特許 6874134 低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6874134

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法

(51)【国際特許分類】

   A01K 67/033 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   A01K67/033 502

   A01K67/033ZNA

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2019-524211(P2019-524211)

(86)(22)【出願日】2017年11月16日

(65)【公表番号】特表2019-535259(P2019-535259A)

(43)【公表日】2019年12月12日

(86)【国際出願番号】KR2017013008

(87)【国際公開番号】WO2018093166

(87)【国際公開日】20180524

【審査請求日】2019年5月9日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0152491

(32)【優先日】2016年11月16日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】518442000

【氏名又は名称】コリア ハイドロ アンド ニュークリアー パワー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ナム，ソン ヨン

(72)【発明者】

【氏名】ファン，スジン

(72)【発明者】

【氏名】チョン，ヘミン

【審査官】 田中 晴絵

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５３８１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 福岡県立大学心理臨床研究，２０１５年，７巻、６７−７５頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｋ ６７／０３３

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルツハイマー病モデルのショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）に低線量放射線を照射する段階を含む、低線量放射線を利用した、ショウジョウバエのアルツハイマー病の症状を緩和する方法であって、
前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエがＧＭＲ＞Ａβ４２またはｅｌａｖ＞Ａβ４２であり、
前記低線量放射線は、累積線量が０．０５乃至０．１Ｇｙとなるように照射することを特徴とするショウジョウバエのアルツハイマー病の症状を緩和する方法。

【請求項2】

前記アルツハイマー病の症状が運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする、請求項１に記載のショウジョウバエのアルツハイマー病の症状を緩和する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに係り、より詳細には、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

アルツハイマー病は、退行変性脳疾患の中で最も高い発病率を有する疾患であって、アルツハイマー病の発症機序および治療に関する研究が盛んに行われているが、まだ完璧な治療は不可能である。

【0003】

アルツハイマー病は、体内で非正常的に作られたアミロイドベータ４２（Ａｍｙｌｏｉｄ ｂｅｔａ ４２、Ａβ４２）タンパク質が脳に蓄積されることにより、神経伝達を妨げて発生する退行変性脳疾患としてよく知られている。

【0004】

現在アルツハイマー病の治療方法としては、Ａβ４２の蓄積を阻害する薬物投与方法が主に用いられているが、投与期間が長く、治療よりも退行変性疾患の進行速度を遅らせるレベルである。最近、放射線治療が神経医学的にアルツハイマー病の新規な治療手段として台頭しており、既に癌（Ｃａｎｃｅｒ）の治療には低線量放射線が盛んに使われている。

【0005】

ところが、現在、アルツハイマー病に対する低線量放射線の治療効果についての議論がある。マウスモデルを用いて低線量放射線のアルツハイマー病治療効果を主張した先行研究(Wei et al., 2012, Curr Alzheimer Res; Lowe et al., 2009, Radiat Res)があるが、一連の遺伝子群のみをチェックしたばかりで、症状緩和効果を検証することはできなかった。それとは逆に、放射線の治療効果がないと主張した論文(Wang et al., Journal of Radiation research, 2014)が提起されるなど、未だ１００ｍＳｖ以下の低線量放射線を利用したアルツハイマー病治療効果を立証することが可能な科学的根拠が不足している。よって、臨床前に低線量放射線の治療効果テストが可能なｉｎ ｖｉｖｏモデルの構築が必要である。

