JP2000500975A - 薬剤の活性の測定のための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 薬剤の活性、特に細胞増殖抑制活性を測定するための方法に関する。前記方法は、下記工程：（ａ）細胞と共に薬剤のインキュベーション工程、及び（ｂ）ＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌ系により引き起こされるアポトーシスの程度の検出工程、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 薬剤の活性の測定のための方法 本発明は、薬剤の活性、特に細胞増殖抑制活性を測定するための方法に関する。 ガン又はエイズ等に対する薬剤活性を評価し得るシステムを開発する苦労は、 今までのところ全く報われてこなかった。例えば、いくらかの種類のガンに有効 であることが分かっていたとしても、薬剤のいくらかは他の種類のガンの場合に は効果を示さないことが分かっている。個々のケースにおいては、効果さえも患 者に依存し、そして治療中の薬剤によるすべての副作用が受容できる程度の場合 にのみ、治療が成功かどうかを調べることができる。これは、しばしば時間の浪 費に終わり、治療が途中で打ち切られなければならないし、新規の薬剤を患者に たいして試さなければならなかった。また、この薬剤が思ったように成功するか どうかは保証されるものではなかった。このように、信頼性の高い、薬剤活性の 測定に有用な方法が望まれている。 したがって、本発明の目的は、薬剤の活性、特に細胞増殖抑制活性を測定する ために有用な方法を提供することである。 本発明によれば、請求の範囲に示された主題によりこのことが達成される。 本出願人は薬剤の活性、例えば細胞増殖抑制活性を測定するために、薬剤によ ってアポトーシス陽性細胞で誘導されるアポトーシスの程度が好適であることを 認識した。アポトーシスとは、プログラムされた細胞死に対する名称である。そ れは、例えば、器官形成および変態、組織の萎縮および腫瘍の退行のケースにお いて見出される。アポトーシスは、細胞質の濃縮、細胞膜の絨毛の損失、核の分 割および染色体ＤＮＡの広範な分解と関連している。アポトーシスの促進は、Ａ ＩＤＳ、自己免疫疾患等の最も多様な疾患に関連して発生することがわかった。 ＡＩＤＳの場合、アポトーシスがＣＤ４−Ｔ細胞の強力な減少の原因であるよう に思われる。腫瘍や白血病のケースにおいては、アポトーシスは減少する。出願 人の研究の結果、腫瘍治療に用いられる、細胞増殖抑制剤と呼ばれる薬剤の細胞 毒性効果は、とりわけ、アポトーシスの誘導に基づくことが示されている。 多くの正常細胞及び悪性細胞において、ＣＤ９５およびＡＰＯ１とそれぞれ称 される細胞表面蛋白質が見出されている。ＣＤ９５リガンドおよびＡＰＯ−１リ ガンドと称される可溶性または膜結合蛋白質は、それぞれ、この細胞表面蛋白質 に結合して、アポトーシスの誘導を引き起こすことができる。 ＣＤ９５リガンド、以下ＣＤ９５−Ｌと呼ぶ、の発現は、細胞増殖抑制剤等の 薬剤の投与により誘導される。このリガンドは細胞によって外側に放出され、次 いで、細胞膜内に位置するＣＤ９５レセプターに結合することができる。アポト ーシスは、シグナル経路を介して、ＣＤ９５−ＬのＣＤ９５への結合により誘導 され、そしてその細胞は死滅する（いわゆるオートクリン・スイサイド）。さら に、ＣＤ９５リガンドが外側に放出され、隣接するＣＤ９５−陽性細胞に結合し 、それによりアポトーシスが引き起こされ得る（いわゆるフラチシド又はパラク リン・デス）。細胞凝集物の全体の崩壊に至るかもしれないカスケード効果が現 れる。 