JP2005289963A

JP2005289963A - 抗腫瘍剤

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Publication number: JP2005289963A
Application number: JP2004238553A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Nejime; 国昭根路銘
Original assignee: HOKUBU NORIN KOTO GAKKO KOENKA; HOKUBU NORIN KOTO GAKKO KOENKAI
Current assignee: HOKUBU NORIN KOTO GAKKO KOENKA; HOKUBU NORIN KOTO GAKKO KOENKAI
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2005-10-20
Also published as: WO2005087246A1; CN1956725B; CN1956725A

Abstract

【課題】植物成分であって、大腸癌，胃癌、肺癌等に抗腫瘍活性が高く、副作用が少ない抗腫瘍剤、及び該植物成分を含有する食品を提供すること。
【解決手段】キョウチクトウ科植物、ユリ科植物の葉、花、茎、皮又球根の乾燥粉末物、若しくはその水性抽出物又は有機溶剤抽出物を含有する抗腫瘍剤、及これらを含有する食品。特に、キョウチクトウ科植物が、キョウチクトウ、ヒメアリアケカズラ、メキシカーナインドソケイで、ユリ科植物が、アツバキミガヨランで、抽出物中の有効成分の分子量が１０万以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、抗腫瘍剤、特に、植物由来の成分を含有し、ヒトの大腸癌、胃癌及び肺癌に対して優れた効果を有する抗腫瘍剤、及び食品に関するものである。

医療技術が進歩し、高齢化が更新されている現在において、癌は依然として重大な病気として存在している。もちろん、癌の治療技術も大いに進歩し、合成医薬、漢方、天然物からの抽出物などをベースとする数多くの医薬が開発されている。合成医薬に対して、天然物からの抽出物は副作用の点で優れており、例えば、西洋イチイからタキソールが発見され、抗癌剤の有効成分として用いられている（特開昭６３−３０４７８号公報や特開平７−２３３０６４号公報など）が、その副作用は依然として大きいものである。

特開昭６３−３０４７８号公報特開平７−２３３０６４号公報

本発明は、植物成分であって、抗腫瘍活性が高く、副作用が少ない抗腫瘍剤を提供することを目的とする。
本発明は、又、植物成分を含有する食品を提供することを目的とする。

本発明は、植物成分における抗癌物質を探索している過程で、キョウチクトウ科植物及びユリ科植物成分が、in vitro 及びin vivo で癌細胞を強く殺傷すること、特に、ヒトの大腸癌、胃癌及び肺癌細胞を殺傷し、かつこれらの植物の抽出物が高い希釈においても癌細胞を殺傷するとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物を含有することを特徴とする抗腫瘍剤を提供する。
本発明は、又、抗腫瘍剤を調製するためのキョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物の使用を提供する。
本発明は、又、キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物を含有する食品を提供する。

本発明によれば、キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はこれらの抽出物を有効成分として含有することにより、抗腫瘍活性が高く、副作用が少ない抗腫瘍剤が提供される。特にキョウチクトウ科植物の抽出物を有効成分として用いると、ヒトの大腸癌、胃癌及び肺癌細胞に対してほぼ同等に高い癌細胞殺傷活性を示し、その有効成分は分子量の低い物質によって構成されていることが推定された。そして、癌細胞致死効果は、陽性対照に用いたマイトマイシンCよりも10倍以上高いことが示された。他方、アツバキミガヨラン中に含まれる成分の癌細胞殺傷効果は特に大腸癌に対して特に高い癌細胞殺傷活性を示した。
このように本発明によれば、各種腫瘍、特に、大腸癌、胃癌および肺癌に対して優れた抗腫瘍剤が提供される。

