JP2004075666A - Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule - Google Patents

Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule Download PDF

Info

Publication number
JP2004075666A
JP2004075666A JP2003136925A JP2003136925A JP2004075666A JP 2004075666 A JP2004075666 A JP 2004075666A JP 2003136925 A JP2003136925 A JP 2003136925A JP 2003136925 A JP2003136925 A JP 2003136925A JP 2004075666 A JP2004075666 A JP 2004075666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
apoptosis
cap
results
hours
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
Application number
JP2003136925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kizaki
木崎 昌弘
Keisuke Ito
伊藤 圭介
Yasuo Ikeda
池田 康夫
Hajime Daito
大東 肇
Akira Murakami
村上 明
Tomochika Nakazato
仲里 朝周
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.)
Keio University
Original Assignee
Keio University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keio University filed Critical Keio University
Priority to JP2003136925A priority Critical patent/JP2004075666A/en
Publication of JP2004075666A publication Critical patent/JP2004075666A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new therapeutic agent of hematopoietic organ tumor having less adverse effect and an immunosuppressant. <P>SOLUTION: This therapeutic agent of the hematopoietic organ tumor containing a compound capable of activating caspase, or its pharmacologically permissible salts and the immunosuppressant are provided. The molecular-targeting therapeutic agent taking p53 as a target and containing at least one compound selected from a group consisting of capsaicin, caffein, catechin and their derivatives, or its pharmacologically permissible salt is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤、およびp53を標的分子とする分子標的治療薬に関し、より詳細には、カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤、およびp53を標的分子とする分子標的治療薬に関する。
【0002】
【従来の技術】
白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍に対しては、抗癌剤などによる化学療法や造血幹細胞移植を含め現在さまざまな治療法が行われているが、抗癌剤による重篤な副作用や薬剤耐性の問題・さらに造血幹細胞移植の際の移植片対宿主病等の致命的な合併症などさまざまな問題により、当該疾患患者の、長期生存率は依然として低いのが現状である。そこで、造血幹細胞移植や抗癌剤による治療に変わる新たな、副作用の少ない造血器腫瘍の治療の開発が不可欠な状況である。また、現在まで腫瘍細胞の増殖を抑制する化学物質は多数報告されているが、実際に実用化されたものは極めて少なく、さらにその分子機構はいまだ不明な点が多く、腫瘍細胞の増殖に直接関与する分子のみをターゲットとした新たな分子標的療法の発明も必要とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、副作用の少ない、新たな造血器腫瘍の治療薬を提供することを目的とする。
【0004】
また、本発明は、副作用の少ない、新たな免疫抑制剤を提供することも目的とする。
【0005】
さらに、本発明は、副作用の少ない、新たな造血器腫瘍細胞の増殖に関与する分子を標的とする分子標的治療薬を提供することも目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意努力した結果、唐辛子成分カプサイシン、食用生姜成分1’−アセトキシチャビコールアセテート、コーヒー成分カフェイン、緑茶成分カテキン及びウコン成分クルクミンが、造血器腫瘍細胞の増殖を抑制することを見出した。そして、これらの化合物が活性酸素を産生すること、カスパーゼを活性化すること、細胞にアポトーシスを誘導することも確認した。本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
【0007】
本発明の要旨は以下の通りである。
(1) カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する、造血器腫瘍の治療薬。
(2) カスパーゼを活性化することができる化合物が、カプサイシン、1’−アセトキシチャビコールアセテート、カフェイン、カテキン、クルクミン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である(1)記載の治療薬。
(3) カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する、免疫抑制剤。
(4) カスパーゼを活性化することができる化合物が、カプサイシン、1’−アセトキシチャビコールアセテート、カフェイン、カテキン、クルクミン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である(3)記載の免疫抑制剤。
(5) カプサイシン、カフェイン、カテキン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物またはその薬理上許容される塩を含有する、p53を標的分子とする分子標的治療薬。
【0008】
カスパーゼは種々の刺激により活性化され、細胞の機能を不可逆的な状態に導く、細胞死(アポトーシス)の実行に直接関与するシステインプロテアーゼである。カスパーゼの活性化は、例えば、カスパーゼ活性キット(Pharmigen)を用いて確認することができる。
【0009】
カプサイシンは、唐辛子に含まれる食品成分であり、したがって、カプサイシンおよびその誘導体を用いた造血器腫瘍の治療は従来の抗がん剤による化学療法とは異なり、副作用の少ない安全な治療法と考えられる。カプサイシンの急性経口毒性(LD50)は、ラットについて、60〜70mg/kgである。造血器腫瘍の新たな治療薬としてカプサイシンおよびその誘導体が臨床応用されることにより、造血器腫瘍の長期予後の改善が期待される。同様に、カプサイシンおよびその誘導体は、副作用の少ない、安全な免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬としても、利用可能である。
【0010】
1’−アセトキシチャビコールアセテートは、食用生姜に含まれる食品成分であり、したがって、1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体を用いた造血器腫瘍の治療は従来の抗がん剤による化学療法とは異なり、副作用の少ない安全な治療法と考えられる。1’−アセトキシチャビコールアセテートの急性経口毒性(LD50)は、マウスについて、1g/kgであり、腹腔内投与では50mg/kg以上である。造血器腫瘍の新たな治療薬として1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体が臨床応用されることにより、造血器腫瘍の長期予後の改善が期待される。同様に、1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体は、副作用の少ない、安全な免疫抑制剤としても、利用可能である。
【0011】
カフェインは、茶、コーヒーなどに含まれる成分であり、したがって、カフェインおよびその誘導体を用いた造血器腫瘍の治療は従来の抗がん剤による化学療法とは異なり、副作用の少ない安全な治療法と考えられる。カフェインの急性経口毒性(LD50)は、ラットについて、174〜210mg/kgである。造血器腫瘍の新たな治療薬としてカフェインおよびその誘導体が臨床応用されることにより、造血器腫瘍の長期予後の改善が期待される。同様に、カフェインおよびその誘導体は、副作用の少ない、安全な免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬としても、利用可能である。
【0012】
カテキンは、緑茶に含まれる成分であり、したがって、カテキンおよびその誘導体を用いた造血器腫瘍の治療は従来の抗がん剤による化学療法とは異なり、副作用の少ない安全な治療法と考えられる。カテキンを含有するチャ乾留物の急性経口毒性(LD50)は、ラットについて、32 g/kg以上とされている。造血器腫瘍の新たな治療薬としてカテキンおよびその誘導体が臨床応用されることにより、造血器腫瘍の長期予後の改善が期待される。同様に、カテキンおよびその誘導体は、副作用の少ない、安全な免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬としても、利用可能である。
【0013】
クルクミンは、ウコンに含まれる色素成分であり、したがって、クルクミンおよびその誘導体を用いた造血器腫瘍の治療は従来の抗がん剤による化学療法とは異なり、副作用の少ない安全な治療法と考えられる。ウコンとはショウガ科に属するクルクマ属の仲間で、世界中で約50種が認められている。ウコンは、高温多湿を好み、アジア、アフリカ、インド、中南米の熱帯から亜熱帯にかけて広く自生分布し、又栽培されている。日本では沖縄県、鹿児島県が主な産地となっており、日本で栽培されているウコンには、主に秋ウコン(学名:Curcuma longa .)(沖縄名うっちん)、春ウコン(学名:Curcuma aromatica Salisb)(キョウオウ)、紫ウコン(ガジュツ)(学名:Curcuma zedoaria Roscoe)の三種類がある。クルクミンの急性経口毒性(LD50)は、ラットについて、5,000 mg/kg、マウスについて、2,000 mg/kg以上である。造血器腫瘍の新たな治療薬としてクルクミンおよびその誘導体が臨床応用されることにより、造血器腫瘍の長期予後の改善が期待される。同様に、クルクミンおよびその誘導体は、副作用の少ない、安全な免疫抑制剤としても、利用可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する造血器腫瘍の治療薬を提供する。
【0015】
また、本発明は、カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する免疫抑制剤を提供する。
【0016】
さらに、本発明は、カプサイシン、カフェイン、カテキン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物またはその薬理上許容される塩を含有する、p53を標的分子とする分子標的治療薬を提供する。
【0017】
カスパーゼとしては、カスパーゼ1〜11が知られている。本発明に使用する化合物は、上記カスパーゼのいずれのものを活性化するものであってもよいが、カスパーゼ3、8または9のいずれか1つ又は2つ以上のものを活性化するものであるとよく、好ましくはカスパーゼ3を活性化するものであるとよい。
【0018】
カスパーゼを活性化することができる化合物としては、カプサイシン、1’−アセトキシチャビコールアセテート、カフェイン、カテキン、クルクミン及びそれらの誘導体を例示することができる。
カプサイシンの構造式を以下に示す。
【0019】
【化1】

