JP2006169242A - Activation of caspase in cell division stage of cancer cell and utilization of caspase inhibitor as anticancer agent or the like - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カスパーゼ阻害剤の抗がん剤などへの利用に関し、より詳細には、カスパーゼ阻害剤の新たな効能としてがん細胞の増殖抑制効果を見出し、これを抗がん剤、あるいは、抗がん効果のある機能性食品、サプリメントなどとして利用するものである。 The present invention relates to the use of a caspase inhibitor as an anticancer agent, and more specifically, as a new effect of a caspase inhibitor, a cancer cell growth inhibitory effect is found, and this is used as an anticancer agent, It is used as a functional food or supplement with anticancer effects.
アポトーシスは、生体にとって不要となった細胞を排除する主要機構である。アポトーシスの制御不良、すなわち、過度のアポトーシス、またはアポトーシスの不履行はいずれも、急性炎症、自己免疫疾患、虚血性疾患、並びに神経変性疾患といったような多数の疾患に関与している(後記の非特許文献1・2)。 Apoptosis is a major mechanism for eliminating cells that are no longer needed by the body. Poor control of apoptosis, i.e., excessive apoptosis or failure of apoptosis, has been implicated in a number of diseases such as acute inflammation, autoimmune diseases, ischemic diseases, and neurodegenerative diseases (non-patents below) References 1 and 2).
アポトーシスを実行する主要分子として、カスパーゼ(caspase)が同定されている。カスパーゼは、活性中心にシステイン残基を持つシステインプロテアーゼであり、アスパラギン酸のC末端側を切断する活性を持つ。カスパーゼは、不活性なプロ酵素(proform)として合成され、三つの領域から構成されている。N末端側から、プロドメイン、大サブユニット、小サブユニットと呼ばれ、各ドメインの間で蛋白分解によるプロセッシングが起こり、大小サブユニットがヘテロダイマーを作りさらに4量体となって活性型酵素(active form)となる(後記の非特許文献1・3)。 Caspase has been identified as the main molecule that performs apoptosis. Caspase is a cysteine protease having a cysteine residue at the active center and has an activity of cleaving the C-terminal side of aspartic acid. Caspases are synthesized as inactive proenzymes (proforms) and are composed of three regions. From the N-terminal side, it is called a prodomain, large subunit, or small subunit, and proteolytic processing occurs between the domains, and the large and small subunits form heterodimers and become tetramers to form active enzymes ( active form) (non-patent documents 1 and 3 described later).
カスパーゼは、これまでに哺乳動物から14種類同定されており、アポトーシス実行に関与するものと炎症反応に関与するものに大別されている。さらにアポトーシスに関与するものは、上流で機能するイニシエーターカスパーゼと下流で機能するエフェクターカスパーゼに分類される。イニシエーターカスパーゼは、長いプロドメインを持っており、この領域でアダプター分子と結合することにより活性化し、カスパーゼ2、8、9、10が含まれる。エフェクターカスパーゼは、短いプロドメインをもっており、イニシエーターカスパーゼによってアスパラギン酸のC末端側で切断され、大小サブユニットに分かれ活性化する。エフェクターカスパーゼにはカスパーゼ3、6、7が含まれる。活性化したエフェクターカスパーゼが種々の基質を切断することによりアポトーシスの実行を行う(後記の非特許文献1・3・4)。 So far, 14 types of caspases have been identified from mammals, and they are roughly classified into those involved in the execution of apoptosis and those involved in the inflammatory reaction. Those involved in apoptosis are further classified into initiator caspases that function upstream and effector caspases that function downstream. Initiator caspases have a long prodomain and are activated by binding to adapter molecules in this region, and include caspases 2, 8, 9, and 10. The effector caspase has a short prodomain and is cleaved at the C-terminal side of aspartic acid by the initiator caspase, and is divided into large and small subunits and activated. Effector caspases include caspases 3, 6, and 7. The activated effector caspase performs apoptosis by cleaving various substrates (Non-patent Documents 1, 3 and 4 described later).
近年、カスパーゼの活性を抑制することによりアポトーシスの異常で引き起こされる疾患の治療ができるのではないかと考えられ、種々のカスパーゼ阻害剤が開発、同定されている。カスパーゼの酵素活性を阻害する物質としては天然に存在する阻害蛋白質と人工的に化学合成されたペプチド性阻害剤がある。天然に存在する阻害蛋白質としてはIAPファミリー蛋白質(例えば、cIAP1, cIAP2, XIAP, survivin等)、バキュロウイルス由来のp35蛋白質、牛痘ウイルス由来のcrmA蛋白質があり、ペプチド性阻害剤はカスパーゼがアスパラギン酸のC末端側を切断するという性質を利用して、そのペプチドの中にアスパラギン酸を含んだ阻害剤であり、可逆的、或いは不可逆的にカスパーゼに結合してその活性を阻害する。例えば、後述のペプチド性阻害剤「Z-Asp-CH2-DCB」については、後記の特許文献1−4に記載されている。 In recent years, it has been thought that by suppressing caspase activity, it is possible to treat diseases caused by abnormal apoptosis, and various caspase inhibitors have been developed and identified. Substances that inhibit the enzyme activity of caspases include naturally occurring inhibitory proteins and artificially chemically synthesized peptide inhibitors. Naturally occurring inhibitory proteins include IAP family proteins (eg, cIAP1, cIAP2, XIAP, survivin, etc.), p35 protein derived from baculovirus, and crmA protein derived from cowpox virus. Utilizing the property of cleaving the C-terminal side, it is an inhibitor containing aspartic acid in its peptide, and reversibly or irreversibly binds to caspase to inhibit its activity. For example, the below-mentioned peptide inhibitor “Z-Asp-CH2-DCB” is described in Patent Documents 1-4 described later.
これまでにアポトーシスの増加と関連のある、様々な哺乳動物の疾患状態を処置するためのカスパーゼ阻害剤の有用性が示されている。例えば、動物モデルを用いた前臨床試験において、カスパーゼ阻害剤により肝臓、心筋、腎臓、腸、及び、脳の虚血−再潅流で引き起こされる損傷によるアポトーシスが抑制され、これら臓器の機能が保持される(後記の非特許文献5−9)。また、カスパーゼ阻害剤は動物モデルを用いた前臨床試験において、外傷性脳障害、筋委縮性側索硬化症、パーキンソン病などによる神経細胞のアポトーシスを抑制する(後記の非特許文献10−12)。 To date, the usefulness of caspase inhibitors to treat various mammalian disease states associated with increased apoptosis has been shown. For example, in preclinical studies using animal models, caspase inhibitors suppress apoptosis due to damage caused by ischemia-reperfusion of the liver, myocardium, kidney, intestine, and brain, and preserve the function of these organs. (Non-Patent Documents 5-9 described later). In addition, caspase inhibitors suppress neuronal apoptosis due to traumatic brain injury, atrophic lateral sclerosis, Parkinson's disease, etc. in preclinical studies using animal models (non-patent documents 10 to 12 described later). .
以上のように、カスパーゼをアポトーシス実行の主要因子と考え、その活性を負に制御することによってアポトーシスの異常で引き起こされる種々の疾患の治療に向けた研究、開発が行われているが、近年になりカスパーゼの新たな機能が報告されつつある。例えば、細胞増殖、細胞運動、細胞周期制御、細胞分化などであるが、その詳細な機構は不明なままである(下記の非特許文献13−17)。これらカスパーゼの新たな機能とその作用点を明らかにすることによって、カスパーゼ阻害剤の疾患治療に向けた新しい使用方法が見出される可能性がある。 As described above, caspase is considered to be a major factor in the execution of apoptosis, and research and development have been conducted for the treatment of various diseases caused by abnormal apoptosis by negatively controlling its activity. A new function of Nari caspase is being reported. For example, cell proliferation, cell motility, cell cycle control, cell differentiation, etc., but the detailed mechanism remains unclear (the following non-patent documents 13-17). By clarifying the new functions of these caspases and their points of action, new uses for caspase inhibitors for the treatment of diseases may be found.
ところで最近になり、ある種のがん細胞(前立腺がん、乳がん、大腸がんなど)でアポトーシスと関連しないカスパーゼの活性上昇が報告されている(下記の非特許文献18)。これらのがん細胞では同時にカスパーゼの阻害蛋白質であるIAPファミリー蛋白質の発現上昇も観察されており、カスパーゼ活性上昇により高まったアポトーシスに陥る危険性をカスパーゼ阻害蛋白質の発現を上げることで回避していると考えられている(下記の非特許文献19−25)。また、これら阻害蛋白質の機能を阻害することによってがん細胞特異的にアポトーシスを誘導してがん治療を行おうという試みもなされている(下記の非特許文献26−28)。 Recently, an increase in caspase activity not related to apoptosis has been reported in certain types of cancer cells (prostate cancer, breast cancer, colon cancer, etc.) (Non-patent Document 18 below). In these cancer cells, an increase in the expression of IAP family proteins, which are caspase inhibitory proteins, has been observed at the same time, and the risk of falling into apoptosis due to increased caspase activity is avoided by increasing the expression of caspase inhibitory proteins. (Non-Patent Documents 19-25 below). In addition, attempts have been made to induce cancer treatment by inhibiting the function of these inhibitory proteins to specifically induce cancer cells (the following non-patent documents 26 to 28).