【0006】

ショウジョウバエには、アルツハイマー病のｉｎ ｖｉｖｏモデルとしてＵＡＳ−ＧＡＬ４システムを用いてアルツハイマー病の代表的な原因タンパク質Ａβ４２をｅｌａｖ−ＧＡＬ４とＧＭＲ−ＧＡＬ４によって各神経（ｎｅｕｒｏｎ）と目で組織特異的に過剰発現させることができるショウジョウバエがよく構築されており、既にアルツハイマー病の発症機序及び治療効果に関する研究に、ヒトに代わるｉｎ ｖｉｖｏモデルとして有用に使われている(Ijima et al., 2004, PNAS; Hong et al., 2012, BBRC; Lee et al., 2016, Dis Model Mech; Park et al., 2013 Biol Pharm Bull)。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、退行変性疾患ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、退行変性疾患の症状が緩和された退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供することにある。
本発明の別の目的は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエを用いて退行変性脳疾患の治療手段として低線量放射線の露出を利用した治療方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法は、ショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）を収集する段階と、前記ショウジョウバエの胚に低線量放射線を照射する段階とを含む。

【0009】

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。また、前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはＧＭＲ＞Ａβ４２またはｅｌａｖ＞Ａβ４２であることを特徴とする。

【0010】

前記低線量放射線は、累積線量が０．０５乃至０．１Ｇｙとなるように照射することを特徴とする。

【0011】

前記退行変性疾患はアルツハイマー病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ ｄｅｓｅａｓｅ）であることを特徴とする。

【0012】

前記退行変性脳疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする。

【0013】

また、本発明は、ショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）に低線量放射線を照射することにより退行変性疾患の症状が緩和されたことを特徴とする、退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供する。

【発明の効果】

【0014】

前述した本発明によれば、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状を緩和する方法を提供するという効果がある。

【0015】

また、退行変性疾患モデルのショウジョウバエに低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状が緩和された退行変性疾患モデルのショウジョウバエを提供するという効果がある。

【0016】

また、退行変性疾患モデルのショウジョウバエの低線量放射線によるアポトーシス及び運動能力まで分析することにより、従来の遺伝子発明の違いだけを確認したモデルのショウジョウバエよりも進歩したｉｎ ｖｉｖｏモデルとして用いることができるという効果がある。

【0017】

また、本発明は、退行変性疾患モデルのショウジョウバエで運動性の低下及びアポトーシス誘導の症状を緩和する適正線量を提示することにより、低線量放射線の治療効果に対する基礎資料として利用できる。

【0018】

また、本発明によれば、退行変性疾患の中でもアルツハイマー病の治療のための手段として、臨床前の低線量放射線の治療効果検証に活用できる有用なｉｎ ｖｉｖｏモデルシステムを提供するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のラフアイ（ｒｏｕｇｈ ｅｙｅ）症状緩和効果を確認したものである。

【図2】低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果を確認したものである。

【図3】低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）の運動性低下症状改善効果を確認したものである。

【図4】低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果を確認したものである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一態様による低線量放射線を利用した、ショウジョウバエの退行変性疾患の症状を緩和する方法は、ショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）を収集する段階と、前記ショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）に低線量放射線を照射する段階とを含む。

【0021】

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはＧＭＲ＞Ａβ４２またはｅｌａｖ＞Ａβ４２であることを特徴とする。前記ＧＭＲ＞Ａβ４２とｅｌａｖ＞Ａβ４２は、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエであり、ＵＡＳ−ＧＡＬ４システムを用いて、アルツハイマー病の代表的な原因タンパク質であるＡβ４２を神経と目で組織特異的に過剰発現させることができるモデルのショウジョウバエである。

【0022】

前記低線量放射線は、累積線量が０．０５乃至０．１Ｇｙとなるように照射することが好ましく（１３７Ｃｓ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）、累積線量が０．０５Ｇｙとなるように照射することがさらに好ましい。

【0023】

前記退行変性疾患はアルツハイマー病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ）であることを特徴とする。アルツハイマー病は、高齢者に主に現れる認知症の主な原因の一つである。アルツハイマー病の原因としては、ベータ−アミロイド（ｂｅｔａ−ａｍｙｌｏｉｄ）タンパク質との関連性が高いことが明らかになった。ベータアミロイドが体内で過剰に作られて脳細胞に蓄積されると、脳神経細胞の機能が低下してアルツハイマー病が発生する。ベータアミロイドは、神経細胞内のミトコンドリアの機能を麻痺または歪曲させて、ミトコンドリアから排出される活性酸素を増加させる。このように増加した活性酸素は、細胞内のタンパク質またはＤＮＡに致命的な傷を負わせ、結果として脳細胞の損傷またはアポトーシス（ａｐｏｐｔｏｓｉｓ）をもたらす。

