JP2003021631A - 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 - Google Patents
骨転移抑制剤のスクリーニング方法Info
- Publication number
- JP2003021631A JP2003021631A JP2001140538A JP2001140538A JP2003021631A JP 2003021631 A JP2003021631 A JP 2003021631A JP 2001140538 A JP2001140538 A JP 2001140538A JP 2001140538 A JP2001140538 A JP 2001140538A JP 2003021631 A JP2003021631 A JP 2003021631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bone metastasis
- bone
- metastasis
- pthrp
- tumor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 claims abstract description 146
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 claims abstract description 133
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 67
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 17
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 91
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 59
- 102000043299 Parathyroid hormone-related Human genes 0.000 claims description 54
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 claims description 41
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 claims description 34
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 claims description 34
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 claims description 34
- 206010041067 Small cell lung cancer Diseases 0.000 claims description 14
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 14
- 208000000587 small cell lung carcinoma Diseases 0.000 claims description 14
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 claims description 8
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 claims description 4
- 108700020797 Parathyroid Hormone-Related Proteins 0.000 claims description 3
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 claims description 3
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 claims description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 abstract description 18
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 3
- 101710123753 Parathyroid hormone-related protein Proteins 0.000 description 52
- 206010027452 Metastases to bone Diseases 0.000 description 43
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 41
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 27
- 238000011579 SCID mouse model Methods 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 17
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 16
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 15
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 15
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 14
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 13
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 13
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 13
- 208000037147 Hypercalcaemia Diseases 0.000 description 12
- 102000003815 Interleukin-11 Human genes 0.000 description 12
- 108090000177 Interleukin-11 Proteins 0.000 description 12
- 230000000148 hypercalcaemia Effects 0.000 description 12
- 208000030915 hypercalcemia disease Diseases 0.000 description 12
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 9
- 208000006386 Bone Resorption Diseases 0.000 description 8
- 230000024279 bone resorption Effects 0.000 description 8
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 8
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 8
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 6
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 6
- 238000011580 nude mouse model Methods 0.000 description 6
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 6
- 208000000649 small cell carcinoma Diseases 0.000 description 6
- MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N (3s)-4-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)-1-oxopentan-2-yl]amino]-3-[[2-[[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]amino]acetyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCCN MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N 0.000 description 5
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 description 5
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 description 5
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 5
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 5
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 5
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 5
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 5
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 5
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 5
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 5
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 4
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 4
- 102000003814 Interleukin-10 Human genes 0.000 description 4
- 108090000174 Interleukin-10 Proteins 0.000 description 4
- 108010046938 Macrophage Colony-Stimulating Factor Proteins 0.000 description 4
- 102100028123 Macrophage colony-stimulating factor 1 Human genes 0.000 description 4
- 102000005789 Vascular Endothelial Growth Factors Human genes 0.000 description 4
- 108010019530 Vascular Endothelial Growth Factors Proteins 0.000 description 4
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 4
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 206010041823 squamous cell carcinoma Diseases 0.000 description 4