本発明の方法は、ＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌシステムを利用する、即ち、薬剤と 共に細胞をインキュベートすること、並びにＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌシステムに より引き起こされるアポトーシスの程度を測定することを含む。 「細胞」という用語は、ＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌシステムによりアポトーシス が引き起こされるいかなる細胞をも含む。これらは好ましくは白血病細胞であり 、より好ましくはＴ−ＡＬＬ細胞系であり、最も好ましくは細胞系ＣＥＭ又はＪ ｕｒｋａｔである。 「薬剤」という用語は、ヒト又は動物の診断及び／又は治療に使用できるいか なる物質又は作用剤をも含む。本明細書では、薬剤は好ましくは細胞増殖を抑制 する作用を示す物質又は作用剤であり、細胞増殖抑制剤と呼ばれる。 アポトーシスの程度は様々な方法により検出することができる。以下に、例示 により述べる。 − 細胞膜絨毛の損失、核の分割又は染色体ＤＮＡの広範な分解等の、細胞の 形態的な変化、 − ＤＮＡ断片化のパターン − ＦＳＣ／ＳＳＣ分析 − 低二倍体様核 − ノーザンブロット又はＲＴ−ＰＣＲによる、ＣＤ９５−ＬのｍＲＮＡ量の 測定。 顕微鏡の使用等の一般的な方法により、細胞の形態的な変化を介してアポトー シスを検出することができる。 一般的な方法により、ＤＮＡ断片化のパターンを介してアポトーシスを検出す ることができる。例えば、公知の方法により、薬剤で処理した細胞からＤＮＡを 得る。このＤＮＡを、例えば、１．７％アガロースのアガロースゲル上で、例え ば、３０Ｖで６時間の電気泳動により分離する。エチジウムブロマイドによる染 色及び紫外線光の存在下での可視化の後、アポトーシスの誘導された程度に依存 して、分解されたＤＮＡがより多く又はより少なく見出される。アポトーシスが 進んだ段階では、ＤＮＡは、「ＤＮＡラダー」として肉眼で知覚される多数のバ ンドを示す。 一般的な方法により、ＦＳＣ／ＳＳＣ分析を介してアポトーシスを検出するこ とができる。例えば、フローサイトメーターにおける閃光反応（前面散乱／側面 散乱、ＦＳＣ／ＳＳＣ）の特徴的な変化により、アポトーシス細胞を同定するこ とができる。 一般的な方法により、低二倍体様核を介してアポトーシスを検出することがで きる。例えば、薬剤と共にインキュベートした細胞をＮｉｃｏｌｅｔｔｉ緩衝液 （プロピジウムヨージドを５０μｇ／ｍＬを含有する、０．１のクエン酸ナトリ ウム＋０．１％のｔｒｉｔｏｎＸ−１００）中で溶解させ、そして、プロピジウ ムヨージドで染色した核をフローサイトメトリー（ＦＡＣＳｃａｎ）によって分 析する。 一般的な方法により、ＣＤ９５−ＬのｍＲＮＡの量を介してアポトーシスの検 出がなされ得る。例えば、ＣＤ９５−ＬのｃＤＮＡ断片を特異的ハイブリダリズ 用プローブとして使用するノーザンブロット法を実施することができる。そのよ うなプローブは、例えば、ＣＤ９５−ＬのｃＤＮＡの３０１〜８９９位の断片を 含む。 ＣＤ９５−ＬのｍＲＮＡの量を、ＲＴ−ＰＣＲ反応によって定量的に求めるこ とができる。ＣＤ９５−Ｌについての定量的ＰＣＲのケースにおいては、ＣＤ９ ５−Ｌ特異的ＤＮＡ競合断片をＰＣＲ反応に添加することにより、ＣＤ９５−Ｌ のｃＤＮＡの量が滴定される。一定量の全ＲＮＡのｃＤＮＡへの完全な逆転写は 、この工程より先行する。該競合断片は、ヌクレオチド配列の中央での追加の塩 基対によりＣＤ９５−Ｌの「野生型」ｃＤＮＡとは異なるが、同一の隣接した配 列を有する。