Figure 2004075666
カプサイシンおよびその誘導体としては、下記の一般式(I)で表される化合物を例示することができる。
【0020】
【化2】
Figure 2004075666
(式中、Rは炭素数6〜11のアルキル基またはアルケニル基であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基である。)
【0021】
は、炭素数6〜11のアルキル基またはアルケニル基である。炭素数6〜11のアルキル基またはアルケニル基としては、C6−11直鎖状または分枝状アルキル、C6−11直鎖状または分枝状アルケニル(例えば、−(CHCH=CHCH(CH(nは1〜6の整数)で表される基)を挙げることができる。好ましくは、Rは−(CHCH=CHCH(CH(nは1〜6の整数)で表される基、アルキル基である。
【0022】
は炭素数1〜12の炭化水素基(例えば、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数2〜12のアルキニル基、炭素数3〜12のシクロアルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基)であり、好ましくは、Rは炭素数1〜12のアルキル基(具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル等の低級アルキル基)である。
【0023】
カプサイシンおよびその誘導体の薬理上許容される塩としては、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩、リシン塩、アルギニン塩などを例示することができる。
【0024】
カプサイシンおよびその誘導体は、下記の文献に記載の方法に従って、製造することができる。Spath, Darling, Ber. 63, 737 (1930); L. Cromobie et al.,J. Chem. Soc. 1955, 1025; O.P. Vig et al., Indian J. Chem. 17B, 558 (1979)
【0025】
また、カプサイシンおよびその誘導体は、常法により、薬理上許容される酸または塩基との塩に導くことができる。
【0026】
カプサイシンおよびその誘導体ならびに薬理上許容されるそれらの塩は、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬として有効である。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、あるいは他の薬剤(例えば、化学的治療剤)と組み合わせて使用してもよい。
【0027】
1’−アセトキシチャビコールアセテートの構造式を以下に示す。
【0028】
【化3】
Figure 2004075666
【0029】
1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体としては、下記の一般式(XI)で表される化合物を例示することができる。
【0030】
【化4】
Figure 2004075666
(式中、R11およびR12は、それぞれ独立して、低級アルキル基または芳香族環基である。)
【0031】
11は、低級アルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル等のC1−4のアルキル基など)または芳香族環基(例えば、フェニル、ナフチル、アントリル等のC6−14芳香族炭化水素残基、ピリジル、フリル、チエニル、イミダゾリル、チアゾリル等の芳香族複素環残基など)である。好ましくは、R11は低級アルキル基である。より好ましくは、R11はメチル基である。
【0032】
12は低級アルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル等のC1−4のアルキル基など)または芳香族環基(例えば、フェニル、ナフチル、アントリル等のC6−14芳香族炭化水素残基、ピリジル、フリル、チエニル、イミダゾリル、チアゾリル等の芳香族複素環残基など)である。好ましくは、R12は低級アルキル基である。より好ましくは、R12はメチル基である。
【0033】
1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体の薬理上許容される塩としては、無機塩基との塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩、塩基性または酸性アミノ酸との塩などが挙げられる。無機塩基との塩の好適な例としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、ならびにアルミニウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。有機塩基との塩の好適な例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンなどとの塩が挙げられる。無機酸との塩の好適な例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などとの塩が挙げられる。有機酸との塩の好適な例としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などとの塩が挙げられる。塩基性アミノ酸との塩の好適な例としては、アルギニン、リジン、オルニチンなどとの塩が挙げられ、酸性アミノ酸との塩の好適な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などとの塩などが挙げられる。
【0034】
1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体は、下記の文献に記載の方法に従って、製造することができる。
・Biosci. Biotech. Biochem., 57(8), 1344−1345, 1993
・特開2002−78464
【0035】
また、1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体は、常法により、薬理上許容される酸または塩基との塩に導くことができる。
【0036】
1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体ならびに薬理上許容されるそれらの塩は、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤として有効である。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、あるいは他の薬剤(例えば、化学的治療剤)と組み合わせて使用してもよい。
【0037】
カフェインの構造式を以下に示す。
【0038】
【化5】
Figure 2004075666
【0039】
カフェインおよびその誘導体としては、下記の一般式(XXI)で表されるキサンチン誘導体を例示することができる。
【0040】
【化6】
Figure 2004075666
(式中、R21は、メチル基または水素原子であり、R22は水素原子または1〜2個のヒドロキシ基もしくは炭素数2〜10のアルカノイル基が置換してもよい炭素数1〜12のアルキル基である。)
【0041】
一般式(XXI)で表されるキサンチン誘導体としては、カフェインの他、キサンチン、アミノフィリン、テイフィリン、コリンテオフィリン、テオボブロミン、オクストリフィン、ジプロフィン、プロキシフィリンなどを例示することができる。これらの化合物は市販されており、入手可能である。
【0042】
カフェインおよびその誘導体の薬理上許容される塩としては、無機塩基との塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩、塩基性または酸性アミノ酸との塩などが挙げられる。無機塩基との塩の好適な例としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、ならびにアルミニウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。有機塩基との塩の好適な例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンなどとの塩が挙げられる。無機酸との塩の好適な例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などとの塩が挙げられる。有機酸との塩の好適な例としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などとの塩が挙げられる。塩基性アミノ酸との塩の好適な例としては、アルギニン、リジン、オルニチンなどとの塩が挙げられ、酸性アミノ酸との塩の好適な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などとの塩などが挙げられる。
【0043】
カフェインおよびその誘導体は市販されており、入手可能である。
【0044】
また、カフェインおよびその誘導体は、常法により、薬理上許容される酸または塩基との塩に導くことができる。
【0045】
カフェインおよびその誘導体ならびに薬理上許容されるその塩は、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬として有効である。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、あるいは他の薬剤(例えば、化学的治療剤)と組み合わせて使用してもよい。
【0046】
カテキンおよびその誘導体は、一般に、樹木に広く含まれる水溶性の天然多価フェノールを意味するが、本明細書においては、それらの天然多価フェノールのみならず、それらから誘導される化合物も包含する。
。具体的には、エピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、カテキン、ガロカテキン、エピカテキンジガレート及びエピガロカテキンジガレートなどを例示することができ、(−)−エピカテキン、(−)−エピガロカテキン、(−)−エピカテキンガレート、(−)−エピガロカテキンガレート、(+)−カテキン、(+)−ガロカテキン、(−)−エピカテキンジガレート及び(−)−エピガロカテキンジガレートなどの光学異性体が存在する。そのうちのいくつかを以下に示す。
【0047】
【化7】
Figure 2004075666
【0048】
カテキンおよびその誘導体の薬理上許容される塩としては、無機塩基との塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩、塩基性または酸性アミノ酸との塩などが挙げられる。無機塩基との塩の好適な例としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、ならびにアルミニウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。有機塩基との塩の好適な例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンなどとの塩が挙げられる。無機酸との塩の好適な例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などとの塩が挙げられる。有機酸との塩の好適な例としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などとの塩が挙げられる。塩基性アミノ酸との塩の好適な例としては、アルギニン、リジン、オルニチンなどとの塩が挙げられ、酸性アミノ酸との塩の好適な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などとの塩などが挙げられる。
【0049】
カテキンおよびその誘導体は、茶芽に多く含まれることが知られており、茶芽からの抽出により粗カテキンとして得ることができる。より高純度の粗カテキンを得る方法も公知である。
【0050】
また、カテキンおよびその誘導体は、常法により、薬理上許容される酸または塩基との塩に導くことができる。
【0051】
カテキンおよびその誘導体ならびに薬理上許容されるそれらの塩は、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤、p53を標的分子とする分子標的治療薬として有効である。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、あるいは他の薬剤(例えば、化学的治療剤)と組み合わせて使用してもよい。
【0052】
クルクミンの構造式を以下に示す。
【0053】
【化8】
Figure 2004075666
【0054】
クルクミンおよびその誘導体としては、下記の一般式(XXXI)で表される化合物を例示することができる。
【0055】
【化9】
Figure 2004075666
(式中、式中、R31、R32  、R33  およびR34  は、同一または異なって、水素原子、ヒドロキシ基または低級アルコキシ基である。)
【0056】
31、R32  、R33  およびR34の低級アルコキシのアルキル部分は、炭素数1〜6の直鎖もしくは分岐のアルキルであり、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等があげられる。具体的なアルコキシ基としては、炭素数1〜2のメトキシ基、エトキシ基が好ましい。式(XXXI)において、R32およびR34  がヒドロキシ基である化合物が好ましい。
【0057】
一般式(XXXI)で表される化合物としては、U1[ジフェルロイルメタン(diferuloylmethane)、(E,E)−1,7−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン、以下単にクルクミンというときもある]、U2[ジメトキシクルクミン(demethoxycurcumin)、ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシシンナモイル)メタン]、U3[ビスデメトキシクルクミン(bisdemethoxycurcumin)、ビス(4−ヒドロキシシンナモイル)メタン]、DMU1[(E,E)−1,7−ビス(3,4−ジメトキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン]、DHU1[(E,E)−1,7−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン]等のクルクミン類化合物があげられ、U1、U2、U3およびDHU1が好ましく用いられ、U1が特に好ましく用いられる。
【0058】
クルクミンおよびその誘導体の薬理上許容される塩としては、無機塩基との塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩、塩基性または酸性アミノ酸との塩などが挙げられる。無機塩基との塩の好適な例としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、ならびにアルミニウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。有機塩基との塩の好適な例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンなどとの塩が挙げられる。無機酸との塩の好適な例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などとの塩が挙げられる。有機酸との塩の好適な例としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などとの塩が挙げられる。塩基性アミノ酸との塩の好適な例としては、アルギニン、リジン、オルニチンなどとの塩が挙げられ、酸性アミノ酸との塩の好適な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などとの塩などが挙げられる。
【0059】
クルクミン類は、熱帯性の生姜科植物ターメリック(Curcuma longa L.)に含まれる黄色色素であり、ターメリックの根茎の乾燥粉末およびそれから精製したクルクミンが市販されている。
【0060】
また、クルクミンおよびその誘導体は、常法により、薬理上許容される酸または塩基との塩に導くことができる。
【0061】
クルクミンおよびその誘導体ならびに薬理上許容されるその塩は、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤として有効である。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、あるいは他の薬剤(例えば、化学的治療剤)と組み合わせて使用してもよい。
【0062】
カスパーゼを活性化することができる化合物および薬理上許容されるその塩は、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤などの製剤にして、経口投与してもよいし、注射剤、坐剤などの製剤にして、腹腔内や静脈内への注射、直腸投与などにより非経口投与することもできる。
【0063】
カスパーゼを活性化することができる化合物および薬理上許容される塩の製剤化は、賦形剤(乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトールなどの糖類、バレイショ、コムギ、トウモロコシなどのデンプン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機物、結晶セルロースなど)、結合剤(デンプンのり液、アラビアゴム、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルメロースなど)、滑沢剤(ステアリン酸マグネシウム、タルク、水素添加植物油、マクロゴール、シリコーン油)、崩壊剤(デンプン、寒天、ゼラチン末、結晶セルロース、CMC・Na、CMC・Ca、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、アルギン酸ナトリウムなど)、矯味矯臭剤(乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトール、芳香性精油類など)、溶剤(注射用水、滅菌精製水、ゴマ油、ダイズ油、トウモロコシ油、オリーブ油、綿実油など)、安定剤(窒素、二酸化炭素などの不活性ガス、EDTA、チオグリコール酸などのキレート剤、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、L−アスコルビン酸、ロンガリットなどの還元物質など)、保存剤(パラオキシ安息香酸エステル、クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェノール、塩化ベンザルコニウムなど)、界面活性剤(水素添加ヒマシ油、ポリソルベート80、20など)、緩衝剤(クエン酸、酢酸、リン酸のナトリウム塩、ホウ酸など)、希釈剤などの製剤添加物を用いて、公知の方法で行われる。
【0064】
カスパーゼを活性化することができる化合物および薬理上許容されるその塩のヒトへの投与は、疾病の状態の重篤度や生体の応答性によるが、治療の有効性が認められるまで、あるいは疾病状態の軽減が達成されるまでの期間にわたり、適当な用量、投与方法、頻度で行えばよい。例えば、成人に対して、カプサイシンおよびその誘導体については、1日あたり約0.1〜2000mg/kg(体重)、好ましくは1日あたり約1〜1000mg/kg(体重)の投与量で、1’−アセトキシチャビコールアセテートおよびその誘導体については、1日あたり約0.01〜2000 mg/kg(体重)、好ましくは1日あたり約0.1〜1000 mg/kg(体重)の投与量で、カフェインおよびその誘導体については、1日あたり約0.1〜2000 mg/kg(体重)、好ましくは1日あたり約1〜1000 mg/kg(体重)の投与量で、カテキンおよびその誘導体については、1日あたり約0.01〜2000 mg/kg(体重)、好ましくは1日あたり約0.1〜1000 mg/kg(体重)の投与量で、クルクミン及びそれらの誘導体については、1日あたり約0.01〜2000 mg/kg(体重)、好ましくは1日あたり約0.1〜1000 mg/kg(体重)の投与量で、1回または数回に分けて静脈注射により投与するとよいが、その投与量や投与回数は、症状、年齢、投与方法などにより適宜変更しうる。
【0065】
本発明の分子標的治療薬は、p53が関与する疾患、例えば、造血器腫瘍(例えば、白血病、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫など)、皮膚癌、大腸癌、胃癌、肝癌、肺癌、膵臓癌、甲状腺癌、腎癌、前立腺癌、膀胱癌、脳腫瘍などの治療に利用することができる。
【0066】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【0067】
〔実施例1〕
1.材料と方法
(1)材料
・カプサイシン:Wako chemical. Co. (Tokyo, Japan)より入手
・各種造血器腫瘍細胞株:
NB4 Dr.M.Lanotte(St. Louis Hospita., Paris, France)より供与
HL−60:American Type Culture Collection(ATCC;Rockville,MD)より入手
UF−1:我々の研究室にて確立した細胞株
K562、KU812、U266:理研細胞バンクより入手
・各種カスパーゼ阻害剤
Z−VAD、カスハ゜ーセ゛9阻害剤、カスハ゜ーセ゛8阻害剤:MBLより入手
・ワートマニン:Sigma Chemical(St.Louis,MO)より入手
・ピフィスリンα:Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手
・NAC(N−アセチルシステイン):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手
・BSO(ブチオニンスルフォキシド):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手・DNAマイクロアレイ:TOYOBO Co.Ltdより入手
・白血病患者サンプル:慶応義塾大学病院入院患者及び外来患者より、文書と同意のもと末梢血または骨髄血を入手
・正常者サンプル:有志より説明と同意のもと入手
PHA(phytohemagglutinin):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手
【0068】
(2)実験方法
各種造血器腫瘍細胞株に対する増殖抑制効果及びアポトーシスの誘導を調べる実験:カプサイシン100μMの添加培養で、各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対しカプサイシン100μMの添加培養を行い、トリパンブルー染色を用いて細胞数を算定する。
【0069】
細胞周期を調べる実験:カプサイシン100μM添加培養各時間後、1X10の細胞を採取し、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSにて、ModiFIT(登録商標)(Beckman Coulter)を用いて細胞周期を解析する。
【0070】
DNAラダー形成を調べる実験:NB4細胞1X10/mlにCAP100μMを添加して0、24、48、72時間培養後に、DNAを採取し、2% アガロースゲルにて電気泳動しラダー形成の有無につき検討する。
【0071】
細胞形態を調べる実験:NB4細胞1X10 個をサイトスピンにてスライドグラスに遠心し、ギムザ染色し光学顕微鏡にて(1X10倍)観察する。
【0072】
アネキシンV、PI(Propidium Iodide)染色の実験:1X10の細胞を採取し、アネキシンV (Pharmingen)、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSで解析し、アネキシンV陽性細胞の割合を測定する。
【0073】
カスパーゼ3活性を調べる実験:カプサイシン100μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛3活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0074】
発現解析(Western blot 解析)(プロカスパーゼ3とカスパーゼ3active form、アポトーシス関連蛋白、チトクロームc及びβ−アクチン、細胞周期関連蛋白、p53関連蛋白、Ser 6,9,20,37のリン酸化p53、β−アクチンとp53)カプサイシン100μM添加培養各時間後、蛋白を採取し各レーン 15μgの蛋白を泳動し各種抗体を用いて解析する。
【0075】
ミトコンドリア膜電位の変化を調べる実験:カプサイシン100μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取しローダミン123(最終濃度10μM)を投与し、15分間37℃で静置する。1500gで5分間遠心後上清を捨て、沈殿をPBSに懸濁し、PI(最終濃度 10μM)を加え、FACSにて解析する。
【0076】
活性酸素の解析:カプサイシン100μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取し、ジヒドロエチジウム(最終濃度 10μM)をマーカーとして、FACSにて解析する。
【0077】
MTT アッセイ:カプサイシン100μM添加培養各時間後、培養液100μlを96well plateに移し、「MTT cell proliferation kit (Roche)」の実験方法に従い、MTT labeling reagent(1X) 10μlを加え、37℃4時間静置後、MTT lysis buffer 100μlを加え、37℃にて静置後、OD450値をプレートリーダー(BioRad)にて解析する。
【0078】
2.結果
各種造血器腫瘍細胞株の増殖に対するカプサイシンの効果を図1に示す。カプサイシン(以下、「CAP」という)100μMの添加培養で、各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対し強い増殖抑制効果が認められた。
【0079】
NB4細胞に対し、各種濃度のCAP及び各種培養時間での細胞周期とアポト−シスの検討を行った結果を図2〜5に示す。
【0080】
図2から、CAP 100μM添加培養によりコントロール(base:エタノール0.01%)に対し、優位に細胞の増殖抑制効果を認めることがわかる。
【0081】
図3から、CAPが濃度依存性にアポトーシスを誘導することがわかる。
【0082】
図4から、CAP 100μM添加培養が時間依存性に細胞周期をG1期に止め、アポトーシスに相当する pre−G1期が増加させることがわかる。
【0083】
図5から、CAPが濃度依存性に細胞周期のG1期への停止とアポトーシスを増加させることがわかる。
【0084】
図2〜5の結果から、CAPが濃度依存的 及び時間依存的にアポト−シスを誘導し・G1期に細胞周期を停止させる(G1 arrest)ことが分かった。
【0085】
NB4細胞1X10/mlにCAP100μMを添加して0、24、48、72時間培養後に、DNAラダー形成を調べた結果を図6に示すCAP添加培養後(100μM 24時間)のNB4細胞株はDNAラダー形成を認めた。
【0086】
NB4細胞1X10/mlにCAP100μMを添加して24時間培養して、細胞の形態を観察した結果を図7に示す。CAP添加培養後(100μM 24時間)のNB4細胞株は、アポト−シスに典型的な核の濃縮、断片化を認めた。
【0087】
NB4細胞1X10/mlにCAP100μMを添加して24時間培養して、細胞周期を解析した結果を図8に示す。細胞周期の解析では、G1 arrest・S期の減少とともにCAP 100uM投与24時間後にアポト−シスを示す、Sub G1分画の増加を認めた。
【0088】
さらに、フローサイトメトリー(FACS)を用いたアネキシンV , PI染色による早期アポトーシスの検討結果を図9に示す。CAP投与後、経時的にアネキシンV陽性細胞の増加を認めた。以上の結果からCAPはNB4細胞の細胞周期をG1期に停止させ、アポトーシス誘導を介して増殖を抑制することが示された。
【0089】
次に、CAPによるアポートシス誘導機構に関する解析を行った。まず、FACSを用いてカスパーゼ3の活性化を検討した。結果を図10に示す。CAP 100μM投与3時間後よりカスハ゜ーセ゛3の活性化を認めた。経時的な増加を認めた。
【0090】
種々のカスパーゼ阻害剤(Z−VAD、カスハ゜ーセ゛9阻害剤)を用いて検討した。結果を図11および12に示す。カスハ゜ーセ゛3, 9阻害剤投与にてCAPによるアポトーシスが解除された(図11)。また、48時間後よりWestern blott解析で17kDのカスパーゼ 3のactive formを認めた(図12)。一方、カスパーゼ 3及びpan‐カスパーゼ阻害剤投与時は、細胞増殖抑制は解除されないものの、FACS解析にてアポト−シスの減少を認めた(図38)。以上の結果から、NB4におけるアポト−シスにカスパーゼ‐3,9が関与することが示された。
【0091】
次に、アポト−シス関連蛋白について検討を行った結果を図13に示す。Bcl−2, Bcl−xLは発現変化を認めなかったが、図17に示すように、アポト−シス誘導を促進するBaxの経時的な発現増加を認めた。また、カスパーゼ 3 active formの出現も認めた。(図12)
以上の結果より、カプサイシンがBax 蛋白を介して、カスハ゜ーセ゛9を活性化し、カスハ゜ーセ゛3が活性化されアポトーシスが誘導されることが示された。
【0092】
CAP→Bax→カスパーゼ9→カスパーゼ3→アポト−シス
【0093】
ミトコンドリア膜電位の変化を検討した結果を図14に示す。CAP 100μM投与9時間後よりミトコンドリア膜電位の低下を認め、さらに細胞質分画のチトクロームcの経時的な発現増加を認めた(図15)。以上の結果より、CAPによるアポト−シスはBaxを介するミトコンドリア膜電位の低下、チトクロームcの遊離、カスパーゼ 9、カスパーゼ 3を介すると示唆された。
【0094】
次に、細胞周期関連蛋白について検討を行った結果を図16に示す。CAP 100μM投与時にp21の経時的な増加およびcyclinD1の経時的な減少を認めた。一方、p27、cyclin A,B1,D2,D3,Eには経時的な発現の変化は認められなかった。また、Rb(retinoblastoma)蛋白のリン酸化の低下も認めた。(データは示さず)
以上の結果より、CAPはp21の増加、cyclin D1の減少、Rb蛋白の脱リン酸化を介してG1 arrestを起こす事が示唆された。
【0095】
CAP→p21↑,cyclinD1↓→G1 arrest
【0096】
前記のようにNB4細胞と比較し、APL細胞株であるHL−60,UF−1やCML細胞株であるK562,KU812では、CAPに対する感受性が低い。K562・HL60
では、p53の欠損や機能異常が報告されている(Trepel M, Scheding S, Groscurth P, Horny HP, Mlipiero U, Brugger W, Dichgans J, Weller M. A new look at the role of p53 in leukemia cell sensitivity to chemotherapy. Leukemia 1997;11(11):1842−9.  Shimizu T, Pommier Y. Camptotencin−induced apoptosis in p53−null human leukemia HL60 cells and their isolated nuclei: effects of the protease inhibitors Z−VAD−fmk and dichloroisocoumarin suggest an involvement of voth caspases and serine proteases. Leukemia 1997;11(8):1238−44)。そこで、本発明者らは、NB4,UF−1, KU812のp53の発現を解析したところ、KU812ではmRNAの発現が見られなかった(データは示さず)。また、HL−60、UF−1、U266においてp53の蛋白の発現は認められなかった(データは示さず)。また、細胞周期関連蛋白の解析の際に認めたp21の増加及びcyclinD1の経時的な減少とp53の関連性が以前から報告されている(Li Y, Jenkins CW, Nichols MA, Xiong Y. Cell cycle expression and p53 regulation of the cyclin−dependent kinase inhibitor p21. Oncogene 1994;9(8):2261−8))。以上の結果から、我々はCAPにおけるNB4細胞のアポトーシスにおいてp53の関連の可能性につき検討を進めることとした。一方NB4細胞では、野生型のp53のmRNA及び蛋白の発現を認めた(データは示さず)。
【0097】
まず、本発明者らはCAP 100μM投与時のNB4細胞におけるp53及びその関連蛋白の発現解析をWestern blott解析にて行った。結果を図17に示す。CAP 100μM投与にて、p53 蛋白の経時的な増加を認めた。一方MDM2、p73には発現の変化は認められなかった。
【0098】
p53の活性化のメカニズムとして以前よりセリン残基(Ser)のリン酸化が知られている(Banin, S et al. (1998) Enhanced phosphorylation of p53 by ATM in responseto DNA damage. Science, 281, 1674−1677))。DNA damageや放射線照射、各種抗がん剤(hydroxyureaなど)投与時のp53の活性化にセリン残基リン酸化が関与すると報告されている。(Banin, S et al. (1998) Enhanced phosphorylation of p53 by ATM in responseto DNA damage. Science, 281, 1674−1677Canman, et al(1998) Activation of the ATM kinase by ionising radiationand phosphorylation of p53, Science, 281,1677−1679)。そこで、本発明者らは、CAP 100μM投与時のp53のリン酸化につき解析を行った。結果を図18に示す。CAP 100μM投与時Ser 15のリン酸化の経時的な増加を認めた。一方、Ser 6,9,20,37のリン酸化に経時的な変化は認められなかった。
【0099】
以上の結果より、カプサイシン投与により、p53蛋白のセリン15残基がリン酸化され、p53蛋白が増加し、p21の増加・cyclin D1の減少が生じ、G1期に細胞周期が停止することが示唆された。
【0100】
p53の阻害剤として最近ピフィスリンα(PFTα)が報告されている。(Komarov PG. Komarova EA. Kondratov RV. Christov−Tselkov K. Coon JS. Chernov MV. Gudkov AV. A chemical inhibitor of p53 that protects mice from the side effects of cancer thrapy. Science 1999;285(5434):1733−7)PFTαはp53の発現そのものは変化させないものの、その下流の分子であるp21やBaxなどの発現を抑制することにより、p53の作用を阻害するといわれている。そこで、本発明者らは、CAPによるNB4細胞のアポト−シスにおけるp53の関連性を解析するためにPFTαを用いてその抑制ができるかを検討した。結果を図20及び21に示す。P53 阻害剤であるPFTα (100nM 3時間前投与)を投与したところ、CAPによるNB4細胞のアポト−シス及びG1 arrestを抑制した。以上の結果より、CAPによるNB4細胞への影響において、p53が重要な役割を果たしていることが示された。また、PFTα投与時の発現蛋白を調べたところp21, Baxの発現低下および、CAP投与時の、発現増加の抑制を認めた(データは示さず)。
【0101】
さらに、本発明者らは、p53のアンチセンスを用いて、CAPによるNB4細胞のG1 arrest及びアポト−シスが抑制できるかを検討した。p53のアンチセンス, コントロールセンス, ミスマッチセンス(アンチセンスとは60% ミスマッチ)を以下のように作成し、各々1μM 24時間前投与し、アンチセンスの分解を少なくするために、培養液をRPMI+5%FBS+PC/SMとし実験を行った。
1) アンチセンス オリゴヌクレオチド
5’−CGGCTCCTCCATGGCAGT−3’(配列番号1)
2) コントロール オリゴヌクレオチド
5’−CTGAGGCTCTACCGCTGC−3’(配列番号2)
3) ミスマッチ オリゴヌクレオチド
5’−CGGGTCCTCTACGCTAGT−3’(配列番号3)
【0102】
結果を図22及び23に示す。アンチセンスを前投与した細胞では、CAPによるNB4細胞の、G1 arrest及びアポト−シスが抑制することが分かった。以上の結果より、CAPにNB4細胞へのアポト−シス及び細胞周期の停止にp53が重要な役割をしていることが分かった。
【0103】
p53の活性化のメカニズムの一つとして活性酸素の産生が知られている(Shackelford, R.E.,Innes, C.L.,Siever, S.O., Heinloth, A.N., Leadon, S.A., andPaules, R.S.(2001)J.Biol.Chem. 276,21951−21959)。また、抗癌剤、放射線による種々の癌細胞のアポト−シス誘導や亜ヒ酸によるAPLや多発性骨髄腫細胞のアポト−シス誘導に活性酸素が重要な役割を果たしていることが報告されている(Dai J, Weinberg RS, Waxman S, Jing Y. Malignant cells can be sensitized to undergo growth inhibition and apoptosis by arsenic torioxide through modulation of the glutathione redox system.Blood 1999 ;93(1)268−97)。また、NB4細胞はク゛ルタチオンが他の白血病細胞株と比較し、少ないことが知られている((Dai J, Weinberg RS, Waxman S, Jing Y. Malignant cells can be sensitized to undergo growth inhibition and apoptosis by arsenic torioxide through modulation of the glutathione redox system.Blood 1999 ;93(1)268−97)。そこで、本発明者らは、CAPによるNB4細胞のアポト−シス誘導における活性酸素の解析を行った。結果を図24に示す。NB4細胞では、CAP 100μM投与4時間後に、細胞内活性酸素濃度の増加が認められた。一般に細胞内には有害な活性酸素を除去するSOD、ク゛ルタチオン、カタラーセ゛、チオレト゛キシンなどの抗酸化物質が存在する。
本発明者らは、ク゛ルタチオン前駆体であるN−アセチルシステイン(NAC)によりCAPによるアポートシスを抑制することができるか、また、ク゛ルタチオン阻害作用を有するフ゛チオニンスルフォキシト゛(BSO)を用いて(1mM 8時間前投与)アポト−シスが増強されるかを解析することによりク゛ルタチオン(GSH)とCAPによるアポト−シスとの関連を検討した。結果を図25及び26に示す。ク゛ルタチオン前駆体であるNAC(100μM 1時間前投与)を前投与し活性酸素を除去すると、CAPによるNB4細胞のアポト−シス誘導、細胞周期のG1 arrestが抑制されることがわかった。
【0104】
以上の結果より、カプサイシンによる白血病細胞のアポトーシス誘導および細胞周期G1期への停止の機序として、p53セリン15残基のリン酸化において、ATR/ATM等のリン酸化酵素の重要性が示唆された。また、そのリン酸化酵素の活性化に対し活性酸素の産生の関与も示された。
【0105】
以上よりカプサイシン投与により、活性酸素・ATR/ATMなどを介し、p53セリン残基がリン酸化されBax蛋白・ミトコンドリア膜電位の低下・チトクローム c遊離を介し、カスハ゜ーセ゛の系が活性化され、アポトーシスが誘導されることが示唆された。
【0106】
CAP→活性酸素産生→ATR→p53 Ser 15 phosphorylation→p53↑→Bax→ミトコント゛リア膜電位低下→チトクローム c 遊離→カスパーゼ 9→カスパーゼ 3→アポトーシス→p21↑、cyclinD1↓→G1 arrest
【0107】
次に、本発明者らは、実際の患者サンプルでのCAPの効果につき検討を行った。計11検体(急性骨髄性白血病・急性リンパ急性白血病・慢性骨髄性白血病・骨髄腫等含む)につき、MTT アッセイ, アネキシン V−PI解析を含め、CAPの効果につき検討を行った。11検体のうち10検体にCAPの効果を認めた。
【0108】
患者検体のp53の発現につき検討を行った結果を図27に示す。CAPの効果のあった10検体にはp53のmRNAの発現を認めたが、効果の見られなかった1検体にはp53の発現は見られなかった。以上の結果より、実際の患者検体においてもp53とCAPの効果の関連性が示唆された。
【0109】
次に、本発明者らは、実際の患者サンプル(J.U氏)でのCAPの効果につき検討を行った。フィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病の骨髄を採取後、フィコールで分離し、1X10/mlにRPMI(+20% FBS+PC/SM)で薄め、採取日当日から24時間・48時間後のCAP 10μM、50μM及び100μM 各濃度の効果を検討した。
【0110】
まず、MTT アッセイ及びcell countを用いて細胞増殖抑制につき検討を行ったところ、濃度依存性に細胞増殖が抑制された(図28)。
【0111】
次に、この患者サンプルでのCAPによるアポト−シス及び細胞周期についての検討を行った。結果を図29〜31に示す。CAP 100μM投与24時間後にアネキシンV陽性細胞の著明な増加を認めた。また、CAP投与後、濃度及び時間依存性にアネキシンV(+)の増加を認めた(図29)。培養48時間の条件下での、CAP濃度とアネキシンV−PI染色によるアポトーシスの検討結果を図31に、CAP濃度とアポト−シス(%)の関係を図32に示す。
【0112】
この患者サンプルを用いて、p53の発現の有無につき検討したところ、正常なp53の発現を認めた(データは示さず)。
【0113】
次に、本発明者らは、実際の慢性骨髄性白血病 慢性期の患者サンプルでのCAPの効果につき検討を行った。患者の末梢血を採取後、フィコールで分離し、1X10/mlにRPMI(+20% FBS+PC/SM)で薄め、採取日当日から24時間・48時間・72時間後のCAP 10μM、50μM及び100μM 各濃度の効果を検討した。結果を図33に示す。CAP投与により、濃度依存的・時間依存的にアネキシンV(+)の増加が認められた。
【0114】
次に我々は、急性前骨髄球性白血病の患者の末梢血を採取後、フィコールで分離し、1X10/mlにRPMI(+20% FBS+PC/SM)で薄め、採取日当日から24時間後のCAP 10μM、50μM及び100μM 各濃度の効果を検討した。
【0115】
まず、MTT アッセイ及びアネキシンV−PI 染色法を用いて細胞増殖抑制及びアポト−シス誘導につき検討を行ったところ、細胞増殖抑制およびアポト−シスの誘導は起こらなかった(図34)。
【0116】
本検体のp53の発現につき検討したところ、p53 mRNAの発現を認めなかった(データは示さず)。
【0117】
また、急性骨髄性白血病および急性前骨髄球性白血病患者サンプルへのカプサイシンの効果(アポトーシス誘導)を図39に示す。CAP投与により、濃度依存的にアネキシンV(+)の増加が認められた。
【0118】
さらに、多発性骨髄腫患者サンプルへのカプサイシンの効果を図40に示す。CAP投与により、濃度依存的に細胞増殖が抑制された。
【0119】
次に、正常者末梢血単核球でのCAP10μMおよび100μMによる細胞増殖抑制についての検討を行った。結果を図35に示す。CAP投与による細胞増殖抑制効果は認めなかった。
【0120】
正常のヒト末梢血より単核球を分離し、PHA(phytohemagglutinin)で刺激し、活性化したリンパ球(主にT細胞)1×10/mlにCAP 100μMを添加して24時間培養した時のMTTアッセイの結果を図35に示す。MTTアッセイで細胞増殖が抑制され、また、図36に示すようにアポトーシス分画が増加していることが確認された。このことは、CAPが活性化されたT細胞を抑制することを示している。また、活性化されていない正常リンパ球には影響を与えなかった(データは示さず)。これらのことは、CAPが免疫抑制剤として利用可能であることを示している。
【0121】
以上の結果から、以下の結論が導かれる。
・唐辛子の成分CAPは、NB4細胞をはじめp53を正常発現する種々の白血病、多発性骨髄腫などの造血器腫瘍細胞の細胞周期の停止を誘導した。
・その誘導には、p53の活性化を介したp21/cyclinD1の経路による細胞周期の停止および、BAX/チトクロームc/カスパーゼ−3によるアポトーシス誘導の経路が重要な働きをしていることが示唆された。
【0122】
以上の結果より、p53はNB4細胞をはじめp53を正常発現する種々の白血病、多発性骨髄腫などの造血器腫瘍細胞のアポト−シス誘導の標的分子として重要な役割を果たしていることが示唆される。
【0123】
以上の結果から予測される、CAPの作用機序を図37にまとめた。NB4細胞においてCAPは活性酸素を細胞内(あるいはミトコンドリアで)産生し、ATRなどを介してp53のSer15残基のリン酸化を起こすことにより、MDM2との会合を抑制しp53を安定化させる一方で転写を活性化する。そのことにより、一方でp21の発現の上昇・cyclinD1の低下等を開始、細胞周期をG1期で停止させる。また、一方でBAXを介しミトコンドリア膜電位を低下させ、ミトコンドリアから細胞質内にチトクロームC遊離が起こり、その後カスパーゼ9及び3あるいは8を活性化することによりアポト−シスを誘導すると考えられる。
【0124】
〔実施例2〕
1.材料と方法
(1)材料
・1’−アセトキシチャビコールアセテート:京都大学農学部大東先生、村上先生より供与
・各種造血器腫瘍細胞株:
NB4 Dr.M.Lanotte(St. Louis Hospita., Paris, France)より供与
HL−60:American Type Culture Collection(ATCC; Rockville,MD)より入手
UF−1:我々の研究室にて確立した細胞株
K562、HS−sultan、U266:理研細胞バンクより入手
・各種カスパーゼ阻害剤
Z−VAD、カスハ゜ーセ゛9阻害剤、カスハ゜ーセ゛8阻害剤:MBLより入手
・抗Fas抗体、抗Fas−ligand(Fas−L)抗体:MBLより入手
・NAC(N−アセチルシステイン):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手
・BSO(ブチオニンスルフォキシド):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手・カスパーゼ8および9活性キット:Pharmingenより入手
・白血病患者サンプル:慶応義塾大学病院入院患者及び外来患者より、文書による同意のもと末梢血または骨髄血を入手
・正常者サンプル:有志より説明と同意のもと入手
・PHA(phytohemagglutinin):Sigma Chemical(St.Louis,MO) より入手
【0125】
(2)実験方法
・各種造血器腫瘍細胞株に対する増殖抑制効果及びアポトーシスの誘導を調べる実験:各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対し1’−アセトキシチャビコールアセテート 10μM(または0−20μM)の添加培養を行い、トリパンブルー染色を用いて細胞数を算定する。
【0126】
・細胞形態を調べる実験:NB4細胞1X10 個をサイトスピンにてスライドグラスに遠心し、ギムザ染色し光学顕微鏡にて(1X10倍)観察する。
・アネキシンV、PI(Propidium Iodide)染色の実験:1X10の細胞を採取し、 アネキシンV (Pharmingen)、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSで解析し、アネキシンV陽性細胞の割合を測定する。
【0127】
・カスパーゼ3活性を調べる実験:1’−アセトキシチャビコールアセテート 10μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛3活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0128】
・細胞周期を調べる実験:1’−アセトキシチャビコールアセテートを各濃度で添加培養24時間後、1X10の細胞を採取し、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSにて、ModiFIT(登録商標)(Beckman Coulter)を用いて細胞周期を解析する。
【0129】
・発現解析(Western blot 解析)(カスパーゼ3、カスパーゼ8、Bax、チトクロームc、Smac/DIABLO及びβ−アクチン)1’−アセトキシチャビコールアセテート10μM添加培養各時間後、蛋白を採取し各レーン 15μgの蛋白を泳動し各種抗体を用いて解析する。チトクローム c, Smac/DIABRO, Baxでは細胞質分画およびミトコンドリア分画を採取し、同様に泳動し各種抗体を用いて解析する。
【0130】
・ミトコンドリア膜電位の変化を調べる実験:1’−アセトキシチャビコールアセテート 10μM添加培養12時間後、5X10の細胞を採取しローダミン123(最終濃度10μM)を投与し、15分間37℃で静置する。1500gで5分間遠心後上清を捨て、沈殿をPBSに懸濁し、PI(最終濃度 10μM)を加え、FACSにて解析する。
【0131】
・活性酸素の解析:1’−アセトキシチャビコールアセテート 10μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取し、ジヒドロエチジウム(最終濃度 10uM)をマーカーとして、FACSにて解析する。
【0132】
・Fas発現解析:1’−アセトキシチャビコールアセテート 10μM添加培養各時間後、5X10の細胞を採取し、抗Fas/CD95抗体(ZB4 MBL)(最終濃度 10ug/ml)を加え、FACSにて解析する。
【0133】
・MTT アッセイ:1’−アセトキシチャビコールアセテート を各濃度で添加培養各時間後、培養液100μlを96well plateに移し、「MTT cell proliferation kit (Roche)」の実験方法に従い、MTT labeling reagent(1X) 10μlを加え、37℃4時間静置後、MTT lysis buffer 100μlを加え、37℃にて静置後、OD450値をプレートリーダー(BioRad)にて解析する。
【0134】
2.結果
各種造血器腫瘍細胞株の増殖に対する1’−アセトキシチャビコールアセテートの効果を図41に示す。1’−アセトキシチャビコールアセテート(以下、「ACA」という)10μMの添加培養で、各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対し濃度および時間依存性に増殖抑制効果を認めた。
【0135】
NB4細胞1X10/mlにACA 10μMを添加し、HS−sultanでは4時間・NB4では12時間培養して、細胞の形態を観察した結果を図42に示す。ACA添加培養後のHS−sultan細胞株およびNB4細胞株は、アポト−シスに典型的な核の濃縮、断片化を認めた。
【0136】
フローサイトメトリー(FACS)を用いたアネキシンV , PI染色による早期アポトーシスの検討結果を図43に示す。ACA投与後、経時的にアネキシンV陽性細胞の増加を認めた。以上の結果からACAはNB4細胞およびHS−sultan細胞に、アポトーシス誘導を介して増殖を抑制することが示された。
【0137】
次に、種々のカスパーゼ阻害剤(Z−VAD、カスハ゜ーセ゛8、カスハ゜ーセ゛9阻害剤)を用いて検討した。結果を図44に示す。カスハ゜ーセ゛3,8,9阻害剤投与にてACAによるアポトーシスが解除された。また、Western blott解析でカスパーゼ 3および8のactiveformをの出現を確認した(図45)。以上の結果から、NB4におけるアポト−シスにカスパーゼ‐3,8,9が関与することが示された。
【0138】
NB4細胞1X10/mlにACA 1、5または10μM添加して24時間培養して、細胞周期を解析した結果を図54に示す。細胞周期の解析では、G1 arrest・S期の減少とともにACA 5μM投与24時間後にアポト−シスを示す、Sub−G1分画の増加を認めた。
【0139】
ACAによるアポト−シス誘導における活性酸素の産生の解析を行った。結果を図47に示す(図47はHS−sultanにおける結果であるがNB4に関しても同様の結果が得られている。データは示さず)。HS−sultan細胞では、ACA 10μM投与1時間後に、細胞内活性酸素濃度の増加が認められた。一般に細胞内には有害な活性酸素を除去するSOD、ク゛ルタチオン、カタラーセ゛、チオレト゛キシンなどの抗酸化物質が存在する。
本発明者らは、ク゛ルタチオン前駆体であるN−アセチルシステイン(NAC)によりACAによるアポートシスを抑制することができるか、また、ク゛ルタチオン阻害作用を有するフ゛チオニンスルフォキシト゛(BSO)を用いて(1mM 8時間前投与)アポト−シスが増強されるかを解析することによりク゛ルタチオン(GSH)とACAによるアポト−シスとの関連を検討した。結果を図48に示す。ク゛ルタチオン前駆体であるNAC(1mM 1時間前)を前投与し活性酸素を除去すると、ACAによるHS−sultan細胞のアポト−シス誘導が抑制されることがわかった。(NB4細胞においてもNAC 100μM 1時間前投与にてアポトーシスの誘導の抑制が得られた。データは示さず)
【0140】
また、BSO投与にてアポトーシスが促進されること、ACA投与にてGSHが低下することも確認した。(データは示さず)
【0141】
活性酸素の産生によるミトコンドリア膜電位の変化には、Bax蛋白の重要性が多数報告されている。そこで我々は、Bax蛋白の変化につきWestern blot解析を用いて解析を行った。結果を図46に示す。総Bax蛋白には大きな変動は認められなかった。しかし、ミトコンドリア分画、細胞質分画をそれぞれ採取し、Bax蛋白の発現につき検討を行ったところ、時間依存性に細胞質分画での減少とミトコンドリア分画での増加を認めた。以上の結果より、ACAによるアポトーシスの誘導にBax蛋白の関与が考えられた。また、細胞質分画においてチトクローム c,
Smac/DIABLO蛋白の発現の増加も認めた。
以上の結果より、Baxが細胞質からミトコンドリアに転送され、ミトコンドリア膜電位が変化、チトクローム cの遊離が生じ、アポトーシスが誘導されると考えられた。
ACA→ROS→Bax→カスパーゼ 9→カスパーゼ 3→アポト−シス
【0142】
ミトコンドリア膜電位の変化を検討した結果を図55に示す。ACA 10μM投与9時間後よりミトコンドリア膜電位の低下を認めた。以上の結果より、ACAによるアポト−シスはBaxを介するミトコンドリア膜電位の低下、チトクロームcの遊離、カスパーゼ 9、カスパーゼ 3を介することが示された。
【0143】
以上の結果より、ACAによる造血器腫瘍細胞のアポトーシス誘導の機序として、活性酸素の産生、Bax蛋白のミトコンドリアへの移行、ミトコンドリア膜電位の低下、カスハ゜ーセ゛9活性化の重要性が示された。
ACA→活性酸素産生→Bax→ミトコント゛リア膜電位低下→チトクローム c 遊離→カスパーゼ 9→カスパーゼ 3→アポトーシス
【0144】
カスハ゜ーセ゛8の活性化に関しては、以前よりFas(CD95)をはじめとする死受容体(Death receptor)の関与が報告されている。今回我々は、Fas/Fas−Lの関与につき抗Fas 抗体(agonistic and antagonistic 2種類)、蛋白の発現につきFACSを用いて検討を行った。
【0145】
NB4においてagonistic Fas抗体(CH11)にて、アポトーシスの誘導、antagonistic Fas抗体(ZB4)にて、アポトーシスの抑制を認めた(図50)。また、NB4における、ACA 10μM投与時のantagonistic抗体によるアポトーシスの抑制につき検討を行ったところ、ACAによるアポトーシスをほほ完全に抑制した(図50)。また、FACSにてACA投与時のFasおよびFas−Lの発現誘導を認めた(図49)。以上の結果より、ACAによるアポトーシスの誘導には、Fasの系が関与していることが示された。
【0146】
次に、本発明者らは、実際の患者サンプルでのACAの効果につき検討を行った。計2検体(急性骨髄性白血病・骨髄腫)につき、MTT アッセイにてACAの効果につき検討を行った。図51に示したように、2検体ともにACAの濃度依存性の細胞増殖抑制効果を認めた。また、アネキシンVをマーカーとしてアポトーシスの誘導についての検討も行い、ACAにてアポトーシスが誘導されていることを確認した(データは示さず)。また、FACSを用いてFasの誘導についての検討も行い、ACA添加培養にてFasが誘導されていることも確認した。以上の結果より、実際の患者検体においてもFasとACAの効果の関連性が示唆された。
【0147】
正常のヒト末梢血より単核球を分離し、PHA(phytohemagglutinin)で刺激し、活性化したリンパ球(主にT細胞)1×10/mlにACA 10μMを添加して24時間培養した時のMTTアッセイの結果を図52に示す。MTTアッセイで細胞増殖が抑制され、また、アネキシン−Vを用いたアッセイでアポトーシス分画が増加していることを確認した。(データは示さず)このことは、ACAが活性化されたT細胞を抑制することを示している。これらのことは、ACAが免疫抑制剤として利用可能であることを示している。
【0148】
以上の結果から、以下の結論が導かれる。
・食用生姜の成分1’−アセトキシチャビコールアセテートは、NB4およびHS−sultan細胞に対し、アポト−シスと細胞周期の停止を誘導した。
・その誘導には、活性酸素の産生の経路によるカスハ゜ーセ゛9及び3の活性化および、Fasの系を介したカスハ゜ーセ゛8及び3の活性化によるアポトーシス誘導の経路が重要な働きをしていることが示唆された。
【0149】
以上の結果より、Fasおよび活性酸素はNB4およびHS−sultan細胞のアポト−シス誘導の標的分子として重要な役割を果たしていることが示唆される。
【0150】
以上の結果から予測される、ACAの作用機序を図53にまとめた。NB4およびHS−sultan細胞においてACAは活性酸素を細胞内(あるいはミトコンドリアで)産生し、BAXを細胞質からミトコンドリアに移行させることにより、ミトコンドリアの膜電位を低下させる。その後、チトクローム cがミトコンドリアから細胞質に放出され、カスハ゜ーセ゛9を活性化し、カスハ゜ーセ゛3が活性化しアポトーシスが誘導される。
一方で、Fasの系を介し、カスハ゜ーセ゛8を活性化させ、カスハ゜ーセ゛3を活性化し、双方の系を介し非常に早期にアポト−シスを誘導すると考えられる。
【0151】
〔実施例3〕
1.材料と方法
(1)材料
・カフェイン:Sigmaより入手
・各種造血器腫瘍細胞株:
NB4 Dr.M.Lanotte(St. Louis Hospita., Paris, France)より供与
・各種カスパーゼ阻害剤
Z−VAD、カスハ゜ーセ゛9阻害剤、カスハ゜ーセ゛8阻害剤:MBLより入手
【0152】
(2)実験方法
各種造血器腫瘍細胞株に対する増殖抑制効果及びアポトーシスの誘導を調べる実験:造血器腫瘍細胞株NB4(1X10/ml)に対しカフェイン4 mMの添加培養を行い、トリパンブルー染色を用いて細胞数を算定する。
【0153】
細胞周期を調べる実験:カフェイン4 mM添加培養各時間後、1X10の細胞を採取し、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSにて、ModiFIT(登録商標)(Beckman Coulter)を用いて細胞周期を解析する。
【0154】
アネキシンV、PI(Propidium Iodide)染色の実験:1X10の細胞を採取し、アネキシンV (Pharmingen)、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSで解析し、アネキシンV陽性細胞の割合を測定する。
【0155】
カスパーゼ3活性を調べる実験:カフェイン4 mM添加培養各時間後、1X10の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛3活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0156】
発現解析(Western blot 解析)(p53、pTyr−cdc 2、cdc 2、cdc 25c、Bax、p21WAF1/CIPI、cyclin B1及びSer 15のリン酸化p53)(pTyr−cdc 2、cdc 2、cdc 25c、p21WAF1/CIPI及びcyclin B1は、細胞周期関連蛋白である)カフェイン4 mM添加培養各時間後、蛋白を採取し各レーン 15μgの蛋白を泳動し各種抗体を用いて解析する。
【0157】
ミトコンドリア膜電位の変化を調べる実験:カフェイン4 mM添加培養各時間後、1X10の細胞を採取しローダミン123(最終濃度10μM)を投与し、15分間37℃で静置する。1500gで5分間遠心後上清を捨て、沈殿をPBSに懸濁し、PI(最終濃度 10μM)を加え、FACSにて解析する。
【0158】
2.結果
結果を図56〜59に示す。
【0159】
カフェインは時間(0−96 時間)(濃度は4 mM)および濃度(0−8 mM)依存性に白血病細胞株NB4の増殖を抑制した(図56A)。さらに、その際の細胞周期を検討すると、G2/M期に細胞周期は停止した(図56B)。
【0160】
カフェインは、カスパーゼ3の活性を増加させ(図57A)、アネキシンVによる検討では、カフェインン 4 mM, 72 時間処理でアネキシンV陽性細胞が56.9%と増加し、アポトーシスが誘導された(図57B)。さらに、カスパーゼ阻害剤Z−VAD(20 μM)により、カフェイン(4 mM)によるアポトーシス誘導は阻害され(図57B)、カフェインによるアポトーシス誘導は、カスパーゼ依存性であった。また、同時にミトコンドリアの膜電位が低下し、チトクロームcが誘導されることより(図57C)、ミトコンドリアを介するアポトーシス誘導であることが明らかになった。
【0161】
アポトーシスおよび細胞周期関連タンパクを検討すると、カフェイン処理にて、p53の増加、リン酸化cdc2の増加、Bax, p21の誘導が認められた(図58A)。
さらに、興味あることにp53のセリン15残基のリン酸化が誘導された(図58B)。
【0162】
カフェインによる白血病細胞の細胞周期停止、アポトーシス誘導におけるp53の意義を検討するために、p53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(AS)を作製し、細胞内のp53をノックアウトした状態にてカフェインの効果を検討した(図59)。操作手順は実施例1の記載に従った。但しカプサイシン50μMの代わりにカフェイン4mMを用いた。また、NB4細胞にカフェイン及びp53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチチドを添加して、24時間培養した時のp53、β−アクチン、pTyr−cdc 2及びcdc 2の発現も調べた。ASによりp53をノックアウトすると、カフェインによる白血病細胞のアポトーシス誘導はキャンセルされた(図59B)。以上より、カフェインは白血病細胞のp53を標的とし、そのセリン15残基をリン酸化することにより、白血病細胞の細胞周期停止およびアポトーシスを誘導すると考えられた。