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 4
- 230000009278 visceral effect Effects 0.000 description 4
- 102000004890 Interleukin-8 Human genes 0.000 description 3
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 3
- 101150096038 PTH1R gene Proteins 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 3
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 3
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 208000010507 Adenocarcinoma of Lung Diseases 0.000 description 2
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 2
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 2
- 108091081021 Sense strand Proteins 0.000 description 2
- 208000005250 Spontaneous Fractures Diseases 0.000 description 2
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 2
- 239000002257 antimetastatic agent Substances 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 2
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 2
- 210000003557 bones of lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 230000005773 cancer-related death Effects 0.000 description 2
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 2
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 2
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 2
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 2
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 201000005249 lung adenocarcinoma Diseases 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 230000002969 morbid Effects 0.000 description 2
- 210000005088 multinucleated cell Anatomy 0.000 description 2
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002997 osteoclast Anatomy 0.000 description 2
- 230000000010 osteolytic effect Effects 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 2
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 102220240796 rs553605556 Human genes 0.000 description 2
- 208000002491 severe combined immunodeficiency Diseases 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 2
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 2
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 2
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 2
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- QVTSRQSNAIKWMW-UHFFFAOYSA-N 1,5,6-trimethylcyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical group CC1C(C)=CC=CC1(C)O QVTSRQSNAIKWMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 206010068873 Adenosquamous cell carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 206010061728 Bone lesion Diseases 0.000 description 1
- 101000946068 Caenorhabditis elegans Ceramide glucosyltransferase 3 Proteins 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 102100033040 Carbonic anhydrase 12 Human genes 0.000 description 1
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 239000006145 Eagle's minimal essential medium Substances 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010015866 Extravasation Diseases 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 244000228957 Ferula foetida Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- 206010019468 Hemiplegia Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000867855 Homo sapiens Carbonic anhydrase 12 Proteins 0.000 description 1
- 101000879758 Homo sapiens Sjoegren syndrome nuclear autoantigen 1 Proteins 0.000 description 1
- -1 IL -8 Proteins 0.000 description 1
- 206010061598 Immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 208000029462 Immunodeficiency disease Diseases 0.000 description 1
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 1
- 102000010789 Interleukin-2 Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010038453 Interleukin-2 Receptors Proteins 0.000 description 1
- 208000008839 Kidney Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 241000239218 Limulus Species 0.000 description 1
- 208000007433 Lymphatic Metastasis Diseases 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 206010027459 Metastases to lymph nodes Diseases 0.000 description 1
- 206010027926 Monoplegia Diseases 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 238000009004 PCR Kit Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010061902 Pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108090000445 Parathyroid hormone Proteins 0.000 description 1
- 102100036893 Parathyroid hormone Human genes 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 239000004264 Petrolatum Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- 206010038389 Renal cancer Diseases 0.000 description 1
- 102100037330 Sjoegren syndrome nuclear autoantigen 1 Human genes 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 208000005718 Stomach Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010042434 Sudden death Diseases 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 1
- 206010046555 Urinary retention Diseases 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 201000008395 adenosquamous carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000002001 anti-metastasis Effects 0.000 description 1
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 208000002458 carcinoid tumor Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 230000004709 cell invasion Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 229940105990 diglycerin Drugs 0.000 description 1