上述のように、がん細胞においてアポトーシスと関連しないカスパーゼの活性上昇が報告されている。しかしながら、がん細胞特異的なカスパーゼの活性上昇の理由は不明であり、もし、がん細胞特異的なカスパーゼの機能を明らかにできれば、カスパーゼの活性を阻害することによる新たながん治療法を提示できる可能性がある。 As described above, an increase in caspase activity not associated with apoptosis in cancer cells has been reported. However, the reason for the increase in cancer cell-specific caspase activity is unknown, and if the function of cancer cell-specific caspase can be clarified, a new cancer treatment method by inhibiting caspase activity could be developed. There is a possibility that it can be presented.
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、その目的は、がん細胞におけるカスパーゼの生理的役割、およびカスパーゼ阻害剤の抗がん剤としての利用可能性について検討し、その知見に基づきカスパーゼを標的とした新たな抗がん剤等を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to investigate the physiological role of caspases in cancer cells and the applicability of caspase inhibitors as anticancer agents, and the findings To provide a new anticancer agent targeting caspase based on the above.
本発明者は、上記の課題に鑑み鋭意研究を進めた結果、(1)がん細胞の細胞分裂期特異的にカスパーゼの活性型が検出されること、(2)カスパーゼ阻害剤を投与することによって、がん細胞において細胞分裂の遅延を来し、また、分裂期における正常な染色体分離が阻害されること、さらに、(3)カスパーゼ阻害剤を投与することによって、実際に肝がん、子宮頚がん、急性T細胞性白血病由来の各がん細胞に対して増殖抑制効果が認められたこと、等を見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent research in view of the above problems, the present inventor has (1) that an active form of caspase is detected specifically in the cell division phase of cancer cells, and (2) administration of a caspase inhibitor. Causes delay of cell division in cancer cells, inhibits normal chromosome segregation in the division phase, and (3) by administering a caspase inhibitor, The present inventors have found that a growth inhibitory effect was observed for each cancer cell derived from cervical cancer and acute T-cell leukemia, and completed the present invention.
即ち、本発明は、医療および産業上有用な発明として、以下の発明を包含するものである。
A) カスパーゼ阻害物質を有効成分とする抗がん剤。カスパーゼ阻害物質には、(1)基質類似の構造体等を有し、カスパーゼの活性部位に結合することによって、カスパーゼの活性を阻害する物質、(2)活性部位以外の部位と相互作用し、カスパーゼの活性を阻害する物質、(3)カスパーゼの活性化を抑制・阻害することによってカスパーゼを阻害する物質、(4)カスパーゼの発現を抑制・阻害することによってカスパーゼを阻害する物質など、カスパーゼを直接的または間接的に阻害する物質が広く含まれる。
B) がん細胞の細胞分裂期において活性化されるカスパーゼの阻害物質を有効成分とする抗がん剤。
C) カスパーゼ1、3、4、7、8、9のいずれか1つ又は複数の阻害物質を有効成分とする抗がん剤。
D) 肝がん、子宮頚部がんなどの固形がんに適用される、上記A)〜C)のいずれかに記載の抗がん剤。
E) カスパーゼ阻害物質が、ペプチド性化合物、非ペプチド性化合物、または、生物由来のタンパク質である、上記A)〜C)のいずれかに記載の抗がん剤。
F) カスパーゼ阻害物質が、下記(1)〜(8)のいずれかの化合物である、上記E)記載の抗がん剤。
(1)Z-Asp-CH2-DCB
(2)Boc-Asp(OMe)-FMK
(3)Boc-Asp(OBzl)-CMK
(4)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO
(5)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO
(6)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO
(7)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO
(8)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO
G) カスパーゼ阻害物質を含有することによって、抗がん作用を有する食用組成物。
H) カスパーゼタンパク質の発現を特異的に抑制するRNAをがん細胞に導入することによって、がん細胞の増殖を抑制する方法。
上記RNA(RNAi)は、siRNA(short interference RNA:「short interfering RNA」「small interfering RNA」等とも呼ばれる。)であってもよいし、RNAi発現ベクター(「siRNA発現ベクター」等とも呼ばれる。)であってもよい。siRNAおよびRNAi発現ベクターは、抑制対象となるカスパーゼの遺伝子配列をもとに公知の方法にしたがって設計することができる(たとえばAmbion TechNotes 9(1): 3-5 (2002)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(8): 5515-5520 (2002)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(9) : 6047-6052 (2002)、Nature Biotechnology 20 : 505-508 (2002)など参照)。また、RNAi発現ベクターは、(1)1本のRNAで適当な長さのヘアピン構造をもつdsRNAを対象細胞内で発現させるように設計されたもの、(2)センス鎖、アンチセンス鎖それぞれを対象細胞内で発現させ、会合させるように設計されたもの、のいずれであってもよい。
がん細胞へのRNAの導入は、常法にしたがって行うことができるが(たとえばNature 411:494-498 (2001)、Science 296:550-553 (2002)など参照)、本発明以降に新たに開発された方法を使用するものであってもよい。
I) カスパーゼタンパク質の発現を特異的に抑制するRNA、または当該RNAを標的がん細胞で発現するよう構築されたRNAi発現ベクターからなる抗がん剤。
「RNAi発現ベクター」は、ウイルスベクター、プラスミド、ファージ、又はコスミドなどを使用することができ、標的がん細胞内で機能するプロモーター(たとえばU6又はH1プロモーター等のRNAポリメラーゼIII系のプロモーター、あるいはRNAポリメラーゼII系のプロモーターなど)を発現させるsiRNAの配列の上流に組み入れたものを使用すればよい。
なお、ここで「カスパーゼタンパク質の発現を特異的に抑制する」とは、標的がん細胞におけるカスパーゼタンパク質の発現量を実質的に低下させるものであればよく、カスパーゼタンパク質の発現を完全に抑制するものでなくてもよい。
That is, the present invention includes the following inventions as medically and industrially useful inventions.
A) An anticancer agent containing a caspase inhibitor as an active ingredient. The caspase inhibitor (1) has a structure similar to a substrate and binds to the active site of caspase to bind to the caspase activity, (2) interacts with a site other than the active site, Substances that inhibit caspase activity, (3) substances that inhibit caspase activation and inhibit caspase, (4) substances that inhibit caspase expression by inhibiting and inhibiting caspase expression, etc. Substances that directly or indirectly inhibit are widely included.
B) An anticancer agent comprising as an active ingredient an inhibitor of caspase activated in the cell division phase of cancer cells.
C) An anticancer agent comprising as an active ingredient any one or more of caspases 1, 3, 4, 7, 8, and 9.
D) The anticancer agent according to any one of A) to C), which is applied to solid cancers such as liver cancer and cervical cancer.
E) The anticancer agent according to any one of A) to C) above, wherein the caspase inhibitor is a peptidic compound, a non-peptidic compound, or a biological protein.
F) The anticancer agent according to E) above, wherein the caspase inhibitor is any one of the following compounds (1) to (8).
(1) Z-Asp-CH2-DCB
(2) Boc-Asp (OMe) -FMK
(3) Boc-Asp (OBzl) -CMK
(4) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO
(5) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO
(6) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO
(7) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO
(8) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO
G) An edible composition having an anticancer effect by containing a caspase inhibitor.
H) A method of suppressing the growth of cancer cells by introducing RNA that specifically suppresses the expression of caspase protein into the cancer cells.
The RNA (RNAi) may be siRNA (short interference RNA: also referred to as “short interfering RNA”, “small interfering RNA” or the like), or an RNAi expression vector (also referred to as “siRNA expression vector” or the like). There may be. siRNA and RNAi expression vectors can be designed according to known methods based on the gene sequence of the caspase to be suppressed (for example, Ambion TechNotes 9 (1): 3-5 (2002), Proc. Natl. Acad Sci. USA 99 (8): 5515-5520 (2002), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99 (9): 6047-6052 (2002), Nature Biotechnology 20: 505-508 (2002) etc.) . The RNAi expression vector is (1) a single RNA designed to express dsRNA having a hairpin structure of an appropriate length in the target cell, and (2) a sense strand and an antisense strand, respectively. Any of those designed to be expressed and associated in the target cell may be used.
RNA can be introduced into cancer cells according to a conventional method (for example, see Nature 411: 494-498 (2001), Science 296: 550-553 (2002)). You may use the method developed.
I) An anticancer agent comprising RNA that specifically suppresses the expression of caspase protein or an RNAi expression vector constructed to express the RNA in target cancer cells.
As the “RNAi expression vector”, a viral vector, plasmid, phage, cosmid or the like can be used, and a promoter that functions in the target cancer cell (for example, an RNA polymerase III type promoter such as U6 or H1 promoter, or RNA What is necessary is just to use what was incorporated in the upstream of the sequence | arrangement of siRNA which expresses a polymerase II type | system | group promoter etc.).
Here, “specifically suppress caspase protein expression” may be anything that substantially reduces the expression level of caspase protein in the target cancer cell, and completely suppresses caspase protein expression. It does not have to be a thing.
本発明は、カスパーゼ阻害剤を抗がん剤、または抗がん効果のある機能性食品等として利用するものである。従来、カスパーゼ阻害剤の医薬利用は、アポトーシスの抑制・予防という観点から研究開発が進められてきた(例えばアポトーシスの異常によって引き起こされる神経変性疾患の治療など)。本発明は、がん細胞の細胞分裂期にカスパーゼが活性化してその制御に関与することを見出し、さらに、この知見に基づいてカスパーゼ阻害剤によるがん細胞の増殖抑制という新たな用途を提供するものである。 The present invention utilizes a caspase inhibitor as an anticancer agent or a functional food having an anticancer effect. Conventionally, caspase inhibitors have been used for research and development from the viewpoint of suppression / prevention of apoptosis (for example, treatment of neurodegenerative diseases caused by abnormal apoptosis). The present invention finds that caspase is activated during the cell division phase of cancer cells and participates in the control thereof, and further provides a new use of suppressing the growth of cancer cells by caspase inhibitors based on this finding. Is.