【0163】
〔実施例4〕
1.材料と方法
(1)材料
・(−)−Epigallocatechin−3−gallate(以下、「EGCG」と記す):和光純薬より入手
・各種造血器腫瘍細胞株:
NB4 Dr.M.Lanotte(St. Louis Hospita., Paris, France)より供与
HL−60:American Type Culture Collection(ATCC; Rockville,MD)より入手
UF−1:我々の研究室にて確立した細胞株
U937:理研細胞バンクより入手
Kasumi−1:広島大学原医研 麻生博也先生より供与
THP−1:理研細胞バンクより入手
・各種抗酸化剤
カタラーゼ:Sigmaより入手
super oxide dismutase(以下、「SOD」と記す):和光純薬より入手
・各種カスパーゼ阻害剤
カスハ゜ーセ゛9阻害剤、カスハ゜ーセ゛8阻害剤:MBLより入手
カスハ゜ーセ゛3阻害剤:Calbiochem (La Jolla, CA)より入手
・DNAマイクロアレイ:TOYOBO Co.Ltdより入手
【0164】
(2)実験方法
各種造血器腫瘍細胞株に対する増殖抑制効果及びアポトーシスの誘導を調べる実験:各種造血器腫瘍細胞株(2X10/ml)に対しEGCGの添加培養を行い、トリパンブルー染色を用いて細胞数を算定する。
【0165】
細胞周期を調べる実験:EGCG 20 μM添加培養各時間後、2X10の細胞を採取し、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSにて、ModiFIT(登録商標)(Beckman Coulter)を用いて細胞周期を解析する。
【0166】
DNAラダー形成を調べる実験:各種造血器腫瘍細胞株2X10/mlにEGCG 20 μMを添加して3時間培養後に、DNAを採取し、2% アガロースゲルにて電気泳動しラダー形成の有無につき検討する。
【0167】
細胞形態を調べる実験:各種造血器腫瘍細胞株2X10 個をサイトスピンにてスライドグラスに遠心し、ギムザ染色し光学顕微鏡にて(1X10倍)観察する。
【0168】
アネキシンV、PI(Propidium Iodide)染色の実験:2X10の細胞を採取し、アネキシンV (Pharmingen)、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSで解析し、アネキシンV陽性細胞の割合を測定する。
【0169】
カスパーゼ3活性を調べる実験:EGCG 20 μM添加培養各時間後、2X10の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛3活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0170】
発現解析(Western blot 解析)(p53、pTyr−cdc 2、cdc 2、cdc 25c、Bax、p21WAF1/CIPI、cyclin B1及びSer 15のリン酸化p53)(pTyr−cdc 2、cdc 2、cdc 25c、p21WAF1/CIPI及びcyclin B1は、細胞周期関連蛋白である。)EGCG 20 μM添加培養各時間後、蛋白を採取し各レーン 15μgの蛋白を泳動し各種抗体を用いて解析する。
【0171】
ミトコンドリア膜電位の変化を調べる実験:EGCG 20 μM添加培養各時間後、2X10の細胞を採取しローダミン123(最終濃度10μM)を投与し、15分間37℃で静置する。1500gで5分間遠心後上清を捨て、沈殿をPBSに懸濁し、PI(最終濃度 10μM)を加え、FACSにて解析する。
【0172】
活性酸素の解析:EGCG 20 μM添加培養各時間後、2X10の細胞を採取し、ジヒドロエチジウム(最終濃度 10 μM)をマーカーとして、FACSにて解析する。
【0173】
2.結果
結果を図61〜74に示す。なお、緑茶成分カテキンには種々の誘導体が存在するが、最も活性が高いとされるEGCGを実験に用いた(図60)。
【0174】
EGCGは種々の白血病細胞株(NB4, U937, Kasumi−1, UF−1, HL60, THP−1)の増殖を濃度および時間依存的に抑制した(図61)。特に、NB4細胞への効果が著しかった。
【0175】
EGCG 10, 20 μM、24時間処理にて、種々の白血病細胞株ではアネキシンV陽性細胞が誘導され、EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導が確認された(図62)。さらに、ギムザ染色により形態学的に検討するとEGCG処理により、白血病細胞は核の濃染、分断化、アポトーシス小体の出現などアポトーシスに特異的な所見が認められた(図63)。同時に、ゲノムDNAを抽出してゲル上で泳動すると、アポトーシスに典型的なラダー形成が認められた(図64)。以上より、種々の方法により、EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導が確認された。
【0176】
細胞周期はEGCG処理にてG1期に停止した(図65)。
【0177】
EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導は抗酸化剤、カタラーゼ, SOD (super oxide dismutase)によりキャンセルされた(図66)。また、EGCGによるラダー形成もカタラーゼによりキャンセルされた(図64)。したがって、EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導は活性酸素(ROS)を介する可能性が示唆された。
【0178】
EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導では、カスパーゼ 3の活性が誘導された(図67)。また、阻害剤による実験ではカスパーゼ3, カスパーゼ9に特異的な阻害剤でアポトーシス誘導は阻害されたが、カスパーゼ8特異的阻害剤では抑制されなかった(図68)。したがって、EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導はミトコンドリアを介するものと考えられた。
【0179】
EGCG処理にて種々の白血病細胞ではROSの産生、MMP(ミトコンドリア膜電位)の低下が認められた(図69)。NB4細胞で詳細に検討したところ、EGCG 20 μM処理にて時間依存的にROS産生、ミトコンドリア膜電位の低下が認められた(図70)。
【0180】
EGCG処理した際のアポトーシス、細胞周期関連タンパクについてWestern blotにて発現を検討した。EGCG処理にてアポトーシス誘導に関与するBaxが誘導されたが、抗酸化剤カタラーゼ処理にて発現は抑制された(図71)。p53の誘導も認められたが、やはりカタラーゼで発現は抑制された(図72)。したがって、EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導の引き金になるROSはBax, p53の誘導に直接関与するものと考えられる。EGCG処理によって、ミトコンドリアの膜電位が低下するが、その際にミトコンドリアから細胞質にチトクロームcが放出されることが明らかになり、またこの放出はカタラーゼで抑制された(図73)。
【0181】
EGCGによる白血病細胞のアポトーシス誘導機構のまとめを図74に示す。EGCGは活性酸素(ROS; reactive oxygen species)を産生し、ROSがBaxを誘導することで、ミトコンドリアの膜電位を低下させ、ミトコンドリアからのチトクロームcの細胞質への放出を促進する。チトクロームcはカスパーゼ9, カスパーゼ3を活性化し、白血病細胞のアポトーシスを誘導する。また、同時にEGCGはp53の発現も誘導するが、このことによっても細胞周期停止、アポトーシス誘導シグナルが入るものと思われるが、直接的な証明はしていない。カプサイシン、カフェインではp53のセリン15残基のリン酸化が証明され、それらの誘導に関与することが明らかとなった。
【0182】
〔実施例5〕
1.材料と方法
(1)材料
・クルクミン:和光純薬より入手
・各種造血器腫瘍細胞株:
U266:理研細胞バンクより入手
HS−Sultan:理研細胞バンクより入手
RPMI1640:理研細胞バンクより入手
IM9:理研細胞バンクより入手
【0183】
(2)実験方法
各種造血器腫瘍細胞株に対する増殖抑制効果及びアポトーシスの誘導を調べる実験:各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対しクルクミン 5、10、20μMの添加培養を行い、トリパンブルー染色を用いて細胞数を算定する。
【0184】
細胞周期を調べる実験:クルクミン 5、10、20μMの添加培養12時間後、1X10の細胞を採取し、アネキシンV(最終濃度 5μg/ml)をマーカーとしてFACSにて、ModiFIT(登録商標)(Beckman Coulter)を用いて細胞周期を解析する。
【0185】
細胞形態を調べる実験:HS−Sultan細胞1X10 個をサイトスピンにてスライドグラスに遠心し、ギムザ染色し光学顕微鏡にて(1X10倍)観察する。
【0186】
アネキシンV、PI(Propidium Iodide)染色の実験:1X10個の細胞を採取し、アネキシンV (Pharmingen)、PI(最終濃度 0.5μg/ml)をマーカーとしてFACSで解析し、アネキシンV陽性細胞の割合を測定する。
【0187】
カスパーゼ3活性を調べる実験:クルクミン10μM添加培養各時間後、1X10個の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛3活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0188】
カスパーゼ8活性を調べる実験:クルクミン10μM添加培養各時間後、1X10個の細胞を採取し、カスハ゜ーセ゛8活性キット(Pharmingen)を用いて、FACSにて活性を測定する。
【0189】
MTTアッセイ:各種造血器腫瘍細胞株(1X10/ml)に対しクルクミン 5、10、20μMの添加培養を48時間行い、培養液100μlを96well plateに移し、「MTT cell proliferation kit (Roche)」の実験方法に従い、MTT labeling reagent(1X) 10μlを加え、37℃4時間静置後、MTT lysis buffer 100μlを加え、37℃にて静置後、OD450値をプレートリーダー(BioRad)にて解析する。
【0190】
2.結果
結果を図76〜81に示す。
【0191】
ウコン成分クルクミンの構造式を図75に示す。
【0192】
種々の濃度のクルクミンを骨髄腫細胞(HS−Sultan, RPMI1640, U266, IM9)に添加し、48時間後に細胞増殖をMTT アッセイにて検討すると、クルクミンは濃度依存性に骨髄腫細胞の増殖を抑制した(図76)。
【0193】
HS−Sultan細胞を用いてアネキシンVにより検討したところクルクミンは濃度依存性にアネキシンV陽性細胞を誘導した(図77)。また、ギムザ染色による形態学的観察においても、アポトーシスに特異的な所見が得られた(図78)。
【0194】
クルクミンは時間依存的にカスパーゼ3, カスパーゼ8活性を誘導した(図79,80)。
【0195】
以上の結果から、以下の結論が導かれる。
・クルクミンは各種骨髄腫細胞株のアポトーシスを早期に誘導した。
・クルクミンによるHS−sultanのアポトーシス誘導はカスパーゼ−8/カスパーゼ−3経路を介していると考えられた。
・ミトコンドリア膜電位の低下、カスパーゼ−9活性化を認めず、ミトコンドリア非依存性のアポトーシス経路が考えられた。
・活性酸素濃度の上昇を認めたが、アポトーシス誘導の直接の原因ではないと考えられた。
・カスパーゼ−8の活性化を認めるが、Fas非依存性であり、他のカスパーゼ−8活性化経路の関与が示唆された。
【0196】
以上のことから予測される、クルクミンによる骨髄腫細胞のアポトーシス誘導機構のまとめを図81に示す。
【0197】
【発明の効果】
従来の抗癌剤を主体とした治療法に対し抵抗性の造血器腫瘍患者や、副作用の強い症例に対し、食品成分でもある唐辛子成分カプサイシン、食用生姜成分1’−アセトキシチャビコールアセテート、コーヒー成分カフェイン、緑茶成分カテキン及びウコン成分クルクミンおよびそれらの誘導体は抗腫瘍効果を有し、有効な副作用の少ない治療法となる。また、造血器腫瘍の治療成績の向上が期待できる。さらに、免疫抑制剤としても有用である。また、カプサイシン、カフェイン、カテキンおよびそれらの誘導体は、p53を標的分子とする分子標的治療薬としても有用である。
【0198】
【配列表】
Figure 2004075666
Figure 2004075666
Figure 2004075666
【0199】
【配列表フリーテキスト】
【配列番号1】
配列番号1は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す。
【0200】
【配列番号2】
配列番号2は、コントロールオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す。
【0201】
【配列番号3】
配列番号3は、ミスマッチオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】各種造血器腫瘍細胞株の増殖に対するCAPの効果を示す。
【図2】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して培養した時の培養時間と細胞数を示す。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある。
【図3】NB4細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 0μM、1μM、10μM、20μM、50μM、100μM及び1000μMを添加して培養した時のCAP濃度とアネキシンV陽性細胞の%を示す。
【図4】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、12時間、24時間、72時間培養した時の細胞周期解析の結果を示す。
【図5】NB4細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 0μM(コントロール)、1μM、10μM、20μM、50μM、100μM及び1mMを添加して培養した時の細胞周期解析の結果を示す。
【図6】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、24時間、48時間、72時間培養した時のラダー形成の結果を示す。
【図7】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、24時間培養した時の細胞の形態を観察した結果を示す(右)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左)。
【図8】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、24時間培養した時の細胞周期の解析結果を示す(右)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左)。
【図9】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、24時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す(右)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左)。
【図10】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、3時間、6時間、9時間、12時間、24時間培養した時のカスパーゼ3の活性を示す。
【図11】CAPによるアポトーシスに対する、カスパーゼ阻害剤の効果を示す。
【図12】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、24時間、48時間培養した時のプロカスパーゼ3と活性型カスパーゼ3の発現解析の結果を示す。
【図13】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、12時間、24時間、48時間、72時間培養した時のアポトーシス関連タンパク質の発現解析の結果を示す。
【図14】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して9時間培養した時のミトコンドリア膜電位(低膜電位の占有率)を示す(右)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左)。
【図15】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、24時間、48時間培養した時のチトクロームC及びβ−アクチンの発現解析の結果を示す。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある。
【図16】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、12時間、24時間、48時間、72時間培養した時の細胞周期関連タンパク質の発現解析(Western blott解析)の結果を示す。
【図17】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、0時間、12時間、24時間、48時間、72時間培養した時のp53関連タンパク質の発現解析の結果を示す。
【図18】NB4細胞1×10/mlにCAP 100μMを添加して、12時間、24時間、48時間、72時間培養した時の、Ser15がリン酸化されたp53並びにp53の発現解析の結果を示す。
【図19】CAPによるアポトーシスに対する、ワートマニン(p53リン酸化酵素の阻害剤)の効果を示す(右の棒)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左の棒)。
【図20】CAPによるアポトーシスに対する、ピフィスリンα(p53に対する特異的阻害剤)の効果を示す(右の棒)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左の棒)。
【図21】CAPによる細胞周期の停止に対する、ピフィスリンα(p53に対する特異的阻害剤)の効果を示す(右下)。コントロール(CAPの添加なし)(左上)、CAP 100μMのみ添加(右上)、ピフィスリンα 100 nMのみ添加(左下)の結果も併せて示してある。
【図22】p53遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果(アポトーシス、細胞周期の停止)をまとめた。
【図23】CAPによるアポトーシスに対する、p53遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果を示す。
【図24】細胞内活性酸素の産生に対する、CAPの効果を示す。
【図25】CAPによるアポトーシスに対する、N−アセチルシステイン(NAC)(グルタチオン前駆体)の効果を示す(右の棒)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(左の棒)。
【図26】CAPによる細胞周期の停止に対する、NACの効果を示す(右下)。コントロール(CAPの添加なし)(左上)、CAP 100μMのみ添加(左下)、NAC 100 μMのみ添加(右上)の結果も併せて示してある。
【図27】白血病および骨髄腫患者の骨髄細胞におけるp53及びβ−アクチンの発現解析の結果を示す。
【図28】白血病患者の骨髄細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 0μM、10μM、50μM、100μMを添加して、48時間培養した時の、CAP濃度とMTT アッセイにおけるOD450値を示す。
【図29】白血病患者の末梢血細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 10μM、50μM及び100μMを添加して培養した時の培養時間とアネキシンV陽性細胞の%を示す。
【図30】白血病患者の骨髄細胞1×10/mlに、CAP 100μMを添加して、24時間培養した時の、アネキシンV陽性の細胞数を示す(灰色の線)。コントロール(CAPの添加なし)の結果も併せて示してある(黒色の線)。
【図31】白血病患者の骨髄細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 0μM(コントロール)、10μM、50μM及び100μMを添加して48時間培養した時の細胞周期解析の結果を示す。
【図32】白血病患者の骨髄細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 0μM(コントロール)、10μM、50μM及び100μMを添加して48時間培養した時のアポトーシス(%)の結果を示す。
【図33】CML CP患者の末梢血細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 10μM、50μM及び100μMを添加して0時間、24時間、48時間、72時間培養した時の培養時間とアネキシンV陽性細胞の%を示す。
【図34】PLL患者の末梢血細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 10μM、50μM及び100μMを添加して0時間、24時間、48時間培養した時の培養時間と細胞生存率(%)を示す。
【図35】正常者の末梢血細胞1×10/mlに、それぞれ、CAP 10μM、100μMを添加して、0時間、24時間、48時間培養した時の、培養時間とMTT アッセイのOD450値を示す。
【図36】PHA(phytohemagglutinin)刺激により活性化したリンパ球 1 x 10/mlにCAP 100 μMを添加し、24時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す。コントロール(上)、CAPを添加(上から2段目)、PHAによる活性化リンパ球(上から3段目)、活性化リンパ球にCAP添加(下段)
【図37】CAPの作用機序を説明するスキームである。
【図38】CAPによるアポトーシスに対する、カスパーゼ阻害剤の効果を示す(FACS解析による)。
【図39】急性骨髄性白血病および急性前骨髄球性白血病患者サンプルへのカプサイシンの効果(アポトーシス誘導)を示す。
【図40】多発性骨髄腫患者サンプルへのカプサイシンの効果を示す。
【図41】各種造血器腫瘍細胞株1×10/mlに、それぞれ、ACA 0μM、1μM、5μM、10μM、20μMを添加して培養した時のACA濃度と細胞数を示す(左図)。各種造血器腫瘍細胞株1×10/mlにACA 10μMを添加して、0時間、6時間、12時間、24時間、48時間培養した時の培養時間と細胞数を示す(右図)。
【図42】HS−sultan細胞およびNB4細胞1×10/mlにACA 10μMを添加して、4時間または12時間培養した時の細胞の形態を観察した結果を示す(左 NB4細胞/右 HS−sultan細胞)。コントロール(ACAの添加なし)の結果も併せて示してある(上)。
【図43】HS−sultan細胞1×10/mlにACA 10μMを添加して、各種時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す。
【図44】ACAによるアポトーシスに対する、カスパーゼ阻害剤の効果を示す。
【図45】NB4細胞1×10/mlにACA 10μMを添加して、0時間、3時間、6時間、12時間培養した時のカスハ゜ーセ゛3および8タンパクの発現解析の結果を示す。
【図46】HS−sultan細胞1×10/mlにACA 10μMを添加して、0時間、1時間、3時間培養した時の総Bax、ミトコンドリア分画及び細胞質分画のBax、細胞質分画のチトクローム cおよびSmac/DIABLOの発現解析の結果を示す。
【図47】細胞内活性酸素の産生に対する、ACAの効果を示す。
【図48】ACAによるアポトーシスに対する、N−アセチルシステイン(NAC)(グルタチオン前駆体)の効果を示す(右の棒)。コントロール(ACAの添加なし)の結果も併せて示してある(左の棒)。
【図49】NB4における、ACAによるFas発現に対する効果を示す(左図)。また、HS−sultanにおける、ACAによるFas発現に対する効果を示す(右図)。
【図50】NB4における、抗Fas抗体(アゴニストおよびアンタゴニスト)のアポトーシスの誘導/抑制効果を示す。
【図51】多発性骨髄腫患者の末梢血細胞(左図)および白血病患者の骨髄細胞(右図)1×10/mlに、それぞれ、ACA 0μM、1μM、5μM、10μMを添加して、24時間培養した時の、ACA濃度とMTT アッセイにおけるOD450値を示す。(左図)
【図52】PHA(phytohemagglutinin)刺激により活性化したリンパ球1×10/mlに、ACA 10μMを添加して、24時間培養した時のMTT アッセイにおけるOD450値を示す(右の棒)。コントロール(ACAの添加なし)の結果も併せて示してある(左の棒)。
【図53】ACAの作用機序を説明するスキームである。
【図54】NB4細胞1×10/mlに、それぞれ、ACA 0μM(control)、1μM、5μMおよび10μMを添加して培養した時の細胞周期解析の結果を示す。
【図55】NB4細胞1×10/mlにACA 10μMを添加して12時間培養した時のミトコンドリア膜電位(低膜電位の占有率)を示す(右)。コントロール(ACAの添加なし)の結果も併せて示してある(左)。
【図56】カフェインがNB4細胞の増殖能(図56のA)、細胞周期(図56のB)に及ぼす影響を示す。図56のBは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mMを添加して、24時間、48時間、72時間、96時間、120時間培養した時の細胞周期解析の結果を示す。コントロール(カフェインの添加なし)の結果も併せて示してある。
【図57】カフェインによるNB4細胞のアポトーシス誘導がミトコンドリア依存性であることを示す。図57のAは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mMを添加して、72時間培養した時のカスパーゼ3の活性を示す。図57のBは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mMを添加して、72時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す。コントロール(カフェインの添加なし)の結果も併せて示してある。図57のCは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mMを添加して、72時間培養した時のミトコンドリア膜電位を示す。コントロール(カフェインの添加なし)の結果も併せて示してある。また、チトクロームcの発現解析結果を枠で囲って上部に示した。
【図58】カフェイン処理NB4細胞におけるアポトーシス、細胞周期関連タンパクの発現解析の結果を示す。
【図59】カフェインによるNB4細胞のアポトーシス誘導におけるp53の意義を示す。図59のAは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mM及びp53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド1 μMを添加して、24時間培養した時のp53及びβ−アクチンの発現解析(Western blott解析)の結果を示す(MS)。カフェインの添加なし(コントロール)、p53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドのみ添加(AS)、カフェインのみ添加(CS)の結果も併せて示してある。図59のBは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mM及びp53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド1 μMを添加して、24時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す(AS+カフェイン)。カフェインの添加なし(コントロール)、p53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドのみ添加(AS)、カフェインのみ添加(カフェイン)の結果も併せて示してある。図59のCは、NB4細胞1×10/mlにカフェイン 4 mM及びp53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド1 μMを添加して、24時間培養した時のpTyr−cdc 2、cdc 2及びβ−アクチンの発現解析(Western blott解析)の結果を示す(カフェイン+AS)。カフェインの添加なし(コントロール)、p53に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドのみ添加(AS)、カフェインのみ添加(カフェイン)の結果も併せて示してある。
【図60】緑茶に含まれる多価ポリフェノールのうち主なものの構造式を示す。
【図61】各種造血器腫瘍細胞株の増殖に対するEGCGの効果を示す。左図は、各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlに、それぞれ、EGCG 0、10、20及び50μMを添加して、24時間培養した時のEGCG濃度とViabilityを示す。右図は、各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 10μMを添加して培養した時の培養日数とViabilityを示す。
【図62】各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 10μM又は20μMを添加して、24時間培養した時のアネキシンVとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す。EGCGの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある。
【図63】各種造血器腫瘍細胞株1×10/mlにEGCG 20μMを添加して、24時間培養した時の細胞の形態を観察した結果を示す。EGCGの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある。
【図64】各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、3時間(U937細胞については12時間)培養した時のラダー形成の結果(EGCG 20μM 3hr)を示す。EGCGの添加なしの結果(コントロール)も併せて示してある。さらに、各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μM及びカタラーゼ 500U/mlを添加して、3時間(U937細胞については12時間)培養した時のラダー形成の結果(EGCG 20μM +カタラーゼ)を示す。
【図65】各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、24時間培養した時の細胞周期解析の結果を示す(右)。EGCGの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある(左)。
【図66】EGCGが誘導するアポトーシスに対する抗酸化剤の効果を示す。各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlに、EGCG 20μM及びカタラーゼ 500 U/ml(EGCG 20μM+catalase 500 U/ml)又はSOD 500 U/ml(EGCG 20μM+SOD 500 U/ml)を添加して、24時間培養した時のViabilityを示す。EGCGの添加なし(コントロール)、EGCGのみ添加(EGCG 20μM)の結果も併せて示してある。
【図67】各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、6時間培養した時のカスパーゼ3の活性を示す。
【図68】NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μM及びカスパーゼ阻害剤カスパーゼ−3阻害剤 10 μM, カスパーゼ−8阻害剤 20 μM, カスパーゼ−9阻害剤 50 μMを添加して、2時間培養した時にアポトーシス誘導が見られた細胞の百分率を示す。EGCGの添加なし(コントロール)、EGCGのみ添加(EGCG 20μM)の結果も併せて示してある。
【図69】細胞内活性酸素の産生(ROS)及びミトコンドリア膜電位(MMP)に対する、EGCGの効果を示す。左図は、各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、3時間培養した時の活性酸素の産生を示す。右図は、各種造血器腫瘍細胞株2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、3時間培養した時のミトコンドリア膜電位の低下を示す。EGCGの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある(黒ベタで表示)。
【図70】細胞内活性酸素の産生及びミトコンドリア膜電位に対する、EGCGの効果の経時変化を示す。上図は、NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、3時間、6時間及び12時間培養した時の活性酸素の産生を示す。下図は、NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、3時間、6時間及び12時間培養した時のミトコンドリア膜電位の低下を示す。EGCGの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある(黒ベタで表示)。
【図71】上図は、NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、0時間、3時間、6時間培養した時のBcl−2、Bcl−XL、Bax、アクチンの発現解析の結果を示す。下図は、UF−1細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、0時間、3時間、6時間培養した時のBcl−2、Bcl−XL、Bax、アクチンの発現解析の結果を示す。さらに、NB4細胞またはUF−1細胞2×10/mlにEGCG 20μM及びカタラーゼ 500 U/mlを添加して、1時間培養した時のBcl−2、Bcl−XL、Bax、アクチンの発現解析の結果(EGCG 20μM + カタラーゼ500 U/ml)も示す(上図及び下図)。
【図72】NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、0時間、3時間、6時間培養した時のp53、p27、アクチンの発現解析の結果を示す。さらに、NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μM及びカタラーゼ 500 U/mlを添加して、1時間培養した時のp53、p27、アクチンの発現解析の結果(EGCG 20μM +カタラーゼ 500 U/ml)も示す。
【図73】上図は、NB4細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、0時間、3時間培養した時の細胞質(Cytocolic cyt.c)及びミトコンドリア(Mitochondrial cyt.c)におけるチトクロームcならびにアクチンの発現解析の結果を示す。下図は、UF−1細胞2×10/mlにEGCG 20μMを添加して、0時間、3時間培養した時の細胞質及びミトコンドリアにおけるチトクロームc ならびにアクチンの発現解析の結果を示す。さらに、NB4細胞またはUF−1細胞2×10/mlにEGCG 20μM及びカタラーゼ 500 U/mlを添加して、1時間培養した時の細胞質及びミトコンドリアにおけるチトクロームcならびにアクチンの発現解析の結果(EGCG 20μM + カタラーゼ500 U/ml)も示す(上図及び下図)。
【図74】EGCGの作用機序を説明するスキームである。
【図75】クルクミンの構造式を示す。
【図76】各種造血器腫瘍細胞株の増殖に対するクルクミンの効果を示す。各種造血器腫瘍細胞株1×10/mlに、それぞれ、クルクミン 0、5、10及び20μMを添加して、48時間培養した時のViabilityを示す。
【図77】上図は、HS−sultan細胞1×10/mlに、それぞれ、クルクミン 5、10及び20μMを添加して、12時間培養した時のアネキシン VとPI染色による早期アポトーシスの検討結果を示す。下図は、HS−sultan細胞1×10/mlに、それぞれ、クルクミン 5、10及び20μMを添加して、12時間培養した時の細胞周期解析の結果を示す。クルクミンの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある(上図及び下図)。
【図78】HS−sultan細胞1×10/mlにクルクミン 10μMを添加して、24時間培養した時の細胞の形態を観察した結果を示す(右)。クルクミンの添加なし(コントロール)の結果も併せて示してある(左)。
【図79】HS−sultan細胞1×10/mlにクルクミン10 μMを添加して、0、1,3、6時間培養した時のカスパーゼ3の活性を示す。
【図80】HS−sultan細胞1×10/mlにクルクミン 10μMを添加して、0、1,3、6時間培養した時のカスパーゼ8の活性を示す。
【図81】クルクミンの作用機序を説明するスキームである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a therapeutic agent for hematopoietic tumors, an immunosuppressant, and a molecular target therapeutic agent targeting p53. More specifically, the present invention relates to a compound capable of activating caspase or a pharmacologically acceptable salt thereof. The present invention relates to a therapeutic agent for hematopoietic tumors, an immunosuppressant, and a molecular target therapeutic agent targeting p53.
[0002]
[Prior art]
Various treatments are currently being applied to hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma, and malignant lymphoma, including chemotherapy with anticancer drugs and hematopoietic stem cell transplantation. Due to various problems such as resistance problems and fatal complications such as graft-versus-host disease at the time of hematopoietic stem cell transplantation, the long-term survival rate of patients with the disease is still low. Therefore, it is indispensable to develop a new treatment for hematopoietic tumors with few side effects, which is replaced by hematopoietic stem cell transplantation or treatment with anticancer agents. To date, there have been many reports of chemicals that suppress the growth of tumor cells, but very few have actually been put into practical use, and their molecular mechanisms are still largely unknown. There is also a need for inventions of new molecular targeted therapies that target only the involved molecules.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a new therapeutic agent for hematopoietic tumors with few side effects.
[0004]
Another object of the present invention is to provide a new immunosuppressant having few side effects.
[0005]
It is a further object of the present invention to provide a molecularly targeted therapeutic agent that targets a molecule involved in the growth of new hematopoietic tumor cells with few side effects.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made intensive efforts to solve the above-mentioned problems, and as a result, a chili pepper component capsaicin, an edible ginger component 1′-acetoxychavicol acetate, a coffee component caffeine, a green tea component catechin, and a turmeric component curcumin are used as hematopoietic tumors. It was found that the proliferation of cells was suppressed. It was also confirmed that these compounds produce active oxygen, activate caspases, and induce apoptosis in cells. The present invention has been completed based on these findings.
[0007]
The gist of the present invention is as follows.
(1) A therapeutic agent for hematopoietic tumors, comprising a compound capable of activating caspase or a pharmacologically acceptable salt thereof.
(2) The compound capable of activating caspase is at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, 1′-acetoxychavicol acetate, caffeine, catechin, curcumin, and derivatives thereof (1) The therapeutic agent as described.
(3) An immunosuppressant containing a compound capable of activating caspase or a pharmacologically acceptable salt thereof.
(4) The compound capable of activating caspase is at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, 1′-acetoxychavicol acetate, caffeine, catechin, curcumin and derivatives thereof (3) The immunosuppressant according to any one of the preceding claims.
(5) A molecular targeted therapeutic agent targeting p53, comprising at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, caffeine, catechin and derivatives thereof or a pharmacologically acceptable salt thereof.
[0008]
Caspases are cysteine proteases that are directly involved in the execution of cell death (apoptosis), which are activated by various stimuli and lead to irreversible cell function. Activation of caspase can be confirmed using, for example, a caspase activity kit (Pharmigen).
[0009]
Capsaicin is a food ingredient contained in chili, so treatment of hematopoietic tumors with capsaicin and its derivatives is considered a safe treatment with fewer side effects, unlike conventional chemotherapy with anticancer drugs . Acute oral toxicity of capsaicin (LD50) Is 60-70 mg / kg for rats. The clinical application of capsaicin and its derivatives as new therapeutic agents for hematopoietic tumors is expected to improve the long-term prognosis of hematopoietic tumors. Similarly, capsaicin and its derivatives can be used as a safe immunosuppressant with few side effects and as a molecular target therapeutic drug targeting p53.
[0010]
1′-acetoxychavicol acetate is a food ingredient contained in edible ginger. Therefore, treatment of hematopoietic tumors using 1′-acetoxychavicol acetate and its derivatives is more difficult than conventional chemotherapy with anticancer drugs. However, it is considered a safe treatment with few side effects. Acute oral toxicity of 1'-acetoxychavicol acetate (LD50) Is 1 g / kg for mice and 50 mg / kg or more for intraperitoneal administration. The clinical application of 1'-acetoxychavicol acetate and its derivatives as a new therapeutic agent for hematopoietic tumors is expected to improve the long-term prognosis of hematopoietic tumors. Similarly, 1'-acetoxychavicol acetate and its derivatives can also be used as safe immunosuppressants with few side effects.
[0011]
Caffeine is a component contained in tea, coffee, etc., and therefore, treatment of hematopoietic tumors using caffeine and its derivatives is a safe treatment with few side effects unlike conventional chemotherapy with anticancer drugs It is considered a law. Acute oral toxicity of caffeine (LD50) Is 174 to 210 mg / kg for rats. The clinical application of caffeine and its derivatives as new therapeutic agents for hematopoietic tumors is expected to improve the long-term prognosis of hematopoietic tumors. Similarly, caffeine and its derivatives can be used as a safe immunosuppressant with few side effects and as a molecular target therapeutic drug targeting p53.
[0012]
Catechin is a component contained in green tea, and thus, treatment of hematopoietic tumors using catechin and its derivatives is considered to be a safe treatment with few side effects unlike chemotherapy with conventional anticancer drugs. Acute Oral Toxicity of Tea Distillate Containing Catechin (LD50) Is set to be 32 g / kg or more for rats. The clinical application of catechin and its derivatives as new therapeutic agents for hematopoietic tumors is expected to improve the long-term prognosis of hematopoietic tumors. Similarly, catechin and its derivatives can be used as a safe immunosuppressant with few side effects and as a molecular target therapeutic drug targeting p53.
[0013]
Curcumin is a pigment component contained in turmeric, so treatment of hematopoietic tumors with curcumin and its derivatives is considered a safe treatment with few side effects unlike conventional chemotherapy with anticancer drugs . Turmeric is a member of the genus Curcuma belonging to the ginger family, and about 50 species are recognized worldwide. Turmeric prefers hot and humid, and is widely distributed and cultivated from tropical to subtropical regions in Asia, Africa, India, and Latin America. In Japan, Okinawa and Kagoshima prefectures are the main production areas, and turmeric grown in Japan includes mainly autumn turmeric (scientific name:Curcuma longa L. ) (Okinawa Uchin), Spring Turmeric (scientific name:Curcuma aromatica Salisb) (Kyo-Oh), Purple Turmeric (Gadz) (scientific name:Curcuma Zedoaria Roscoe) There are three types. Acute oral toxicity of curcumin (LD50) Is 5,000 mg / kg for rats and 2,000 mg / kg or more for mice. Clinical application of curcumin and its derivatives as new therapeutic agents for hematopoietic tumors is expected to improve the long-term prognosis of hematopoietic tumors. Similarly, curcumin and its derivatives can also be used as safe immunosuppressants with few side effects.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention provides a therapeutic agent for hematopoietic tumor containing a compound capable of activating caspase or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
[0015]
The present invention also provides an immunosuppressant containing a compound capable of activating caspase or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
[0016]
Furthermore, the present invention provides a molecular targeted therapeutic agent targeting p53, comprising at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, caffeine, catechin and derivatives thereof or a pharmacologically acceptable salt thereof. provide.
[0017]
Caspases 1 to 11 are known as caspases. The compound used in the present invention may activate any one of the above-mentioned caspases, but it activates any one or more of the caspases 3, 8 or 9 And preferably activates caspase-3.
[0018]
Examples of the compound capable of activating caspase include capsaicin, 1'-acetoxychavicol acetate, caffeine, catechin, curcumin, and derivatives thereof.
The structural formula of capsaicin is shown below.
[0019]
Embedded image
Figure 2004075666
Examples of capsaicin and derivatives thereof include compounds represented by the following general formula (I).
[0020]
Embedded image
Figure 2004075666
(Where R1Is an alkyl or alkenyl group having 6 to 11 carbon atoms;2Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. )
[0021]
R1Is an alkyl or alkenyl group having 6 to 11 carbon atoms. Examples of the alkyl or alkenyl group having 6 to 11 carbon atoms include C6-11Linear or branched alkyl, C6-11Linear or branched alkenyl (e.g.,-(CH2)nCH = CHCH (CH3)2(N is an integer of 1 to 6). Preferably, R1Is-(CH2)nCH = CHCH (CH3)2(N is an integer of 1 to 6) or an alkyl group.
[0022]
R2Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms (for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, A cycloalkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms);2Is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (specifically, a lower alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl). .
[0023]
Examples of pharmacologically acceptable salts of capsaicin and its derivatives include sodium salts, calcium salts, potassium salts, magnesium salts, ammonium salts, lysine salts, arginine salts and the like.
[0024]
Capsaicin and its derivatives can be produced according to the method described in the following literature. Path, @Darling, @Ber. {63, {737} (1930); {Cromovie et al. , J. et al. {Chem. {Soc. $ 1955, $ 1025; P. {Vig et al. , {Indian} J. {Chem. {17B, {558} (1979)
[0025]
In addition, capsaicin and its derivatives can be converted into pharmacologically acceptable salts with acids or bases by conventional methods.
[0026]
Capsaicin and its derivatives and pharmacologically acceptable salts thereof are effective as therapeutics for hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma and malignant lymphoma, immunosuppressants, and molecular target therapeutics targeting p53 as a target molecule. is there. These compounds may be used alone or in combination with other agents (eg, chemotherapeutic agents).
[0027]
The structural formula of 1'-acetoxychavicol acetate is shown below.
[0028]
Embedded image
Figure 2004075666
[0029]
Examples of 1'-acetoxychavicol acetate and derivatives thereof include compounds represented by the following general formula (XI).
[0030]
Embedded image
Figure 2004075666
(Where R11And R12Is each independently a lower alkyl group or an aromatic ring group. )
[0031]
