JP2004249094A

JP2004249094A - 血液の免疫賦活用カラム

Info

Publication number: JP2004249094A
Application number: JP2004016468A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ueda; 祐二上田; Yoshiki Yamamoto; 芳樹山本; Kyuichi Yamagishi; 久一山岸
Original assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Current assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】本発明は、担癌哺乳動物の血液から免疫抑制性蛋白質を効率よく除去することができる、免疫賦活用カラムを提供することを課題とする。
【解決手段】免疫抑制性蛋白質吸着材を充填してなる担癌哺乳動物血液の免疫賦活用カラム。また、当該カラムは、血液のカラム処理によるリンパ球のフィトヘマアグルチニン幼若化反応の増加比率が１０％以上であることが好ましく、カラムに充填する免疫抑制性蛋白質吸着材がトランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータを吸着することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、担癌患者の血液の抗腫瘍免疫能を向上させることにより、癌の治療を容易にしたり、癌患者のクオリティー・オブ・ライフ（ＱＯＬ）の向上を図るための、血液の免疫賦活用カラムに関する。

医学の発達した今日でも、依然として日本人の主たる死亡原因の一つが癌である。その原因は、転移巣のある進行癌患者では手術で取りきれない癌細胞が残るためであり、かつ、抗癌剤治療や放射線治療を使っても完全に除去できないためである。しかし、本来、生体には癌細胞を排除する免疫機能が備わっているはずであるので、手術で取りきれなかった癌細胞は免疫機能によって除かれるはずであるが、進行癌患者ではこれが起こらない。これは血球成分、血漿成分を含めた血液全体の抗腫瘍免疫能が低下しているためであると考えられる。この原因については古くから免疫機能を抑制する物質が血液中に増えてくるためと考えられていて、以前は悪液質と呼ばれていた。現在では具体的にトランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータ（ＴＧＦβ）、免疫抑制酸性蛋白（IAP）、インターロイキン６（IL-6）、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、プロスタグランジンＥ２（PGE2）などの種々の物質や、Ｂ細胞、マクロファージ等の細胞が免疫を抑制していることが分かってきた（藤原大美著、腫瘍免疫学、ｐ８９−１１２、中外医学社、１９９８年）。

これらの物質は健康な人の血液中にも存在する蛋白質で免疫作用を調整する有用な物質であるが、癌の進行に伴って異常に増え、癌細胞の増殖を助けていると考えられる。これらの物質が癌特異的キラー細胞の誘導や機能発現を阻害していると考えられるので、これらを除去すれば、患者の血液の免疫能が高まり、腫瘍の退縮や増殖の抑制が期待できる。血液の免疫能の手軽な測定法としてリンパ球のフィトヘマアグルチニン（以下ＰＨＡと略称する）幼若化反応がある。

PGE2、ＴＮＦ、IL-6は分子量が３万以下の比較的小さな分子であるので、除去しやすく、膜濾過法でも除去できる。一方、ＴＧＦβは単独では分子量２万５千程度の蛋白質であるものの、血中では他の蛋白質と結合して１０万前後の分子量で存在するため、従来の吸着材では吸着除去が困難な物質である。従って、癌患者の血液中から異常に増えたＴＧＦβを効率よく除去できる吸着材は知られていない。これら免疫抑制物質の除去には、理論上、血漿交換も有効であるが、除去効率が低く、感染の危険が避けがたい本質的な欠点がある。血液の二重膜濾過法でリンパ球のＰＨＡ幼若化反応が回復するという報告もあるが、喪失した血漿成分を加熱ヒト血漿製剤で補充する必要があるという欠点や装置や操作が複雑になるという欠点がある。
藤原大美著「腫瘍免疫学」中外医学社１９９８年

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、血液の免疫能を高め、癌の治療を円滑に行うことができる方法に利用できる器具であって、血液から免疫抑制性蛋白質を効率よく除去できる器具（カラム）を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、免疫抑制性蛋白質吸着材を充填したカラムを用いて、担癌哺乳動物血液の免疫を賦活することに成功し、上記課題を解決した。
すなわち、本発明は、免疫抑制性蛋白質吸着材を充填してなる担癌哺乳動物血液の免疫賦活用カラムに関する。

上記免疫賦活用カラムは、血液のカラム処理によるリンパ球のフィトヘマアグルチニン幼若化反応の増加比率が１０％以上であることが好ましい。

また、上記免疫抑制性蛋白質吸着材は、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータを吸着する材料であることが好ましい。免疫抑制性蛋白質吸着材として、アミノプロピル化多孔質ガラスビーズ、ジエチルアミノエチル化セルロースビーズ、ジエチルアミノエチル化アガロースビーズ、あるいはそれらの混合物を用いることができる。