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 1
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VJJPUSNTGOMMGY-MRVIYFEKSA-N etoposide Chemical compound COC1=C(O)C(OC)=CC([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3[C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]4O[C@H](C)OC[C@H]4O3)O)[C@@H]3[C@@H]2C(OC3)=O)=C1 VJJPUSNTGOMMGY-MRVIYFEKSA-N 0.000 description 1
- 229960005420 etoposide Drugs 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000036251 extravasation Effects 0.000 description 1
- 239000003889 eye drop Substances 0.000 description 1
- 229940012356 eye drops Drugs 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 206010017758 gastric cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000002489 hematologic effect Effects 0.000 description 1
- 208000010726 hind limb paralysis Diseases 0.000 description 1
- 230000036737 immune function Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000007813 immunodeficiency Effects 0.000 description 1
- 201000004933 in situ carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007925 intracardiac injection Substances 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 208000024312 invasive carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 206010073095 invasive ductal breast carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 201000010985 invasive ductal carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 201000010982 kidney cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 208000003849 large cell carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 201000005243 lung squamous cell carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 208000015486 malignant pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 244000309715 mini pig Species 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 229940126619 mouse monoclonal antibody Drugs 0.000 description 1
- 201000010879 mucinous adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- VELGMVLNORPMAO-JTFNWEOFSA-N n-[(e)-1-[(3r,4r,5s,6r)-5-[(2s,3r,4r,5r,6r)-5-[(2s,3r,4r,5r,6r)-3-acetamido-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-4-[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-3,4-dihydroxy-6-(hydroxym Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)C(OCC(NC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)C(O)\C=C\CCCCCCCCCCCCC)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](CO)O1 VELGMVLNORPMAO-JTFNWEOFSA-N 0.000 description 1
- GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N n-heptadecyl alcohol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCO GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 201000001119 neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 230000007823 neuropathy Effects 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011375 palliative radiation therapy Methods 0.000 description 1
- 201000002528 pancreatic cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000008443 pancreatic carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 229940066842 petrolatum Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001023 pro-angiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003127 radioimmunoassay Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 201000011549 stomach cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001541 thymus gland Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000001890 transfection Methods 0.000 description 1
- 230000005748 tumor development Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K67/00—Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
- A01K67/027—New or modified breeds of vertebrates
- A01K67/0271—Chimeric vertebrates, e.g. comprising exogenous cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
- A61P35/04—Antineoplastic agents specific for metastasis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oncology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
薬剤の簡便なスクリーニング方法の開発。 【解決手段】 以下の工程(i)〜(iii): (i)骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒトモデル
動物を作製する工程、(ii)該モデル動物に被験物質を投
与する工程、(iii)骨転移の抑制及び/または予防効果
を測定する工程、を含む、腫瘍の骨転移を抑制及び/ま
たは予防するための薬剤のスクリーニング方法を提供す
る。
Description
及び/または予防するための薬剤のスクリーニング方法
に関する。特に本発明は、骨転移を含む腫瘍の多臓器転
移を示す非ヒトモデル動物を作製し、該モデル動物を用
いた新規薬剤のスクリーニング方法に関する。
中で一般的かつ増加しつつある原因であるが、肺癌に基
づく死亡の90%以上は転移の結果である可能性がある(Y
ano, S.ら, Int. J. Cancer 67:211-217, 1996)。肺癌
は、組織学的に、臨床的挙動の差異(腫瘍の増殖速度、
腫瘍の発達パターン、化学療法及び放射線療法に対する
感受性)に基づいて、小細胞癌(SCLC)と非小細胞癌
(NSCLC)との2つの群に分類される。しかしながら、
どちらのタイプでも、複数の臓器への転移が診断時に高
頻度に観察される。骨は、肝臓及び脳に次いで、肺癌患
者において3番目に多く転移が見られる臓器である。特
に骨転移は、病的骨折、骨髄圧迫、及び高カルシウム血
症を誘導することにより様々な重篤な症状を引き起こ
し、患者の生活の質を低下させる(Iguchi, H.ら, Cance
r Res. 56:4040-4043, 1996)。骨転移を起こした患者に
は症状を軽減するために待期放射線療法が施されるが、
これらの患者には予後を改善することができる新規治療
法が必要とされている。
法を開発するために、ヒト癌細胞を有する骨転移モデル
の開発に多くの注目が集まっている。免疫不全マウスに
心臓内経路を通じて癌細胞を注射したところ、メラノー
マ(Arguello, F.ら, CancerRes. 48:6876-6881, 1988;
Nakai, M.ら, Cancer Res. 52:5395-5399, 1988)、乳癌
(Hall, D. G.及びStocia, G., J. Bone Miner. Res. 9:
221-230, 1994; Sasaki, A.ら, Cancer Res. 55:3551-3
557, 1995)、前立腺癌(Shevrin, D. H.ら, Prostate 1
9:149-154, 1991)、及び肺癌(Iguchi, H.ら, Cancer Re
s. 56:4040-4043, 1996)について骨転移を引き起こした
ことが報告されている。
腫瘍細胞を心臓の左心室に注射し、受容マウスの75%に
骨転移が生じた。しかしながら、腫瘍細胞の心臓内注射
は技術的に容易とは言えず、ある程度は突然死と関連す
る。このように、腫瘍細胞を心臓に注射することは動物
にとって負担が大きく、倫理的、また経済的な問題を伴
っていた。その結果、大きな問題となっている骨転移の