R11Is a lower alkyl group (e.g., methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, etc.1-4Alkyl group) or an aromatic ring group (for example, C such as phenyl, naphthyl, anthryl, etc.)6-14An aromatic hydrocarbon residue, an aromatic heterocyclic residue such as pyridyl, furyl, thienyl, imidazolyl, and thiazolyl). Preferably, R11Is a lower alkyl group. More preferably, R11Is a methyl group.
[0032]
R12Is a lower alkyl group (e.g., C, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, etc.).1-4Alkyl group) or an aromatic ring group (for example, C such as phenyl, naphthyl, anthryl, etc.)6-14An aromatic hydrocarbon residue, an aromatic heterocyclic residue such as pyridyl, furyl, thienyl, imidazolyl, and thiazolyl). Preferably, R12Is a lower alkyl group. More preferably, R12Is a methyl group.
[0033]
Examples of the pharmacologically acceptable salts of 1′-acetoxychavicol acetate and its derivatives include salts with inorganic bases, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, and basic or acidic amino acids. And the like. Preferable examples of the salt with an inorganic base include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, and aluminum salt and ammonium salt. Preferred examples of the salt with an organic base include salts with trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dicyclohexylamine, N, N'-dibenzylethylenediamine, and the like. Preferred examples of the salt with an inorganic acid include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like. Preferred examples of salts with organic acids include formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Salts with toluenesulfonic acid and the like can be mentioned. Preferred examples of the salt with a basic amino acid include salts with arginine, lysine, ornithine and the like. Preferred examples of the salt with an acidic amino acid include salts with aspartic acid, glutamic acid and the like. .
[0034]
1'-acetoxychavicol acetate and its derivatives can be produced according to the method described in the following literature.
-Biosci. TeBiotech. Biochem. , $ 57 (8), $ 1344-1345, $ 1993
-JP-A-2002-78464
[0035]
In addition, 1'-acetoxychavicol acetate and its derivative can be converted into a pharmacologically acceptable salt with an acid or base by a conventional method.
[0036]
1'-acetoxychavicol acetate and its derivatives and pharmacologically acceptable salts thereof are effective as therapeutic agents for hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma, and malignant lymphoma, and immunosuppressants. These compounds may be used alone or in combination with other agents (eg, chemotherapeutic agents).
[0037]
The structural formula of caffeine is shown below.
[0038]
Embedded image
Figure 2004075666
[0039]
Examples of caffeine and its derivatives include a xanthine derivative represented by the following general formula (XXI).
[0040]
Embedded image
Figure 2004075666
(Where R21Is a methyl group or a hydrogen atom;22Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted by one or two hydroxy groups or an alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms. )
[0041]
Examples of the xanthine derivative represented by the general formula (XXI) include, in addition to caffeine, xanthine, aminophylline, tephylline, choline theophylline, theovobromine, oxtrifin, diprofin, proxyphilin, and the like. These compounds are commercially available and available.
[0042]
Examples of pharmacologically acceptable salts of caffeine and its derivatives include salts with inorganic bases, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, salts with basic or acidic amino acids, and the like. Can be Preferable examples of the salt with an inorganic base include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, and aluminum salt and ammonium salt. Preferred examples of the salt with an organic base include salts with trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dicyclohexylamine, N, N'-dibenzylethylenediamine, and the like. Preferred examples of the salt with an inorganic acid include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like. Preferred examples of salts with organic acids include formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Salts with toluenesulfonic acid and the like can be mentioned. Preferred examples of the salt with a basic amino acid include salts with arginine, lysine, ornithine and the like. Preferred examples of the salt with an acidic amino acid include salts with aspartic acid, glutamic acid and the like. .
[0043]
Caffeine and its derivatives are commercially available and available.
[0044]
Caffeine and its derivatives can be converted into pharmacologically acceptable salts with acids or bases by a conventional method.
[0045]
Caffeine and its derivatives and pharmacologically acceptable salts thereof are effective as therapeutics for hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma, and malignant lymphoma, immunosuppressants, and molecular target therapeutics targeting p53 as target molecules. is there. These compounds may be used alone or in combination with other agents (eg, chemotherapeutic agents).
[0046]
Catechin and its derivatives generally mean water-soluble natural polyphenols widely contained in trees, but the present specification includes not only those natural polyphenols but also compounds derived therefrom. .
. Specifically, epicatechin, epigallocatechin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate, catechin, gallocatechin, epicatechin digallate, epigallocatechin digallate and the like can be exemplified, and (-)-epicatechin, (-)-Epigallocatechin, (-)-epicatechin gallate, (-)-epigallocatechin gallate, (+)-catechin, (+)-gallocatechin, (-)-epicatechin digallate and (-)- Optical isomers such as epigallocatechin digallate exist. Some of them are shown below.
[0047]
Embedded image
Figure 2004075666
[0048]
Pharmacologically acceptable salts of catechin and its derivatives include salts with inorganic bases, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, salts with basic or acidic amino acids, and the like. . Preferable examples of the salt with an inorganic base include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, and aluminum salt and ammonium salt. Preferred examples of the salt with an organic base include salts with trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dicyclohexylamine, N, N'-dibenzylethylenediamine, and the like. Preferred examples of the salt with an inorganic acid include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like. Preferred examples of salts with organic acids include formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Salts with toluenesulfonic acid and the like can be mentioned. Preferred examples of the salt with a basic amino acid include salts with arginine, lysine, ornithine and the like. Preferred examples of the salt with an acidic amino acid include salts with aspartic acid, glutamic acid and the like. .
[0049]
Catechin and its derivatives are known to be contained in tea buds in large amounts, and can be obtained as crude catechins by extraction from tea buds. Methods for obtaining higher purity crude catechins are also known.
[0050]
In addition, catechin and its derivatives can be converted to pharmacologically acceptable salts with acids or bases by a conventional method.
[0051]
Catechin and its derivatives and pharmacologically acceptable salts thereof are effective as therapeutic agents for hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma, and malignant lymphoma, immunosuppressants, and molecular target therapeutics targeting p53 as target molecules. is there. These compounds may be used alone or in combination with other agents (eg, chemotherapeutic agents).
[0052]
The structural formula of curcumin is shown below.
[0053]
Embedded image
Figure 2004075666
[0054]
Examples of curcumin and derivatives thereof include compounds represented by the following general formula (XXXI).
[0055]
Embedded image
Figure 2004075666
(Wherein, where R31, R32  , R33  And R34  Are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxy group or a lower alkoxy group. )
[0056]
R31, R32  , R33  And R34The alkyl moiety of the lower alkoxy is a linear or branched alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like. As specific alkoxy groups, methoxy groups and ethoxy groups having 1 to 2 carbon atoms are preferable. In the formula (XXXI), R32And R34  Is preferably a hydroxy group.
[0057]
Examples of the compound represented by the general formula (XXXI) include U1 [diferuloylmethane, (E, E) -1,7-bis (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) -1,6-heptadiene. -3,5-dione, hereinafter sometimes simply referred to as curcumin], U2 [dimethoxycurcumin, bis (4-hydroxy-3-methoxycinnamoyl) methane], U3 [bisdemethoxycurcumin, bis (4-hydroxycinnamoyl) methane], DMU1 [(E, E) -1,7-bis (3,4-dimethoxyphenyl) -1,6-heptadiene-3,5-dione], DHU1 [(E, E) -1,7-bis (3,4-dihydroxyphenyl) 1,6-heptadiene-3,5-dione] curcumin analogue compound of the like, U1, U2, U3 and DHU1 are preferably used, U1 is particularly preferably used.
[0058]
The pharmacologically acceptable salts of curcumin and its derivatives include salts with inorganic bases, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, salts with basic or acidic amino acids, and the like. . Preferable examples of the salt with an inorganic base include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, and aluminum salt and ammonium salt. Preferred examples of the salt with an organic base include salts with trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dicyclohexylamine, N, N'-dibenzylethylenediamine, and the like. Preferred examples of the salt with an inorganic acid include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like. Preferred examples of salts with organic acids include formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p- Salts with toluenesulfonic acid and the like can be mentioned. Preferred examples of the salt with a basic amino acid include salts with arginine, lysine, ornithine and the like. Preferred examples of the salt with an acidic amino acid include salts with aspartic acid, glutamic acid and the like. .
[0059]
Curcumin is a tropical ginger turmeric (Curcuma longaL. ), A dry pigment of turmeric rhizome and curcumin purified therefrom are commercially available.
[0060]
Curcumin and its derivatives can be converted into pharmacologically acceptable salts with acids or bases by a conventional method.
[0061]
Curcumin and its derivatives and pharmacologically acceptable salts thereof are effective as therapeutic agents for hematopoietic tumors such as leukemia, multiple myeloma, and malignant lymphoma, and immunosuppressants. These compounds may be used alone or in combination with other agents (eg, chemotherapeutic agents).
[0062]
Compounds capable of activating caspases and pharmacologically acceptable salts thereof may be orally administered in the form of tablets, capsules, granules, powders, syrups and the like, or may be administered as injections, suppositories. And parenteral administration by intraperitoneal or intravenous injection, rectal administration and the like.
[0063]
Formulation of a compound capable of activating caspase and a pharmacologically acceptable salt includes excipients (sugars such as lactose, sucrose, glucose, mannitol, starch such as potato, wheat, corn, calcium carbonate, calcium sulfate). , Inorganic substances such as sodium bicarbonate, crystalline cellulose, etc.), binders (starch paste, gum arabic, gelatin, sodium alginate, methylcellulose, ethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinylalcohol, hydroxypropylcellulose, carmellose, etc.), lubricants ( Magnesium stearate, talc, hydrogenated vegetable oil, macrogol, silicone oil), disintegrant (starch, agar, gelatin powder, crystalline cellulose, CMC · Na, CMC · Ca, calcium carbonate, sodium hydrogen carbonate Sodium alginate), flavoring agents (lactose, sucrose, glucose, mannitol, aromatic essential oils, etc.), solvents (water for injection, sterile purified water, sesame oil, soybean oil, corn oil, olive oil, cottonseed oil, etc.), stabilizers ( Inert gases such as nitrogen and carbon dioxide, chelating agents such as EDTA and thioglycolic acid, reducing substances such as sodium bisulfite, sodium thiosulfate, L-ascorbic acid, Rongalit, etc.), preservatives (paraoxybenzoate, chloroform) Butanol, benzyl alcohol, phenol, benzalkonium chloride, etc., surfactants (hydrogenated castor oil, polysorbate 80, 20, etc.), buffers (citric acid, acetic acid, sodium salt of phosphoric acid, boric acid, etc.), dilution It is carried out by a known method using a pharmaceutical additive such as an agent.
[0064]
Administration of a compound capable of activating caspase and a pharmacologically acceptable salt thereof to a human depends on the severity of the disease state and the responsiveness of the living body. The dose, administration method and frequency may be adjusted appropriately over the period until the alleviation of the condition is achieved. For example, for adults, capsaicin and its derivatives can be administered at a dose of about 0.1-2000 mg / kg (body weight) per day, preferably about 1-1000 mg / kg (body weight) per day. -For acetoxychavicol acetate and its derivatives at a dose of about 0.01 to 2000 mg / kg (body weight) per day, preferably about 0.1 to 1000 mg / kg (body weight) per day, For catechins and their derivatives, at doses of about 0.1 to 2000 mg / kg (body weight) per day, preferably about 1 to 1000 mg / kg (body weight) per day. About 0.01 to 2000 mg / kg (body weight) per day, preferably about 0.1 to 1000 mg / kg (body weight) per day. In terms of amount, for curcumin and their derivatives, a dose of about 0.01 to 2000 mg / kg (body weight) per day, preferably about 0.1 to 1000 mg / kg (body weight) per day. It may be administered once or several times by intravenous injection, and the dose and frequency of administration may be appropriately changed depending on symptoms, age, administration method and the like.
[0065]
The molecular target therapeutic agent of the present invention includes p53-related diseases, for example, hematopoietic tumors (eg, leukemia, multiple myeloma, malignant lymphoma, etc.), skin cancer, colon cancer, gastric cancer, liver cancer, lung cancer, pancreatic cancer, It can be used for the treatment of thyroid cancer, kidney cancer, prostate cancer, bladder cancer, brain tumor and the like.
[0066]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples. These examples are for explaining the present invention, but do not limit the scope of the present invention.
[0067]
[Example 1]
1. Materials and methods
(1) Material
-Capsaicin: Wako @ chemical. Co. Available from よ り (Tokyo, Japan)
・ Various hematopoietic tumor cell lines:
NB4 @ Dr. M. Courtesy of Lanotte (St. Louis Hospita., Paris, France)
HL-60: obtained from American Type Culture Collection (ATCC; Rockville, MD)
UF-1: cell line established in our laboratory
K562, KU812, U266: obtained from RIKEN Cell Bank
・ Caspase inhibitors
Z-VAD, Kasbase 9 inhibitor, Kasbase 8 inhibitor: obtained from MBL
・ Wortmannin: obtained from Sigma @ Chemical (St. Louis, MO)
・ Pifithrin α: obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}
NAC (N-acetylcysteine): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}
BSO (buthionine sulfoxide): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)} DNA microarray: TOYOBO {Co. Obtained from Ltd
・ Leukemia patient sample: Peripheral blood or bone marrow blood obtained from inpatients and outpatients of Keio University Hospital with written consent
・ Normal sample: obtained from volunteers with explanation and consent
PHA (phytohemagglutinin): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}
[0068]
(2) Experimental method
Experiment to investigate the growth inhibitory effect and induction of apoptosis on various hematopoietic tumor cell lines: By adding 100 μM of capsaicin, various hematopoietic tumor cell lines (1 × 104/ Ml), capsaicin is added and cultured at 100 μM, and the number of cells is calculated using trypan blue staining.
[0069]
Experiment for examining cell cycle: 1 hour after 1 hour of culture with addition of capsaicin 100 μM5Are collected and the cell cycle is analyzed by FACS using PI (final concentration 0.5 μg / ml) as a marker using ModiFIT (registered trademark) (Beckman Coulter).
[0070]
Experiment to examine DNA ladder formation: NB4 cells 1 × 105After adding 0, 24, 48, and 72 hours, 100 µM of CAP was added to the DNA / ml, DNA was collected, electrophoresed on a 2% agarose gel, and examined for ladder formation.
[0071]
Experiment to examine cell morphology: NB4 cell 1X104The cells were centrifuged on a slide glass by cytospin, stained with Giemsa and stained with an optical microscope (1 × 104X) Observe.
[0072]
Experiment of Annexin V, PI (Propium Iodide) staining: 1 × 105Are collected and analyzed by FACS using Annexin V (Pharmingen) and PI (final concentration 0.5 μg / ml) as markers to measure the proportion of Annexin V positive cells.
[0073]
Experiment for investigating caspase 3 activity: After each hour of culture with addition of capsaicin 100 μM, 5 × 105Are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 3 activity kit (Pharmingen).
[0074]
Expression analysis (Western blot analysis) (procaspase 3 and caspase 3 active form, apoptosis-related proteins, cytochrome c and β-actin, cell cycle-related proteins, p53-related proteins, phosphorylated p53, β of Ser96,9,20,37 -Actin and p53) After each hour of culture with the addition of capsaicin (100 µM), proteins are collected, and proteins in each lane (15 µg) are electrophoresed and analyzed using various antibodies.
[0075]
Experiment for examining changes in mitochondrial membrane potential: 5 x 105Of the cells, rhodamine 123 (final concentration: 10 μM) is administered, and the mixture is left at 37 ° C. for 15 minutes. After centrifugation at 1500 g for 5 minutes, the supernatant is discarded, the precipitate is suspended in PBS, PI (final concentration 10 μM) is added, and analysis is performed by FACS.
[0076]
Analysis of active oxygen: After each hour of culture with addition of capsaicin 100 μM, 5 × 105Are collected and analyzed by FACS using dihydroethidium (final concentration 10 μM) as a marker.
[0077]
MTT assay: After each hour of culture with addition of capsaicin 100 μM, 100 μl of the culture solution was transferred to a 96-well plate, and 10 μl of MTT labeling reagent (1X) was added according to the experimental method of “MTT cell proliferation kit (Roche)” and allowed to stand at 37 ° C. for 4 hours. Thereafter, 100 μl of MTT lysis buffer was added, and the mixture was allowed to stand at 37 ° C.450The values are analyzed on a plate reader (BioRad).
[0078]
2. result
The effect of capsaicin on the growth of various hematopoietic tumor cell lines is shown in FIG. By adding 100 μM capsaicin (hereinafter referred to as “CAP”) to culture, various hematopoietic tumor cell lines (1 × 104/ Ml), a strong growth inhibitory effect was observed.
[0079]
The results of examining the cell cycle and apoptosis of NB4 cells at various concentrations of CAP and various culture times are shown in FIGS.
[0080]
From FIG. 2, it can be seen that the culture with CAP @ 100 μM added has a superior cell growth inhibitory effect as compared to the control (base: ethanol 0.01%).
[0081]
FIG. 3 shows that CAP induces apoptosis in a concentration-dependent manner.
[0082]
FIG. 4 shows that the culture supplemented with CAP @ 100 μM stops the cell cycle at the G1 phase in a time-dependent manner and increases the pre-G1 phase corresponding to apoptosis.
[0083]
FIG. 5 shows that CAP increases cell cycle arrest to G1 phase and apoptosis in a concentration-dependent manner.
[0084]
2 to 5, it was found that CAP induces apoptosis in a concentration-dependent manner and in a time-dependent manner, and arrests the cell cycle in the G1 phase (G11arrest).
[0085]
NB4 cell 1X105The results of examining the DNA ladder formation after 0, 24, 48, and 72 hours after adding 100 μM of CAP / ml to FIG. 6 are shown in FIG. Was.
[0086]
NB4 cell 1X105FIG. 7 shows the results of observing the cell morphology after adding CAP at 100 μM / ml and culturing for 24 hours. The NB4 cell line after the culture with the addition of CAP (100 μM for 24 hours) showed nuclear enrichment and fragmentation typical of apoptosis.
[0087]
NB4 cell 1X104FIG. 8 shows the results of analyzing the cell cycle by adding CAP 100 μM / ml and culturing for 24 hours. Analysis of the cell cycle showed an increase in the Sub @ G1 fraction showing apoptosis 24 hours after administration of CAP @ 100 uM with a decrease in the G1@arrest.S phase.
[0088]
Further, FIG. 9 shows the results of examination of early apoptosis by Annexin V and ΔPI staining using flow cytometry (FACS). After CAP administration, an increase in Annexin V positive cells was observed over time. The above results indicate that CAP arrests the cell cycle of NB4 cells in the G1 phase and suppresses proliferation through induction of apoptosis.
[0089]
Next, an analysis on the mechanism of apoptosis induction by CAP was performed. First, activation of caspase 3 was examined using FACS. The results are shown in FIG. 3 hours after the administration of CAP @ 100 μM, activation of Kaposase-3 was observed. An increase over time was observed.
[0090]
The study was conducted using various caspase inhibitors (Z-VAD, Kasbase 9 inhibitor). The results are shown in FIGS. Apoptosis caused by CAP was released by the administration of the Kasperase # 3 and # 9 inhibitors (FIG. 11). Also, after 48 hours, an active form of 17 kD caspase 3 was recognized by Western blot analysis (FIG. 12). On the other hand, when caspase # 3 and pan-caspase inhibitors were administered, apoptosis was reduced by FACS analysis although cell growth inhibition was not released (FIG. 38). The above results indicate that caspase-3, 9 is involved in apoptosis in NB4.
[0091]
Next, FIG. 13 shows the results obtained by examining apoptosis-related proteins. Bcl-2 and ΔBcl-xL did not show any change in expression, but as shown in FIG. 17, an increase in the expression of Bax that promotes apoptosis induction over time was observed. The appearance of caspase-3 active form was also observed. (FIG. 12)
From the above results, it was shown that capsaicin activates caspersase 9 via Bax protein, activates caspersase 3, and induces apoptosis.
[0092]
CAP → Bax → Caspase 9 → Caspase 3 → Apoptosis
[0093]
FIG. 14 shows the results of examining the change in mitochondrial membrane potential. Nine hours after administration of CAP @ 100 μM, a decrease in mitochondrial membrane potential was observed, and an increase in the expression of cytochrome c in the cytoplasmic fraction over time was observed (FIG. 15). From the above results, it was suggested that apoptosis by CAP is mediated by a decrease in mitochondrial membrane potential via Bax, release of cytochrome c, and caspase # 9 and caspase # 3.
[0094]
Next, the results of examining cell cycle-related proteins are shown in FIG. When CAP @ 100 μM was administered, p21 increased over time and cyclinD1 decreased over time. On the other hand, p27 and cyclinΔA, B1, D2, D3, and E did not show any change in expression over time. In addition, reduction in phosphorylation of Rb (retinoblastoma) protein was also observed. (Data not shown)
The above results suggested that CAP causes G1 @ arrest through increase in p21, decrease in cyclin @ D1, and dephosphorylation of Rb protein.
[0095]
CAP → p21 ↑, cyclinD1 ↓ → G1 arrest
[0096]
As described above, HL-60 and UF-1 which are APL cell lines and K562 and KU812 which are CML cell lines are less sensitive to CAP than NB4 cells. K562 ・ HL60
In p53, deficiency and dysfunction of p53 have been reported (Trepel @ M, @ Scheding @ S, @ Glossurth @ P, @ Hornary @ HP, @ Mlipiero @ U, @ Brugger @ W, @ Dichgans @ J, @ Weller @ M @@@@@@@@@@@@@@@. Leukemia 1997; 11 (11): 1842-9. Shimiz T, Pommier Y. . I: effects of the protease inhibitors Z-VAD-fmk and dichloroisocoumarin suggest an involvement of voth caspases and serine proteases Leukemia 1997; 11 (8): 1238-44). Thus, the present inventors analyzed the expression of p53 in NB4, UF-1, and KU812, and found that mRNA expression was not observed in KU812 (data not shown). In HL-60, UF-1, and U266, the expression of p53 protein was not observed (data not shown). In addition, an increase in p21 and a decrease in cyclinD1 over time observed in the analysis of cell cycle-related proteins and a relationship between p53 and p53 have been reported previously (Li Y, Jenkins CW, Nichols MA, Xiong Y. Cell cycle). expression @ and @ p53 @ regulation @ the @ cyclin-dependent @ kinase @ inhibitor @ p21. @ Oncogene @ 1994; 9 (8): 2261-8). Based on the above results, we decided to proceed with the investigation of the possibility of p53 being involved in apoptosis of NB4 cells in CAP. On the other hand, in NB4 cells, expression of mRNA and protein of wild-type p53 was observed (data not shown).
[0097]
First, the present inventors analyzed the expression of p53 and its related proteins in NB4 cells when CAP @ 100 μM was administered by Western blot analysis. The results are shown in FIG. With the administration of CAP {100 μM, an increase in the p53 protein over time was observed. On the other hand, no change in expression was observed in MDM2 and p73.
[0098]
As a mechanism of p53 activation, phosphorylation of a serine residue (Ser) has been known for a long time (Banin, {Set et al. (1998)} Enhanced Phosphorylation of p53 by ATM ATM in response DNA DNA, 74, 28, Science 16-28. 1677)). It has been reported that the phosphorylation of serine residues is involved in the activation of p53 upon DNA damage, irradiation, and administration of various anticancer agents (such as hydroxyurea). (Banin, S et al. (1998) Enhanced phosphorylation of p53 by ATM in responseto DNA damage. Science, 281, 1674-1677Canman, et al (1998) Activation of the ATM kinase by ionising radiationand phosphorylation of p53, Science, 281, 1677-1679). Thus, the present inventors analyzed the phosphorylation of p53 when CAP @ 100 μM was administered. FIG. 18 shows the results. A time-dependent increase in the phosphorylation of Ser # 15 upon administration of CAP # 100 μM was observed. On the other hand, there was no change over time in the phosphorylation of Ser @ 6, 9, 20, and 37.
[0099]
These results suggest that administration of capsaicin phosphorylates serine 15 residues of p53 protein, increases p53 protein, increases p21, decreases cyclinlD1, and arrests the cell cycle in the G1 phase. Was.
[0100]
Recently, pifithrin α (PFTα) has been reported as an inhibitor of p53. ....... (Komarov PG Komarova EA Kondratov RV Christov-Tselkov K. Coon JS Chernov MV Gudkov AV A chemical inhibitor of p53 that protects mice from the side effects of cancer thrapy Science 1999; 285 (5434): 1733- 7) Although PFTα does not change the expression of p53 itself, it is said to inhibit the action of p53 by suppressing the expression of downstream molecules such as p21 and Bax. Thus, the present inventors examined whether PFTα could be used to suppress the association of p53 in apoptosis of NB4 cells by CAP. The results are shown in FIGS. Administration of P53α inhibitor PFTα (100 nM 3 hours before administration) inhibited CAP-induced apoptosis of NB4 cells and G1 arrest. The above results indicate that p53 plays an important role in the effect of CAP on NB4 cells. In addition, when the expressed protein upon administration of PFTα was examined, it was found that the expression of p21, ΔBax was reduced and the increase in expression was suppressed upon administration of CAP (data not shown).
[0101]
Furthermore, the present inventors investigated whether CAP-induced G1 arrest and apoptosis of NB4 cells could be suppressed using p53 antisense. A p53 antisense, a control sense, and a mismatch sense (60% mismatch with antisense) were prepared as follows, and each was administered 1 μM 24 hours before, and the culture was supplemented with RPMI + 5% to reduce the degradation of the antisense. The experiment was performed with FBS + PC / SM.
1) Antisense oligonucleotide
5'-CGGCTCCTCCATGGCAGT-3 '(SEQ ID NO: 1)
2) Control oligonucleotides
5'-CTGAGGCTCTACCGCTGC-3 '(SEQ ID NO: 2)
3) "Mismatch" oligonucleotide
5'-CGGGTCCTCTACGCTAGT-3 '(SEQ ID NO: 3)
[0102]
The results are shown in FIGS. It was found that G1 arrest and apoptosis of NB4 cells by CAP were suppressed in the cells to which antisense was pre-administered. From the above results, it was found that p53 plays an important role in CAP apoptosis to NB4 cells and cell cycle arrest.