このように本発明によれば、アポトーシスの実行に重要な役割を果たすと考えられているカスパーゼを阻害することにより、がん細胞の増殖を抑制することができる。多くのがん細胞で非アポトーシス状態であるにもかかわらず、カスパーゼの活性が上昇しており、カスパーゼ阻害剤はがん細胞特異的に作用する可能性が高い。これまでのがん治療に用いられてきた化学療法、放射線療法などは、細胞にアポトーシスを誘導することが目的であり、がん細胞以外の正常細胞にも多大な影響があり、その副作用が大きな問題となっている。がん細胞特異的に活性化するカスパーゼを標的とする本発明の抗がん剤の使用によって、副作用の極めて低い、これまでにない新しいタイプのがん治療方法の確立が期待できる。 Thus, according to the present invention, growth of cancer cells can be suppressed by inhibiting caspases that are thought to play an important role in the execution of apoptosis. Despite being non-apoptotic in many cancer cells, caspase activity is increased, and caspase inhibitors are likely to act specifically on cancer cells. Chemotherapy and radiation therapy that have been used for cancer treatment so far have the purpose of inducing apoptosis in the cells, and have a great influence on normal cells other than cancer cells, and their side effects are large. It is a problem. By using the anticancer agent of the present invention that targets a caspase that is activated specifically for cancer cells, it is expected to establish an unprecedented new type of cancer treatment method with extremely low side effects.
以下、本発明の好ましい態様について説明する。なお、本明細書および図面において、アミノ酸等の化合物を略号で表記する場合、その表記はIUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature による略号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In the present specification and drawings, when a compound such as an amino acid is represented by an abbreviation, the notation is based on an abbreviation by IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature or an abbreviation commonly used in the field.
[1]本発明の抗がん剤
本発明の抗がん剤は、上述のとおり、カスパーゼ阻害物質すなわちカスパーゼ阻害剤を有効成分とするものである。後述の実施例に示すように、いくつかのカスパーゼ阻害剤を投与することによって、実際に肝がん由来HepG2細胞、および子宮頚がん由来HeLa細胞の増殖を抑制・阻害することができた(図7・8)。
[1] Anticancer agent of the present invention As described above, the anticancer agent of the present invention comprises a caspase inhibitor, that is, a caspase inhibitor as an active ingredient. As shown in the Examples described later, by administering several caspase inhibitors, it was possible to actually suppress / inhibit the growth of liver cancer-derived HepG2 cells and cervical cancer-derived HeLa cells ( (Figs. 7 and 8).
従来、カスパーゼはアポトーシス実行時に活性化し、アポトーシスを正に制御することから、その阻害剤はアポトーシスを抑制するために使用されてきた。これに対して本発明者は、カスパーゼの多様な生理的役割を解明する過程で今回新たに、HepG2細胞、HeLa細胞といったがん細胞において、カスパーゼが細胞分裂期特異的に活性化することを見出した(図1−3)。また、カスパーゼ阻害剤の投与によって、がん細胞において細胞周期の進行が遅延し、分裂期における正常な染色体分離が阻害された(図4−6)。なお、詳細は後述する。 Traditionally, caspases are activated during apoptosis and positively control apoptosis, so inhibitors thereof have been used to suppress apoptosis. On the other hand, the present inventor newly found that caspases are specifically activated in the cell division phase in cancer cells such as HepG2 cells and HeLa cells in the process of elucidating various physiological roles of caspases. (FIG. 1-3). In addition, administration of a caspase inhibitor delayed the cell cycle progression in cancer cells and inhibited normal chromosome segregation during the mitotic phase (FIGS. 4-6). Details will be described later.
本発明は、上記新たな知見に基づき、実際に肝がん、子宮頚がん由来の各がん細胞に対するカスパーゼ阻害剤の増殖抑制効果を確認し、カスパーゼ阻害剤の抗がん剤としての新規使用方法を提供するものである。 Based on the above new findings, the present invention has confirmed the effect of inhibiting the growth of caspase inhibitors against cancer cells derived from liver cancer and cervical cancer, and is a novel caspase inhibitor as an anticancer agent. It provides usage.
カスパーゼ阻害剤は、急性T細胞性白血病由来Jurkat細胞の増殖も抑制した(図7)ため、本発明の抗がん剤は、白血病などのがん治療に対しても使用できる。また、がん細胞における非アポトーシス状態でのカスパーゼの活性化は、前立腺がん、乳がん、大腸がんなどにおいて報告されているため、これらがん細胞に対してもカスパーゼ阻害剤によって増殖を抑制できる可能性がある。さらに、がん細胞における非アポトーシス状態でのカスパーゼの活性化が広く認められるならば、すべてのがんに対して増殖抑制によるカスパーゼ阻害剤の抗がん剤としての使用が可能となる。 Since the caspase inhibitor also suppressed the growth of acute T-cell leukemia-derived Jurkat cells (FIG. 7), the anticancer agent of the present invention can be used for the treatment of cancer such as leukemia. In addition, caspase activation in cancer cells in a non-apoptotic state has been reported in prostate cancer, breast cancer, colorectal cancer, and the like, and the growth of these cancer cells can be suppressed by a caspase inhibitor. there is a possibility. Furthermore, if activation of caspase in a non-apoptotic state in cancer cells is widely recognized, it becomes possible to use a caspase inhibitor as an anticancer agent by inhibiting growth for all cancers.
換言すれば、本発明の抗がん剤は、細胞分裂期においてカスパーゼの活性化が認められるがん細胞に対して適応可能であり、具体的には、肝がん等の消化器系がん、子宮頚部がん等の扁平上皮がん、といった各種固形がんへの使用を例示することができる。 In other words, the anticancer agent of the present invention can be applied to cancer cells in which caspase activation is observed in the cell division phase, specifically, digestive system cancer such as liver cancer. Examples thereof include use for various solid cancers such as squamous cell carcinoma such as cervical cancer.
カスパーゼ阻害剤により阻害対象となるカスパーゼの種類は特に制限されるものではないが、カスパーゼ1、3、4、7、8、9の各阻害剤について実際に増殖抑制効果が認められたので(図8)、カスパーゼ1、3、4、7、8、9のいずれか1つ又は複数を阻害するカスパーゼ阻害剤の使用が好ましい。とりわけ、増殖抑制効果の高かったカスパーゼ1、3、4、7の各阻害剤の使用が好ましく、肝がん、子宮頚がん等で分裂期における活性化が確認されたカスパーゼ3、7に対する阻害剤の使用が特に好ましい。また、複数種類のカスパーゼを阻害する汎用性のカスパーゼ阻害剤を使用してもよいし、カスパーゼ3等の活性化を上流で制御するカスパーゼの阻害剤を使用してもよい。 The type of caspase to be inhibited by the caspase inhibitor is not particularly limited, but since the growth inhibitory effect was actually observed for each inhibitor of caspase 1, 3, 4, 7, 8, 9 (Fig. 8) The use of a caspase inhibitor that inhibits any one or more of caspases 1, 3, 4, 7, 8, and 9 is preferred. In particular, it is preferable to use inhibitors of caspases 1, 3, 4, and 7 that have a high growth inhibitory effect, and inhibit caspases 3 and 7 that have been confirmed to be activated in the mitotic phase in liver cancer, cervical cancer, and the like. The use of agents is particularly preferred. A general-purpose caspase inhibitor that inhibits multiple types of caspases may be used, or a caspase inhibitor that controls the activation of caspase 3 and the like upstream may be used.
カスパーゼ阻害剤すなわちカスパーゼ阻害物質は、ペプチド性化合物、非ペプチド性化合物、あるいは、生物由来のタンパク質のいずれであってもよい。ペプチド性化合物としては、例えば人工的に化学合成された下記(1)〜(8)のペプチド性化合物を挙げることができる。
(1)Z-Asp-CH2-DCB(分子量454.26)
(2)Boc-Asp(OMe)-FMK(分子量263.3)
(3)Boc-Asp(OBzl)-CMK(分子量355.8)
(4)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO(分子量1990.5)
(5)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO(分子量2000.4)
(6)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO(分子量1998.5)
(7)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO(分子量2000.5)
(8)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO(分子量2036.5)
The caspase inhibitor, that is, the caspase inhibitor, may be a peptide compound, a non-peptide compound, or a protein derived from an organism. Examples of the peptide compound include the following peptide compounds (1) to (8) which are artificially chemically synthesized.
