JPH0365353B2 - - Google Patents

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JPH0365353B2
JPH0365353B2 JP57142663A JP14266382A JPH0365353B2 JP H0365353 B2 JPH0365353 B2 JP H0365353B2 JP 57142663 A JP57142663 A JP 57142663A JP 14266382 A JP14266382 A JP 14266382A JP H0365353 B2 JPH0365353 B2 JP H0365353B2
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はプロピオニバクテリウム属に属する微
生物の菌体から得られる抗腫瘍活性を有する加熱
変性デオキシリボ核酸RD−01に関する。 プロピオニバクテリウム属に属する細菌が抗腫
瘍作用、アジユバント作用等の生理活性をもつこ
とは古くより知られ、近年該細菌の細胞壁骨格の
分離とその生理活性研究が行なわれ、また一部で
は該細菌の菌体を臨床的に応用する試みがなされ
ている。 しかし、この微生物の菌体は種々の副作用を有
しているのでこれらの副作用を軽減するため、主
として細胞壁から活性物質を分離しようとする試
みがなされて来た。 細胞壁由来の活性物質の例としては上述の細胞
壁骨格や細胞壁から調製した高分子ムコペプチド
等が挙げられるが、これらのものも抗腫瘍活性の
高いものは副作用も強く、副作用の弱いものは抗
腫瘍活性が必ずしも高くないという欠点を有す
る。 先に本発明者らは結核菌から得られる抗腫瘍活
性物質について種々検討した結果、結核菌を破砕
して得られる無細胞抽出液から分離された加熱変
性デオキシリボ核酸が宿主介在性の強力な抗腫瘍
活性を有し、かつ毒性および抗原性が極めて低い
ことを初めて見い出し特許(特開昭57−139096)
を出願した。 さらに、本発明者らはプロピオニバクテリウム
属に属する細菌の菌体抽出物についても新規な抗
腫瘍活性物質を見い出すべく、結核菌の経験に基
づいて抗腫瘍活性物質の検索を鋭意行なつた結
果、プロピオニバクテリウム属の細菌から結核菌
の場合に用いたと同様の方法で調製した加熱変性
デオキシリボ核酸も高い抗腫瘍活性を示し、かつ
毒性が極めて低く、発熱性や抗原性がほとんどな
いことを確認し、本発明物質を加熱変性デオキシ
リボ核酸RD−01と命名し本発明を完成するに至
つた。 以下、本発明物質を単に加熱変性デオキシリボ
核酸、変性デオキシリボ核酸、デオキシリボ核酸
あるいは本物質と称することが多い。本発明によ
つて得られるデオキシリボ核酸は結核菌由来の該
物質と同様に宿主介在性の強い抗腫瘍活性を有
し、その作用はこれまでに知られている動物細胞
由来のデオキシリボ核酸等の腫瘍細胞への直接障
害作用に基づく抗腫瘍作用(Science,149,997,
1965,Cancer Research 27,2342,1967,
Proceedings of the National Academy of
Science 61,207,1968)に比べはるかに強力で
ある。 本発明物質とその製造法およびその宿主介在性
の強力な抗腫瘍活性は本発明者らによつて初めて
明らかにされたものである。 すなわち本発明は、加熱変性によつて抗腫瘍活
性を有せしめてなる加熱変性デオキシリボ核酸
RD−01及びその塩に関し、更に詳細には、プロ
ピオニバクテリウム属細菌より得られる抗腫瘍活
性を有する加熱変性デオキシリボ核酸RD−01に
関し、そして、その製法及び抗腫瘍剤に関するも
のである。 さらに本発明はプロピオニバクテリウム属細菌
破砕物を遠心分離して得られる核酸画分を加熱す
ることを特徴とする抗腫瘍活性を有する加熱変性
デオキシリボ核酸RD−01の製造法に関するもの
である。 さらに本発明は核酸画分の分離法として無細胞
抽出液に核酸凝集剤を加え、得られる沈澱の可溶
画分から分離することを特徴とする抗腫瘍活性を
有する加熱変性デオキシリボ核酸RD−01の製造
法に関するものである。 さららに本発明は核酸画分の分離法として無細
胞抽出液に核酸凝集剤を加え、得られる沈澱を水
または塩類溶液に対して透析した後加熱し、その
上清から分離することを特徴とする抗腫瘍活性を
有する加熱変性デオキシリボ核酸RD−01の製造
法に関するものである。 さらに本発明は、デオキシリボ核酸含有物を約
80〜120℃に加熱して、抗腫瘍性を有せしめるこ
とを特徴とする抗腫瘍活性を有する加熱変性デオ
キシリボ核酸RD−01の製造法である。 さらに本発明は、加熱変性によつて抗腫瘍活性
を有せしめてなる加熱変性デオキシリボ核酸RD
−01を有効成分とする抗腫瘍剤である。 本発明に用いられる微生物は、プロピオニバク
テリウム属に属する細菌であるが、好適なものと
しては、バージーズ、マニユアル・オブ・デイタ
ミネイテイブ・バクテリオロジー第8版、第634
頁〜641頁に記載されている公知のプロピオニバ
クテリウム・アクネス(Propionibacterium
acnes)ATCC 11829、プロピオニバクテリウ
ム・グラニユロサム(Propionibacterium
granulosum)ATCC 25564、プロピオニバクテ
リウム・アビドウム(Propionibacterium
avidum)ATCC 25577などが挙げられるが、や
はり全菌体として抗腫瘍活性が高く、かつ病原性
の弱い菌株が好ましい。 本発明における上記菌株の培養は通常の嫌気性
培養法を用いることが出来るし、菌体の破砕方法
は通常の方法に従つてよい。たとえば、窒素源と
して肉エキス、ペプトン、フイトン、酵母エキス
等、炭素源としてはグルコース等、還元剤として
は塩酸システイン、チオグリコール酸ナトリウム
等、さらにリン酸カリウム、硫酸マグネシウム、
塩化ナトリウム等を添加した培地を用いるのが好
ましい。 培養は30〜40℃で2〜15日間位静置するのが好
ましい。得られた菌体は遠心分離等により集菌
し、生理食塩水等により洗浄した後、そのまゝ次
の操作に付すか、もしくは要すれば、フエノール
あるいは弱い加熱殺菌をした後、次の操作に付し
てもよい。 得られた菌体は、水好ましくは適当な緩衝液と
して充分混合し、氷冷しながらダイノミル
(Dyno−Mill)あるいはフレンチ(French)プ
レスなどにより菌体を破砕して破砕菌体懸濁液を
得る。この懸濁液を遠心して無細胞抽出液を得る
が、このときの遠心分離の条件は、未破砕菌体、
部分的に破砕された菌体、細胞壁画分等を沈査と
して除去出来る通常の遠心力で良く、たとえば
5000xg、10分間以上遠心してその上清を取得す
る。 本発明における無細胞抽出液とは、破砕菌体懸
濁液から遠心分離により、未破砕菌体、部分的に
破砕された菌体、細胞壁画分等を出来るだけ除い
た画分のことである。 無細胞抽出液から核酸画分を得るには、無細胞
抽出液を直接有機溶剤処理して核酸画分を得る方
法(例えばマーマー(Marmur)法やフエノール
法等、以下直接有機溶剤法と称する)と無細胞抽
出液に核酸凝集剤を加えて核酸画分を含む沈澱を
得る方法が適用可能である。 直接有機溶剤法は小量規模(通常1g以下)の
本発明物質を得るのに適した方法であり、得られ
る核酸画分(以下RD核酸画分と称する)は、通
常抗原性を有する多糖や蛋白等の不純物を含有す
るので密度勾配遠心法等により不純物を出来るだ
け除去した後得られる精製デオキシリボ核酸画分
を加熱処理して本発明物質を得るか、あるいは
RD核酸画分をまず加熱処理した後遠心法や沈澱
法等によつて不純物を除去して本発明物質を得
る。 RD核酸画分や精製デオキシリボ核酸画分の加
熱処理条件は、後述の調製法と共通するので、後
に詳しく述べる。 本発明における加熱の目的は本発明物質の分子
量分布を調節し、2本鎖構造を1本鎖構造にかえ
るとともに不純物の除去効率を高め、製剤化を容
易にし、用時の溶解性を高め、抗腫瘍活性が高
く、かつ、毒性、副作用の低い本発明物質を得る
ことである。 無細胞抽出液に核酸凝集剤を加えて核酸画分を
沈澱させる方法は、核酸画分を濃縮出来るので大
量規模の本発明物質を得るのに適した方法であ
る。 この方法において用いられる核酸凝集剤は通常
の核酸凝集剤のいずれも使用可能であるが、後の
工程で用いた凝集剤を簡便に除去出来るという意
味で、低分子凝集剤が好ましい。その好適な例と
しては、塩化カルシウム,塩化マンガン,塩化マ
グネシウム,硫酸アルミニウム等の多価金属陽イ
オンあるいはストレプトマイシン,カナマイシン
等の水溶性塩基性抗生物質またはその塩等が挙げ
られる。核酸凝集剤の使用量はその種類により適
宜選択出来るが、たとえば多価金属陽イオンでは
0.1〜10%、好ましくは0.1〜3%、抗生物質では
0.01〜10%、好ましくは0.1〜1%を抽出液に対
して使用するのが適当である。 操作としては無細胞抽出液に核酸凝集剤を加
え、生成した沈澱を遠心あるいは過等の方法に
より分離して核酸画分を含む懸濁液を得る。この
懸濁液より核酸凝集剤を除くには透析が適当であ
る。その際に使用する水性溶媒は、核酸凝集剤の
除去効率を高めるために適当なイオン強度を有す
る、PHが中性附近の緩衝液が好ましい。たとえば
好適なものとしては0.1〜1M NaCl含有リン酸緩
衝液,0.1〜1M KClクエン酸緩衝液,0.1〜1M
NaCl含有炭酸ナトリウム緩衝液,0.1〜1M
NaCl含有トリス塩酸緩衝液等が挙げられる。 核酸画分を含む懸濁液を含塩緩衝液に対して透
析した後要すればさらに水に対して透析して塩類
を除く。透析済みの核酸画分を含む懸濁液を以下
RN−1画分と称する。RN−1画分を得る操作
は、全て冷却下で行ない、核酸画分の不必要な分
解、変性を防止する。冷却温度は0ないし10℃が
好ましい。 RN−1画分から本発明物質を得るには2つの
方法が可能である。1つの方法はRN−1画分か
ら核酸画分を分離した後、得られた核酸画分を加
熱して本発明物質を得る方法であり、もう一つの
方法はRN−1画分を加熱処理した後本発明物質
を分離する方法である。 前者の方法においては、まず、RN−1画分の
含有物浸度と水性溶媒のPHや塩濃度等を調節した
後、遠心分離または、過等の方法によりRN−
1画分からデオキシリボ核酸を含む可溶画分を分
離する。この可溶画分から沈澱法あるいはカラム
クロマト法あるいは電気泳動法さらに、要すれば
リボヌクレアーゼ処理法等の方法によりデオキシ
リボ核酸画分を分離して、加熱処理すれば本発明
物質が得られる。RN−1画分から可溶画分を分
離する際の好適なRN−1画分の濃度は1〜15
mg/mlである。水性溶媒のPHは中性附近が好まし
く、通常酸あるいは塩基であるいは緩衝液でPH5
から8の範囲に調節する。水性溶媒のイオン強度
は、遠心分離等の際の沈澱の除去効率に影響を与
え、通常0.1以上が好ましく、要すれば食塩ある
いは塩化カリウム等を加えてイオン強度を調節し
ても良い。 このように調節したRN−1画分を通常
20000xgで5分間以上遠心分離すると、核酸画分
を含む清澄な可溶画分がその上清として得られ
る。この上清からストレプトマイシンあるいは塩
化マンガンあるいはセチルトリメチルアンモニウ
ムブロミド等を用いる沈澱法あるいはセフアロー
ズ等を用いるカラムクロマト法あるいは塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体等を用いる電気泳動法等
によりデオキシリボ核酸画分を分離することが出
来る。以上の操作は全て0〜10℃で行うのが好ま
しい。このようにして得られたデオキシリボ核酸
画分をさらに、リボヌクレアーゼ処理後加熱処理
するか、あるいは加熱処理後リボヌクレアーゼ処
理すれば精製された本発明物質が得られるが、加
熱条件は後者の方法と共通するので後に詳述す
る。 後者の方法では、まずRN−1画分を加熱する
が、この加熱操作は核酸画分の適切な変性を行な
うことおよび不純物を変性させ以後の本発明物質
の分離操作を容易にすることを目的とする。加熱
条件は後に示すように本発明物質の抗腫瘍活性に
も密接に関連しており、適切な条件範囲が存在す
る。加熱の要因としては、加熱時の溶質の濃度、
水性溶媒の種類とPH、イオン強度、加熱温度、加
熱時間が挙げられ、適切な条件範囲は次のとおり
である。 溶質の濃度は1〜15mg/mlが適切である。水性
溶媒が水あるいは食塩等の含塩水(イオン強度が
0.1〜0.5)の場合は80℃ないし120℃で5分間な
いし120分間、水性溶媒が緩衝液の場合は緩衝液
のPHによつて大きく影響され、中性附近のPHでは
加熱温度は高く、加熱時間も長くし、酸性あるい
はアルカリ性では、加熱温度は低く、加熱時間も
短くするのが好ましい。 例えば水性溶媒が強酸性あるいは強アルカリ性
の場合は、加熱温度を80〜120℃に限定するもの
ではなく、室温付近でも充分である。また、水性
溶媒がアルカリ性の場合はPH、加熱温度および時
間を適宜選択すれば本発明物質からリボ核酸を除
去しうる点で有利な場合もある。 以上のごとく、適切な加熱条件を選ぶことによ