【0024】

前記退行変性疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする。

【0025】

また、本発明の他の一態様による退行変性脳疾患モデルのショウジョウバエは、ショウジョウバエの胚（ｅｍｂｒｙｏ）に低線量放射線を照射することにより、退行変性疾患の症状が緩和されたことを特徴とする。

【0026】

前記ショウジョウバエはアルツハイマー病モデルのショウジョウバエであることを特徴とする。また、前記アルツハイマー病モデルのショウジョウバエはＧＭＲ＞Ａβ４２またはｅｌａｖ＞Ａβ４２であることを特徴とする。

【0027】

前記低線量放射線は、累積線量が０．０５乃至０．１Ｇｙとなるように照射することが好ましく（１３７Ｃｓ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）、累積線量が０．０５Ｇｙとなるように照射することがさらに好ましい。

【0028】

前記退行変性疾患はアルツハイマー病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ）であることを特徴とする。

【0029】

前記退行変性脳疾患の症状は運動性の低下またはアポトーシスの誘導であることを特徴とする。

【0030】

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は、本発明を例示するためのもので、本発明の範囲を限定するものではないのは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

【0031】

実施例１：低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のラフアイ（ｒｏｕｇｈ ｅｙｅ）症状緩和効果の確認

【0032】

低線量放射線によるアルツハイマー病の症状緩和効果を確認するために、ＧＭＲ−ＧＡＬ４を介して、目から特異的にアルツハイマー病の原因タンパク質であるＡβ４２を過剰発現させてラフアイ（ｒｏｕｇｈ ｅｙｅ）の症状を示すアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）(Crowther et al., 2003, Neuroscience; Finelli et al., 2004, Mol Cell Nenrosci)を用いた。対照群としては、ＧＭＲ−ＧＡＬ４のみを持つ正常ショウジョウバエを用いた。すべてのショウジョウバエは、温度２５℃、湿度６０％の培養器で培養した。

【0033】

正常ショウジョウバエ（ＧＭＲ−ＧＡＬ４）とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）からそれぞれ６時間の間、胚（ｅｍｂｒｏ）を収集した。症状緩和効果を累積線量別に調べるために、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）の胚は５つのグループに分け、一つのグループを除いた残りの４つのグループにそれぞれ０．０５Ｇｙ、０．１Ｇｙ、０．２Ｇｙ、４Ｇｙの放射線（１３７Ｃｓ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で成体となるまで育て、成体になった各グループのショウジョウバエの目を顕微鏡を用いて撮影した。

【0034】

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のラフアイ（ｒｏｕｇｈ ｅｙｅ）症状緩和効果を確認するためのショウジョウバエの目の顕微鏡写真は、図１に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）で現れるラフアイ（ｒｏｕｇｈ ｅｙｅ）症状は、累積線量０．０５Ｇｙ群および０．１Ｇｙ群で緩和されることを確認した。０．２Ｇｙの場合は、症状緩和効果が微々たるものであった。

【0035】

実施例２：低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果の確認

【0036】

前記実施例１と同様にして、正常ショウジョウバエ（ＧＭＲ−ＧＡＬ）とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）からそれぞれ６時間の間、胚（ｅｍｂｒｙｏ）を収集し、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）の胚は３つのグループに分け、２つのグループにはそれぞれ０．０５Ｇｙ、４Ｇｙ（１３７Ｃｓ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で３齢期の幼虫（３ｒｄ ｉｎｓｔａｒ ｌａｒｖａ）となるまで育て、幼虫の眼板（ｅｙｅ ｄｉｓｃ）を解剖してアクリジンオレンジ（ａｃｒｉｄｉｎｅ ｏｒａｎｇｅ、ＡＯ）で染色した後、蛍光顕微鏡で観察した。

