JP2017520620A - Use of secoisolariciresinol diglucoside (SDG) and related compounds for protection against radiation and chemical damage - Google Patents

Use of secoisolariciresinol diglucoside (SDG) and related compounds for protection against radiation and chemical damage Download PDF

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Abstract

本発明は、(S,S)−SDG、(R、R)−SDG、(S、R)−SDG、(R、S)−SDG、SDG、SECO、EL、ED、これらの類似体、これらの立体異性体およびその他の関連分子を使用する治療および予防方法を使う、放射線防護および化学防御のための組成物および方法を提供する。それを必要としている対象中で生体分子、細胞、または組織を放射線損傷から保護する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。【選択図】図12The present invention relates to (S, S) -SDG, (R, R) -SDG, (S, R) -SDG, (R, S) -SDG, SDG, SECO, EL, ED, analogs thereof, these Compositions and methods for radioprotection and chemoprotection are provided using therapeutic and prophylactic methods using the stereoisomers and other related molecules. A method of protecting a biomolecule, cell, or tissue from radiation damage in a subject in need thereof, comprising administering to said subject an effective amount of at least one bioactive component, said bioactive component comprising: A method comprising secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof . [Selection] Figure 12

Description

政府の権利
本発明は、その一部が、米国国立衛生研究所(NIH)により授与された認可番号R01(CA133470)、1P30ES013508−02、RC1AI081251および5−P30−CA−016520−34S2の下に政府支援を得てなされたものである。政府は本発明に対し一定の権利を有する。
Government Rights This invention is incorporated in part under grant numbers R01 (CA133470), 1P30ES013508-02, RC1AI081251 and 5-P30-CA-016520-34S2 awarded by the National Institutes of Health (NIH). It was made with support. The government has certain rights to the invention.

発明の分野
セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの立体異性体、これらの代謝物、およびこれらの類似体を使う、発癌性物質誘発性肺癌および中皮腫からまたは次亜塩素酸イオンからなどの、放射線防護および放射線緩和ならびに化学防御のための組成物および方法が提供される。
FIELD OF THE INVENTION Secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), their stereoisomers, their metabolites, and their similarities Compositions and methods are provided for radiation protection and radiation mitigation and chemoprotection using the body, such as from carcinogen-induced lung cancer and mesothelioma or from hypochlorite ions.

電離放射線は、生命体中で広範囲の有害作用を生じる。人は、職業災害として、診断および治療上のX線検査手順中に、電子機器使用時に、原子力事故のバックグラウンドから、航空・宇宙旅行中に、ならびに太陽光への長期の曝露(例えば、日光浴する人または屋外作業者)から、放射線に曝される。天然放射線への暴露は、多くの形態で発生する。空気、水、および土壌などの天然資源は、天然の放射線放出物質(放射性核種)と接触する際に汚染されることがあり、ラドンはこのようなよくある天然放射線源の1つである。加えて、現在の地球規模の発展によって、多くの人々を致死量の放射線に曝す可能性がある危険な手段としてのテロリズムが定着してしまった。したがって、放射線に曝される前に、または曝されている間に投与可能な薬剤(すなわち、放射線防護剤)、および、放射線被曝後の治療薬としての薬剤(すなわち、放射線緩和剤)を見つけることは、非常に重要である。   Ionizing radiation has a wide range of harmful effects in living organisms. People are exposed to occupational accidents during diagnostic and therapeutic X-ray examination procedures, when using electronic equipment, from the background of nuclear accidents, during air and space travel, and long-term exposure to sunlight (eg, sunbathing). Exposed to radiation from a worker or outdoor worker). Exposure to natural radiation occurs in many forms. Natural resources such as air, water, and soil can be contaminated when in contact with natural radiation emitting materials (radionuclides), and radon is one such common source of natural radiation. In addition, current global development has established terrorism as a dangerous means of exposing many people to lethal radiation. Therefore, finding drugs that can be administered before or while exposed to radiation (ie, radioprotectors) and drugs as therapeutics after radiation exposure (ie, radiation mitigants) Is very important.

さらに、肺癌は、米国での癌死亡率の主要な原因である。新規の標的治療薬、改善された腫瘍進行度診断技術および外科的手法、ならびに、局所的に進展した肺癌のための併用化学放射線療法の利用の増加にもかかわらず、全体の死亡率の低下は最小限にとどまっている(Tan & Spivack(2009)Lung Cancer 65:129−137)。癌の化学防御は、悪性病変の発生の前に、発癌のプロセスを防ぐ、抑制する、または逆転させるように設計された特異的な天然のまたは合成の薬剤を用いる食餌療法および薬理学的介入の使用と定義されている(Hong & Sporn,(1997),Science 278:1073−1077)。 肺癌化学防御に対する1つの戦略は、解毒第2相酵素の発現上昇を介する、タバコの、環境の発癌性物質およびその他の発癌性物質の代謝および体内動態を調節する薬剤の使用に的を絞っている。多くの合成のおよび天然の化合物が第2相酵素の発現を誘発すると知られている。Nrf2/ARE調節第2相酵素の誘導が発癌性物質に対する感受性を下げるために極めて効果的な戦略であることを裏付ける、多くの報告がなされている。我々は、亜麻仁(FS)およびその主要リグナンであるSDG(両方とも、天然物質の濃縮および合成により得られる)が、化学的発癌性物質誘発性肺癌のマウスモデルにおいて効果的な肺癌化学防御剤であることを示すデータを保持している。   In addition, lung cancer is a leading cause of cancer mortality in the United States. Despite new targeted therapies, improved tumor progression diagnostic techniques and surgical procedures, and increased use of combined chemoradiotherapy for locally advanced lung cancer, overall mortality declines Minimal (Tan & Spivack (2009) Lung Cancer 65: 129-137). Cancer chemoprevention is a dietary and pharmacological intervention that uses specific natural or synthetic drugs designed to prevent, inhibit, or reverse the carcinogenic process prior to the development of malignant lesions. Used (Hong & Sporn, (1997), Science 278: 1073-1077). One strategy for lung cancer chemoprotection focuses on the use of drugs that modulate the metabolism and pharmacokinetics of tobacco's environmental and other carcinogens through increased expression of detoxification phase 2 enzymes. Yes. Many synthetic and natural compounds are known to induce the expression of phase 2 enzymes. There have been many reports supporting the induction of Nrf2 / ARE-regulated phase 2 enzymes is a very effective strategy for reducing sensitivity to carcinogens. We have found that flaxseed (FS) and its main lignan SDG (both obtained by natural substance enrichment and synthesis) are effective lung cancer chemoprotective agents in a mouse model of chemically carcinogen-induced lung cancer. Data indicating that there is.

肺癌の約85%は喫煙が原因である。タバコの煙中の主要な肺発癌性物質は、ベンゾ[a]ピレン(BaP)に代表される多環式芳香族炭化水素である。よりよい治療薬が開発されるまで、死亡を減らすために最も有望なことは、健診、禁煙、または化学防御による予防であろう。化学防御剤は、暴露されているが比較的健康な多数の対象に長期間投与する必要がある。化学防御剤は、安全、非毒性、美味で、理想的には、手頃な価格である必要がある。多くの化学防御剤が肺癌の分野で研究されてきたが、これらの基準を満たすものはない。最も有望な手法の1つは、第2相抗酸化剤および解毒酵素の発現上昇である。都合の悪いことに、現在まで患者で試験されたオルチプラズまたはスルホラファンなどの第2相酵素活性化剤は、受け入れ難いほど有毒であることがわかった(Pendyala et al.(2001).Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 10:269−272)。したがって、タバコの煙中の肺発癌性物質により誘発される酸化ストレスおよびDNA損傷の予防に効果的な、安全で、非毒性の化学防御剤がどうしても必要とされている。   About 85% of lung cancers are caused by smoking. The main lung carcinogens in tobacco smoke are polycyclic aromatic hydrocarbons represented by benzo [a] pyrene (BaP). Until better therapies are developed, the most promising ways to reduce mortality will be health checkups, smoking cessation, or prevention through chemoprotection. Chemoprotectants need to be administered for a long time to a large number of exposed but relatively healthy subjects. Chemoprotectants need to be safe, non-toxic, delicious and ideally affordable. Many chemoprotective agents have been studied in the field of lung cancer, but none meet these criteria. One of the most promising approaches is increased expression of phase 2 antioxidants and detoxification enzymes. Unfortunately, phase II enzyme activators such as oltipraz or sulforaphane that have been tested in patients to date have been found to be unacceptably toxic (Pendyala et al. (2001). Cancer Epidemiol Biomarkers). Prev 10: 269-272). Therefore, there is an urgent need for safe, non-toxic chemoprotective agents that are effective in preventing oxidative stress and DNA damage induced by lung carcinogens in tobacco smoke.