抑制及び/または予防のための新規薬剤のスクリーニン
グ方法として、簡便で再現性のよい方法は未だ開発され
ていなかった。
の骨転移のメカニズム等を解明し、また骨転移の治療及
び予防のために有効な薬剤を開発するために用いること
ができる骨転移モデルを、腫瘍細胞の末梢投与によって
作製することに成功した。
胞枯渇SCID(重症複合免疫不全)マウスに静脈内注射し
たヒト肺癌細胞株8系列について、骨及び複数の臓器に
おける転移結節形成能を調べ、骨転移と副甲状腺ホルモ
ン関連タンパク質(PTHrP)との相関を探った。小細胞
癌の細胞株(SBC-5、SBC-3、SBC-3/ADM、H69、H69/VP)
は全て、複数の臓器(肝臓、腎臓、及びリンパ節)にお
いて転移結節を形成したが、SBC-5細胞だけは増殖的に
骨転移を形成した。扁平上皮細胞癌(RERF-LC-AI)細胞
は主に肝臓及び腎臓に転移し、一方、腺癌(PC14、A54
9)は主に肺にコロニーを形成した。X線写真法による
検出で、SBC-5細胞によって形成される骨溶解性骨転移
は早くて28日目に検出され、受容マウスは全て35日目ま
でに骨転移を引き起こした。8種の細胞株におけるPTHr
Pの発現は骨転移の形成と直接的に相関していた。骨転
移の形成と他の転移関連サイトカイン(IL-1、IL-6、IL
-8、IL-10、IL-11、TNF-α、VEGF、M-CSF)の発現との
間には相関が見られなかった。SBC-5細胞による骨転移
の形成と一致するように、マウス血清中のPTHrP及びカ
ルシウムのレベルは時間依存的に増加した。このこと
は、ヒト肺癌によって産生されるPTHrPが、骨転移及び
高カルシウム血症の生起に重要な役割を果たし得ること
を示唆している。これらの結果は、SBC-5細胞の骨転移
モデルが、様々な臓器の微小環境下での転移過程の分子
態様を明らかにし、骨転移を起こした肺癌患者のための
治療法を開発するために、有用であり得ることを示して
いる。上記知見に基づいて更に検討した結果、本発明者
等は上記骨転移モデルを用い、骨転移を抑制及び/また
は予防するための新規薬剤をスクリーニングできること
等を見出し、本発明を完成させた。
を提供する: (1) 腫瘍の骨転移を抑制及び/または予防するため
の物質のスクリーニング方法であって、以下の工程(i)
〜(iii): (i)骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒトモデル
動物を作製する工程、(ii)該モデル動物に候補物質を投
与する工程、(iii)骨転移の抑制及び/または予防効果
を測定する工程、を含む、上記スクリーニング方法。
を起こし得る腫瘍細胞を末梢投与により導入することに
よって作製する、上記(1)に記載の方法。 (3) 上記腫瘍細胞が、PTHrPを高度に発現している
ヒト肺癌または乳癌由来細胞である、上記(2)に記載
の方法。
(SCLC)由来の細胞である、上記(2)に記載の方法。 (5) 上記動物がげっ歯類である、上記(1)に記載
の方法。 (6) 上記動物がマウスである、上記(5)に記載の
方法。 (7) 上記動物が免疫不全マウスである、上記(6)
に記載の方法。 (8) 被験物質が、PTHrPアンタゴニスト、抗PTHrP抗
体、抗PTHrP抗体アナログ、低分子化合物である、上記
(1)に記載の方法。
有効性を評価するための方法であって、以下の工程(i)
及び(ii): (i) 骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒトモデル
動物に対して治療を施す工程、及び(ii)骨転移の大きさ
及び/もしくは程度、及び/または骨転移が原因で生ず
る症状を、対照動物と比較する工程、を含んでなる方
法。
を確認するための、骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示
す非ヒトモデル動物の使用方法であって、以下の工程
(i)及び(ii): (i)動物に被験物質を投与する工程、及び(ii)骨転移の
大きさ及び/もしくは程度、及び/または骨転移が原因
で生ずる症状を、対照動物と比較する工程、を含んでな
る使用方法。
予防するための薬剤を製造するための方法であって、以
下の工程(i)及び(ii): (i)請求項1記載のスクリーニング方法により腫瘍の
骨転移を抑制及び/又は予防するための物質を同定する
工程、(ii)(i)により同定される物質を製剤上許
容される担体と混合する工程、を含む、上記薬剤の製造
方法。(12) 上記物質が、抗PTHrP抗体又は抗PTHrP
抗体アナログである上記(11)記載の方法。
ディエーター、例えば、サイトカイン及び副甲状腺ホル
モン関連タンパク質(PTHrP)等が関与することが報告
されている。PTHrPは元来、悪性の体液性高カルシウム
血症(HHM)を伴う腫瘍に由来する17 kDaのPTH様アデニ
ル酸シクラーゼ刺激タンパク質として同定されたもので
ある(Suva, L. J.ら, Science 237:893-896, 1987; Bro
adus, A. E.ら, N. Engl. J. Med. 319:556-63, 198
8)。興味深いことに、乳癌、前立腺癌、及び肺癌を含む
様々な腫瘍細胞が、PTHrPを過剰発現している(Burtis,
W. J.ら, N. Engl. J. Med.322:1106-12, 1990)。近
年、高頻度に骨転移を起こす肺癌細胞株がPTHrPを過剰
発現することが分かり、抗PTHrP抗体によってヌードマ
ウスを処理することにより骨転移の形成が抑制された(I
guchi, H.ら, Cancer Res. 56:4040-4043, 1996)。この
ことは、PTHrPがヒト肺癌に由来する骨転移の形成に重
要な役割を果たすことを示唆している。
体(TMβ1)を用いたSCIDマウスにおけるNK細胞の枯渇
により、各種ヒト肺癌細胞株の静脈内注射によって引き
起こされる多臓器転移(肺、肝臓、腎臓、及びリンパ
節)の形成が生じることを示した(Yano S., 2本の論
文がある)。血液系の癌以外の固形癌では、尾に静脈内
注射した癌細胞の骨転移形成能を示す証拠について報告
がないので、本発明者等は、NK細胞枯渇SCIDマウスに静
脈内注射した異なる8系列のヒト肺癌細胞株を用いて、
骨転移が生じるか否かについて調べた。さらに本発明者
等は、ヒト肺癌細胞株におけるPTHrP及びサイトカイン
の発現と骨転移の形成との相関をも評価した。
骨転移を示す非ヒト動物をいう。本発明において、「腫
瘍細胞の骨転移を示す」とは、その動物において、末梢
投与によって導入された腫瘍細胞由来の骨転移を1ヶ所
以上有することをいう。骨転移の他、肺、肝臓、腎臓、
リンパ節等の他の臓器に同時に転移しているものであっ
ても良く、こうした多臓器転移の場合には、骨転移と他
の臓器への転移について、薬剤の有効性の検討等を同時
に行うことができる。非ヒト動物における骨転移の有無
及び程度は、X線写真によって骨吸収像(パンチアウト
像)を検出するか、及び/又は組織学的分析によって確
認することができるが、骨転移の確認手段は特に限定さ
れるものではない。
は、末梢投与により骨転移を起こし得るものであって、
ヒトを含む種々の動物由来の例えば扁平上皮癌、小細胞
癌、腺癌、大細胞癌、腺扁平上皮癌、カルチノイド等の
肺癌、非浸潤癌、浸潤癌(浸潤性乳管癌、粘液癌、浸潤
性小葉癌、扁平上皮癌、他)等の乳癌、さらにその他癌
腫として腎癌、前立腺癌、胃癌、肝癌、大腸癌、膵癌、な
どが挙げられ、好ましくはPTHrP を高度に発現している
細胞が挙げられる。「高度に発現している」とはPTHrPが
細胞培養上清にある濃度以上検出される、特にPTHrP-C
端を測定する場合は正常人において検出される濃度より
も高濃度であることをいう。または、その腫瘍を移植し
たヌードマウスなどの非ヒト動物の血中にPTHrPがある
濃度以上検出されることをいう。例えば一般的にはPTHr
P-N端の測定(例えば三菱化学ビーシーエル)において
は1.1pmol/L以上、PTHrP-C端の測定(例えば(株)エ
スアールエル)においては55.3pmol/L以上の濃度が検出
された場合である。更に例えば、本願の実施例に記載の
方法により細胞培養上清中のPTHrP(C端)を検出した
場合に、55.3pmol/L以上、好ましくは100pmol/L以上、
より好ましくは300pmol/L以上、更に好ましくは499pmol
/L以上検出されることをいう。本発明において特に好適
にはヒトSCLC細胞株が利用できる。好適に用いられるヒ
トSCLC細胞株SBC-3及びSBC-5細胞は、平木博士(岡山大
学)から供与を受けたが、一般的にはヒューマンサイエ
ンス研究資源バンクから購入可能である。多剤耐性SCLC
細胞株SBC-3/ADMについては以前に報告されたようにし
て確立した(Nakamura, K.ら, Cancer Res. 59:5323-533
0, 1999)。ヒト肺扁平上皮癌RERF-LC-AI細胞は、秋山博
士(放射能影響研究所)から供与を受けたが、一般的に
は理研セルバンクから購入可能である。ヒト肺腺癌PC-1
4細胞、ヒトSCLC細胞H69及びそのエトポシド耐性変異体
H69/VPは、西條博士(国立ガンセンター)から供与を受
けたが、ヒト肺腺癌PC-14細胞は理研セルバンクから購
入可能であり、ヒトSCLC細胞H69はATCC(American Type
Culture Collection)から購入可能である。
いられている方法のいずれを使用しても良く、特に限定
しない。例えば、SBC-3、SBC-3/ADM及びSBC-5細胞は、
熱不活性化した10%ウシ胎仔血清 (GIBCO, Grand Islan
d, NY)、ゲンタマイシン(Schering-Plough, Osaka, Jap
an)及び4mM HEPESを添加したイーグルMEM中にて、維持
することができる。RERF-LC-AI、PC-14、H69及びH69/VP
細胞は、熱不活性化した10%ウシ胎仔血清及びゲンタマ
イシンを添加したRPMI 1640培地(CRPMI 1640)中にて維
持することができる。細胞株は全て、好ましくは空気中
に5% CO2を含む湿潤雰囲気中、37℃にてインキュベー
トを行う。
行う。回収した腫瘍細胞を、例えばCa2+及びMg2+を含ま
ないリン酸緩衝化生理食塩水(CMF-PBS)により洗浄す
る。細胞の生存率は、トリパンブルー排除試験によって
測定することができ、好ましくは、90%を上回る生存率
を示す単一細胞懸濁液だけを使用する。
ウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ブ
タ、ミニブタ、ヒツジ、ネコ、イヌ等の哺乳動物、ニワ
トリ等の鳥類、及び魚類等の脊椎動物を挙げることがで
きるが、ヒト以外であればいずれでも良く、特に限定さ
れるものではない。本発明において、飼育及び操作上の
点から、好ましくはマウス、ラット、ハムスター等のげ
っ歯類、特に好ましくはマウスである。マウスとして
は、当分野において通常使用される種類のマウスであれ
ばいずれも好適に使用することができる。例えば、オス
のC.B-17/IcrCrj-scidマウス(6-8週齢)は、日本チャ
ールスリバー株式会社(神奈川、横浜)から入手するこ
とができ、実験を通じて特定の病原体を含まない条件下
で維持することが可能である。
合、正常な動物から作製しても良いが、免疫不全動物で
あれば特に好適な結果が得られる。免疫不全動物は、当
分野において公知の手段によって入手又は作製すること
ができ、例えばSCIDマウスの場合には日本クレア株式会
社(東京、目黒)や日本チャールスリバー株式会社(神
奈川、横浜)より購入することができる。
内へ薬物等を投与する非経口投与をいい、例えば静脈内
投与、筋肉内投与、皮内投与、皮下投与、腹腔内投与等
をいい、経皮、吸入、脳内、点眼等の投与形態を含まな
い。本発明の骨転移モデル動物は、例えば以下のように
して作製することができる。
る工程 異種の細胞(腫瘍)を動物に移植する場合、宿主の免疫
機能を低下(不全)させることが必要である。一般的に
