１のトランスフェクションによる神経細胞死に対するコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７の保護効果を示す。Ｆ１１細胞のトランスフェクション後７２時間における細胞死率をトリパンブルー排除法によって測定した結果を示す。
図４は、ＡＤＮＦがＦ１１細胞へのＭ１４６Ｌ−ＰＳ１のトランスフェクションによる神経細胞死に対するコリベリンの保護効果を弱めることを示す。Ｆ１１細胞のトランスフェクション後７２時間における細胞死率をトリパンブルー排除法によって測定し、その結果をＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７による保護効果と対比して示す。
図５は、コリベリンの脳室（ｉｃｖ）投与がＧ９３Ａ−ＳＯＤ１トランスジェニックマウスの運動機能を改善することを示す。
図６は、Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１トランスジェニックマウスのＡＬＳ発症の遅延（図６ａ）及び延命（図６ｂ）に対するコリベリンの効果を示す。
図７は、Ａβ（２５−３５）をＩＣＶ投与したマウスのＹ迷路での自発的交替行動率（％）に対するコリベリンのＩＣＶ投与の効果を示す。データは平均±ＳＤで示す。
図８は、ＡＬＳマウスに対するコリベリンの効果を、ＡＤＮＦ及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と比較して示す。コントロール（ｎ＝１６）、ＡＤＮＦ（ｎ＝１５）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ｎ＝１４）又はコリベリン（ｎ＝１３）で処置されたマウスの（１−発症率）（図８ａ）及び生存率（図８ｂ）を、Ｋａｐｌａｎ−Ｍｅｉｅｒライフテストによって比較した。また、平均死亡年齢を比較し（図８ｃ）、統計学的解析を一方向ＡＮＯＶＡと、それに続くＦｉｓｃｈｅｒのＰＬＳＤによって行った（＊＊ｐ＜０．０１）。運動機能はローターロッドテストによって評価された（図８ｄ）。コントロール（ｎ＝１３）、ＡＤＮＦ（ｎ＝１４）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ｎ＝１４）又はコリベリン（ｎ＝１２）をＩＣＶ投与されたマウスを５ｒｐｍで回転するロッドの上に置き、最大４２０秒にわたって観察し、統計学的解析を、反復測定したＡＮＯＶＡとＦｉｓｃｈｅｒのＰＬＳＤによって行った。コリベリン処置マウスでは、コントロールマウスと比べて、運動機能が有意に改善された（＊ｐ＜０．０５）
図９は、コリベリンの神経保護効果の免疫組織化学的分析結果を示す。野生型マウス（ｎ＝３、図９ａ）、コントロール（生理食塩液処置）マウス（ｎ＝５、図９ｂ）ＡＤＮＦ処置マウス（ｎ＝３、図９ｃ）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７処置マウス（ｎ＝１４、図９ｄ）又はコリベリン処置マウス（ｎ＝１２、図９ｅ）からの脊髄（Ｌ１−３）の切片を、抗ＣｈＡＴ抗体で免疫染色し、腹側灰白柱のＣｈＡＴ（＋）ニューロンをカウントした。切片は、死亡後のマウスから調製した。上記マウスについて１切片あたりのＣｈＡＴ（＋）ニューロンの平均数を比較した（図９ｆ）。統計学的解析を一方向ＡＮＯＶＡと、それに続くＦｉｓｃｈｅｒのＰＬＳＤによって行った（＊＊ｐ＜０．０１）。
図１０は、コリベリンの神経保護効果の免疫組織化学的分析結果を示す。野生型マウス（ｎ＝３、図１０Ａ）、コントロール（生理食塩液処置）マウス（ｎ＝５、図１０Ｂ）、ＡＤＮＦ処置マウス（ｎ＝３、図１０Ｃ）、又はコリベリン処置マウス（ｎ＝１２、図１０Ｄ）からの脊髄（Ｌ１−３）の切片を、抗ＣｈＡＴ抗体で免疫染色し、腹側灰白柱のＣｈＡＴ（＋）ニューロンをカウントした。切片は、コリベリン及びＡＤＮＦにより運動機能が上昇している生後１２０日目のマウス（図８ｄ参照）から調製した。上記マウスについて１切片あたりのＣｈＡＴ（＋）ニューロンの平均数を比較した（図１０Ｅ）。統計学的解析を一方向ＡＮＯＶＡと、それに続くＦｉｓｃｈｅｒのＰＬＳＤによって行った（＊＊ｐ＜０．０１；＊ｐ＜０．０５）。
以下、本発明を詳細に説明する。本願は、２００４年４月８日に出願された米国仮出願６０／５６０，２５４号の優先権を主張するものであり、該特許出願の明細書及び／又は図面に記載される内容を包含する。
発明の詳細な説明
ポリペプチド
本発明のポリペプチドは、
（ａ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、その修飾ポリペプチド又はその塩、あるいは
（ｂ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）からなるアミノ酸配列において、１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び／又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、その修飾ポリペプチド又はその塩である。
配列番号１によって示されるアミノ酸配列を含むポリペプチドには、配列番号１によって示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドだけでなく、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有する限り該アミノ酸配列の他に他のアミノ酸配列を含むポリペプチドも包含される。そのような他のアミノ酸配列には、例えばＶａｌ−Ｌｙｓ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ（配列番号７）、Ｍｅｔ−Ａｌａ、それらの保存的アミノ酸置換誘導体などが含まれる（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｙ  ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，２１：９２３５−９２４５；Ｔｅｒａｓｈｉｔａ，Ｋ  ｅｔ  ａｌ．，２００３，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，８５：１５２１−１５３８）。
本発明において、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチドは、上記定義のとおり、本発明の有効薬剤であるポリペプチドが、神経変性疾患において神経細胞の変性及び／又は脱落に関連する神経細胞の細胞死、あるいは該神経細胞の細胞死に導く神経細胞の傷害性の増強、を阻害、拮抗又は抑制する、活性を有するポリペプチドである。このようなポリペプチドは、例えば筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）では、例えば変異スーパーオキシドジスムターゼ１（ＳＯＤ１）によって誘発される、あるいはアルツハイマー病（ＡＤ）では、例えば変異アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、変異プレセニリン（ＰＳ）−１又は変異プレセニリン（ＰＳ）−２によって、あるいはβアミロイド（Ａβ）によって誘発される、あるいはＨＤでは、例えばポリグルタミンリピートの変異によって誘発される、神経細胞死あるいは該細胞死に導く神経細胞の傷害性の増強を阻害、拮抗又は抑制することができる。
本発明はまた、配列番号１のアミノ酸配列からなるポリペプチドの変異体も包含する。好ましい変異体は、配列番号１からなるアミノ酸配列において、１もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び／又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチドである。あるいは、別の好ましい変異体は、配列番号１からなるアミノ酸配列と７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９７％以上の％同一性を有し、かつ神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するものである。アミノ酸間の％同一性は、ＢＬＡＳＴＰなどのＢＬＡＳＴプログラムによる検索システムを用いて決定できる（Ａｌｔｓｃｈｕｌ，ＳＦ  ｅｔ  ａｌ．，１９９０，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，２１５：４０３−４１０）。
本明細書で使用される「数個」とは、例えば、１５以下、１４以下、１３以下、１２以下、１１以下、好ましくは１０以下、９以下、８以下、７以下、６以下、より好ましくは５以下、４以下、３以下、２以下を意味する。