り後に示すように本発明の目的とする抗腫瘍活性
が高く、かつ抗原性の低い加熱変性デオキシリボ
核酸を含む懸濁液を得ることが出来る。 ここに示した加熱条件は本発明物質調製法の重
要な要因であり、本明細書で示したいずれの調製
法にも適用可能である。 このようにしてRN−1画分を加熱した後冷却
し、遠心または過等の方法により沈渣を除け
ば、本発明物質を含む清澄な溶液を得る。この溶
液から本発明物質を分離するのは容易であり、通
常の方法によつて可能である。その適切な例とし
ては、核酸凝集剤による沈澱法,有機溶媒による
分画法、カラムクロマト法あるいは電気泳動法等
とリボヌクレアーゼ処理法との組み合わせが挙げ
られる。これらの方法によつて得られた本発明物
質は、そのまま製剤の原本として使用するか、あ
るいは凍結乾燥して乾燥粉末にすることも可能で
ある。 本発明物質中のデオキシリボ核酸の分子量は約
3万から100万の間に分布し、グアニン,シトシ
ン(GC)含量は約66%である。本発明物質の転
移温度Tmは、明確な値を示さずさらに、ヒドロ
キシアパタイトのカラムクロマトグラフイーによ
り分析すると本発明物質が変性された1本鎖のデ
オキシリボ核酸であることを意味する。 本明細書に示した方法によつて得られる物質の
なかには、加熱変性デオキシリボ核酸以外に、微
量のリボ核酸,蛋白,糖等を含むものもあるが、
いずれも混入物と言える程度であり、要すればこ
れらはさらに精製して除くことが出来る。 次に実施例1において精製して得られたRD−
01(以下RD−A1と表示する)について理化学的
性質を調べ、その結果を示す。なお、実施例2で
得られたRD−01(以下RD−A2と表示する)の精
製品についても同様の理化学的性質を示してい
る。 本物質、加熱変性デオキシリボ核酸RD−A1の
理化学的性質(Na塩による) (1) 元素分析(%): C:26.18〜31.31 H:4.02〜4.98 N:12.11〜13.89 P:8.13〜9.18 Na:3.02〜4.28 (2) 分子量:3万〜100万 蛋白質をマーカーとし、セフアロースCL−
6Bを用いたゲル濾過法によれば22万付近をピ
ークとして3万〜100万に分布する。(分子量分
布図は第1図に示すとおり)。 (3) 融点:明確な融点を示さない。 (4) 紫外線吸収スペクトル:中性水溶液は260nm
付近に吸収極大波長を、また230nm付近に吸収
極小波長を有する(第2図に示すとおり)。 (5) 赤外線吸収スペクトル:780cm-1付近、1090
cm-1付近、1230cm-1付近、1700cm-1付近に核酸
の特性吸収帯を有する(第3図に示すとおり)。 (6) 溶剤に対する溶解性:水に可溶、エタノー
ル、メタノール、エーテル、アセトンに不溶。 (7) 呈色反応 A) オルシノール反応:STS法により分画
したRNA画分に対して陰性。 B) ジフエニルアミン反応:STS法により
分画したDNA画分に対して陽性。 C) ニンヒドリン反応:本物質10μg/mlの
濃度で陰性。 D) アンスロン反応:本物質10μg/mlの濃
度で陰性。 (8) 塩基性、酸性、中性の区別:本物質の水溶液
のPHは6.5〜7.5である。 (9) 物質の色:白色粉末 (10) 特性:加熱処理によつて可溶性を付与すると
ともに、高腫瘍活性を有せしめ、かつ毒性およ
び抗原性が極めて低くなつている。 (11) 塩基組成(%): グアニン:33.4 アデニン:17.2 シトシン:32.5 チミン:16.9 (方法は化学分析による) (12) 酵素処理:本物質をデオキシリボヌクレアー
ゼ(DNase )で処理すると抗腫瘍性が
なくなるが、リボヌクレアーゼT2(RNaseT2
の処理では抗腫瘍性は変化しない。 (13) ヒドロキシアパタイトのカラムクロマトグ
ラフイーにより分析すると1本鎖構造である。 (14) 転移温度(Tm):測定された融解曲線から
は明確な転移温度Tmは求められない。 本発明物質が示す抗腫瘍活性の本体が、加熱変
性デオキシリボ核酸であることは、本発明物質を
デオキシリボ核酸分解酵素(DNaseI)で処理す
ると抗腫瘍活性がなくなること、本発明物質をリ
ボ核酸分解酵素(RNaseT2)で処理しても抗腫
瘍活性が変化しないことから明らかである。 本発明物質を抗腫瘍剤として用いる場合は、注
射剤の型で用いるので好ましい。本発明物質は、
単独であるいは通常用いられる添加剤,賦型剤を
加えて液剤、あるいは同時溶解性の凍結乾燥製剤
として適用可能である。 また本発明物質は水中油滴型あるいは油中水滴
型のエマルジヨンとしても適用可能である。 本発明物質の使用量,投量経路は適宜選択され
るが使用量は体重Kgあたり0.01ないし100mgが好
ましく、投与経路は皮内,皮下,静脈内,腹腔内
投与や腫瘍内投与が行なわれる。 本発明物質はモルモツトやマウスの種々の腫瘍
系に対して高い抗腫瘍作用を示す。例えばマウス
の同系腫瘍であるIMCカルチノーマに対して本
発明物質は生理食塩液に溶解した型で腫瘍細胞と
接触させた後、動物体内に移植することによる腫
瘍の生着抑制(サプレツシヨン活性)あるいは動
物体内に生着した腫瘍組織内に投与することによ
る抗腫瘍活性(リグレツシヨン活性)において原
料である菌体と同等か、あるいはそれよりも高い
抗腫瘍活性を示した。また、モルモツトの同系腫
瘍であるライン10に対しては、油中水滴型の本
発明物質の腫瘍内投与により、本発明物質は、原
発腫瘍の増加抑制だけでなく、所属リンパ節への
腫瘍の転移も抑制した。 さらに本発明物質は、生理食塩液に溶解して腫
瘍組織とは異る場所に投与することによつても
IMCカルチノーマに対して抗腫瘍作用を示した。 本発明物質の急性毒性はマウスに対する静脈内
投与による体重Kgあたりの50%致死量LD50値が
500mg以上であることから、極めて低い。 また本発明物質の抗原性についても、モルモツ
トを用いたアナフイラキシー試験,遅延型アレル
ギー試験によつて、本発明物質が極めて安全であ
ることが判明した。 その他本発明物質の発熱性,疼痛性,起炎性,
肉芽形成性等も原料菌体に比較し、極めて低く、
通常の医薬としての適用には問題にならない程度
であることが、種々の試験により判明した。 各種の腫瘍細胞に対する本発明物質の細胞増殖
抑制作用を調べたところ、本発明物質は、ほとん
ど細胞増殖抑制作用を示さなかつた。このことか
ら本発明物質は宿主の免疫反応を介して抗腫瘍作
用を示すと考えられるので本発明物質の免疫学的
活性を種々検討した。その結果、本発明物質はマ
ウスのキラーT細胞増強効果、およびマクロフア
ージ活性化作用の他にナチユラルキラー細胞活性
増強作用を示した。 以上の種々の知見から本発明物質は抗腫瘍剤と
して極めて有用なものと考えられる。 以下に本発明物質の製造法を実施例により、ま
た、本発明物質の抗腫瘍剤としての有用性を試験
例により示す。 実施例 1 ストレプトマイシンを用いて得られる懸濁液の
可溶画分から本発明物質の製造 ハートインフユジヨン培地(栄研化学製) 25g グルコース 5g チオグリコール酸ナトリウム 0.5g 水を加えて1にし、PH6.8〜7.2に調節する。 プロピオニバクテリウム・アビドウム
(Propionibacterium avidum)ATCC25577を上
記組成の培地を含むゴム栓付のルービンに植菌
し、ルービン内の空気を窒素で置換した後37℃で
5日間静置培養した。培養終了後フエノールを最
終濃度で5%になるように培養物に添加し2日間
室温に放置した。得られた培養物から菌体を遠心
分離により集め、生理食塩水で3回洗浄し湿菌体
を得た。この湿菌体100gを100mlの10mMリン酸
緩衝液(PH7.0)に懸濁した後、氷冷下ダイノミ
ルで破砕し、20000xgで20分間遠心分離して上清
の無細胞抽出液を得た。この抽出液にストレプト
マイシン硫酸塩を終濃度が0.3%になるように添
加し、充分撹拌した後、4℃で一晩静置し、生成
した沈澱を遠心分離により集め、0.5M NaCl含
有10mMリン酸緩衝液(PH7.0)に懸濁した。こ
の懸濁液をセロハンチユーブに詰めて同じ緩衝液
に対して透析し、続いて蒸留水に対して透析して
核酸画分を含む懸濁液180ml(以下この懸濁液を
RN−1と称する)を得た。この懸濁液の固形物
濃度は3.5mg/mlであり、湿菌体あたり0.63%の
収率であつた。 次にRN−1全量にNaClを終濃度が0.9%にな
るように加えて撹拌し、加熱変性処理(100℃、
60分)した後、20000xg、20分間遠心分離して上
清を得た。この上清にNaClを最終濃度が0.4Mに
なるように加えて溶解した後、セチルトリメチル
アンモニウムブロミド(以下このものをCTAB
と称す。東京化成会社製)を最終濃度が0.2%
(W/V)になるように加えて充分撹拌し、室温
に30分間静置した。生成した沈澱を遠心分離によ
り集め、1M NaCl液40mlに溶解した後、等量の
クロロホルム−イソアミルアルコール(24:1)
の混液を加えて振盪、遠心分離して水層部分を得
た。この操作をさらに2回くり返した後、得られ
た水層に3倍量の99.5%エタノールを加えて撹拌
し、4℃で一晩静置した。生成した沈澱を遠心分
離により集め、蒸留水30mlに溶解した後、蒸留水
に対して透析し、精製核酸溶液を得た。この溶液
を1N NaOHで中和後、凍結乾燥して乾燥標品
145mgを得た。本品90mgを0.05M酢酸緩衝液(PH
4.5)10mlに溶解した後、同緩衝液2mlに溶解し
たリボヌクレアーゼT2(三共会社製)200Uを添
加し、37℃で22時間反応させた。反応液に等量の
クロロホルム−イソアミルアルコール(24:1)
の混液を加えて振盪後、遠心分離して水層部分を
得た。この操作をさらにくり返した後、水層の全
量を、あらかじめ0.5M炭酸水素アンモニウム液
で洗浄した径2.5cm、長さ90cmのセフアデツクス
G−100(Pharmacia Fine Chemicals社製)カラ
ムに負荷し、同液で溶出した後、最初に溶出する
画分としてデオキシリボ核酸を含む画分を得た。
この画分を水に対して透析した後、NaOHで中
和後、凍結乾燥して本発明物質67mgを得た。以下
このものをRD−A1と称す。 RD−A1のデオキシリボ核酸の含量(純度)は
5%過塩素酸で加水分解した後、ジフエニルアミ
ン法(Biochemical Journal 62,315,1956)
により定量した時の98.8%であつた。 実施例 2 マーマー法による本発明物質の製造: プロピオニバクテリウム・グラニユロサム
(Propionibacterium granulosam)ATCC25564
を実施例1の培地で同様の培養条件によつて得た
湿菌体250gを7倍量の10mMリン酸緩衝液に懸
濁した後氷冷下ダイノミルで破砕し、20000xgで
20分間遠心して無細胞抽出液を得た。この抽出液
からマーマー(Marmur,Journal of
Molecular Biology ,208,1961)法により
粗デオキシリボ核酸画分を得た。この画分を0.9
%食塩液に対して透析した後、100℃、60分加熱
した。冷却後蒸留水に対して透析、中和後凍結乾
燥して得た標品55mgに対し、実施例1と同様のス
ケールでリボヌクレアーゼT2処理を行ない、精
製し、本発明物質31mgを得た。以下このものを
RD−A2と称す。RD−A2のデオキシリボ核酸含
量は実施例1と同様の方法で分析すると98.1%で
あつた。 実施例 3 液 剤 RD−A1、10mgを10mlのPBSマイナス液(栄研
化学社製)に溶解し、ニユクリポアーNo.20
(Nuclepore社製)を用いて無菌過した。得ら
れた液を1.5mlずつバイアル瓶に無菌的に分注
して本発明物質の液剤を得た。 実施例 4 凍結乾燥製剤 RD−A1、10mgを10mlの注射用蒸留水に溶解
し、次に500mgのマンニトールを加えて溶解した
後、ニユクリポアーNo.20を用いて無菌過した。
得られた液を1.5mlずつ無菌的にバイアル瓶に
分注した後、凍結乾燥して本発明物質の凍結乾燥
剤を得た。 実施例 5 エマルジヨン剤 RD−A1、4mgを0.5mlの生理食塩液に溶解し、
次にドラケオール6−VR(Drakeol 6−VR,
Pensilvania Retihing Company製)とアラシー
ルA(Arlacel A,Atlas Chemical Industries
製)の8.5:1.5の混液0.5mlを加えて連結注射針を
用いて油中水型のエマルジヨンを得た。 試験例 1 マウスIMCカルチノーマに対する抗腫瘍作用 本発明物質のマウスIMCカルチノーマに対す
る抗腫瘍性を調べた。 試験系は次のとおりである。 CDF1雌雄マウスの皮内に5×105個のIMCカ
ルチノーマ細胞を移植し、移植後1日目から隔日
に計6回、実施例3の方法で調製した製剤を1回
あたり0.1mlずつ、腫瘍内に投与した。移植後35
日目に腫瘍を摘出し、その重量を測定した結果は
第1表のとおりであつた。
