药物组合物的制作方法

本发明涉及一种作为对于亨廷顿氏病及各种遗传性脊髓小脑性共济失调、脊髓延髓肌肉萎缩症等神经退行性疾病多聚谷氨酰胺(polyq)病的治疗剂是有效的，而且能够安全地用于人类的药物组合物。

本申请基于2016年6月23日在日本申请的日本特愿2016-124992号主张优先权，并将其内容引用于本文。

背景技术：

随着人口老龄化，随年龄的增长而发病的神经退行性疾病也不断增加，但由于缺乏有效治疗法而成为严重的社会问题。因此，需要开发针对这些神经退行性疾病有效的药品。

polyq病是随年龄的增长而发病的一种神经退行性疾病。polyq病是亨廷顿氏病、各种脊髓小脑共济失调等因致病蛋白内的polyq链的异常延伸(>40氨基酸)而发病的九种遗传性神经退行性疾病的总称。据推测在日本该疾病患者约有7000名至8000名，但尚未见有效的治疗方法。人们认为，在polyq病中，致病蛋白因polyq链的异常延伸而产错折叠及凝聚，从而引起神经退行。

化学分子伴侣通过利用天然的构象使蛋白质稳定，并影响蛋白质折叠反应的速度或保真度，从而发挥抗凝聚性。精氨酸是最常用于抑制在大肠杆菌中表达的各种重组蛋白质的凝聚并增加其可溶性的一种添加剂(非专利文献1)。由于精氨酸具有该非特异性抗凝聚效果，因此，它可能对阿尔茨海默病及帕金森病等因蛋白质的错折叠而引起的疾病的治疗有效。而实际上也有报道称，精氨酸能够防止淀粉样蛋白β肽(1-42)的凝聚(非专利文献2)。

精氨酸是构成包括人类在内的生物的氨基酸中的一种，能够安全地用于人类等动物。在对于除polyq病以外的其它疾病的临床试验中，确定了精氨酸的安全性(非专利文献3、4)。另外，已知精氨酸能够透过血脑屏障(bbb)(非专利文献5)。

现有技术文献：

非专利文献

非专利文献1：arakawaetal.，biochemicalandbiophysicalresearchcommunications，2003，vol.304(1)，p.148-152.

非专利文献2：dasetal.，plosone，november2007，issue11，e1176.

非专利文献3：kogaetal.，neurology，2002，vol.58(5)，p.827.

非专利文献4：boenzietal.，journalofinheritedmetabolicdisease，2012，vol.35(4)，p.647-653.

非专利文献5：pardridge，physiologicalreviews，1983，vol.63(4)，p.1481-1535.

非专利文献6：nagaietal.，journalofbiologicalchemistry，2000，vol.275(14)，p.10437-10442.

非专利文献7：nagaietal.，naturestructural&molecularbiology，2007，vol.14(4)，p.332-340.

非专利文献8：jarrettandlansbury，cell，1993，vol.73(6)，p.1055-1058.

非专利文献9：williamsandpaulson，trendsinneurosciences，2008，vol.31(10)，p.521-528.

非专利文献10：takahashietal.，humanmoleculargenetics，2008，vol.17(3)，p.345-356.

非专利文献11：takahashietal.，journalofbiologicalchemistry，2007，vol.282(33)，p.24039-24048.

非专利文献12：warricketal.，cell，1998，vol.93(6)，p.939-949.

非专利文献13：nagaietal.，humanmoleculargenetics，2003，vol.12(11),p.1253-1260.

非专利文献14：satyaletal.，proceedingsofthenationalacademyofsciencesoftheunitedstatesofamerica，2000，vol.97(11)，p.5750-5755.

非专利文献15：wataseetal.，neuron，2002，vol.34(6)，p.905-919.

非专利文献16：hamaseetal.，journalofchromatographya，2010，vol.1217(7)，p.1056-1062.

非专利文献17：popieletal.，plosone，2012，vol.7(11)，e51069.

非专利文献18：katsunoetal.，neuron，2002,vol.35(5)，p.843-854.

非专利文献19：katsunoetal.，naturemedicine，2003,vol.9(6)，p.768-773.

技术实现要素：

发明想要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种能够安全地用于人类且对polyq病的治疗有效的药物组合物。

用于解决课题的手段

本发明人等者为了开发目前靶向变性蛋白质的错折叠及凝聚的通用治疗药物，使用invitro的检测系统筛选polyq凝聚抑制化合物，鉴定出精氨酸为bbb透过性及安全性高的polyq凝聚抑制化合物。而且，本发明人等发现，精氨酸不仅在培养细胞模型中而且在果蝇、小鼠的polyq病模型中也能够针对polyq凝聚体形成及神经退行进行抑制，从而完成了本发明。

本发明的药物组合物为下述[1]至[3]。

[1]一种药物组合物，以精氨酸或其生理学上可接受的盐或者它们的溶剂化物为有效成分，并且用于治疗或预防polyq病。

[2]根据上述[1]所述的药物组合物，其中，所述polyq病是亨廷顿氏病、遗传性脊髓小脑性共济失调、齿状核红核苍白球路易体萎缩症或脊髓延髓肌肉萎缩症。

[3]根据上述[1]所述的药物组合物，其中，所述polyq病是遗传性脊髓小脑性共济失调1型、遗传性脊髓小脑性共济失调3型或脊髓延髓肌肉萎缩症。

发明效果

精氨酸是一种对人类的安全性已得到确认且bbb透过性高的生理活性物质。因此，以精氨酸作为有效成分的本发明的药物组合物针对包括人类在内的各种动物的polyq病的治疗非常有效。

附图说明

图1是表示在实施例1中随时间推移而针对在精氨酸(arg)存在下(黑圈：+arg)或者不存在下(白圈：thio-q62)孵育thio-q62蛋白质五天时的浊度进行测定而得到的结果的图。

图2是表示在实施例1中在精氨酸或脯氨酸存在下孵育thio-q62蛋白质五天之后的各溶液的相对浊度(％)(设定仅包括thio-q62蛋白质的溶液的浊度为100％)的图。

图3是表示在实施例1中随时间推移而针对仅包含thio-q62蛋白质的溶液、向thio-q62蛋白质中仅添加种子而得到的溶液、向thio-q62蛋白质中添加种子和精氨酸而得到的溶液以及向thio-q62蛋白质中添加种子和脯氨酸而得到的溶液的浊度进行测定而得到的结果的图。