本発明において、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有する限り、配列番号１のアミノ酸配列中のアミノ酸の欠失、置換及び／又は付加（挿入）が可能である。欠失については、配列番号１のアミノ酸配列中、１位のＳｅｒから１５位のＡｒｇまでのアミノ酸及び２１位のＧｌｙの各残基は欠失されないことが好ましい。付加については、例えばＮ末端及び／又はＣ末端への１以上のアミノ酸残基、例えば１〜１０アミノ酸残基、好ましくは１〜５アミノ酸残基の付加である。置換については、同一アミノ酸のＬとＤの間の置換、あるいは保存的アミノ酸間の置換が好ましい。保存的置換とは、電気的、疎水的又は構造的性質が類似したアミノ酸群である保存的アミノ酸間での置換をいう。保存的アミノ酸のグループは、塩基性アミノ酸（例えばリシン、アルギニン、ヒスチジン）、酸性アミノ酸（例えばアスパラギン酸、グルタミン酸）、非荷電極性アミノ酸（例えばグリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン）、非極性アミノ酸（例えばアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン）、β分枝アミノ酸（例えばトレオニン、バリン、イソロイシン）、及び芳香族アミノ酸（例えばチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン）に分けることができ、本発明ではこれらの各グループ内のアミノ酸間での置換が可能である。
本発明の実施形態によれば、本発明のポリペプチドは、下記の式：
Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｘｎ１−（Ｃｙｓ又はＡｒｇ又はＬｙｓ又はＨｉｓ）−（Ｌｅｕ又はＡｒｇ）−Ｘｎ２−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−（Ｇｌｙ又はＬ−Ｓｅｒ又はＤ−Ｓｅｒ）−Ｘｎ３−Ｐｒｏ  （配列番号２）
［式中、Ｘｎ１は、（Ａｒｇ又はＡｌａ）−（Ｇｌｙ又はＡｌａ）−（Ｐｈｅ又はＡｌａ）−（Ｓｅｒ又はＡｌａ）（配列番号３）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ２は、（Ｌｅｕ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ３は、（Ｇｌｕ又はＡｌａ）−（Ｉｌｅ又はＡｌａ）−（Ａｓｐ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）（配列番号４）からなるアミノ酸配列を含む。］
によって表されるアミノ酸配列を含むものである。
Ｘｎ１の配列の例は、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ（配列番号８）、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ−Ｓｅｒ（配列番号９）、Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ−Ｓｅｒ（配列番号１０）、Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｐｈｅ−Ｓｅｒ（配列番号１１）、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ−Ａｌａ（配列番号１２）などである。
Ｘｎ２の例は、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ａｌａ−Ｌｅｕ、Ｌｅｕ−Ａｌａ、Ａｌａ−Ａｌａである。
Ｘｎ３の例は、Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ（配列番号１３）、Ａｌａ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ（配列番号１４）、Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ（配列番号１５）、Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｌｅｕ（配列番号１６）、Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ａｌａ（配列番号１７）などである。
本発明の別の実施形態によれば、本発明のポリペプチドは二量体化ポリペプチドである。二量体化には、例えば配列番号１のアミノ酸配列の１４位のＳｅｒ残基が必須である。二量体化によって、神経細胞死を抑制する活性が増強される。
本発明の別の実施形態によれば、本発明のポリペプチドは、他のペプチド又はポリペプチドとの融合体である。融合体は、ペプチド合成によって製造してもよいし、あるいはポリペプチドのコード領域をフレームが一致するように連結させたＤＮＡを発現させることによって製造することもできる。他のペプチド又はポリペプチドには、例えばタグ、リーダー配列、シグナルペプチド、グリーン蛍光タンパク質（ＧＦＰ）、マルトース結合タンパク質、グルタチオンＳ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、抗体断片などが含まれるが、これらに制限されない。
タグやＧＦＰ、及びリーダー配列やシグナルペプチドは、ポリペプチドの精製を容易にするためのものである。リーダー配列やシグナルペプチドは、遺伝子組み換え宿主細胞を用いて本発明の外来ポリペプチドを製造する際に、該ポリペプチドを細胞外に分泌させるために役立つ。本発明においては、宿主細胞の種類に応じて公知の任意の分泌タンパク質のシグナルペプチドを用いることができる。また、タグやＧＦＰについては、市販のベクター（例えばｐＨＢ６、ｐＶＢ６、ｐＢＨ、ｐＨＭ６（いずれもロシュダイアグノスティックス）など）を用いて本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡを大腸菌などの細菌宿主で発現する際に、該ポリペプチドはタグ又はＧＦＰと融合した形態で生成される。タグは、当該分野において公知のものを用いることができ、例えば、ＦＬＡＧ、６×Ｈｉｓ、１０×Ｈｉｓ、インフルエンザ凝集素（ＨＡ）、ＶＳＶ−ＧＰの断片、Ｔ７−ｔａｇ、ＨＳＶ−ｔａｇ、Ｅ−ｔａｇ等を含む。例えばＨｉｓタグとの融合体は、金属（Ｎｉ又はＣｏ）アフィニティ樹脂カラムを用いて精製することができる。
本発明のポリペプチドには、その塩、すなわち酸付加塩又は塩基付加塩も含まれる。酸付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩などの鉱酸塩；酢酸塩、酪酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、シュウ酸酸塩、リンゴ酸塩、メタンスルホン酸塩、安息香酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩などの有機酸塩を挙げることができる。塩基付加塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩；アンモニウム塩、メチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩などのアンモニウム塩、リシン塩、アルギニン塩などのアミノ酸塩などの有機塩基との塩を挙げることができる。
さらに、本発明のポリペプチド又はその塩は、水和物又は溶媒和物として存在することもできる。
本発明のポリペプチドはさらに、化学的修飾又は生物学的修飾されていてもよい。修飾の例としては、例えば、アルキル化、アシル化、アミド化、エステル化、ハロゲン化、アミノ化、カルボキシル化、ペグ化などの官能基導入、酸化、還元、付加、又は脱離などによる官能基変換、グリコシル化、脂質化合物の導入、リン酸化、ビオチン化などを挙げることができるが、これらに限定されない。このような修飾は、例えば本発明のポリペプチドの安定化、生物学的活性の増強、薬理効果の持続、抗原性の抑制などの目的で実施しうる。
本発明のポリペプチドは、公知のペプチド合成技術に従って製造することができる。例えば「ザ．ペプチド（Ｔｈｅ  Ｐｅｐｔｉｄｅｓ）」第１巻（１９６６年）［Ｓｃｈｒｅｄｅｒ  ａｎｄ  Ｌｕｈｋｅ著、Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，Ｕ．Ｓ．Ａ．］、あるいは「ペプチド合成」［泉屋ら著、丸善株式会社（１９７５年）］の記載に従い、具体的には、アジド法、酸クロライド法、酸無水物法、混合酸無水物法、ＤＣＣ法、活性エステル法（Ｐ−ニトロフエニルエステル法、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミドエステル法、シアノメチルエステル法など）、ウッドワード試薬Ｋを用いる方法、カルボイミダゾール法、酸化還元法、ＤＣＣ−アディティブ（ＨＯＮＢ、ＨＯＢｔ、ＨＯＳｕ）法など、各種の方法により合成することができる。これらの方法は、固相合成及び液相合成のいずれにも適用できる。
固相法では市販の各種ペプチド合成装置を利用することができる。必要に応じて、官能基の保護及び脱保護を行うことにより効率的に合成を行うことができる。保護基の導入及び脱離方法については、例えば、プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）、グリーン（Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ）著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイテッド（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）（１９８１年）などを参照することができる。