The present invention relates to heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity obtained from the cells of a microorganism belonging to the genus Propionibacterium. It has been known for a long time that bacteria belonging to the genus Propionibacterium have physiological activities such as antitumor effects and adjuvant effects. Attempts are being made to clinically apply bacterial cells. However, the cells of this microorganism have various side effects, and in order to alleviate these side effects, attempts have been made mainly to separate the active substance from the cell wall. Examples of active substances derived from cell walls include the above-mentioned cell wall skeleton and polymeric mucopeptides prepared from cell walls, but those with high antitumor activity also have strong side effects, and those with weak side effects have antitumor effects. It has the disadvantage that the activity is not necessarily high. The present inventors previously investigated various antitumor active substances obtained from Mycobacterium tuberculosis, and found that heat-denatured deoxyribonucleic acid isolated from a cell-free extract obtained by crushing Mycobacterium tuberculosis has a strong host-mediated anti-tumor effect. Patented for the first time discovering that it has tumor activity and extremely low toxicity and antigenicity (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 139096/1983)
has been applied for. Furthermore, the present inventors conducted a diligent search for antitumor active substances based on their experience with Mycobacterium tuberculosis in order to find novel antitumor active substances in bacterial cell extracts of bacteria belonging to the genus Propionibacterium. As a result, heat-denatured deoxyribonucleic acid prepared from Propionibacterium bacteria using a method similar to that used for Mycobacterium tuberculosis showed high antitumor activity, extremely low toxicity, and almost no pyrogenicity or antigenicity. After confirming this, the present invention was named heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01, and the present invention was completed. Hereinafter, the substance of the present invention is often simply referred to as heat-denatured deoxyribonucleic acid, modified deoxyribonucleic acid, deoxyribonucleic acid, or the present substance. The deoxyribonucleic acid obtained by the present invention has strong host-mediated antitumor activity similar to the substance derived from Mycobacterium tuberculosis, and its action is similar to that of the substance derived from animal cells. Antitumor effect based on direct damage to cells (Science, 149 , 997,
1965, Cancer Research 27 , 2342, 1967,
Proceedings of the National Academy of
Science 61 , 207, 1968). The substance of the present invention, its production method, and its strong host-mediated antitumor activity were first revealed by the present inventors. That is, the present invention provides heat-denatured deoxyribonucleic acid which has antitumor activity through heat denaturation.
The present invention relates to RD-01 and its salts, and more particularly to heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity obtained from Propionibacterium bacteria, as well as its production method and antitumor agent. Furthermore, the present invention relates to a method for producing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity, which comprises heating a nucleic acid fraction obtained by centrifuging a crushed product of Propionibacterium bacteria. Furthermore, the present invention provides a method for separating the nucleic acid fraction by adding a nucleic acid flocculant to a cell-free extract and separating it from the soluble fraction of the resulting precipitate. It concerns the manufacturing method. Furthermore, the present invention is characterized in that, as a method for separating nucleic acid fractions, a nucleic acid flocculant is added to a cell-free extract, the resulting precipitate is dialyzed against water or a salt solution, heated, and separated from the supernatant. The present invention relates to a method for producing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity. Furthermore, the present invention provides deoxyribonucleic acid-containing substances about
This is a method for producing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity, which is characterized in that it is made to have antitumor properties by heating to 80 to 120°C. Furthermore, the present invention provides heat-denatured deoxyribonucleic acid RD which has antitumor activity through heat-denaturation.
It is an antitumor agent containing -01 as an active ingredient. The microorganism used in the present invention is a bacterium belonging to the genus Propionibacterium, and suitable examples include those described in Virgies, Manual of Determinative Bacteriology, 8th edition, No. 634.
The known Propionibacterium acnes described on pages 641 to 641
acnes) ATCC 11829, Propionibacterium granulosum
granulosum) ATCC 25564, Propionibacterium avidum (Propionibacterium
avidum) ATCC 25577, but preferably a strain that has high antitumor activity as a whole and has low pathogenicity. In the present invention, the above-mentioned bacterial strain can be cultured by a conventional anaerobic culture method, and the bacterial cells can be disrupted by a conventional method. For example, nitrogen sources include meat extract, peptone, phyton, yeast extract, etc., carbon sources include glucose, reducing agents include cysteine hydrochloride, sodium thioglycolate, potassium phosphate, magnesium sulfate, etc.