したがって、野生型と競合断片とは、同じプライマーの組合せによ り認識され、ＰＣＲにおいて共同して増幅されうる。同一のプライマー結合部位 と類似のヌクレオチド配列により、両断片は、同じ増幅速度に供される。しかし ながら、サイズにおける微小な相違は、ＰＣＲによるゲル電気泳動により両ＤＮ Ａ種の分離を可能にする。アガロースゲル上でのＤＮＡバンドの強度は、ＰＣＲ において使用された最初のｃＤＮＡの量を反映する。ゲル上でのＣＤ９５−Ｌお よび競合ＤＮＡバンドの結果が同じならば、競合物とＣＤ９５−Ｌとの同じ初期 濃度が用いられたと結論することができる。この方法により滴定されたＣＤ９５ −Ｌ ｃＤＮＡの量は、逆転写が完全に先行するので、全ＲＮＡ中のＣＤ９５− Ｌ ｍＲＮＡの量を反映する。 本発明の方法は、治療上投与もされる薬剤の濃度を、その活性に関してテスト することに有用である点で顕著である。このことから、本発明の方法により得ら れる結果は、患者における薬剤の効果について直接的な提示を可能にする。 さらに、本発明の方法は、確立された薬剤の新しい分類に加え、好ましくは、 腫瘍及びエイズの治療のための新規薬剤の開発のための、骨髄、免疫系、肝臓等 の正常組織におけるそれらの副作用のキャラクタライズを行うための、及び化学 療法に耐性を有する患者細胞の診断のための、分子的な基礎に基づく細胞増殖抑 制剤を提供する。また、該方法は、細胞抑制耐性を突破するためのアプローチを 与える。図面の簡単な説明 図１は、ドキソルビシンによるＣＤ９５リガンドの誘導を示す。 図２は、メトトレキセートによるＣＤ９５リガンドの誘導を示す。 図３は、ＣＤ９５抗体による、ドキソルビシン誘導性アポトーシスの阻害を示 す。 本発明を以下の実施例により記述する。実施例：細胞増殖抑制剤によるＣＤ９５リガンドの誘導の測定 Ｔ−ＡＬＬ細胞系であるＣＥＭの細胞を、種々の濃度のドキソルビシン及びメ トトレキセートと共に、それぞれ（４時間、８時間、２４時間と）時間を変えて インキュベートした。オリゴ−ｄＴセルロースを用いて、これらの細胞から全Ｒ ＮＡを単離した。この全ＲＮＡ２５０ｎｇを、公知の方法による逆転写酵素を用 いてｃＤＮＡに転写した。定量的ＲＴ−ＰＣＲを行って、全ＲＮＡ中のＣＤ９５ −ＬのｍＲＮＡを測定する。ＣＤ９５−Ｌの発現割合を定量化するために、ピペ ットを用いて、全ＲＮＡが逆転写された、２５０ｎｇのｃＤＮＡをＰＣＲの容器 に移した。５〜１００００ｆｇの異なる希釈の上記のＣＤ９５−Ｌ競合断片を、 ネガティブコントロールを除くそれぞれのサンプルに添加する。ＰＣＲ反応は、 １×ＰＣＲ緩衝液（１０ｍＭのトリス−塩酸、ｐＨ８．８；５０ｍＭのＫＣｌ、 ０．０８％のＮＰ４０）、１ｍＭのＭｇＣｌ₂、２００μＭのｄＮＴＰｓ、０． ５μＭのプライマー（Ｌ_up：５’−ＡＴＣＴＴＣＡＡＡＣＣＴＣＣＡＴＧＡＴＧ −３’＝ヒトＣＤ９５−Ｌの３０１／３２５ヌクレオチドに結合する；Ｌ_dw ： ５’−ＣＣＡＧＡＧＡＧＡＧＣＴＣＡＧＡＴＡＣＧＴＴＧＡＣ−３’＝ヒトＣＤ ９５−Ｌの７７５／７７９ヌクレオチドに結合する）及びバッチ当たり１．１２ 単位のＴａｑポリメラーゼを用いての、ｃＤＮＡ（＝２５０ｎｇの逆転写された 全ＲＮＡ）を含有する、５０μＬのバッチ内で実施する。 ＰＣＲ反応条件は次の通りである：９４℃で３５秒間、５６℃で９０秒間、及 び７２℃で１２０秒間、３６反応サイクル。２０μＬのＰＣＲ反応混合物をそれ ぞれアガロースゲルに添加し、電気泳動により分離し、そしてエチジウムブロマ イドで染色した。２５０ｎｇの逆転写された全ＲＮＡに含まれるＣＤ９５−Ｌの ｍＲＮＡの量を、野生型のバンド及び競合物のバンドとの強さの比較から推測す ることができる。 