JP2016530326A - ロクベンシモツケソウ抽出物及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
1)STAT3は、多くの場合、多数のヒト癌細胞、例えば、多発性骨髄腫、リンパ腫、白血病、肺癌、前立腺癌、頭頚部扁平上皮癌及び他の腫瘍タイプなどで構造的に活性化(リン酸化)される。
2)STAT3は、増殖因子(例えば、EGF、TGF−α、IL−6、IL−10、IL−23、IL−21、IL−11、HGF)、発癌性キナーゼ(例えば、Src)によって活性化される。
3)STAT3は、増殖遺伝子(例えば、c−myc、サイクリンD1)、アポトーシス抑制遺伝子(例えば、Bcl−XL及びスルビビン)、サイトカインコード遺伝子、並びに、血管新生を促進する遺伝子(例えば、VEGF)の発現、活性化された場合の細胞増殖及び血管新生の増加並びにアポトーシスの抑制を媒介する。
4)STAT3の活性化はまた、化学耐性及び放射線耐性の現象とも関係している。
5)STAT3の持続的活性化は、様々なヒトの癌において、増殖、生存、血管新生及び転移を増加させ、抗腫瘍免疫を阻害する。
− 腫瘍細胞系に対する有効な細胞障害作用を示し、
− 腫瘍細胞の再生を阻害することができ、したがって細胞増殖抑制剤として作用し、
− 腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、
− 多くの化学療法剤との相加効果及び相乗効果を有し、それによって、化学療法剤単独による処置又は抽出物単独による処置と比べて腫瘍細胞の生存能力が低下する、
ことを実証した。
− L428ヒトリンパ腫細胞系。DSMZ ACC197から入手可能。
− 構造的に活性化されたSTAT3を有するKARPASヒトリンパ腫細胞系。Cell Bank Australia #6072604から入手可能。
1986年に非ホジキンT細胞リンパ腫細胞を用いて25歳のヒト末梢血から樹立され、現在、リンパ芽球性リンパ腫細胞系として分類されている、ヒトT細胞性リンパ腫細胞系。Karpas299は、チロシン705及びセリン727でリン酸化されたStat3を発現する。
− 構造的に活性化されたSTAT3を有するMSTO211Hヒト肺二相性中皮腫細胞系。ATCC #CLR−2081から入手可能。
過去にいかなる治療も受けていなかった中皮腫(二相性悪性腫瘍)のある62歳のヒト胸膜流出から樹立された、ヒト中皮腫細胞系。細胞系MSTO211Hは高レベルのpStat3を発現する(Tsaoら、悪性胸膜中皮腫組織におけるc−Src発現及び活性化の阻害は、アポトーシス、細胞周期停止、遊走及び浸潤の低下を導く(Inhibition of c−Src expression and activation in malignant pleural mesothelioma tissues leads to apoptosis,cell cycle arrest,and decreased migration and invasion.)、MolCancerTher 2007;6:1962〜1972)。
− ATCC#HTB−81から入手可能なDU−145ヒト癌細胞系。
細胞系DU145は、転移性の可能性の高いPC3細胞と比べ、転移性の可能性が中程度のヒト前立腺癌細胞系である。DU145細胞は、ホルモン非感受性で、PSA(前立腺特異抗原)を発現しない。細胞系DU145は、構成的にpStat3を発現する。
− HCT116ヒト結腸癌細胞系。ATCC#CCL−247から入手可能。
− MDA−MB−231ヒト乳房腺癌細胞系。ATCC#HTB−26から入手可能。
− NCI−h28ヒトステージ−4中皮腫細胞系。ATCC#CRL−5820から入手可能。
− MPP−89ヒト中皮腫細胞系。CABRIから入手可能、アクセス番号ICLC HTL00012。
1.1. 細胞溶融及びウェスタンブロッティング。