It is preferable to use a medium supplemented with sodium chloride or the like. The culture is preferably left at 30 to 40°C for 2 to 15 days. The obtained bacterial cells are collected by centrifugation, washed with physiological saline, etc., and then subjected to the next operation, or, if necessary, sterilized with phenol or mild heat, and then subjected to the next operation. It may be attached to The obtained bacterial cells are thoroughly mixed with water, preferably an appropriate buffer, and crushed with a Dyno-Mill or French press while cooling on ice to obtain a suspension of crushed bacterial cells. obtain. This suspension is centrifuged to obtain a cell-free extract, and the centrifugation conditions are as follows:
Ordinary centrifugal force that can remove partially crushed bacterial cells, cell wall fractions, etc. as sediment may be used, for example.
Centrifuge at 5000xg for 10 minutes or more to obtain the supernatant. In the present invention, the cell-free extract is a fraction obtained by removing as much of unbroken bacterial cells, partially crushed bacterial cells, cell wall fractions, etc. as possible from a suspension of crushed bacterial cells by centrifugation. . To obtain a nucleic acid fraction from a cell-free extract, there is a method to obtain a nucleic acid fraction by directly treating the cell-free extract with an organic solvent (for example, the Marmur method, the phenol method, etc., hereinafter referred to as the direct organic solvent method). An applicable method is to add a nucleic acid flocculant to a cell-free extract to obtain a precipitate containing a nucleic acid fraction. The direct organic solvent method is suitable for obtaining the substance of the present invention in small quantities (usually 1 g or less), and the resulting nucleic acid fraction (hereinafter referred to as RD nucleic acid fraction) usually contains antigenic polysaccharides and Since it contains impurities such as proteins, the purified deoxyribonucleic acid fraction obtained after removing as many impurities as possible by density gradient centrifugation or the like is heat-treated to obtain the substance of the present invention, or
The RD nucleic acid fraction is first heat-treated, and then impurities are removed by centrifugation, precipitation, etc. to obtain the substance of the present invention. The heat treatment conditions for the RD nucleic acid fraction and the purified deoxyribonucleic acid fraction are the same as those for the preparation method described below, so they will be described in detail later. The purpose of heating in the present invention is to adjust the molecular weight distribution of the substance of the present invention, change the double-stranded structure to a single-stranded structure, increase the efficiency of removing impurities, facilitate formulation, increase solubility during use, It is an object of the present invention to obtain a substance of the present invention that has high antitumor activity and low toxicity and side effects. A method in which a nucleic acid flocculant is added to a cell-free extract to precipitate a nucleic acid fraction is a method suitable for obtaining the substance of the present invention on a large scale because the nucleic acid fraction can be concentrated. As the nucleic acid flocculant used in this method, any ordinary nucleic acid flocculant can be used, but a low molecular flocculant is preferable in the sense that the flocculant used in a later step can be easily removed. Suitable examples thereof include polyvalent metal cations such as calcium chloride, manganese chloride, magnesium chloride, and aluminum sulfate, water-soluble basic antibiotics such as streptomycin and kanamycin, or salts thereof. The amount of nucleic acid flocculant used can be selected appropriately depending on the type of nucleic acid flocculant, but for example, for polyvalent metal cations,
0.1-10%, preferably 0.1-3%, for antibiotics
It is appropriate to use 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 1%, based on the extract. As for the operation, a nucleic acid flocculant is added to the cell-free extract, and the resulting precipitate is separated by centrifugation or other methods to obtain a suspension containing the nucleic acid fraction. Dialysis is suitable for removing the nucleic acid flocculant from this suspension. The aqueous solvent used in this case is preferably a buffer solution with an appropriate ionic strength and a pH around neutrality in order to increase the removal efficiency of the nucleic acid flocculant. For example, suitable ones include phosphate buffer containing 0.1-1M NaCl, 0.1-1M KCl citrate buffer, 0.1-1M
Sodium carbonate buffer containing NaCl, 0.1-1M
Examples include NaCl-containing Tris-HCl buffer. After the suspension containing the nucleic acid fraction is dialyzed against a salt-containing buffer, it is further dialyzed against water to remove salts, if necessary. The suspension containing the dialyzed nucleic acid fraction is
It is called the RN-1 fraction. All operations for obtaining the RN-1 fraction are performed under cooling to prevent unnecessary decomposition and denaturation of the nucleic acid fraction. The cooling temperature is preferably 0 to 10°C. Two methods are possible to obtain the substance of the invention from the RN-1 fraction. One method is to separate the nucleic acid fraction from the RN-1 fraction and then heat the obtained nucleic acid fraction to obtain the substance of the present invention, and the other method is to heat-treat the RN-1 fraction. This is a method for separating the substance of the present invention. In the former method, first, the degree of absorption of the RN-1 fraction into the RN-1 fraction and the pH and salt concentration of the aqueous solvent are adjusted, and then the RN-1 fraction is separated by centrifugation or filtration.