[0103]
Production of active oxygen is known as one of the mechanisms of p53 activation (Shackelford, RE, Innes, CL, Siever, SO, Heinloth, AN, Leadon, SA, and Paules, RS (2001) J. Biol.Chem. 276, 21951-21959). In addition, it has been reported that active oxygen plays an important role in inducing apoptosis of various cancer cells by anticancer drugs and radiation and in inducing apoptosis of APL and multiple myeloma cells by arsenite (Dai). J, Weinberg RS, Waxman S, Jing Y. Malignant cells can be sensitized to undergo growth inhibition and apoptosis by arsenic torioxide through modulation of the glutathione redox system.Blood 1999; 93 (1) 268-97). It is also known that NB4 cells have less quaterthione than other leukemia cell lines ((Dai J, Weinberg RS, Waxman S, Jing Y. trioxide | through | modulation | of | the | glutathione | redox | system | Blood | 1999 | 93 (1) 268-97] Therefore, the present inventors analyzed the active oxygen in the apoptotic induction of NB4 cells by CAP. This is shown in Fig. 24. In NB4 cells, CAP @ 100 μM administration 4 After during, increase in intracellular reactive oxygen concentration was observed. Generally SOD in the cell to remove harmful active oxygen, click Bu glutathione, Katarase Bu, there are antioxidants such as Chioreto Bu Xing.
The present inventors have investigated whether apoptosis by CAP can be suppressed by N-acetylcysteine (NAC), which is a qualtathione precursor, or using phythionine sulfoxide (BSO) having qualtathione inhibitory activity (1 mM The relationship between quartathione (GSH) and CAP-induced apoptosis was examined by analyzing whether apoptosis was enhanced. The results are shown in FIGS. It was found that pre-administration of NAC (100 μM for 1 hour before administration), which is a qualtathione precursor, and removal of active oxygen suppressed the induction of apoptosis of NB4 cells by CAP and G1 周期 arrest of the cell cycle.
[0104]
From the above results, the importance of ATR / ATM and other phosphorylating enzymes in the phosphorylation of p53 serine 15 residues was suggested as a mechanism of capsaicin-induced apoptosis of leukemia cells and arrest in the G1 phase of the cell cycle. . In addition, it was shown that the production of active oxygen is involved in the activation of the kinase.
[0105]
As described above, by administration of capsaicin, the p53 serine residue is phosphorylated via active oxygen, ATR / ATM, etc., the Bax protein, the mitochondrial membrane potential is reduced, and the cytosolic system is activated via cytochrome ゜ c release, and apoptosis is induced. It was suggested to be.
[0106]
CAP → reactive oxygen production → ATR → p53 Ser 15 phosphorylation → p53 ↑ → Bax → mitochondrial membrane potential decrease → cytochrome c release → caspase 9 → caspase 3 → apoptosis → p21 ↑, cyclinD1 ↓ → G1 arrest
[0107]
Next, the present inventors examined the effects of CAP on actual patient samples. A total of 11 specimens (including acute myeloid leukemia / acute lymphatic acute leukemia / chronic myelogenous leukemia / myeloma, etc.) were examined for the effects of CAP, including the MTT assay and the annexin V-PI analysis. The effect of CAP was observed in 10 out of 11 samples.
[0108]
FIG. 27 shows the results obtained by examining the expression of p53 in patient samples. Expression of p53 mRNA was observed in 10 samples with the CAP effect, but no expression of p53 was observed in one sample with no effect. From the above results, the relevance of the effect of p53 and CAP was suggested even in actual patient samples.
[0109]
Next, the present inventors examined the effect of CAP on an actual patient sample (Mr. JU). After collecting bone marrow of Philadelphia chromosome-positive acute lymphoblastic leukemia, it was separated by Ficoll and7/ ML with RPMI (+ 20% {FBS + PC / SM), and the effect of each concentration of CAP {10 μM, 50 μM and 100 μM} 24 hours and 48 hours after the day of collection was examined.
[0110]
First, when cell growth inhibition was examined using the MTT assay and cell count, cell growth was inhibited in a concentration-dependent manner (FIG. 28).
[0111]
Next, apoptosis and cell cycle by CAP in this patient sample were examined. The results are shown in FIGS. 24 hours after administration of CAP @ 100 μM, a marked increase in Annexin V-positive cells was observed. After CAP administration, annexin V (+) increased in a concentration- and time-dependent manner (FIG. 29). FIG. 31 shows the results of examination of apoptosis by CAP concentration and Annexin V-PI staining under the conditions of 48 hours of culture, and FIG. 32 shows the relationship between CAP concentration and apoptosis (%).
[0112]
When the presence or absence of p53 expression was examined using this patient sample, normal p53 expression was observed (data not shown).
[0113]
Next, the present inventors examined the effect of CAP in a patient sample of actual chronic myeloid leukemia chronic phase. After collecting the patient's peripheral blood, it was separated by Ficoll and7The concentration of CAP (10 μM, 50 μM, and 100 μM) at 24, 48, and 72 hours from the day of collection was examined. The results are shown in FIG. By CAP administration, annexin V (+) was increased in a concentration-dependent and time-dependent manner.
[0114]
Next, we collected peripheral blood of patients with acute promyelocytic leukemia, separated them by Ficoll,7/ Ml was diluted with RPMI (+ 20% {FBS + PC / SM), and the effect of each concentration of CAP {10 μM, 50 μM and 100 μM} 24 hours after the day of collection was examined.
[0115]
First, cell growth suppression and apoptosis induction were examined using the MTT assay and annexin V-PI staining method. As a result, no cell growth suppression and no induction of apoptosis occurred (FIG. 34).
[0116]
Examination of the expression of p53 in this sample revealed no expression of p53 mRNA (data not shown).
[0117]
FIG. 39 shows the effect (induction of apoptosis) of capsaicin on acute myeloid leukemia and acute promyelocytic leukemia patient samples. By CAP administration, annexin V (+) was increased in a concentration-dependent manner.
[0118]
Further, the effect of capsaicin on multiple myeloma patient samples is shown in FIG. CAP administration suppressed cell proliferation in a concentration-dependent manner.
[0119]
Next, suppression of cell proliferation by CAP 10 μM and 100 μM in normal peripheral blood mononuclear cells was examined. The results are shown in FIG. No cell growth inhibitory effect by CAP administration was observed.
[0120]
Mononuclear cells were isolated from normal human peripheral blood, stimulated with PHA (phytohemagglutinin), and activated lymphocytes (mainly T cells) 1 × 106FIG. 35 shows the results of the MTT assay when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 24 hours. The MTT assay confirmed that cell proliferation was suppressed and that the apoptotic fraction was increased as shown in FIG. This indicates that CAP suppresses activated T cells. It also had no effect on normal lymphocytes that had not been activated (data not shown). These facts indicate that CAP can be used as an immunosuppressant.
[0121]
From the above results, the following conclusions are drawn.
The chili pepper component CAP induced cell cycle arrest of hematopoietic tumor cells such as NB4 cells and various leukemias that normally express p53 and multiple myeloma.
-It is suggested that the cell cycle arrest by the p21 / cyclinD1 pathway through the activation of p53 and the apoptosis induction pathway by BAX / cytochrome c / caspase-3 play important roles in the induction. Was.
[0122]
The above results suggest that p53 plays an important role as a target molecule for inducing apoptosis in hematopoietic tumor cells such as NB4 cells and various leukemias and multiple myeloma that normally express p53. .
[0123]
The mechanism of action of CAP, predicted from the above results, is summarized in FIG. In NB4 cells, CAP produces active oxygen intracellularly (or in mitochondria) and phosphorylates the Ser15 residue of p53 through ATR and the like, thereby suppressing association with MDM2 and stabilizing p53. Activates transcription. Thereby, on the other hand, an increase in p21 expression, a decrease in cyclinD1, etc. are started, and the cell cycle is stopped in the G1 phase. On the other hand, it is considered that mitochondrial membrane potential is reduced via BAX, cytochrome C is released from the mitochondria into the cytoplasm, and then apoptosis is induced by activating caspases 9 and 3 or 8.
[0124]
[Example 2]
1. Materials and methods
(1) Material
・ 1'-acetoxychavicol acetate: provided by Professors Daito and Murakami, Faculty of Agriculture, Kyoto University
・ Various hematopoietic tumor cell lines:
NB4 @ Dr. M. Courtesy of Lanotte (St. Louis Hospita., Paris, France)
HL-60: Available from American Type Culture Collection (ATCC; Rockville, MD)
UF-1: cell line established in our laboratory
K562, HS-sultan, U266: obtained from RIKEN Cell Bank
・ Caspase inhibitors
Z-VAD, Kasbase 9 inhibitor, Kasbase 8 inhibitor: obtained from MBL
-Anti-Fas antibody, anti-Fas-ligand (Fas-L) antibody: obtained from MBL
NAC (N-acetylcysteine): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}
-BSO (buthionine sulfoxide): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}-caspase 8 and 9 activity kit: obtained from Pharmingen
・ Leukemia patient sample: Obtain peripheral blood or bone marrow blood from inpatients and outpatients of Keio University Hospital with written consent
・ Normal sample: obtained from volunteers with explanation and consent
-PHA (phytohemagglutinin): obtained from Sigma {Chemical (St. Louis, MO)}
[0125]
(2) Experimental method
-An experiment to examine the growth inhibitory effect and induction of apoptosis on various hematopoietic tumor cell lines: various hematopoietic tumor cell lines (1X105Per ml), 1'-acetoxychavicol acetate 10 μM (or 0-20 μM) is added, and the number of cells is calculated using trypan blue staining.
[0126]
・ Experiment for examining cell morphology: NB4 cell 1 × 104The cells were centrifuged on a slide glass by cytospin, stained with Giemsa and stained with an optical microscope (1 × 104X) Observe.
・ Annexin V, PI (Propium Iodide) staining experiment: 1 × 105Are collected and analyzed by FACS using {Annexin V} (Pharmingen) and PI (final concentration: 0.5 μg / ml) as markers to measure the proportion of Annexin V positive cells.
[0127]
・ Experiment for examining caspase 3 activity: 1 × -acetoxychavicol acetate 10 μM After each culture, 5 × 10 55Are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 3 activity kit (Pharmingen).
[0128]
・ Experiment for examining cell cycle: 1'-acetoxychavicol acetate was added at each concentration.5Are collected and the cell cycle is analyzed by FACS using PI (final concentration 0.5 μg / ml) as a marker using ModiFIT (registered trademark) (Beckman Coulter).
[0129]
Expression analysis (Western blot analysis) (caspase 3, caspase 8, Bax, cytochrome c, Smac / DIABLO and β-actin) 1′-acetoxychavicol acetate After addition of 10 μM of each culture, the protein was collected and each lane (15 μg) was collected. The protein is electrophoresed and analyzed using various antibodies. For cytochrome c, Smac / DIABRO, Bax, cytoplasmic fractions and mitochondrial fractions are collected, electrophoresed in the same manner, and analyzed using various antibodies.
[0130]
・ Experiment for examining changes in mitochondrial membrane potential: 5 × 10 after 12 hours of culture with addition of 1′-acetoxychavicol acetate 10 μM5Of the cells, rhodamine 123 (final concentration: 10 μM) is administered, and the mixture is left at 37 ° C. for 15 minutes. After centrifugation at 1500 g for 5 minutes, the supernatant is discarded, the precipitate is suspended in PBS, PI (final concentration 10 μM) is added, and analysis is performed by FACS.
[0131]
-Analysis of active oxygen: 1X-acetoxychavicol acetate @ 10 μM After each hour of culture, 5X105Are collected and analyzed by FACS using dihydroethidium (final concentration 10 uM) as a marker.
[0132]
-Fas expression analysis: 5X10 after each hour of culture with 1'-acetoxychavicol acetate @ 10 [mu] M5, And anti-Fas / CD95 antibody (ZB4 MBL) (final concentration 10 ug / ml) is added and analyzed by FACS.
[0133]
-MTT assay: Addition of 1'-acetoxychavicol acetate at each concentration After each cultivation, 100 µl of the culture solution was transferred to a 96-well plate, and MTT labeling reagent (1X) according to the experimental method of “MTT cell proliferation kit (Roche)”. After adding 10 μl and leaving at 37 ° C. for 4 hours, adding 100 μl of MTT lysis buffer and leaving at 37 ° C.450The values are analyzed on a plate reader (BioRad).
[0134]
2. result
FIG. 41 shows the effect of 1'-acetoxychavicol acetate on the growth of various hematopoietic tumor cell lines. By adding 10 μM of 1′-acetoxychavicol acetate (hereinafter referred to as “ACA”), various hematopoietic tumor cell lines (1 × 10 55/ Ml), a growth inhibitory effect was observed in a concentration- and time-dependent manner.
[0135]
NB4 cell 1X105ACA / 10 μM / ml was added, and the cells were cultured for 4 hours in HS-sultan and 12 hours in NB4, and the results of observing the cell morphology are shown in FIG. The HS-sultan cell line and the NB4 cell line after culturing with ACA showed nuclear enrichment and fragmentation typical of apoptosis.
[0136]
FIG. 43 shows the results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining using flow cytometry (FACS). After administration of ACA, an increase in Annexin V positive cells was observed over time. The above results indicate that ACA suppresses proliferation of NB4 cells and HS-sultan cells through induction of apoptosis.
[0137]
Next, various caspase inhibitors (Z-VAD, Kasperase # 8, Kasperase # 9 inhibitor) were examined. The results are shown in FIG. Apoptosis caused by ACA was canceled by the administration of Kasperase 3,8,9 inhibitor. In addition, the appearance of active forms of caspases # 3 and 8 was confirmed by Western blot analysis (FIG. 45). From the above results, it was shown that caspase-3, 8, 9 is involved in apoptosis in NB4.
[0138]
NB4 cell 1X104FIG. 54 shows the results of cell cycle analysis after adding ACA ま た は 1, 5 or 10 μM / ml and culturing for 24 hours. Analysis of the cell cycle revealed an increase in the Sub-G1 fraction showing apoptosis 24 hours after administration of 5 μM of ACA along with a decrease in G1@arrest.S phase.
[0139]
The analysis of the production of active oxygen in the induction of apoptosis by ACA was performed. The results are shown in FIG. 47 (FIG. 47 shows the results for HS-sultan, but similar results were obtained for NB4; data not shown). In the HS-sultan cells, an increase in intracellular active oxygen concentration was observed 1 hour after administration of ACA 10 μM. Generally, cells contain antioxidants such as SOD, quartathione, catalase, and thioretoxin that remove harmful active oxygen.
The present inventors have studied whether apoptosis due to ACA can be suppressed by N-acetylcysteine (NAC), a quaterthione precursor, or using phythionine sulfoxide (BSO) having qualtathione inhibitory activity (1 mM The relationship between quartathione (GSH) and ACA-induced apoptosis was examined by analyzing whether apoptosis was enhanced. The results are shown in FIG. It was found that pre-administration of NAC (1 mM 1 hour before), which is a qualtathione precursor, and removal of active oxygen suppressed the induction of apoptosis of HS-sultan cells by ACA. (Even in NB4 cells, suppression of apoptosis was also obtained by administration of NAC at 100 μM for 1 hour before administration. Data not shown.)
[0140]
It was also confirmed that apoptosis was promoted by BSO administration and that GSH was decreased by ACA administration. (Data not shown)
[0141]
The importance of the Bax protein has been reported for the change in mitochondrial membrane potential due to the production of active oxygen. Therefore, we analyzed Western Blot analysis for changes in Bax protein. The results are shown in FIG. No significant variation was observed in total Bax protein. However, when the mitochondrial fraction and the cytoplasmic fraction were collected and examined for Bax protein expression, a decrease in the cytoplasmic fraction and an increase in the mitochondrial fraction were observed in a time-dependent manner. From the above results, the involvement of the Bax protein in the induction of apoptosis by ACA was considered. In addition, cytochrome チ c,
Increased expression of Smac / DIABLO protein was also observed.
From the above results, it was considered that Bax was transferred from the cytoplasm to mitochondria, mitochondrial membrane potential was changed, cytochrome Δc was released, and apoptosis was induced.
ACA → ROS → Bax → caspase 9 → caspase 3 → apoptosis
[0142]
FIG. 55 shows the result of examining the change in mitochondrial membrane potential. A decrease in mitochondrial membrane potential was observed 9 hours after administration of ACA 10 μM. From the above results, it was shown that apoptosis by ACA is mediated by a decrease in mitochondrial membrane potential via Bax, release of cytochrome c, and caspase # 9 and caspase # 3.
[0143]
From the above results, the importance of production of active oxygen, transfer of Bax protein to mitochondria, reduction of mitochondrial membrane potential, and activation of casaspase-9 were shown as the mechanism of induction of apoptosis of hematopoietic tumor cells by ACA.
ACA → reactive oxygen production → Bax → mitochondrial membrane potential decrease → cytochrome c release → caspase 9 → caspase 3 → apoptosis
[0144]
Concerning the activation of Kaposase-8, the involvement of death receptors (Death receptor) including Fas (CD95) has been reported before. This time, we examined the involvement of Fas / Fas-L using anti-Fas antibodies (agonistic and and antigonist two types) and protein expression using FACS.
[0145]
In NB4, induction of apoptosis was observed with the agonistic Fas antibody (CH11), and inhibition of apoptosis was observed in the antigenic Fas antibody (ZB4) (FIG. 50). In addition, when the suppression of apoptosis by an antigenic antibody in NB4 when ACA @ 10 μM was administered was examined, apoptosis by ACA was almost completely suppressed (FIG. 50). Further, FACS showed that Fas and Fas-L were induced to be expressed upon administration of ACA (FIG. 49). These results indicate that the induction of apoptosis by ACA involves the Fas system.
[0146]
Next, the present inventors examined the effects of ACA on actual patient samples. A total of two samples (acute myeloid leukemia / myeloma) were examined for the effect of ACA by MTT assay. As shown in FIG. 51, both of the two samples showed an ACA concentration-dependent cell growth inhibitory effect. In addition, the induction of apoptosis was examined using Annexin V as a marker, and it was confirmed that apoptosis was induced by ACA (data not shown). In addition, the induction of Fas was also examined using FACS, and it was also confirmed that Fas was induced by the ACA-added culture. From the above results, the relevance between the effects of Fas and ACA was suggested even in actual patient samples.
[0147]
Mononuclear cells were isolated from normal human peripheral blood, stimulated with PHA (phytohemagglutinin), and activated lymphocytes (mainly T cells) 1 × 106FIG. 52 shows the result of the MTT assay when ACA @ 10 μM was added to / ml and cultured for 24 hours. It was confirmed that the cell proliferation was suppressed by the MTT assay, and the apoptotic fraction was increased by the assay using Annexin-V. (Data not shown) This indicates that ACA suppresses activated T cells. These facts indicate that ACA can be used as an immunosuppressant.
[0148]
From the above results, the following conclusions are drawn.
-Ingredient 1'-acetoxychavicol acetate of edible ginger induced apoptosis and cell cycle arrest in NB4 and HS-sultan cells.
・ For the induction, activation of cascades 9 and 3 by the active oxygen production pathway and the apoptosis induction pathway by activation of casbases 8 and 3 through the Fas system play important roles. It was suggested.
[0149]
The above results suggest that Fas and active oxygen play important roles as target molecules for inducing apoptosis in NB4 and HS-sultan cells.
[0150]
The mechanism of action of ACA, predicted from the above results, is summarized in FIG. In NB4 and HS-sultan cells, ACA reduces the mitochondrial membrane potential by producing active oxygen intracellularly (or in mitochondria) and transferring BAX from the cytoplasm to mitochondria. Thereafter, cytochrome c is released from the mitochondria into the cytoplasm, activating casaspase-9, activating casaspase-3, and inducing apoptosis.
On the other hand, it is considered that Kasupase 8 is activated through the Fas system, Kasupase 3 is activated, and apoptosis is induced very early through both systems.
[0151]
[Example 3]
1. Materials and methods
(1) Material
・ Caffeine: obtained from Sigma
・ Various hematopoietic tumor cell lines:
NB4 @ Dr. M. Courtesy of Lanotte (St. Louis Hospita., Paris, France)
・ Caspase inhibitors
Z-VAD, Kasbase 9 inhibitor, Kasbase 8 inhibitor: obtained from MBL
[0152]
(2) Experimental method
An experiment to examine the growth inhibitory effect and induction of apoptosis on various hematopoietic tumor cell lines: hematopoietic tumor cell line NB4 (1 × 104/ Ml), and culture with addition of 4 mM of caffeine, and the number of cells is calculated using trypan blue staining.
[0153]
Experiment for examining cell cycle: 1 x 106Are collected and the cell cycle is analyzed by FACS using PI (final concentration 0.5 μg / ml) as a marker using ModiFIT (registered trademark) (Beckman Coulter).
[0154]
Experiment of Annexin V, PI (Propium Iodide) staining: 1 × 105Are collected and analyzed by FACS using Annexin V (Pharmingen) and PI (final concentration 0.5 μg / ml) as markers to measure the proportion of Annexin V positive cells.
[0155]
Experiment for examining caspase 3 activity: After each hour of culture with addition of 4 mM caffeine, 1 × 105Are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 3 activity kit (Pharmingen).
[0156]
Expression analysis (Western blot analysis) (p53, pTyr-cdc2, cdc2, cdc25c, Bax, p21WAF1 / CIPI, Phosphorylated p53 of cyclinlB1 and Ser 15) (pTyr-cdc 2, cdc 2, cdc 25c, p21WAF1 / CIPI(Cyclin @ B1 is a cell cycle-related protein.) Caffeine is added at 4 mM each time after cultivation, and the protein is collected.
[0157]
Experiment for examining changes in mitochondrial membrane potential: 1 × 105Of the cells, rhodamine 123 (final concentration: 10 μM) is administered, and the mixture is left at 37 ° C. for 15 minutes. After centrifugation at 1500 g for 5 minutes, the supernatant is discarded, the precipitate is suspended in PBS, PI (final concentration 10 μM) is added, and analysis is performed by FACS.
[0158]
2. result
The results are shown in FIGS.
[0159]
Caffeine inhibited the growth of the leukemia cell line NB4 in a time-dependent manner (0-96 hours) (concentration: 4 mM) and concentration (0-8 mM) (FIG. 56A). Further, when examining the cell cycle at that time, the cell cycle was stopped in the G2 / M phase (FIG. 56B).
[0160]
Caffeine increased the activity of caspase 3 (FIG. 57A), and when examined with annexin V, treatment with caffeine {4 mM, {72} hours increased annexin V positive cells to 56.9% and induced apoptosis (FIG. 57B). Furthermore, the caspase inhibitor Z-VAD (20 μM) inhibited the induction of apoptosis by caffeine (4 μmM) (FIG. 57B), and the induction of apoptosis by caffeine was caspase-dependent. Simultaneously, the mitochondrial membrane potential decreased, and cytochrome c was induced (FIG. 57C), which revealed that apoptosis was induced through mitochondria.
[0161]
Examination of apoptosis and cell cycle-related proteins revealed that caffeine treatment increased p53, increased phosphorylated cdc2, and induced Bax and Δp21 (FIG. 58A).
Furthermore, interestingly, phosphorylation of serine 15 residue of p53 was induced (FIG. 58B).
[0162]
In order to examine the significance of p53 in cell cycle arrest and induction of apoptosis of leukemia cells by caffeine, antisense oligonucleotide (AS) against p53 was prepared, and the effect of caffeine in a state where p53 in the cell was knocked out was examined. (FIG. 59). The operating procedure was as described in Example 1. However, caffeine 4 mM was used instead of capsaicin 50 μM. In addition, antisense oligonucleotides to caffeine and p53 were added to NB4 cells, and the expression of p53, β-actin, pTyr-cdc 2 and cdc 2 when cultured for 24 hours was examined. Knockout of p53 by AS canceled the induction of apoptosis of leukemia cells by caffeine (FIG. 59B). From the above, it was considered that caffeine targets p53 of leukemia cells and induces cell cycle arrest and apoptosis of leukemia cells by phosphorylating the serine 15 residue.
[0163]
[Example 4]
1. Materials and methods
(1) Material
-(-)-Epigallocatechin-3-gallate (hereinafter referred to as "EGCG"): obtained from Wako Pure Chemical Industries
・ Various hematopoietic tumor cell lines:
NB4 @ Dr. M. Courtesy of Lanotte (St. Louis Hospita., Paris, France)
HL-60: Available from American Type Culture Collection (ATCC; Rockville, MD)
UF-1: cell line established in our laboratory
U937: Obtained from RIKEN Cell Bank
Kasumi-1: Provided by Dr. Hiroya Aso, Hara Medical Research Institute, Hiroshima University
THP-1: obtained from RIKEN Cell Bank
・ Various antioxidants
Catalase: obtained from Sigma
superoxide dismutase (hereinafter referred to as "SOD"): obtained from Wako Pure Chemical
・ Caspase inhibitors
Kasbase 9 inhibitor, Kasbase 8 inhibitor: obtained from MBL
Caspase-3 inhibitor: obtained from Calbiochem (La Jolla, CA)
DNA microarray: TOYOBO @ Co. Obtained from Ltd
[0164]
(2) Experimental method
An experiment to investigate the growth inhibitory effect and induction of apoptosis on various hematopoietic tumor cell lines: various hematopoietic tumor cell lines (2 × 104/ Ml), and culture with addition of EGCG is performed, and the number of cells is calculated using trypan blue staining.
[0165]
Experiment for examining the cell cycle: 2 × 104Are collected and the cell cycle is analyzed by FACS using PI (final concentration 0.5 μg / ml) as a marker using ModiFIT (registered trademark) (Beckman Coulter).
[0166]
Experiment to examine DNA ladder formation: various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104After adding EGCG {20} μM / ml and culturing for 3 hours, DNA is collected and electrophoresed on a 2% agarose gel to examine the presence or absence of ladder formation.
[0167]
Experiments examining cell morphology: various hematopoietic tumor cell lines 2X104The cells were centrifuged on a slide glass by cytospin, stained with Giemsa and stained with an optical microscope (1 × 104X) Observe.
[0168]
Experiment of Annexin V, PI (Propium Iodide) staining: 2 × 104Are collected and analyzed by FACS using Annexin V (Pharmingen) and PI (final concentration 0.5 μg / ml) as markers to measure the proportion of Annexin V positive cells.
[0169]
Experiment for examining caspase 3 activity: EGCG {20} μM added, after each hour, 2 × 104Are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 3 activity kit (Pharmingen).
[0170]
Expression analysis (Western blot analysis) (p53, pTyr-cdc2, cdc2, cdc25c, Bax, p21WAF1 / CIPI, Phosphorylated p53 of cyclinlB1 and Ser 15) (pTyr-cdc 2, cdc 2, cdc 25c, p21WAF1 / CIPIAnd cyclinΔB1 are cell cycle related proteins. ) Addition of EGCG {20} μM After each culture, the protein is collected, and the protein in each lane # 15 μg is electrophoresed and analyzed using various antibodies.
[0171]
Experiment for examining the change in mitochondrial membrane potential: 2 × 104Of the cells, rhodamine 123 (final concentration: 10 μM) is administered, and the mixture is left at 37 ° C. for 15 minutes. After centrifugation at 1500 g for 5 minutes, the supernatant is discarded, the precipitate is suspended in PBS, PI (final concentration 10 μM) is added, and analysis is performed by FACS.
[0172]
Analysis of active oxygen: After each hour of culture with EGCG {20} μM added, 2 × 104Are collected and analyzed by FACS using dihydroethidium (final concentration {10} μM) as a marker.
[0173]
2. result
The results are shown in FIGS. Although various derivatives are present in the green tea component catechin, EGCG, which is considered to have the highest activity, was used in the experiment (FIG. 60).
[0174]
