幹細胞の分裂決定、特に分裂対称性を調節するための組成物および方法が提供される。ｗｎｔ７ａは、平面内細胞極性（ＰＣＰ）経路を活性化し、それによって幹細胞の対称的な増大を促進するために、成体幹細胞、たとえばサテライト幹細胞の表面上に発現されるｆｒｉｚｚｌｅｄ−７受容体を通して作用することが実証された。本発明の組成物および方法は、たとえば、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏにおいて幹細胞分裂対称性を調節する際に、幹細胞プールを補充し、かつ増大させる際に、ならびに組織の形成、維持、修復、および再生を促進する際に有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性剤として、幹細胞における平面内細胞極性（ＰＣＰ）シグナル伝達の調節因子を含む、前記幹細胞の分裂対称性を調節するための組成物。
【請求項２】
前記活性剤は、前記幹細胞の対称性分裂を促進することができるＰＣＰシグナル伝達の活性化因子である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記活性剤は、小分子、ポリヌクレオチド、ペプチド、ポリペプチド、高分子、抗体、またはその組み合わせを含むまたはそれに由来する、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記活性剤は、
（ａ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができるペプチドもしくはポリペプチド；
（ｂ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができるペプチドもしくはポリペプチドをコードするポリヌクレオチド；
（ｃ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができる小分子；
（ｄ）前記幹細胞上のＦｚｄ７の発現を上方制御することができるポリヌクレオチドもしくはポリペプチド；または
（ｅ）前記ＰＣＰ経路におけるエフェクター分子を誘発もしくは活性化し、それによって対称性分裂を促進することができるポリヌクレオチドもしくはポリペプチド
の１つまたは複数を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
前記活性剤は、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記活性剤はＷｎｔ７ａポリペプチドを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
前記活性剤は、Ｗｎｔ７ａポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリヌクレオチドは発現ベクター中にある、請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
前記エフェクター分子は、Ｖａｎｇｌ２、α７−インテグリン、Ｐｒｉｃｋｌｅ１、またはＣｅｌｓｒ２である、請求項４に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ＰＣＰ経路を調節することができる前記ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、細胞膜におけるＶａｎｇｌ２の発現または極性化した分布を誘発する、請求項４に記載の組成物。
【請求項１１】
幹細胞または幹細胞の集団をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記幹細胞における標準的なＷｎｔ／β−カテニンシグナル伝達の阻害因子をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１３】
１つまたは複数の幹細胞調節因子をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１４】
前記調節因子は、幹細胞分裂の速度を増加させる、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
前記幹細胞は成体幹細胞である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
前記成体幹細胞はサテライト幹細胞である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
組織形成、再生、維持、または修復を促進するための、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１８】
前記組織は筋肉である、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
前記筋肉は骨格筋である、請求項１７に記載の組成物。
【請求項２０】
哺乳動物において組織形成、再生、または修復を増強するための組成物であって、活性剤として、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む組成物。
【請求項２１】
生理学的に許容される担体または希釈剤と混合された、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２２】
注射用に製剤される、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２３】
静脈内注射、筋肉内注射、心臓内注射、皮下注射、または腹膜腔内注射の１つまたは複数のために製剤される、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
それを必要とするヒト被験体において、骨格筋の形成、維持、修復、または再生を促進するための、前記請求項のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２５】
前記被験体は、変性疾患を有する、有することが疑われる、または有するリスクがある、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２６】