別のよく知られた環境発癌物質はアスベストであり、これは、断熱用に商業的に使用される一群の天然の水和繊維状ケイ酸塩繊維を指す。動物モデルおよび患者の両方において、アスベスト繊維の吸入が、悪性の中皮腫(MM)および肺癌などの腫瘍疾患(Carbone & Yang(2012).Clin Cancer Res 18:598−604;Neri et al.(2012).Anticancer Res 32:1005−1013)、ならびに肺線維症に繋がり得ることが明確に立証されている。MMは、胸膜および腹膜の中皮細胞から生じる極めて侵襲性の強い癌で、約1年の生存期間中央値である(Sterman et al.(2005).Clin Cancer Res 11,7444−7453;Sterman et al.(1999).Chest 116,504−520;Benard et al.(1999).J Nucl Med 40,1241−1245)。非常に初期の疾患での手術以外に、現在の療法では治癒しない(Sterman & Albelda(2005).Respirology 10,266−283)。現在、MMにより米国で年間約3,000人が死亡し、西ヨーロッパでさらに年間5,000人が死亡している。   Another well-known environmental carcinogen is asbestos, which refers to a group of natural hydrated fibrous silicate fibers that are used commercially for thermal insulation. In both animal models and patients, inhalation of asbestos fibers is associated with tumor diseases such as malignant mesothelioma (MM) and lung cancer (Carbon & Yang (2012). Clin Cancer Res 18: 598-604; Neri et al. 2012) Anticancer Res 32: 1005-1013), as well as clearly leading to pulmonary fibrosis. MM is a highly invasive cancer that arises from pleural and peritoneal mesothelial cells and has a median survival of about 1 year (Sterman et al. (2005). Clin Cancer Res 11, 7444-7453; Sterman et al. (1999) .Chest 116,504-520; Benard et al. (1999) .J Nucl Med 40,1241-1245). Other than surgery for very early disease, current therapies do not cure (Sterman & Albelda (2005). Respirology 10, 266-283). Currently, about 3,000 people die annually in the United States due to MM, and another 5,000 people die annually in Western Europe.

アスベストの使用は多くの欧米諸国で制限されているが、世界中の多くの国で未だに使用されており、2008年に2百万トンを超える量が採掘されたと推定されている(Survey,B.G.(2010).World Mineral Production 2004−08.Nottingham,UK,British Geological Survey)。したがって、ほとんど予防策が採用されないでアスベストの使用が増加している第三世界(特にインド)において、MMの症例が劇的に増加する可能性がある。しかし、先進国においても、重大な曝露が未だ存在する。これらには、既存のアスベスト(すなわち、鉛管、配管、絶縁体、絶縁体除去、など)ならびにスーパーファンド(放置された有害産業廃棄物の撤去のための基金)アスベスト有害廃棄物処理場などに作業者を暴露する多くの種類の職業が含まれる。環境曝露および家庭内曝露も存在する。例えば、鉱業またはアスベスト工場が閉鎖された地域でのMMのリスクの増加がある。   Asbestos use is restricted in many Western countries, but it is still used in many countries around the world, and it is estimated that more than 2 million tons were mined in 2008 (Survey, B (G. (2010). World Mineral Production 2004-08. Nottingham, UK, British Geologic Survey). Thus, there can be a dramatic increase in the number of cases of MM in the third world (especially India) where asbestos use is increasing with few precautions. However, significant exposure still exists in developed countries. These include working on existing asbestos (ie lead pipes, piping, insulators, insulator removal, etc.) and super funds (funds for removal of neglected hazardous industrial waste) asbestos hazardous waste treatment plants, etc. Includes many types of occupations that expose people. There are also environmental and domestic exposures. For example, there is an increased risk of MM in areas where mining or asbestos plants are closed.

アスベストと癌との間の関連における重要な問題は、吸入されたアスベスト繊維が肺中に極めて長期間残存し、それにより、患者が曝露から離れたとしても、連続的な損傷を生じることである。この長期の潜伏期(30〜50年にもなることも多い)のために、過去に暴露された個人は、一生を通してMMおよび他の癌のリスクが高いままである。   An important issue in the association between asbestos and cancer is that inhaled asbestos fibers remain in the lungs for an extremely long time, thereby causing continuous damage even if the patient leaves the exposure . Because of this long incubation period (often 30-50 years), previously exposed individuals remain at high risk for MM and other cancers throughout their lives.

癌の化学防御は、発癌の開始期または新生細胞の癌への進行のいずれかを防止、停止、または逆転させることを目的とする。この定義は単純に聞こえるが、効果的な化学防御剤を見つけることは非常に困難であった。第1に、発癌性物質が癌を誘発する機序は通常、複数の機序を含み、効力の達成を困難にし、複数の活性を有する薬剤を必要とする。第2に、この薬剤は、健康であるが危険な状態にある個人の大きな集団中の少数の腫瘍を防ぐために使用されるので、極めて非毒性で、耐容性良好で、かつ手頃な価格である必要がある。
したがって、発癌性物質または化学兵器剤、塩素および次亜塩素酸イオンならびにそのほかの有害な毒物などの他の有害な化学薬品への暴露の前に、または暴露中に投与可能な薬剤(すなわち、化学防御剤)を見つけることも極めて重要である。
Cancer chemoprotection aims to prevent, stop, or reverse either the onset of carcinogenesis or the progression of neoplastic cells to cancer. While this definition sounds simple, finding an effective chemoprotectant has been very difficult. First, the mechanisms by which carcinogens induce cancer usually involve multiple mechanisms, making it difficult to achieve efficacy and requiring agents with multiple activities. Second, it is extremely non-toxic, well tolerated, and affordable because it is used to prevent a small number of tumors in a large population of healthy but at risk individuals There is a need.
Therefore, drugs that can be administered before or during exposure to other harmful chemicals such as carcinogens or chemical warfare agents, chlorine and hypochlorite ions and other harmful poisons (i.e. chemical Finding a defensive agent is also extremely important.

Tan & Spivack(2009)Lung Cancer 65:129−137Tan & Spivak (2009) Lung Cancer 65: 129-137 Hong & Sporn,(1997),Science 278:1073−1077Hong & Sporn, (1997), Science 278: 1073-1077. Pendyala et al.(2001).Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 10:269−272Pendyala et al. (2001). Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 10: 269-272 Carbone & Yang(2012).Clin Cancer Res 18:598−604Carbone & Yang (2012). Clin Cancer Res 18: 598-604 Neri et al.(2012).Anticancer Res 32:1005−1013Neri et al. (2012). Anticancer Res 32: 1005-1013 Sterman et al.(2005).Clin Cancer Res 11,7444−7453Sterman et al. (2005). Clin Cancer Res 11, 7444-7453 Sterman et al.(1999).Chest 116,504−520Sterman et al. (1999). Chest 116,504-520 Benard et al.(1999).J Nucl Med 40,1241−1245Benard et al. (1999). J Nucl Med 40, 1241-1245 Sterman & Albelda(2005).Respirology 10,266−283Sterman & Albelda (2005). Respirology 10,266-283 Survey,B.G.(2010).World Mineral Production 2004−08.Nottingham,UK,British Geological SurveySurveyy, B.M. G. (2010). World Mineral Production 2004-08. Nottingham, UK, British Geologic Survey

一態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、有害な放射線曝露への曝露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In one aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue from radiation damage in a subject in need thereof, Administering to said subject an effective amount of flaxseed, its bioactive ingredients, its degradation products or metabolites. Administration to the subject includes administration before, during and after exposure to harmful radiation exposure. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、放射線に暴露されたことのあるまたは暴露されるであろう対象中で放射線損傷を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分はセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of treating or preventing radiation damage in a subject that has been or will be exposed to radiation, said method comprising an effective amount of at least one of said subject Administration of a physiologically active ingredient, wherein the physiologically active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), and the like Body, these stereoisomers, or a combination thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、偶発的放射線曝露から生じる放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention protects biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof from radiation damage resulting from accidental radiation exposure. With respect to the method, the method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, its bioactive component, its degradation product or metabolite.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、老化の原因となる放射線損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues from radiation damage that causes aging.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、天然および合成両方由来の化学発癌性物質および毒物への暴露から生じる放射線損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the invention relates to radiation damage resulting from exposure of biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues to chemical carcinogens and toxins derived from both natural and synthetic sources. On how to protect against.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、癌処置のための放射線療法から生じる放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to radiation damage resulting from radiation therapy for cancer treatment of biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. The method includes administering to the subject an effective amount of flaxseed, its bioactive component, its degradation product or metabolite.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を上記対象に投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、放射線損傷は偶発的放射線曝露から生じる。いくつかの実施形態では、放射線損傷は、癌(例えば、肺癌)処置のための放射線療法から生じる。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell or tissue in a subject in need thereof from radiation damage. Administering an effective amount of at least one bioactive ingredient to the subject, wherein the bioactive ingredient comprises secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED). ), Enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof. In some embodiments, the radiation damage results from accidental radiation exposure. In some embodiments, the radiation damage results from radiation therapy for cancer (eg, lung cancer) treatment.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織に対する放射線誘発性損傷を予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、またはその代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the present invention relates to a method for preventing radiation-induced damage to a biomolecule (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. Includes administering to the subject an effective amount of flaxseed, a physiologically active ingredient thereof, or a metabolite thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織に対する放射線誘発性損傷を予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the present invention relates to a method for preventing radiation-induced damage to a biomolecule (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. Comprises administering to the subject an effective amount of at least one physiologically active ingredient, wherein the physiologically active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol ( ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、細胞の放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を上記細胞と接触させることを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell or tissue from radiation damage to the cell, said method comprising an effective amount of at least one Contacting said cell with said bioactive component, said bioactive component comprising secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL) ), Analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、天然および合成の両方由来化学発癌性物質および毒物への有害な暴露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue in a subject in need thereof from damage by a carcinogen, This method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof. Administration to the subject includes administration before, during and after adverse exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子を、天然および合成両方由来の化学発癌性物質および毒物に対する偶発的曝露から生じる発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting biomolecules in a subject in need thereof from damage by carcinogens resulting from accidental exposure to chemical and carcinogens and toxins from both natural and synthetic sources, This method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、肺癌または中皮腫の原因となる天然および合成両方由来の化学発癌性物質および毒物による放射線損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the present invention relates to chemical carcinogens derived from both natural and synthetic biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues that cause lung cancer or mesothelioma. And a method for protecting against radiation damage from poisons.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記生体分子、細胞、または組織を有効量の生理活性成分と接触させることを含む。上記生体分子、細胞、または組織との接触は、天然および合成の両方由来化学発癌性物質および毒物への有害な暴露の前の、その間の、およびその後の接触を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue from damage by a carcinogen, the method comprising: Contacting the cell or tissue with an effective amount of a physiologically active ingredient. Contact with the biomolecule, cell, or tissue includes contact before, during, and after harmful exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことのあるまたは暴露されるであろう対象中で発癌性物質誘発性癌に起因する発癌性物質誘発性損傷、悪性転換または癌発生を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention provides a carcinogen-induced injury caused by a carcinogen-induced cancer in a subject that has been or will be exposed to one or more carcinogens. Relates to a method for treating or preventing malignant transformation or cancer development, the method comprising administering to the subject an effective amount of at least one bioactive component, wherein the bioactive component is secoisolarisiresinol diglucoside. (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、1種または複数種の発癌性物質に暴露された対象を発癌性物質誘発性癌から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a subject exposed to one or more carcinogens from a carcinogen-induced cancer, wherein the method comprises an effective amount of flaxseed, its physiological Administration of the active ingredient, its metabolites.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、天然および合成の両方由来化学発癌性物質および毒物への有害な暴露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the present invention provides a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue in a subject in need thereof from damage by hypochlorite ions. In this regard, this method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof. Administration to the subject includes administration before, during and after adverse exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、次亜塩素酸イオンに暴露されたことのある、または暴露されるであろう対象中で次亜塩素酸イオン誘発性損傷を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of treating or preventing hypochlorite ion-induced damage in a subject that has been or will be exposed to hypochlorite ion. Comprises administering to the subject an effective amount of at least one physiologically active ingredient, wherein the physiologically active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol ( ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法に関し、この方法は、次亜塩素酸イオンに暴露された、または暴露が想定される上記生体分子、細胞、または組織を有効量の生理活性成分と接触させることを含む。上記生体分子、細胞、または組織との接触は、天然および合成の両方由来化学発癌性物質および毒物への有害な暴露の前の、その間の、およびその後の接触を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues from damage by hypochlorite ions, the method comprising: Contacting the biomolecule, cell, or tissue exposed to, or expected to be exposed to, chlorate ions with an effective amount of a bioactive component. Contact with the biomolecule, cell, or tissue includes contact before, during, and after harmful exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、前述の方法の1つで使用するための組成物に関する。   In another aspect, the invention relates to a composition for use in one of the aforementioned methods.