腫瘍を移植する免疫不全モデルとしてはヌードマウス
(胸腺欠如でT細胞機能が欠如したマウス)やSCIDマウス
(T細胞に加えB細胞の機能が欠如したマウス)が使用さ
れている。しかし、これらのモデルにおいてNK細胞は機
能しており、より腫瘍の生着を確実にするにはこのNK細
胞を不活化する必要がある。その手段としてアシアロGM
1抗体またはここで使用しているTMβ1で処理する方法を
用いることが好ましい。
身にX線照射をして免疫抑制マウスを作製することも行
われている。免疫不全の動物としては一般的に入手可能
なヌードマウス、SCIDマウス、またはヌードマウスやSC
IDマウスにアシアロGM1抗体やTMβ1を投与したマウス、
さらにX線照射マウスなどが挙げられる。
は、ナチュラルキラー(NK)細胞をSCIDマウスにおいて
枯渇させることが好ましい。このNK細胞の枯渇は、例え
ばSCIDマウスを抗IL-2受容体抗体、特に抗IL-2受容体β
鎖抗体(TMβ1)で処理することにより引き起こすこと
ができる。抗体はヒトを含むいずれの動物由来のもので
あっても良いが、特に好ましくはマウス抗体である。抗
マウスIL-2受容体β鎖モノクローナル抗体であるTM-β1
(IgG2b)は、宮坂博士及び田中博士(大阪大学)から供
与を受けたが、特許第3040451号に記載の方法により作
製することができる(14)。例えば、腫瘍注射の2日前
に、SCIDマウスにTM-β1 Ab (1mg/1ml PBS/匹)を腹腔内
注射すればよい(Yano, S.ら, Int. J. Cancer 67:211-2
17, 1996)。
起こし得る腫瘍細胞を導入する工程末梢投与による腫瘍
細胞の導入は、好ましくは注射、特に好ましくは静脈内
注射によって行う。0.3 mlの腫瘍細胞(およそ1〜5×10
6個)を、TM-β1 Abで前処理した非麻酔状態のSCIDマウ
スの側方尾静脈に注射すればよい。所定の時間経過後、
骨転移をX線写真法 (Fuji Film, Tokyo, Japan)により
評価することができる。内臓転移を検出するために、マ
ウスを犠牲にし、肺、肝臓、腎臓及びリンパ節の転移部
位の数を肉眼で計測する。組織病理学的研究では、標準
的方法により、回収した動物の主たる臓器を10%リン酸
緩衝化ホルマリン中に固定し、切片化し、ヘマトキシリ
ン及びエオシンで染色すれば良い。
うにして作製した骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す
非ヒトモデル動物に、次いで骨転移抑制及び/または予
防のための候補物質となる被験物質を投与する。被験物
質は特に限定されず、例えばペプチド、タンパク質、非
ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出
液、細胞内の種々の因子等が挙げられるが、抗PTHrP抗
体が骨転移を抑制することが確認されていることから、
例えばPTHrPアンタゴニスト、抗PTHrP抗体、抗PTHrP受
容体抗体、抗PTHrP抗体アナログ、低分子化合物等が好
ましいものとして挙げられる。PTHrPアンタゴニストと
は、腫瘍細胞によって過剰発現されるPTHrPあるいはPTH
rP受容体と結合してPTHrPの作用を阻害したり、代謝を
促進したりするものが挙げられる。抗PTHrP抗体アナロ
グとしては、例えば抗体の断片や遺伝子組換え技術によ
り改変された抗体等が挙げられ、また低分子化合物とし
ては、例えばPTHrP(7-34)等が挙げられる。被験物質の
投与は、経口投与、または静脈注射、皮下注射、腹腔内
注射、筋肉内注射等を含む非経口投与の従来知られてい
る局所及び全身投与の方法の何れを用いても良く、用い
る動物の種類や骨転移の程度等に応じて適宜選択するこ
とができる。投与量及び投与時期については動物及び被
験物質の種類、骨転移の程度等に応じて適宜選択するこ
とができる。
骨転移の抑制及び/または予防効果を測定する。測定
は、例えば骨転移の大きさ及び/もしくは程度、及び/
または骨転移が原因で生ずる症状を、対照動物と比較す
ることによって行うことができる。具体的には、X線写
真で測定することが好ましい。対照動物としては、上記
投与を行わない以外は同じ条件においた動物を意味する
が、場合によっては上記投与前の同じ動物であっても良
い。
治療の有効性を評価するための、以下の工程(i)及び(i
i)を含む方法を提供する: (i)上記の非ヒト骨転移モデル動物に治療を施す工程、
及び(ii)骨転移の大きさ及び/もしくは程度、及び/ま
たは骨転移が原因で生じる症状を、対照動物と比較する
工程。
他、放射線療法等の治療を含み、更に骨転移の予防(拡
大防止等)を含む。治療が有効である場合には、骨転移
の縮小または消失、あるいは拡大の防止が見られ、また
骨転移によって生じる麻痺等の症状の軽減等が見られ
る。対照動物としては、上記治療を行わない以外は同じ
条件においた動物を意味するが、場合によっては上記治
療前の同じ動物であっても良い。
デル動物の、骨転移に対する被験物質の作用を確認する
ための使用方法であって、以下の工程(i)及び(ii)を含
む使用方法を提供する: (i)動物に被験物質を投与する工程、及び(ii)骨転移の
大きさ及び/もしくは程度、及び/または骨転移が原因
で生じる症状を、対照動物と比較する工程。ここで、被
験物質は特に限定されず、例えばペプチド、タンパク
質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細
胞抽出液、細胞内の種々の因子等が挙げられる。被験物
質の投与は、経口投与、または静脈注射、皮下注射、腹
腔内注射、筋肉内注射等を含む非経口投与の従来知られ
ている局所及び全身投与の方法の何れを用いても良く、
用いる動物の種類や骨転移の程度等に応じて適宜選択す
ることができる。あるいはまた、細胞内の特定の因子を
除くか、その機能を低下させることによって、正常な状
態がその特定の因子を投与した条件になるようにするこ
ともできる。このような使用によって、被験物質が薬剤
として有効であるか否かが判定できる。
防するための物質を有効成分として含有する薬剤は、常
法にしたがって製剤化することができ(Remington’s P
harmaceutical Science, latest edition, Mark Publis
hing Company, Easton, 米国)、医薬的に許容される担
体や添加物を共に含むものであってもよい。
は、水、医薬的に許容される有機溶剤、コラーゲン、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキ
シビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリ
ウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウ
ム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナ
トリウム、ペクチン、メチルセルロース、エチルセルロ
ース、キサンタンガム、アラビアゴム、カゼイン、寒
天、ポリエチレングリコール、ジグリセリン、グリセリ
ン、プロピレングリコール、ワセリン、パラフィン、ス
テアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミ
ン(HSA)、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、
医薬添加物として許容される界面活性剤等が挙げられ
る。
じて上記の中から単独で又は適宜組み合わせて選ばれる
が、もちろんこれらに限定するものではない。例えば、
注射用製剤として使用する場合は、精製された骨転移を
抑制及び/又は予防するための物質を溶剤、例えば生理
食塩水、緩衝液、ブドウ糖溶液等に溶解し、これに吸着
防止剤、例えばTween80、Tween20、ゼラチン、ヒト血清
アルブミン等を加えたものを使用することができる。あ
るいは、使用前に溶解再構成する剤型とするために凍結
乾燥したものであってもよく、凍結乾燥のための賦形剤
としては、例えば、マンニトール、ブドウ糖等の糖アル
コールや糖類を使用することができる。
内注射によって新規の骨転移モデル動物を確立し、該モ
デルを用いて骨転移の抑制及び/または予防のための新
規薬剤のスクリーニング、新規治療法の開発を可能とし
た。複数の骨転移を有するマウスは神経障害(後肢の両
肢麻痺または片肢麻痺)及び高カルシウム血症を呈し
た。これらは骨転移を起こした肺癌患者に高頻度に見ら
れるものであり、このことは、本発明者等の骨転移モデ
ルがヒトの肺癌の骨転移の特徴を再現していると考えら
れることを示唆している。
よりも有利な点としては、1)骨転移の発生率が100%で
あること、2)転移形成を促進するためには免疫不全動物
が好ましいとはいうものの、必要な手順は容易であるこ
と、3)内臓転移も再現性良く形成されるため、様々な臓
器において薬剤の抗転移作用を1つのモデルで評価する
ことができること、が挙げられる。
骨髄中の毛細血管での腫瘍細胞停止(arrest)、管外遊
出、骨再吸収による腫瘍細胞侵入、及び腫瘍増殖を含
む。したがってこれらの段階をモジュレートする各種の
サイトカインが骨転移形成を促進し得る。前炎症性サイ
トカイン(IL-1、IL-6、TNF-α)は、骨再吸収及び毛細血
管で発現される接着分子の発現をアップレギュレート
し、また前血管形成サイトカイン(VEGF及びIL-8)は血管
新生を誘導し得る。さらに、M-CSF及びIL-10は、それぞ
れマクロファージ及びリンパ球を活性化し、腫瘍増殖を
抑制することができる(Yano, S.ら, Cancer Res. 57:78
4-790, 1997; Giovarelli, M.ら, J. Immunology 155:3
112-3123, 1995)。それにもかかわらず、使用したヒト
肺癌細胞におけるこれらのサイトカインの発現と骨転移
形成との間には相関がなかった。
乳癌患者の骨転移発生率と直接相関していることが報告
された(Powell, G. J.ら, Cancer Res. 51:3059-3061,
1991)。さらに、乳癌または前立腺癌の患者で、骨転移
においてPTHrPの発現が高レベルに検出された(Bundred,
N. J.ら, Eur. J. Cancer 28:690-692, 1992; Bouiza
r, Z.ら, Cancer Res. 53:5076-5078, 1993)。これらの
報告と一致するように、高レベルにPTHrPを発現してい
る細胞は、NK細胞枯渇SCIDマウスにおいて骨転移を引き
起こす可能性が非常に高い。したがって、骨再吸収を刺
激するPTHrPは、本発明で用いるモデルにおける骨転移
形成においても重要な役割を果たしているであろう。
度に観察される。これは2つの異なるメカニズムにより
引き起こされ得る。すなわち、HHMとLOH(局所骨溶解性
高カルシウム血症)である(Burtis, W. J.ら, N. Engl.
J. Med. 322:1106-12, 1990)。HHMは、腫瘍細胞によっ
て産生されるPTHrPにより媒介される。PTHrPは、間接的
に、破骨細胞による骨再吸収を刺激し、また腎臓のカル
シウム再吸収を増加させるため、血清中のカルシウムレ
ベルが上昇する。LOHでは、腫瘍細胞により局所的に産
生されるサイトカイン(IL-1、IL-6、TNF-α)が破骨細胞
系列(linage)細胞の増殖及び分化を促進し、骨再吸収を
誘導し、それにより高カルシウム血症を引き起こす(Mun
dy, G. R., Bone, 12(supple) S1-S6, 1991; Yoneda,
T., M. Noda(編), Cellular and molecular biology of
bone, 375-412, New York, Academic Press, 1993; Ji
lka, R. L.ら, Science 257:88-91, 1992; Roodman, G.