得られたポリペプチドは、通常の方法に従い脱塩、精製することができる。例えば、ＤＥＡＥ−セルロースなどのイオン交換クロマトグラフィー、セファデックスＬＨ−２０、セファデックスＧ−２５などの分配クロマトグラフィー、シリカゲルなどの順相クロマトグラフィー、ＯＤＳ−シリカゲルなどの逆相クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどが挙げられる。
２．核酸
本発明はまた、本発明の下記の（ａ）〜（ｃ）のいずれかのポリペプチド：
（ａ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）で示されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、あるいは他のペプチド又はポリペプチドとの融合ポリペプチド、
（ｂ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｐｒｏ（配列番号１）からなるアミノ酸配列において、１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び／又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、神経変性疾患に関連する神経細胞死を抑制する活性を有するポリペプチド、あるいは他のペプチド又はポリペプチドとの融合ポリペプチド、
（ｃ）  Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｉｌｅ−Ｐｒｏ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｘｎ１−（Ｃｙｓ又はＡｒｇ又はＬｙｓ又はＨｉｓ）−（Ｌｅｕ又はＡｒｇ）−Ｘｎ２−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−（Ｇｌｙ又はＬ−Ｓｅｒ又はＤ−Ｓｅｒ）−Ｘｎ３−Ｐｒｏ
（式中、Ｘｎ１は、（Ａｒｇ又はＡｌａ）−（Ｇｌｙ又はＡｌａ）−（Ｐｈｅ又はＡｌａ）−（Ｓｅｒ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ２は、（Ｌｅｕ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含み、Ｘｎ３は、（Ｇｌｕ又はＡｌａ）−（Ｉｌｅ又はＡｌａ）−（Ａｓｐ又はＡｌａ）−（Ｌｅｕ又はＡｌａ）からなるアミノ酸配列を含む）によって表されるアミノ酸配列を含むポリペプチド、あるいは他のペプチド又はポリペプチドとの融合ポリペプチド
をコードするＤＮＡを提供する。
本発明のＤＮＡはまた、配列番号１のポリペプチドによってコードされる塩基配列と７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９７％以上９８％以上、９９％以上の％同一性を示す変異体も包含する。塩基間の％同一性は、公知のＢＬＡＳＴＮ、ＢＬＡＳＴＸなどのＢＬＡＳＴプログラムを用いて行うことができる（Ａｌｔｓｃｈｕｌ，ＳＦ  ｅｔ  ａｌ．，１９９０，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，２１５：４０３−４１０）。
本発明のＤＮＡは、遺伝子組み換え技術を用いて本発明のポリペプチドを製造するために、あるいはｉｎ  ｖｉｖｏで被験者において本発明のポリペプチドを産生させて治療に用いるために、使用することができる。
本発明のポリペプチドを、遺伝子組み換え技術を用いて製造するときには、本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡを含む組み換えベクターを作製し、該ベクターにより形質転換された原核又は真核宿主細胞を調製し、該宿主細胞を培養し、宿主細胞又は培養上清から本発明のポリペプチドを分離・精製することができる。
かかる遺伝子組み換え技術によるポリペプチド製造にあたり、上記ポリペプチドのＮ末端に細胞外分泌のためのシグナルペプチドを付加した融合ポリペプチドの形態で発現させることにより、該ポリペチドを宿主細胞外に積極的に分泌させることができる。さらに、該シグナルペプチドとポリペプチドの間、またはオリゴペプチドのＣ末端に、精製・検出用のタグを付加することもできる。
融合ポリペプチドを製造するときには、本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡと他のペプチド又はポリペプチドをコードするＤＮＡをフレームが一致するように連結してこれを発現ベクターに導入し、宿主細胞内で発現させればよい。
シグナルペプチドとしては、宿主細胞の種類に応じて公知の任意の分泌タンパク質のシグナルペプチドを用いることができるが、例えば、動物細胞を用いる場合、各種サイトカインなどの増殖分化因子やそのレセプターなどのＮ末端に存在するシグナルペプチドなどが挙げられる。
また、精製・検出用のタグとしては、当該分野において公知のものを用いることができ、例えば、ＦＬＡＧ、６×Ｈｉｓ、１０×Ｈｉｓ、インフルエンザ凝集素（ＨＡ）、ＶＳＶ−ＧＰの断片、Ｔ７−ｔａｇ、ＨＳＶ−ｔａｇ、Ｅ−ｔａｇ等が挙げられる。
本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡを発現するための宿主−ベクター系としては、原核及び真核細胞（例えば大腸菌、枯草菌、酵母、担子菌、昆虫細胞、植物細胞、哺乳動物細胞など）用のベクターを使用することができる。そのようなベクターには、例えばプラスミド、ファージ、ウイルスなどのベクターが含まれる。本発明のＤＮＡを挿入するためのベクターは、宿主中で複製可能なものであれば特に限定されず、例えば、プラスミドとしては、大腸菌用のプラスミド、枯草菌用のプラスミド、酵母用のプラスミド、哺乳動物細胞用のプラスミドなどが挙げられ、ファージとしてはλファージなどが挙げられる。さらに、レトロウイルス又はワクシニアウイルスなどの動物ウイルス、バキュロウイルスなどの昆虫ウイルスベクターを用いることもできる。これらのベクター類は、市販されており、本発明において、そのような市販ベクターを使用することができる。例えばｐＱＥ系（Ｑｉａｇｅｎ）、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ系、ｐＮＨ系（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）、ｐＫＫ系（Ｐｈａｒｍａｃｉａ）などのベクターが挙げられる。また、治療用ベクターとして、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターなどが挙げられる（Ｒｏｂｂｉｎｓ  ａｎｄ  Ｇｈｉｖｉｚｚａｎｉ，１９９８，Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｔｈｅｒ．，８０：３５−３７；Ｅｎｇｅｌ  ａｎｄ  Ｋｏｈｎ，１９９９，Ｆｒｏｎｔ  Ｂｉｏｓｃｉ．，４：ｅ２６−３３；Ｌｕｎｇｓｔｒｏｍ，Ｋ，１９９９，Ｊ．Ｒｅｃｅｐｔ．Ｓｉｇｎａｌ．Ｔｒａｓｄｕｃｔ．Ｒｅｓ．，１９：６７３−６８６）。
ベクターに、本発明のＤＮＡを挿入するには、まず、精製されたＤＮＡを適当な制限酵素で切断し、適当なベクターＤＮＡの制限酵素部位又はマルチクローニングサイトに挿入してベクターに連結する方法などが採用される。
本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡは、そのＤＮＡの機能が発揮されるようにベクターに組み込まれることが必要である。そこで、本発明のベクターには、プロモーター、エンハンサーなどのシスエレメント、スプライシングシグナル、ポリＡ付加シグナル、選択マーカー、リボソーム結合配列（ＳＤ配列）、ターミネーターなどを連結することができる。プロモーターには、細菌用プロモーターとして例えばＬａｃＩ、ＬａｃＺ、ＰＬ、Ｔｒｐプロモーターなど、真核細胞プロモーターとして例えばＳＶ４０、ＨＳＶチミジンキナーゼ、マウスメタロチオネイン、レトロウイルス由来ＬＴＲプロモーターなどが含まれる。選択マーカーには、例えばジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子などが含まれる。
本発明のベクターは、本発明のＤＮＡが発現し得るように宿主細胞中に導入される。宿主細胞としては、特に限定されないが、例えば大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）等のエシェリヒア属、バチルス・ズブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）等のバチルス属に属する細菌；サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、シゾサッカロミセス・ポンベ（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｐｏｍｂｅ）等の酵母；サル細胞ＣＯＳ−７、Ｖｅｒｏ、チャイニーズハムスター卵巣細胞（ＣＨＯ細胞）、マウスＬ細胞、ヒトＧＨ３、ヒトＦＬ細胞等の動物細胞、双子葉又は単子葉植物細胞（例えばタバコ）が挙げられる。
組換えベクターの宿主細胞への導入方法としては、宿主細胞の種類に応じて、例えばエレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法、酢酸リチウム法、リポフェクション法、ウイルス法、アグロバクテリウム法などが挙げられる。また、上記の各宿主細胞への遺伝子導入は、組換えベクターによらない方法、例えばパーティクルガン法なども用いることができる。