本発明で用いるキョウチクトウ科植物(Apocynaceae)は、フジウツギ目（Gentianales, Apocynales）に属する植物であり、キョウチクトウ(Nerium Oleander L.)、ヒメアリアケカズラ(Allamanda Oenotheraefolia Pohl)、メキシカーナインドソケイ(Plumeria Mexicana) 、ニチニチソウ（Lochnera）、アイリキョウチクトウ(Nerium olender L. c.v. Variegatum)、アコン、オキナワキョウチクトウ(Cerbera manghas L.)、キバナキョウチクトウ(Thevetia peruviana L.)、マンデビーラ（Mandevilla splendens Woodson hybrid）、チョウジソウ（Amsonia）、バシクルモン（Apocynum）などがあげられる。これらのうち、キョウチクトウ(Nerium Oleander L.)が好ましい。又、アイリキョウチクトウ、アコン、オキナワキョウチクトウ、キバナキョウチクトウは50％細胞致死率がlog10^4.5以上の活性を示すので、これらも好ましい。

又、ユリ科植物(Liliaceae)は、ユリ目（Liliales）に属する植物であり、アツバキミガヨラン(Yucca Gloriosa L.)、シライトソウ（Chionoqraphis）、スズラン（Convallaria）などがあげられる。これらのうち、アツバキミガヨラン(Yucca Gloriosa L.)が好ましい。
本発明では、これらの植物の葉、花、実、茎及び（球）根を用いることができる。これらのうち、茎又は葉を用いるのが好ましい。植物自体を抗腫瘍剤の有効成分として使用する場合には、これらを乾燥した後、微細に粉砕して用いるのが好ましい。

本発明では、キョウチクトウ科植物及びユリ科植物の葉、花、実、茎及び（球）根を、例えば、乾燥し、粉砕した後、又は未乾燥の生の状態で、水、例えば、蒸留水やイオン交換水で、又は親水性若しくは疎水性有機溶媒で抽出した液自体又はその乾燥物を用いることができる。ここで用いる有機溶媒としては、酢酸エチル、四塩化炭素、クロロフォルム、ジクルロメタン、メタノール、エタノール、（イソ）プロピルアルコール、ブタノール、アセトン又はＤＭＳＯがあげられる。ここで親水性溶媒は、含水形態で用いることもできる。使用する水や溶媒の量は任意とすることができるが、５分の１〜５倍量で用いるのがよく、特に約等量で用いるのが好ましい。又、抽出は、６０℃以下であるのがよく、さらに室温で行うのが好ましく、特に、ミキサーなどで攪拌しながら行うのがよい。
抽出物中の有効成分の分子量が３０万未満であるのが好ましく、分子量が１０万以下であるのがより好ましく、最も好ましくは１万以下である。
水又は溶媒抽出物は、そのままの液体状態で使用することもできるが、乾燥し、粉末、顆粒などの固形状で用いることもできる。

尚、キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はこれらの抽出物を含有する抗腫瘍剤とする場合、これらに加えて、医薬上許容される各種の製剤用物質、例えば、賦形剤、希釈剤、崩壊剤、結合剤、被覆剤、潤滑剤、滑走剤、滑沢剤、風味剤、甘味剤、可溶化剤等を補助剤として含むことができる。具体的には、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、ラクトース、マンニトール及びその他の糖類、タルク、ミルク蛋白、ゼラチン、澱粉、セルロース及びその誘導体、動物及び植物油、ポリエチレングリコール、グリセロールなどがあげられる。

本発明の抗腫瘍剤は、経口投与によるのが好ましいが、これに限定されるものではない。本発明の抗腫瘍剤は、体重１Kg当たり、０.２５〜２ｇ程度の量で用いるのがよい。
又、キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はこれらの抽出物を含有する食品とする場合、健康食品や抗腫瘍活性を有する機能食品とすることができる。食品中のキョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はその抽出物は、特に限定されないが、０.０１〜５質量％程度含有させるのがよい。
次に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１
植物成分の抽出
沖縄県北部地区に自生しているキョウチクトウ科のキョウチクトウ、ヒメアリアケカズラ、メキシカーナインドソケイ並びにユリ科のアツバキミガヨランの葉と茎を無乾燥の生の状態で秤量し、包丁でほぼ数ミリ程度の幅になるよう細切した。これに等重量の蒸留水を加えた上で市販の大型ミキサーを用いて毎分10,000回転で10分間処理した。この混合物を15〜50ml容量のプラスチック遠心管に分注し、ベックマンの遠心機(GS-15R)を用いて毎分5,000回転で60分間遠心した。これを上記植物成分の粗画総成分として、さらにザルトリウスのミニザルト(0.45μm)で濾過滅菌後試験に供した。蒸留水による成分抽出に加え、クロロフォルム、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、エタノール、メタノール、ジクロロメタンの溶媒等も抽出実験に使用した。