A soluble fraction containing deoxyribonucleic acid is separated from one fraction. The substance of the present invention can be obtained by separating the deoxyribonucleic acid fraction from this soluble fraction by precipitation, column chromatography, electrophoresis, and, if necessary, ribonuclease treatment, followed by heat treatment. The preferred concentration of the RN-1 fraction when separating the soluble fraction from the RN-1 fraction is 1 to 15
mg/ml. The pH of the aqueous solvent is preferably around neutral, and usually acids, bases, or buffers are used to
to 8. The ionic strength of the aqueous solvent affects the efficiency of removing precipitates during centrifugation, etc., and is usually preferably 0.1 or more, and if necessary, the ionic strength may be adjusted by adding salt, potassium chloride, or the like. The RN-1 fraction adjusted in this way is usually
When centrifuged at 20,000xg for 5 minutes or more, a clear soluble fraction containing a nucleic acid fraction is obtained as the supernatant. From this supernatant, the deoxyribonucleic acid fraction is separated by precipitation using streptomycin, manganese chloride, cetyltrimethylammonium bromide, etc., column chromatography using Sepharose, etc., or electrophoresis using vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, etc. I can do it. All of the above operations are preferably carried out at 0 to 10°C. The purified substance of the present invention can be obtained by further subjecting the thus obtained deoxyribonucleic acid fraction to ribonuclease treatment followed by heat treatment, or by heat treatment followed by ribonuclease treatment, but the heating conditions are common to the latter method. Therefore, it will be explained in detail later. In the latter method, the RN-1 fraction is first heated, and the purpose of this heating operation is to appropriately denature the nucleic acid fraction and to denature impurities to facilitate the subsequent separation of the substance of the present invention. shall be. As will be shown later, the heating conditions are closely related to the antitumor activity of the substance of the present invention, and there is an appropriate range of conditions. Heating factors include solute concentration during heating,
The type of aqueous solvent, PH, ionic strength, heating temperature, and heating time are listed, and the appropriate condition range is as follows. A suitable concentration of solute is 1 to 15 mg/ml. The aqueous solvent is water or saline water such as common salt (ionic strength is
0.1 to 0.5) at 80℃ to 120℃ for 5 minutes to 120 minutes.If the aqueous solvent is a buffer solution, it will be greatly affected by the pH of the buffer solution; if the pH is around neutral, the heating temperature will be high; In acidic or alkaline conditions, it is preferable to set the heating temperature to a low temperature and shorten the heating time. For example, when the aqueous solvent is strongly acidic or alkaline, the heating temperature is not limited to 80 to 120°C, and a temperature around room temperature is sufficient. Furthermore, when the aqueous solvent is alkaline, it may be advantageous in that ribonucleic acid can be removed from the substance of the present invention by appropriately selecting the pH, heating temperature, and time. As described above, by selecting appropriate heating conditions, it is possible to obtain a suspension containing heat-denatured deoxyribonucleic acid with high antitumor activity and low antigenicity, which is the objective of the present invention, as will be shown later. The heating conditions shown here are important factors in the method of preparing the substance of the present invention, and are applicable to any of the preparation methods shown herein. After heating the RN-1 fraction in this manner, the fraction is cooled and the precipitate is removed by centrifugation or filtration to obtain a clear solution containing the substance of the present invention. The substance of the present invention can be easily separated from this solution using conventional methods. Suitable examples include a precipitation method using a nucleic acid flocculant, a fractionation method using an organic solvent, a column chromatography method, or a combination of electrophoresis method and a ribonuclease treatment method. The substances of the present invention obtained by these methods can be used as they are as original materials for preparations, or can be freeze-dried to form dry powders. The molecular weight of deoxyribonucleic acid in the substance of the present invention ranges from about 30,000 to 1,000,000, and the guanine and cytosine (GC) content is about 66%. The transition temperature Tm of the substance of the present invention does not show a clear value, and analysis by hydroxyapatite column chromatography indicates that the substance of the present invention is a denatured single-stranded deoxyribonucleic acid. Some of the substances obtained by the method shown in this specification contain trace amounts of ribonucleic acid, protein, sugar, etc. in addition to heat-denatured deoxyribonucleic acid.
All of these can be considered to be contaminants, and if necessary, they can be removed by further purification. Next, RD- obtained by purification in Example 1
We investigated the physical and chemical properties of 01 (hereinafter referred to as RD-A1) and present the results. Note that the purified product of RD-01 (hereinafter referred to as RD-A2) obtained in Example 2 also exhibits similar physical and chemical properties. Physical and chemical properties of this substance, heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-A1 (by Na salt) (1) Elemental analysis (%): C: 26.18-31.31 H: 4.02-4.98 N: 12.11-13.89 P: 8.13-9.18 Na: 3.02~4.28 (2) Molecular weight: 30,000~1,000,000 Using protein as a marker, Sepharose CL-
According to the gel filtration method using 6B, it is distributed from 30,000 to 1,000,000 with a peak around 220,000. (The molecular weight distribution map is shown in Figure 1). (3) Melting point: Does not show a clear melting point. (4) Ultraviolet absorption spectrum: 260nm for neutral aqueous solution
It has a maximum absorption wavelength near 230 nm and a minimum absorption wavelength near 230 nm (as shown in Figure 2). (5) Infrared absorption spectrum: around 780cm -1 , 1090
It has characteristic absorption bands of nucleic acids around cm -1 , around 1230 cm -1 , and around 1700 cm -1 (as shown in Figure 3). (6) Solubility in solvents: Soluble in water, insoluble in ethanol, methanol, ether, and acetone. (7) Color reaction A) Orcinol reaction: Negative for RNA fractions fractionated by STS method. B) Diphenylamine reaction: Positive for DNA fraction fractionated by STS method. C) Ninhydrin reaction: Negative at a concentration of 10 μg/ml of this substance. D) Anthrone reaction: Negative at a concentration of 10 μg/ml of this substance. (8) Basic, acidic, and neutral: The pH of an aqueous solution of this substance is 6.5 to 7.5. (9) Color of the substance: White powder (10) Characteristics: It is made soluble through heat treatment, has high tumor activity, and has extremely low toxicity and antigenicity. (11) Base composition (%): Guanine: 33.4 Adenine: 17.2 Cytosine: 32.5 Thymine: 16.9 (method is based on chemical analysis) (12) Enzyme treatment: Antitumor properties are abolished when this substance is treated with deoxyribonuclease (DNase). but ribonuclease T 2 (RNaseT 2 )
The antitumor properties do not change with treatment. (13) When analyzed by hydroxyapatite column chromatography, it has a single-stranded structure. (14) Transition temperature (Tm): A clear transition temperature Tm cannot be determined from the measured melting curve. The fact that the main body of the antitumor activity exhibited by the substance of the present invention is heat-denatured deoxyribonucleic acid means that when the substance of the present invention is treated with deoxyribonuclease (DNaseI), the antitumor activity disappears; This is clear from the fact that the antitumor activity does not change even after treatment with (RNaseT 2 ). When the substance of the present invention is used as an antitumor agent, it is preferably used in the form of an injection. The substance of the present invention is
It can be applied alone or with commonly used additives and excipients as a liquid preparation, or a co-dissolving lyophilized preparation. The substance of the present invention can also be applied as an oil-in-water or water-in-oil emulsion. The amount and route of administration of the substance of the present invention are selected as appropriate, but the amount used is preferably 0.01 to 100 mg per kg of body weight, and administration routes include intradermal, subcutaneous, intravenous, intraperitoneal, and intratumoral administration. The substance of the present invention exhibits high antitumor activity against various tumor types in guinea pigs and mice. For example, for IMC carcinoma, which is a syngeneic tumor in mice, the substance of the present invention is dissolved in physiological saline and brought into contact with the tumor cells, and then implanted into the animal body to inhibit tumor engraftment (suppression activity). When administered into tumor tissues engrafted in the body, the antitumor activity (regression activity) was equivalent to or higher than that of the bacterial cells that were the raw material. In addition, for line 10, which is a syngeneic tumor in guinea pigs, by intratumoral administration of the substance of the present invention in the form of water-in-oil droplets, the substance of the present invention not only suppresses the growth of the primary tumor, but also suppresses the tumor growth in the regional lymph nodes. Metastasis was also suppressed. Furthermore, the substance of the present invention can also be administered by dissolving it in physiological saline and administering it to a site different from the tumor tissue.