图4是在实施例2中孵育仅包含thio-q62蛋白质的溶液五天之后的各溶液的cd光谱。

图5是在实施例2中在精氨酸的存在下或者不存在下孵育thio-q62蛋白质五天之后进行nativepage(非变性page)而得到的物质的cbb染色图像。

图6是表示在实施例2中测定同时表达q56-cfp和q56-yfp的细胞孵育之后的fret阳性细胞的比例而得到的结果的图。

图7是表示在实施例2中对表达q45-gfp的细胞的细胞裂解物进行fcs分析而得到的cpp的测定结果的图。

图8是表示在实施例2中对表达q45-gfp的细胞的细胞裂解物进行fcs分析而得到的dt1的测定结果的图。

图9是实施例3中的野生型苍蝇及mjdtr-q78(s)苍蝇的外部复眼的典型光学显微镜图像。

图10是实施例3中的mjdtr-q78(s)苍蝇的幼虫的单眼板利用抗血凝素抗体进行免疫染色而得到的免疫染色图像。

图11是表示实施例3中针对线虫的polyq病模型体系进行的甩尾测试所得到的每分钟尾部的运动(次/分钟(count/min))的测定结果的图。

图12是表示实施例3中的线虫的polyq病模型体系的生存率随时间变化的图。

图13是实施例3中根据线虫裂解物的免疫印迹而得到的sdd-age图像。

图14是表示图15的sdd-age图像中的拖尾(smear)强度的测定结果的图。

图15是表示实施例4中的sca1小鼠的大脑中的l-精氨酸量的测定结果的图。

图16是表示实施例4中的sca1小鼠的血清中的l-精氨酸量的测定结果的图。

图17是表示在实施例4的转杆试验中野生型小鼠及sca1小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间(latency)随时间而变化的图。

图18是表示在实施例4的转杆试验中每只小鼠每日饮水摄取量随时间而变化的图。

图19是表示在实施例4的平衡木试验中28周龄的野生型小鼠及sca1小鼠横穿平衡木所需时间(latency)的测定结果的图。

图20是表示在实施例4的免疫组化分析中测定sca1小鼠的大脑皮质及海马中形成有包涵体的细胞的比率(％)而得到的结果的图。

图21是表示在实施例5的转杆试验中，野生型小鼠及sca1小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间(latency)随时间而变化的图。

图22是表示实施例5中针对野生型小鼠及sbma小鼠的水平行动的观察结果的图。

图23是表示实施例5中针对野生型小鼠及sbma小鼠的站立行为的观察结果的图。

具体实施方式

本发明的药物组合物用于治疗或预防polyq病，以精氨酸作为有效成分。精氨酸具有抑制具有异常延伸polyq链的polyq病的致病蛋白的凝聚的作用(polyq凝聚抑制作用)，通过该作用起到抑制形成polyq凝聚体以及抑制神经退行的效果。另外，精氨酸对人类的安全性已得到确定并且对于bbb的透过性高。因此，本发明的药物组合物能够安全且高效地抑制中枢神经系统中形成polyq凝聚体等。

作为本发明的药物组合物中所含的有效成分，也可以是精氨酸的生理学上可接受的盐。由于精氨酸是碱性氨基酸，因此，作为精氨酸的生理学上可接受的盐，例如，可列举：与盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸形成的盐；与甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、乙酸、丙酸盐、酒石酸、富马酸、马来酸、苹果酸、草酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、扁桃酸、肉桂酸、乳酸、乙醇酸、葡萄糖醛酸、抗坏血酸、烟酸、水杨酸等有机酸形成的盐；或者，与天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸形成的盐。

作为本发明的药物组合物中所含的有效成分，也可以是精氨酸或其生理学上可接受的盐的溶剂化物。作为形成该溶剂化物的溶剂，可列举水、乙醇等。

本发明的药物组合物中所含的有效成分可以仅为游离态的精氨酸，可以是游离态的精氨酸和其生理学上可接受的盐这两者，可以是游离态的精氨酸和其溶剂化物这两者，可以是精氨酸的生理学上可接受的盐和其溶剂化物这两者，也可以是游离态的精氨酸、其生理学上可接受的盐及它们的溶剂化物。

本发明的药物组合物可以仅包含作为其有效成分的精氨酸或其生理学上可接受的盐或者它们的溶剂化物(下面，有时称为“精氨酸等”)构成，也可以在不损害精氨酸等的polyq凝聚抑制作用的范围内含有各种添加剂。作为该添加剂，可列举：赋形剂、偶合剂、滑润剂、润湿剂、溶剂、崩解剂、溶解剂、悬浮剂、乳化剂、等渗剂、稳定剂、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂、矫味除臭剂、着色剂等。作为这些添加剂，能够从医药制剂用的药学上可接受的物质中适当选择使用。

本发明的药物组合物可以在不损害精氨酸等的polyq凝聚抑制作用的范围内含有其它有效成分。作为该其它有效成分，可列举其它polyq病的治疗剂的有效成分等。

本发明的药物组合物作为用于治疗polyq病、即因具有异常延伸polyq链的蛋白质的凝聚而引起的疾病的医药成分非常有效。另外，由于精氨酸的安全性非常高，因此，本发明的药物组合物作为用于预防polyq病的医药成分也很有效。

作为polyq病，目前已知有亨廷顿氏病、遗传性脊髓小脑性共济失调(sca1、sca2、sca3、sca6、sca7、sca17)、齿状核红核苍白球路易体萎缩症(drpla)以及脊髓延髓肌肉萎缩症(sbma)这九种神经退行性疾病。本发明的药物组合物作为这九种疾病中的任一种的治疗剂也很有效，特别是作为用于治疗或预防sca1、sca3或sbma的医药的成分很有用。

需要说明的是，脊髓小脑变性症是以共济失调作为主要症状的散发性或遗传性的神经退行性疾病的总称，临床上，具有下述等特征：多以小脑性或后柱性的共济失调或痉挛性截瘫作为主要症状，并可见小脑或脑干的萎缩，有时也可见大脑基底核病变或大脑皮质的萎缩等。亨廷顿氏病是由亨廷顿氏病基因中编码异常延伸polyq链的cag重复的延伸而引起的常染色体显性遗传病，主要具有以舞蹈症(chorea)为中心的不自主运动和运动保持困难，并观察到尾状核萎缩及两侧的侧脑室扩张。另外，有时也可见易怒、冷漠、攻击性等性格改变或精神症状、以及注意力低下、判断力下降等智力障碍(痴呆症)。脊髓延髓肌肉萎缩症是由雄激素受体基因中编码异常延伸polyq链的cag重复的延伸而引起的遗传性疾病，观察到延髓综合征、下运动神经元症状、手指震颤、四肢腱反射降低等神经观察结果，有时也观察到雄激素缺乏症状及神经原性改变。