細胞を氷中で30分間、プロテアーゼ及びホスファターゼの阻害剤(5mM PMSF、3mM NaF、1mM DTT、1mM NaVO4)を補充した溶融バッファーNP40(50mM Tris−HCl pH7.4、150mM NaCl、1%NP−40、1mM EGTA、1mM EDTA)に溶融させた。タンパク質の全抽出物の等量(30μg)を8%ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)で変性させることによって分解させ、2時間ニトロセルロース膜に移した。1時間、0.05%のTBS−Tween20に溶解させた5%のミルク溶液で膜をブロックし、特異的一次抗体とインキュベートした。一次抗体は以下のものを使用した:抗ベータアクチン(A−2228、SIGMA)、抗pSTAT3(Tyr−705)(sc8059、Santa Cruz)及び抗STAT3(sc7179、Santa Cruz)。二次抗体をペルオキシダーゼ結合されており(Santa Cruz)、化学発光にはECL試薬(Amersham、GE Healthcare、Piscataway、NJ、USA)を使用した。
MPMの細胞系(MSTO−211H、NCI−H28、NCI−H2052、MPP89)はATCC(Rockville、MD)から取得し、一方、HMC(ヒト中皮細胞)はTebu−Bio(France)から取得した。すべての細胞系は、特定の培地中、37℃及び5%CO2で単層において増殖させた。ロクベンシモツケソウ抽出物は、30mg/mlの初期濃度で、比率1:1の注射用溶液用の水及びエタノールの溶液中に都合よく溶解させた。次いで、抗腫瘍特性を試験するため、図面に示したように、生成物を様々な細胞系の培地に、様々な濃度及び様々な回数で直接添加した。
図1〜3に示した結果は、抽出物で処置されていない対照と比べた場合に、アッセイした抽出物がどのようにSTAT3のリン酸化を阻害するかを示している。
MPM細胞(MSTO211H及びMPP−89)を1ウェル当たり200個の細胞で接種し、本明細書による様々な増殖濃度のロクベンシモツケソウ抽出物(対照担体単独;12.5μg/ml;25μg/ml;50μg/ml;100μg/ml、200μg/ml)で処置した。各ポイントは、6ウェルのマルチウォールに二連でプレーティングした。形成されたコロニーは、15〜21日後にクリスタルバイオレットを用いて染色した。クローン原性アッセイとして知られているコロニー形成アッセイは、腫瘍細胞が単一細胞からコロニーを形成する能力の観点から抗腫瘍化合物の効果を評価する際に使用されている技術である。コロニーは、単一細胞に由来する50個以上の細胞(クローン)の群であると考えられる。
様々な濃度の本発明の抽出物に暴露した後の各種細胞系の活性を、ATPlite(商標)アッセイ(Perkin Elmer)を製造者の説明書に従って使用し、評価した。表示されている場合、「担体」という用語は、処置で用いる同一容量で使用される濃度1:1の注射溶液用の水とエタノールの溶液を意味する。
細胞系MSTO211H及びNCI−H2052を使用し、ロクベンシモツケソウ抽出物+抗腫瘍薬の併用効果を評価した。
ペメトレキセド(Alimta、Lilly)は、製造者の説明書に従い希釈した。
図9は、ペメトレキセド、及びロクベンシモツケソウの抽出物を併用したペメトレキセドで処置した72時間後のMSTO211Hに関する生存能力曲線を示す。図Aは、MSTO211H細胞に対する非細胞障害用量(6μg/ml)の抽出物及びペメトレキセドを用いた処置を示し、図Bは、NCI−H2052細胞に対する非細胞障害性用量(6μg/ml)の抽出物による処置及び(様々な濃度の)ペメトレキセドを用いた処置を示し、図Cは、非形質転換HMC細胞に対する非細胞障害性用量(6μg/ml)の抽出物による処置及び(様々な濃度の)ペメトレキセドによる処置を示す。アッセイした化合物の濃度を横座標上にプロットし、パーセンテージで表した細胞生存能力を縦座標上にプロットしている。
創傷治癒アッセイ(図9)は、インビトロでの細胞指向性遊走を研究するために開発された、簡単で、安価な、最初の方法の1つである。この方法は、インビボにおける創傷治癒の間の細胞遊走を模倣する。基本的なステップは、細胞単層に「創傷」を生じさせ、次いで、「創傷」を閉じるのに必要な細胞遊走の間、開始時及び一定の間隔で画像を取り込むことにより「創傷」の特定領域をモニタリングすることを含む。95%の密集度により培養されたMSTO211H細胞を6ウェルのテキスタイルプレートに接種し、10マイクロリットルの滅菌ピペットによって穴を開けることによって「創傷」(又は切り込み)を調製し、細胞を取り除いた。創傷後の示した時間にデジタル顕微鏡写真を得た。最後の棒グラフは、示した時間に担体又はABO1で処置した切り込みを閉じる効果(定量した細胞の数を%で表示)を示す。