別段に定義されていない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に通常理解されているものと同じ意味を有する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記載例および図面から明らかになるであろう。しかし、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適実施形態を示してはいるものの、実例として与えられているにすぎず、この詳細な説明から、本発明の趣旨および範囲内での様々な変更および修正が当業者には明らかであることは理解されたい。また、実施形態が本発明の異なる態様の下で記載されている場合であっても、適切な場合にはいつでも、本発明のいずれの実施形態も1種または複数種の本発明のその他の実施形態と組み合わせることができることも意図されている。   Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. However, the detailed description and specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are provided by way of illustration only and are within the spirit and scope of the invention. It should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Also, whenever embodiments are described under different aspects of the present invention, whenever appropriate, any embodiment of the present invention may include one or more other implementations of the present invention. It is also contemplated that it can be combined with a form.

A−B。プラスミド(pBR322)DNA弛緩に対するγ線量増加の効果。スーパーコイル(SC)はコンパクト型を表す。オープンコイル(OC)型は、弛緩型または損傷型のプラスミドを表す。(A)−スーパーコイル(SC)型は、下側の明瞭なバンド(3,000bpの位置の)であり、オープンコイル(OC)型は上側の明瞭なバンドである。レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理プラスミドDNA、レーン4および5−10Gyに暴露したプラスミドDNA、レーン6および7−25Gyに暴露したプラスミドDNA、レーン8および9−50Gyに暴露したプラスミドDNA。(B)−SCおよびOC型が、全プラスミドDNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表されている。p<0.05を有意と見なした。*および**は、それぞれ、無処理SCおよびOC型に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. Effect of increasing gamma dose on plasmid (pBR322) DNA relaxation. The super coil (SC) represents a compact type. The open coil (OC) type represents a relaxed or damaged plasmid. The (A) -supercoil (SC) type is the lower clear band (at the position of 3,000 bp), and the open coil (OC) type is the upper clear band. Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated plasmid DNA, plasmid DNA exposed to lanes 4 and 5-10 Gy, plasmid DNA exposed to lanes 6 and 7-25 Gy, lanes 8 and 9-50 Gy exposed Plasmid DNA. (B) -SC and OC types are expressed as a percentage of total plasmid DNA. All samples were tested twice at each condition. Data are expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And ** indicate that there is a significant difference when compared to untreated SC and OC types, respectively. A−I。γ線誘発性プラスミド(pBR322)DNA弛緩に対する合成SDG(S、S)、SDG(R、R)および市販SDGの濃度増加の効果。全試料を25Gyのγ線量に暴露した。SDG濃度は25、50、100および250μMであった。図(A)、(D)、および(G)−25、50、100および250μMのSDG(S、S)、SDG(R、R)およびSDG(市販)の存在下で25Gyに暴露後のプラスミドDNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理プラスミドDNA、レーン4および5−25μM、レーン6および7−50μM、レーン8および9−100μM、ならびにレーン10および11−250μM SDG。図(B)、(E)および(H)−SCおよびOC型が、全プラスミドDNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、それぞれ、無処理SCおよびOC型に比べた場合に有意差があることを示す。**および##は、SDG処理なしで25Gyに暴露した試料に比べた場合に有意差があることを示す。図(C)、(F)および(I)では、プラスミドDNA弛緩のSDG依存的抑制が示されている。EC50値は曲線の下に示す二次方程式から決定した。A-I. Effect of increasing concentrations of synthetic SDG (S, S), SDG (R, R) and commercial SDG on gamma-induced plasmid (pBR322) DNA relaxation. All samples were exposed to a gamma dose of 25 Gy. SDG concentrations were 25, 50, 100 and 250 μM. Figures (A), (D), and (G)-plasmids after exposure to 25 Gy in the presence of 25, 50, 100 and 250 μM SDG (S, S), SDG (R, R) and SDG (commercially available) A representative agarose gel scan of DNA is shown. Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated plasmid DNA, lanes 4 and 5-25 μM, lanes 6 and 7-50 μM, lanes 8 and 9-100 μM, and lanes 10 and 11-250 μM SDG. Figures (B), (E) and (H) -SC and OC types are expressed as a percentage of total plasmid DNA. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to untreated SC and OC types, respectively. ** and ## indicate that there is a significant difference when compared to samples exposed to 25 Gy without SDG treatment. Figures (C), (F) and (I) show SDG-dependent suppression of plasmid DNA relaxation. EC 50 values were determined from the quadratic equation shown below the curve. A−B。仔ウシ胸腺のDNA断片化に対するγ線量増加の効果。γ線へのDNA暴露により、小分子量断片が生成される。小分子量断片はより高い分子量のDNAより速く動く。高分子量DNA(>6,000bp)と比較した低分子量DNA断片(<6,000bp)の密度の測定は、放射線誘発性損傷の程度を反映する。(A)レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理仔ウシ胸腺DNA、レーン4および5−25Gyに暴露したDNA、レーン6および7−50Gyに暴露したDNA。(B)−高および低分子量DNA型が、全DNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、それぞれ、無処理に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. Effect of increasing gamma dose on calf thymus DNA fragmentation. Small molecular weight fragments are produced by DNA exposure to gamma radiation. Small molecular weight fragments move faster than higher molecular weight DNA. Measurement of the density of low molecular weight DNA fragments (<6,000 bp) compared to high molecular weight DNA (> 6,000 bp) reflects the extent of radiation-induced damage. (A) Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated calf thymus DNA, DNA exposed to lanes 4 and 5-25 Gy, DNA exposed to lanes 6 and 7-50 Gy. (B)-High and low molecular weight DNA types are expressed as a percentage of total DNA. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates that there is a significant difference when compared to no treatment, respectively. A−F。γ線誘発性仔ウシ胸腺DNA断片化に対する合成SDG(S、S)、SDG(R、R)および市販SDGの濃度増加の効果。全試料を50グレイのγ線量に暴露した。SDG濃度は25、50、100および250μMであった。図(A)、(C)、および(E)−25、50、100および250μMのSDG(S、S)、SDG(R、R)およびSDG(市販)の存在下で50Gyに暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−25μM、レーン6および7−50μM、レーン8および9−100μM、ならびにレーン10および11−250μM SDG。図(B)、(D)および(F)−高および低分子量DNA型が、全DNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は無処理DNAに比べた場合に有意差があることを示す。#は、SDG処理なしで、50Gyに暴露した試料に比べた場合に有意差があることを示す。A-F. Effect of increasing concentrations of synthetic SDG (S, S), SDG (R, R) and commercial SDG on gamma-induced calf thymus DNA fragmentation. All samples were exposed to a 50 gray gamma dose. SDG concentrations were 25, 50, 100 and 250 μM. Figures (A), (C), and (E) -25 pups after exposure to 50 Gy in the presence of 25, 50, 100 and 250 μM SDG (S, S), SDG (R, R) and SDG (commercially available) A representative agarose gel scan of bovine thymus DNA is shown. Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated DNA, lanes 4 and 5-25 μM, lanes 6 and 7-50 μM, lanes 8 and 9-100 μM, and lanes 10 and 11-250 μM SDG. Figures (B), (D) and (F)-high and low molecular weight DNA types are expressed as percent of total DNA. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates that there is a significant difference when compared to untreated DNA. # Indicates that there is a significant difference when compared to the sample exposed to 50 Gy without SDG treatment. A−F。γ線誘発性仔ウシ胸腺DNA断片化に対する、非常に低濃度の合成SDG(S、S)、SDG(R、R)および市販SDGの効果。全試料を50Gyのγ線量に暴露した。SDG濃度は0.5、1.0、5.0および10μMであった。図(A)、(C)、および(E)−0.5、1.0、5.0および10μMのSDG(S、S)、SDG(R、R)およびSDG(市販)の存在下で50Gyに暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.5μM、レーン6および7−1.0μM、レーン8および9−5.0μM、ならびにレーン10および11−10μM SDG。図(B)、(D)および(F)−高および低分子量DNA型が、全DNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は無処理DNAに比べた場合に有意差があることを示す。#は、SDG処理なしで、50Gyに暴露した試料に比べた場合に有意差があることを示す。