另外，精氨酸是作用于蛋白质折叠的化学分子伴侣。因此，除polyq病以外，本发明的药物组合物作为用于治疗或预防由蛋白质的异常凝聚而发病的神经退行性疾病的医药的成分也很有效。作为该神经退行性疾病，可列举：产生淀粉样蛋白β或tau蛋白凝聚的阿尔茨海默病、产生α突触核蛋白凝聚的帕金森病、产生tdp-43(tardna-bindingproteinof43kd)凝聚的肌萎缩侧索硬化症、产生tdp-43或tau蛋白凝聚的顶颞叶变性等。实际上，精氨酸具有抑制阿尔茨海默病的致病蛋白淀粉样蛋白β的凝聚的作用。

本发明的药物组合物优选用于人类及除人类以外的动物。作为除人类以外的动物，例如，可列举：猪、马、羊、山羊、猴子、狗、猫、兔子、小鼠、大鼠、仓鼠、豚鼠等哺乳动物及鸡、鹌鹑、鸭等鸟类等。本发明的药物组合物也可以投药于苍蝇及线虫等无脊椎动物，还可以供给培养细胞、酵母、丝状真菌等进行摄取。

本发明的药物组合物用于动物的给药方法没有特别限定，其剂型也没有特别限定。作为适合口服给药的剂型，例如，可列举：胶囊剂、散剂、片剂、颗粒剂、微粒剂、乳剂、糖浆、溶液剂、悬浮剂等，作为适合非口服给药的剂型，例如，可列举：吸入剂、喷雾剂、直肠给药剂、注射剂、滴剂、软膏、膏剂、经皮吸收剂、粘膜吸收剂、滴眼剂、滴鼻剂、滴耳剂、带状贴剂、贴剂等。

在适合口服给药的药物组合物中，例如，胶囊剂、片剂、散剂及颗粒剂等固体制剂能够使用下述成分来制备：乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇等赋形剂；淀粉、海藻酸钠等崩解剂；硬脂酸镁、滑石等滑润剂；聚乙烯醇、羟基丙基纤维素、明胶等偶合剂；脂肪酸酯等表面活性剂；甘油等增塑剂等。另外，乳剂及糖浆等液体制剂能够使用下述成分来制备：水；蔗糖，山梨糖醇，果糖等糖类；聚乙二醇，丙二醇等二醇类；芝麻油，橄榄油，豆油等油类；对羟基苯甲酸酯类等防腐剂；草莓香料、胡椒薄荷等香料类等制剂用添加物。

在适合非口服给药的药物组合物中，优选地，注射剂、滴剂、滴眼剂等液体制剂能够被制备成为灭菌后的等渗液体制剂。例如，注射剂能够使用由盐溶液、葡萄糖溶液或盐水和葡萄糖溶液的混合物构成的水性介质来制备。

本发明的药物组合物的给药量及给药次数没有特别限定，能够根据具有异常延伸polyq链的致病蛋白的种类及表达量、给药对象的物种、性别、年龄、体重、有无基础疾病、给药方式等进行适当设置，以充分发挥精氨酸等抑制polyq凝聚的作用效果。例如，在口服给药或静脉给药的情况下，以精氨酸计，针对成人的有效成分的每天给药量优选为0.1g/kg～10g/kg(体重)，更优选0.25g/kg～5.0g/kg(体重)，进一步优选0.5g/kg～5.0g/kg(体重)，更进一步优选1.0g/kg～5.0g/kg(体重)。能够将这样的给药量一次或分数次给药。例如，分一天三次(早、中、晚)给药以精氨酸作为有效成分的口服给药剂，以使每天的精氨酸的总给药量达到0.25g/kg～5.0g/kg(体重)。

polyq病是慢性发病且过程是缓慢进展性的。通过摄取本发明的药物组合物抑制polyq凝聚之后，由polyq病引起的各种症状的进展减缓。即，为了控制症状的进展或发病，需要持续服用polyq的凝聚抑制剂，作为对polyq病患者的治疗药物优选以精氨酸作为有效成分的本发明的药物组合物，其中，精氨酸在长期稳定地进行摄取的情况下也是安全的。本发明的药物组合物对于严重程度较低的polyq病患者，即因polyq的凝聚而引起的神经退行尚未大幅进展的早期polyq病患者的治疗、以及对polyq病的致病基因内具有异常延伸cag重复但尚未发病的患者(polyq病未发病患者)在polyq病发病前的预防特别有效。病情较轻的polyq病患者或polyq病未发病患者通过持续服用本发明的药物组合物，能够有效地抑制发病或症状的进展，能够改善qol。

需要说明的是，包括polyq病在内的脊髓小脑共济失调的严重程度能够通过例如mrs(modifiedrankinscale)来进行评价。在mrs中，将完全无症状的状态评价为0；将虽然出现症状但尚未形成明显障碍的状态评价为1，更具体而言，虽然出现主观症状及客观体征，但尚未影响到日常生活；将存在轻度障碍的状态评价为2，即，虽然限制发病以前一直从事的工作或活动，但日常生活尚能自理；将出现中度障碍的状态评价为3，即，虽然需要一些护理，但步行、进食、排泄尚不需要护理；将出现中度至重度的障碍的状态评价为4，即，在步行及身体要求上需要护理，但不需要持续护理；将出现重度障碍的状态评价为5，即，长期需要看护及守护，如卧床等；将死亡状态评价为6。优选地，本发明的药物组合物持续口服给药mrs为2以下、优选mrs为0或1的脊髓小脑共济失调患者。

脊髓小脑共济失调的严重程度也能够通过例如sara(thescalefortheassessmentandratingofataxia)(schmitz-hubsch,etal.,neurology,2006,vol.66(11),p.1717-1720.)来进行评价。优选地，本发明的药物组合物持续口服给药优选sara为20以下、更优选为15以下的脊髓小脑共济失调患者。

实施例

下面，通过示出实施例等对本发明进行更详细地说明，但本发明不限定于这些实施例等。

<蛋白质凝聚浊度测定>

在下面的实验中，蛋白质凝聚浊度测定通过非专利文献6中记载的方法进行。具体而言，如下进行。

使异常延伸polyq蛋白质溶解于pbs(磷酸生理盐水)，将得到的溶液作为测定样品，在37℃下孵育该溶液，每24时间使用酶标仪“spectramaxplusplatereader”(moleculardevices公司制造)测定405nm处的浊度。

<统计处理>

通过单因素方差分析(one-wayanalysesofvariance；anova)和随后的tukey多重比较检验分析浊度、fret及小鼠脑部精氨酸浓度，以评价各组之间的显著差异。通过学生t检验分析fcs测定、甩尾测试的尾部的运动和线虫模型中的低聚物的相对量及精氨酸处理或未处理的小鼠的脑部内具有polyq包涵体的细胞的比率。通过双因素方差分析(two-wayanova)和随后的tukey多重比较检验分析每天的水或6质量％的精氨酸水溶液的接种量、转杆试验、旷场行为、站立(rearing)及平衡木的数据。使用log-rank检验分析生存数据。为了进行两组之间的分析，使用学生t检验。在全部分析中，p<0.05表示小组之间的统计学显著差异。统计分析中使用软件“graphpadprism”(graphpadsoftware公司制造)。