EGCG inhibited the proliferation of various leukemia cell lines (NB4, U937, Kasumi-1, UF-1, HL60, THP-1) in a concentration- and time-dependent manner (FIG. 61). In particular, the effect on NB4 cells was remarkable.
[0175]
Treatment with EGCG {10, {20} μM for 24 hours induced annexin V-positive cells in various leukemia cell lines, confirming the induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG (FIG. 62). Furthermore, when examined morphologically by Giemsa staining, leukemia cells were found to have apoptosis-specific findings such as dense nuclear staining, fragmentation, and appearance of apoptotic bodies by EGCG treatment (FIG. 63). At the same time, when genomic DNA was extracted and run on a gel, ladder formation typical of apoptosis was observed (FIG. 64). As described above, induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG was confirmed by various methods.
[0176]
The cell cycle was stopped in the G1 phase by EGCG treatment (FIG. 65).
[0177]
The induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG was canceled by an antioxidant, catalase, {superoxide} dismutase (FIG. 66). The ladder formation by EGCG was also canceled by catalase (FIG. 64). Therefore, it was suggested that the induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG may be mediated by reactive oxygen species (ROS).
[0178]
Induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG induced caspase # 3 activity (FIG. 67). In addition, in the experiment using the inhibitor, apoptosis induction was inhibited by an inhibitor specific to caspase 3 and caspase 9, but was not suppressed by an inhibitor specific to caspase 8 (FIG. 68). Therefore, it was considered that the induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG was mediated by mitochondria.
[0179]
EGCG treatment resulted in the production of ROS and a decrease in MMP (mitochondrial membrane potential) in various leukemia cells (FIG. 69). When the NB4 cells were examined in detail, ROS production and a decrease in mitochondrial membrane potential were observed in a time-dependent manner with EGCG {20} μM treatment (FIG. 70).
[0180]
Expression of apoptosis and cell cycle-related proteins upon EGCG treatment was examined in Western blot. Bax involved in apoptosis induction was induced by EGCG treatment, but expression was suppressed by antioxidant catalase treatment (FIG. 71). Although p53 induction was also observed, expression was also suppressed by catalase (FIG. 72). Therefore, ROS, which triggers the induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG, is considered to be directly involved in the induction of Bax, Δp53. EGCG treatment lowered the mitochondrial membrane potential, which revealed that cytochrome c was released from the mitochondria into the cytoplasm, and this release was suppressed by catalase (FIG. 73).
[0181]
FIG. 74 shows a summary of the mechanism of induction of apoptosis of leukemia cells by EGCG. EGCG produces reactive oxygen (ROS; \ reactive \ oxygen \ species), and ROS induces Bax, which lowers the mitochondrial membrane potential and promotes the release of cytochrome c from mitochondria into the cytoplasm. Cytochrome c activates caspase 9, caspase 3 and induces apoptosis of leukemic cells. At the same time, EGCG also induces the expression of p53, which may cause cell cycle arrest and apoptosis-inducing signals, but this has not been directly demonstrated. In capsaicin and caffeine, phosphorylation of serine 15 residue of p53 was proved, and it was clarified to be involved in their induction.
[0182]
[Example 5]
1. Materials and methods
(1) Material
-Curcumin: obtained from Wako Pure Chemical
・ Various hematopoietic tumor cell lines:
U266: Obtained from RIKEN Cell Bank
HS-Sultan: obtained from RIKEN Cell Bank
RPMI1640: obtained from RIKEN Cell Bank
IM9: Obtained from RIKEN Cell Bank
[0183]
(2) Experimental method
An experiment to investigate the growth inhibitory effect and induction of apoptosis on various hematopoietic tumor cell lines: various hematopoietic tumor cell lines (1 × 105/ Ml), and add and culture with curcumin # 5, 10, and 20 μM, and calculate the number of cells using trypan blue staining.
[0184]
Experiment for examining cell cycle: Curcumin # 5, 10 and 20 μM, 1 hour after 1 hour5Are collected, and the cell cycle is analyzed by FACS using Annexin V (final concentration 5 μg / ml) as a marker using ModFIT (registered trademark) (Beckman Coulter).
[0185]
Experiment for examining cell morphology: HS-Sultan cell 1 × 105The cells were centrifuged on a slide glass by cytospin, stained with Giemsa and stained with an optical microscope (1 × 104X) Observe.
[0186]
Experiment of Annexin V, PI (Propium Iodide) staining: 1 × 105Individual cells are collected and analyzed by FACS using Annexin V (Pharmingen) and PI (final concentration 0.5 μg / ml) as markers to measure the proportion of Annexin V positive cells.
[0187]
Experiment for examining caspase 3 activity: After each hour of culture with addition of 10 μM curcumin, 1 × 105Individual cells are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 3 activity kit (Pharmingen).
[0188]
Experiment for examining caspase 8 activity: After each hour of culture with the addition of 10 μM curcumin, 1 × 105Individual cells are collected, and the activity is measured by FACS using a Kasperase 8 activity kit (Pharmingen).
[0189]
MTT assay: various hematopoietic tumor cell lines (1 × 105/ Ml), culture medium with curcumin # 5, 10, and 20 μM was added for 48 hours, 100 μl of the culture solution was transferred to a 96-well plate, and MTT labeling reagent (1X) @ 10 μl was added according to the experimental method of “MTT cell proliferation kit” (Roche). After adding at 37 ° C. for 4 hours, 100 μl of MTT lysis buffer was added.450The values are analyzed on a plate reader (BioRad).
[0190]
2. result
The results are shown in FIGS.
[0191]
FIG. 75 shows the structural formula of the turmeric component curcumin.
[0192]
Curcumin was added at various concentrations to myeloma cells (HS-Sultan, RPMI1640, U266, IM9), and cell proliferation was examined 48 hours later by MTT assay. Curcumin inhibited myeloma cell growth in a concentration-dependent manner. (FIG. 76).
[0193]
Curcumin induced annexin V-positive cells in a concentration-dependent manner when examined using annexin V using HS-Sultan cells (FIG. 77). In addition, morphological observation by Giemsa staining also revealed specific findings for apoptosis (FIG. 78).
[0194]
Curcumin induced caspase-3, caspase-8 activity in a time-dependent manner (FIGS. 79 and 80).
[0195]
From the above results, the following conclusions are drawn.
Curcumin induced early apoptosis of various myeloma cell lines.
Induction of apoptosis of HS-sultan by curcumin was thought to be via the caspase-8 / caspase-3 pathway.
-No decrease in mitochondrial membrane potential and caspase-9 activation were observed, suggesting a mitochondrial-independent apoptotic pathway.
・ Elevation of active oxygen concentration was observed, but it was considered that this was not a direct cause of apoptosis induction.
-Activation of caspase-8 was observed, but it was independent of Fas, suggesting the involvement of other caspase-8 activation pathways.
[0196]
FIG. 81 shows a summary of the mechanism of induction of apoptosis of myeloma cells by curcumin, which is predicted from the above.
[0197]
【The invention's effect】
For patients with hematopoietic tumors resistant to conventional anticancer drug-based therapies, and for cases with strong side effects, pepper component capsaicin, edible ginger component 1'-acetoxychavicol acetate, coffee component caffeine are also used as food components Green tea component catechin and turmeric component curcumin and their derivatives have an antitumor effect, and are effective treatments with few side effects. In addition, an improvement in the therapeutic results of hematopoietic tumors can be expected. Furthermore, it is also useful as an immunosuppressant. In addition, capsaicin, caffeine, catechin and derivatives thereof are also useful as molecular targeted therapeutics targeting p53.
[0198]
[Sequence list]
Figure 2004075666
Figure 2004075666
Figure 2004075666
[0199]
[Sequence List Free Text]
[SEQ ID NO: 1]
SEQ ID NO: 1 shows the nucleotide sequence of an antisense oligonucleotide.
[0200]
[SEQ ID NO: 2]
SEQ ID NO: 2 shows the nucleotide sequence of a control oligonucleotide.
[0201]
[SEQ ID NO: 3]
SEQ ID NO: 3 shows the nucleotide sequence of a mismatch oligonucleotide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the effect of CAP on the growth of various hematopoietic tumor cell lines.
FIG. 2: NB4 cells 1 × 104The culture time and the number of cells when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured were shown. The results of the control (without addition of CAP) are also shown.
FIG. 3. NB4 cells 1 × 105CAP concentration and% of Annexin V-positive cells when CAP 0 μM, 1 μM, 10 μM, 20 μM, 50 μM, 100 μM, and 1000 μM were added to the CAP / ml, respectively.
FIG. 4: 1 × 10 NB4 cells55 shows the results of cell cycle analysis when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 0 hours, 12 hours, 24 hours, and 72 hours.
FIG. 5: NB4 cells 1 × 105The results of cell cycle analysis when CAP 0 μM (control), 1 μM, 10 μM, 20 μM, 50 μM, 100 μM, and 1 mM were added to / ml, respectively, are shown.
FIG. 6: NB4 cells 1 × 1055 shows the results of ladder formation when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 0, 24, 48 and 72 hours.
FIG. 7: NB4 cells 1 × 105The results obtained by observing the morphology of cells when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 24 hours are shown (right). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left).
FIG. 8: NB4 cells 1 × 105The results of analysis of the cell cycle when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 24 hours are shown (right). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left).
FIG. 9: NB4 cells 1 × 105The results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 24 hours (right). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left).
FIG. 10: NB4 cells 1 × 105The activity of caspase 3 when CAP @ 100 μM / ml was added and culture was performed for 0 hours, 3 hours, 6 hours, 9 hours, 12 hours, and 24 hours.
FIG. 11 shows the effect of caspase inhibitors on CAP-induced apoptosis.
FIG. 12: NB4 cells 1 × 105The results of the expression analysis of procaspase 3 and activated caspase 3 when CAP @ 100 μM / ml was added and cultured for 0, 24, and 48 hours are shown.
FIG. 13: NB4 cells 1 × 1057 shows the results of expression analysis of apoptosis-related proteins when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 0, 12, 24, 48, or 72 hours.
FIG. 14: NB4 cells 1 × 105The mitochondrial membrane potential (occupation ratio of low membrane potential) when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 9 hours is shown (right). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left).
FIG. 15: NB4 cells 1 × 105The results of expression analysis of cytochrome C and β-actin when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 24 hours and 48 hours are shown. The results of the control (without addition of CAP) are also shown.
FIG. 16: NB4 cells 1 × 105The results of expression analysis (Western blot analysis) of cell cycle-related proteins when 0, 12, 24, 48, and 72 hours were added to CAP @ 100 μM / ml and cultured for 0, 12, 24, 48, and 72 hours.
FIG. 17: NB4 cells 1 × 105The results of expression analysis of p53-related protein when 0, 12, 24, 48, and 72 hours were added to CAP @ 100 μM / ml.
FIG. 18: NB4 cells 1 × 1057 shows the results of expression analysis of Ser15 phosphorylated p53 and p53 when CAP @ 100 μM was added to / ml and cultured for 12, 24, 48, and 72 hours.
FIG. 19 shows the effect of wortmannin (an inhibitor of p53 kinase) on CAP-induced apoptosis (right bar). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left bar).
FIG. 20 shows the effect of Pifithulin α (a specific inhibitor for p53) on CAP-induced apoptosis (right bar). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left bar).
FIG. 21 shows the effect of Pifithulin α (a specific inhibitor for p53) on cell cycle arrest by CAP (lower right). The results of control (without addition of CAP) (upper left), addition of only CAP @ 100 μM (upper right), and addition of only pifithrin α @ 100 nM (lower left) are also shown.
FIG. 22 summarizes the effects of a p53 gene antisense oligonucleotide (apoptosis, cell cycle arrest).
FIG. 23 shows the effect of antisense oligonucleotides of the p53 gene on CAP-induced apoptosis.
FIG. 24 shows the effect of CAP on the production of intracellular active oxygen.
FIG. 25 shows the effect of N-acetylcysteine (NAC), a glutathione precursor, on CAP-induced apoptosis (right bar). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (left bar).
FIG. 26 shows the effect of NAC on cell cycle arrest by CAP (lower right). The results of the control (without addition of CAP) (upper left), the addition of only CAP @ 100 μM (lower left), and the addition of only NAC @ 100 μM (upper right) are also shown.
FIG. 27 shows the results of expression analysis of p53 and β-actin in bone marrow cells of patients with leukemia and myeloma.
FIG. 28. Bone marrow cells 1 × 10 of leukemia patients7CAP concentration and OD in the MTT} assay when CAP 0 μM, 10 μM, 50 μM, and 100 μM were added to each / ml and cultured for 48 hours.450Indicates a value.
FIG. 29. Peripheral blood cells 1 × 10 of leukemia patients7The culture time and% of Annexin V-positive cells when CAP @ 10 μM, 50 μM, and 100 μM were added to each / ml, respectively, are shown.
FIG. 30. 1 × 10 6 bone marrow cells of a leukemia patient7The number of Annexin V-positive cells when CAP @ 100 μM / ml was added and cultured for 24 hours (gray line). The results of the control (without addition of CAP) are also shown (black line).
FIG. 31: 1 × 10 bone marrow cells of a leukemia patient72 shows the results of cell cycle analysis when CAP 0 μM (control), 10 μM, 50 μM and 100 μM were added to each / ml and cultured for 48 hours.
FIG. 32. Bone marrow cells 1 × 10 of leukemia patients7The results of apoptosis (%) are shown when CAPμ0 μM (control), 10 μM, 50 μM, and 100 μM were added to each / ml and cultured for 48 hours.
FIG. 33: Peripheral blood cells 1 × 10 of CML CP patients7The culture time and the% of Annexin V-positive cells when 0, 24, 48, and 72 hours were added to CAP @ 10 μM, 50 μM, and 100 μM, respectively, are shown.
FIG. 34. Peripheral blood cells 1 × 10 of PLL patients7The culture time and cell viability (%) when 0, 24, and 48 hours were added to CAP @ 10 μM, 50 μM, and 100 μM, respectively, and cultured at 0, 24, and 48 hours, respectively.
FIG. 35. Peripheral blood cells 1 × 10 of normal subjects7/ Ml, and cultivation time and OD of MTT そ れ ぞ れ assay when CAP {10 μM and 100 μM were added, respectively, and culturing was performed for 0, 24 and 48 hours.450Indicates a value.
FIG. 36. Lymphocytes {1} × 10 activated by PHA (phytohemagglutinin) stimulation6The results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining when CAP {100} μM was added to / ml and cultured for 24 hours are shown. Control (top), CAP added (2nd row from top), PHA activated lymphocytes (3rd row from top), CAP added to activated lymphocytes (bottom row)
FIG. 37 is a scheme illustrating the mechanism of action of CAP.
FIG. 38 shows the effect of caspase inhibitors on CAP-induced apoptosis (by FACS analysis).
FIG. 39 shows the effect of capsaicin (induction of apoptosis) on acute myeloid leukemia and acute promyelocytic leukemia patient samples.
FIG. 40 shows the effect of capsaicin on multiple myeloma patient samples.
FIG. 41. Various hematopoietic tumor cell lines 1 × 105The ACA concentration and cell number when ACAAC0 μM, 1 μM, 5 μM, 10 μM, and 20 μM were added to the ACA / ml, respectively, are shown (left figure). Various hematopoietic tumor cell lines 1 × 105The culture time and cell number when 0, 6, 12, 24, and 48 hours were added to ACA @ 10 μM / ml and cultured (right figure).
FIG. 42. HS-sultan cells and NB4 cells 1 × 105The results obtained by observing the morphology of the cells when ACA @ 10 μM was added to / ml and cultured for 4 hours or 12 hours (left NB4 cells / right HS-sultan cells). The results of the control (without addition of ACA) are also shown (top).
FIG. 43. HS-sultan cells 1 × 10510 shows the results of an early apoptosis study by Annexin V and PI staining when ACA @ 10 μM was added to / ml and cultured for various times.
FIG. 44 shows the effect of caspase inhibitors on ACA-induced apoptosis.
FIG. 45. NB4 cells 1 × 10510 shows the results of expression analysis of protein 3 and 8 when 0 μl / ml of ACA 10 μM was added and culture was performed for 0 hours, 3 hours, 6 hours, and 12 hours.
FIG. 46. HS-sultan cells 1 × 105/ Ml of ACA @ 10 μM and cultured for 0 hour, 1 hour, and 3 hours. Results of expression analysis of total Bax, mitochondrial fraction, Bax of cytoplasmic fraction, cytochrome c of cytoplasmic fraction, and Smac / DIABLO. Is shown.
FIG. 47 shows the effect of ACA on the production of intracellular active oxygen.
FIG. 48 shows the effect of N-acetylcysteine (NAC) (glutathione precursor) on ACA-induced apoptosis (right bar). The results of the control (without addition of ACA) are also shown (left bar).
FIG. 49 shows the effect of ACA on Fas expression in NB4 (left panel). In addition, the effect of ACA on Fas expression in HS-sultan is shown (right figure).
FIG. 50 shows the apoptosis-inducing / suppressing effects of anti-Fas antibodies (agonists and antagonists) on NB4.
FIG. 51. Peripheral blood cells of multiple myeloma patients (left panel) and bone marrow cells of leukemia patients (right panel) 1 × 107/ Ml, and ACA concentration of 0 μM, 1 μM, 5 μM, and 10 μM, respectively, and culturing for 24 hours.450Indicates a value. (Left figure)
FIG. 52: Lymphocytes 1 × 10 activated by PHA (phytohemagglutinin) stimulation6OD in the MTT assay when ACA {10 μM was added to the solution / ml and cultured for 24 hours.450Shows the value (right bar). The results of the control (without addition of ACA) are also shown (left bar).
FIG. 53 is a scheme illustrating the mechanism of action of ACA.
FIG. 54. NB4 cells 1 × 1052 shows the results of cell cycle analysis when culturing was performed by adding 0 μM (control), 1 μM, 5 μM, and 10 μM to ACA / ml, respectively.
FIG. 55. NB4 cells 1 × 105The right shows the mitochondrial membrane potential (occupation rate of low membrane potential) when ACA @ 10 μM was added to / ml and cultured for 12 hours. The results of the control (without addition of ACA) are also shown (left).
FIG. 56 shows the effect of caffeine on the proliferative capacity of NB4 cells (FIG. 56A) and cell cycle (FIG. 56B). FIG. 56B shows NB4 cells 1 × 106The results of cell cycle analysis when caffeine {4} mM was added to / ml and cultured for 24 hours, 48 hours, 72 hours, 96 hours, and 120 hours are shown. The results for the control (without addition of caffeine) are also shown.
FIG. 57 shows that induction of apoptosis of NB4 cells by caffeine is mitochondria-dependent. FIG. 57A shows NB4 cells at 1 × 1054 shows the activity of caspase 3 when caffeine {4} mM was added to the same per ml and cultured for 72 hours. FIG. 57B shows 1 × 10 4 NB4 cells.5The results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining when caffeine {4} mM was added to / ml and cultured for 72 hours are shown. The results for the control (without addition of caffeine) are also shown. FIG. 57C shows NB4 cell 1 × 105The mitochondrial membrane potential when caffeine {4} mM was added to / ml and cultured for 72 hours is shown. The results for the control (without addition of caffeine) are also shown. In addition, the results of the expression analysis of cytochrome c are shown in the upper part with a frame.
FIG. 58 shows the results of analysis of expression of apoptosis and cell cycle-related proteins in caffeine-treated NB4 cells.
FIG. 59 shows the significance of p53 in inducing apoptosis of NB4 cells by caffeine. FIG. 59A shows NB4 cell 1 × 105The results of expression analysis (Western blott analysis) of p53 and β-actin when cultured for 24 hours after adding caffeine {4} mM and antisense oligonucleotide 1 μM to p53 to / ml are shown (MS). The results of no addition of caffeine (control), addition of only an antisense oligonucleotide to p53 (AS), and addition of only caffeine (CS) are also shown. FIG. 59B shows NB4 cell 1 × 105The results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining when cultured for 24 hours after adding caffeine {4} mM and antisense oligonucleotide 1 μM against p53 to / ml (AS + caffeine) are shown. The results of no addition of caffeine (control), addition of only an antisense oligonucleotide to p53 (AS), and addition of only caffeine (caffeine) are also shown. FIG. 59C shows NB4 cell 1 × 1052 shows the results of expression analysis (Western blot analysis) of pTyr-cdc2, cdc2 and β-actin after adding 24 μm / ml of caffeine 4 mM and antisense oligonucleotide 1 μM against p53 for 24 hours. (Caffeine + AS). The results of no addition of caffeine (control), addition of only an antisense oligonucleotide to p53 (AS), and addition of only caffeine (caffeine) are also shown.
FIG. 60 shows structural formulas of main polyhydric polyphenols contained in green tea.
FIG. 61 shows the effect of EGCG on the growth of various hematopoietic tumor cell lines. The left figure shows various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104EGCG 0, 10, 20 and 50 μM, respectively, and EGCG concentration and Viability when cultured for 24 hours are shown. The right figure shows various hematopoietic tumor cell lines 2 × 1047 shows the number of days of culture and viability when EGCG @ 10 μM was added to / ml.
FIG. 62: Various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104The results of examining early apoptosis by Annexin V and PI staining when EGCG @ 10 µM or 20 µM was added to / ml and cultured for 24 hours are shown. The results without the addition of EGCG (control) are also shown.
FIG. 63: Various hematopoietic tumor cell lines 1 × 105The results obtained by observing the morphology of the cells when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 24 hours are shown. The results without the addition of EGCG (control) are also shown.
FIG. 64: Various hematopoietic tumor cell lines 2 × 105The results of ladder formation (EGCG @ 20 μM @ 3 hr) when 3 hours (12 hours for U937 cells) were added and EGCG @ 20 .mu.M was added to the solution / ml. The results (control) without addition of EGCG are also shown. Furthermore, various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104The results of ladder formation (EGCG {20 μM} + catalase) when 3 hours (12 hours for U937 cells) were added and EGCG @ 20 μM and catalase @ 500 U / ml were added to the sample / ml.
FIG. 65: Various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104The results of cell cycle analysis when EGCG @ 20 μM was added to the A / ml and cultured for 24 hours are shown (right). The results without the addition of EGCG (control) are also shown (left).
FIG. 66 shows the effect of antioxidants on EGCG-induced apoptosis. Various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104Viability when EGCG @ 20 μM and catalase @ 500 U / ml (EGCG @ 20 μM + catalase @ 500 U / ml) or SOD @ 500 @ U / ml (EGCG @ 20 μM + SOD @ 500 U / ml) was added to the sample and cultured for 24 hours. The results of no addition of EGCG (control) and addition of only EGCG (EGCGμ20 μM) are also shown.
FIG. 67: Various hematopoietic tumor cell lines 2 × 1042 shows the activity of caspase 3 when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 6 hours.
FIG. 68. NB4 cells 2 × 104EGCG at 20 μM and caspase inhibitor caspase-3 inhibitor at 10 μM, caspase-8 inhibitor at 20 μM, and caspase-9 inhibitor at 50 μM, and cultured for 2 hours. Indicates the percentage. The results of no addition of EGCG (control) and addition of only EGCG (EGCGμ20 μM) are also shown.
FIG. 69 shows the effect of EGCG on intracellular active oxygen production (ROS) and mitochondrial membrane potential (MMP). The left figure shows various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104The figure shows the production of active oxygen when EGCG @ 20 µM was added to / ml and cultured for 3 hours. The right figure shows various hematopoietic tumor cell lines 2 × 104The figure shows a decrease in mitochondrial membrane potential when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 3 hours. The results without the addition of EGCG (control) are also shown (shown in solid black).
FIG. 70 shows the time course of the effect of EGCG on intracellular active oxygen production and mitochondrial membrane potential. The upper panel shows NB4 cells 2 × 104The figure shows the production of active oxygen when EGCG @ 20 μM was added to / ml, and the cells were cultured for 3, 6 and 12 hours. The lower panel shows NB4 cells 2 × 104The figure shows a decrease in mitochondrial membrane potential when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 3, 6 and 12 hours. The results without the addition of EGCG (control) are also shown (shown in solid black).
FIG. 71. The upper panel shows 2 × 10 4 NB4 cells.4The results of the expression analysis of Bcl-2, Bcl-XL, Bax, and actin when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 0, 3, and 6 hours are shown. The lower panel shows UF-1 cells 2 × 104The results of the expression analysis of Bcl-2, Bcl-XL, Bax, and actin when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 0, 3, and 6 hours are shown. In addition, NB4 cells or UF-1 cells 2 × 104The results of the expression analysis of Bcl-2, Bcl-XL, Bax, and actin (EGCG {20 μM} +500 catalase 500 U / ml) when EGCG {20 μM and catalase 500 μU / ml were added to 1 ml / ml and cultured for 1 hour are also shown. (Upper and lower figures).
FIG. 72. NB4 cells 2 × 104The results of expression analysis of p53, p27, and actin when 0, 3, and 6 hours were added to EGCG @ 20 μM / ml and cultured for 0, 3, and 6 hours are shown. In addition, 2 × 10 NB4 cells4The results of expression analysis of p53, p27, and actin (EGCG {20 μM} + catalase {500} U / ml) when EGCG @ 20 μM and catalase @ 500 U / ml were added to the same and cultured for 1 hour are also shown.
FIG. 73. The upper panel shows 2 × 10 4 NB4 cells.42 shows the results of expression analysis of cytochrome c and actin in cytoplasm (Cytocolic cyt.c) and mitochondria (Mitochondrial cyt.c) when EGCG @ 20 μM was added to / ml and cultured for 0 hour and 3 hours. The lower panel shows UF-1 cells 2 × 104The results of expression analysis of cytochrome c} and actin in the cytoplasm and mitochondria when EGCG {20 μM was added to / ml and cultured for 0 hour and 3 hours are shown. In addition, NB4 cells or UF-1 cells 2 × 104The results of expression analysis of cytochrome c and actin in the cytoplasm and mitochondria when EGCG {20 μM and catalase {500} U / ml were added to L / ml and culturing for 1 hour (EGCG {20 μM} +500 catalase 500 μU / ml) are also shown. And the figure below).
FIG. 74 is a scheme illustrating the mechanism of action of EGCG.
FIG. 75 shows a structural formula of curcumin.
FIG. 76 shows the effect of curcumin on the growth of various hematopoietic tumor cell lines. Various hematopoietic tumor cell lines 1 × 1052 shows the viability when curcumin 0, 5, 10, and 20 μM were added to each / ml and cultured for 48 hours.
FIG. 77. The upper panel shows 1 × 10 HS-sultan cells.5The results of examining early apoptosis by Annexin ΔV and PI staining when 12 hours of culture with addition of curcumin Δ5, 10 and 20 μM, respectively, are shown. The lower figure shows HS-sultan cells 1 × 1052 shows the results of cell cycle analysis when culturing was performed for 12 hours after adding curcumin # 5, 10, and 20 μM / ml, respectively. The results without curcumin addition (control) are also shown (upper and lower figures).
FIG. 78: HS-sultan cells 1 × 105The results obtained by observing the morphology of cells obtained by adding curcumin @ 10 μM / ml and culturing for 24 hours are shown (right). The results without curcumin addition (control) are also shown (left).
FIG. 79. HS-sultan cells 1 × 1052 shows the activity of caspase 3 when the culture was incubated for 0, 1, 3, and 6 hours with the addition of 10 μM curcumin / ml.
FIG. 80: HS-sultan cells 1 × 105The activity of caspase 8 when curcumin @ 10 μM / ml was added and cultured for 0, 1, 3, and 6 hours.
FIG. 81 is a scheme illustrating the mechanism of action of curcumin.