(1) Z-Asp-CH2-DCB (molecular weight 454.26)
(2) Boc-Asp (OMe) -FMK (molecular weight 263.3)
(3) Boc-Asp (OBzl) -CMK (molecular weight 355.8)
(4) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO (molecular weight 1990.5)
(5) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO (Molecular weight 2000.4)
(6) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO (Molecular weight 19988.5)
(7) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO (Molecular weight 2000.5)
(8) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO (Molecular weight 2036.5)
上記(1)〜(3)の化合物はいずれも細胞膜透過性であり、複数種類のカスパーゼを阻害する汎用性のカスパーゼ阻害剤である。(1)のZ-Asp-CH2-DCBは、正式名ベンジルオキシカルボニル−L―アスパルト―1―イル―[(2,6―ジクロロベンゾイル)オキシ]メタン(Benzyloxycarbonyl-L-Aspart-1-yl-[(2,6-Dichlorobenzoyl)oxy]methane)である。(2)のBoc-Asp(OMe)-FMKは、正式名N―(tert―ブトキシカルボニル)アスパルチル(O―メチル)―フルオロメチルケトン(N-(tert-butoxycarbonyl)aspartyl(O-methyl)-fluoromethylketone)である。(3)のBoc-Asp(OBzl)-CMKは、正式名N―(tert―ブトキシカルボニル)アスパルチル(O―ベンジル)―クロロメチルケトン(N-(tert-butoxycarbonyl)aspartyl(O-benzyl)-chloromethylketone)である。Z-Asp-CH2-DCB、Boc-Asp(OMe)-FMK、Boc-Asp(OBzl)-CMKはいずれもHepG2細胞、HeLa細胞、Jurkat細胞の増殖を濃度依存的に抑制した(図7)。増殖抑制効果の程度は、Boc-Asp(OBzl)-CMK、Z-Asp-CH2-DCB、Boc-Asp(OMe)-FMKの順に良好であった。 All of the compounds (1) to (3) are cell membrane permeable and are general-purpose caspase inhibitors that inhibit multiple types of caspases. Z-Asp-CH2-DCB of (1) has the official name benzyloxycarbonyl-L-aspart-1-yl-[(2,6-dichlorobenzoyl) oxy] methane (Benzyloxycarbonyl-L-Aspart-1-yl- [(2,6-Dichlorobenzoyl) oxy] methane). (2) Boc-Asp (OMe) -FMK is the official name N- (tert-butoxycarbonyl) aspartyl (O-methyl) -fluoromethylketone (N- (tert-butoxycarbonyl) aspartyl (O-methyl) -fluoromethylketone) ). (3) Boc-Asp (OBzl) -CMK is the official name N- (tert-butoxycarbonyl) aspartyl (O-benzyl) -chloromethylketone (N- (tert-butoxycarbonyl) aspartyl (O-benzyl) -chloromethylketone) ). Z-Asp-CH2-DCB, Boc-Asp (OMe) -FMK, and Boc-Asp (OBzl) -CMK all inhibited the growth of HepG2 cells, HeLa cells, and Jurkat cells in a concentration-dependent manner (FIG. 7). The degree of the growth inhibitory effect was favorable in the order of Boc-Asp (OBzl) -CMK, Z-Asp-CH2-DCB, and Boc-Asp (OMe) -FMK.
上記(4)は、カスパーゼ1阻害剤であり、カスパーゼ1の阻害に関与するYVAD(すなわちチロシン−バリン−アラニン−アスパラギン酸)の4アミノ酸のN末端側には細胞膜透過性を高めるために、下記アミノ酸配列からなるカポジ繊維芽細胞成長因子(Kaposi fibroblast growth factor)の疎水性領域が付与されている。
アミノ酸配列:AAVALLPAVLLALLAP(すなわちアラニン−アラニン−バリン−アラニン−ロイシン−ロイシン−プロリン−アラニン−バリン−ロイシン−ロイシン−アラニン−ロイシン−ロイシン−アラニン−プロリン)
The above (4) is a caspase 1 inhibitor. In order to enhance the cell membrane permeability on the N-terminal side of 4 amino acids of YVAD (ie, tyrosine-valine-alanine-aspartic acid) involved in caspase 1 inhibition, A hydrophobic region of Kaposi fibroblast growth factor consisting of an amino acid sequence is added.
Amino acid sequence: AAVALLPAVLLALLAP (ie alanine-alanine-valine-alanine-leucine-leucine-proline-alanine-valine-leucine-leucine-alanine-leucine-leucine-alanine-proline)
上記(5)は、カスパーゼ3および7阻害剤であり、カスパーゼ3および7の阻害に関与するDEVD(すなわちアスパラギン酸−グルタミン酸−バリン−アスパラギン酸)の4アミノ酸のN末端側に、細胞膜透過性を高めるために、上記カポジ繊維芽細胞増殖因子の疎水性領域が付与されている。 The above (5) is an inhibitor of caspase 3 and 7, and cell membrane permeability is increased on the N-terminal side of the 4 amino acids of DEVD (ie, aspartic acid-glutamic acid-valine-aspartic acid) involved in the inhibition of caspase 3 and 7. In order to enhance, the hydrophobic region of the Kaposi fibroblast growth factor is added.
上記(6)は、カスパーゼ4阻害剤であり、カスパーゼ4の阻害に関与するLEVD(すなわちロイシン−グルタミン酸−バリン−アスパラギン酸)の4アミノ酸のN末端側に、細胞膜透過性を高めるために、上記カポジ繊維芽細胞増殖因子の疎水性領域が付与されている。 The above (6) is a caspase 4 inhibitor, in order to increase the cell membrane permeability on the N-terminal side of 4 amino acids of LEVD (that is, leucine-glutamic acid-valine-aspartic acid) involved in the inhibition of caspase 4, A hydrophobic region of Kaposi fibroblast growth factor is added.
上記(7)は、カスパーゼ8阻害剤であり、カスパーゼ8の阻害に関与するIETD(すなわちイソロイシン−グルタミン酸−スレオニン−アスパラギン酸)の4アミノ酸のN末端側に、細胞膜透過性を高めるために、上記カポジ繊維芽細胞増殖因子の疎水性領域が付与されている。 The above (7) is a caspase 8 inhibitor. In order to enhance cell membrane permeability on the N-terminal side of 4 amino acids of IETD (ie, isoleucine-glutamic acid-threonine-aspartic acid) involved in the inhibition of caspase 8, A hydrophobic region of Kaposi fibroblast growth factor is added.
上記(8)は、カスパーゼ9阻害剤であり、カスパーゼ9の阻害に関与するLEHD(すなわちロイシン−グルタミン酸−ヒスチジン−アスパラギン酸)の4アミノ酸のN末端側に、細胞膜透過性を高めるために、上記カポジ繊維芽細胞増殖因子の疎水性領域が付与されている。 The above (8) is a caspase 9 inhibitor. In order to increase cell membrane permeability on the N-terminal side of 4 amino acids of LEHD (ie, leucine-glutamic acid-histidine-aspartic acid) involved in the inhibition of caspase 9, A hydrophobic region of Kaposi fibroblast growth factor is added.
上記(4)〜(8)の化合物は、これら合計20のアミノ酸からなるオリゴペプチドのN末端側にアセチル基(Ac)を、C末端側にアセトアルデヒド基(CHO)をそれぞれ有する。これら各カスパーゼに特異的な阻害剤は、抑制効果に差は見られるものの、いずれもHepG2細胞に対して増殖抑制活性を示した(図8)。 The compounds (4) to (8) have an acetyl group (Ac) on the N-terminal side and an acetaldehyde group (CHO) on the C-terminal side of the oligopeptide consisting of a total of 20 amino acids. Although these inhibitors specific to each caspase showed a difference in their suppressive effects, they all showed growth inhibitory activity against HepG2 cells (FIG. 8).
上記(1)〜(8)の化合物は、既存の各種ペプチド合成法など公知の化学合成法を使用して容易に製造可能である。また、ペプチド性化合物としてはこれらのものに限られず、カスパーゼの活性を抑制・阻害することができる他のペプチド性化合物を本発明の抗がん剤に使用してもよい。 The compounds (1) to (8) can be easily produced by using known chemical synthesis methods such as various existing peptide synthesis methods. In addition, the peptidic compounds are not limited to these, and other peptidic compounds capable of suppressing / inhibiting caspase activity may be used in the anticancer agent of the present invention.
例えば、ペプチド性化合物のカスパーゼ阻害剤として、(1)VX-740 - Vertex Pharmaceuticals (Leung-Toung et al., Curr. Med. Chem. 9, 979-1002 (2002))、(2)HMR-3480 - Aventis Pharma AG (Randle et al., Expert Opin. Investig. Drugs 10, 1207-1209 (2001))、を挙げることができる。
非ペプチド性化合物のカスパーゼ阻害剤としては、(1)アニリノキナゾリン(anilinoquinazolines (AQZs))-AstraZeneca Pharmaceuticals (Scott et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 304, 433-440 (2003))、(2)M826 - Merck Frosst (Han et al., J. Biol. Chem. 277, 30128-30136 (2002))、(3)M867 - Merck Frosst (Methot et al., J.Exp. Med. 199, 199-207 (2004))、(4)ニコチニルアスパチルケトンズ(Nicotinyl aspartyl ketones)- Merck Frosst (Isabel et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 13, 2137-2140 (2003))、などを例示することができる。
また、その他の非ペプチド性化合物のカスパーゼ阻害剤として、(1)IDN-6556 - Idun Pharmaceuticals (Hoglen et al., J.Pharmacol. Exp. Ther. 309, 634-640 (2004))、(2)MF-286 and MF-867 - Merck Frosst (Los et al., Drug Discov. Today 8, 67-77 (2003))、(3)IDN-5370 - Idun Pharmaceuticals (Deckwerth et al., Drug Dev. Res. 52, 579-586 (2001))、(4)IDN-1965 - Idun Pharmaceuticals (Hoglen et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 297, 811-818 (2001))、(5)VX-799 - Vertex Pharmaceuticals (Los et al., Drug Discov. Today 8, 67-77 (2003))、などを挙げることができる。このほかに、M-920 and M-791 - Merck Frosst (Hotchkiss et al., Nat. Immunol. 1, 496-501 (2000))などもカスパーゼ阻害剤として挙げることができる。
For example, as caspase inhibitors of peptide compounds, (1) VX-740-Vertex Pharmaceuticals (Leung-Toung et al., Curr. Med. Chem. 9, 979-1002 (2002)), (2) HMR-3480 -Aventis Pharma AG (Randle et al., Expert Opin. Investig. Drugs 10, 1207-1209 (2001)).