A-F. Effect of very low concentrations of synthetic SDG (S, S), SDG (R, R) and commercial SDG on gamma-induced calf thymus DNA fragmentation. All samples were exposed to a 50 Gy gamma dose. SDG concentrations were 0.5, 1.0, 5.0 and 10 μM. Figures (A), (C), and (E)-in the presence of 0.5, 1.0, 5.0 and 10 μM SDG (S, S), SDG (R, R) and SDG (commercially available) A representative agarose gel scan of calf thymus DNA after exposure to 50 Gy is shown. Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-0.5 μM, lanes 6 and 7-1.0 μM, lanes 8 and 9-5.0 μM, and lanes 10 and 11- 10 μM SDG. Figures (B), (D) and (F)-high and low molecular weight DNA types are expressed as percent of total DNA. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates that there is a significant difference when compared to untreated DNA. # Indicates that there is a significant difference when compared to the sample exposed to 50 Gy without SDG treatment. A−B。γ線誘発性仔ウシ胸腺DNA断片化に対するSDG、SECO、EDおよびELの効果。全試料を50Gyのγ線量に暴露した。SDG、SECO、EDおよびELを10μMの濃度で使用した。(A)10μM SDG、SECO、EDおよびELの存在下で50Gyに暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4、5および6−IR 50Gy、レーン7および8−SDG、レーン9および10−SECO、レーン11および12−ED、ならびにレーン13および14−EL。(B)高および低分子量DNA型が、全DNAのパーセントとして表されている。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は無処理DNAに比べた場合に有意差があることを示す。#は、50Gy単独に暴露した試料に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. Effect of SDG, SECO, ED and EL on gamma-induced calf thymus DNA fragmentation. All samples were exposed to a 50 Gy gamma dose. SDG, SECO, ED and EL were used at a concentration of 10 μM. (A) Representative agarose gel scan of calf thymus DNA after exposure to 50 Gy in the presence of 10 μM SDG, SECO, ED and EL. Lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated DNA, lanes 4, 5 and 6-IR 50 Gy, lanes 7 and 8-SDG, lanes 9 and 10-SECO, lanes 11 and 12-ED, and lane 13 and 14-EL. (B) High and low molecular weight DNA types are expressed as a percentage of total DNA. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates that there is a significant difference when compared to untreated DNA. # Indicates that there is a significant difference when compared to samples exposed to 50 Gy alone. A−C。マウス一次肺細胞の放射線量応答に対するSDG処置の効果。(A)上皮細胞;(B)内皮細胞および(C)WT繊維芽細胞。γ線照射(0、2、4、6、8Gy)の前に、細胞を異なる濃度のSDGで6時間処理し、インキュベートした。12〜14日目に全ての可視コロニーを計数し、生存率を対照値に対し正規化した。データを平均±標準誤差として表した。照射細胞対50μM SDG前処理照射細胞について、**はp≦0.001、*はp≦0.01、#はp≦0.05。A-C. Effect of SDG treatment on radiation dose response of mouse primary lung cells. (A) epithelial cells; (B) endothelial cells and (C) WT fibroblasts. Prior to gamma irradiation (0, 2, 4, 6, 8 Gy), cells were treated with different concentrations of SDG for 6 hours and incubated. All visible colonies were counted on days 12-14 and viability was normalized to control values. Data were expressed as mean ± standard error. For irradiated cells versus 50 μM SDG pretreated irradiated cells, ** is p ≦ 0.001, * is p ≦ 0.01, # is p ≦ 0.05. A−B。アルカリコメットアッセイを使いる、肺細胞中での放射線誘発性DNA一本鎖切断(SSB)の評価。(A)2Gy照射した一次肺細胞(上皮、内皮およびWT繊維芽細胞)でのDNA損傷の動力学的評価;それぞれの処理に対し、少なくとも100〜150細胞を計数した。DNA損傷をそれぞれの細胞に対し「テイルモーメント」(テイル中のDNAの量とテイル長の積)を計算することにより評価した。非照射対照対それらのそれぞれの照射細胞について、*はp≦0.001;(B)照射した一次肺細胞に対するSDG(50μM)処理(照射前0、2、4、6時間での処理)の効果。データを平均±標準誤差として表した。照射細胞対SDG前処理照射細胞について、*はp≦0.001、#はp≦0.01。挿入図:一次肺上皮細胞の代表的蛍光顕微鏡写真。細胞をSDG(50μM)で前処理し、γ線(2Gy)に暴露し、アガロース中に埋め込み、溶解し、電気泳動を行い(0.66V/cm、25分)、SYBRグリーンで染色し、蛍光顕微鏡下で可視化した後、コメットテイル形成を調べた。(A)対照細胞、(B)SDG(50μM)、(C)IR(2Gy)に30分の暴露後、(D)SDG(50μM、6時間)で前処理し、照射した細胞。A-B. Assessment of radiation-induced DNA single strand breaks (SSB) in lung cells using an alkaline comet assay. (A) Kinetic assessment of DNA damage in primary lung cells (epithelium, endothelium and WT fibroblasts) irradiated with 2 Gy; at least 100-150 cells were counted for each treatment. DNA damage was assessed by calculating the “tail moment” (the product of the amount of DNA in the tail and the tail length) for each cell. For unirradiated controls vs. their respective irradiated cells, * is p ≦ 0.001; (B) SDG (50 μM) treatment of irradiated primary lung cells (treatment at 0, 2, 4, 6 hours prior to irradiation). effect. Data were expressed as mean ± standard error. For irradiated cells versus SDG pretreated irradiated cells, * is p ≦ 0.001, # is p ≦ 0.01. Inset: Representative fluorescence micrograph of primary lung epithelial cells. Cells were pretreated with SDG (50 μM), exposed to gamma rays (2 Gy), embedded in agarose, lysed, electrophoresed (0.66 V / cm, 25 minutes), stained with SYBR green, and fluorescent After visualization under the microscope, comet tail formation was examined. (A) Control cells, (B) SDG (50 μM), (C) Irradiated cells after 30 minutes exposure to IR (2 Gy), (D) Pretreated with SDG (50 μM, 6 hours). A−C。照射したマウス一次肺細胞、すなわち、上皮細胞、内皮細胞およびWT繊維芽細胞中でのγ−H2AXフォーカス誘導の蛍光評価。細胞をSDG(50μM)で6時間処理し、γ線照射(2Gy)した。所望の時間間隔で細胞を4%パラホルムアルデヒドで固定し、洗浄して、γ−H2AX抗体で検出し、細胞核をDAPIを使って対比染色した。細胞を蛍光顕微鏡下で可視化した。全細胞(青)、γ−H2AX陽性細胞(緑)を視野毎に計数し、γ−H2AX陽性細胞のパーセンテージを計算した。それぞれの処理毎に少なくとも500細胞を計数し、実験を2回行った。データを平均±標準誤差として表した。照射細胞対SDG前処理照射細胞について、*はp≦0.05、**はp≦0.005。A-C. Fluorescence assessment of γ-H2AX focus induction in irradiated mouse primary lung cells, ie epithelial cells, endothelial cells and WT fibroblasts. The cells were treated with SDG (50 μM) for 6 hours and irradiated with γ rays (2 Gy). At desired time intervals, cells were fixed with 4% paraformaldehyde, washed, detected with γ-H2AX antibody, and cell nuclei were counterstained with DAPI. Cells were visualized under a fluorescence microscope. Total cells (blue), γ-H2AX positive cells (green) were counted per field and the percentage of γ-H2AX positive cells was calculated. At least 500 cells were counted for each treatment and experiments were performed twice. Data were expressed as mean ± standard error. For irradiated cells versus SDG pretreated irradiated cells, * is p ≦ 0.05, ** is p ≦ 0.005. マウス肺上皮細胞でのγ−H2AXフォーカス(緑)の免疫蛍光法可視化の代表的パネル。細胞をSDGで6時間前処理後、γ線照射(2Gy)し、さらに30分インキュベートした。細胞を4%パラホルムアルデヒドで固定し、γ−H2AX抗体で検出した。DNAをDAPIで対比染色した(青)。画像は蛍光顕微鏡を用いて取得した。Representative panel of immunofluorescence visualization of γ-H2AX focus (green) in mouse lung epithelial cells. Cells were pretreated with SDG for 6 hours, then γ-irradiated (2 Gy) and incubated for an additional 30 minutes. Cells were fixed with 4% paraformaldehyde and detected with γ-H2AX antibody. DNA was counterstained with DAPI (blue). Images were acquired using a fluorescence microscope. A−C。照射したマウス一次肺細胞におけるγ−H2AXフォーカス誘導のフローサイトメトリー(FACS)確認。一次肺細胞、すなわち、上皮細胞(A)、内皮細胞(B)およびWT繊維芽細胞(C)をSDG(50μM)で6時間処理し、γ線照射(2Gy)した。所望の時間間隔で細胞をFACS分析用に処理した。Summit softwareを使ってデータを定量化し、平均±標準誤差として表した。照射細胞対SDG前処理照射細胞について、*はp≦0.05、**はp≦0.01。A-C. Flow cytometry (FACS) confirmation of γ-H2AX focus induction in irradiated mouse primary lung cells. Primary lung cells, ie, epithelial cells (A), endothelial cells (B) and WT fibroblasts (C) were treated with SDG (50 μM) for 6 hours and γ-irradiated (2 Gy). Cells were processed for FACS analysis at desired time intervals. Data were quantified using Summit software and expressed as mean ± standard error. For irradiated cells versus SDG pretreated irradiated cells, * is p ≦ 0.05, ** is p ≦ 0.01. A−C。