It showed antitumor activity against IMC carcinoma. The acute toxicity of the substance of the present invention is determined by the 50% lethal dose LD50 value per kg body weight when administered intravenously to mice.
It is extremely low as it is over 500mg. Regarding the antigenicity of the substance of the present invention, an anaphylaxis test and a delayed allergy test using guinea pigs revealed that the substance of the present invention is extremely safe. Other pyrogenic, painful, and inflammatory properties of the substance of the present invention,
Granulation-forming properties are also extremely low compared to the raw bacterial cells.
It has been found through various tests that this level is not a problem for ordinary pharmaceutical applications. When the cell growth inhibitory effect of the substance of the present invention on various tumor cells was investigated, the substance of the present invention showed almost no cell growth inhibitory effect. From this, it is thought that the substance of the present invention exhibits an antitumor effect through the immune response of the host, and therefore various immunological activities of the substance of the present invention were investigated. As a result, the substance of the present invention showed an effect of enhancing killer T cells in mice, an effect of activating macrophages, and an effect of enhancing natural killer cell activity. Based on the above various findings, the substance of the present invention is considered to be extremely useful as an antitumor agent. EXAMPLES The method for producing the substance of the present invention will be illustrated below by Examples, and the usefulness of the substance of the present invention as an antitumor agent will be illustrated by Test Examples. Example 1 Production of the substance of the present invention from the soluble fraction of a suspension obtained using streptomycin Heart infusion medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.) 25g Glucose 5g Sodium thioglycolate 0.5g Water was added to adjust the pH to 1, and the pH was 6. Adjust from .8 to 7.2. Propionibacterium avidum ATCC 25577 was inoculated into a Rubin with a rubber stopper containing a medium with the above composition, and after the air in the Rubin was replaced with nitrogen, it was statically cultured at 37°C for 5 days. After the culture was completed, phenol was added to the culture at a final concentration of 5% and left at room temperature for 2 days. Bacterial cells were collected from the obtained culture by centrifugation and washed three times with physiological saline to obtain wet bacterial cells. 100 g of the wet bacterial cells were suspended in 100 ml of 10 mM phosphate buffer (PH7.0), crushed with a Dynomill under ice cooling, and centrifuged at 20,000 x g for 20 minutes to obtain a supernatant cell-free extract. . Streptomycin sulfate was added to this extract to a final concentration of 0.3%, stirred thoroughly and allowed to stand overnight at 4°C. It was suspended in a buffer solution (PH7.0). This suspension was packed into a cellophane tube and dialyzed against the same buffer, followed by dialysis against distilled water to obtain 180 ml of a suspension containing the nucleic acid fraction (hereinafter referred to as this suspension).
RN-1) was obtained. The solid concentration of this suspension was 3.5 mg/ml, and the yield was 0.63% based on wet bacterial cells. Next, NaCl was added to the entire amount of RN-1 to a final concentration of 0.9%, stirred, and heat denatured (100℃,
60 minutes), and then centrifuged at 20,000xg for 20 minutes to obtain a supernatant. After adding NaCl to this supernatant to a final concentration of 0.4M and dissolving it, cetyltrimethylammonium bromide (hereinafter referred to as CTAB)
It is called. manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) with a final concentration of 0.2%.
(W/V), stirred thoroughly, and left at room temperature for 30 minutes. The generated precipitate was collected by centrifugation, dissolved in 40 ml of 1M NaCl solution, and then added with an equal volume of chloroform-isoamyl alcohol (24:1).
A mixed solution was added, shaken, and centrifuged to obtain an aqueous layer. After repeating this operation two more times, 3 times the amount of 99.5% ethanol was added to the resulting aqueous layer, stirred, and allowed to stand overnight at 4°C. The generated precipitate was collected by centrifugation, dissolved in 30 ml of distilled water, and then dialyzed against distilled water to obtain a purified nucleic acid solution. After neutralizing this solution with 1N NaOH, freeze-dry it to obtain a dry specimen.
Obtained 145mg. 90mg of this product was added to 0.05M acetate buffer (PH
4.5) After dissolving in 10 ml, 200 U of ribonuclease T 2 (manufactured by Sankyo Co., Ltd.) dissolved in 2 ml of the same buffer was added and reacted at 37° C. for 22 hours. Equal volume of chloroform-isoamyl alcohol (24:1) to the reaction solution
After adding the mixed solution and shaking, the mixture was centrifuged to obtain an aqueous layer. After repeating this operation, the entire amount of the aqueous layer was loaded onto a Sephadex G-100 (manufactured by Pharmacia Fine Chemicals) column with a diameter of 2.5 cm and a length of 90 cm, which had been previously washed with 0.5 M ammonium hydrogen carbonate solution. After elution, a fraction containing deoxyribonucleic acid was obtained as the first eluted fraction.
This fraction was dialyzed against water, neutralized with NaOH, and then lyophilized to obtain 67 mg of the substance of the present invention. This product is hereinafter referred to as RD-A1. The content (purity) of deoxyribonucleic acid in RD-A1 was determined by the diphenylamine method (Biochemical Journal 62 , 315, 1956) after hydrolysis with 5% perchloric acid.
It was 98.8% when quantified by. Example 2 Production of the substance of the present invention by the marmer method: Propionibacterium granulosam ATCC25564
250 g of wet bacterial cells obtained under the same culture conditions in the medium of Example 1 were suspended in 7 times the volume of 10 mM phosphate buffer, crushed with a Dynomill under ice cooling, and then crushed at 20,000 x g.
A cell-free extract was obtained by centrifugation for 20 minutes. From this extract, Marmur (Journal of
A crude deoxyribonucleic acid fraction was obtained by the method (Molecular Biology 3 , 208, 1961). This fraction is 0.9
After dialyzing against a saline solution, the mixture was heated at 100°C for 60 minutes. After cooling, 55 mg of the sample obtained by dialysis against distilled water, neutralization, and freeze-drying was purified by ribonuclease T 2 treatment on the same scale as in Example 1 to obtain 31 mg of the substance of the present invention. Below is this
It is called RD-A2. The deoxyribonucleic acid content of RD-A2 was analyzed in the same manner as in Example 1 and was found to be 98.1%. Example 3 10 mg of liquid RD-A1 was dissolved in 10 ml of PBS minus solution (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.), and Nyukrypore No. 20
(manufactured by Nuclepore). The obtained liquid was aseptically dispensed into vials in 1.5 ml portions to obtain a liquid preparation of the substance of the present invention. Example 4 Freeze-dried preparation 10 mg of RD-A1 was dissolved in 10 ml of distilled water for injection, and then 500 mg of mannitol was added and dissolved, followed by sterilization using Nycrypore No. 20.
The obtained liquid was aseptically dispensed into vials in 1.5 ml portions and then freeze-dried to obtain a freeze-dried agent of the substance of the present invention. Example 5 Emulsion agent RD-A1, 4 mg was dissolved in 0.5 ml of physiological saline,
Next, Drakeol 6-VR (Drakeol 6-VR,
(manufactured by Pennsylvania Retihing Company) and Arlacel A (manufactured by Atlas Chemical Industries)
A water-in-oil emulsion was obtained by adding 0.5 ml of a 8.5:1.5 mixture of the following products (manufactured by Kasei Chemical Co., Ltd.) and using a connected injection needle. Test Example 1 Antitumor activity against mouse IMC carcinoma The antitumor activity of the substance of the present invention against mouse IMC carcinoma was investigated. The test system is as follows. 5 × 10 5 IMC carcinoma cells were intradermally transplanted into CDF1 male and female mice, and 0.1 ml of the preparation prepared according to the method of Example 3 was injected into the tumor every other day for a total of 6 times from the first day after transplantation. Administered intravenously. 35 after transplant
The tumor was excised on the same day, and its weight was measured. The results are shown in Table 1.