Claims (5)

カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する、造血器腫瘍の治療薬。A therapeutic agent for hematopoietic tumors, comprising a compound capable of activating caspase or a pharmaceutically acceptable salt thereof. カスパーゼを活性化することができる化合物が、カプサイシン、1’−アセトキシチャビコールアセテート、カフェイン、カテキン、クルクミン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である請求項1記載の治療薬。The treatment according to claim 1, wherein the compound capable of activating caspase is at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, 1'-acetoxychavicol acetate, caffeine, catechin, curcumin, and derivatives thereof. medicine. カスパーゼを活性化することができる化合物またはその薬理上許容できる塩を含有する、免疫抑制剤。An immunosuppressant comprising a compound capable of activating caspase or a pharmaceutically acceptable salt thereof. カスパーゼを活性化することができる化合物が、カプサイシン、1−アセトキシチャビコールアセテート、カフェイン、カテキン、クルクミン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である請求項3記載の免疫抑制剤。The immunosuppression according to claim 3, wherein the compound capable of activating caspase is at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, 1-acetoxychavicol acetate, caffeine, catechin, curcumin, and derivatives thereof. Agent. カプサイシン、カフェイン、カテキン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物またはその薬理上許容される塩を含有する、p53を標的分子とする分子標的治療薬。A molecular targeted therapeutic agent targeting p53, comprising at least one compound selected from the group consisting of capsaicin, caffeine, catechin and derivatives thereof or a pharmacologically acceptable salt thereof.
JP2003136925A 2002-05-15 2003-05-15 Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule Pending JP2004075666A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003136925A JP2004075666A (en) 2002-05-15 2003-05-15 Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002139819 2002-05-15
JP2002179386 2002-06-20
JP2003136925A JP2004075666A (en) 2002-05-15 2003-05-15 Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004075666A true JP2004075666A (en) 2004-03-11