D., Calcif. Tissue Int. 53, S94-S98, 1993; Tamur
a, T.ら, Proc. Natl. Acad.Sci. USA 90:11924-11928,
1993; Kurihara, N.ら, J. Immunology 144:4226-423
0, 1990; Tashjian, Jr A. H.ら, Proc. Natl. Acad. S
ci USA 82:4535-4538,1985; Oreffo, R. O.ら, Bioche
m. Biophys. Res. Commun. 158:817-823, 1989)。本発
明の研究では、SBC-5細胞注射SCIDマウスにおいて高カ
ルシウム血症が時間依存的に観察された。腫瘍細胞は、
タンパク質のレベルでもmRNAのレベルでも、高度にPTHr
Pを発現したが、一方IL-1、IL-6またはTNF-αは細胞の
培養上清中に検出されなかった。このことは、これらの
細胞を注射したマウスにおいて観察される高カルシウム
血症が、これらの細胞により産生されるPTHrPによるも
のである可能性(HHMメカニズム)を示唆している。
の麻痺が、SBC-5細胞を注射したマウス全てに起こった
という本発明の知見は、興味深いものであった。それに
もかかわらず、SBC-3、SBC-3/ADM、H69、またはH69/VP
を有するマウスでも麻痺は低い発生率(10〜60%)で観
察されるが、放射線透過性病変(骨溶解性骨転移の特質
である)はX線写真で検出できなかった。このことは、
これらのマウスでは脳または脊髄への転移を伴っている
可能性を示唆している。
て重大な問題である。この研究において、試験したヒト
肺癌細胞株8系列全てがNK細胞枯渇SCIDマウスにおいて
多臓器転移を引き起こした。興味深いことに、腺癌細胞
株2系列は主に肺で転移を引き起こし、一方小細胞癌細
胞株5系列は主に肝臓、腎臓、及び全身のリンパ節で病
変を生じたが、それらの臨床的挙動はよく似ていた。本
発明者等は、臓器特異的な転移の原因となる主要分子を
同定すべく、これらの細胞株における各種サイトカイン
の発現を調べたが、サイトカインの発現と転移の可能性
との間には相関がみられなかった。試験した8細胞株の
うちSBC-5は、PTHrPを過剰発現し、骨転移以外にも複数
の内臓器官(例えば肺、肝臓、腎臓、及び全身のリンパ
節)に最も積極的に転移を引き起こした。最近の報告で
は、ヒト前立腺癌細胞にPTHrP遺伝子をトランスフェク
ションすると、アポトーシス刺激に抵抗し、in vivoで
の腫瘍増殖を促進した(Dougherty, M. K.ら, Cancer Re
s. 59:6015-6022, 1999)。したがって、PTHrPは骨だけ
でなく内臓器官に対してもSBC-5細胞の転移形成を促進
し得る。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されることを
意図するものではない。尚、本実施例において用いた物
質は、リムルス・アメボサイト(limulus amebocyte)ア
ッセイ(生化学工業: 最低検出レベル 0.1 ng/ml)によ
る確認では、エンドトキシンを含まなかった。
ずる転移のパターン NK細胞枯渇SCIDマウスにおける異なる8系列のヒト肺癌
細胞株により生ずる多臓器転移のパターンを調べた。NK
細胞枯渇SCIDマウスに1-5 x 106個の腫瘍細胞をマウス
の尾静脈から静脈内注射し、所定の期間経過後に該マウ
スを犠牲にし、肺、肝臓、腎臓、及びリンパ節中の転移
コロニー数を計測した。受容マウスは全て腫瘍病変を生
じ、マウスの大部分は犠牲時までに病的状態となってい
た。
及び腎臓に転移コロニーを生じた。腺癌PC-14及びA549
細胞は、主に肺に転移を起こした。小細胞癌細胞株5系
列のうち4系列(SBC-3、SBC-3/ADM、H69及びH69/VP)
が、主に肝臓、腎臓、及び全身のリンパ節に転移を生じ
た。これらの細胞株のうち、小細胞肺癌の1細胞株(SB
C-5)だけが、骨と、他の臓器(例えば肺、肝臓、腎
臓、及び全身のリンパ節)とに転移を生じた。時には、
SBC-5の骨転移を起こした受容マウスに麻痺(後肢の両
肢麻痺または片肢麻痺)が観察された。
分析 実施例1で得た骨転移をX線写真で検出した。SBC-5細
胞を静脈内注射したマウスにおいては複数の骨転移が再
現性良く生じ、骨転移病変がX線写真上に放射線透過性
病変として検出された(図1A)。これは、主に骨椎(図
1B)及び四肢の骨(図1C)の骨溶解性骨転移を示す。組
織学的分析は、これらの病変が多核細胞を伴う腫瘍細胞
からなることを示している(図2A及び2B)。これらの病
変を有するマウスは後肢の麻痺及び膀胱拡大を伴う尿閉
を有していた。これは、おそらく骨転移により引き起こ
される脊髄の病的骨折及び/または圧迫が原因である。
数の影響 骨転移のための最適実験条件を決定するために、NK細胞
枯渇SCIDマウスに様々な数のSBC-5細胞を注射した。マ
ウスが病的状態に陥ると、マウスを犠牲にし、骨転移の
数をX線写真で測定した。内臓器官についての数は肉眼
で測定した。内臓転移と同様に、骨転移の数は、注射し
た細胞数に依存した(表2)。これらの結果に基づき、
この後の実験では1 x106個のSBC-5細胞を注射した。
態 SBC-5細胞による骨転移形成の動態を調べた。25匹のNK
細胞枯渇SCIDマウスに1x 106個のSBC-5細胞を静脈内注
射し、骨転移の形成を10、14、21、28及び35日目にX線
写真で測定した。各時点で4〜5匹のマウスを犠牲に
し、内臓器官転移を測定した。骨転移は早くて28日目に
検出され、35日目には全ての受容マウスで観察された
(表3)。骨転移形成と一致するように、体重の減少が
早くて28日目に観察された(表4)。一方、肺及び肝臓
への転移は21日目までに生じ、腎臓及びリンパ節への転
移は28日目までに生じた。35日目には、全てのマウスが
複数の臓器(例えば、肺、肝臓、腎臓、及びリンパ節)
に転移病変を生じた。尚、マウス血清中のカルシウムレ
ベルは、発光物質としてメチルキシルエノールブルー
(大塚製薬)を用いて測定した。
割を果たしていることが報告されている(20-27)。本発
明者等はヒト肺癌細胞株におけるPTHrP及びIL-11の発現
と骨転移を生ずる可能性とが相関しているか否かを判定
した。腫瘍細胞(5×105個)細胞をCRPMI 1640中で24時間
インキュベートし、上清を回収した。培養上清及びマウ
ス血清中のPTHrPのレベルは、ラジオイムノアッセイを
用いて測定できる(大塚製薬)。培養上清中のサイトカ
イン(VEGF、IL-6、IL-8、IL-10、M-CSF)のレベルはEL
ISAにより測定した(大塚製薬)。
のように行った。製造業者の説明書に従ってRNA LA PCR
Kit(宝酒造)を用いて、反応混合液20μ1中、1μgの
全RNAから第一鎖cDNAを合成した。合成した第一鎖cDNA
(20μ1)は、1 x LA PCR Buffer II、2.5 mM MgCl2、
各プライマー20 pmol、及びTaKaRa LA Taq polymerase
RNA LA PCR Kit(宝酒造)2.5 Uを含む最終容量100 μ1
中で、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により増幅した。使
用したPTHrPプライマーの配列は、センス鎖用が5'-ATG
CAG CGG AGA GAC TGG TTC AG-3' (配列番号1)及びアン
チセンス鎖用が5'-TCA ATG CCT CCG TGA ATC GAG CTC C
AG AGC CGT-3' (配列番号2)であった(15)。PTHrP cDNA
のPCR増幅は、以下の条件下で行った:94℃で30秒、58
℃で30秒、72℃で30秒、を30サイクル。第1サイクルの
前に、94℃で2分の変性ステップを含め、また30サイク
ルの後に伸長を72℃で7分延長した(15)。用いたIL-11プ
ライマーの配列は、センス鎖用が5'-ACT GCT GCT GCT G
AA GAC TCG GCT GTG A-3' (配列番号3)及びアンチセン
ス鎖用が5'-ATG GGG AAG AGC CAG GGC AGA AGT CTG T-
3' (配列番号4)である(16)。IL-11 cDNAのPCR増幅は、
以下の条件下で行った:94℃で30秒、58℃で30秒、72℃
で45秒、を40サイクル。第1サイクルの前に、94℃で2
分の変性ステップを含め、また30サイクルの後に伸長を
72℃で3分延長した(16)。PCR産物は1.5%アガロースゲル
電気泳動によって分析し、エチジウムブロマイド染色に
よりUV光で可視化した。
IL-11 mRNAを発現したが、8細胞株間でIL-11 mRNA発現
に区別できるような差異はなかった(図3)。一方、8
細胞株のうち6系列はPTHrP mRNAを発現し、SBC-5細胞
では最も強力な発現が観察された。mRNA発現と一致する
ように、SBC-5細胞は他の細胞株と比較して10倍を上回
る高いレベルでPTHrPタンパク質を分泌した(表5)。
このことは、PTHrP発現とヒト肺癌細胞における骨転移
との直接的な関連を示している。
ムレベル PTHrPはHHMにおいて高カルシウム血症の原因となること
が報告されている。本発明者等は、SBC-5細胞を有する
マウスの血清中のPTHrP及びカルシウムレベルを評価し
た。血清のカルシウム及びPTHrPのレベルは時間依存的
に増加した。このことは、骨転移(または腫瘍量)とこ
れらのマーカーのレベル及び体重減少との直接的相関を
示している(表4)。これらの現象は骨転移を起こした
ヒト肺癌の臨床患者を反映したものである。
-6、TNF-α、IL-10、M-CSF、VEGF及びIL-8)産生能を調
べた。8細胞株はこれらのサイトカインを様々なレベル
で分泌したが(表5)、このサイトカインの発現レベル
と骨転移の形成との間には相関がなかった。
むいろいろな臓器で腫瘍の増殖が見られる癌多臓器転移
モデル動物を用いて、PTHrPに対するマウスモノクロー
ナル抗体(以下単に抗PTHrP抗体と表記)の癌転移に対
する効果を検討した。
を尾静脈より移植したSCIDマウスを用いた。SBC-5を移
植されたマウスは、上記のように肺、肝臓、腎臓、リン
パ節などさまざまな臓器に腫瘍の増殖が認められ、腫瘍
結節が観察できる。また骨組織にも腫瘍の増殖は認めら
れるが、この場合には腫瘍増殖部位で骨吸収が起こるた
めX線撮影によっていわゆるパンチアウト像が観察でき
る。ここではSBC-5移植癌多臓器転移モデルの癌転移に
対する抗PTHrP抗体の治療効果を肺、肝臓、腎臓、リン
パ節での腫瘍結節数および骨組織でのパンチアウト数を
指標として評価した。
SBC-5は10%のFBSを添加したEMEMを用いて通常の細胞培
養によって維持した。(マウスはSCIDマウスを用い