比較対照
すでに抗癌剤として広く使用されている市販のマイトマイシンC(協和発酵)を1ml当たり1mgになるよう−PBSに溶解させたものを、比較対照として検査に供した。
細胞と培養
ヒトの大腸癌細胞（HT-29）、胃癌細胞（MKN1）及び肺癌細胞（A549）は(財)癌研究会癌化学療法センター分子薬理部の矢守隆夫博士から分与を受け、それぞれの細胞を、5％ウシ胎児血清を含む市販のRPMI-1640（GIBCO）の培地を用い25cm²フラスコ（イワキ）中で継代維持した。

評価用細胞の培養
直径100mmプラスチックシャーレ（イワキ）に上記HT-29、MKN1及びA549細胞を、5％ウシ胎児血清を含むRPMI-1640培地で培養し、2日後に細胞をマイナス燐酸緩衝食塩水（−PBS）で洗滌、これにトリプシン−EDTA(GIBCO)を加えて細胞を分散、次いで5％ウシ胎児血清を含むRPMI-1640に浮遊させ細胞数を算定した。上記3種の細胞濃度は10⁵/mlと定め、96穴（ウェル）の細胞培養用プラスチックプレート（イワキ）の1ウェルにつき0.1mlずつ分注した。例えば、各プレートのA列とH列、番号プレート1列と2列には培地のみ、2番から11番、B列からG列までに各試験用細胞を分注して、37℃で24時間培養した。

評価方法
抽出したそれぞれの植物成分と比較対照のマイトマイシンCを血清の入っていないGIBCOのMinimum Essential Medium(MEM)で10^-1から10^-8、あるいは、10^-1から10^-4まで希釈し、各ウェルに100μlずつ分注した。各検体につき2列のウェルを用意し、B、C列の11番から8番目に被検体の10^-1、10^-2、10^-3、10^-4希釈液を、さらに2番、3番、4番、5番ウェルに10^-5、10^-6、10^-7、10^-8希釈液を添加、6番と7番目のウェルには培地のみを分注してそれぞれの被検体の対照とした。同様な手順に沿って、DとE列、FとG列に被検体の希釈液シリーズを配した。被検体を分注して2日間培養後、各ウェルに50％のトリクロロ酢酸（TCA）を50μl加えて4℃で1時間静置した。次に水道水を200μl加えて5回洗滌してプレートを乾燥、それぞれのウェルにスルフォローダミン染色液を50μl加えて10分間静置、続いて1％酢酸を100μlずつ加えて5回洗滌してプレートを乾燥させた。最後に、各プレートに10mMのトリス（Tris［hydroxymethyl］aminomethane）液150μlを加えて毎分750回転で5分間振り、525nmの波長で吸光度を測定した。細胞の生存率は次のように算定した。
細胞の生存率＝１００×（各希釈点の被検体の平均吸光度−各希点に対応する培地対照の平均の吸光度）/（細胞対照の平均吸光度−各希釈点に対応する培地対照の平均の吸光度）