【表】 後述の検定を含めて平均腫瘍重量および治癒例
数の出現頻度の有意差検定にはスチユーデントの
t検定法とフイツシヤーの検定法をそれぞれ用い
た。T/Cは対照群の平均腫瘍重量に対する投与
群の平均腫瘍重量のパーセント比である。BCG
はBCGワクチン(日本ビーシージー会社製)を
用いた。対照としては生理食塩液を用いた。 試験例 2 ストレイン2モルモツトのライン10ヘパトーマ
に対する抗腫瘍作用 本発明物質のストレイン2モルモツトのライン
10ヘパトーマに対する抗腫瘍作用を調べた。 1×106個のライン(line)10ヘパトーマ腫瘍
細胞をストレイン(strain)2モルモツトの皮内
に移植し、移植後7日目に実施例3に示した方法
で調製した製剤0.1mlを腫瘍内に投与した。移植
後70日目に生存例数、治癒例数、所属リンパ節へ
の転移の有無を調べた。対照としては生理食塩液
を用いて同様に調製したものを用いた。 結果は第2表に示した。
[Table] Student's t-test and Fitscher's test were used to test for significant differences in the frequency of occurrence of average tumor weight and number of cured cases, including the tests described below. T/C is the percentage ratio of the average tumor weight of the treated group to the average tumor weight of the control group. BCG
used BCG vaccine (manufactured by Nippon BCG Company). Physiological saline was used as a control. Test Example 2 Antitumor effect of strain 2 guinea pigs on line 10 hepatoma The substance of the present invention in strain 2 guinea pigs line
The antitumor effect against 10 hepatomas was investigated. 1×10 6 line 10 hepatoma tumor cells were intradermally transplanted into strain 2 guinea pigs, and 7 days after transplantation, 0.1 ml of the preparation prepared by the method shown in Example 3 was injected into the tumor. was administered. Seventy days after transplantation, we examined the number of surviving cases, the number of cured cases, and the presence or absence of metastasis to regional lymph nodes. As a control, a sample prepared in the same manner using physiological saline was used. The results are shown in Table 2.

【表】 試験例 3 核酸分解酵素処理物の抗腫瘍作用 本発明物質を核酸分解酵素で処理することによ
り本発明物質の抗腫瘍活性の本体を調べた。 試験法は次のとおりである。 AD−A1をデオキシリボ核酸分解酵素DNase
(Sigma Chemicals製)で処理した後得られ
た分解物をクロロホルム処理してDNaseを除
き、次にセフアデツクスG10(Pharmacia Fine
Chemicals製)カラムにより脱塩,凍結乾燥し
て、本発明物質の核酸分解酵素処理物を得た。得
られた処理物の抗腫瘍活性を試験例1と同様に試
験し、第3表に示す結果を得た。
[Table] Test Example 3 Antitumor activity of a substance treated with a nucleolytic enzyme The substance of the present invention was treated with a nuclease to examine the substance of the antitumor activity of the substance of the present invention. The test method is as follows. AD-A1 is a deoxyribonuclease DNase
(manufactured by Sigma Chemicals), the resulting decomposition product was treated with chloroform to remove DNase, and then Sephadex G10 (Pharmacia Fine
The product was desalted using a column (manufactured by Chemicals) and lyophilized to obtain a nuclease-treated product of the substance of the present invention. The antitumor activity of the obtained treated product was tested in the same manner as in Test Example 1, and the results shown in Table 3 were obtained.

【表】 T/Cは対照群の平均腫瘍重量に対する投与群
の平均腫瘍重量のパーセント比である。 対照としては生理食塩液を用い、BCGはBCG
ワクチンを用いた。 試験例 4 ナチユラルキラー(NK)細胞の活性増強作用 本発明物質のNK細胞に対する活性増強作用を
調べた。 試験法は次のとおりである。 生理食塩液、RD−A1又はRD−A2の生理食塩
液溶解液(1mg/ml)を8週令のC57BL/6系雌
性マウスに一匹あたり0.3ml腹腔内投与してその
48時間後に腹腔浸出細胞を採取した。採取液中の
細胞数を10%牛胎児血清添加RPMI1640培地で2
×106個/mlに調整した後プラスチツクシヤーレ
に移して37℃、5%炭酸ガス大気下で90分間イン
キユベートし、シヤーレに付着性細胞,非付着性
の細胞を得た。各々の細胞5×105個と 51Crで標
識したマウス白血病細胞YAC−1、1×104個を
37℃、5%炭酸ガス大気下で10%牛胎児血清添加
RPMI1640培地を用いて4時間培養した。その培
養上清に遊離された 51Crの放射能をオートガン
マーカウンター(Packard製)で測定し、腹腔浸
出細胞のYAC−1細胞に対する細胞障害作用を
調べた。
T/C is the percentage ratio of the average tumor weight of the treated group to the average tumor weight of the control group. Physiological saline was used as a control, and BCG was
A vaccine was used. Test Example 4 Activity-enhancing effect on natural killer (NK) cells The activity-enhancing effect of the substance of the present invention on NK cells was investigated. The test method is as follows. Physiological saline, a solution of RD-A1 or RD-A2 in physiological saline (1 mg/ml) was intraperitoneally administered to 8-week-old C 57 BL/6 female mice in an amount of 0.3 ml per mouse.
Peritoneal exudate cells were collected 48 hours later. The number of cells in the collected solution was reduced to 2 with RPMI1640 medium supplemented with 10% fetal bovine serum.
After adjusting the concentration to ×10 6 cells/ml, the cells were transferred to a plastic shear dish and incubated at 37°C for 90 minutes in a 5% carbon dioxide atmosphere to obtain adherent cells and non-adherent cells on the shear dish. 5 × 10 5 cells of each cell and 1 × 10 4 mouse leukemia cells YAC-1 labeled with 51 Cr.
Added 10% fetal bovine serum at 37℃ under 5% carbon dioxide atmosphere
Culture was performed for 4 hours using RPMI1640 medium. The radioactivity of 51 Cr released in the culture supernatant was measured using an autogamma counter (manufactured by Packard), and the cytotoxic effect of the peritoneal exudate cells on YAC-1 cells was investigated.

【表】 試験例 5 細胞増殖直接阻害作用 本発明物質のYAC−1マウス白血病細胞と
FM3Aマウス乳癌細胞の細胞増殖に対する直接阻
害作用を調べた。 試験系は次のとおりである。 8.4×104個のYAC−1細胞と15.4×104個の
FM3A細胞をそれぞれ10%牛胎児血清添加
RPMI1640培地に浮遊せしめ、37℃、5%炭酸ガ
ス大気下で24時間培養後RD−A1を1mg/mlの最
終濃度に加え、同じ条件下でさらに培養を継続し
た。培養開始後24時間目毎にトリパンブルー染色
により生細胞数を測定した。結果は第5表に示し
た。
[Table] Test Example 5 Direct inhibition of cell proliferation Effect of the present substance on YAC-1 mouse leukemia cells
The direct inhibitory effect on cell proliferation of FM3A mouse breast cancer cells was investigated. The test system is as follows. 8.4 × 10 4 YAC-1 cells and 15.4 × 10 4
Each FM3A cell was supplemented with 10% fetal bovine serum.
The cells were suspended in RPMI1640 medium and cultured for 24 hours at 37°C under a 5% carbon dioxide atmosphere. RD-A1 was then added to a final concentration of 1 mg/ml, and the culture was further continued under the same conditions. The number of living cells was measured by trypan blue staining every 24 hours after the start of culture. The results are shown in Table 5.

【表】 試験例 6 急性毒性 1群10匹の5週令ddY系雄性マウス(平均体重
23g)にRD−A1を生理食塩液に溶解して体重1
Kgあたり500mgを静脈内投与した。本発明物質は
投与後1週間の観察期間中、体重増加の抑制を示
さず、死亡例もなかつた。この結果から本発明物
質の静脈内投与における50%致死用量LD50は500
mg/Kg以上と考えられる。 試験例 7 抗原性 生理食塩液に溶解したRD−A1を1群6匹のハ
ートレー系雌性モルモツト(平均体重348g)に
1匹あたり1mgずつ、週3回合計6回皮内投与し
て感作した。最終感作日から2週間経過後RD−
A1を生理食塩液に溶解して体重Kgあたり10mgあ
るいは2mgを静脈内投与した。チヤレンジ前後の
モルモツトの行動観察により本発明物質の抗原性
を調べたところ本発明物質は前記投与量では全く
アナフイラキシーシヨツクを誘発しなかつた。
[Table] Test Example 6 Acute Toxicity 10 5-week-old ddY male mice per group (average weight
Dissolve RD-A1 in physiological saline and weigh 1
500 mg per kg was administered intravenously. The substance of the present invention did not inhibit body weight gain during the observation period of one week after administration, and there were no cases of death. From this result, the 50% lethal dose LD 50 for intravenous administration of the substance of the present invention is 500.