本発明の宿主細胞を適当な培養培地中で培養し、その培養物から本発明のポリペプチドを得ることができる。「培養物」とは、培養上清のほか、培養細胞若しくは培養菌体又は細胞若しくは菌体の破砕物のいずれをも意味する。
本発明の宿主細胞を培養する方法は、その宿主細胞の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。
大腸菌や酵母菌等の微生物を宿主として得られた宿主細胞を培養する培地としては、微生物が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、形質転換体の培養を効率的に行うことができる培地であれば、天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。炭素源としては、該生物が資化し得るものであればよく、グルコース、フラクトース、スクロース、デンプン等の炭水化物、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類が用いられる。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機酸若しくは有機酸のアンモニウム塩又はその他の含窒素化合物のほか、ペプトン、肉エキス、コーンスチープリカーなどが用いられる。無機塩類としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウムなどが用いられる。
培養後、本発明のポリペプチドが菌体内又は細胞内に生産される場合には、菌体又は細胞を破砕することにより該ポリペプチドを抽出する。また、ポリペプチドが菌体外又は細胞外に生産される場合には、培養液をそのまま使用するか、遠心分離等により菌体又は細胞を除去する。その後、タンパク質の単離精製に用いられる一般的な生化学的方法、例えば硫酸アンモニウム沈殿、ゲルクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどを単独で又は適宜組み合わせて用いることにより、前記培養物中から本発明のポリペプチドを単離・精製することができる。
３．医薬組成物
本発明はさらに、上記の本発明のポリペプチド又はベクターを含む、神経変性疾患を治療及び／又は予防するための医薬組成物を提供する。
本発明のポリペプチドは、後述の実施例（マウス実験）で証明されるように、変異（Ｇ９３Ｒ）ＳＯＤ１誘導（ＡＬＳモデル）による神経細胞死、あるいは変異（Ｍ１４６Ｌ）ＰＳ−１又はＡβ（１−４３又は２５−３５）誘導（ＡＤモデル）による神経細胞死を抑制したことから、神経変性疾患における神経細胞保護作用を有する。
本発明のポリペプチド、特に配列番号１によって示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド（すなわち、コリベリン）は、ＡＤＮＦ（配列番号５）の配列とＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（配列番号６）の配列とを融合させた配列を有している。
ＡＤＮＦは、変異ＳＯＤ１（例えばＡ４Ｔ−ＳＯＤ１、Ｇ８５Ｒ−ＳＯＤ１、Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１）誘導（ＡＬＳモデル）による神経細胞死から神経細胞を保護する効果、及びＡβ傷害（ＡＤモデル）による神経細胞死から神経細胞を保護する効果を有するが、Ａβ傷害に対する保護効果は約１ｎＭ以上の用量で大きく低減する。またＡＤＮＦによる延命効果は小さい。
ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７は、変異（Ｍ１４６Ｌ）ＰＳ−１又はＡβ（１−４３）誘導（ＡＤモデル）による神経細胞死から神経細胞を保護するが、変異ＳＯＤ１誘導（ＡＬＳモデル）による神経細胞死から神経細胞を保護することができなかった。
これに対して、本発明のコリベリンは、ＡＤＮＦ及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と比較して、１０ｆＭ以上、特に１００ｆＭ以上の用量で、ＡＬＳ及びＡＤモデルのいずれにおいても神経細胞の強力な保護効果を示し、その保護効果は１００ｎＭの用量でも減少しなかった。また、本発明のコリベリンは、ＡＬＳモデルマウスを使用した実験で延命効果及び運動機能の約７０％回復効果を与える。
上記の知見に基づき、コリベリンを含む本発明のポリペプチドは、神経細胞の変性及び／又は脱落に関連する神経細胞の細胞死を原因とする神経変性疾患に対する治療薬として有効であることが判明した。それゆえ、本発明のポリペプチドは、神経細胞死を抑制する活性、すなわち、神経変性疾患において神経細胞の変性及び／又は脱落に関連する神経細胞の細胞死、あるいは該神経細胞の細胞死に導く神経細胞の傷害性の増強、を阻害、拮抗又は抑制する、活性を有する。
本発明の治療対象である神経変性疾患には、例えば大脳変性疾患、例えばＡＤ、パーキンソン病、進行性核上性麻痺、ハンチントン舞踏病（ＨＤ）など、脊髄変性疾患／運動ニューロン変性疾患、例えばＡＬＳ、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ：ウェルデニッヒ・ホフマン病、ケーベルベルク・ウェランダー病）、脊髄小脳性運動失調症球脊髄性筋萎縮症（ＢＳＭＡ：ケネディ・オルター・スン症候群）などが含まれるが、これらに限定されない。本明細書において、「運動ニューロン変性疾患」とは、運動を制御する身体の上位および下位運動ニューロンに進行性、退行性障害をきたす神経変性疾患をいう。
神経細胞死は、例えばＡＬＳでは、例えば変異ＳＯＤ１によって誘発されるし、あるいはＡＤでは、例えば変異ＡＰＰ、ＰＳ−１又はＰＳ−２によって、あるいはＡβによって誘発されるし、あるいはＨＤでは、例えばポリグルタミンリピートの変異によって誘発される。
本発明の医薬組成物は、上記神経変性疾患の発症を防止または遅延する予防剤として、該疾患を正常な状態に回復させる、あるいは該疾患の症状を軽減又は抑制する治療剤として使用されうる。
本発明の医薬組成物はまた、運動ニューロン変性疾患に起因する病態の改善に有効である。病態の改善とは、例えば、筋萎縮、筋力低下、球麻痺（顔面・咽頭、舌の筋萎縮、筋力低下、それによる言語障害、嚥下障害）、筋肉の線維束性収縮、呼吸障害の改善をいう。
本発明の医薬組成物は、製薬業界で公知の種々の方法にて各種製剤形態に製造し、医薬品として提供することができる。
本発明の医薬組成物を経口投与する場合は、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、丸剤、内用水剤、懸濁剤、溶液剤、乳剤、シロップ剤等に製剤化するか、使用する際に再構成させることができる乾燥形態にしてもよい。また、本発明の医薬組成物を非経口投与する場合は、静脈内注射剤（点滴を含む）、筋肉内注射剤、腹腔内注射剤、皮下注射剤などの注射剤、坐剤などに製剤化し、注射用製剤の場合は単位投与量アンプル又は多投与量容器の状態で提供される。さらに、血液脳関門を通過しうるように製剤化されてもよいし、脊髄や脳室内に投与できるように製剤化されてもよい。
これらの各種製剤は、薬学的に許容される賦形剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、滑沢剤、界面活性剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、溶解補助剤、防腐剤、矯味矯臭剤、無痛化剤、安定化剤、等張化剤等などを適宜選択し、常法により製造することができる。また、医薬組成物中、有効成分である本発明のポリペプチドの含有量は、例えば約０．００１〜約１０重量％であるが、これに限定されない。あるいは、該組成物中の有効成分濃度は、例えば約１００ｆＭ以上、約１ｐＭ以上、約１ｎＭ以上、約１０ｎＭ以上、約１００ｎＭ以上、約１μＭ以上であるが、これに限定されない。
本発明の医薬組成物は、前述の疾患の予防・治療薬剤として用いる場合、ヒト、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ等の哺乳動物に対して非経口的にまたは経口的に投与することができる。本発明の医薬の投与量や投与回数は、投与対象の年齢、性別、症状、投与経路により適宜変更しうる。例えば、本発明のポリペプチドの有効量と適切な希釈剤及び薬理学的に使用し得る担体との組み合わせとして投与される量は、例えば、１日につき体重１ｋｇあたり約１〜約５００μｇの範囲内であるが、これに限定されない。
また、本発明の医薬組成物の有効成分は、本発明のポリペプチドをコードするＤＮＡであってもよい。上記オリゴペプチドをコードするＤＮＡを上記疾患に対する遺伝子治療剤として使用する場合は、該ＤＮＡが組込まれたベクターを投与する方法が挙げられる。ベクターの例としては、プラスミド、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、レトロウイルスベクター等が挙げられる。ウイルスベクターを用いて生体に感染させることにより、治療剤をｉｎ  ｖｉｖｏで効率よく発現させることができる。あるいは、上記ベクター又はＤＮＡをリポソーム（正電荷リポソーム、正電荷コレステロールなど）に導入し、そのリポソームを投与する方法も有効な治療法として用いることができる。