分子量の予備測定
まず、遠心濃縮器（ビバスピン20）の0.2μmの膜を用いて毎分5,000回転で50分間遠心（ベックマンGS-15R遠心機）して本実験で採用した各植物種の粗画総成分を得、これを濾過濃縮し、次でビバスピンVS206（分子量1,000,000）、ビバスピンVS205（分子量300,000）、ビバスピン6：VS064（分子量100,000）、ビバスピン2：VS013（分子量50,000）、ビバスピン2：VS012（分子量30,000）、ビバスピン2：VS010（分子量10,000）、ビバスピン2：VS021（分子量5,000）並びにビバスピン20：VS2091（分子量3,000）中でベックマンGS-15R遠心機を用いて、毎分5,000回転60分間で遠心分離濃縮後試験に供した。
植物抽出成分の大腸癌（HT-29）、胃癌（MKN1）及び肺癌（A549）細胞に対する殺傷効果についての結果をまとめて表−１に示す。

キョウチクトウ科植物の癌細胞殺傷効果
表−１から、キョウチクトウの大腸癌への50％細胞致死率はlog10^-3の希釈では97％以上の細胞を殺傷、10^-4の希釈点では80％以上、さらに10^-5においても70％以上の細胞を殺し、同植物成分中にはかなり高い細胞致死性の物質が含まれていることが明らかになった。結果的に、キョウチクトウの成分の50％大腸癌細胞致死率はlog10^5.68と算定された。
同様な方法で評価したキョウチクトウの成分は胃癌と肺癌細胞に対しても高い致死効果を示し、算定された50％細胞致死率はそれぞれ10^5.70と10.^5.84であった。
次に、3つの癌細胞に対する抗癌作用が確認されたので、この分子サイズを予測するため、遠心機の重力を利用して所定の分子サイズ膜を通過させて抗癌活性を調べ、その結果を表−２に示した。

表−２の結果から、分子量100万以上のサンプルについてみた時、キョウチクトウの成分は大腸癌細胞に対して10^5.97、胃癌細胞には10^6.02並びに肺癌細胞には10^7.97という極めて高い細胞致死効果を示した。さらに、分子量10万の分子ふるい膜を通過してきた成分の大腸癌、胃癌並びに肺癌細胞に対する細胞致死活性もそれぞれ10^5.73、10^4.73そして10^8.40の活性を示した。特に注目されるのは、肺癌細胞に対する活性が分子膜の利用による部分精製が進んでいく過程で活性が約1000倍増強されていく現象が明らかにされた。この原因として考えられるのは、特定の抗癌物質が濃縮されていくためではないかと想定された。このような傾向は、分子量1万のサイズを通過してきた成分にも認められた。また、分子量3千以下の成分中にも依然として高い抗癌活性が確認されたことから、キョウチクトウの成分中に含まれる抗癌物質は分子量1万から3千前後の大きさの比較的小さい分子によって構成されていることが示唆された。

参考までに、キョウチクトウ成分の見せる高い抗癌活性がキョウチクトウ科の他の植物種にも存在するのかを調べるため、ヒメアリアケカズラとメキシカーナインドソケイ植物についても評価してみた。その結果、ヒメアリアケカズラは、大腸癌、胃癌並びに肺癌細胞に対し、それぞれ10^2.82、10^2.99そして10^2.78という50％細胞致死率を示した。また、メキシカーナインドソケイも大腸癌、胃癌並びに肺癌細胞に対し、それぞれ10^2.76、10^2.86及び10^2.72という値を示した。以上の比較調査から、高い抗癌活性はキョウチクトウ植物に特徴的に分布するもので、その有用性が一層強く浮かび上がってきたものと考える。

ユリ科植物アツバキミガヨランの癌細胞殺傷効果
抗癌活性で特に注目されるのは、大腸癌に対する非常に高い細胞殺傷効果であるが、表−1の結果から、その値は10^8.96となっており、同じサンプルの胃癌と肺癌細胞に対する50％細胞致死率はそれぞれ10^3.55と10^4.62であった。このことから、アツバキミガヨラン植物中に含まれる抗癌成分は大腸癌細胞に特徴的に強く作用する物質であることが示された。
一方、濾過膜の利用による分子サイズの予測の成績を比較調査してみると、特に、表−２で分かるように分子量10万以下のサンプルでは抗癌活性が著しく減少し10^3.84の細胞致死率となり、本成分中に含まれる物は比較的高分子の抗癌物質であることが示された。他方、分子量1万以下、あるいは、分子量3千以下の画分にも低い抗癌活性が依然として残っていることから、本成分中には高分子と低分子の抗癌物質が同時に存在することも示唆される。いずれにしろ、アツバキミガヨラン中には、大腸癌により強く作用する抗癌成分が含まれていることは明らかで、その利用価値が注目される。
上記2種植物成分に確認された抗癌活性は有機溶剤（イソプロピルアルコール、酢酸エチル、エタノール並びにジクロロメタン）で抽出した成分にも確認された。

