JPH0381223A - Tnf誘導剤 - Google Patents

Tnf誘導剤

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JPH0381223A
JPH0381223A JP21613789A JP21613789A JPH0381223A JP H0381223 A JPH0381223 A JP H0381223A JP 21613789 A JP21613789 A JP 21613789A JP 21613789 A JP21613789 A JP 21613789A JP H0381223 A JPH0381223 A JP H0381223A
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JP
Japan
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cpt
tnfα
cells
lane
lanes
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Pending
Application number
JP21613789A
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English (en)
Inventor
Toshio Ando
安藤 俊夫
Kazuyuki Ishii
一行 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Yakult Honsha Co Ltd
Original Assignee
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Yakult Honsha Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daiichi Pharmaceutical Co Ltd, Yakult Honsha Co Ltd filed Critical Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は腫瘍に対して強い壊死作用のあるTNFαを誘
導させるTNF誘導剤に関するものである。
[従来の技術] 最近、ガン治療の分野においてB RM (biolo
gical rasponsa modefiers 
)の概念が脚光を浴びるようになってきた。BRMとは
腫瘍に対する宿主の生物学的な反応性を修飾することに
よりガンの治療を行うための物質をさす。これとよくに
たものに免疫療法剤がある。免疫療法剤もBRMとほぼ
同じ意味と解してよいが、厳密には、免疫療法剤は宿主
の癌に対する免疫学的監視機構を増強することにより、
結果として癌の治療を行なうものである。しいて免疫療
法とBRMII法との相違をいうなら、免疫療法におい
て免疫療法剤自体は直接抗腫瘍能はないが、BRMはそ
れ自身で抗腫瘍性を持っていることである。
現在、インターフェロン(以下、IFNと略称す)の治
療効果が特定の患者に限定されることが判明するに伴な
い、このTFNに代って最も注目されているリンホカイ
ンには、インターロイキン−2とTNFとがある。
腫瘍に対して強い破壊力があることから腫瘍壊死因子(
tumor necrosis factor )と名
付けられたTNFは、1975年に発見されたリンホカ
インの一つである。
ヒトTNFは分子量70.Gooで、低あるいは高DH
のもとで12時間処理すると失活するが、pH6〜8の
間では安定であり、熱に対しても56℃、60分の処理
では安定であり、70℃、60分で失活することが知ら
れている。最近、遺伝子組換え技術を用いて、ヒトTN
FのDNAクローニングがなされ、ヒトTNFの全塩基
配列が決定された(Pennica、D。
at al、、Nature、312,724(198
4) ) 、それによると、TNFは 156個のアミ
ノ酸からなり、しかも培養細胞に対し細胞障害性を示す
因子であるヒドリンホトキシンの遺伝子配列と似ている
ことがあきらかとなった。この結果から分子量を計算す
ると、17,358になるものと推測され、また天然型
のTNFの分子量から、おそら<TNF分子は多量体と
なっているものと思われる。尚、現在ではこのヒトTN
FをTNFa、ヒドリンホトキシンをTNFaと称する
場合もある。
IFNとは異って種特異性がない特徴を有するTNFa
は、in vitroで腫瘍細胞に対して細胞障害性に
働き、正常な細胞はTNFaに対して抵抗性を示す、T
NFaに対しては感受性のある細胞と非感受性の細胞が
みられる。例えば、L−929細胞はTNFaに感受性
が高く、TNFの力価測定に用いられている培養細胞系
である。
TNFaの作用機構に関しては、まだよく解っていない
が、主たる作用は活発に代謝を営んでいる腫瘍細胞に直
接働くことによるものと思われている。他にはRNA合
成を亢進させることが報告されている(Ostrove
、J、M、 、Gifford、G、E、、Proc、
Soc。
Exp、Biol、Med、、160,354(197
9)  ) 、即ち、 L−929細胞に代謝阻害剤と
TNFaを併用すると、TNFaによる壊死効果が強ま
ることが示されており、TNFaが細胞に働くと、細胞
がTNFaの障害効果に抵抗を示し、代償的に RNA
合成を高めていると解釈している。また、細胞周期に対
するTNFaの影響を検討した報告(Darzynki
ewicx。
Z、 et al、、cancer Res、、44.