た。)TM-β1抗体で処理しNK細胞を除去したマウスに1x
106個の細胞を尾静脈より移植することでモデル動物を
作製した。
た。実験群は5群設定し、対照群と抗PTHrP抗体の投与開
始時期を変えた4処理群とした。投与は細胞移植日を0日
目として-1、7、14、21、28日目に抗PTHrP抗体(200 mg
/匹)あるいは陰性対照としてPBSを尾静脈内に行った。
4処理群の抗PTHrP抗体の投与日は、(i)-1、7、14、21、
28日目、(ii)7、14、21、28日目、(iii)14、21、28日
目、(iv)21、28日目とし、抗PTHrP抗体を投与しない投
与日にはPBSを投与した。35日目にマウスを解剖し、形
成された腫瘍結節の数を数えた。また、マウスの全身を
X線撮影し、パンチアウトの数を数えた。
群に比べて骨でのパンチアウト数が減少していた(図4
a)。この効果は抗PTHrP抗体の投与開始が早い群でよ
り顕著であった。その他の臓器では形成された腫瘍結節
数に変化は認められなかった(図4b−e)。このこと
から、抗PTHrP抗体は癌骨転移の治療あるいは予防に有
用であることが示された。
細胞を静脈内注射することにより播種した骨転移モデル
を確立した。このモデルは、腫瘍細胞が受容マウスにお
いて骨溶解性骨病変(麻痺の原因となる)と共に多臓器
転移を起こし、また高カルシウム血症を引き起こすこと
から、ヒトの小細胞肺癌の特徴をよく模擬している。さ
らに、本発明者等のデータは、腫瘍細胞により分泌され
たPTHrPが、骨転移及び高カルシウム血症の経過におい
て重要な役割を果たしていることを示している。したが
って、本発明者等の開発した骨転移モデルを用いて、骨
転移の抑制及び/または予防のための新規薬剤を簡便に
スクリーニングすることが可能であると共に、骨転移の
生物学的現象を解明し、骨転移を含む多臓器転移を起こ
した肺癌患者に対する新規の治療法を開発するためにも
有用である。
乳癌等の骨転移を起こしやすい癌細胞をヌードマウス等
の免疫不全マウスの左心室に注射することにより行われ
ていた(Iguchiら, Cancer Res. (1996) 56:4040-404
3)。しかし、この方法は侵襲性が大きく、癌細胞移植時
の侵襲によりマウスが死亡してしまうなど、経済的な負
担が大きかった。また、骨転移抑制剤の効果を確認する
際にも、癌細胞移植時の侵襲があるため、薬剤の投与
量、投与時期が限定されるなど、広範な骨転移抑制剤の
スクリーニングには適していなかった。本発明の方法
は、腫瘍細胞を末梢投与によって導入するため、導入操
作自体によって動物が死亡してしまうことがなく、経済
的であり、更に必要以上に動物を犠牲にすることがない
ため、倫理的観点からも好ましい方法である。
ー 配列番号2:PTHrPプライマー 配列番号3:IL-11プライマー 配列番号4:IL-11プライマー
す。1Aは、主に脊椎(1B)及び四肢の骨(1C)において
引き起こされた骨溶解性骨転移を示す。
核細胞を伴った腫瘍細胞からなる(2A及びB)。
現を示す。
臓、腎臓及びリンパ節への転移に対する抗PTHrP抗体の
効果を示す。
Claims (12)
- 【請求項1】 腫瘍の骨転移を抑制及び/または予防す
るための物質のスクリーニング方法であって、以下の工
程(i)〜(iii): (i)骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒトモデル
動物を作製する工程、 (ii)該モデル動物に被験物質を投与する工程、 (iii)骨転移の抑制及び/または予防効果を測定する工
程、 を含む、上記スクリーニング方法。 - 【請求項2】 上記非ヒトモデル動物を、骨転移を起こ
し得る腫瘍細胞を末梢投与により導入することによって
作製する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 上記腫瘍細胞が、PTHrPを高度に発現し
ているヒト肺癌または乳癌由来細胞である、請求項2に
記載の方法。 - 【請求項4】 上記腫瘍細胞が、ヒト肺小細胞癌(SCL
C)由来の細胞である、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 上記動物がげっ歯類である、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項6】 上記動物がマウスである、請求項5に記
載の方法。 - 【請求項7】 上記動物が免疫不全マウスである、請求
項6に記載の方法。 - 【請求項8】 被験物質物質が、PTHrPアンタゴニス
ト、抗PTHrP抗体、抗PTHrP抗体アナログ、または低分子
化合物である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】 腫瘍細胞の骨転移に対する治療の有効性
を評価するための方法であって、以下の工程(i)及び(i
i): (i) 骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒトモデル
動物に対して治療を施す工程、及び (ii)骨転移の大きさ及び/もしくは程度、及び/または
骨転移が原因で生ずる症状を、対照動物と比較する工
程、 を含んでなる、上記方法。 - 【請求項10】 骨転移に対する被験物質の作用を確認
するための、骨転移を含む腫瘍の多臓器転移を示す非ヒ
トモデル動物の使用方法であって、以下の工程(i)及び
(ii): (i)動物に被験物質を投与する工程、及び (ii)骨転移の大きさ及び/もしくは程度、及び/または
骨転移が原因で生ずる症状を、対照動物と比較する工
程、 を含んでなる、上記使用方法。 - 【請求項11】 腫瘍の骨転移を抑制及び/又は予防す
るための薬剤を製造するための方法であって、以下の工
程(i)及び(ii): (i)請求項1記載のスクリーニング方法により腫瘍の
骨転移を抑制及び/又は予防するための物質を同定する
工程、 (ii)(i)により同定される物質を製剤上許容され
る担体と混合する工程、を含む、上記薬剤の製造方法。 - 【請求項12】 上記物質が、抗PTHrP抗体又は抗PTHrP
抗体アナログである請求項11記載の方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001140538A JP2003021631A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 |
US09/864,364 US20030005470A1 (en) | 2001-05-10 | 2001-05-25 | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells |
US10/143,364 US7135609B2 (en) | 2001-05-10 | 2002-05-09 | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells and method of screening for bone metastasis inhibitors |
US11/120,508 US7402727B2 (en) | 2001-05-10 | 2005-05-02 | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells |
US12/174,934 US20090049561A1 (en) | 2001-05-10 | 2008-07-17 | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001140538A JP2003021631A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003021631A true JP2003021631A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=18987131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001140538A Pending JP2003021631A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US20030005470A1 (ja) |
JP (1) | JP2003021631A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007013352A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Kurume University | Hla-a24分子結合性副甲状腺ホルモン関連蛋白由来ペプチドを含有する医薬組成物 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005099363A2 (en) | 2004-03-26 | 2005-10-27 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Methods of diagnosing, preventing and treating cancer metastasis |
FR2875678B1 (fr) * | 2004-09-24 | 2010-08-27 | Univ Nantes | Modele animal d'osteosarcome mimant la pathologie humaine, son procede de production et son utilisation pour determiner l'effet d'une substance |
RU2633266C2 (ru) * | 2015-07-02 | 2017-10-11 | Рауф Ашрафович Ашрафов | Способ моделирования карциноидного синдрома |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07506843A (ja) * | 1993-03-04 | 1995-07-27 | システミックス,インコーポレイティド | 小動物の転移モデル |
WO1998051329A1 (fr) * | 1997-05-15 | 1998-11-19 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Remede contre la cachexie |