一次肺細胞における放射線誘発性アポトーシス死の評価。照射一次肺細胞、すなわち、上皮細胞(A)、内皮細胞(B)およびWT繊維芽細胞(C)に対するSDG(50mM)前処理(6時間)の効果の定量評価。細胞を固定し、DAPIで染色して蛍光顕微鏡下での形態学的分析のために可視化した。それぞれの処理毎に、5つの異なる視野から少なくとも500細胞を計数し、アポトーシス細胞のパーセンテージを計算した。実験を2回行った。データを平均±標準誤差として表した。照射細胞対SDG前処理照射細胞について、*はp≦0.05、**はp≦0.005。A-C. Assessment of radiation-induced apoptotic death in primary lung cells. Quantitative evaluation of the effect of SDG (50 mM) pretreatment (6 hours) on irradiated primary lung cells, ie epithelial cells (A), endothelial cells (B) and WT fibroblasts (C). Cells were fixed, stained with DAPI and visualized for morphological analysis under a fluorescence microscope. For each treatment, at least 500 cells from 5 different fields were counted and the percentage of apoptotic cells was calculated. The experiment was performed twice. Data were expressed as mean ± standard error. For irradiated cells versus SDG pretreated irradiated cells, * is p ≦ 0.05, ** is p ≦ 0.005. A−E肺上皮細胞におけるアポトーシスの制御因子に与えるSDG処理の効果の評価。マウス一次肺細胞(上皮細胞)をSDG(50μM)で6時間処理した後、2Gyに暴露した。インキュベーション後、6、24、および48時間目に細胞を採取した。所望の時間間隔で全RNAを上皮細胞から単離し、定量的リアルタイムRT−PCR分析によりBaxおよびBcl−2遺伝子発現を評価した(AおよびB)。分析を3回行い、遺伝子発現を18SリボソームRNAに対し正規化した。BaxおよびBcl−2タンパク質レベルをウェスタンブロット分析により評価した。代表的画像(C)およびβ−アクチンに対し正規化したデンシトメトリー分析(DおよびE)。データを平均±標準誤差で表した。SDG処理細胞またはSDG+IR処理細胞に比較したIR暴露細胞について、*はp≦0.05、**はp≦0.01。Evaluation of the effect of SDG treatment on the regulators of apoptosis in AE lung epithelial cells. Mouse primary lung cells (epithelial cells) were treated with SDG (50 μM) for 6 hours and then exposed to 2 Gy. Cells were harvested at 6, 24, and 48 hours after incubation. Total RNA was isolated from epithelial cells at desired time intervals and Bax and Bcl-2 gene expression was assessed by quantitative real-time RT-PCR analysis (A and B). Analysis was performed in triplicate and gene expression was normalized to 18S ribosomal RNA. Bax and Bcl-2 protein levels were assessed by Western blot analysis. Representative image (C) and densitometric analysis normalized to β-actin (D and E). Data were expressed as mean ± standard error. For IR exposed cells compared to SDG treated cells or SDG + IR treated cells, * is p ≦ 0.05, ** is p ≦ 0.01. A−C。活性カスパーゼ3および切断PARPのレベルの放射線誘発性の上昇に対するSDGの効果。マウス一次肺細胞(上皮細胞)をSDG(50μM)で6時間処理した後、2Gyに暴露した。照射後、6、24、および48時間目に細胞を採取した。切断カスパーゼ3および切断PARPタンパク質レベルをウェスタンブロット分析により評価した。(A)代表的画像および(BおよびC)β−アクチンに対し正規化したデンシトメトリー分析。分析は2回繰り返して行い、データを平均±標準誤差で表した。SDG処理細胞に比較したIR暴露細胞について、*はp≦0.05、**はp≦0.01。A-C. Effect of SDG on radiation-induced increase in levels of active caspase 3 and cleaved PARP. Mouse primary lung cells (epithelial cells) were treated with SDG (50 μM) for 6 hours and then exposed to 2 Gy. Cells were harvested at 6, 24, and 48 hours after irradiation. Cleaved caspase 3 and cleaved PARP protein levels were assessed by Western blot analysis. (A) Representative images and (B and C) densitometric analysis normalized to β-actin. The analysis was repeated twice and the data were expressed as mean ± standard error. For IR exposed cells compared to SDG treated cells, * is p ≦ 0.05, ** is p ≦ 0.01. A−B。SDGは次亜塩素酸イオンを除去する。図15Aは、APFおよびHPF蛍光のClO依存的な増大を示す。図15Bは、SDGによるClOの除去作用を示す。図15Cは、合成SDGジアステレオマーSDG(S,S)およびSDG(R,R)の除去効果を示す。全ての試料を2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. SDG removes hypochlorite ions. FIG. 15A shows a ClO - dependent increase in APF and HPF fluorescence. FIG. 15B shows the removal effect of ClO by SDG. FIG. 15C shows the removal effect of synthetic SDG diastereomers SDG (S, S) and SDG (R, R). All samples were tested twice. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. SDGは次亜塩素酸イオンを除去する。図15Aは、APFおよびHPF蛍光のClO依存的な増大を示す。図15Bは、SDGによるClOの除去作用を示す。図15Cは、合成SDGジアステレオマーSDG(S,S)およびSDG(R,R)の除去効果を示す。全ての試料を2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。SDG removes hypochlorite ions. FIG. 15A shows a ClO - dependent increase in APF and HPF fluorescence. FIG. 15B shows the removal effect of ClO by SDG. FIG. 15C shows the removal effect of synthetic SDG diastereomers SDG (S, S) and SDG (R, R). All samples were tested twice. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. A−B。SDGはγ線誘発による次亜塩素酸塩生成を排除する。図16AおよびBは、γ線誘発によるAPFおよびHPF蛍光増加を示す。図16CおよびDは、増加する放射線量での、APFまたはHPFを含む燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中の次亜塩素酸塩の生成に対するSDGの効果を示す(図15の凡例を参照)。図16E、FおよびGは、タウリンのγ線誘発性塩素化を示す。図16Eは、タウリンの次亜塩素酸塩依存的な塩素化を示す。図16Fは、全ての実験条件に対するタウリンクロラミンの吸光度を示す。図16Gは、図16Fと同様の各種条件下での次亜塩素酸塩濃度を示す。図16A〜Eに対しては、全ての試料を2回繰り返して実験し、図16FおよびGに対しては、全ての試料を4回繰り返して実験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. SDG eliminates hypochlorite production induced by gamma radiation. FIGS. 16A and B show the increase in APF and HPF fluorescence by γ-ray induction. FIGS. 16C and D show the effect of SDG on hypochlorite production in phosphate buffered saline (PBS) containing APF or HPF at increasing radiation doses (see legend in FIG. 15). Figures 16E, F and G show gamma-induced chlorination of taurine. FIG. 16E shows the hypochlorite dependent chlorination of taurine. FIG. 16F shows the absorbance of taurine chloramine for all experimental conditions. FIG. 16G shows hypochlorite concentration under various conditions similar to FIG. 16F. For FIGS. 16A-E, all samples were run twice and for FIGS. 16F and G, all samples were run 4 times. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. C−D。SDGはγ線誘発による次亜塩素酸塩生成を排除する。図16AおよびBは、γ線誘発によるAPFおよびHPF蛍光増加を示す。図16CおよびDは、増加する放射線量での、APFまたはHPFを含む燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中の次亜塩素酸塩の生成に対するSDGの効果を示す(図15の凡例を参照)。図16E、FおよびGは、タウリンのγ線誘発性塩素化を示す。図16Eは、タウリンの次亜塩素酸塩依存的な塩素化を示す。図16Fは、全ての実験条件に対するタウリンクロラミンの吸光度を示す。図16Gは、図16Fと同様の各種条件下での次亜塩素酸塩濃度を示す。図16A〜Eに対しては、全ての試料を2回繰り返して実験し、図16FおよびGに対しては、全ての試料を4回繰り返して実験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。CD. SDG eliminates hypochlorite production induced by gamma radiation. FIGS. 16A and B show the increase in APF and HPF fluorescence by γ-ray induction. FIGS. 16C and D show the effect of SDG on hypochlorite production in phosphate buffered saline (PBS) containing APF or HPF at increasing radiation doses (see legend in FIG. 15). Figures 16E, F and G show gamma-induced chlorination of taurine. FIG. 16E shows the hypochlorite dependent chlorination of taurine. FIG. 16F shows the absorbance of taurine chloramine for all experimental conditions. FIG. 16G shows hypochlorite concentration under various conditions similar to FIG. 16F. For FIGS. 16A-E, all samples were run twice and for FIGS. 16F and G, all samples were run 4 times. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. A−B。SDGはγ線誘発による次亜塩素酸塩生成を排除する。図16AおよびBは、γ線誘発によるAPFおよびHPF蛍光増加を示す。図16CおよびDは、増加する放射線量での、APFまたはHPFを含む燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中の次亜塩素酸塩の生成に対するSDGの効果を示す(図15の凡例を参照)。図16E、FおよびGは、タウリンのγ線誘発性塩素化を示す。図16Eは、タウリンの次亜塩素酸塩依存的な塩素化を示す。図16Fは、全ての実験条件に対するタウリンクロラミンの吸光度を示す。図16Gは、図16Fと同様の各種条件下での次亜塩素酸塩濃度を示す。