83(1984)’)では、TNFaをL細胞に作用さ
せると、02期で細胞周期が停止し、61期や8期には
影響を与えないことが解った。TNFaによる細胞障害
はたぶん、分裂期の晩期か細胞質分裂の直後に起こり、
 DNA合戒やタンパク質合成にも影響を与えないもの
と思われている。
一方、カンプトテンシン(以下、CPTと略称す)は、
落葉喬木喜樹(Camptothpca acumin
ataNyssacaae )等から抽出・単離された
アルカロイドで、強力な核酸合成阻害作用を有し、その
作用は迅速かつ可逆性を示すことが特徴で、既存の制癌
剤と交叉耐性を示さないという独特な作用機作をもつ抗
腫瘍性物質である。即ち、その作用機構はDNA )ボ
イソメラーゼI()−ボ■)を細胞内標的としてDNA
−トポI複合体を固定化することにより、腫瘍細胞のO
N^代謝を阻害し細胞を死に至らしめるものである。
更に、天然のCPTに化学修飾を施すことにより、その
薬理学的活性及び毒性を改善したCPT誘導体を得る試
みが種々行われている(特開昭60−19790号、特
開昭61−85319号)。
[発明が解決しようとする課題] このCPT及びその誘導体の腫瘍細胞遺伝子での転写時
の作用機構を検討していた時に、CPT及びその誘導体
が転写抑制のみならず、幾つかの遺伝子の新たな発現誘
導を起すことを見出した。
更に、本発明者らは、鋭意努力の結果、発現される遺伝
子を解析してその中の一つがTNFα遺伝子であること
を突き止め、零〇PT及びその誘導体が良好なTNF誘
導能を有することを確認して本発明に至ったものである
。
更に付言すると、本発明者らは、ヒト急性Tリンパ球性
白血病細胞(T−ALL )由来の培養細胞であるRP
MI8402細胞をCPT及びその誘導体で処理した際
に、TNFαのmRNAが特異的に誘導合成され、且つ
活性を持ったTNFαタンパクとして培養培地中に放出
されることを確認して本発明に至ったものである。
〔課題を解決するための手段] 本発明に係るTlrF誘導剤では、下記の構造で表され
るCPT及びその誘導体を有効成分とするものである。
(但し、式中R1は水素原子、塩素原子もしくは炭素原
子1〜4を有する低級アルキル基である。
R2は水素原子もしくは、式−oco−xで表される基
である。このR2はカンプトテンシン骨格の9位、10
位、11位及び12位のいずれに位置していてもよい。
このXは塩素原子もしくは、式−NR3R4で表される
基である。Rs、 Raは各々水素原子又は、置換又は
非置換のアルキル基であり、また、R3゜R4とは一緒
になってそれらが結合しているN原子とともに複素環を
形成してもよく、その複素環は該N原子の他に異種原子
を含んでもよい)具体的な誘導体は、 9−(4−(イ
ソプロピルカルバモイルメチル)−1−ピベラジノ)カ
ルボニロキシカンプトテンシン、 1O−(4−(イソ
プロピルカルバモイルメチル)−1−ビベラジハカブボ
ニOキシカンプトテンシン 1.1O−(1−ピペリジ
ノ)−1−ピペリジノ)カルボニロキシカンプトテンシ
ン、 1l−(4−(イソプロピルカルバモイルメチル
)−3−ピペラジノ)−カルボニロキシカンプトテンシ
ン、 1l−(4−エチル−1−ピペラジnカルボニロ
キシカンプトテンシン 、 12−(4−(1−ピペリ
ジノ)−1−ピペラジnカルボニロキシカンプトテンシ
ン 、 12−(4−(イソプロピルカルバモイルメチ
ル)−l−ピペラジノ)カルボニロキシカンプトテンシ
ン 、 7−メチル−9−(4−(イソプロピルカルボ
モイルメチル)−1−ピペラジnカルボニロキシカンプ
トテンシン、 7−ニチルー9−(4−(1−ピペリジ
ノ)−1−ピペリシバカルボニロキシカンプトテンシン
、 7−ニチルー1O−(4−(イソプロピルカルバモ
イルメチル)−1−ピペラジノ)カルボニロキシカンプ
トテンシン 、 7−ニチルー1O−(4−(1−ピペ
リジノ)−1−ピペリジノ)カルボニロキシカンプトテ
ンシン(略称c  P  T −1l)、 7−ニチル
ー1O−(1−ビベラジハカルボニロキカンプトテンシ
ン、 7−ニチルー1O−(4−プロピル−1−ピペラ
ジノ)カルボニロキシカンプトテンシン、 1O−(4
−ベンジル−1−ピペラジノ)−カルボニロキシ−7−
エチルカンプトテンシン 、 7−ニチルー1O−(4
−(3−ヒドロキシプロピル)−1−ピペラジノ)カル
ボニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチルー1O−
(N−メチル−N−(2−ジメチル7ミノエチル))ア
ミノカルボニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチル
ー1O−(N−メチル−N−(1−メチル−4−ピペリ
ジノ)アミバーカルボニロキシカンプトテンシン 、1
O−(1=(4−N、N−ジメチルアミハビペリジノ)
カルボニロキシ−7−エチルカンプトテンシン 、  
1O−(1−(4−N、N−ジエチルアミノ)ピペリジ
ノ)カルボニロキシ−7−エチルカンプトテンシン、 
10− (1−(4−N、N−ジ−ハーブ10− (1
−(4−N、N−ジ−n−プロピルアミノ)ピペリジノ
)カルボニロキシ−7−エチルカンプトテンシン、 1
O−(1−(4−N、N−ジ−n−ブチル7ミハピペリ
ジハカルポニ0キシ−エチルカンプトテンシン 、 7
−ニチルー10− (1−(4−(1−ピロリジノ))
ピペリジノ)カルボニロキシカンプトテンシン、 7−
ニチルー1O−(4−(1−モルホリノ))ピペリジノ
)カルボニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチルー
1l−(4−(1−ピペリジ刀−1−ピペリシバカルボ
ニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチルー12−(
4−(1−ピペリジノ)−1−ピペラジnカルボニロキ
シカンプトテンシン 、 7−ニチルー12−(4−(
イソプロピルカルバモイルメチル)−1−ピペラジnカ
ルボニロキシカンプトテンシン 、 9−(1−ピペラ
ジノ)カルボシロキシ−7−プロビルカンプトテンシン