Examples of caspase inhibitors of non-peptide compounds include (1) anilinoquinazolines (AQZs) -AstraZeneca Pharmaceuticals (Scott et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 304, 433-440 (2003)), (2) M826-Merck Frosst (Han et al., J. Biol. Chem. 277, 30128-30136 (2002)), (3) M867-Merck Frosst (Methot et al., J. Exp. Med. 199, 199-207 (2004)), (4) Nicotinyl aspartyl ketones-Merck Frosst (Isabel et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 13, 2137-2140 (2003)), etc. Can be illustrated.
Further, as caspase inhibitors of other non-peptidic compounds, (1) IDN-6556-Idun Pharmaceuticals (Hoglen et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 309, 634-640 (2004)), (2) MF-286 and MF-867-Merck Frosst (Los et al., Drug Discov. Today 8, 67-77 (2003)), (3) IDN-5370-Idun Pharmaceuticals (Deckwerth et al., Drug Dev. Res. 52, 579-586 (2001)), (4) IDN-1965-Idun Pharmaceuticals (Hoglen et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 297, 811-818 (2001)), (5) VX-799- Vertex Pharmaceuticals (Los et al., Drug Discov. Today 8, 67-77 (2003)). In addition, M-920 and M-791-Merck Frosst (Hotchkiss et al., Nat. Immunol. 1, 496-501 (2000)) can also be mentioned as caspase inhibitors.
生物由来のタンパク質としては、天然に存在するカスパーゼの活性阻害蛋白質であるIAPファミリー蛋白質(例えば、cIAP1, cIAP2, XIAP, survivin等)、バキュロウイルス由来のp35蛋白質、牛痘ウイルス由来のcrmA蛋白質などを例示することができる。これらのタンパク質をがん細胞特異的に発現させることにより、がん細胞の増殖を抑制することが可能である。タンパク質をがん細胞に発現させる方法としては、例えば当該タンパク質をコードする遺伝子発現ベクターの使用が挙げられる。この方法の場合、遺伝子発現ベクターの塩基配列について、常法に従って1個または数個の塩基を置換、欠失、挿入、及び/又は付加させ、人為的に改変蛋白を発現させるようにしてもよい。
さらに他のカスパーゼ阻害剤として、前述のように、カスパーゼタンパク質の発現を特異的に抑制するRNA、および当該RNAを標的がん細胞で発現するよう構築されたRNAi発現ベクターを挙げることができる。実際にRNAi法を用いて、がん細胞内の複数のカスパーゼタンパク質量を減少させたところ、がん細胞の増殖が抑制される結果が得られた。したがって、カスパーゼタンパク質の発現を抑制するsiRNAをがん治療に利用することができる。がん細胞へのsiRNAの導入方法として、標的がん細胞に効率よく選択的にsiRNAを導入するため、ベクターや核酸を生体の特定部位や特定細胞に運搬するよう提案された公知の担体やドラッグデリバリーシステムを使用することができる。
上記siRNAおよびRNAi発現ベクターは、前述のように、カスパーゼの遺伝子配列をもとに設計することができる。例えば、ヒト由来カスパーゼ3のcDNA配列とアミノ酸配列については、DDBJ/EMBL/GenBank databasesのアクセッション番号「NM_004346」および「NM_032991」等に開示され、これらの配列情報をもとにターゲット配列を決定し、カスパーゼタンパク質の発現を抑制し得るsiRNAおよびRNAi発現ベクターの設計と調製が可能である。
Examples of biological proteins include IAP family proteins (for example, cIAP1, cIAP2, XIAP, survivin, etc.) that are caspase activity-inhibiting proteins, baculovirus-derived p35 proteins, cowpox virus-derived crmA proteins, etc. can do. By expressing these proteins specifically for cancer cells, it is possible to suppress the growth of cancer cells. Examples of the method for expressing a protein in cancer cells include use of a gene expression vector encoding the protein. In this method, the modified protein may be expressed artificially by substituting, deleting, inserting and / or adding one or several bases in the base sequence of the gene expression vector according to a conventional method. .
Still other caspase inhibitors include RNA that specifically suppresses caspase protein expression as described above, and RNAi expression vectors constructed to express the RNA in target cancer cells. When the amount of a plurality of caspase proteins in cancer cells was actually reduced using the RNAi method, the result of suppressing the growth of cancer cells was obtained. Therefore, siRNA that suppresses the expression of caspase protein can be used for cancer treatment. As a method for introducing siRNA into cancer cells, known carriers and drugs that have been proposed to transport vectors and nucleic acids to specific parts of living organisms and specific cells in order to efficiently and selectively introduce siRNA into target cancer cells A delivery system can be used.
The siRNA and RNAi expression vector can be designed based on the gene sequence of caspase as described above. For example, the cDNA sequence and amino acid sequence of human-derived caspase 3 are disclosed in accession numbers “NM_004346” and “NM_032991” of DDBJ / EMBL / GenBank databases, and the target sequence is determined based on these sequence information. In addition, siRNA and RNAi expression vectors that can suppress the expression of caspase protein can be designed and prepared.
以上のように、本発明の抗がん剤は、カスパーゼ阻害剤すなわちカスパーゼ阻害物質を有効成分とするものであるが、公知のカスパーゼ阻害剤のみならず、将来見出されたカスパーゼ阻害剤を使用するものであってもよい。カスパーゼ阻害剤には、(1)基質類似の構造体等を有し、カスパーゼの活性部位に結合することによって、カスパーゼの活性を阻害する物質、(2)活性部位以外の部位と相互作用し、カスパーゼの活性を阻害する物質、(3)カスパーゼの活性化を抑制・阻害することによってカスパーゼを阻害する物質、(4)カスパーゼの発現を抑制・阻害することによってカスパーゼを阻害する物質など、カスパーゼを直接的または間接的に阻害する物質が広く含まれる。例えば、カスパーゼの活性化によって細胞にアポトーシスを誘導する実験系において、当該アポトーシスを抑制する物質もカスパーゼを直接的または間接的に阻害する物質といえ、本発明のカスパーゼ阻害剤として利用し得る。 As described above, the anticancer agent of the present invention comprises a caspase inhibitor, that is, a caspase inhibitor, as an active ingredient, but not only a known caspase inhibitor but also a caspase inhibitor found in the future is used. You may do. The caspase inhibitor includes (1) a substance having a structure similar to a substrate and the like, which binds to the active site of caspase, thereby inhibiting the activity of caspase, (2) interacts with a site other than the active site, Substances that inhibit caspase activity, (3) substances that inhibit caspase activation and inhibit caspase, (4) substances that inhibit caspase expression by inhibiting and inhibiting caspase expression, etc. Substances that directly or indirectly inhibit are widely included. For example, in an experimental system that induces apoptosis in cells by caspase activation, a substance that suppresses apoptosis can also be said to be a substance that directly or indirectly inhibits caspase and can be used as the caspase inhibitor of the present invention.
カスパーゼの酵素活性を阻害する物質を用いる場合、阻害の程度は特に制限されるものではないが、in vivoまたはin vitroにて行われる通常の酵素活性アッセイにおいて、50%阻害濃度が数ピコモル(pM)〜数十マイクロモル(μM)程度の高い阻害活性を有するものが好ましく、in vivoにおいて数マイクロモル(μM)以下、in vitroにおいて数百ナノモル(nM)以下であることがさらに好ましい。 When a substance that inhibits the enzyme activity of caspase is used, the degree of inhibition is not particularly limited, but in a normal enzyme activity assay performed in vivo or in vitro, a 50% inhibitory concentration is several picomoles (pM ) To several tens of micromolar (μM), preferably having a high inhibitory activity, more preferably several micromolar (μM) or less in vivo and several hundred nanomolar (nM) or less in vitro.
[2]本発明の抗がん剤等の使用例
以上はカスパーゼ阻害剤を抗がん剤(制癌剤)として使用する場合であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、カスパーゼ阻害剤を機能性食品、サプリメントなどの食品(食用組成物)の原材料に使用し、抗がん作用、がん予防効果をもった食品開発に利用することも可能である。あるいは、化粧品の原材料に使用し、抗がん作用、がん予防効果をもった化粧品の開発に利用することも可能である。
[2] Examples of use of anticancer agent and the like of the present invention The above is a case where a caspase inhibitor is used as an anticancer agent (anticancer agent), but the present invention is not limited thereto, and caspase inhibition. The agent can be used as a raw material for foods (edible compositions) such as functional foods and supplements, and can be used for the development of foods having anticancer effects and cancer prevention effects. Alternatively, it can be used as a raw material for cosmetics and can be used for the development of cosmetics having an anticancer effect and a cancer prevention effect.
以下、カスパーゼ阻害剤を抗がん剤として使用する場合の一例について説明する。カスパーゼ阻害剤は、これをそのまま、あるいは慣用の医薬製剤担体とともに医薬用組成物となし、ヒト(または動物)に投与することができる。医薬用組成物の剤形としては特に制限されるものではなく必要に応じて適宜選択すればよいが、例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等の経口剤、注射剤、坐剤、塗布剤等の非経口剤が挙げられる。 Hereinafter, an example in the case of using a caspase inhibitor as an anticancer agent will be described. The caspase inhibitor can be administered to humans (or animals) as it is or as a pharmaceutical composition together with a conventional pharmaceutical preparation carrier. The dosage form of the pharmaceutical composition is not particularly limited and may be appropriately selected as necessary.For example, oral preparations such as tablets, capsules, granules, fine granules, powders, injections, Non-oral agents such as suppositories and coating agents can be mentioned.