実施例２（キョウチクトウの有用抗癌成分の精製法と製品への利用）
実施例１と同様にして得たキョウチクトウ植物の粗抽出液（蒸留水による抽出）について、遠心濃縮器を利用する成分精製法を行った。すなわち、まず、水で抽出した粗成分を孔径0.4μｍのシリンジ用Minisartで加圧濾過し、次いで孔径0.22μｍ、それぞれ分子量（MW）が1,000,000、300,000、100,000、50,000、10,000、5,000並びに3,000の一連のビバスピン遠心濃縮器を用いて60分間で遠心濾過した。その結果、キョウチクトウの抗癌成分は分子量100,000、50,000、10,000、5,000及び3,000の膜でも効率よく通過し、その癌細胞殺傷効果は10^6.0以上の50％癌細胞致死率を示した。遠心濃縮器で得られた一連の画分をa（0.22μｍ孔径を通過した成分）、ｂ（孔径1,000,000MW）、ｃ（孔径300,000MW）、ｄ（孔径100,000MW）、e（孔径50,000MW)並びにf（孔径10,000MW）、g（孔径5,000MW)、ｈ(孔径3,000MW)としたが、使用したすべての分子ふるい膜においても分画成分は高い抗癌活性を示していることが後で示すように明らかになった。
急性毒性試験結果
このようにして得た各画分の急性毒性について試験した結果を表−３に示す。

表−３に示す結果から明らかなように、キョウチクトウ植物の粗抽出液の画分a（0.22μｍ孔径を通過した成分）、画分ｂ（孔径1,000,000MW）、画分ｃ（孔径300,000MW）にはマウスの腹腔内に注射した時にほぼ1時間で100％の死亡率を示す強度の急性毒性物質が含まれていることがわかった。
一方、経口投与ではすべてのマウスが生存し、急性毒性成分は腸管を吸収されず、いずれの形の健康・機能性食品、あるいは医薬品でも製品開発に利用できることが示された。
部分精製抗癌成分のin vitroにおける再評価
キョウチクトウのin vitro抗癌活性についてはすでに実施例１において説明したが、分子量10,000以下の成分をさらに39種のヒト癌細胞についての殺傷効果についてさらに評価した。キョウチクトウの分子量10,000から3,000の部分精製サンプルは5種の乳癌（HBC-4、BSY-1、HBC-5、MCF-7、MDA-MB-231）、7種の肺癌（NCI-H 23、NCI-H226、NCI-H522、NCI-H 460、A549、DMS-273、DMS-114)、1種の腎癌（ACHN）、6種の脳腫瘍（U251、SF-268、SF-295、SF-539、SNB-75、SNB-78）、1種のメラノーマ（LOX-IMVI）、6種の胃癌（St-4、MKN1、MKN7、MKN28、MKN45、MKN74）、5種の大腸癌（HCC2998、KM-12、HT-29、HCT-15、HCT-116）、4種の卵巣癌（OVCAR-3、OVCAR-4、OVCAR-5、OVCAR-8、SK-OV-3）並びに2種の前立腺癌（DV-145、PC-3）を効果的に殺傷することが明らかになった。その50％癌細胞致死率を算定してみると、低いものでもlog10^4.0の値を示し、高いものではlog10^6.4と算定された。