 、  1(1:(4−(イソプロピルカルバモイルメ
チル)−1−ピペラジノ)−カルボニロキシ−7−プロ
ビルカンプトテンシン 、 7−プチルー12−(4−
(1−ピペリジノ)−1−ピペリジノ)カルボニロキシ
カンプトテンシン 、 7−プチルー12−(4−ジメ
チル7ミノー1−ピペリジノ)カルボニロキシカンプト
テンシン 、 7−りaロー10− (4−(1−ピペ
リジバー■−ピペリジノ)カルボニロキシカンプトテン
シン 、 lO−クロロカルボニロキシ−7−エチルカ
ンプトテンシン 、 10−クロロカルボニロキシカン
プトテンシン 、 1O−7ミノカルボニロキシー7−
エチルカンプトテンシン 、1O−(2−ジエチル7ミ
ハエチル7ミノカルボニOキシ−7−エチルカンプトテ
ンシン 、lO−ジエチルアミノカルボニロキシ−7−
エチルカンプトテンシン 、 7−ニチルー1O−(1
−モルホリノ)カルボニロキシカンプトテンシン 、 
7−ニチルー1O−(1−ピペラジノ)カルボニロキシ
カンプトテンシン 、 7−ニチルー1O−(4−メチ
ル−1−ピペラジノ)カルボニロキシカンプトテンシン
 1.7−ニチルー1O−(4−エチル−1−ピペラジ
ノ)カルボニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチル
ー1O−(4−(p−メトキシフェニル)−1−ピペラ
ジノ)カブロニロキシカンプトテンシン、 7−ニチル
ー10− (4−(3−ヒドロキシプロピル)−1−ピ
ペラジノ)カルボニロキシカンプトテンシン 、 7−
ニチルー1O−(4−(イソプロピルカルバモイルメチ
ル)−1−ピペラジノ)カルボニロキシカンプトテンシ
ン 、 7−トチルー1O−N−メチル−N−(1−メ
チル−4−ピペリジノ)アミノカルボニロキシカンプト
テンシン、 1O−(1−モルホリノ)カルボニロキシ
カンプトテンシン 、 1O−(4−メチル−1−ピペ
ラジnカルボニロキシカンプトテンシン 、 7−ニチ
ルー1O−(4−プロピル−■−ピペラジノ)カルボニ
ロキシカンプトテンシン等がある。 なお、 前記誘導
体の具体的な構造は次の第1表に示す。
[作用] 本発明においては、CPT及びその誘導体を有効成分と
するものである。
ホ乳類の[lNA トポイソメラーゼI(トポI)阻害
作用を有するCPTは、酵素作用の中間体である DN
A−トポI共有結合複合体を蓄積させることにより、D
NA及びRNAの合成を阻害する抗腫瘍性植物アルカロ
イドであることが知られている。
本実施例では、CPTによってトポI阻害の結果、転写
誘導される遺伝子について、ノーサンプロット法により
解析し、TNFaがその一つであることを見出した。
(1)CPTにより、ヒトーALL細胞でTNFa−m
RNAが誘導され、HL−60細胞などでTNFaを発
現させることが知られているホルボールエステル(以下
、TPAと略称す)により相乗的に増強された。その誘
導はアクチノマイシンDで阻害され、シクロヘキシミド
で増強はなかった。また、細胞周期依存的でなかった。
一方、CPT耐性株であるCPT−に5では、その誘導
はなかった。
(2)発現誘導は、プロティンキナーゼC以外のキナー
ゼの関与が示唆された。
(3)CPT及びその誘導体CP T−11により、T
NFα活性は培養中に放出され、その活性はTNFαモ
ノクローナル抗体で中和された。TNFaの分子量は、
イムノプロット法により17にdで標準TNFαと同じ
であった。
以上のことより、CPT及びその誘導体はトポI阻害を
介して、TNFaの遺伝子発現を誘導し、活性型TNF
αを産出することが判明した。
即ち、比較的低濃度のCPT及びその誘導体ででTPA
と同程度、更にTPAとの併用では相乗的にTNFaが
誘導合成された。
TNFaは生体の免疫担当細胞の一つマクロファージが
主に産生ずるモノカインであり、抗腫瘍作用のほか、白
血病細胞の分化、エンドキシン掻起炎症作用等多様な生
理活性を持っている。このような多彩な作用を持つB 
RM (biological responsemo
dafiers )としてのTNFaがCPT及びその
誘導体により誘導、されることは、本薬剤が生体に投与
された時、直接腫瘍細胞を攻撃するほか、TNFα、そ
の他のリンホカインの誘導を介して抗腫瘍活性をあられ
している可能性があり、本研究では培養白血病細胞にお
いて観察された事実であるが、生体に投与された場合に
も、CPT及びその誘導体により、TNFαを誘導し、
TPAのようなプロモーターとの相乗効果を有する有用
性のある抗癌剤となる可能性が大いにある。
[実施例] 以下に、本発明に至る実施例を示す。実施例において、
TPA、アクチノマイシンD、シクロヘキシミド、MO
PSはシグマ社製、グアニジンチオシアネートはフルカ
社製、H7は生化学工業■社製、他の試薬は和光純薬■
社製を使用した。CPT及びその誘導体はヤクルト本社
製、スタウロスポリンは協和発酵■社製を使用した。ま
た、TPA、CPT、スタウロスポリンは使用濃度の1
00倍濃度でDMSOに溶かして使用した。
実施例−1(CPTjL独処理によるTNFαの発現及
びCPT、TPA併用によるTN Fαの相乗的発現) [細胞及び培養] ヒトT細胞性急性リンパ球性白血病細胞(T−ALL)
由来の培養細胞であるRPM18402及びそのCPT
耐性株CPT−に5は、RPM11640培地(日永製
薬■製10.4gに重曹1.0g、ペニシリンG−カリ
ウム60a+g添加、蒸留水iIL、濾過滅菌)に、牛
胎児血清を10%濃度加えた培地中で培養し、3目間隔
で継代培養して用いた。
[RNAの調製] 細胞数5 x 10’cells/mlで、各薬剤、各
時間処理後、5 X 10’細胞をPBSで洗浄後、全
RNAをピトー・コムジンスキー(Pitor (:h
omzynski)らの方法(Chomzynski、
P、and 5acchi、N、、Anal、Bioc
hem、162158−159 (1987))で分離
した。細胞の沈殿を750μAの5alnD (4Mグ
アニジンチオシアネート、25mMクエン酸Na (p
H7,0)、 0.5%N−ラウロリザルコシン、0.