錠剤、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等の経口剤は、例えば、デンプン、乳糖、白糖、トレハロース、マンニット、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を用いて常法に従って製造される。これらの製剤中のカスパーゼ阻害剤の配合量は特に限定されるものではなく適宜設定できる。この種の製剤には、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤、着色剤、香料等を適宜に使用することができる。 Oral preparations such as tablets, capsules, granules, fine granules, powders and the like are produced according to a conventional method using, for example, starch, lactose, sucrose, trehalose, mannitol, carboxymethylcellulose, corn starch, inorganic salts and the like. The amount of the caspase inhibitor in these preparations is not particularly limited and can be set as appropriate. In this type of preparation, binders, disintegrants, surfactants, lubricants, fluidity promoters, corrigents, colorants, fragrances and the like can be appropriately used.
非経口剤の場合、患者の年齢、体重、疾患の程度などに応じて用量を調節し、例えば、静注、点滴静注、皮下注射、腹腔内注射、筋肉注射、腫瘍内注射などによって全身又は局所に投与する。この非経口剤は常法に従って製造され、希釈剤として一般に注射用蒸留水、生理食塩水等を用いることができる。さらに必要に応じて、殺菌剤、防腐剤、安定剤を加えてもよい。また、この非経口剤は安定性の点から、バイアル等に充填後冷凍し、通常の凍結乾燥処理により水分を除き、使用直前に凍結乾燥物から液剤を再調製することもできる。さらに必要に応じて、等張化剤、安定剤、防腐剤、無痛化剤を加えてもよい。これら製剤中のカスパーゼ阻害剤の配合量は特に限定されるものではなく任意に設定できる。その他の非経口剤の例として、外用液剤、軟膏等の塗布剤、直腸内投与のための坐剤等が挙げられ、これらも常法に従って製造される。 In the case of a parenteral preparation, the dose is adjusted according to the age, weight, degree of disease, etc. of the patient, for example, intravenous injection, intravenous infusion, subcutaneous injection, intraperitoneal injection, intramuscular injection, intratumoral injection, etc. Administer locally. This parenteral preparation is produced according to a conventional method, and distilled water for injection, physiological saline and the like can be generally used as a diluent. Furthermore, you may add a disinfectant, antiseptic | preservative, and a stabilizer as needed. In addition, from the viewpoint of stability, this parenteral preparation can be frozen after filling into a vial or the like, the water can be removed by ordinary freeze-drying treatment, and the liquid preparation can be re-prepared from the freeze-dried product immediately before use. Furthermore, you may add an isotonic agent, a stabilizer, an antiseptic | preservative, and a soothing agent as needed. The amount of the caspase inhibitor in these preparations is not particularly limited and can be arbitrarily set. Examples of other parenteral agents include liquid preparations for external use, coating agents such as ointments, suppositories for rectal administration, and the like, and these are also produced according to conventional methods.
なお、公知のDDS(ドラッグ・デリバリー・システム)を利用し、例えば、カスパーゼ阻害剤または阻害剤として作用する蛋白をコードする遺伝子発現ベクターをリポソームなどの運搬体に封入して体内投与してもよい。このとき標的部位(がん細胞)を特異的に認識する運搬体などを利用すれば、標的部位にカスパーゼ阻害剤を効率よく運ぶことができ効果的である。 In addition, using a known DDS (drug delivery system), for example, a caspase inhibitor or a gene expression vector encoding a protein that acts as an inhibitor may be enclosed in a carrier such as a liposome and administered in vivo. . At this time, if a carrier that specifically recognizes the target site (cancer cell) is used, the caspase inhibitor can be efficiently carried to the target site, which is effective.
また前述したように、カスパーゼ阻害剤を、サプリメント、機能性食品などの食品(食用組成物)に利用することができる。すなわち、各種飲料や各種加工食品の原材料としてカスパーゼ阻害剤を飲食品に添加したり、必要に応じてデキストリン、乳糖、澱粉等の賦形剤や香料、色素等とともにペレット、錠剤、顆粒等に加工したり、またゼラチン等で被覆してカプセルに成形加工して健康食品や保健食品等として利用できる。 As described above, the caspase inhibitor can be used for foods (edible compositions) such as supplements and functional foods. In other words, caspase inhibitors are added to foods and drinks as raw materials for various beverages and various processed foods, and processed into pellets, tablets, granules, etc. together with excipients such as dextrin, lactose, starch, fragrances, and pigments as necessary Or coated with gelatin or the like and molded into capsules for use as health food or health food.
以下図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
〔実施例1:がん細胞の細胞分裂期におけるカスパーゼの活性化〕
まず、がん細胞の非アポトーシス状態におけるカスパーゼ3の活性化を調べるために、以下の実験を行った。
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.
[Example 1: Activation of caspase during cell division of cancer cells]
First, in order to investigate the activation of caspase 3 in a non-apoptotic state of cancer cells, the following experiment was performed.
肝がん細胞由来HepG2細胞を、カバーグラスを底に入れた6well dishに1well当り2×105細胞播き、24時間培養した。3.7%ホルムアルデヒドを含んだリン酸緩衝液で10分間固定後、リン酸緩衝液で2回洗浄し、0.5%トリトンX−100を含んだリン酸緩衝液で10分間処理した後、リン酸緩衝液で2回洗浄した。 Hepatoma cell-derived HepG2 cells were seeded at 2 × 10 5 cells per well in a 6-well dish with a cover glass in the bottom and cultured for 24 hours. After fixing with a phosphate buffer containing 3.7% formaldehyde for 10 minutes, washing with a phosphate buffer twice and treating with a phosphate buffer containing 0.5% Triton X-100 for 10 minutes, Washed twice with phosphate buffer.
このように処理した細胞を、一次抗体として抗活性型カスパーゼ3抗体と抗チューブリン抗体を加えたリン酸緩衝液(含1%ウシ血清アルブミン)中で、一晩、4℃でインキュベーションした。リン酸緩衝液で2回洗浄後、TXRD或いはFITCで標識された二次抗体を含んだリン酸緩衝液中で10分間インキュベーションした後、リン酸緩衝液で2回洗浄した。10μMのヘキスト33342(Calbiochem社)で核を染色後、蛍光顕微鏡(製品名Laborlux、Leitz社)で検鏡した。 The cells thus treated were incubated overnight at 4 ° C. in a phosphate buffer solution (containing 1% bovine serum albumin) containing anti-active caspase 3 antibody and anti-tubulin antibody as primary antibodies. After washing twice with a phosphate buffer, it was incubated in a phosphate buffer containing a secondary antibody labeled with TXRD or FITC for 10 minutes, and then washed twice with a phosphate buffer. Nuclei were stained with 10 μM Hoechst 33342 (Calbiochem) and then examined with a fluorescence microscope (product name: Laborlux, Leitz).
図1(a)は、一次抗体として活性型カスパーゼ3の大サブユニット(p17)のC末端を認識する抗体を使用した結果、同図(b)は、活性型カスパーゼ3の小サブユニット(p12)のN末端を認識する抗体を使用した結果、である。図中、間期を除く細胞は、チューブリンの重合と染色体の凝縮が見られ、細胞分裂期にあると考えられる。カスパーゼ3が細胞分裂期の前期、前中期、中期、後期、終期で活性化していることが分かる。 FIG. 1 (a) shows the result of using an antibody that recognizes the C-terminal of the large subunit (p17) of active caspase 3 as the primary antibody, and FIG. 1 (b) shows the small subunit (p12 of active caspase 3). The results of using an antibody that recognizes the N-terminus of In the figure, cells other than interphase showed tubulin polymerization and chromosome condensation, and are considered to be in the cell division phase. It can be seen that caspase 3 is activated in the early, middle, middle, late, and final stages of cell division.
さらに、細胞分裂期特異的なカスパーゼの活性化を確認するために、肝がん由来HepG2細胞と子宮頸がん由来HeLa細胞を使用して、以下の実験を行った。 Furthermore, in order to confirm the activation of caspase specific to the cell division phase, the following experiment was performed using hepatoma-derived HepG2 cells and cervical cancer-derived HeLa cells.
まず、HepG2細胞(1×106/6cmデイッシュ)をノコダゾール(0.8μg/ml)存在下で培養し、経時的に細胞を回収し、ウエスタンブロッテイングを行い、活性化による切断の結果生ずるカスパーゼ3(およびカスパーゼ8・9)の活性化断片の検出を行った。ノコダゾール処理により分裂期の細胞が蓄積されることはフローサイトメトリーにより確認した。 First, HepG2 cells (1 × 10 6 / 6cm Deisshu) cultured in the presence nocodazole (0.8 [mu] g / ml), over time the cells were harvested and subjected to Western blotting, caused a result of cleavage by activated caspase 3 (and caspase 8.9) were detected. The accumulation of mitotic cells by nocodazole treatment was confirmed by flow cytometry.