<动物实验>

下面进行的全部动物实验均依据日本国立研究开发法人国立精神·神经医疗研究中心、神经研究所的小型实验动物伦理问题探讨委员会的指南进行。

让小鼠自由摄食饮食，按照12小时的明/暗周期饲养。每只小鼠在3周龄或5周龄时断奶，并放入配备有供水瓶的笼子中，该供水瓶中装有水、2质量％l-精氨酸水溶液或6质量％l-精氨酸水溶液。

[实施例1]

本发明人等确立了invitro筛选检测系统，该系统能够通过浊度法简单地评价异常延伸polyq蛋白质的凝聚(美国专利第6,632,616号说明书)。而且，本发明人等使用该异常延伸polyq蛋白质凝聚检测系统筛选了polyq凝聚抑制化合物，结果发现，精氨酸具有polyq凝聚抑制活性。

因此，更详细调查了精氨酸的polyq凝聚抑制活性。作为异常延伸polyq蛋白质，使用thioredoxin和由62个谷氨酰胺构成的polyq链的融合蛋白质thioredoxin-q62(thio-q62)。

<thio-q62蛋白质的制备>

thio-q62蛋白质通过非专利文献7中记载的方法制备。具体而言，如下进行。

首先，在大肠杆菌dh5α内表达thio-q62蛋白质之后，使用镍柱“nickel-chelatingprobondresincolumns“(thermofisherscientific公司制造)进行纯化。纯化后的thio-q62蛋白质通过阴离子交换层析进一步纯化，该阴离子交换层析使用搭载有柱子“hitrapqsepharosecolumn”(gehealthcarelifesciences公司制造)的hplc装置“explorehplc”(gehealthcarelifesciences公司制造)。通过lowry法测定纯化后的thio-q62蛋白质的最终浓度，该lowry法使用“dcproteinassaykit”(bio-radlaboratories公司制造)。将该纯化后的thio-q62蛋白质用于下面的实验。

<精氨酸对蛋白质凝聚速度的影响>

将8.2μmthio-q62蛋白质与600mm的精氨酸共同在pbs中，于37℃下孵育，每24小时测定浊度。作为对照，同样地仅孵育thio-q62蛋白质，每24小时测定浊度。将测定结果示于图1。在图中，白圈为仅包含thio-q62蛋白质的溶液的浊度，黑圈为包含thio-q62蛋白质和精氨酸的溶液的浊度。如仅包含thio-q62蛋白质的溶液的结果所示，通常，thio-q62蛋白质的浊度具有较短的延滞期，接着，在凝聚期快速升高，并随着时间的推移增大，不久便达到平台期。与此相对，在中性ph下与精氨酸共同孵育的thio-q62蛋白质的延滞期延长，凝聚速度变慢。

<精氨酸的polyq凝聚抑制活性的浓度依赖性>

将10μmthio-q62蛋白质与100mm、200mm或400mm的精氨酸共同在pbs中，于37℃下孵育，经过5天后测定浊度。作为对照，分别同样地孵育仅包含thio-q62蛋白质的溶液或包含thio-q62蛋白质和400mm脯氨酸的溶液，经过5天后测定浊度。需要说明的是，脯氨酸是测定所述异常延伸polyq蛋白质凝聚时，确认不具有polyq凝聚抑制活性的物质。以仅包含thio-q62蛋白质的溶液的浊度为100％，测定各个溶液的相对浊度(％)。将测定结果示于图2。在图中的值表示平均值±标准误差(n＝3)，“*”表示“p<0.05”，“***”表示“p<0.001”，“n.s.”表示无显著差异。由此可知，脯氨酸均未显示polyq凝聚抑制活性，而在添加有精氨酸的溶液中，精氨酸浓度越高而相对浊度越小，polyq凝聚抑制活性的浓度依赖性越高。

<精氨酸对种子诱导polyq凝聚的影响>

我们已经知道，在以polyq为主的生产淀粉样蛋白的蛋白质中，已经形成的凝聚体是可溶性单体蛋白质凝聚的诱因，延滞期缩短，该效果被称为种子效果(非专利文献7、8)。因此，调查了精氨酸对该种子效果的影响。

(种子的制备)

作为种子的thio-q62蛋白质凝聚体如下制备。首先，纯化后的thio-q62蛋白质溶液(10μm)在液氮中快速冷冻之后，在-80℃下保存备用。将冷冻的thio-q62蛋白质溶液快速解冻之后，在室温下，以15000rpm离心分离处理5分钟。将得到的上清在37℃下孵育6天，直至浊度达到平台期之后，在冰上进行30秒超声波处理，随后以60秒的时间间隔再进行超声波处理，如此进行6次，从而形成作为种子的thio-q62蛋白质凝聚体。将得到的超声波处理完毕的溶液作为种子溶液用于下面的实验。

(种子诱导polyq凝聚反应)

如图3所示，向10μm可溶性thio-q62蛋白质溶液中添加种子(seeds)、精氨酸(arg)及脯氨酸(pro)，并在37℃下孵育7天，每24小时测定浊度。作为种子，向每200μlthio-q62蛋白质溶液中添加20μl如上所述那样预先形成的种子溶液。并添加精氨酸和脯氨酸，使它们在每200μlthio-q62蛋白质溶液中分别达到400mm。将各种溶液的浊度随时间的变化示于图3。作为其结果，与仅包含可溶性thio-q62蛋白质的溶液(图中，“thio-q62”)相比，在向可溶性thio-q62蛋白质仅添加种子而得到的溶液(图中，“thio-q62+seeds”)中，延滞期消失，观察到浊度从第一天开始就急剧升高，观察到了种子效果。另外，在向可溶性thio-q62蛋白质中添加种子和精氨酸而得到的溶液(图中，“thio-q62+seeds+arg”)中，种子所诱导的浊度的增加速度显著降低，但在添加有种子和脯氨酸的溶液(图中，“thio-q62+seeds+pro”)中，未能得到如精氨酸那样的效果。由这些结果显示，精氨酸能够减缓种子诱导polyq凝聚，并在凝聚过程开始之后减慢polyq蛋白质的凝聚速度。

[实施例2]