1M2−メルカプトエタノール)に溶解後、75μJ2
の2M酢酸Na (pH4,0)、750μ℃の水和フ
ェノール、 150μ℃のクロロホルム:イソアミール
アルコール(49:1)を加え、攪拌後、水中にて15
分間放置した。x 10,000gで20分間遠心後R
NAを回収した。RNAを再び5olnDに溶かしたの
ち、イソプロパツール沈殿さらに75%エタノール洗浄
後、全RNAを 0.1%SDS、25mME D T
 A、 (9Ha、o)に溶かし、サンプルとした。
[ゲル電気泳動法] アガロースME(牛丼化学製)Igに滅菌蒸留水741
111を加え、オートクレーブを120℃、3分間行い
溶解した。アガロースゲルを60tまで冷やした後、1
01177) 10倍MOPSハy77−F (200
mMM OP S Na (pH7,0) 、50++
+1酢酸Na、  10+aME D TA)、続いて
16.5+aMの37%ホルムアルデヒドを加え(最終
濃度2.2M ) 、水平型電気泳動装置にアガロース
ゲルを流し込んだ。全RNAは、 9.3μ角当り15
μgとなるようにし、20μlのミックスト・ベツド・
レジン(mixed bad resin)’ AG5
01−X8(D)(パイロラド社製)で脱イオン化した
ホルムアミドを加え混合した(最終濃度50%)。
次に6.7μlの脱イオン化37%ホルムアルデヒド(
最終濃度2.2M)、4μ℃のlO倍バッファーFを加
え混合した。60℃、5分間加熱後直ちに氷冷した10
IIAのサンプルバッファー(20%フィコール、20
mME D T A 、エチジュウムブロ主ド 100
μg/if)を加えゲルに添加した。ゲル上をラップで
覆い、50V定電圧、室温で8時間泳動を行った。
[ノージンブロッティング] 泳動後、ゲルを25011177)20X S S C
(x I S SC; 0.15M NaC1,0,0
1514クエン酸Na)に30分間浸し、新たに20X
 S S C100m1lO分間浸した。トランスファ
ー装置心、下から順に2枚のワットマン3MMベーパー
(ワットマン社製)、前記ゲル、ハイボンドN(アマジ
ャム社製)、2枚のワットマン3MMベーパを置き、次
いでベーパタオルを約15cmの厚さに重ねる。回りを
ラップで覆い、ベーパータオルを約15cmの厚さに重
ね、その上にガラス板を載せ、更にその上に約1 kg
の重しを置き、−夜トランスファーを行った。ハイボン
ドNを乾燥後、U■トランスイルくネータ−(254n
i+)上にフィルターのRNA付着面側を下面にして置
き、5分間照射し、固定した。
[ハイブリダイゼーション] RNAを固定したハイボンドNフィルターは、50%ホ
ルム71ド、5xSSPE (1xSSPE ;0.1
8m NaC1,0,01Mリン酸Na (pH7,7
) 、0.001MEDTA)、5Xデンハルド(De
nhardt)の溶液(100x濃度液:2%BSA、
2%フィコール、2%ポリビニールピロリドン)、 0
.1%SO3,20ag/ml熱変性大腸菌DN^で4
2℃、4時間プレハイブダイゼーションを行った。次に
、新たなブレハイブリダイゼーションバッファーに最終
濃度10%デキストラン及びランダムブライマー〇N^
ラベリングキット(タカラ酒造■製)により”P −d
 CTP(アマジャム社製3(1(lOci/mol)
でラベルしたTNFa遺伝子第4エキソンを含むPst
 I / EcoRl  850bpフラグメント(s
 x to’ cpra/u g)を加え、42℃で1
6時間、ハイブリダイゼーションを行った。
次に60℃、2xSSPE、  0.1%SDSで15
分間ずつ2回洗浄後、同温で1xSSPE、0.1%S
DSで30分間洗浄した。更に、0.lx S S P
E、  0.1%SDSで室温で洗浄し、コダックXA
R−5フィルム(コダック社製)でコルネックスインテ
ンシイファイングスクリーンと共に一80℃で露光した
。
以上の操作を経て、親株RPMI8402 (a )及
びCPT耐性株CPT−に5 (b)の薬剤処理後のT
NFα遺伝子発現の時間的変化を見た。
第1a、b図はCPT%TPA単独及びその併用の結果
を示す説明図である。
図において、レーン1〜6は30nMT P A 、 
レーン7〜12は30nMT P A + 4 μM 
CP T 、  レーン13〜18は4aMCPTであ
り、レーン1,7.13は薬剤!A埋0時間、レーン2
,8.14は薬剤処理30分、レーン3,9.15は薬
剤IA理1時間、レーン4、10.16は薬剤処理2時
間、レーン5.11.17は薬剤処理4時間、レーン6
、12.18は薬剤処理8時間で後での全RNAを調製
し、ノージンブッティング法で解析した結果を模式的に
示した。尚矢印はTNFα−mRNAのサイズを示す。
ヒトT細胞性急性リンパ球性白血病細胞(T−ALL)
由来の培養細胞RPMI8402において、TNFαを
発現させることが知られているTPA(’ホルボールエ
ステル)(第1a図レーン1〜6)、及びDN八へ−ボ
イソメラーゼI特異的阻害剤CPT(l18図レーン1
3〜ta)処理によりTNFα遺伝子の発現がノージン
プロット法により同程度認められた。またそれら薬剤の
同濃度併用(第1a図レーン7〜12)により、添加後
4時間をピークとする(第1a図レーン11)相乗的な
発現誘導が認められた。