図16A〜Eに対しては、全ての試料を2回繰り返して実験し、図16FおよびGに対しては、全ての試料を4回繰り返して実験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. SDG eliminates hypochlorite production induced by gamma radiation. FIGS. 16A and B show the increase in APF and HPF fluorescence by γ-ray induction. FIGS. 16C and D show the effect of SDG on hypochlorite production in phosphate buffered saline (PBS) containing APF or HPF at increasing radiation doses (see legend in FIG. 15). Figures 16E, F and G show gamma-induced chlorination of taurine. FIG. 16E shows the hypochlorite dependent chlorination of taurine. FIG. 16F shows the absorbance of taurine chloramine for all experimental conditions. FIG. 16G shows hypochlorite concentration under various conditions similar to FIG. 16F. For FIGS. 16A-E, all samples were run twice and for FIGS. 16F and G, all samples were run 4 times. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. F−G。SDGはγ線誘発による次亜塩素酸塩生成を排除する。図16AおよびBは、γ線誘発によるAPFおよびHPF蛍光増加を示す。図16CおよびDは、増加する放射線量での、APFまたはHPFを含む燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中の次亜塩素酸塩の生成に対するSDGの効果を示す(図15の凡例を参照)。図16E、FおよびGは、タウリンのγ線誘発性塩素化を示す。図16Eは、タウリンの次亜塩素酸塩依存的な塩素化を示す。図16Fは、全ての実験条件に対するタウリンクロラミンの吸光度を示す。図16Gは、図16Fと同様の各種条件下での次亜塩素酸塩濃度を示す。図16A〜Eに対しては、全ての試料を2回繰り返して実験し、図16FおよびGに対しては、全ての試料を4回繰り返して実験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。FG. SDG eliminates hypochlorite production induced by gamma radiation. FIGS. 16A and B show the increase in APF and HPF fluorescence by γ-ray induction. FIGS. 16C and D show the effect of SDG on hypochlorite production in phosphate buffered saline (PBS) containing APF or HPF at increasing radiation doses (see legend in FIG. 15). Figures 16E, F and G show gamma-induced chlorination of taurine. FIG. 16E shows the hypochlorite dependent chlorination of taurine. FIG. 16F shows the absorbance of taurine chloramine for all experimental conditions. FIG. 16G shows hypochlorite concentration under various conditions similar to FIG. 16F. For FIGS. 16A-E, all samples were run twice and for FIGS. 16F and G, all samples were run 4 times. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * Indicates a significant difference when compared to the untreated control. A−B。次亜塩素酸塩誘発性の仔ウシ胸腺DNA損傷。図17AおよびCは、HOClへの暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。図17BおよびDは、高および低分子量DNA断片を全DNAのパーセントとして示す。図17EおよびFは、プラスミドDNAへの次亜塩素酸塩誘導性損傷に対するSDGの効果を示す。図17Eは、HOClへ暴露後のプラスミドDNAの代表的アガロースゲルを示す。図17Fは、全プラスミドDNAのパーセントとして表されるSCおよびOC型を示す。図17Aでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.1mM、レーン6および7−0.2mM、レーン8および9−0.4mM、レーン10および11−0.5mM、ならびにレーン12および13−0.6mM ClOである。図17Cでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.5mM HOCl、レーン6および7−0.5mM HOCl+SDG(市販)1μM、レーン8および9−0.5mM HOCl+SDG(S、S)1μM、レーン10および11−0.5mM HOCl+SDG(R、R)1μM、レーン12および13−0.5mM HOCl+ケルセチン1μM、ならびにレーン14および15−0.5mM HOCl+シリビニン1μMである。図17Eでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−4.5mM HOCl、レーン6および7−4.5mM HOCl+SDG 25μMである。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. Hypochlorite-induced calf thymus DNA damage. FIGS. 17A and C show representative agarose gel scans of calf thymus DNA after exposure to HOCl. Figures 17B and D show high and low molecular weight DNA fragments as a percentage of total DNA. Figures 17E and F show the effect of SDG on hypochlorite-induced damage to plasmid DNA. FIG. 17E shows a representative agarose gel of plasmid DNA after exposure to HOCl. FIG. 17F shows SC and OC types expressed as a percentage of total plasmid DNA. In FIG. 17A, the lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-0.1 mM, lanes 6 and 7-0.2 mM, lanes 8 and 9-0.4 mM, lane 10 and 11-0.5MM, and lanes 12 and 13-0.6mM ClO - it is. In FIG. 17C, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated DNA, lanes 4 and 5-0.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-0.5 mM HOCl + SDG (commercially available) 1 μM, lanes 8 and 9− 0.5 mM HOCl + SDG (S, S) 1 μM, lanes 10 and 11-0.5 mM HOCl + SDG (R, R) 1 μM, lanes 12 and 13-0.5 mM HOCl + quercetin 1 μM, and lanes 14 and 15-0.5 mM HOCl + silibinin 1 μM. In FIG. 17E, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-4.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-4.5 mM HOCl + SDG 25 μM. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to the untreated control. C−D。次亜塩素酸塩誘発性の仔ウシ胸腺DNA損傷。図17AおよびCは、HOClへの暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。図17BおよびDは、高および低分子量DNA断片を全DNAのパーセントとして示す。図17EおよびFは、プラスミドDNAへの次亜塩素酸塩誘導性損傷に対するSDGの効果を示す。図17Eは、HOClへ暴露後のプラスミドDNAの代表的アガロースゲルを示す。図17Fは、全プラスミドDNAのパーセントとして表されるSCおよびOC型を示す。図17Aでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.1mM、レーン6および7−0.2mM、レーン8および9−0.4mM、レーン10および11−0.5mM、ならびにレーン12および13−0.6mM ClOである。図17Cでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.5mM HOCl、レーン6および7−0.5mM HOCl+SDG(市販)1μM、レーン8および9−0.5mM HOCl+SDG(S、S)1μM、レーン10および11−0.5mM HOCl+SDG(R、R)1μM、レーン12および13−0.5mM HOCl+ケルセチン1μM、ならびにレーン14および15−0.5mM HOCl+シリビニン1μMである。図17Eでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−4.5mM HOCl、レーン6および7−4.5mM HOCl+SDG 25μMである。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。CD. Hypochlorite-induced calf thymus DNA damage. FIGS. 17A and C show representative agarose gel scans of calf thymus DNA after exposure to HOCl. Figures 17B and D show high and low molecular weight DNA fragments as a percentage of total DNA. Figures 17E and F show the effect of SDG on hypochlorite-induced damage to plasmid DNA. FIG. 17E shows a representative agarose gel of plasmid DNA after exposure to HOCl. FIG. 17F shows SC and OC types expressed as a percentage of total plasmid DNA. In FIG. 17A, the lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-0.1 mM, lanes 6 and 7-0.2 mM, lanes 8 and 9-0.4 mM, lane 10 and 11-0.5MM, and lanes 12 and 13-0.6mM ClO - it is. In FIG. 17C, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated DNA, lanes 4 and 5-0.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-0.5 mM HOCl + SDG (commercially available) 1 μM, lanes 8 and 9− 0.5 mM HOCl + SDG (S, S) 1 μM, lanes 10 and 11-0.5 mM HOCl + SDG (R, R) 1 μM, lanes 12 and 13-0.5 mM HOCl + quercetin 1 μM, and lanes 14 and 15-0.5 mM HOCl + silibinin 1 μM. In FIG. 17E, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-4.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-4.5 mM HOCl + SDG 25 μM. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to the untreated control. E−F。次亜塩素酸塩誘発性の仔ウシ胸腺DNA損傷。図17AおよびCは、HOClへの暴露後の仔ウシ胸腺DNAの代表的アガロースゲルスキャンを示す。図17BおよびDは、高および低分子量DNA断片を全DNAのパーセントとして示す。図17EおよびFは、プラスミドDNAへの次亜塩素酸塩誘導性損傷に対するSDGの効果を示す。図17Eは、HOClへ暴露後のプラスミドDNAの代表的アガロースゲルを示す。図17Fは、全プラスミドDNAのパーセントとして表されるSCおよびOC型を示す。図17Aでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.1mM、レーン6および7−0.2mM、レーン8および9−0.4mM、レーン10および11−0.5mM、ならびにレーン12および13−0.6mM ClOである。図17Cでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−0.5mM HOCl、レーン6および7−0.5mM HOCl+SDG(市販)1μM、レーン8および9−0.5mM HOCl+SDG(S、S)1μM、レーン10および11−0.5mM HOCl+SDG(R、R)1μM、レーン12および13−0.5mM HOCl+ケルセチン1μM、ならびにレーン14および15−0.5mM HOCl+シリビニン1μMである。図17Eでは、レーン1−1kb DNA標準ラダー、レーン2および3−無処理DNA、レーン4および5−4.5mM HOCl、レーン6および7−4.5mM HOCl+SDG 25μMである。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、無処理対照に比べた場合に有意差があることを示す。