容易凝聚的蛋白质(凝聚性蛋白质)经过单体蛋白质的错折叠及β折叠构象转变、以及单体向低聚物集合等多步过程而形成不溶性凝聚体。在最近的研究中，有报告(非专利文献9)称，在形成不溶性凝聚体之前，包含具有异常延伸polyq链的蛋白质的凝聚性蛋白质的构象向β折叠丰富的结构转变，集合形成可溶性低聚物之后，发挥细胞内毒性。即，在凝聚性蛋白质中，相比不溶性凝聚体，有时错折叠的低聚物化可溶性蛋白质种类更大程度在细胞及脑部内发挥毒性。

精氨酸延长thio-q62蛋白质溶液的延滞期(实施例1)这一点显示，精氨酸会对形成不溶性凝聚体之前的初始过程产生影响。因此，调查了精氨酸是否会变更这些虽然为可溶性但却具有毒性的蛋白质种类的形成。具体而言，调查了精氨酸对polyq蛋白质的构象转变和低聚物形成的影响。

<cd(圆偏振二向色性)分析>

thio-q62蛋白质的构象在单体状态下从α螺旋结构向β折叠丰富的结构转变，thio-q62蛋白质的β折叠单体显示细胞毒性(非专利文献7)。通过cd光谱分析确认了该构象转变。具体而言，将8.2μmthio-q62蛋白质在pbs(ph7.5)中，于37℃下孵育5天。在孵育开始前(0天)和孵育后(5天)，分别使用光谱仪“modelj-820”(jasco公司制造)，通过非专利文献7中记载的方法测定thio-q62蛋白质的cd光谱。将测定结果示于图4。图4的光谱通过在速度50nm/min、分辨率1nm下所记录的10次扫描的平均来表示。数据表示为摩尔残基椭圆率(θ)。孵育开始前的thio-q62蛋白质的cd光谱在波长196nm附近具有较大的正极大值，在波长207nm附近和波长222nm附近分别具有负极大值(图中，“0天”)，从而确认了其具有α螺旋结构。孵育后的thio-q62蛋白质的cd光谱在波长197nm附近具有正极大值，在波长216nm附近具有负极大值(图中，“5天”)，从而确认了其具有β折叠结构。

<nativepage及浊度测定>

通过nativepage(非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)，调查精氨酸对thio-q62蛋白质向β折叠的构象转变的影响。具体而言，将8.2μmthio-q62蛋白质与600mm的精氨酸共同在pbs中，于37℃下孵育5天，在孵育开始前和孵育开始后，每24小时进行采样以用于nativepage，并测定浊度。作为对照，同样地仅孵育thio-q62蛋白质，进行采样并测定浊度测定。这对采样得到的溶液，在不含sds而为改性的条件下进行10％(w/v)page，分离各个溶液中所含的蛋白质，并进行cbb(coomassiebrilliantblue)。

将cbb染色结果示于图5。作为其结果，在精氨酸(arg)不存在下，随着孵育时间变长，β折叠(β-sheet)丰富的单体的谱带逐渐显现，α螺旋(α-helix)丰富的单体的谱带逐渐消失。由此相对，在精氨酸存在下，即使孵育充足时间，β折叠丰富的单体的谱带也不会显现，表示精氨酸抑制了thio-q62蛋白质的构象向具有毒性的β折叠的转变。

在精氨酸不存在下进行孵育的情况下，浊度从孵育开始后的第二天急剧升高(图1)。与此相对，孵育开始后的第一天，确认到β折叠丰富的单体的谱带(图5)，但未见浊度升高。

<fret分析>

通过fret(fluorescenceresonanceenergytransfer)分析调查精氨酸对培养细胞内的polyq低聚物形成的影响。荧光蛋白质cfp融合polyq蛋白质和荧光蛋白质yfp融合polyq蛋白质在细胞内均形成可溶性低聚物，由于该polyq链彼此的直接相互作用，cfp和yfp接近，产生正fret信号。即，能够通过正fret信号在活细胞内检测可溶性低聚物的形成。

细胞培养和fret分析通过非专利文献10中记载的方法来进行。具体而言，首先，制备同时表达蛋白质(q56-cfp或q56-yfp)的cos7细胞，该蛋白质分别融合有cfp和yfp，且具有由56个谷氨酰胺构成的polyq链。通过转染导入各蛋白质的表达载体，从而制备表达荧光蛋白质融合polyq蛋白质的cos7细胞，转染中使用“lipofectamine2000”(lifetechnologies公司制造)。转染48小时后的细胞用于fret分析。

利用包含0mm～50mm精氨酸的培养基孵育同时表达q56-cfp和q56-yfp的细胞，并求得经过48小时后的fret信号强度的平均值。基于共表达q56-cfp和q56-yfp的cos7细胞的fret信号强度的平均值和95％置信区间，算得fret信号强度的数值的截止值(cut-off值)。将fret信号强度超过截止值的细胞作为fret阳性细胞。分析150个细胞的fret信号强度的平均值。结果的统计分析使用anova及tukey的事后检验法来进行。将结果示于图6。在包含20mm或50mm精氨酸的培养基中，fret阳性细胞的比率(％)显著减少。而在包含低浓度精氨酸的培养基中，对fret阳性细胞的比率没有影响。由这些结果显示，精氨酸在培养细胞内浓度依赖地抑制低聚物形成时polyq蛋白质彼此的相互作用。

<fcs分析>

为了确认fret分析的结果，通过fcs(fluorescencecorrelationspectroscopy)分析定量评价精氨酸对polyq低聚物形成的效果。形成polyq低聚物时，将具有由45个谷氨酰胺构成的polyq链的polyq融合荧光蛋白质gfp(q45-gfp)用作单体。为了评价polyq低聚物的属性，使用由fcs测定而得到的两个指数，即cpp(countsperparticle)和dt1(thediffusiontimeofthefastcomponents)(非专利文献11)。cpp是测得的荧光粒子的平均荧光强度，因此，直接反映了每个低聚物的q45-gfp的单体的数目。dt1则反映了q45-gfp的低聚物的尺寸。

fcs分析通过非专利文献11中记载的方法来进行。具体而言，首先，向cos7细胞中转染q45-gfp的表达载体，并在精氨酸(arg)浓度为0mm或25mm的培养基中培养48小时，然后溶解。将得到的细胞裂解物温和地超声波处理之后，离心分离处理除去不溶性q45-gfp包涵体。对得到的不包含可见包涵体的上清进行fcs分析。由得到的测定值算得与荧光粒子横跨检测区域所需的平均扩散时间相对应的扩散时间和直接反映每个粒子的荧光分子的数目的cpp。将cpp的结果示于图7，将dt1的结果示于图8。在精氨酸处理后的细胞中，cpp和dt1较未处理的细胞减少。由这些结果也表示，精氨酸在细胞内抑制polyq蛋白质形成低聚物。