一方、RPM18402を親株とし、トポIタンパク質
自身が変異したと考えられるCPT高度耐性株CPT−
に5においては、CPTによる発現誘導は認められず(
第1b図レーン13〜18)、TPAでのみTNFαの
発現が認められた(第1b図レーン1〜6)、TPAと
の併用Cよる発現(第1b図レーン7〜12)はTPA
車独処理とほぼ同量であった6以上よりCPTは、トポ
■阻害を介してTNFα−a+RNAを誘導したと考え
られた。
実施例−2(CPTによるTNFα−mRNA発現誘導
のアクチノマイシンDによる阻害〉 CPTによるTNFα−mRNA発現誘導がRNA合戒
を介した誘導か否かをRNA合威合成剤であるアクチノ
マイシンD(以下、AMDと略称す)を用いて検討した
。
第2図はCPT社よるT N F a−mRNA発現誘
導のAMCによる阻害の結果を示す説明図であり、図に
おいて、レーン1〜5は30nMT P Aで45分処
理、レーン6〜lOは30nMT P A +4 u 
M CP Tで、レーン11〜15は4aMCPTで4
時間処理した時に誘導されるTNFα−mRNA合成の
AMDによる阻害を示した。レーン2,7.12はo、
ooau g/ml、  レーン3,8.13は0.0
4ag/ml、  レーン4.9.14は 0.2μg
/+1.  レーン5. 10. 15は1μg/la
lのAMDを誘導5分前に加えた。処理後、全RN^を
調製し、ノージンブロッティングを行い解析した結果を
模式的に示した。
第2図レーン1はTPA単独、第2図レーン6はTPA
、CPT併用、第2図レーン11はCPT単独処理によ
る発現誘導を示し、第2図レーン2〜5.レーン7〜1
0.レーン12〜14はそれぞれTPA車独、CPT、
TPA併用、CPT単独処理時に種々の濃度のAMDを
添加したものである。
TNFα−mRNAの合成量は、いずれの場合もAMD
の濃度依存的に減少し、1℃g/mlA M Dで完全
に阻害された(第2図レーン5.10.15)。以上の
事は、CPTのTNFα−mRNAの誘導が、新たな転
写を誘導することにより発現されたことを示している。
実施例−3(CPTeよるTNFα−mRNA発現誘導
のシクロヘキシミドによる増強作 用) タンパク質合成阻害剤シクロヘキシミド(以下、CHX
と略称す)によるスバ、−インダクションの有無を検討
した。
第3図はCPTによるT N F a−mRNA発現誘
導のCHXによる増強作用の結果を示す説明図であり、
図において、レーン1.2は30nMTPA。
30分間、レーン4,5は30nM T P A + 
4 p M CPT、4時間、レーン7.8は4℃MC
PT、4時間処理した。レーン2,5.8は前述の各種
薬剤処理30分前にCHXIOμg/mlの濃度で添加
した。コントロールとして3は60分間、レーン6は4
時間30分CHX単独で処理したものである。各細胞よ
り全RN^を調製し、ノージンブロッティングでTNF
α発現量を解析した結果を模式的に示した。
CHX処理のみでは、TNFα−mRNAの誘導は見ら
れなかった(第3図レーン3,6)。TPAによる誘導
では、CHXによる増強はわずかに認められた(第3図
レーン2)。TPAとCPTの併用及びCPTによるT
NFα−mRNA誘導は、CHXにより増強されなかっ
た(第3図レーン5゜8)。
以上のことは、タンパク賞合成阻害剤CHXによりTN
Fα−mRNAの不安定化を促進する不安定なタンパク
質が減少した結果、TNFα−mRNAが蓄積した事で
ない事を強く示唆した。また、AMD処理の結果を考え
合わせるとTNFα−mRNA転写がCPTにより誘導
されたものと考えられた。
実施例−4(CPTによるTNFα−mRNA発現誘導
の細胞周期における変化) CPTによるTNFα−mRNA発現の細胞周期依存性
を調べるため、過剰チくジン法によりG 、/S境界に
細胞を同調させた(第4図a−1)。
[G I/S境界への同調] 培養細胞の同調は、対数増殖期にある細胞にll11M
チミジンを16時間処理した後、ノーマル増殖培地で1
5時間増殖させ、さらに1 a+Mチミジンを添加し1
6時間培養を行ない細胞周期のG 、/S境界付近に同
調した。同調度はフローサイトメトリーにより確認した
。
[フローサイトメトリー法] フローサイトメトリーは、クリシャン(Krishan
)等の方法(Kr1shan、A、:J、cell、B
iol、66.188−193 (1975))により
行った。各細胞集団は(lx10’細胞)は、P B 
S 10nlで洗浄後、4℃の70%エタノールを攪拌
しながら加え固定した。固定した細胞は、PBSで1m
g/mlとしたR N aseで37℃、30分間保温
した。次に細胞を蒸留水で洗浄後、DNAをプロビジウ
ムイオダイド(0,1%クエン酸ナトリウムで0.05
mg/ml としたもの)で染色した。染色細胞は、E
 P I c s II (コールタ−社)セルソータ
ーで分析した。
第4a、b図はCPTによるT N F a−mRNA
発現誘導の細胞周期における変化の結果を示す説明図で
あり、a図において1は過剰チミジン同調法によりGd
S境界に同調し、チよジン洗浄除去直後の細胞のフロサ
イトメトリーパターンである。
2.5は洗浄後4時間及び16時間培養後のパターンを
示した。4,7は2.5の時点で4℃MCPT&び3.