遺伝子治療剤の投与形態としては、大腿四頭筋、大臀筋などの筋肉、脳室、脊髄等への局所投与、あるいは、通常の静脈内、動脈内等の全身投与のいずれでもよいが、局所投与が好ましい。さらに、カテーテル技術、外科的手術等と組み合わせた投与形態を採用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
なお、以下の実施例において記載する神経細胞株を用いたすべての実験は、独立した導入と処理を少なくとも３回繰り返したもので、各々基本的に同じ結果を得た。統計解析は一方向ＡＮＯＶＡとそれにつづくＢｏｎｆｅｒｒｏｎｉ／Ｄｕｎｎ  ｐｏｓｔ−ｈｏｃ  ｔｅｓｔによって行い、ｐ＜０．０５を有意と評価した。
また、動物実験については、北米神経学会の動物及びヒト使用法則（Ｐｏｌｉｃｉｅｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ａｎｉｍａｌｓ  ａｎｄ  Ｈｕｍａｎｓ  ｉｎ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ）と、日本国慶應義塾大学動物実験委員会の実験動物の使用と飼育ガイドライン（Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ  ｆｏｒ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ａｎｉｍａｌｓ  ｏｆ  ＫＥＩＯ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）に従って実施した。すべての実験手順については、慶應義塾大学実験動物委員会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ａｔ  ＫＥＩＯ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）の許可を得た。
【実施例１】種々の因子により誘導される神経細胞死に対するコリベリンの保護効果
（１）試験材料
ｐｃＤＮＡベクターに入れたＭ１４６Ｌ−ＰＳ１  ｃＤＮＡは既報（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２１：９２３５−９２４５）に記載されている。
変異ＳＯＤ１（Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１）のｃＤＮＡは東京大学医学部（日本国）辻省次博士から譲与された。
コリベリン：ＡＤＮＦ−ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ＳＡＬＬＲＳＩＰＡ−ＰＡＧＡＳＲＬＬＬＬＴＧＥＩＤＬＰ：配列番号１）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ＰＡＧＡＳＲＬＬＬＬＴＧＥＩＤＬＰ：配列番号６）、ＡＤＮＦ（ＳＡＬＬＲＳＩＰＡ：配列番号５）は合成した（Ｇｌａｚｎｅｒ  ＧＷ，ｅｔ  ａｌ．，１９９９，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ  ７３：２３４１−２３４７）。
抗ＳＯＤ１抗体はＭＢＬ（名古屋、日本国）から購入した。
ラット胎児１３日（Ｅ１３）の初代培養神経細胞とマウス神経芽腫細胞ＮＴＧ１８のハイブリッド細胞であるＦ１１細胞は、１８％ＦＢＳ（Ｈｙｃｌｏｎｅ，Ｌｏｇａｎ，ＵＴ）と既報の抗生物質（Ｐｌａｔｉｋａ  Ｄ，ｅｔ  ａｌ．，１９８５，Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  ８２：３４９９−３５０３；Ｙａｍａｔｓｕｊｉ  Ｔ，ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７２：１３４９−１３５２；Ｈｕａｎｇ  Ｐ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｍｏｌ  Ｈｕｍ  Ｒｅｐｒｏｄ  ６：１０６９−１０７８；Ｎｉｉｋｕｒａ  Ｔ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ，２１：１９０２−１９１０）を含むＨａｍ’ｓ  Ｆ−１２培地（ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）で培養した。
ＮＳＣ３４細胞は運動神経系のマウス胎児脊髄初代培養細胞とマウス神経芽腫細胞ＮＴＧ１８のハイブリッド細胞で、１０％ＦＢＳと抗生物質（Ｃａｓｈｍａｎ  ＮＲ，ｅｔ  ａｌ．，１９９２，Ｄｅｖ  Ｄｙｎ  １９４：２０９−２２１；Ｄｕｒｈａｍ  ＨＤ，ｅｔ  ａｌ，１９９３，Ｎｅｕｒｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ  １４：３８７−３９５）を含むＤＭＥＭ培地で培養した。
（２）試験方法
（２−１）神経細胞死試験
（ｉ）Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１遺伝子またはＧ９３Ｒ−ＳＯＤ１遺伝子により誘導される神経細胞死試験
上記Ｆ１１細胞（７ｘ１０４ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌ，６−ｗｅｌｌプレート，Ｈａｍ’ｓ  Ｆ−１２（１８％ＦＢＳ）培地で１２−１６時間培養）に、Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１遺伝子またはＧ９３Ｒ−ＳＯＤ１遺伝子をリポフェクション（ｃＤＮＡ  ０．５μｇ；ＬｉｐｏｆｅｃｔＡＭＩＮＥ  １μｌ；ＰＬＵＳ  Ｒｅａｇｅｎｔ，２μｌ）で無血清下３時間の条件で導入し、Ｈａｍ’ｓ  Ｆ−１２（１８％ＦＢＳ）で２時間培養した。培地を種々の濃度（１００ａＭ，１ｆＭ，１０ｆＭ，１００ｆＭ，１ｐＭ，１０ｐＭ，１００ｐＭ，１ｎＭ，１０ｎＭ，１００ｎＭ）のコリベリンまたはＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ペプチドの存在下または非存在下のＨａｍ’ｓ  Ｆ−１２（１０％ＦＢＳ）に交換し、導入から７２時間後、細胞死率を既報のトリパンブルー排除法（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２１：９２３５−９２４５；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ，２００１，Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  ９８：６３３６−６３４１）で測定することよって得た。
（ｉｉ）Ａβ（１−４３）ペプチドにより誘導される神経細胞死試験
マウス皮質神経細胞の初代培養を、ポリ−Ｄ−リシン−被覆９６ウェルプレート（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｂａｋｅｌｉｔｅ，Ａｋｉｔａ，Ｊａｐａｎ）上で、既報に従い（Ｓｕｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，１６：７０８−７２３）血清の不存在及びＮ２上清の存在下で実施した。この方法による神経細胞の純度は９８％以上であった。調製した神経細胞（１ウェルあたり５．０×１０４細胞、１ウェルあたり１００μｌ培地）を、種々の濃度（１００ａＭ，１ｆＭ，１０ｆＭ，１００ｆＭ，１ｐＭ，１０ｐＭ，１００ｐＭ，１ｎＭ，１０ｎＭ，１００ｎＭ）のコリンベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ペプチドの存在又は不存在下で７２時間培養した。初代培養神経細胞は培地交換中、一時的に脆弱するので、神経細胞を２５μＭのＡβで次のように処理した。まず、古い培地の半分（５０μｌ）を捨てた。次に、５０μＭのＡβと種々の濃度のコリベリンのコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ペプチドを含む予熱した新鮮培地５０μｌを培養物に加えた。Ａβ（１−４３）はＰｅｐｔｉｄｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅから購入した。神経細胞死を誘導するために２５μＭ濃度で用いたＡβペプチドは、３７℃、７２時間の細胞培養の間に、培地において凝集物を形成した（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２１：９２３５−９２４５）。
ＷＳＴ−８細胞生存アッセイは、既報に従い（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ，２００１，Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  ９８：６３３６−６３４１）、Ｃｅｌｌ  Ｃｏｕｎｔｉｎｇ  Ｋｉｔ−８を用いて行った。
カルセイン（ｃａｌｃｅｉｎ）アッセイは、ｃａｌｃｅｉｎ−ＡＭ（Ｄｏｊｉｎｄｏ，Ｋｕｍａｍｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）によって既報に従い（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２１：９２３５−９２４５）、行った。