JPH10512885A (ja) * | 1995-01-23 | 1998-12-08 | ゼノテック インコーポレイティッド | 骨溶解および転移を改善する方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626845A (en) * | 1995-01-23 | 1997-05-06 | Xenotech Incorporated | Method to ameliorate osteolysis and metastasis |
US5993817A (en) | 1995-01-23 | 1999-11-30 | Xenotech | Method to ameliorate osteolysis and metastasis |
DE69710911T2 (de) * | 1996-05-31 | 2002-09-19 | Health Research Inc | Monoklonale Antikörper gegen Endoglin und ihre Verwendung in der anti-Angiogenese-Therapie |
US6365797B1 (en) | 1997-10-15 | 2002-04-02 | The Regents Of The University Of California | Mice models of human prostate cancer progression |
US7135609B2 (en) * | 2001-05-10 | 2006-11-14 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells and method of screening for bone metastasis inhibitors |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001140538A patent/JP2003021631A/ja active Pending
- 2001-05-25 US US09/864,364 patent/US20030005470A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-05-02 US US11/120,508 patent/US7402727B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-07-17 US US12/174,934 patent/US20090049561A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07506843A (ja) * | 1993-03-04 | 1995-07-27 | システミックス,インコーポレイティド | 小動物の転移モデル |
JPH10512885A (ja) * | 1995-01-23 | 1998-12-08 | ゼノテック インコーポレイティッド | 骨溶解および転移を改善する方法 |
WO1998051329A1 (fr) * | 1997-05-15 | 1998-11-19 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Remede contre la cachexie |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007013352A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Kurume University | Hla-a24分子結合性副甲状腺ホルモン関連蛋白由来ペプチドを含有する医薬組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7402727B2 (en) | 2008-07-22 |
US20090049561A1 (en) | 2009-02-19 |
US20060179494A1 (en) | 2006-08-10 |
US20030005470A1 (en) | 2003-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Nanoliposome C6-ceramide increases the anti-tumor immune response and slows growth of liver tumors in mice | |
Mason et al. | Immunotherapy with a HER2-targeting listeria induces HER2-specific immunity and demonstrates potential therapeutic effects in a phase I trial in canine osteosarcoma | |
Garrett et al. | Colitis-associated colorectal cancer driven by T-bet deficiency in dendritic cells | |
Palm et al. | The norepinephrine‐driven metastasis development of PC‐3 human prostate cancer cells in BALB/c nude mice is inhibited by β‐blockers | |
US10821127B2 (en) | Composition for inhibiting myeloid-derived suppressor cells comprising decitabine or its pharmaceutically acceptable salt as active ingredient | |
JP2001509490A (ja) | Ctl応答を誘導する方法 | |
Warren et al. | Tumor necrosis factor deficiency inhibits mammary tumorigenesis and a tumor necrosis factor neutralizing antibody decreases mammary tumor growth in neu/erbB2 transgenic mice | |
JP2021527111A (ja) | S−エクオールを用いた乳癌の治療及び予防方法 | |
Shih et al. | 111In-cetuximab as a diagnostic agent by accessible epidermal growth factor (EGF) receptor targeting in human metastatic colorectal carcinoma | |
WO2021239817A1 (en) | Therapeutic combinations comprising agonists of ferroptosis for treating proliferative disorders | |
JP2021165292A (ja) | 造血器腫瘍治療剤、およびスクリーニング方法 | |
Sánchez‐Céspedes et al. | In vitro and in vivo effects of toceranib phosphate on canine osteosarcoma cell lines and xenograft orthotopic models | |
Chakrabarti et al. | Combination of Id2 knockdown whole tumor cells and checkpoint blockade: a potent vaccine strategy in a mouse neuroblastoma model | |
Nash et al. | Activation of adaptive and innate immune cells via localized IL2 cytokine factories eradicates mesothelioma tumors | |
US20170118965A1 (en) | Humanized mouse models and uses thereof | |
US7135609B2 (en) | Non-human animal exhibiting bone metastasis of tumor cells and method of screening for bone metastasis inhibitors | |
JP2011521967A (ja) | 初代細胞由来生物製剤の作用機序 | |
JP2003021631A (ja) | 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 | |
Aboalsoud et al. | The effect of low-dose naltrexone on solid Ehrlich carcinoma in mice: The role of OGFr, BCL2, and immune response | |
Miyazaki et al. | Antimyeloma activity of NK012, a micelle‐forming macromolecular prodrug of SN‐38, in an orthotopic model | |
Xu et al. | Effects of VCP979 novel p38 mitogen activated protein kinase inhibitor on progression of pancreatic cancer in mouse model with diabetic conditions | |
Farahmand et al. | Asbestos accelerates disease onset in a genetic model of malignant pleural mesothelioma | |
EP4291239A2 (en) | Compounds, compositions and methods for treating age-related diseases and conditions | |
JP4671961B2 (ja) | 癌細胞を検出し、癌治療をモニターする方法 | |
Kopf | Host defenses against malignant melanoma |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080501 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100727 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101005 |