6はコントロールとして 0.1%DMSOを4時間処
理したパターンである。b図において、レーン1は対数
増殖期の細胞の4aMCPT及びレーン2は0.1%D
MS0,4時間処理の全RNA、レーン3.4はa−3
,4の各時点での全RNA、レーン5.6はa−6,7
の各時点での全RN^のノージンプロテイングによるT
NFαの発現量の解析した結果を模式的に示した。
チミジン洗浄除去後4時間すなわち5期の初期(第4図
a−2)及び16時間後の大部分の細胞が03期(第4
図a−5〉にある時にそれぞれCPT、4時間処理を行
ない、TNFα−mRNA誘導を調べた。b)図は、そ
のノージンブロッティングである。第4b図レーン1.
2はそれぞれ対数増殖期、第4b図レーン3.4はそれ
ぞれ5期、第4b図レーン5.6はそれぞれほとんどが
01期細胞の全RNAのノージンプロットを示した。第
4b図レーン、4,6はコントロールとしてDMSO1
第4b図レーン1,3.5は4μMのCPTで4時間処
理したものである。5期及びG1期共にTNFα−mR
NA誘導が認められた。
以上により、CPTによるTNFα−mRNAの誘導に
は、細胞周期依存性は認められなかった。
実施例−5(タンパク質リン酸化酵素阻害剤存在下、C
PTによるT N F a−mRNA誘導の阻害) TPAはタンパク貿リン酸化酵素C−キナーゼ(以下、
プロティンキナーゼC、PK−Cと略称す)の活性化を
通してTNFα遺伝子の活性化をする事が知られている
。そこでCPTあるいはTPAとの併用によるTNFα
の転写誘導においてもPKが関与するか否かを調べた。
第5a、b図はタンパク質リン酸化酵素阻害剤存在下で
のCPTによるTNFα−mRNA誘導阻害の結果を示
す説明図であり、図において、aはH7IA理であり、
bはスタウロスポリン処理である。
a図において、レーン1〜5及びレーン6〜10は各々
30nMTPA+4μM CPT及び4aMCPTで4
時間処理した時のTNFα−mRNAの発現であり、レ
ーン1,6はOμM1 レーン2.7は5aM1 レー
ン3,8は10μM1 レーン4.9は20μMル−ン
5.lOは40μMのH7をCPTその他誘導剤を添加
する30分前に加えた。処理後金RNAを調製後、ノー
サンブロッティング法で発現を解析した結果を模式的に
示した。
b図において、レーン1〜7及びレーン8〜14は各々
30nMT P A + 4 μM CP T及び4a
MCPTで4時間処理した時のTNFα−mRNAの発
現であり、レーン1,8はOng/ml 、レーン2,
9は0.5ag/ml   レーン3.lOは1 ng
/ml   レーン4.11は2ag/ml、  レー
ン5.12は4ag/ml、  レーン6.13は8a
g/ml、  レーン7.14は16ng/I!11の
スタウロスポリンを誘導剤処理前に添加した。
処理細胞より全RNAを調製しノージンブロッティング
でTNFαの発現量の解析をした結果を模式%式% )、pk−G (cGMP依存PK)を同程度阻害する
事が知られているH7、比較的PK−Cに特異的な阻害
剤スタウロスポリンがTNFαの誘導を阻止するか否か
を調べた。
第5a図はH7,第5b図はスタウロスポリンの結果で
ある。第5a図レーン1〜5.第5b図レーン1〜7は
TPA、CPT併用、第5a図レーン6〜lO1第5b
図レーン8〜10はCPT単独処理による誘導である。
タンパク質リン酸化酵素阻害剤H7でCPT及び併用で
処理した場合いずれも5〜lOμMの低濃度でTNFα
−mRNA誘導を阻害した(第5a図レーン2〜5.7
〜10)。H7の細胞毒性は、薬剤未処理RPMI84
02の増殖を100%とした時、50%増殖阻害する濃
度すなわちICs。は17μMであった。一方、PK−
Cの阻害剤スタウロスポリンは、いずれの場合もfan
g/mlまでは阻害しなかった。スタウロスポリンの細
胞毒性Ias。は、4ag・/ allであった。以上
より、CPT単独及び併用によるTNFα−mRNA誘
導はPK−C以外のタンパク質リン酸化酵素活性化が関
与していることが示唆された。
実施例−6(CPTf1理細胞の培養上清中のL−29
9に対する細胞障害活性及びヒトTNFαモノクローナ
ル抗体による中 和) 以上TNFα−mRNAがCPTにより転写誘導される
ことを示したが、CTP及びその誘導体でこのmRNA
が翻訳された活性を有するTNFαが生成されるか否か
を調べた。CTPの誘導体として、抗腫瘍効果の高い誘
導体のうち、7−ニチルー1O−(4−(1−ピペリジ
ノ)−1−ビペリジハカルポニロキシカンプトテンシン
  (4称cp  T−11)を用いて行なった。
[TNFα活性誘導] 対数増殖期のRMI8402をRPM11640培地(
血清不合)で洗浄し、同培地(血清不合)で2×10’
cells/mlとした。X 1000倍濃度のTPA
、CPT−11及びTPA、CPT−11混合液を1/
1000加え、37℃で培養を行ない、その培養上清を
サンプルとした。サンプルをPBSに対して透析しTN
Fα活性を測定した。また必要に応じてサンプルをセン
トリブレツブ(アミコン社)で20倍濃縮した。
[TNFα活性測定法] TNFa活性測定はカースウェル(Carswell 
)等の方法(Carswel l 、 E、^、:Pr
o、Nat1.Acad、Ll、S、A。
72.3686−3670 (1975) )を一部改
良して用いた。末法は、 L−929細胞の接着性を利
用し、TNFαによ、り損害を受は接着性を失った細胞
を洗うことで除去し、残った生細胞を染色して、その染
色濃度を測定し損害率を測る方法である。標的a胞L−
929細胞を4 x 10’ cells/ 100μ
lを96穴マイクロタイタープレート上に巻き込み4時
間、37℃CO2インキュベーターで培養を行ない細胞
を付着させた。続いて、50μlの希釈サンプル及び4
μg/+nlアクチノマイシンD (AMD)溶液50
μm(最終濃度1μg/ml)を加え37℃、18時間
培養を行なった。各ウェル・をPBSで洗浄後、 0.