in vivoにおけるキョウチクトウの抗癌活性
in vivoにおける抗癌効果を調べるため、5週令のマウスBALB/cSLｃ-nu/nuの雌の背部に大腸癌、胃癌並びに肺癌細胞数を１匹あたり100万の割合で接種し、各癌が肉眼的で十分に確認できたところで治療を開始した。治療は4日間隔で経口から部分精製した分子量100,000あるいは10,000以下の画分を投与し、形成された腫瘍部の変化を2匹の癌の体積増殖率の平均値を算定して治療効果を評価した。図１〜３はその成績をまとめたものであるが、PBSを経口投与した群の胃癌（MKN1）が横軸の時間（日）に対して直線的に成長しているのに対し、キョウチクトウ成分を投与したマウスの癌の成長が著しく抑制されているのが観察された(図１)。治療期間は僅か2週間であるが、実験終了時において治療群の癌の体積はおよそ20％にまで低下していた。このように、経口投与によってキョウチクトウの部分精製サンプルが、これほどまでに腫瘍の治療効果を見せたという報告はこれまでにもあまりなく、本成分が健康・機能性食品、あるいは医薬品外薬品としての製品開発に利用できることを本研究ではじめて明らかになった。同様に、キョウチクトウの大腸癌の治療効果を図２に示した。無治療群の癌が著しく増加していくのに対し、分子量10,000以下の成分を投与した癌の成長は著しく阻止されていることが曲線の動きからも明らかとなった。この治療群の癌の治療効果は癌の増殖率をおよそ14％以下にさせ、治療期間を延長することによって、その効果はもっと高くなるものと期待される。さらに、キョウチクトウ成分の肺癌に対する効果も調べたが、本成分はこの癌の縮小効果にも寄与できることが明らかになった(図３)。

以上のことから、キョウチクトウやアツバキミガヨラン等のの成分を利用したさまざまな形態の健康食品、機能性食品、あるいは健康及び機能性飲料製品を開発することによって癌の予防と治療に利用できることが示されたものといえよう。同時に、これらの抗癌活性を持った物質の構造決定と抗癌活性の再確認によって、病院等で活用できる様々な形態の抗癌剤の開発が期待される。尚、具体的な食品としては、ジュースなどの各種ドリンク製品、お茶類、各種御菓子、錠剤型食品、粉末状食品、健康機能食品などがあげられる。

キョウチクトウ抽出物（分子量100,000以下の画分）のマウス胃癌治療効果を示す。キョウチクトウ抽出物（分子量100,000以下の画分）のマウス大腸癌治療効果を示す。キョウチクトウ抽出物（分子量100,000以下の画分）のマウス肺癌治療効果を示す。

Claims

キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物を含有することを特徴とする抗腫瘍剤。
キョウチクトウ科植物又はユリ科植物の抽出物が、これらの植物の葉、花、茎、皮又球根の水性抽出物である請求項１記載の抗腫瘍剤。
キョウチクトウ科植物又はユリ科植物の抽出物が、これらの植物の葉、花、茎、皮又球根の有機溶剤抽出物である請求項１記載の抗腫瘍剤。
有機溶剤が、酢酸エチル、四塩化炭素、クロロフォルム、ジクルロメタン、メタノール、エタノール、（イソ）プロピルアルコール、ブタノール、アセトン又はＤＭＳＯである請求項３記載の抗腫瘍剤。
キョウチクトウ科植物が、キョウチクトウ、ヒメアリアケカズラ及びメキシカーナインドソケイからなる群から選ばれる請求項１〜４のいずれか１項記載の抗腫瘍剤。
ユリ科植物が、アツバキミガヨランである請求項１〜４のいずれか１項記載の抗腫瘍剤。
抽出物中の有効成分の分子量が１０万以下である請求項１〜６のいずれか１項記載の抗腫瘍剤。
大腸癌、胃癌又は肺癌を治療するための請求項１〜７のいずれか１項記載の抗腫瘍剤。
抗腫瘍剤を調製するためのキョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物の使用。
キョウチクトウ科植物、ユリ科植物又はそれらの抽出物を含有する食品。