図10を参照されたい。
9.1 ウェスタンブロッティング
1.1の項目で述べたものと同じ技術を使用し、以下の一次抗体を使用した:抗ベータアクチン(A−2228、SIGMA)、抗カスパーゼ−3(31A1067、Alexis)、抗カスパーゼ−7(#9492、Cell Signalling)及び抗PARP(#9542S、Cell Signalling)。
細胞周期に対する本発明抽出物の効果を判定するために、FACS分析を実施した。
第1移植実験の説明。
MSTO211H細胞を24時間、50μg/ml濃度のロクベンシモツケソウで処置した。PBS/Matrigel(BD Biosciences)中に2×106細胞の懸濁液を収集し、4週齢の雌ヌードマウスの右臀部に接種した。腫瘍の体積は、週に2回、21日目までモニターした。マウスを屠殺し、塊を除去した。
第2移植実験の説明。
細胞を移植までに増殖させ、それらの活性及び混成の観点から評価した。すなわち、細胞を計数し、20×106/mlの濃度でPBSに再懸濁した。Matrigelを懸濁液に加え、PBS Matrigel 1/1の最終濃度10×106細胞/mlを得た。MSTO細胞を48匹のマウスの皮下に接種した。
事前に正確な粒状サイズにカットしたロクベンシモツケソウの葉つき花序を、50%エタノールを使用するヒドロアルコール抽出に供した。
細胞系MSTO−211H、NCI−H28、NCI−H2052 MPP89は、ATCC(Rockville、MD)から取得した。HMC(ヒト中皮細胞)系は、Tebu−Bio(France)から取得した。すべての細胞系は、37℃及び5%CO2の加湿型インキュベータ中で維持した。この細胞を、10%非加熱不活化FBS(GIBCO)、5mgr/mLインスリン(SIGMA)、100IU/mlペニシリンGナトリウム、及び100mg/mlストレプトマイシン硫酸塩を補充したDMEM/F12+GLUTAMAX(INVITROGEN)において単層として培養した。
ペメトレキセド(ALIMTA、Lilly)及びシスプラチン(Pfizer)は、製造業者の説明書に従って溶解した。
処理後、細胞にはトリプシン処理を行い、PBS中の1%低溶解アガロース(Sigma)に浸漬し、1%アガロース(Bio−Rad)で予め被覆した顕微鏡用スライド上に広げた。細胞は、室温で1時間、溶解溶液(2.5M NaCl、100mM EDTA、10mM Tris塩基、8g/l NaOH、1%Triton X−100、10%DMSO)中で溶解させ、次いで、30分間、25V及び250mAで、泳動溶液(300mM NaOH、1mM EDTA、pH13.0)に流し込んだ。DNAは0.4M Tris、pH8.0で平衡化し、スライドはメタノールで乾燥させた。ヨウ化プロピジウム−DNA(Sigma)及び図面画像は、40×倍率のAxiovert 200M型顕微鏡とAxiovision(Zeiss)画像取り込み用ソフトウェアを使用することによって取得した。各スライド当たり少なくとも300個の細胞を記録した。
細胞周期に対する本発明抽出物の効果を判定するために、FACS分析を実施した。
スチューデントt検定を用いてインビトロにおけるデータの有意性を評価し、一方、カプラン−マイヤー分析及びログランク検定を用いてマウスにおける生存データの有意性を評価した。p≦0.05値は、統計的に有意であるとみなした。
PBS 1×/Matrigel(BD Biosciences)中に1×106個のMSTO211H細胞懸濁液を、5週齢の雄CD1マウス(Charles River、Milan)に皮下注射した。マウスの体重と臨床的症状を3日ごとに判定した。腫瘍体積は、次式を使用して計算した:V=1/2×長さ×幅2(長さと幅は手動式キャリパーを用いて測定した)。腫瘍が50mm3に達した時、マウスにペメトレキセド(100mg/kg/3日)を腹腔内投与するか、ロクベンシモツケソウ抽出物(25/50/100μg/ml/7日)を経口投与して処置した。すべての腫瘍形成アッセイは、内部倫理委員会ガイドラインに従って実施した。
細胞を氷中で30分間、プロテアーゼ及びホスファターゼの阻害剤(5mM PMSF、3mM NaF、1mM DTT、1mM NaVO4)を補充した溶融バッファーNP40(50mM Tris−HCl pH7.4、150mM NaCl、1%NP−40、1mM EGTA、1mM EDTA)に溶融させた。