1%クリスタルバイオレット、1%MeOHのPBS溶
液で20分間染色後、水道水でプレートを洗浄し、0.
1% 5DS100μlに溶かし570nmの吸光度を
測定した。TNFαの活性は、サンプルを加えないコン
トロールの吸光度との割合から生存率を求めた。
第6図はCPT処理細胞の培養上清中のL−299に対
する細胞障害活性の結果を示す線図、第7図はヒトrT
NFαに対するモノクローナル抗体での中和の結果を示
す線図である。
第6図において、縦軸は、薬剤未処理培養上清のL−9
29に対する細胞生存率を 100%とした時の処理培
養上清の細胞障害活性を生存率で示す。横軸は、薬剤添
加後の処理時間を示す。・は4μMCPT、ムは30n
MT P A 、■は30nMT P A + 4 μ
MCPTを示す。
第7図において、縦軸は薬剤未処理培養上清のL−92
9に対する細胞生存率を100%とした。横軸はTNF
αモノクローナル抗体(以下、mAbと略称す)の希釈
倍数を示す0mAbは培養上清と同時に添加し18時間
後に判定した。・は未処理培養上清、○はTPAIA理
培養上清、ムはCPTlf!1理培養上清、△はTPA
+CPTIA理培養上清、■はヒトrTNFαを示す。
図右端の各点はmAb非存在下での細胞障害活性を示し
た。
細胞障害活性は、TPA、CPTJIL独及びその併用
で誘導され、薬剤処理後、培養上清中に出現し、経時的
に上昇し、8時間でプラトーに達した(第6図)。その
活性誘導は、はぼTNFα−mRNA量と相関していた
。一方、コントロールとしてのDMSO単独では、その
活性は検出できなかった。
またTPA、CPT及び併用で誘導される細胞障害活性
はヒトTNFαのモノクローナル抗体(mAb)により
濃度依存的に阻害され、高濃度で完全に中和された(第
7図)。
実施例−7(TPA、CPT (−11)単独及びその
併用による誘導TNFα分子のイム ノブロッティングによる同定) [イムノプロット法によるTNFαの同定]各薬剤でT
NFαを誘導後、培養上清をγ−グロブリンを標準とし
て、バイオラッドタンパク質アッセイキットによりタン
パク定量を行なった。
即ち、総タン、バク質量100μg心相当する培養土清
をとり、 100%トリクロロ酢酸を最終濃度が10%
になるように加えタンパク質を凝集させた。10分間水
中で放置後、x 10,000g 、 4℃で遠心し、
沈殿とした。その沈殿にサンプルバッファー(540m
M  ’t−リスー塩酸(p)I 8.0) 、 50
111Mジチオスレイトール、1%SDS、  7.5
%グリセロール。
0.006%ブロモフェノールブルー) 10μlを加
え熔かした後、 100℃、3分間加熱し5DS−PA
GE(10%〜20%グラジェントゲル 第一化学薬品
)を行なった。泳動後、セミトライ転写装置(アトー社
)を用い、0.1M トリス、0.192Mグリシン、
0.02%SDS、20%MeOH溶液で1 cn’当
り2mAで90分間、室温でフィルター(クリアプロッ
トP膜;アトー社)に転写した。フィルターは、TTB
S(1001nMトリス−塩酸(pH7,5)  0.