図2(a)に示すように、細胞数(cell number)は、時間経過と共に分裂期の細胞(=DNA量(DNA content)が4Nの細胞)が増え、ノコダゾール(Nocodazole)処理18時間後には、80%以上の細胞が分裂期に存在した。同図(b)に示すように、カスパーゼ3の活性型(active form)断片はノコダゾール処理12時間後に検出され、時間経過と共に増加した。また、同様の時間経過でカスパーゼ8、カスパーゼ9の活性型(active form)断片も検出され、さらにカスパーゼ3の基質であるポリADPリボースポリメラーゼ(PARP)、ラミンB1(LaminB1)、プロテインキナーゼCδ(PKCδ)の切断(cleavage fragment)も検出された。なお、図中レーンAは、コントロールとして抗Fas抗体でアポトーシスを誘導した細胞である。 As shown in FIG. 2 (a), the number of cells (cell number) increased with the passage of time (= cells with 4N DNA content (DNA content) of 4N), and 18 hours after treatment with Nocodazole. More than 80% of the cells were in the mitotic phase. As shown in FIG. 5B, the active form fragment of caspase 3 was detected 12 hours after nocodazole treatment and increased with time. In addition, active form fragments of caspase 8 and caspase 9 were also detected in the same time course. Furthermore, poly ADP ribose polymerase (PARP), lamin B1 (LaminB1), protein kinase Cδ (PKCδ), which are caspase 3 substrates. ) (Cleavage fragment) was also detected. In the figure, lane A is a cell in which apoptosis was induced with an anti-Fas antibody as a control.
これらの結果から、肝がん由来HepG2細胞の細胞分裂期においてカスパーゼ3(および8・9)が活性化されることが確認された。 From these results, it was confirmed that caspase 3 (and 8.9) was activated in the cell division phase of HepG2 cells derived from liver cancer.
次に、子宮頸がん由来HeLa細胞における細胞分裂期特異的なカスパーゼの活性化について検討した。HeLa細胞(4×105/6cmデイッシュ)を24時間培養後、2.5mMチミジン存在下で18時間培養した。リン酸緩衝液で3回洗浄後、新たな培地を加え10時間培養し、再び2.5mMチミジン存在下で14時間培養した。リン酸緩衝液で3回洗浄後、チミジンを除去した新たな培地中で培養し、経時的に細胞を回収し、ウエスタンブロッテイングによって活性化により切断されたカスパーゼ3・8・9の断片を検出した。各回収時の細胞周期の進行はフローサイトメトリーによって確認した。 Next, activation of caspase specific for cell division in cervical cancer-derived HeLa cells was examined. After HeLa cells (4 × 10 5 / 6cm Deisshu) cultured for 24 hours, and 18 hours of culture in the presence 2.5mM thymidine. After washing three times with a phosphate buffer, a new medium was added and cultured for 10 hours, and again cultured in the presence of 2.5 mM thymidine for 14 hours. After washing 3 times with phosphate buffer, the cells are cultured in a new medium from which thymidine has been removed. The cells are collected over time, and fragments of caspase 3, 8, 9 cleaved by activation are detected by Western blotting. did. Progression of the cell cycle at each recovery was confirmed by flow cytometry.
チミジン処理を2回行うことにより細胞をほぼ100%G1期とS期の境界に停止させることができる。図3(a)に示すように、チミジンを培養液から除去すると(release)、細胞は再び細胞周期を周りはじめ、チミジン除去後、約8−12時間で細胞はG2/M期にあり、約14時間で再びG1期に入る。 By performing thymidine treatment twice, the cells can be stopped at the boundary between almost 100% G1 phase and S phase. As shown in FIG. 3 (a), when thymidine is removed from the culture medium (release), the cells begin to go around the cell cycle again, and in about 8-12 hours after thymidine removal, the cells are in the G2 / M phase. Enter G1 again in 14 hours.
図3(b)に示すように、カスパーゼ3、カスパーゼ8およびカスパーゼ9の活性化(active form)断片は、チミジン除去後10−14時間で検出された。また、カスパーゼ3の基質であるポリADPリボースポリメラーゼ(PARP)、ラミンB1(LaminB1)、プロテインキナーゼCδ(PKCδ)の切断(cleavage fragment)も、同様の時間で検出された。なお、図中レーンNは、通常(Normal)の条件で培養を行ったHeLa細胞の結果であり、レーンAは、抗Fas抗体でアポトーシスを誘導した細胞の結果である。 As shown in FIG. 3 (b), active form fragments of caspase 3, caspase 8 and caspase 9 were detected 10-14 hours after thymidine removal. In addition, cleavage of the caspase 3 substrates, poly ADP ribose polymerase (PARP), lamin B1 (LaminB1), and protein kinase Cδ (PKCδ) was also detected at the same time. In the figure, lane N is the result of HeLa cells cultured under normal conditions, and lane A is the result of cells in which apoptosis was induced with an anti-Fas antibody.
以上の結果から、子宮頸がん由来HeLa細胞においても細胞分裂期特異的なカスパーゼの活性化が確認された。 From the above results, activation of caspase specific for cell division was also confirmed in cervical cancer-derived HeLa cells.
〔実施例2:カスパーゼ阻害剤による細胞分裂期進行遅延〕
以上のように、がん細胞の細胞分裂期特異的にカスパーゼの活性化が確認されたが、次に、その役割・機能について検討を行った。
[Example 2: Delayed progression of cell division by caspase inhibitor]
As described above, caspase activation was confirmed specifically in the cell division phase of cancer cells. Next, the role and function were examined.
実施例1と同様に、チミジンを用いてHeLa細胞の細胞周期をG1期とS期の境界に停止させた。その後、新たな培地を加え、細胞周期の進行を再開させ、7時間後に細胞膜透過性汎用カスパーゼ阻害剤であるZ-Asp-CH2-DCB(培養液中の最終濃度200μM)をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解して添加し、細胞周期の進行をフローサイトメトリーで調べた。 As in Example 1, the cell cycle of HeLa cells was stopped at the boundary between the G1 phase and the S phase using thymidine. Thereafter, a new medium was added to resume the cell cycle, and after 7 hours, Z-Asp-CH2-DCB (final concentration in the culture medium: 200 μM), a cell membrane-permeable general-purpose caspase inhibitor, was added to dimethyl sulfoxide (DMSO). The cell cycle was examined by flow cytometry.
その結果を図4に示す。コントロールの培地には、上記阻害剤を加えた場合と同様に0.5%DMSOを添加した。阻害剤を加えた細胞およびコントロールの細胞は、いずれも8時間後においてはG2/M期にあった。 The result is shown in FIG. To the control medium, 0.5% DMSO was added in the same manner as when the inhibitor was added. Both the cells to which the inhibitor was added and the control cells were in the G2 / M phase after 8 hours.
その後、コントロール細胞では10時間後にほとんどの細胞はM期にあり、一部の細胞はG1期へと進行し、14時間後にはほとんどの細胞がG1期に移行した。これに対して、カスパーゼ阻害剤を加えた細胞ではコントロール細胞に比べて約2時間の細胞周期遅延が観察された。この結果から、カスパーゼ阻害剤がHeLa細胞の細胞分裂期に活性化したカスパーゼの活性を阻害することにより、がん細胞の細胞周期の進行を遅延させることが示された。 Thereafter, in the control cells, most of the cells were in the M phase after 10 hours, some of the cells progressed to the G1 phase, and most of the cells shifted to the G1 phase after 14 hours. In contrast, a cell cycle delay of about 2 hours was observed in the cells to which the caspase inhibitor was added, compared to the control cells. From this result, it was shown that a caspase inhibitor delays the progression of the cell cycle of cancer cells by inhibiting the activity of caspases activated in the cell division phase of HeLa cells.
〔実施例3:カスパーゼ阻害剤による細胞分裂期での正常な染色体分離阻止〕
さらに、カスパーゼ阻害剤の細胞分裂期に対する影響を調べるために、HepG2細胞およびHaLa細胞を上記カスパーゼ阻害剤存在下で培養し、核の形態変化を調べた。HepG2細胞またはHeLa細胞を、カバーグラスを底に入れた6well dishに1well当り2×105細胞播いた。翌日、Z-Asp-CH2-DCB(終濃度200μM)あるいはコントロールとしてのDMSOを加え、1日ごとに10μMヘキスト33342で核を染色し、全細胞核当りの凝縮した核の割合を調べた。その結果、カスパーゼ阻害剤によってアポトーシスが抑制されており、断片化した核を有する細胞は観察されないが、細胞分裂前期から中期に相当する細胞核が観察された。また図5に示すように、HepG2細胞、HeLa細胞ともにカスパーゼ阻害剤処理により、アポトーシスによる核変性とは異なる凝縮した核(nuclear condensation)を持った細胞の割合の増加が観察された。
[Example 3: Prevention of normal chromosome segregation during cell division by caspase inhibitor]
Furthermore, in order to examine the effect of caspase inhibitors on the cell division phase, HepG2 cells and HaLa cells were cultured in the presence of the caspase inhibitor, and the change in the morphology of the nucleus was examined. HepG2 cells or HeLa cells were seeded at 2 × 10 5 cells per well in a 6-well dish with a cover glass at the bottom. On the next day, Z-Asp-CH2-DCB (final concentration 200 μM) or DMSO as a control was added, and nuclei were stained with 10 μM Hoechst 33342 every day to examine the ratio of condensed nuclei per total cell nucleus. As a result, apoptosis was suppressed by the caspase inhibitor, and cells having fragmented nuclei were not observed, but cell nuclei corresponding to the early to middle cell division were observed. In addition, as shown in FIG. 5, an increase in the proportion of cells having a condensed nucleus (nuclear condensation) different from the nuclear degeneration due to apoptosis was observed in both HepG2 cells and HeLa cells treated with caspase inhibitors.