本発明にかかるカラムに担癌哺乳動物の血液を通すことにより、血液から免疫抑制性蛋白質を除去することができる。その結果、血液の抗腫瘍免疫能を向上させることができ、進行癌の治療または患者の延命およびQOLの向上が可能になる。

続いて、本発明についてさらに詳細に説明する。本発明の担癌哺乳動物とは、ヒト、猿、牛、馬、犬、猫、豚、羊などの陸生哺乳動物で、固形腫瘍が出来たものを意味する。また、本発明でいう免疫抑制性蛋白質とは、哺乳動物の免疫機能を抑制する蛋白質であって血液中に存在するものをいい、例えばTGFβ、IAP、IL-6、TNFなどを指す。

本発明に係る免疫賦活用カラムに充填される免疫抑制性蛋白質吸着材としては、免疫抑制性蛋白質を吸着するものであればよく、特に制限は無い。なかでも、ＴＧＦβをよく吸着するものであると、免疫賦活効果が大きい。また、吸着能力が大きいほど免疫賦活効果が大きいので、好ましい。免疫賦活用カラムの免疫賦活能力の目安として、リンパ球のPHA幼若化率を挙げることができる。これはＰＨＡ非存在下におけるリンパ球の増殖の程度に対するＰＨＡ存在下におけるリンパ球の増殖の程度の比率を意味する。具体的には、末梢血、リンパ節または脾臓から採取したリンパ球をＰＨＡ非存在下または存在下で培養したときのトリチウム標識サイミジンまたはブロモデオキシウリジンの取込量を被検血清添加下でそれぞれ測定し、その比率から求めることができる。あるいは、リンパ球の培養液にテトラゾリウム塩を加えてホルマザンを生成させ、その量からリンパ球の増殖を測定し、比率を求めてもよい。
免疫賦活用カラム処理前後の血清について幼若化率を調べ、カラム処理により幼若化率が増加すれば、血液免疫能が向上したことになる。この増加比率が高いほどカラムの免疫賦活能力は優れている。

リンパ球のＰＨＡ幼若化反応の増加比率とは、カラム処理後の血清を被検血清として使用した際の幼若化率を、カラム処理前血清を被検血清として使用した際の幼若化率で除した数値を100倍し、100を差し引いた数値である。免疫賦活用カラムに必要な増加比率は元の血液の免疫低下状況により異なるが、少なくとも１０％以上、より好ましくは、２０％以上であることが望ましい。

本発明で用いる免疫抑制性蛋白質吸着材は、その吸着能力が大きいほどカラムに詰める量を少なくでき、好ましい。そのような吸着材としては、多孔性の水不溶性担体に親水性アミノ基を導入したものが挙げられる。水不溶性担体の具体例としては、ポリスチレンで代表されるポリ（芳香族ビニル化合物）、ポリ（ｐ−フェニレンエーテルスルホン）や−｛（ｐ−Ｃ_６Ｈ_４）−Ｃ（ＣＨ_３）_２−（ｐ−Ｃ_６Ｈ_４）−Ｏ−（ｐ−Ｃ_６Ｈ_４）−ＳＯ_２−（ｐ−Ｃ_６Ｈ_４）−Ｏ−｝ｎ−（ユーデルポリスルホン）などで代表されるポリスルホン系重合体、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリビニルアルコール系ポリマー、ポリアクリル酸エステル系ポリマー、セルロース、アガロースなどで、かつ、親水性アミンを固定化できるものが挙げられる。親水性アミンを固定化するための反応性官能基としては、ハロメチル基、ハロアセチル基、ハロアセトアミドメチル基、ハロゲン化アルキル基などの活性ハロゲン基やエポキサイド基、カルボキシル基、イソシアン酸基、チオイソシアン酸基、酸無水物基などを挙げることができる。さらに具体的な例としては、クロルアセトアミドメチルポリスチレン、クロルアセトアミドメチル化したユーデル・ポリスルホン、クロルアセトアミドメチル化したポリエーテルイミドなどが挙げられる。

本発明でいう親水性アミン残基とは、単独では水に溶解もしくは水を溶解するアミンがポリマーに化学的に結合した状態のものを意味する。さらに、親水性アミン残基の親水性アミンとしては、炭素数で言うと、窒素原子１個当たり炭素数１８以下であるものがこれに相当する。本発明における親水性アミン残基の結合の密度は、水不溶性重合体の化学構造および用途により異なるが、少なすぎるとその機能が発現しない傾向にあり、一方、多すぎると、固定化後の重合体の物理的強度が悪くなり、吸着材としての機能も下がる傾向にあるので、該密度は水不溶性重合体の繰り返し単位あたり０．０１〜２．０モル、より好ましくは０．１〜１．０モルがよい。