これらのアッセイは同時に行った。Ａβ処理７２時間後、細胞をＷＳＴ−８溶液１０μｌ及び６００μＭ  ｃａｌｃｅｉｎ−ＡＭ  １μｌの混合物に加え、３７℃にてＣＯ２インキュベーター内で２時間培養し、ＷＳＴ−８吸収をＯ．Ｄ．４５０として測定した。バックグランウンドを下げるために培地をリン酸緩衝生理食塩水に交換した後、カルセイン−特異的蛍光（励起：４８５ｎｍ、発光：５３５ｎｍ）を蛍光顕微鏡で観察又はスペクトロフルオロメータ（Ｗａｌｌａｃ  １４２０  ＡＲＶＯｓｘ  Ｍｕｌｔｉ  Ｌａｂｅｌ  Ｃｏｕｎｔｅｒ；Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ，ＵＳＡ）にて測定した。
（２−２）免疫ブロット解析
免疫ブロット解析を、既報に従い（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，上記２報）、実施した。野生型ＳＯＤ１遺伝子または変異ＳＯＤ１遺伝子のタンパク発現を調べるため、各ＳＯＤ１遺伝子導入細胞の溶解液をＳＤＳ−ＰＡＧＥに供した（２０μｇ／レーン）。ＰＶＤＦシートに電気的にブロットした後、通常の方法でブロッキングし、抗ＳＯＤ１抗体と反応させ、１：５０００希釈でホースラディッシュ−パーオキシダーゼ結合抗マウスＩｇＧ抗体（Ｂｉｏ−Ｒａｄ  Ｌａｂ．Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ，ＵＳＡ）と反応させた。抗体と反応したバンドをＥＣＬ（Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｐｈａｒｍａｃｉａ  Ｂｉｏｔｅｃｈ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）で検出した。
（３）結果
（３−１）Ａβ（１−４３）誘導−神経細胞死に対するコリベリンまたはＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ペプチドによる保護
１０ｎＭ  Ａβ（１−４３）は、大規模な神経細胞死を引き起こす原因となっていることが報告されている（Ｙａｎｋｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，１９９０，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２５０：２７９−２８２；Ｌｏｏ  ｅｔ  ａｌ．，１９９３，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０：７９５１−７９５５；Ｐｉｋｅ  ｅｔ  ａｌ．，１９９３，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，１３：１６７６−１６８７；Ｇｓｃｈｗｉｎｄ  ａｎｄ  Ｈｕｂｅｒ，１９９５，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ．，６５：２９２−３００；Ｋａｎｅｋｏ  ｅｔ  ａｌ．，１９９５，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｈｅｍ．，６５：２５８５−２５９３；Ｇｉｏｖａｎｎｉ  ｅｔ  ａｌ．，１９９９，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７４：１９０１１−１９０１６；Ｓｕｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，２００１，ＢＢＲＣ，２８２：５４８−５５６）。また、ＡＤ（アルツハイマー病）の発症原因の一つと考えられているＡβ（１−４３）による神経毒性に対し、ＨＮ及びＳ１４ＧＨＮ（ＨＮＧ）の保護効果が確認されている（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｓｃｉ  ２１：９２３５−９２４５；Ｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，１９９６，Ａｍ  Ｊ．Ｐａｔｈｏｌ．，１４８：１２５７−１２６６）。ＡＤＮＦは、もともとアストロサイトの初代培養物から精製されたものであり、アルツハイマー病のアミロイドベータペプチドを含む幾つかのアルツハイマー関連疾患傷害による細胞保護作用が示されている。
初代培養皮質神経細胞を２５μＭのＡβ（１−４３）で処理すると、非処理のコントロール細胞に比べて７２時間以内に細胞生存率が顕著に減少した（図１ａ）。神経細胞を１０ｆＭコリベリン又は１ｐＭ  ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７の存在下において２５μＭのＡβ（１−４３）で処理すると、約半数の神経細胞がレスキューされた。完全な保護は、１００ｆＭコリベリン又は１０ｐＭ  ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７によって達成された。この結果から、コリベリンはＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７より１００倍強力であることがわかる。Ｓ１４Ｇ−ＨＮ（ＨＮＧ）が１０ｎＭ濃度で完全な保護作用を発揮する事実からすると、コリベリンはＨＮＧよりも１００，０００倍強力であるといえる。ＡＤＮＦがＡβ（１−４３）により誘導される細胞死から神経細胞を１００ｆＭで完全に保護し、そしてその保護活性は１ｎＭ以上では減衰した。コリベリンはＡＤＮＦと同等に強力であり、さらに、その保護活性は１００ｎＭでも失われなかった。このことは、コリベリンがＡＤＮＦと同様に低濃度で作用し、高濃度ではＨＮＧのように作用することを示している。カルセイン（ｃａｌｓｅｉｎ）を用いた細胞生存活性の測定はこれらの観察を確認したものである（図１ｂ）。
（３−２）Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１誘導−神経細胞死に対するコリベリンの保護作用
ＨＮＧはＭ１４６Ｌ−ＰＳ１による細胞死を１００ｎＭで完全に抑制し、そして、ＡＤＮＦはＭ１４６Ｌ−ＰＳ１による細胞死を抑制しないことが既に報告されている（Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｙ  ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ，９８：６３３６−６３４１及び９８：１２８５４；Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ，Ｙ  ｅｔ  ａｌ．，２００１，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．，２１：９２３５−９２４５）。変異ＰＳ１による神経毒性に対するコリベリンの効果を明らかにするために、Ｆ１１細胞をＭ１４６Ｌ−ＰＳ１でトランスフェクトした神経細胞に対するコリベリンの効果をＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と比較した。７２時間後、細胞死率をトリパンブルー排除法により測定した。
変異ＰＳ１遺伝子によるトランスフェション後、神経細胞の約５０％が死滅したが、無処理又は空ベクターでトランスフェクトしたものは１０％しか死滅しなかった。変異遺伝子でトランスフェクトした神経細胞を１００ｆＭコリベリンで処理すると、神経細胞は無処理又は空ベクターでトランスフェクトしたのと同程度しか死滅しなかった（図２）。これは、変異ＰＳ１により誘導される細胞死が１００ｆＭコリベリンによって完全に抑制されることを示している。一方、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７は、１０ｐＭでその完全な保護を示した。ＡＤＮＦがＰＳ１変異による神経細胞死を抑制しない事実からすると、コリベリンはＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ドメインを介してその保護活性を発揮すること、そしてそのＰＳ１変異に対するＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ドメインの保護活性はＡＤＮＦドメインによって増強されることが示唆される。
（３−３）Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１誘導−神経細胞死に対するコリベリンの保護
ＡＤＮＦはＳＯＤ１変異による毒性から神経細胞を保護することが既に報告されている。変異ＳＯＤ１による神経毒性に対するコリベリンの効果を明らかにするために、Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１でトランスフェクトした神経細胞に対するコリベリンの効果をＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（幾つかのアルツハイマー病関連研究によって誘導される神経細胞死に拮抗するが、ＳＯＤ１変異体により誘導される神経細胞死には拮抗しないことが見出されている：Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  Ｙ，ｅｔ  ａｌ．，上記２報）と比較した。Ｆ１１細胞にＧ９３Ｒ−ＳＯＤ１遺伝子をトランスフェクションし、これに対する種々の濃度（１００ａＭ，１ｆＭ，１０ｆＭ，１００ｆＭ，１ｐＭ，１０ｐＭ，１００ｐＭ，１ｎＭ，１０ｎＭ，１００ｎＭ）のコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７の影響を調べた。７２時間後、細胞死率をトリパンブルー排除法により測定した（図３）。
Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１遺伝子によるトランスフェション後、Ｆ１１神経細胞の約５０％が死滅したが、無処理又は空ベクターでトランスフェクトしたものは１０％しか死滅しなかった。Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１でトランスフェクトした神経細胞を１ｐＭコリベリンで処理すると、神経細胞は無処理又は空ベクターでトランスフェクトしたのと同程度しか死滅しなかった。これは、Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１遺伝子により誘導される細胞死が１ｐＭコリベリンによって完全に抑制されることを示している。Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１でトランスフェクションしたＦ１１神経細胞に種々の濃度のＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７を処理してその効果を調べたが、細胞死に対する細胞保護効果はなかった。
上記のデータは、コリベリンはＡＤＮＦドメインを介してその保護活性を発揮すること、そしてＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７ドメインは、Ｇ９３Ｒ−ＳＯＤ１誘導性細胞死にはほとんど影響を与えないことを示す。
【実施例２】Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１による神経細胞死に対するコリベリンの神経保護活性とそのＡＤＮＦドメインの二量体化との関係
Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１により誘導される神経細胞死に対するコリベリンとＡＤＮＦ併用による保護効果を調べた。１０ｎＭ  ＡＤＮＦの存在下又は非存在下で、Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１をトランスフェクトしたＦ１１細胞を、種々の濃度（１００ａＭ，１ｆＭ，１０ｆＭ，１００ｆＭ，１ｐＭ，１０ｐＭ，１００ｐＭ，１ｎＭ，１０ｎＭ，１００ｎＭ）のコリベリン又はＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７で処理した。
トランスフェクションから７２時間後、細胞死率をトリパンブルー排除法にて測定した（図４）。変異ＰＳ１遺伝子によるトランスフェション後、神経細胞の約５０％が死滅したが、無処理又は空ベクターでトランスフェクトしたものは１０％しか死滅しなかった。１００ｎＭ  ＡＤＮＦ自体は基本細胞死及びＭ１４６Ｌ−ＰＳ１による神経細胞死のいずれにも影響を与えなかった。Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１でトランスフェクトした１００ｎＭ  ＡＤＮＦ存在下にある神経細胞を、１０ｐＭコリベリンで処理すると、神経細胞は無処理（Ｎｏ）又は空ベクター（Ｖｅｃ）でトランスフェクトした場合と同程度しか死滅しなかった。これは、Ｍ１４６Ｌ−ＰＳ１遺伝子により誘導される細胞死が１０ｐＭコリベリンによって完全に抑制されたが、この濃度は、１００ｎＭ  ＡＤＮＦ処理を併用しない場合の１００分の１であることを示している。これとは対照的に、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７は単独でも１０ｐＭでその完全な保護作用を発揮し、それは１００ｎＭ  ＡＤＮＦ無処理、１００ｎＭ  ＡＤＮＦ＋コリベリン処理と同程度であった。
上記のデータから、１００ｎＭ  ＡＤＮＦは、ＡＤＮＦドメインを介してコリベリンの二量体化を競合的に拮抗し、その神経保護作用がＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と同程度になったことを示している。
【実施例３】ＡＬＳモデル動物による運動能力試験
（１）使用動物
９３位にＧｌｙからＡｌａへの変異（Ｇ９３Ａ）を有する、ヒトＦＡＬＳ関連変異ＳＯＤ１遺伝子を発現するトランスジェニックマウス（Ｔｇ）マウス（以下、「Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  Ｔｇマウス」と称する）はＡＬＳのモデルマウスとして最も確立されたものである（Ｇｕｒｎｅｙ  ＭＥ，ｅｔ  ａｌ．，１９９４，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２６４：１７７２−１７７５；Ｇｕｒｎｅｙ  ＭＥ，ｅｔ  ａｌ．，１９９７，Ｊ  Ｎｅｕｒｏｌ  Ｓｃｉ  １５２  Ｓｕｐｐｌ  １：Ｓ６７−７３）。Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  Ｔｇマウスは、正常に生まれた後、全例ヒトＡＬＳと極めて似た症状を発症し、急速に死に至る。Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  ＴｇマウスはヒトＡＬＳに臨床的にも病理学的にも似ている運動神経細胞退行を発症し、これまで世界的にもＡＬＳの最も優れたモデルとされており、ＡＬＳ患者のための有効な候補薬を同定するために使用されている。
（２）試験方法
上記モデルマウスを使って、Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１による神経毒性に対するコリベリンの効果をｉｎ  ｖｉｖｏで確かめた。
Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  ＴｇマウスはＪａｃｋｓｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｂａｒ  Ｈａｒｂｏｒ，ＭＥ）から購入した。Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  Ｔｇマウスは、Ｃ５７ＢＬ／６Ｊマウス（ＣＬＥＡ  Ｊａｐａｎ，Ｉｎｃ．）との交配によりヘミ接合体マウスとして維持した。マウスはＳＰＦ室（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｐａｔｈｏｇｅｎ−ｆｒｅｅ  ａｎｉｍａｌ  ｆａｃｉｌｉｔｙ；２３±１℃、５５±５％湿度）で１２時間  明／暗サイクル（７：００ＡＭ−７：００ＰＭ）で飼育した。ガンマー線照射したＰｉｃｏｌａｂ  Ｒｏｄｅｎｔ  Ｄｉｅｔ２０（ＰＭＩ  Ｆｅｅｄｓ  Ｉｎｃ．Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）と次亜硫酸ナトリウム（５ｐｐｍ）入り無菌脱イオン蒸留水を自由に与えた。
Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  Ｔｇマウスを生後１０週間目に腹腔内注射により１０％ネンブタール（ｓｏｄｉｕｍ  ｐｅｎｔｏｂａｒｂｉｔａｌ  ６０ｍｇ／ｋｇ）で麻酔し、定位装置手術台上でマウス用Ｃ３１５ＧＳ−４カニューラシステム（Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｏｎｅ  Ｉｎｃ．，Ｒｏａｎｏｋｅ，ＶＡ）を無菌下でマウス左脳室に頭蓋骨にドリルで穴をつくることにより移植した。カニューラを手術用接着剤と歯科用セメントにより固定した。
生後８０日目にマウスを無作為に生理食塩水（コントロール）投与群（ｎ＝７）、１００ｆｍｏｌコリベリン投与群（ｎ＝６）、１０ｐｍｏｌコリベリン投与群（ｎ＝７）、１ｎｍｏｌコリベリン投与群（ｎ＝７）、３０ｎｍｏｌ  ＡＤＮＦ投与群（ｎ＝５）に分けた。コントロール群には生理食塩水３μｌを、コリベリン投与群にはコリベリン（１００ｆｍｏｌ，１０ｐｍｏｌ，１ｎｍｏｌ）３μｌを、ＡＤＮＦ投与群にはＡＤＮＦ（３０ｎｍｏｌ）３μｌを各日実験終了時まで脳室内（ｉ．ｃ．ｖ．）注入した。ここで、コリベリンとＡＤＮＦは注入のために生理食塩水に溶解した。注入は、カニューラチューブ（Ｃ２３２，ＰＥ５０／Ｔｈｉｎ  ｗａｌｌ，Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｏｎｅ）によってハミルトンシリンジに繋いだＣ３１５ＩＳ−４内カニューラ（ハミルトンシリンジ）によって行った。
運動機能（モーターパーフォーマンス）は毎週ローターロッド（ＣＬＥＡ  Ｊａｐａｎ  Ｉｎｃ．）により評価した。カニューラの移植後、マウスを２日間ローターロッドに慣れさせた。マウスを５ｒｐｍで回転する枝に載せ、留まることのできる時間を自動的に検出した。マウスが７分間ロッド上に留まれば、スコア７分としてテストを終えるプロトコールとした（Ｌｉ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．，２０００，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８８：３３５−３３９；Ｋａｓｐａｒ  ＢＫ，ｅｔ  ａｌ．，２００３，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０１：８３９−８４２）。病気発症の定義として、マウスがローターロッドに７分間留まれなくなった１日目を病気発症とした。