It is considered to be more than mg/Kg. Test Example 7 Antigenicity RD-A1 dissolved in physiological saline was intradermally administered to six Hartley female guinea pigs (average weight 348 g) per group at a dose of 1 mg per animal three times a week for a total of six times to sensitize them. . RD- after 2 weeks from the last sensitization date
A1 was dissolved in physiological saline and administered intravenously at a dose of 10 mg or 2 mg per kg body weight. The antigenicity of the substance of the present invention was investigated by observing the behavior of guinea pigs before and after the challenge, and it was found that the substance of the present invention did not induce anaphylactic shock at all at the above dose.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明物質のセフアローズCL−6Bカ
ラムクロマトによる溶出図を、第2図は同物質の
紫外線吸収スペクトルを、第3図は同物質の赤外
線吸収スペクトルを示す。
FIG. 1 shows the elution pattern of the substance of the present invention by Sepharose CL-6B column chromatography, FIG. 2 shows the ultraviolet absorption spectrum of the same substance, and FIG. 3 shows the infrared absorption spectrum of the same substance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 加熱変性によつて抗腫瘍活性を有せしめてな
り、下記の理化学的性質(Na塩による)を示す
加熱変性デオキシリボ核酸RD−01及びその塩。 (1) 元素分析(%): C:26.18〜31.31 H:4.02〜4.98 N:12.11〜13.89 P:8.13〜9.18 Na:3.02〜4.28 (2) 分子量:3万〜100万 蛋白質をマーカーとし、セフアロースCL−
6Bを用いたゲル濾過法によれば22万付近をピ
ークとして3万〜100万に分布する。 (3) 融点:明確な融点を示さない。 (4) 紫外線吸収スペクトル:中性水溶液は260nm
付近に吸収極大波長を、また230nm付近に吸収
極小波長を有する。 (5) 赤外線吸収スペクトル:780cm-1付近、1090
cm-1付近、1230cm-1付近、1700cm-1付近に核酸
の特性吸収帯を有する。 (6) 溶剤に対する溶解性:水に可溶、エタノー
ル、メタノール、エーテル、アセトンに不溶。 (7) 呈色反応 A) オルシノール反応:STS法により分画
したRNA画分に対して陰性。 B) ジフエニルアミン反応:STS法により
分画したDNA画分に対して陽性。 C ニンヒドリン反応:本物質10μg/mlの濃
度で陰性。 D) アンスロン反応:本物質10μg/mlの濃
度で陰性。 (8) 塩基性、酸性、中性の区別:本物質の水溶液
のPHは6.5〜7.5である。 (9) 物質の色:白色粉末 (10) 特性:加熱処理によつて可溶性を付与すると
ともに高い抗腫瘍活性を有せしめ、かつ毒性お
よび抗原性が極めて低くなつている。 (11) 塩基組成(%): グアニン:33.4 アデニン:17.2 シトシン:32.5 チミン:16.9 (方法は化学分析による) (12) 酵素処理:本物質をデオキシリボヌクレアー
ゼ(DNase )で処理すると抗腫瘍性が
なくなるが、リボヌクレアーゼT2(RNaseT2
の処理では抗腫瘍性は変化しない。 (13) ヒドロキシアパタイトのカラムクロマトグ
ラフイーにより分析すると1本鎖構造である。 (14) 転移温度(Tm):測定された融解曲線から
は明確な転移温度Tmは求められない。 2 プロピオニバクテリウム属菌より得られたも
のである特許請求の範囲第1項記載の加熱変性デ
オキシリボ核酸RD−01。 3 その破砕物を遠心分離して得られる無細胞抽
出液から得られる核酸画分を加熱変性することに
よりRD−01が製造できるプロピオニバクテリウ
ム属細菌を使用し、その破砕物にこれらの処理を
行うことを特徴とする抗腫瘍活性を有する加熱変
性デオキシリボ核酸RD−01の製造法。 4 核酸画分の分離法として無細胞抽出液を有機
溶剤処理して分離することを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の製造法。 5 核酸画分の分離法として無細胞抽出液に核酸
凝集剤を加え、得られる沈澱を水または塩類溶液
に対して透析した後、その可溶画分から分離する
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の製
造法。 6 加熱変性を約80゜−120℃で行うことを特徴と
する特許請求の範囲第3〜5項のいずれか1項に
記載の製造法。 7 その破砕物を遠心分離して得られる無細胞抽
出液に核酸凝集剤を加え、得られる沈澱を水また
は塩類溶液に対して透析した後加熱変性してその
上清からRD−01を分離することができるプロピ
オニバクテリウム属細菌を使用し、その破砕物に
これらの処理を行うことを特徴とする抗腫瘍活性
を有する加熱変性デオキシリボ核酸RD−01の製
造法。 8 加熱変性を約80゜−120℃で行うことを特徴と
する特許請求の範囲第7項に記載の製造法。 9 加熱変性によつて抗腫瘍活性を有せしめてな
る加熱変性デオキシリボ核酸RD−01を有効成分
とする抗腫瘍剤。 10 加熱変性デオキシリボ核酸RD−01がプロ
ピオニバクテリウム属菌より得られたものである
特許請求の範囲第9項記載の抗腫瘍剤。
[Scope of Claims] 1. Heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 and its salts, which have antitumor activity through heat-denaturation and exhibit the following physicochemical properties (based on Na salt). (1) Elemental analysis (%): C: 26.18-31.31 H: 4.02-4.98 N: 12.11-13.89 P: 8.13-9.18 Na: 3.02-4.28 (2) Molecular weight: 30,000-1 million Sepharose using protein as a marker CL−
According to the gel filtration method using 6B, it is distributed from 30,000 to 1,000,000 with a peak around 220,000. (3) Melting point: Does not show a clear melting point. (4) Ultraviolet absorption spectrum: 260nm for neutral aqueous solution
It has a maximum absorption wavelength near 230 nm and a minimum absorption wavelength near 230 nm. (5) Infrared absorption spectrum: around 780cm -1 , 1090
It has characteristic absorption bands of nucleic acids around cm -1 , around 1230 cm -1 , and around 1700 cm -1 . (6) Solubility in solvents: Soluble in water, insoluble in ethanol, methanol, ether, and acetone. (7) Color reaction A) Orcinol reaction: Negative for RNA fractions fractionated by STS method. B) Diphenylamine reaction: Positive for DNA fraction fractionated by STS method. C. Ninhydrin reaction: Negative at a concentration of 10 μg/ml of this substance. D) Anthrone reaction: Negative at a concentration of 10 μg/ml of this substance. (8) Basic, acidic, and neutral: The pH of an aqueous solution of this substance is 6.5 to 7.5. (9) Color of substance: White powder (10) Characteristics: It becomes soluble through heat treatment, has high antitumor activity, and has extremely low toxicity and antigenicity. (11) Base composition (%): Guanine: 33.4 Adenine: 17.2 Cytosine: 32.5 Thymine: 16.9 (method is based on chemical analysis) (12) Enzyme treatment: Antitumor properties are abolished when this substance is treated with deoxyribonuclease (DNase). but ribonuclease T 2 (RNaseT 2 )
The antitumor properties do not change with treatment. (13) When analyzed by hydroxyapatite column chromatography, it has a single-stranded structure. (14) Transition temperature (Tm): A clear transition temperature Tm cannot be determined from the measured melting curve. 2. The heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 according to claim 1, which is obtained from Propionibacterium. 3 Using Propionibacterium bacteria that can produce RD-01 by heating and denaturing the nucleic acid fraction obtained from the cell-free extract obtained by centrifuging the crushed product, the crushed product is subjected to these treatments. 1. A method for producing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity. 4. The production method according to claim 3, wherein the nucleic acid fraction is separated by treating the cell-free extract with an organic solvent. 5. Claims characterized in that as a method for separating nucleic acid fractions, a nucleic acid flocculant is added to a cell-free extract, the resulting precipitate is dialyzed against water or a salt solution, and then separated from the soluble fraction. The manufacturing method described in paragraph 3. 6. The manufacturing method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the heat denaturation is carried out at about 80° to 120°C. 7 Add a nucleic acid flocculant to the cell-free extract obtained by centrifuging the crushed material, dialyze the resulting precipitate against water or a salt solution, heat denaturation, and separate RD-01 from the supernatant. 1. A method for producing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 having antitumor activity, which comprises using a Propionibacterium bacterium capable of producing a combustible molecule, and subjecting its crushed product to these treatments. 8. The manufacturing method according to claim 7, characterized in that the heat denaturation is carried out at about 80°-120°C. 9. An antitumor agent containing heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01, which has anti-tumor activity through heat denaturation, as an active ingredient. 10. The antitumor agent according to claim 9, wherein the heat-denatured deoxyribonucleic acid RD-01 is obtained from Propionibacterium.
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