总结fret分析和fcs分析的结果显示，精氨酸能够抑制polyq蛋白质的构象向有毒的β折叠转变及形成低聚物，因此，精氨酸具有抑制polyq蛋白质凝聚的初期过程的能力，而在该初期过程中，错折叠polyq蛋白质发挥神经毒性。即，精氨酸有希望作为polyq病的治疗剂的有效成分。

[实施例3]

调查了精氨酸在患有polyq病的动物模型中的治疗效果。作为动物模型，使用完善建立的两种无脊椎动物的模型，即，黑腹果蝇(drosophilamelanogaster)的模型和线虫(caenorhabditiselegans)的模型。

<精氨酸对黑腹果蝇的polyq病模型的影响>

所使用的黑腹果蝇的模型为脊髓小脑共济失调3型(sca3/mjd)疾病模型，具有由78个谷氨酰胺构成的异常延伸polyq链的蛋白质mjd的截断型(mjdtr-q78)在复眼中表达(非专利文献12)。mjdtr-q78所诱导的复眼的严重变性能够在光学显微镜下容易检测到。

苍蝇的饲养及交配在25℃的标准条件下进行。具有用于表达mjdtr-q78的uas-mjdtr-q78转移基因的mjdtr-q78(s)转基因苍蝇品系使用非专利文献12中记载的品系。具有gmr-gal4转移基因的苍蝇品系从日本的京都工艺纤维大学的果蝇遗传资源中心获得。通过利用含有1mm～100mm精氨酸的培养基“instantdrosophilamedium”(carolinabiologicalsupplycompany公司制造)培养苍蝇而使其摄取精氨酸。为了评价复眼变性，使用立体显微镜模型“szx9”(奥林巴斯公司制造)拍摄复眼的光学显微镜图像。为了检测3龄幼虫的眼睛的成虫原基中的mjdtr-q78蛋白质，依据非专利文献13中记载的方法进行进行免疫染色，该进行免疫染色使用抗血凝素抗体(克隆3f10，roche公司制造)。荧光显微镜图像使用共聚焦激光扫描显微镜模型“lsm510”(carlzeiss公司制造)拍摄。

将野生型苍蝇及mjdtr-q78(s)苍蝇的外部复眼的典型光学显微镜图像示于图9。图中，“wt”表示野生型苍蝇的复眼，“对照”表示未给药精氨酸的mjdtr-q78(s)苍蝇的复眼，“arg”表示给药100mm精氨酸(arg)的mjdtr-q78(s)苍蝇的复眼。在mjdtr-q78(s)苍蝇中观察到的复眼的变性通过使其摄取包含25mm、50mm及100mm精氨酸的饵料而显著改善。

利用抗血凝素抗体所形成mjdtr-q78(s)苍蝇的幼虫的眼睛的成虫原基的免疫染色图像示于图10。该免疫染色图像通过共聚焦显微镜拍摄。图中的箭头所表示的被抗血凝素抗体染色的部分表示眼睛的成虫原基中所形成的包涵体。图中，“对照”表示未给药精氨酸的mjdtr-q78(s)苍蝇的图像，“arg”表示给药100mm精氨酸的mjdtr-q78(s)苍蝇的图像。mjdtr-q78(s)苍蝇的幼虫的眼睛的成虫原基中所形成的包涵体通过使其设于包含精氨酸的饵料而减少。由这些结果显示，通过给药精氨酸可以抑制包含polyq的包涵体的形成。

<精氨酸对线虫的polyq病模型的影响>

作为线虫的polyq病模型，使用表达gfp(q40-gfp)的线虫品系(q40-gfp表达线虫品系)(非专利文献14)，该gfp(q40-gfp)具有由40个谷氨酰胺构成的polyq链。该q40-gfp表达线虫品系呈现出由甩尾测试所评价的运动功能障碍及寿命缩短。

在线虫增殖培养基(ngm)平板上，使线虫与大肠杆菌op50一起于20℃发育。q40-gfp表达线虫品系通过将编码q40-gfp的质粒转移至野生型品系n2而制备。

为了调查精氨酸对q40-gfp表达线虫品系的运动功能障碍的影响，进行了甩尾测试。同步培养6日龄的线虫，在20℃下进行甩尾测试。首先，将线虫一只只地转移到另一个平板上，滴加一滴s-basal液，等待5分钟中，待复苏之后，用时1分钟，测定虫体的尾部的运动次数。将线虫的虫体的中央部分的弯曲方向变化的次数定义为尾部运动的次数。

将由甩尾测试得到的每分钟尾部的运动(次/分钟)的测定结果示于图11。图中，“对照”表示在不包含精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果，“arg”表示在包含10mm精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果。图中的值表示平均值±标准误差(n＝48)，“**”表示“p<0.01”。q40-gfp表达线虫品系的尾部的运动因给药10mm的精氨酸而明显改善。

为了调查精氨酸对q40-gfp表达线虫品系的寿命缩短的影响，进行了寿命分析。在op50菌上培养线虫，每天检测生命体征，由此进行寿命分析。受到积极的刺激后不移动的线虫视为死亡。将生存率(percentsurvival)随时间的变化示于图12。图中，“对照”表示在不包含精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果，“arg”表示在包含10mm精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果(log-rank检验：p<0.01)。q40-gfp表达线虫品系统的生存率因给药10mm精氨酸而明显改善。

为了调查精氨酸对q40-gfp表达线虫品系中的polyq蛋白质形成低聚物的影响，利用sdd-age(semi-denaturingdetergentagarosegelelectrophoresis)进行了凝聚分析。sdd-age如下进行。首先，通过萃取/溶解缓冲液(0.5％sds,0.5％np-40,50mmtris-hcl,150mmnacl,5mmedta,proteaseinhibitorcocktail)使线虫溶解，于含有0.01％sds的1％琼脂糖凝胶上，在含有0.01％sds的tris-glycine电泳缓冲液中，使得到的裂解物泳动，并在硝化纤维素膜上进行转印过夜。为了进行接下来的蛋白质印迹分析，使用稀释10000倍的抗gfp抗体作为一次抗体，将上述膜进行孵育过夜，接着，使用稀释20000倍的hrp标记抗兔igg抗体作为二次抗体进行孵育。免疫印迹使用荧光图像分析系统“imagequantlas4000”(gehealthcarelifesciences公司制造)图像化，并使用图像分析软件“imagequanttl”(gehealthcarelifesciences公司制造)进行分析。