9%NaC1,0,05%Tween 20)で30分
間洗浄後、TTBSで希釈した一次血清(2,5μs/
ml)を4℃で12時間反応させた。以下、ベクタステ
ィンABCキットマニアル:ベルオキシターゼ染色法(
ベクター社)で検出した。発色は、 100mM)−リ
ス塩酸(p)I 7.5) 20m1に20mg/ml
のジアミノベンジジン800μm、8%塩化ニッケル1
00μl及び3%過酸化水素水15μlを加え、室温で
15分間反応させ行なった。
第8図は薬剤処理培養上滑中のTNFαのイムノブロッ
ティングによる検出を示した説明図であり、図において
、各薬剤24時間処理培養上清について、5DS−PA
GEで分離後、イムノプロット法でTNFα分子種の検
討を行った結果を模式的に示した。レーン1はヒトrT
NFα、レーン2は30nMT P A 、レーン3は
30nMT P A + 4μMCPT、レーン4は4
μMCPT、レーン5は 0.1%DMSO,レーン6
は 160μMCPT−11ル−ン7は160μM C
P T −11+ 30nMT PAを示す。レーン1
はヒトrTNFαタンパク質として0.4μg、レーン
2〜7の総タンパク質量は100μgである。右矢印は
サイズマーカを示す。
左矢印はTNFα標準タンパク貿(17,5Kd)を示
す。
CPT及びその誘導体CPT−11により、TNFαm
Abと免疫学的に交叉する分子種が誘導された(第8図
レーン4.6)。またTPAとの併用によっても、同様
に相乗的に誘導された(第8図レーン3.7)、第8図
レーン1は、標準ヒトTNFαであり、それと同一分子
量17.5にdのものと、それより低分子(17Kd)
に主生成物及びいくつかのiAbと交叉する低分子量の
ものが数種検出された。一方、低分子量生成物は、タン
パク質分解酵素阻害剤、トランサミン、FOY、アプロ
チニン、キモスタチン、アンチパイン、ロイペプチン、
及びそれらの混合物の存在下でも同程度に誘導された。
以上の実施例で、CPT及びその誘導体によってトポ■
阻害の結果、転写銹、導される遺伝子について、ノーサ
ンプロット法により解析し、TNFαがその一つである
ことを見出した。即ち、(1)CPTにより、ヒトー^
LL細胞でTNFα−mRN^が誘導され、 HL−6
0細胞などでTNFαを発現させることが知られている
ホルボールエステル(以下、TPAと略称す)により相
乗的に増強された。その誘導はアンチパインDで阻害さ
れ、シクロヘキシミドで増強はなかった。また、細胞周
期依存的でなかった。一方、CPT耐性株であるCPT
−に5では、その誘導はなかった。
(2)発現誘導は、プロティンキナーゼC以外のキナー
ゼの関与が示唆された。
(3)CPT及びその誘導体CP T−11により、T
NFα活性は培養中に放出され、その活性はTNFαモ
ノクローナル抗体で中和された。TNFαの分子量は、
イムノプロット法により17Kdで標準TNFαと同じ
であった。
以上のことより、CPT及びその誘導体はトポI阻害を
介して、TNFαの遺伝子発現を誘導し、活性型TNF
αを産出することが判明した。
即ち、比較的低濃度のCPT及びその誘導体ででTPA
と同程度、更&:TPAとの併用では相乗的にTNFα
が誘導合成された。
TNFαは生体の免疫担当細胞の一つマクロファージが
主に産生ずるモノカインであり、抗腫瘍作用のほか、白
血病細胞の分化、エンドキシン様起炎性作用等多様な生
理活性を持っている。このような多彩な作用を持つB 
RM (biological response m
odefiers )としてのTNFaがCPT及びそ
の誘導体により誘導されることは、本薬剤が生体に投与
された時、直接腫瘍細胞を攻撃するほか、TNFa、そ
の他のリンホカインの誘導を介して抗腫瘍活性をあられ
している可能性があり、本研究では培養白血病細胞にお
いて観察された事実であるが、生体に投与された場合に
も、CPT及びその誘導体により、TNFaを誘導し、
TPAのようなプロモーターとの相乗効果を有する有用
性のある抗癌剤となる可能性が大いにある。
[発明の効果] 本発明は以上説明したように、カンプトテンシン(CP
T)又はその誘導体が、DNAトポイソメラーゼ■ (
トポ■)を細胞内標的として DNA−トポI複合体を
固定化することにより、腫瘍細胞のDNA代謝を阻害し
細胞を死に至らしめるだけでなく、腫瘍に対して強い壊
死作用のあるTNFaを誘導させるTNF誘導能が確認
された。このため、単なる化学療法剤及び免疫療法剤と
してでなく腫瘍に対する宿主の生物学的な反応性を修飾
することによりガンの治療を行うB RM (biol
ogtcal response 1odefiers
 )として末剤を利用することにより有効なガン治療を
行なうことができる等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1a、b図はCPT%TPA単独及びその併用の結果
を示す説明図、′s2図はCPTによるTNFa−mR
NA発現誘導のAMDによる阻害の結果を示す説明図、
第3図はCPTによるTNFa−mRNA発現誘導のC
HXによる増強作用の結果を示す説明図、第4a、b図
はCPTによるTNFa−mRNA発現誘導の細胞周期
における変化の結果を示す説明図、第5a、b図はタン
パク貿リン酸化酵素阻害剤存在下、でのCPTによるT
NFa−mRN^誘導阻害の結果を示す説明図、第6図
はCPT処理細胞の培養上清中のL−929に対する細
胞障害活性の結果を示す線図、第7図はヒトrTNFα
に対するモノクローナル抗体での中和の結実を示す線図
、第8図は薬剤処理培養上清中のTNFaのイムノブロ
ッティングによる検出を示した説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記の構造で表されるカンプトテンシン(CPT)又は
    その誘導体を有効成分とするTNF誘導剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中R_1は水素原子、塩素原子もしくは炭素
    原子1〜4を有する低級アルキル基である。 R_2は水素原子もしくは、式−OCO−Xで表される
    基である。このR_2はカンプトテンシン骨格の9位、
    10位、11位及び12位のいずれに位置していてもよ
    い。このXは塩素原子もしくは、式−NR_3R_4で
    表される基である。R_3、R_4は各々水素原子又は
    、置換又は非置換のアルキル基であり、また、R_3、
    R_4とは一緒になってそれらが結合しているN原子と
    ともに複素環を形成してもよく、その複素環は該N原子
    の他に異種原子を含んでもよい)
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6185319A (ja) * 1984-10-03 1986-04-30 Yakult Honsha Co Ltd 抗腫瘍剤

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