【0037】

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果を確認するための蛍光顕微鏡の観察結果は、図２に示した。上述したような結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ＧＭＲ＞Ａβ４２）でＡβ４２の過剰発現によって誘導されると知られているアポトーシス（図２における、黒に染色された部分）が０．０５Ｇｙの低線量放射線によって減少することを確認した。４Ｇｙの高線量放射線はアポトーシスを増加させることが分かる。

【0038】

実施例３：低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ−Ａβ４２）の運動性低下症状改善効果の確認

【0039】

低線量放射線によるアルツハイマー病の症状緩和効果を確認するために、ｅｌａｖ−ＧＡＬ４を介して神経（ｎｅｕｒｏｎ）で特異的にＡβ４２タンパク質を過剰発現させて運動性（登坂能力（ｃｌｉｍｂｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ））低下の症状を持つアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）を用いた。対照群としては、ｅｌａｖ−ＧＡＬ４のみ持つ正常ショウジョウバエを用い、すべてのショウジョウバエは、温度２５℃、湿度６０％の培養条件で培養した。

【0040】

正常ショウジョウバエ（ｅｌａｖ−ＧＡＬ４）とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）でそれぞれ６時間卵（ｅｍｂｒｙｏ）を受けて収集した。アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）の卵は３つのグループに分け、２つのグループにそれぞれ累積線量０．０５Ｇｙおよび４Ｇｙ放射線（１３７Ｃｓ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）を照射した。低線量放射線の照射後、培養器で成体になるまで育て、成体３日目となる同時期のオスショウジョウバエを収集して、各グループのショウジョウバエの運動性（登板能力（ｃｌｉｍｂｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ））をテストした。運動性テスト実験では、論文『Hwang et al., (2013) PLoS Genetics 』と同様の方法で行った。

【0041】

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）の運動性低下症状改善効果の確認結果は、図３に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）に蓄積線量０．０５Ｇｙ群の運動性が改善されることを確認したとともに、４Ｇｙの高線量放射線によっては運動性が大きく低下することが分かった。

【0042】

実施例４：低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果の確認

【0043】

前記実施例３と同様にして、正常ショウジョウバエ（ｅｌａｖ−ＧＡＬ４）とアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）からそれぞれ６時間の間、胚（ｅｍｂｒｙｏ）収集し、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）の胚を３つのグループに分けて、２つのグループにそれぞれ累積線量が０．０５Ｇｙおよび４Ｇｙとなるように照射した（１３７Ｇｙ、０．８Ｇｙ／ｍｉｎ）。低線量放射線の照射後、培養器で幼虫（ｌａｒｖａ）になるまで育て、幼虫の脳（ｂｒａｉｎ）を解剖してアクリジンオレンジ（ａｃｒｉｄｉｎｅ ｏｒａｎｇｅ、ＡＯ）で染色した後、蛍光顕微鏡で観察した。

【0044】

低線量放射線によるアルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）のアポトーシス減少効果確認のための蛍光顕微鏡観察の結果は、図４に示した。上記の結果によれば、アルツハイマー病モデルのショウジョウバエ（ｅｌａｖ＞Ａβ４２）でＡβ４２の過剰発現によって誘導されるアポトーシス（写真における、黒に染色された部分）が０．０５Ｇｙの低線量放射線によって減少することを確認したとともに、４Ｇｙの高線量放射線はアポトーシスをさらに誘導させることが分かった。

【0045】

以上、本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当業分野における通常の知識を有する者にとって、このような具体的技術は好適な実施態様に過ぎないもので、これらの実施態様に本発明の範囲が限定されるものではないことは明らかである。よって、本発明の実質的な範囲は、添付された請求の範囲とそれらの等価物によって定義されるといえる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】