将通过免疫印迹得到的sdd-age图像示于图13，将该sdd-age图像中的拖尾(smear)强度的测定结果示于图14。图中，“对照”表示在不包含精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果，“arg”表示在包含10mm精氨酸的培养基上饲养后的q40-gfp表达线虫品系的结果。另外，图14中的值表示平均值±标准误差(n＝5)，“**”表示“p<0.01”。在未摄取精氨酸的polyq病线虫(q40-gfp表达线虫品系)中，在膜上观察到q40-gfp的低聚物的拖尾，而在摄取精氨酸后的polyq病线虫中，拖尾更轻，扩散程度减小(图13)，通过图像分析测得的拖尾强度也减小(图14)。由这些结果显示，通过使polyq病线虫口服摄取精氨酸，能够抑制polyq蛋白质形成低聚物。

由使苍蝇和线虫的polyq病模型摄取精氨酸的结果可知，精氨酸通过抑制polyq蛋白质的低聚物化及凝聚而在polyq病的无脊椎动物模型中发挥活体内(invivo)治疗效果。

[实施例4]

为了确认精氨酸在哺乳动物中的治疗效果，使用小鼠的脊髓小脑共济失调1型(sca1)模型sca1^154q/2q敲入小鼠(下面，简称为“sca1小鼠”)(非专利文献15)。sca1小鼠为敲入小鼠，该敲入小鼠的异常延伸polyq蛋白质(具有由154个谷氨酰胺构成的polyq链的共济失调蛋白1的突变体)为内源性水平，且以正确的时间及空间模式表达，再现了包括进行性运动障碍在内的人类疾病的许多方面。本实验中所使用的sca1小鼠由日本国立大学法人东京医科齿科大学的渡濑启博士提供。

<精氨酸的bbb透过性>

为了确认精氨酸的bbb透过性，向野生型小鼠及sca1小鼠口服给药精氨酸，并测定脑部和血清中的精氨酸量。

具体而言，首先，使用探针，每小时向野生型小鼠或sca1小鼠口服给药一次200μl水、5质量％l-精氨酸水溶液或15质量％l-精氨酸水溶液，用时9小时。在此期间内给药的l-精氨酸的总量分别与自由摄取的2质量％l-精氨酸水溶液或6质量％l-精氨酸水溶液的小鼠每天所摄取的l-精氨酸的总量相等(无图示)。最后给药1小时后，用戊巴比妥麻醉小鼠，从腹部主动脉放血，使小鼠安乐死。为了得到血清，将血液在室温下静置1小时之后，进行离心分离处理。利用10ml的生理盐水灌注之后，切除脑部，并切割为大脑半球。血清及大脑快速冷冻，并在-80℃下保存备用，用于检测l-精氨酸。l-精氨酸检测根据非专利文献16中记载的使用二维hplc系统的方法来进行。

将sca1小鼠大脑中的l-精氨酸量的测定结果示于图15，将sca1小鼠的血清中的l-精氨酸量的测定结果示于图16。图中，“水”表示摄取水的小鼠的结果，“2％”表示摄取5质量％l-精氨酸(arg)水溶液的小鼠的结果，“6％”表示摄取15质量％l-精氨酸(arg)水溶液的小鼠的结果。两个图中的值表示平均值±标准误差(n＝3)，“**”表示“p<0.01”，“***”表示“p<0.001”。确认到，小鼠的血清及大脑中的l-精氨酸量呈现与口服摄取的l-精氨酸的量有依赖性地增高(图15及16)，口服摄取的l-精氨酸bbb，脑部内的l-精氨酸量增大。

<精氨酸对sca1小鼠的功能的影响>

将6质量％的精氨酸加入饮水中，从3周龄开始，持续向sca1小鼠给药(精氨酸处理)，并进行转杆试验、平衡木分析及脑部内的polyq包涵体分析，从而调查精氨酸的治疗效果。作为对照，将不包含精氨酸的水作为饮水提供给sca1小鼠(未经精氨酸处理)。

(1)转杆试验

一直以来，使用转杆试验来评价sca1小鼠的运动功能(非专利文献15)。在sca1小鼠中，于4周龄观察到明显的运动障碍，该障碍逐渐进展，直至分析结束时的36周龄。

将小鼠置于加速转杆装置(ugobasile公司制造)上，依据非专利文献17中记载的方法来进行转杆试验。随时间的推测所测得的每只小鼠能够不从转杆掉落而行走时间(latency)的结果示于图17。图中，“wt水”表示摄取不包含精氨酸的水的野生型小鼠的结果，“wtarg”表示摄取包含精氨酸(arg)的水的野生型小鼠的结果，“sca1水”表示摄取不包含精氨酸的水的sca1小鼠的结果，“sca1arg”表示摄取包含精氨酸(arg)的水的sca1小鼠的结果。图中的值表示平均值±标准误差(n＝16～18)，“**”表示“p<0.01”，“***”表示“p<0.001”。

如图17所示，即使向野生型小鼠给药精氨酸，也为发挥明显的效果，而与此相对，从4周龄至12周龄，利用6质量％精氨酸处理后的sca1小鼠的运动功能较未处理小鼠显著改善，可以匹敌野生型的对照小鼠。在28周龄之前，精氨酸的治疗效果显著。需要说明的是，确认了全部小鼠组摄取同等量的液体(图18)，饮水中所含的6质量％的精氨酸未影响野生型小鼠和sca1小鼠自由摄取饮水的活动。

(2)平衡木分析

为了评价运动协调性，对sca1小鼠进行平衡木试验。通过测定小鼠走过直径15mm、长度1m的平衡木所需的时间来进行平衡木分析。平衡木设置于地面上约50cm处，出发地点具有亮光，远端位于暗箱内。最初连续3天每天训练小鼠两次，让它学习横穿平衡木而不会掉落或返回。测试当天，记录小鼠横穿平衡木所需的时间。在小鼠横穿需要60秒以上的情况下，得分记作60秒。对每只小鼠试行两次，以获得更快的横穿时间供分析用。

图19中示出了28周龄的小鼠横穿平衡木所需的时间(latency)的测定结果。图中，“wt水”、“wtarg”、“sca1水”及“sca1arg”与图17相同。图中的值表示平均值±标准误差(n＝16～18)，“**”表示“p<0.01”，“***”表示“p<0.001”。在sca1小鼠中，与转杆的障碍相比，更大年龄的小鼠也观察到了平衡木上的障碍。在28周龄时，未处理的sca1小鼠横穿平衡木所需的时间是未处理的野生型小鼠的2倍以上。经精氨酸处理后的sca1小鼠比未处理sca1小鼠能够在显著短的时间内横穿平衡木。由这些结果可知，通过口服摄取精氨酸，能够改善患有polyq病的动物的运动功能障碍。

(3)对于包涵体形成的影响

分析精氨酸对sca1小鼠的脑部形成包涵体的效果。通过大脑皮质及海马明确可见，sca1小鼠从约4周龄开始在神经内形成polyq包涵体(polyq蛋白质的凝聚体)(非专利文献15)。