EF. Hypochlorite-induced calf thymus DNA damage. FIGS. 17A and C show representative agarose gel scans of calf thymus DNA after exposure to HOCl. Figures 17B and D show high and low molecular weight DNA fragments as a percentage of total DNA. Figures 17E and F show the effect of SDG on hypochlorite-induced damage to plasmid DNA. FIG. 17E shows a representative agarose gel of plasmid DNA after exposure to HOCl. FIG. 17F shows SC and OC types expressed as a percentage of total plasmid DNA. In FIG. 17A, the lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-0.1 mM, lanes 6 and 7-0.2 mM, lanes 8 and 9-0.4 mM, lane 10 and 11-0.5MM, and lanes 12 and 13-0.6mM ClO - it is. In FIG. 17C, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3 untreated DNA, lanes 4 and 5-0.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-0.5 mM HOCl + SDG (commercially available) 1 μM, lanes 8 and 9− 0.5 mM HOCl + SDG (S, S) 1 μM, lanes 10 and 11-0.5 mM HOCl + SDG (R, R) 1 μM, lanes 12 and 13-0.5 mM HOCl + quercetin 1 μM, and lanes 14 and 15-0.5 mM HOCl + silibinin 1 μM. In FIG. 17E, lane 1-1 kb DNA standard ladder, lanes 2 and 3-untreated DNA, lanes 4 and 5-4.5 mM HOCl, lanes 6 and 7-4.5 mM HOCl + SDG 25 μM. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to the untreated control. A−B。2−アミノプリン(2−AP)の次亜塩素酸塩誘発性の修飾に対するSDG(処理前および処理後)の効果。図18Aは、全条件に対する代表的スペクトルを示す。図18Bは、図18Aと同様の異なる条件下での374nmにおける蛍光を示す。図18Cは、SDGによる%保護を示す。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、それぞれ、無処理2−AP対照および処理に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. Effect of SDG (before and after treatment) on hypochlorite-induced modification of 2-aminopurine (2-AP). FIG. 18A shows a representative spectrum for all conditions. FIG. 18B shows the fluorescence at 374 nm under different conditions similar to FIG. 18A. FIG. 18C shows% protection by SDG. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to untreated 2-AP control and treatment, respectively. 2−アミノプリン(2−AP)の次亜塩素酸塩誘発性の修飾に対するSDG(処理前および処理後)の効果。図18Aは、全条件に対する代表的スペクトルを示す。図18Bは、図18Aと同様の異なる条件下での374nmにおける蛍光を示す。図18Cは、SDGによる%保護を示す。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、それぞれ、無処理2−AP対照および処理に比べた場合に有意差があることを示す。Effect of SDG (before and after treatment) on hypochlorite-induced modification of 2-aminopurine (2-AP). FIG. 18A shows a representative spectrum for all conditions. FIG. 18B shows the fluorescence at 374 nm under different conditions similar to FIG. 18A. FIG. 18C shows% protection by SDG. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to untreated 2-AP control and treatment, respectively. A−B。SDGは2−アミノプリン(2−AP)のγ線誘発性修飾を防ぐ。図19Aは、全条件に対する代表的スペクトルを示す。図19Bは、374nmでの蛍光を示す。全ての試料を各条件で2回試験した。データは、平均±標準偏差として表した。p<0.05を有意と見なした。*および#は、それぞれ、無処理2−AP対照および処理に比べた場合に有意差があることを示す。A-B. SDG prevents γ-ray-induced modification of 2-aminopurine (2-AP). FIG. 19A shows a representative spectrum for all conditions. FIG. 19B shows the fluorescence at 374 nm. All samples were tested twice at each condition. Data were expressed as mean ± standard deviation. p <0.05 was considered significant. * And # indicate that there is a significant difference when compared to untreated 2-AP control and treatment, respectively. ヌクレオベース塩素化からのDNA保護におけるSDGの作用に関して提案される機序。Proposed mechanism for the action of SDG in protecting DNA from nucleobase chlorination. 亜麻仁およびそのリグナンによる化学防御の機序。SDGは、多段階の発癌プロセスを抑制することにより、タバコおよびその他の環境発癌物質に起因する肺腫瘍形成を軽減する。我々は、リグナンSDGが、Nrf2調節第2相解毒経路の調節、およびおそらくその他の機序を介して、両方の動物モデルにおいて、化学防御活性を有することを示す証拠を提供する。我々は、SDGの保護作用が、直接的ROS除去作用および/または間接的抗酸化/抗炎症特性、ならびに発癌性物質毒性およびDNA損傷の低減により媒介されることを裏付けるデータをさらに提供する。Mechanism of chemical defense by flaxseed and its lignans. SDG reduces lung tumor formation due to tobacco and other environmental carcinogens by inhibiting a multi-stage carcinogenic process. We provide evidence that lignan SDG has chemoprotective activity in both animal models, through modulation of the Nrf2-regulated phase 2 detoxification pathway, and possibly other mechanisms. We further provide data to support that the protective effect of SDG is mediated by direct ROS ablation and / or indirect antioxidant / anti-inflammatory properties, as well as reduced carcinogen toxicity and DNA damage. SDGは、細胞中のベンゾアルファピレンにより誘発されるDNA酸化損傷を減らす。SDG(10μM)を、25μMのタバコおよび環境由来の発癌物質ベンゾアルファピレン(BaP)に暴露したヒト上皮細胞(A549)に加え、質量分析を使って、8−オキソ−7,8−ジヒドログアニン(8−オキソ−dGuo)の存在により示される、DNAに対する酸化損傷を検出した。SDGは、発癌性物質曝露後の3および6時間でDNA損傷を低減化した。SDG reduces DNA oxidative damage induced by benzoalphapyrene in cells. SDG (10 μM) is added to human epithelial cells (A549) exposed to 25 μM tobacco and the environmental carcinogen benzoalphapyrene (BaP) and mass spectrometry is used to determine 8-oxo-7,8-dihydroguanine ( Oxidative damage to DNA was detected as indicated by the presence of 8-oxo-dGuo). SDG reduced DNA damage at 3 and 6 hours after carcinogen exposure. 細胞中の発癌性物質ベンゾアルファピレン誘発性ROSを示す。レドックス感受性蛍光染料により検出されるように、BaPへのマウス上皮細胞の暴露により、有害な活性酸素種(ROS)が誘導される。発癌性物質への暴露後、早くも2時間で、蛍光強度の明確な増加により細胞中でのROSの生成が示される。Figure 2 shows the carcinogen benzoalphapyrene-induced ROS in cells. As detected by the redox sensitive fluorescent dye, exposure of mouse epithelial cells to BaP induces harmful reactive oxygen species (ROS). As early as 2 hours after exposure to carcinogens, a clear increase in fluorescence intensity indicates the production of ROS in the cells. SDGは発癌性物質曝露によるROS生成を防ぐ。マウス上皮細胞を10または20μMのBaPおよび増加する濃度のSDG(0、0.1、0.5、1、5μM SDG)に暴露し、2時間後(図23から妥当と判断された時間)にROSを検出した。SDGは有害なROSを無視できるレベルまで除去した。SDG prevents ROS generation by carcinogen exposure. Mouse epithelial cells were exposed to 10 or 20 μM BaP and increasing concentrations of SDG (0, 0.1, 0.5, 1, 5 μM SDG), and 2 hours later (time judged reasonable from FIG. 23). ROS was detected. SDG removed harmful ROS to a negligible level. SDGはBaPに暴露されたヒト上皮細胞中で遺伝毒性ストレスを防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、p53タンパク質のレベルの増加により示される遺伝毒性ストレスを誘発する。これは、5、10、25および50μMの濃度でのSDGの存在により、用量依存的に軽減される。SDG prevents genotoxic stress in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to potent carcinogens such as BaP induces genotoxic stress indicated by increased levels of p53 protein. This is alleviated in a dose-dependent manner by the presence of SDG at concentrations of 5, 10, 25 and 50 μM. SDGは、BaPに暴露されたヒト上皮細胞中で酸化的DNA損傷を防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、二重鎖DNA切断のマーカーであるγ−H2AXのレベルの増加で示される、酸化的DNA損傷を誘発する。これは、5、10、25、50および100μMの濃度でのSDGの存在により、用量依存的に軽減される。SDG prevents oxidative DNA damage in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to potent carcinogens such as BaP induces oxidative DNA damage as indicated by increased levels of γ-H2AX, a marker for double-stranded DNA breaks. This is mitigated in a dose-dependent manner by the presence of SDG at concentrations of 5, 10, 25, 50 and 100 μM. SDGは、BaPに暴露されたヒト上皮細胞中でDNA付加物形成を防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、DNA付加物の形成を誘発する。DNA付加物は発癌性物質に共有結合されたDNAの断片であり、悪性病変の発生に直接関連する。DNA付加物レベルは、単独または組み合わせて加えられるSDGまたはその代謝物EDおよびELの存在により低減される。