Family

ID=32034045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003136925A Pending JP2004075666A (en) 2002-05-15 2003-05-15 Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004075666A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091737A (en) * 2005-09-01 2007-04-12 Chieko Tanaka Oral composition
JP2007246470A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Daicho Kikaku:Kk New medicine
JP2009079004A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Osaka Industrial Promotion Organization Collagen production promoter
JP2012056886A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Akiko Yuasa Anti-obesity agent
JP2017531689A (en) * 2014-10-21 2017-10-26 イオン、ファーマシューティカル、エス.アー エル.エル.Ions Pharmaceutical S.A R.L. Human drug
JP2018515505A (en) * 2015-05-06 2018-06-14 ターゲットファーマ・ラボラトリーズ(ジアンス)カンパニー・リミテッド Application of curcumin and its medicinal salts
JP2019182750A (en) * 2018-04-02 2019-10-24 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 Composition for increasing level of reactive oxygen species, antitumor agent and novel curcumin derivative

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007091737A (en) * 2005-09-01 2007-04-12 Chieko Tanaka Oral composition
JP2007246470A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Daicho Kikaku:Kk New medicine
JP2009079004A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Osaka Industrial Promotion Organization Collagen production promoter
JP2012056886A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Akiko Yuasa Anti-obesity agent
JP2017531689A (en) * 2014-10-21 2017-10-26 イオン、ファーマシューティカル、エス.アー エル.エル.Ions Pharmaceutical S.A R.L. Human drug
JP2018515505A (en) * 2015-05-06 2018-06-14 ターゲットファーマ・ラボラトリーズ(ジアンス)カンパニー・リミテッド Application of curcumin and its medicinal salts
JP2019182750A (en) * 2018-04-02 2019-10-24 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 Composition for increasing level of reactive oxygen species, antitumor agent and novel curcumin derivative
JP7082399B2 (en) 2018-04-02 2022-06-08 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 Compositions for increasing levels of reactive oxygen species, antitumor agents and novel curcumin derivatives

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. In vitro and in vivo studies of a novel potential anticancer agent of isochaihulactone on human lung cancer A549 cells
Fan et al. Tetrameric acetyl-CoA acetyltransferase 1 is important for tumor growth
Tsurutani et al. Tobacco components stimulate Akt-dependent proliferation and NFκB-dependent survival in lung cancer cells
Fernand et al. Rhein inhibits angiogenesis and the viability of hormone-dependent and-independent cancer cells under normoxic or hypoxic conditions in vitro
Gil-Ad et al. Evaluation of the potential anti-cancer activity of the antidepressant sertraline in human colon cancer cell lines and in colorectal cancer-xenografted mice
TWI298259B (en) Pharmaceutical composition for inhibiting/treating brain cancer
Chen et al. Cryptotanshinone has diverse effects on cell cycle events in melanoma cell lines with different metastatic capacity
Ouhtit et al. Chemoprevention of rat mammary carcinogenesis by spirulina
US20030119894A1 (en) Methods for treatment of cancer or neoplastic disease and for inhibiting growth of cancer cells and neoplastic cells
Cai et al. Curcumol potentiates celecoxib-induced growth inhibition and apoptosis in human non-small cell lung cancer
Zheng et al. Brucine, an effective natural compound derived from nux-vomica, induces G1 phase arrest and apoptosis in LoVo cells
Huang et al. CIL-102-induced cell cycle arrest and apoptosis in colorectal cancer cells via upregulation of p21 and GADD45
Zhou et al. Platycodin D induces tumor growth arrest by activating FOXO3a expression in prostate cancer in vitro and in vivo
Zhang et al. Dehydrocostus lactone inhibits cell proliferation and induces apoptosis by PI3K/Akt/Bad and ERS signalling pathway in human laryngeal carcinoma
Zuo et al. 3-(3-Hydroxy-4-methoxyphenyl)-4-(3, 4, 5-trimethoxyphenyl)-1, 2, 5-selenadiazole (G-1103), a novel combretastatin A-4 analog, induces G2/M arrest and apoptosis by disrupting tubulin polymerization in human cervical HeLa cells and fibrosarcoma HT-1080 cells
Casarin et al. Molecular mechanisms of antiproliferative effects induced by Schisandra-derived dibenzocyclooctadiene lignans (+)-deoxyschisandrin and (−)-gomisin N in human tumour cell lines
Das et al. Mahanine, A dietary phytochemical, represses mammary tumor burden in rat and inhibits subtype regardless breast cancer progression through suppressing self-renewal of breast cancer stem cells
Lee et al. Mechanism of sappanchalcone-induced growth inhibition and apoptosis in human oral cancer cells
Ho et al. Molecular mechanisms of econazole-induced toxicity on human colon cancer cells: G0/G1 cell cycle arrest and caspase 8-independent apoptotic signaling pathways
Guo et al. Multi-target tracheloside and doxorubicin combined treatment of lung adenocarcinoma
JP2004075666A (en) Therapeutic agent of hematopoietic organ tumor, immunosuppressant and molecule-targeting therapeutic agent taking p53 as target molecule
Shen et al. Lobetyol activate MAPK pathways associated with G1/S cell cycle arrest and apoptosis in MKN45 cells in vitro and in vivo
Mihara et al. Flavopiridol, a cyclin dependent kinase (CDK) inhibitor, induces apoptosis by regulating Bcl-x in oral cancer cells
Yang et al. Molecular mechanisms of denbinobin-induced anti-tumorigenesis effect in colon cancer cells
Ou et al. Potential therapeutic role of Z-isochaihulactone in lung cancer through induction of apoptosis via notch signaling

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060412

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20060412

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20060518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060619

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060807

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060807

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061002