通过免疫组化分析检测脑部切片中的polyq包涵体。首先，依据非专利文献17中所记载的方法，准备12周龄的sca1小鼠的脑部的10μm厚的冷冻切片。将该切片在含有5％山羊血清和0.1％tritonx-100的pbs中，于室温下封闭1小时之后，与兔抗泛素抗体(fk2克隆)在4℃下孵育过夜，接着，与alexafluor488缀合的山羊抗兔igg抗体(1:1000，lifetechnologies公司制造)在室温下孵育1小时。然后，利用退色防止用封入剂“slowfadegoldantifadereagentwithdapi”(lifetechnologies公司制造)封片该切片，并使用共聚焦激光扫描显微镜“fv1000”(奥林巴斯公司制造)进行观察。

通过共聚焦激光扫描显微镜，可见被抗泛素抗体染色后的包涵体。因此，使用共聚焦激光扫描显微镜进行观察，并计数视野中包括的细胞，测定形成了包涵体的细胞相对细胞总数的比率(％)。需要说明的是，每只小鼠1平均观察三个视野，并且，在每一个视野中，大脑皮质中计数130个以上，海马中计数70个以上细胞。将测定结果示于图20。图中，“水”表示摄取不包含精氨酸的sca1小鼠的结果，“arg”表示摄取包含精氨酸(arg)的水的sca1小鼠的结果。图中的值表示平均值±标准误差(n＝3或4)，“*”表示“p<0.05”。在12周龄sca1小鼠的脑部切片的免疫组化分析中，确认大脑皮质(cerebralcortex)及海马(hippocampus)中形成了polyq包涵体。在精氨酸处理小鼠中，这两个区域中形成了包涵体的细胞的比率显著减少。

即，通过向sca1小鼠口服给药精氨酸，能够改善运动功能障碍，抑制脑部内形成polyq包涵体。由这些结果明确表明，精氨具有对polyq病的治疗效果。

[实施例5]

<精氨酸对运动功能障碍发病后的sca1小鼠的影响>

在病理过程已经进展且已经出现症状的阶段，是否会发挥治疗效果是开发用于制造包括polyq病在内的神经退行性疾病的治疗方法时应考虑的重要的因素。目前，在大部分前临床试验中，在出现症状之前，向患polyq病小鼠给药治疗剂候选物质，用于预防。为了评价给药精氨酸在已经出现症状的阶段是否也有效，对已经可见运动功能障碍的5周龄sca1小鼠给药精氨酸。

具体而言，将6质量％的精氨酸加入饮水中，从5周龄开始持续向sca1小鼠给药，并进行转杆试验，调查精氨酸的治疗效果。与实施例4相同地进行转杆试验。将每只小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间(latency)的测定结果示于图21。图21是表示每只小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间随时间而变化的图。图中，“wt水”、“wtarg”、“sca1水”及“sca1arg”与图17相同。图中的值表示平均值±标准误差(n＝23～25)，“*”表示“p<0.05”。

如图21所示，与野生型小鼠相比，精氨酸处理前的5周龄sca1小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间显著缩短，观察到运动功能障碍。然后，在7周龄至19周龄之间，进行精氨酸处理后的sca1小鼠能够不从转杆掉落而行走的时间比未处理的sca1小鼠增加，表示出运动功能障碍减轻。而实际上，在15周龄和19周龄，进行精氨酸处理后的sca1小鼠和未处理的sca1小鼠的运动功能的差异具有统计学意义(图21)。由这些结果表明，即使在运动症状发病之后开始给药的情况下，精氨酸也能够发挥对于polyq病的神经学表型的治疗效果，而且，精氨酸对于polyq病不仅在预防上而且在作为治疗剂上也非常有发展前景。

<精氨酸对于sbma小鼠的功能的影响>

所有polyq病都是由各自的致病蛋白中的polyq链的异常延伸而产生的，而精氨酸对异常延伸polyq链自身具有抑制效果，因此调查了精氨酸是否对其它polyq病模型小鼠也有效。

作为其它polyq病模型小鼠，使用sbma小鼠(非专利文献18)。sbma小鼠表达具有由97个谷氨酰胺构成的异常延伸polyq链的人类雄激素受体的全长蛋白质，显示出进行性运动障碍。该运动障碍能够通过药物治疗而恢复(非专利文献19)。需要说明的是，本实验中所使用的sbma小鼠由日本的国立大学法人名古屋大学的祖父江元博士提供。

sbma小鼠的运动障碍属于自发运动行为中的障碍，能够通过测定在笼中的水平行动或站立行为来检测(非专利文献18)。因此，6质量％的精氨酸加入饮水中，从3周龄开始持续向sbma小鼠给药(精氨酸处理)，在12周龄时观察到水平行动或站立行为，调查了精氨酸的治疗效果。作为对照，将不包含精氨酸的水作为饮水提供给sbma小鼠(未经精氨酸处理)。

使用自发运动监测器“supermex”(室町机械公司制造)，依据非专利文献18中所记载的方法来检测小鼠的水平行动及站立行为。具体而言，将小鼠放入向笼子内投射红外线光束而制得的测定用笼子中使其自由活动。小鼠在测定用笼子内移动时，遮挡红外线光束，导致受光部不能感测到红外线(光束中断)。测定该光束中断的次数，并求得每分钟的光束中断次数(次/分钟(counts/min))。在感测水平方向的运动的情况下，计数沿垂直方向投射的红外线光束的光束中断次数。另外，在感测垂直方向的运动(小鼠利用后肢站立的运动)的情况下，所使用的小鼠处于爬行的姿势，红外线光束被遮挡，当站立起来时，以遮挡的高度沿水平方向投射光束，并计数光束中断的次数。

将水平行动的观察结果示于图22，将站立行为的观察结果示于图23。在图22～23中，“wt水”表示摄取不包含精氨酸的水的野生型小鼠的结果，“wtarg”表示摄取包含精氨酸(arg)的水的野生型小鼠的结果，“sbma水”表示摄取不包含精氨酸的水的sbma小鼠的结果，“sbmaarg”表示摄取包含精氨酸(arg)的水的sbma小鼠的结果。图中的值表示平均值±标准误差(n＝23～25)，“**”表示“p<0.01”。

作为其结果，通过对sbma小鼠进行精氨酸处理，水平行动和站立均得到改善，达到与未处理的野生型小鼠匹敌的水平。另外，对于野生型小鼠的精氨酸处理的效果是限制性的。由这些结果可知，精氨酸对于大量的polyq病模型小鼠是有效的，进而有可能作为polyq病通常的治疗用分子也是有效的。