前記変性疾患は筋ジストロフィーである、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
筋ジストロフィーは、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、ベッカー型筋ジストロフィー（ＢＭＤ）、エメリ−ドレフュス型筋ジストロフィー、ランドジー−デジェリーヌ型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（ＦＳＨ）、肢帯型筋ジストロフィー、フォングレーフェ−フックス型筋ジストロフィー、眼咽頭型筋ジストロフィー（ＯＰＭＤ）、筋緊張性ジストロフィー（シュタイネルト病）、および先天性筋ジストロフィーから選択される、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
前記筋ジストロフィーはデュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）である、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２９】
前記被験体は、筋肉を侵す疾患または状態を有する、有することが疑われる、または有するリスクがある、請求項２４に記載の組成物。
【請求項３０】
前記筋肉を侵す疾患または状態は、消耗性疾患（たとえば、癌もしくはＡＩＤＳなどのような病気と関連してもよい悪液質）、筋肉の減衰もしくは萎縮（たとえば、老化と関連してもよいサルコペニア）、ＩＣＵ誘発性の衰弱、長期間の非活動（たとえば昏睡、傷害、完全麻痺）、外科手術誘発性の衰弱（たとえば股関節置換術もしくは膝関節置換術の後の）、または筋変性疾患（たとえば筋ジストロフィー）である、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３１】
前記被験体は、傷害または病気と関連する筋消耗または萎縮を有する、有することが疑われる、または発症するリスクがある、請求項２４に記載の組成物。
【請求項３２】
幹細胞の分裂対称性を調節するための方法であって、活性剤として、前記幹細胞における平面内細胞極性（ＰＣＰ）シグナル伝達の調節因子を含む組成物と前記幹細胞を接触させるステップを含む方法。
【請求項３３】
前記活性剤は、前記幹細胞の対称性分裂を促進することができるＰＣＰシグナル伝達の活性化因子である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記活性剤は、小分子、ポリヌクレオチド、ペプチド、ポリペプチド、またはその組み合わせを含むまたはそれに由来する、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記活性剤は、
（ａ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができるペプチドもしくはポリペプチド；
（ｂ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができるペプチドもしくはポリペプチドをコードするポリヌクレオチド；
（ｃ）Ｆｚｄ７に結合することおよび／もしくはそれを活性化することができる小分子；
（ｄ）前記幹細胞上のＦｚｄ７の発現を上方制御することができるポリヌクレオチドもしくはポリペプチド；または
（ｅ）前記ＰＣＰ経路におけるエフェクター分子を誘発もしくは活性化し、それによって対称性分裂を促進することができるポリヌクレオチドもしくはポリペプチド
の１つまたは複数を含む、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記活性剤は、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記活性剤はＷｎｔ７ａポリペプチドを含む、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記活性剤は、Ｗｎｔ７ａポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記ポリヌクレオチドは発現ベクター中にある、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記エフェクター分子は、Ｖａｎｇｌ２、α７−インテグリン、Ｐｒｉｃｋｌｅ１、またはＣｅｌｓｒ２を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＰＣＰ経路を調節することができる前記ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、細胞膜におけるＶａｎｇｌ２の発現または極性化した分布を誘発する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
前記幹細胞における標準的なＷｎｔ／β−カテニンシグナル伝達の阻害因子と前記幹細胞を接触させるステップを含む、請求項２７〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
１つまたは複数の幹細胞調節因子と前記幹細胞を接触させるステップをさらに含む、請求項２７〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記調節因子は幹細胞分裂の速度を増加させる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４５】
ｉｎ ｖｉｖｏにおける方法であり、前記組成物はそれを必要とする被験体に投与される、請求項３３〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記被験体に幹細胞を投与するステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記幹細胞は、前記組成物と同時にまたは連続的に投与される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記組成物は幹細胞を含む、請求項３３〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記幹細胞は、Ｆｚｄ７または対称性分裂を促進することができるＰＣＰシグナル伝達の調節因子をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