次に、カスパーゼ阻害剤の細胞周期における作用点を明らかにするために、共焦点レーザー顕微鏡を用いて経時的に核の形態変化を解析した。染色体を可視化するためにヒストンH2BをGFPと融合させ高発現させたHeLa細胞(HeLa-GFP-H2B)を使用した。このHeLa-GFP-H2B細胞(2×105細胞/3.5 cm glass bottom dish)を播き、翌日、Z-Asp-CH2-DCB(終濃度300μM)あるいはコントロールとしてのDMSOを加え、2日後共焦点レーザー顕微鏡を用いて、1分間隔で1時間から2時間核の形態変化を観察した。 Next, in order to clarify the action point of the caspase inhibitor in the cell cycle, the morphological change of the nucleus over time was analyzed using a confocal laser microscope. In order to visualize the chromosome, HeLa cells (HeLa-GFP-H2B) in which histone H2B was fused with GFP and highly expressed were used. The HeLa-GFP-H2B cells (2 × 10 5 cells / 3.5 cm glass bottom dish) are seeded, and the next day, Z-Asp-CH2-DCB (final concentration 300 μM) or DMSO as a control is added, and the confocal laser 2 days later. Using a microscope, changes in the morphology of the nucleus were observed at 1 minute intervals for 1 to 2 hours.
図6に、コントロールとカスパーゼ阻害剤を処理した細胞の典型的な核の形態を示す。DMSOを加えたコントロール細胞では正常に細胞分裂が進行し、約90分から120分で染色体の凝縮から分離まで進行した(図6のaおよびb)。 FIG. 6 shows typical nuclear morphology of cells treated with control and caspase inhibitors. In control cells to which DMSO was added, cell division proceeded normally and progressed from chromosome condensation to separation in about 90 to 120 minutes (FIGS. 6a and b).
これに対して、カスパーゼ阻害剤を終濃度300μMとなるよう培養液に添加した細胞では、細胞分裂期の進行に明らかな異常がみられ、染色体が3分裂する細胞(図6のcおよびd)、120分間で染色体の凝縮が完了しない細胞(図6のeおよびf)、中期にとどまったまま染色体分裂が進行しない細胞(図6のg)などが観察された。これらの結果は、カスパーゼ阻害剤が細胞分裂期の染色体の凝縮、及び分裂を阻害していることを示すものである。 In contrast, cells in which a caspase inhibitor was added to the culture solution to a final concentration of 300 μM showed obvious abnormalities in the progression of the cell division phase, and cells whose chromosomes were divided into three (c and d in FIG. 6). Cells that did not complete chromosome condensation in 120 minutes (e and f in FIG. 6), cells that remained in the middle stage and did not proceed with chromosome division (g in FIG. 6), and the like were observed. These results indicate that caspase inhibitors inhibit chromosome condensation and division during cell division.
〔実施例4:カスパーゼ阻害剤によるがん細胞増殖抑制〕
以上より、カスパーゼががん細胞の細胞分裂期で活性化し、カスパーゼ阻害剤ががん細胞の細胞分裂、特に染色体の分離を阻害することが明らかとなった。幾つかのがん細胞ではカスパーゼ3の活性が非アポトーシス状態であるにもかかわらず上昇し、がん細胞特異的に何らかの機能を果たしていることが示唆されているため、カスパーゼ阻害剤はがん細胞特異的な細胞増殖抑制剤として機能する可能性が考えられた。そこで、この可能性を調べるために、以下の実験を行った。
[Example 4: Inhibition of cancer cell proliferation by caspase inhibitor]
From the above, it has been clarified that caspases are activated at the cell division stage of cancer cells, and caspase inhibitors inhibit the cell division of cancer cells, particularly the separation of chromosomes. In some cancer cells, the activity of caspase 3 increases despite being non-apoptotic, suggesting that caspase inhibitors perform some function specific to cancer cells. The possibility of functioning as a specific cell growth inhibitor was considered. Therefore, in order to investigate this possibility, the following experiment was conducted.
細胞増殖の検定にはWST−1試薬(ロシュ社製)を用いた。肝がん由来HepG2細胞、子宮頚がん由来HeLa細胞、または、急性T細胞性白血病由来Jurkat細胞を96well dishに1well当り4×103細胞ずつ播き、24時間培養した。各カスパーゼ阻害剤を各濃度で加えた後、1日毎にWST−1試薬を加え、450nmと690nmの吸光度(Absorbance)を測定することによってミトコンドリアに局在する脱水素酵素活性を測定し、細胞増殖の指標とした。 For cell proliferation assay, WST-1 reagent (Roche) was used. Liver cancer-derived HepG2 cells, cervical cancer-derived HeLa cells, or acute T-cell leukemia-derived Jurkat cells were seeded at 4 × 10 3 cells per well in a 96-well dish and cultured for 24 hours. After each caspase inhibitor was added at each concentration, WST-1 reagent was added every day, and the dehydrogenase activity localized in mitochondria was measured by measuring the absorbance at 450 nm and 690 nm. It was used as an index.
カスパーゼ阻害剤としては、下記(1)〜(8)の化合物を使用した。
(1)Z-Asp-CH2-DCB
(2)Boc-Asp(OMe)-FMK
(3)Boc-Asp(OBzl)-CMK
(4)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO(カスパーゼ1阻害剤)
(5)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO(カスパーゼ3および7阻害剤)
(6)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO(カスパーゼ4阻害剤)
(7)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO(カスパーゼ8阻害剤)
(8)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO(カスパーゼ9阻害剤)
As caspase inhibitors, the following compounds (1) to (8) were used.
(1) Z-Asp-CH2-DCB
(2) Boc-Asp (OMe) -FMK
(3) Boc-Asp (OBzl) -CMK
(4) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO (caspase 1 inhibitor)
(5) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO (Caspase 3 and 7 inhibitor)
(6) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO (caspase 4 inhibitor)
(7) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO (caspase 8 inhibitor)
(8) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO (caspase 9 inhibitor)
上記(1)〜(3)は、細胞膜透過型の汎用性阻害剤である。上記(4)〜(8)の各カスパーゼ特異的阻害剤のN末端側には、細胞膜透過性を高めるためにカポジ繊維芽細胞成長因子の疎水性領域が付与されている。(1)はペプチド研究所社製、(2)〜(8)はCalbiochem社製の阻害剤である。すべての阻害剤はDMSOに溶解し、その一部を培養液に加えたため、コントロールは阻害剤を加えた場合と同濃度のDMSOを加えた。 The above (1) to (3) are cell membrane permeation-type versatile inhibitors. A hydrophobic region of Kaposi fibroblast growth factor is added to the N-terminal side of each of the caspase-specific inhibitors (4) to (8) described above in order to enhance cell membrane permeability. (1) is an inhibitor manufactured by Peptide Institute, and (2) to (8) are inhibitors manufactured by Calbiochem. Since all the inhibitors were dissolved in DMSO and a part thereof was added to the culture solution, the control was added with DMSO at the same concentration as when the inhibitor was added.
上記実験結果が、図7および図8に示される。各グラフに示される阻害剤濃度は、培養液中の最終濃度である。細胞膜透過型の汎用性阻害剤であるZ-Asp-CH2-DCB、Boc-Asp(OMe)-FMK、およびBoc-Asp(OBzl)-CMKは、いずれもHepG2細胞、HeLa細胞、Jurkat細胞の増殖を濃度依存的に抑制した(図7)。また、各カスパーゼ特異的阻害剤は、抑制効果に差は見られるものの、HepG2細胞に対していずれも細胞増殖抑制活性を示した(図8)。 The experimental results are shown in FIG. 7 and FIG. The inhibitor concentration shown in each graph is the final concentration in the culture medium. Z-Asp-CH2-DCB, Boc-Asp (OMe) -FMK, and Boc-Asp (OBzl) -CMK, which are cell membrane permeation-type general-purpose inhibitors, all proliferate HepG2, HeLa, and Jurkat cells. Was suppressed in a concentration-dependent manner (FIG. 7). Moreover, although each caspase specific inhibitor showed the difference in the suppression effect, all showed the cell growth inhibitory activity with respect to HepG2 cell (FIG. 8).
以上のように、本発明の抗がん剤は、がん細胞の増殖抑制効果が認められたカスパーゼ阻害剤を有効成分とするものであり、肝がん、子宮頚部がんといった固形がん等に対する抗がん剤として利用可能である。
また、本発明は、抗がん作用、がんの予防効果をもった機能性食品、サプリメント等としても利用可能である。
As described above, the anticancer agent of the present invention comprises a caspase inhibitor that has been shown to have a cancer cell growth inhibitory effect as an active ingredient, such as solid cancers such as liver cancer and cervical cancer. It can be used as an anticancer agent against
The present invention can also be used as functional foods, supplements and the like having an anticancer effect and a cancer prevention effect.
Claims (9)
(1)Z-Asp-CH2-DCB
(2)Boc-Asp(OMe)-FMK
(3)Boc-Asp(OBzl)-CMK
(4)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO
(5)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO
(6)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO
(7)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO
(8)Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO The anticancer agent according to claim 5, wherein the caspase inhibitor is any one of the following compounds (1) to (8).
(1) Z-Asp-CH2-DCB
(2) Boc-Asp (OMe) -FMK
(3) Boc-Asp (OBzl) -CMK
(4) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-YVAD-CHO
(5) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-DEVD-CHO
(6) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEVD-CHO
(7) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-IETD-CHO
(8) Ac-AAVALLPAVLLALLAP-LEHD-CHO
An anticancer agent comprising an RNA that specifically suppresses the expression of a caspase protein, or an RNAi expression vector constructed to express the RNA in a target cancer cell.
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WO2020066343A1 (en) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社カネカ | Cell-penetrating peptide |
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