− Aggarwal B.B.et al.Ann.N.Y.Acad.Sci.1091;151−69:2006
− Johnston PA and Grandis RG,MolInterv;11(1);18−26:2011
− Niu G.et al.Mol Cancer Res,6(7);1099−105:2008
− Turkson J.Jove R.「STATタンパク質:制癌剤を発見するための新規分子標的」(STAT proteins:novel molecular targets for cancer drug discovery)Oncogene.2000 Dec 27;19(56):6613−26
− Yu.H.et al 「癌炎症及び免疫におけるSTAT:STAT3に関する主要な役割」(STATs in cancer inflammation and immunity:a leading role for STAT3)Nature Reviews Cancer 9,798−809(November 2009)
Claims (22)
- STAT3転写因子の構造的活性化又は異常活性化を特徴とする炎症性及び/又は前腫瘍及び/又は腫瘍の病理学的状態の予防及び/又は処置において使用するためのロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記抽出物がロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)の葉つき花序の乾燥又は凍結乾燥又は液体抽出物である、請求項1に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 1種以上の抗腫瘍及び/又は抗炎症化合物と併用して、STAT3転写因子の構造的活性化又は異常活性化を特徴とする炎症性及び/又は前腫瘍及び/又は腫瘍の病理学的状態の予防及び/又は処置において使用するための、請求項1又は2に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記併用が、前記抽出物を前記1種以上の抗腫瘍及び/又は抗炎症化合物と同時投与又は連続投与することによって実施される、請求項3に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記1種以上の抗腫瘍化合物がシスプラチン、ドキソルビシン、ペメトレキセド、メトトレキサート、ビノレルビン、ゲムシタビン及びタキソールを含む群から選択される、請求項3又は4に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記病理学的状態が前立腺癌、多発性骨髄腫、白血病、リンパ腫、メラノーマ、卵巣癌、腎細胞癌、膵臓腺癌、肺癌、脳腫瘍、赤白血病、頭頚部扁平上皮癌、結腸癌、中皮腫を含む群から選択される腫瘍病理学的状態である、請求項1から5までのいずれか一項に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記脳腫瘍が神経膠腫、脳髄膜腫、髄芽細胞腫であり、前記リンパ腫がセザリー症候群、EBV関連バーキットリンパ腫、Saimiri HSV依存性リンパ腫、皮膚T細胞関連リンパ腫であり;前記白血病がHTLV−I−依存性白血病、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性骨髄性白血病(AML)、巨核球性白血病、大顆粒リンパ球性白血病(LGL)である、請求項6に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記病理学的状態がSTAT3を阻害しない化学療法剤による処置に耐性の腫瘍である、請求項1から7までのいずれか一項に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- 前記炎症性疾患がヘリコバクター・ピロリ(h.pylori)による感染、B型肝炎ウイルスによる感染、HPV(ヒト乳頭腫ウイルス)による感染、エプスタイン−バールウイルス感染などのウイルス感染によって引き起こされる炎症である、請求項1から4までのいずれか一項に記載のロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物。