被験体にヘルパー細胞を投与するステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
前記ヘルパー細胞は、前記組成物と同時にまたは連続的に投与される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
組成物は前記ヘルパー細胞を含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記ヘルパー細胞は、前記ヘルパー細胞から分泌され、Ｆｚｄ７に結合することおよび／またはそれを活性化することができるＷｎｔ７ａタンパク質またはその活性な断片、変異体、類似体、もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを含む、請求項５０〜５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記幹細胞は成体幹細胞を含む、請求項３２〜５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
前記成体幹細胞はサテライト幹細胞を含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
組織形成、再生維持、または修復を促進するための、請求項３２〜５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
前記組織は筋肉である、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記筋肉は骨格筋である、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
哺乳動物において組織形成、再生、維持、または修復を増強するための方法であって、活性剤として、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む組成物を被験体に投与するステップを含む方法。
【請求項６０】
前記組成物は、生理学的に許容される担体または希釈剤を含む、請求項３２〜５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記組成物は注射用に製剤される、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記組成物は、静脈内注射、筋肉内注射、心臓内注射、皮下注射、または腹膜腔内注射の１つまたは複数のために製剤される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
それを必要とするヒト被験体において、骨格筋の形成、維持、修復、または再生を促進するための、請求項３２〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記被験体は変性疾患を有する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記変性疾患は筋ジストロフィーである、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
筋ジストロフィーは、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、ベッカー型筋ジストロフィー（ＢＭＤ）、エメリ−ドレフュス型筋ジストロフィー、ランドジー−デジェリーヌ型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（ＦＳＨ）、肢帯型筋ジストロフィー、フォングレーフェ−フックス型筋ジストロフィー、眼咽頭型筋ジストロフィー（ＯＰＭＤ）、筋緊張性ジストロフィー（シュタイネルト病）、および先天性筋ジストロフィーから選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記筋ジストロフィーはデュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）である、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記被験体は、筋肉を侵す疾患または状態に罹患している、請求項６３に記載の組成物。
【請求項６９】
前記筋肉を侵す疾患または状態は、消耗性疾患（たとえば、癌もしくはＡＩＤＳなどのような病気と関連してもよい悪液質）、筋肉の減衰もしくは萎縮（たとえば、老化と関連してもよいサルコペニア）、ＩＣＵ誘発性の衰弱、長期間の非活動（たとえば昏睡、傷害、完全麻痺）、外科手術誘発性の衰弱（たとえば股関節置換術もしくは膝関節置換術の後の）、または筋変性疾患（たとえば筋ジストロフィー）である、請求項６８に記載の組成物。
【請求項７０】
前記被験体は、傷害または病気と関連する筋消耗または筋萎縮に罹患している、請求項６３に記載の組成物。
【請求項７１】
哺乳動物において、筋肉形成、再生、維持、または修復を促進するための方法であって、前記哺乳動物に、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の治療有効量の組成物を投与するステップを含む方法。
【請求項７２】
それを必要とする被験体において、筋肉形成、再生、または修復を促進するための方法であって、活性剤として、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む組成物を前記被験体に投与するステップを含む方法。
【請求項７３】
それを必要とする被験体において、筋消耗、萎縮、または変性を予防するための方法であって、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む、治療有効量の組成物を前記被験体に投与するステップを含む方法。
【請求項７４】
ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏにおいて、サテライト幹細胞の集団を増大させるための方法であって、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを含む、有効量の組成物と前記幹細胞を接触させるステップを含む方法。
【請求項７５】
前記組成物は、生理学的に許容される担体または希釈剤を含む、請求項７２〜７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記組成物は注射用に製剤される、請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記組成物は、静脈内注射、筋肉内注射、心臓内注射、皮下注射、または腹膜腔内注射用に製剤される、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記サテライト幹細胞は、ｉｎ ｖｉｔｒｏにおいて増大される、請求項７４に記載の方法。
【請求項７９】
前記サテライト幹細胞は、それを必要とする被験体に続いて投与される、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
サテライト幹細胞増大を促進するための方法であって、Ｗｎｔ７ａまたはＦｚｄ７を活性化することができるその活性な断片、変異体、類似体、もしくは誘導体と前記幹細胞を接触させるステップを含む方法。
【請求項８１】
それを必要とする被験体において、筋肉の形成、維持、修復、または再生を促進するための、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【請求項８２】
それを必要とする被験体において、筋肉の形成、維持、修復、または再生を促進するための、医薬の製造のための、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【請求項８３】
他の幹細胞マーカーと組み合わせて使用される、静止状態のサテライト細胞のマーカーとしてのＦｘｚ７の使用。
【請求項８４】
サテライト幹細胞を同定または単離するための方法であって、ＹＦＰ−またはＭｙｆ−と組み合わせてマーカーＰａｘ７＋を選択するステップを含む方法。
【請求項８５】
前記活性剤は、前記幹細胞の対称性分裂を阻害することができる、ＰＣＰシグナル伝達の阻害因子である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８６】
前記阻害因子は、Ｗｎｔ７ａ、Ｆｚｄ７、またはＰＣＰ経路におけるエフェクター分子の阻害を介して、ＰＣＰシグナル伝達を直接または間接的に阻害することができるペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、または小分子である、請求項８５に記載の組成物。
【請求項８７】
前記ＰＣＰ経路における前記エフェクター分子は、Ｖａｎｇｌ２、α７−インテグリン、Ｐｒｉｃｋｌｅ１、またはＣｅｌｓｒ２である、請求項８６に記載の組成物。
【請求項８８】
前記阻害因子は、Ｗｎｔ７ａ、Ｆｚｄ７、または前記ＰＣＰ経路におけるエフェクター分子の発現を阻害することができるポリヌクレオチドである、請求項８６に記載の組成物。
【請求項８９】
前記阻害因子はｓｉＲＮＡである、請求項８７または８８に記載の組成物。
【請求項９０】
活性剤として、Ｆｚｄ７受容体の１つまたは複数の活性化因子を含む、対称性幹細胞分裂を促進するための組成物。
【請求項９１】
前記幹細胞はサテライト幹細胞である、請求項９０に記載の組成物。
【請求項９２】
筋肉の修復または再生において有用な化合物についてスクリーニングするための方法であって、
（ａ）サテライト幹細胞の集団を提供するステップ；
（ｂ）試験化合物を用いて前記幹細胞を処理するステップ；ならびに
（ｃ）対照と比較した、前記処理された幹細胞の非対称性分裂に対する対称性分裂の割合を決定するステップ
を含み、対照と比較した、対称性分裂の割合の増加は、前記化合物が筋肉の修復または再生において有用であることを示す方法。
【請求項９３】
筋肉の修復または再生において有用な化合物についてスクリーニングするための方法であって、
（ａ）サテライト幹細胞の集団を提供するステップ；
（ｂ）試験化合物を用いて前記幹細胞を処理するステップ；ならびに
（ｃ）前記化合物が、前記処理された幹細胞において、ＰＣＰシグナル伝達を活性化し、刺激するかどうかを決定するステップ
を含み、ＰＣＰシグナル伝達の増加は、前記化合物が筋肉の修復または再生において有用であることを示す方法。
【請求項９４】
ＰＣＰシグナル伝達の刺激は、Ｆｚｄ７の活性化を介して起こる、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記増加は、少なくとも約１０％、２５％、５０％、７５％、またはそれを超える増加である、請求項９２または９３に記載の方法。
【請求項９６】
サテライト幹細胞枯渇を予防するための方法であって、（ａ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体、あるいは（ｂ）Ｗｎｔ７ａポリペプチド、またはＦｚｄ７に結合し、それを活性化することができるその活性な変異体、断片、類似体もしくは誘導体をコードするポリヌクレオチドと前記幹細胞を接触させるステップを含む方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【公表番号】特表２０１２−５２４７２７（Ｐ２０１２−５２４７２７Ａ）
【公表日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０６３００（Ｐ２０１２−５０６３００）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２０１０／０００６０１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２４３６５
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（５０５３５７３１７）オタワ　ホスピタル　リサーチ　インスティチュート (6)
【Ｆターム（参考）】