また、死亡の定義として、マウスを仰向けにして３０秒以内に元に戻れない時を死亡とした（Ｌｉ  Ｍ，ｅｔ  ａｌ．，上記）。
（３）結果
コントロール群のマウスは約１１０日で、運動機能の衰退を示した。その後、コントロール群のマウスは次第に運動障害が進行し、約１４０日で本試験を実施することが不可能となった。これに対し、ＡＤＮＦ投与群のマウスは、約１３０日まで運動機能を維持した。コリベリン処置はＡＤＮＦ処置と同様に運動機能を向上させた。１００ｆｍｏｌコリベリン投与群は、約１２０日で運動機能の衰退を示し、本処置でもまた病気の末期ステージまで運動機能を保持させることができた。１ｎｍｏｌコリベリン処置は、本モデルマウスに対する最も強力な保護作用を発揮し、運動機能を向上させた（図５）。
コリベリンまたはＡＤＮＦ処置群における発症は、該処置によって遅延する傾向を示した（図６ａ）。１ｎｍｏｌコリベリン処理は、最も強力で約１７日間発症を遅延させた。コントロール群及びＡＤＮＦ処置群の平均生存日数は、それぞれ、１４２．７日及び１４５．０日であり、両群において生存率には違いのないことが確認された（図６ｂ）。１００ｆｍｏｌ，１０ｐｍｏｌ，１ｎｍｏｌコリベリン処置群の平均生存日数は、それぞれ、１５３．３日、１５９．４日、及び１５６．７日であり、コリベリン処理は、延命効果を有することが確認された。１０ｐｍｏｌコリベリン処理が最も強力で、１１．７％延命させた。
【実施例４】コリベリンのＩＣＶ投与はＡβ（２５−３５）により誘導される空間的作業記憶損傷（ｓｐａｔｉａｌ  ｗｏｒｋｉｎｇ  ｍｅｍｏｒｙ  ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ）を向上させる
Ａβペプチドのｉ．ｃ．ｖ投与は空間的作業記憶損傷を誘導すると報告されている。Ａβペプチドの神経毒性領域であるＡβ（２５−３５）は、１回のｉ．ｃ．ｖ投与によってＹ迷路における空間的作業記憶障害を誘導することが示されている。本試験では、ｉｎ  ｖｉｖｏにおけるＡβ毒性に対するコリベリンの神経保護効果を調べた。
３ヶ月齢の雄性ＣＤ−１マウスに１ｎｍｏｌのコリベリンと３μｌの生理食塩水、または３μｌの生理食塩水のみを３週間に１回、左側脳室にｉ．ｃ．ｖ．投与した。コリベリンの最初の投与から１時間後、５μｌの生理食塩水と１０ｎｍｏｌのＡβ（２５−３５）、または５μｌの生理食塩水のみを右側の脳室に投与した。Ａβペプチド投与から３週間後、各マウスの空間的作業記憶をＹ迷路において調べた。Ｙ迷路の各アームはグレーのプラスチック（長さ４０ｃｍ、高さ１２ｃｍ、底部の幅３ｃｍ、上部の幅１０ｃｍ）でできており、３つのアームは互いに１２０°の角度で連結していた。マウスをＹ迷路の一つのアームの端に置き、８分間自由に各アームを探検させた。調べた項目は、（１）各アームへのエントリーの頻度、（２）アームエントリー全時間、（３）自発的交替行動率、及び（４）イベント（事象）であった。自発的交替行動率とは、走行中の全選択（「全エントリーマイナス２」；なぜなら最初の二つの選択は走行中に成功であるか間違っているかを決められないため）に対して前回の２つの選択（「成功選択」）とは異なるアーム選択の割合と定義される。例えば、マウスが１−２−３−２−３−１−２−３−２−１のような１０個のエントリーをした場合は、全８選択（１０エントリーマイナス２）中５つの成功選択があることになる。従って、この場合、自発的交替行動率は６２．５％である。
コリベリンもＡβ（２５−３５）のいずれの処理も行わないマウス（ｎ＝７）の自発的交替行動率％（ＳＡ％）は約７０％であり、これらのマウスの空間的作業記憶が正常であることを示す。これに対し、Ａβ（２５−３５）処理マウスはＳＡ％が減少し、Ａβ（２５−３５）が空間的作業記憶を損傷させたことを示す。コリベリン処置はこの損傷をコントロールマウスのレベルと同様、７０％まで回復させた（図７）。これらのデータはコリベリンがＡβ（２５−３５）による毒性から神経細胞を保護したことを示す。
【実施例５】ＡＬＳマウスに対するコリベリンのｉｎ  ｖｉｖｏ効果
Ｇ９３Ａ−ＳＯＤ１  Ｔｇマウス（ＡＬＳモデルマウス、７０日齢）の左脳室に無菌下にカニューラを固定し、コリベリン（２日あたり、３μｌ生理食塩液中１０ｐｍｏｌ）をｉｃｖ注入し、その保護効果を、同量のＡＤＮＦ及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と比較した（図８）。
コントロール（ｎ＝１６）、ＡＤＮＦ（ｎ＝１５）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ｎ＝１４）又はコリベリン（ｎ＝１３）で処置されたマウスの（１−発症率）（図８ａ）及び生存率（図８ｂ）を、Ｋａｐｌａｎ−Ｍｅｉｅｒライフテストによって比較した結果、コリベリン処置群は、ＡＤＮＦ処置群（約１０６日）及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７処置群（約１０８日）と比べて、ＡＬＳの発症を約１１４日まで完全に遅延させ、また延命率についても、ＡＤＮＦ処置群（約１３３日）及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７処置群（約１３８日）と比べて、約１４５日まで１００％のマウスを延命させた。平均死亡年齢もまた、コリベリン処置マウスが最も長く、約１５３日であった（図８ｃ）。
さらに、ローターロッドテストによって運動機能を評価した（図８ｄ）。コントロール（ｎ＝１３）、ＡＤＮＦ（ｎ＝１４）、ＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７（ｎ＝１４）又はコリベリン（ｎ＝１２）で処置されたマウスを５ｒｐｍで回転するロッドの上に置き、最大４２０秒にわたって観察し、統計学的解析をＡＮＯＶＡとＦｉｓｃｈｅｒのＰＬＳＤによって行った。コリベリン処置マウス群では、ＡＤＮＦ処置群及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７処理群と比べて、運動機能が最も改善された。
上記の結果は、コリベリンが、ｉｎ  ｖｉｖｏ毒性を誘導するＧ９３Ａ−ＳＯＤ１に対して、ＡＤＮＦ及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７と比べてより強い神経保護効果をもつことを示している。
【実施例６】コリベリンによる運動ニューロンの保護効果（１）
ＡＬＳモデルマウスにコリベリンを投与したマウス（ｎ＝１２、図９ｅ）の神経保護効果の免疫組織化学的分析を、野生型マウス（ｎ＝３、図９ａ）、コントロール（生理食塩液処置）マウス（ｎ＝５、図９ｂ）、ＡＤＮＦ処置マウス（ｎ＝３、図９ｃ）及びＡＧＡ−Ｃ８Ｒ−ＨＮＧ１７処置マウス（ｎ＝１４、図９ｄ）と比較して行った。各群の死亡したマウスからの脊髄（Ｌ１−３）の切片を、抗ＣｈＡＴ抗体で免疫染色し、腹側灰白柱のＣｈＡＴ（＋）ニューロンをカウントした（図９ｆ）。
その結果、コントロールマウスでは、脊髄中のＣｈＡＴ（＋）ニューロン数が切片あたり約１０個未満であったのに対して、コリベリン処置マウスでは、ＣｈＡＴ（＋）ニューロン数が約１９個であり、このことから、死亡後のマウスを用いた分析ではあったが、コリベリンは神経毒性からニューロンを有意に保護し、脊髄中のＣｈＡＴ（＋）ニューロン数を増加させたことが分かった。
【実施例７】コリベリンによる運動ニューロンの保護効果（２）
ＡＬＳモデルマウスにコリベリンを投与したマウス（ｎ＝１２、図１０Ｄ）の神経保護効果の免疫組織化学的分析を、野生型マウス（ｎ＝３、図１０Ａ）、コントロール（生理食塩液処置）マウス（ｎ＝５、図１０Ｂ）及びＡＤＮＦ処置マウス（ｎ＝３、図１０Ｃ）と比較して行った。各群のマウスからの脊髄（Ｌ１−３）の切片を、抗ＣｈＡＴ抗体で免疫染色し、腹側灰白柱のＣｈＡＴ（＋）ニューロンをカウントした（図９ｆ）。切片は、コリベリン及びＡＤＮＦにより運動機能が上昇している生後１２０日目のマウス（図８ｄ参照）から調製した。
その結果、コントロールマウスでは、脊髄中のＣｈＡＴ（＋）ニューロン数が切片あたり約１９個であったのに対して、コリベリン処理マウスでは、ＣｈＡＴ（＋）ニューロン数が約３２個であった。このことから、コリベリンは神経毒性からニューロンを有意に保護し、脊髄中のＣｈＡＴ（＋）ニューロン数を増加させたことが分かった。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願をそのまま参考として本明細書に組み入れるものとする。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、本発明のポリペプチドは、神経細胞死を有意に抑制し、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病などの神経変死疾患に対して、その発症を遅延させる効果、被験者の運動機能を改善させる効果、被験者を延命させる効果を有する。このため、本発明の医薬組成物は、神経変死疾患の治療又は予防のために有用である。
【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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【配列表】
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