ドキソルビシン及びメトトレキセートにより得られた結果は、図１及び図２に 示されている。それにより、ドキソルビシン及びメトトレキセートはＣＤＭ細胞 中でＣＤ９５リガンドを誘導し、そしてアポトーシスを剌激することとなる。 図３は、ＣＤ９５−Ｌのそのレセプターへの結合によってドキソルビシン誘導 性アポトーシスが伝達されることを示す。ＣＤ９５の阻害は、ドキソルビシン誘 導性アポトーシスを妨げる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月３日（１９９７．１２．３） 【補正内容】 請求の範囲 １． 下記の工程： （ａ）細胞と共に細胞増殖抑制剤のインキュベーション工程、及び （ｂ）ＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌ系により引き起こされるアポトーシスの程 度の検出工程、 を含む細胞増殖抑制剤の細胞増殖抑制活性を測定するための方法。 ２． 該細胞が確立された細胞系又は患者由来であることを特徴とする請求項１ 記載の方法。 ３． 該細胞が白血病細胞又は腫瘍細胞であることを特徴とする請求項２記載の 方法。 ４． 該白血病細胞がＴ−ＡＬＬ細胞系であることを特徴とする請求項３記載の 方法。 ５． 該Ｔ−ＡＬＬ細胞系が細胞系ＣＥＭ又はＪｕｒｋａｔであることを特徴と する請求項４記載の方法。 ６． アポトーシスの程度が、 − 細胞の形態的な変化、 − ＤＮＡ断片化のパターン − 低二倍体様核 − ＦＣＳ／ＳＳＣ分析 − ＣＤ９５−ＬのmＲＮＡの量の測定により検出されることを特徴とす る請求項ｌ〜５いずれか記載の方法。 ７． 該ＣＤ９５リガンドのｍＲＮＡがノーザンブロット分析又はＲＴ−ＰＣＲ により測定されることを特徴とする請求項６記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリーゼン，クラウディア ドイツ連邦共和国 ヌスローハ デー― 69226 ハイドンシュトラーセ １ (72)発明者 クラメル，ペーテル ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク デー ―69120 ヴェルデルシュトラーセ 11 (72)発明者 ヘール，イングリット ドイツ連邦共和国 ブレッテン デー― 75015 ロイヒリンシュトラーセ 42

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 下記の工程： （ａ）細胞と共に薬剤のインキュベーション工程、及び （ｂ）ＣＤ９５／ＣＤ９５−Ｌ系により引き起こされるアポトーシスの程 度の検出工程、 を含む薬剤の活性、特に細胞増殖抑制活性を測定するための方法。 ２． 該薬剤が細胞増殖抑制剤であることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３． 該細胞が確立された細胞系又は患者由来であることを特徴とする請求項１ 又は２記載の方法。 ４． 該細胞が白血病細胞又は腫瘍細胞であることを特徴とする請求項３記載の 方法。 ５． 該白血病細胞がＴ−ＡＬＬ細胞系であることを特徴とする請求項４記載の 方法。 ６． 該Ｔ−ＡＬＬ細胞系が細胞系ＣＥＭ又はＪｕｒｋａｔであることを特徴と する請求項５記載の方法。 ７． アポトーシスの程度が、 − 細胞の形態的な変化、 − ＤＮＡ断片化のパターン − 低二倍体様核 − ＦＣＳ／ＳＳＣ分析 − ＣＤ９５−ＬＣのｍＲＮＡの量の測定により検出されることを特徴と する請求項１〜６いずれか記載の方法。 ８． 該ＣＤ９５リガンドのｍＲＮＡがノーザンブロット分析又はＲＴ−ＰＣＲ により測定されることを特徴とする請求項７記載の方法。