本発明の吸着材の表面積は、吸着材１グラム当たり０．１平方メートル以上であることが好ましく、より好ましくは、１平方メートル以上である。ただし無限に大きくはできないので、実際上、限界があり、１００平方メートル以下が好ましい。この表面積は窒素ガス吸着法（ＢＥＴ法）で求めることができる。具体的な吸着材を例示すると、アミノプロピル化多孔質ガラスビーズ、ジエチルアミノエチル化セルロースビーズ、ジエチルアミノエチル化アガロースビーズ、多孔性の親水性アミノ基含有ポリスチレン繊維などを挙げることができる。

本発明の免疫賦活用カラムの調製は、不織布状、編み地、フィラメント、綿、膜、ビーズなどの形態の免疫抑制性蛋白質吸着材をカラムに詰めることで達成される。なお、本発明のカラムは、円柱状のものに限られず、多角柱状の中空体などであってもよい。

本発明の免疫賦活用カラムは、癌患者の治療やＱＯＬの向上を目的として、癌患者の治療に用いることができる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
なお、本実施例における評価方法、担癌動物の調製、血中成分の分析は、以下の方法に従った。
１．ＰＨＡ幼若化反応１
健康な哺乳動物の末梢血、リンパ節または脾臓からリンパ球を分離し、５％ウシ胎児血清添加ＲＰＭＩ１６４０培地に浮遊させ、５×１０^５個／ｍＬ濃度とする。この細胞液を９６穴マイクロプレートに０．２ｍＬずつ分注する。そして、被検血清を追加分濃度５％になるように添加し、さらに、最終濃度１％になるようＰＨＡを添加する。ＰＨＡを添加しないものをコントロールとする。３７℃で３日間培養し、培養終了前２４時間に１マイクロキューリー／穴（ウエル）のトリチウム標識サイミジンを加える。遠心分離して、上清を捨て、シンチレーションカウンターで細胞に取り込まれた放射能を測定する。ＰＨＡ添加検体の放射能をH1、ＰＨＡ非添加検体の放射能をH2とするとH1 / H2を幼若化率とする。
２．ＰＨＡ幼若化反応２
正常ラットの脾臓から脾細胞を分離採取し、赤血球を溶血させた後、ウシ胎児血清１０％、ペニシリン５０単位／ｍＬ、ストレプトマイシン５０μｇ／ｍＬ添加ＲＰＭＩ１６４０培地に浮遊させ、３７℃で１５ｈ培養する。次に、細胞濃度が２×１０^６個／ｍＬになるようペニシリン５０単位／ｍＬ、ストレプトマイシン５０μｇ／ｍＬ添加ＲＰＭＩ１６４０培地に再浮遊させる。この細胞液を９６穴マイクロプレートの各ウエルに０．１８ｍＬずつ分注し、検査する血清を０．０２ｍＬずつ添加し、０．２ｍｇ／ｍＬＰＨＡ含有ＰＢＳ溶液またはＰＢＳを１０μｌ添加する。３７℃で３日間培養した後、セルカウンティングキット−８｛同仁化学：石山ほか、Talanta、 44、 1299 (1997)｝を２０μｌずつ加え、３７℃で４ｈ培養する。マイクロプレートリーダーで４５０ｍμの吸光度を測定する。ＰＨＡ存在下の吸光度をＡ_１、ＰＨＡ不存下の吸光度をＡ_２、細胞を含まない培地の吸光度をＡ_０とした時の（Ａ_１−Ａ_０）／（Ａ_２−Ａ_０）を幼若化率とする。
３．増加比率
リンパ球のＰＨＡ幼若化反応の増加比率は、幼若化反応１、幼若化反応２ともに、被検血清（カラム処理後の血清）における幼若化率をコントロール血清（カラム処理前の血清）における幼若化率で除した数値を100倍し、100を差し引くことによって求めた。
４．担癌ラットの調製
９〜１２週令のＷＫＡＨ：Ｈｋｍラット（雄）の背部皮下に４−ジメチルアミノアゾベンゼン誘発肝癌細胞ＫＤＨ−８｛矢野諭、北海道医誌、６８巻５号、６５４−６６４（１９９３）｝を２×１０^６個接種した。担癌ラット血清調製のためには３週間後に頸動脈より全採血した。
５．血液中の成分の分析
ＴＧＦβ１濃度はゼンザイム・テクネ社のヒトＴＧＦ−β１免疫分析キットを使用して求めた。また、免疫抑制酸性蛋白の濃度およびＰＧＥ−２濃度は、臨床検査会社である株式会社エス・アール・エルに依頼し、免疫分析キットを使用して求めた。

内径１ｃｍのクロマトカラムにアミノプロピル多孔質ガラスビーズ（ＣＰＧ―５００オングストローム、フナコシ株式会社）１ｇを充填し、担癌ラット血清１０ｍＬを０．２mL／分で通過させた。通過前の血清と通過後の血清のリンパ球ＰＨＡ幼若化率を測定して（ＰＨＡ幼若化反応１を用いて測定した）、増加比率を求めたところ、２４％であった。