- STAT3転写因子の構造的活性化又は異常活性化を特徴とする炎症性及び/又は前腫瘍及び/又は腫瘍の病理学的状態の予防及び/又は処置において使用するための、活性成分として、請求項1又は2で定義したロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物並びに担体及び/又は希釈剤及び/又は添加剤を含む組成物。
- 活性成分として、1種以上の抗腫瘍及び/又は抗炎症化合物をさらに含む、請求項10に記載の組成物。
- 前記1種以上の抗腫瘍化合物がシスプラチン、ドキソルビシン、ペメトレキセド、メトトレキサート、ビノレルビン、ゲムシタビン及びタキソールを含む群から選択される、請求項10又は11に記載の組成物。
- 前記病理学的状態が前立腺癌、多発性骨髄腫、白血病、リンパ腫、メラノーマ、卵巣癌、腎細胞癌、膵臓腺癌、肺癌、脳腫瘍、赤白血病、頭頚部扁平上皮癌、結腸癌、中皮腫を含む群から選択される腫瘍病理学的状態である、請求項10から12までのいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脳腫瘍が神経膠腫、脳髄膜腫、髄芽細胞腫であり、前記リンパ腫がセザリー症候群、EBV関連バーキットリンパ腫、Saimiri HSV依存性リンパ腫、皮膚T細胞関連リンパ腫であり;前記白血病がHTLV−1−依存性白血病、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性骨髄性白血病(AML)、巨核球性白血病、大顆粒リンパ球性白血病(LGL)である、請求項13に記載の組成物。
- 前記病理学的状態がSTAT3を阻害しない化学療法剤による処置に耐性の腫瘍である、請求項10から14までのいずれか一項に記載の組成物。
- 前記炎症性状態及び/又は前腫瘍状態がヘリコバクター・ピロリ(h.pylori)による感染、B型肝炎ウイルスの感染、HPV(ヒト乳頭腫ウイルス)による感染、エプスタイン−バールウイルス感染などのウイルス感染によって引き起こされる炎症である、請求項10又は11に記載の組成物。
- STAT3転写因子の構造的活性化又は異常活性化を特徴とする炎症性及び/又は前腫瘍及び/又は腫瘍の病理学的状態の予防及び/又は処置において使用するための、ロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物並びに抗腫瘍活性を有する1種以上の化合物及び/又は抗炎症作用を有する1種以上の化合物の同時投与又は連続投与用のキットであって、請求項1又は2で定義したロクベンシモツケソウ(filipendula vulgaris)抽出物の1つ以上のアリコート、並びに抗腫瘍活性を有する1種以上の化合物の1つ以上のアリコート及び/又は抗炎症作用を有する1種以上の化合物の1つ以上のアリコートを含む、上記キット。
- 前記1種以上の抗腫瘍化合物がシスプラチン、ドキソルビシン、ペメトレキセド、メトトレキサート、ビノレルビン、ゲムシタビン及びタキソールを含む群から選択される、請求項17に記載のキット。
- 前記病理学的状態が前立腺癌、多発性骨髄腫、白血病、リンパ腫、メラノーマ、卵巣癌、腎細胞癌、膵臓腺癌、肺癌、脳腫瘍、赤白血病、頭頚部扁平上皮癌、結腸癌、中皮腫を含む群から選択される腫瘍病理学的状態である、請求項17又は18に記載のキット。
- 前記脳腫瘍が神経膠腫、脳髄膜腫、髄芽細胞腫であり、前記リンパ腫がセザリー症候群、EBV関連バーキットリンパ腫、Saimiri HSV依存性リンパ腫、皮膚T細胞関連リンパ腫であり;前記白血病がHTLV−I−依存性白血病、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性骨髄性白血病(AML)、巨核球性白血病、大顆粒リンパ球性白血病(LGL)である、請求項19に記載のキット。
- 前記病理学的状態がSTAT3を阻害しない化学療法剤による処置に耐性の腫瘍である、請求項17から20までのいずれか一項に記載のキット。
- 前記炎症性状態及び/又は前腫瘍状態がヘリコバクター・ピロリ(h.pylori)による感染、B型肝炎ウイルスの感染、HPV(ヒト乳頭腫ウイルス)による感染、エプスタイン−バールウイルス感染などのウイルス感染によって引き起こされる炎症であり得る、請求項17又は18に記載のキット。
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