内径１ｃｍクロマトカラムにジエチルアミノエチルセファロースビーズ（ジエチルアミノエチル化セルロースビーズ、フナコシ株式会社）２ｍＬを充填し、担癌ラット血清１０ｍＬを０．２mL／分で通過させた。通過前の血清と通過後の血清中のＴＧＦβ１濃度は、それぞれ４８．２ｎｇ／ｍＬと１０．９ｎｇ／ｍＬであり、カラムを通過させることによってＴＧＦβ１が明らかに低下した。この通過前の血清と通過後の血清のリンパ球ＰＨＡ幼若化率を測定して（ＰＨＡ幼若化反応２を用いて測定した）、通過による増加比率を求めたところ、カラム通過前の血清のＰＨＡ幼若化率は０．９１１、カラム通過後の血清のＰＨＡ幼若化率は１．５２であり、カラム処理によるＰＨＡ幼若化反応の増加比率は６７％であった。また、同時に評価した正常ラット血清の幼若化率は１．４７であり、ウシ胎児血清の幼若化率は２．３８であった。このことから、ＰＨＡ刺激で幼若化が起きなかった担癌血清が、カラム処理により正常ラット血清と同等以上の幼若化を起こすようになることが分かる。

ニトロベンゼン６００ｍＬと硫酸３９０ｍＬの混合溶液にパラホルムアルデヒド３ｇを２０℃で溶解した後、０℃に冷却し、７５．９ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセトアミドを加えて、溶解した。この間、温度を１０℃以下に保った。得られた溶液に、溶融紡糸法で製造した直径１５μｍのポリスチレン／ポリプロピレン複合繊維（芯成分；ポリプロピレン４５％、鞘成分；ポリプロピレン５５％）１０ｇを浸し、室温で２時間静置した。その後、繊維を取りだし、大過剰の冷メタノール中に入れ、洗浄した。繊維をメタノールで良く洗った後、水洗し、乾燥して、１４．０ｇのα−クロルアセトアミドメチル化ポリスチレン繊維（中間体１）を得た。Ｎ、Ｎ−ジメチルヘキシルアミン５０ｇを４００ｍＬのＤＭＦに溶かした溶液に５ｇの中間体１を浸し、８０℃のバス中で５時間加熱した。その後、繊維をイソプロパノールで洗浄し、これを免疫抑制性蛋白質吸着材として用いた。
進行性膵癌患者血清５ｍＬに２５０ｍｇの上記吸着材を入れ、３７℃で２ｈｒ処理したところ、血清中のＴＧＦβ１濃度が５０．４ｎｇ／ｍＬから１０ｎｇ／ｍＬまで低下し、ＩＡＰ濃度が２７３μｇ／ｍＬから２１８μｇ／ｍＬまで低下し、ＰＧＥ−２濃度が４９０ｐｇ／ｍＬから１８０ｐｇ／ｍＬまで低下した。また、担癌ラット血清２ｍＬに１００ｍｇの吸着材を入れ、３７℃で４ｈ処理したところ、血清中のＴＧＦβ１濃度が４８．２ｎｇ／ｍＬから２３．２ｎｇ／ｍＬまで低下した。
また、この吸着材２００ｍｇを５ｍＬのカラムに充填し、この担癌ラット血清４ｍＬを３０分かけて通過させた。カラム通過前の血清のＰＨＡ幼若化率は０．９１１で、カラム通過後の血清のＰＨＡ幼若化率は１．６２であった（ＰＨＡ幼若化反応２を用いて測定した）。カラム処理によるＰＨＡ幼若化反応の増加比率は７８％であった。また、同時に評価した正常ラット血清の幼若化率は１．４７であった。このことから、ＰＨＡ刺激で幼若化が起きなかった担癌血清が、カラム処理により正常ラット血清以上の幼若化を起こすようになることが分かる。

Claims

免疫抑制性蛋白質吸着材を充填してなる担癌哺乳動物血液の免疫賦活用カラム。
血液のカラム処理によるリンパ球のフィトヘマアグルチニン幼若化反応の増加比率が１０％以上であることを特徴とする、請求項１記載の免疫賦活用カラム。
前記免疫抑制性蛋白質吸着材が、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータを吸着する材料であることを特徴とする、請求項１または２記載の免疫賦活用カラム。
前記免疫抑制性蛋白質吸着材が、アミノプロピル化多孔質ガラスビーズ、ジエチルアミノエチル化セルロースビーズ、ジエチルアミノエチル化アガロースビーズ、あるいはそれらの混合物である、請求項１〜３いずれか１項記載の免疫賦活用カラム。