SDG prevents DNA adduct formation in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to strong carcinogens such as BaP induces the formation of DNA adducts. A DNA adduct is a fragment of DNA covalently bound to a carcinogen and is directly associated with the development of malignant lesions. DNA adduct levels are reduced by the presence of SDG or its metabolites ED and EL added alone or in combination. 化学的発癌性物質誘発性の肺腫瘍のマウスモデル。マウス(A/J系統)に、タバコおよび環境由来の発癌物質BaPの4回の腹腔内注射(週1回)を1mg/Kg用量で行う。マウスの亜麻仁またはリグナン食餌を曝露時に開始する。曝露後の種々の時間にマウスを評価し、腫瘍量、マウスの体重、全体の健康プロファイルを決定する。A mouse model of a chemical carcinogen-induced lung tumor. Mice (A / J strain) are given 4 intraperitoneal injections (once a week) of tobacco and environmentally derived carcinogen BaP at a dose of 1 mg / Kg. Mouse flaxseed or lignan diet is initiated upon exposure. Mice are evaluated at various times after exposure to determine tumor burden, mouse weight, and overall health profile. 亜麻仁はマウス中の腫瘍量を低減させる:発癌性物質に暴露されたマウス肺の全体の病理学的プロファイル。BaP曝露および食用亜麻仁投与の数ヶ月後のマウス肺の代表的臨床的画像。Flaxseed reduces tumor burden in mice: the overall pathological profile of mouse lungs exposed to carcinogens. Representative clinical image of mouse lungs months after BaP exposure and edible flaxseed administration. 亜麻仁はマウス中の腫瘍量を低減させる:発癌性物質に暴露されたマウス肺の病理組織学的プロファイル。BaP曝露および食用亜麻仁投与の数ヶ月後のマウス肺の代表的H&E染色肺切片。対照食餌(上段パネル)または亜麻仁(下段パネル)を摂取したマウスの矢印で示される結節は、亜麻仁摂取マウス中でより小さいように見える。それぞれのパネルは、異なる動物を表す。Flaxseed reduces tumor burden in mice: histopathological profile of mouse lungs exposed to carcinogens. Representative H & E-stained lung sections of mouse lungs months after BaP exposure and edible flaxseed administration. The nodule indicated by the arrow in mice fed a control diet (upper panel) or flaxseed (lower panel) appears to be smaller in mice fed flaxseed. Each panel represents a different animal. A−B。亜麻仁はマウス中の腫瘍量を低減させる:腫瘍量の定量的評価。全体の腫瘍面積(A)および結節サイズ(B)について、画像解析ソフトウエアを使って組織学的マウス肺切片を形態学的に評価した。亜麻仁食餌を摂取したマウス中の腫瘍により占められる肺の面積において有意な減少があった(p<0.03)。同様に、より小さい腫瘍結節サイズの傾向があった。A-B. Flaxseed reduces tumor burden in mice: quantitative assessment of tumor burden. Histological mouse lung sections were morphologically evaluated using image analysis software for overall tumor area (A) and nodule size (B). There was a significant decrease in the area of the lungs occupied by tumors in mice fed the flaxseed diet (p <0.03). Similarly, there was a trend for smaller tumor nodule sizes. A−B。亜麻仁はマウス中の腫瘍量を低減させる:腫瘍量の定量的評価。肺当たりの腫瘍結節の全数(A)および肺に浸潤している腫瘍%(B)について、画像解析ソフトウエアを使って組織学的マウス肺切片を形態学的に評価した。肺当たりのより少ない腫瘍結節(A)および亜麻仁補充によるより少ない腫瘍浸潤(B)の傾向が認められた。A-B. Flaxseed reduces tumor burden in mice: quantitative assessment of tumor burden. Histological mouse lung sections were morphologically evaluated using image analysis software for the total number of tumor nodules per lung (A) and% tumor infiltrating the lung (B). There was a trend of less tumor nodules per lung (A) and less tumor infiltration (B) with flaxseed supplementation. 亜麻仁補充は、BaPにより誘発される肺癌による消耗作用を防止する。動物重量をBaP曝露後200日にわたり長期的に測定した。亜麻仁食餌を摂取し、BaPに暴露されたマウスは、対照食餌を摂取してBaPに暴露されたマウスより高い重量を示した。Flaxseed supplementation prevents the wasting effect of lung cancer induced by BaP. Animal weights were measured over a period of 200 days after BaP exposure. Mice fed flaxseed diet and exposed to BaP showed higher weight than mice fed control diet and exposed to BaP. 実施例5用の実験スキーム。Experimental scheme for Example 5. 哺乳類リグナン代謝物は、亜麻仁(FS)および亜麻仁リグナン成分(FLC)補充食餌の毎日摂取4日後の血液中で検出できる。特に、液体クロマトグラフィー、タンデム型質量分析(LC/MS/MS)を使って、エンテロジオール(ED)およびエンテロラクトン(EL)が検出できる。食餌は、2種の食餌中で検出可能なリグナン代謝物レベルを反映して、同等のリグナンレベルを送達するように設計された。Mammalian lignan metabolites can be detected in blood 4 days after daily intake of flaxseed (FS) and flaxseed lignan component (FLC) supplemented diets. In particular, enterodiol (ED) and enterolactone (EL) can be detected using liquid chromatography, tandem mass spectrometry (LC / MS / MS). The diet was designed to deliver comparable lignan levels, reflecting the lignan metabolite levels detectable in the two diets. アスベスト曝露の前に投与された亜麻仁(FS)および亜麻仁リグナン成分(FLC)は、マクロファージ(MF)、好中球(PMN)およびリンパ球(Ly)の数により明らかなように、腹腔内青石綿アスベスト注射により誘発された腹部炎症を低減した。特に、FSおよびFLCは、腹部中でマクロファージの流入を優位に低減した。*はp<0.05。Flaxseed (FS) and flaxseed lignan component (FLC) administered prior to asbestos exposure are intraperitoneal asbestos as evidenced by the number of macrophages (MF), neutrophils (PMN) and lymphocytes (Ly). Reduced abdominal inflammation induced by asbestos injection. In particular, FS and FLC significantly reduced macrophage influx in the abdomen. * P <0.05. A−D。マウスはFSおよびFLC食餌を開始し、24時間後にアスベストに暴露した。図34の実験スキームに従って、曝露の3日後に、血漿中(B、D)および腹部中(A、C)のサイトカインレベル(TNFαおよびIL−1β)をELISAを使って決定した。両食餌は、アスベスト曝露により誘発された腹部および体循環中の炎症促進性サイトカインの分泌を妨げる傾向を示した。A-D. Mice began FS and FLC diets and were exposed to asbestos 24 hours later. According to the experimental scheme of FIG. 34, 3 days after exposure, plasma (B, D) and abdominal (A, C) cytokine levels (TNFα and IL-1β) were determined using ELISA. Both diets showed a tendency to prevent secretion of pro-inflammatory cytokines in the abdomen and systemic circulation induced by asbestos exposure. A−B。炎症細胞はまた、食餌(A)で低下する傾向を示したが、400および800mgの青石綿アスベストにより誘発されたTNFα(B)およびIL−1β(C)サイトカインレベルは、アスベスト曝露後1日目の食餌中に添加されたFLCにより有意に低減された(*p<0.05)。*pは、アスベストに暴露された対照食餌摂取マウスに比べての有意性を示す。A-B. Inflammatory cells also showed a tendency to decline with diet (A), but TNFα (B) and IL-1β (C) cytokine levels induced by 400 and 800 mg of asbestos asbestos were 1 day after asbestos exposure. Was significantly reduced by FLC added in the diet of (* p <0.05). * P indicates significance relative to control-fed mice exposed to asbestos. 炎症細胞はまた、食餌(A)で低下する傾向を示したが、400および800mgの青石綿アスベストにより誘発されたTNFα(B)およびIL−1β(C)サイトカインレベルは、アスベスト曝露後1日目の食餌中に添加されたFLCにより有意に低減された(*p<0.05)。*pは、アスベストに暴露された対照食餌摂取マウスに比べての有意性を示す。Inflammatory cells also showed a tendency to decline with diet (A), but TNFα (B) and IL-1β (C) cytokine levels induced by 400 and 800 mg of asbestos asbestos were 1 day after asbestos exposure. Was significantly reduced by FLC added in the diet of (* p <0.05). * P indicates significance relative to control-fed mice exposed to asbestos. マウスにおける種々濃度のSDGの経口胃管投与後のSDGおよび代謝物の血漿中濃度。Plasma concentrations of SDG and metabolites following oral gavage of various concentrations of SDG in mice. マウスにおける種々用量のSDGの経口胃管投与後の肺中の抗酸化酵素遺伝子発現レベル。Antioxidant gene expression levels in the lung after oral gavage administration of various doses of SDG in mice. マウスにおける100mg/kgのSDGの経口胃管投与後の血漿中(A)および肺組織中(B)のSDGレベルならびに対応するAOE遺伝子発現のレベル(C)の動力学を示す。2 shows the kinetics of plasma (A) and lung tissue (B) SDG levels and corresponding levels of AOE gene expression (C) after oral gavage of 100 mg / kg SDG in mice. 実施例7用の実験スキーム。Experimental scheme for Example 7. 実施例7用の実験スキーム。Experimental scheme for Example 7. 実施例7用の臨床試験設計。Clinical trial design for Example 7. マウスの鼻上皮において、10%FSの給餌により、HO−1およびNQO−1が増加することを示すウェスタンブロット。Western blot showing increased HO-1 and NQO-1 with 10% FS feeding in mouse nasal epithelium. 40gFS食餌後のヒト頬側上皮細胞でのHO−1遺伝子発現の動力学(*0日目からp<0.05)。Kinetics of HO-1 gene expression in human buccal epithelial cells after 40 gFS diet (* p <0.05 from day 0). FS摂取の一人の患者中の尿中IsoPレベルの動力学。Dynamics of urinary IsoP levels in one patient with FS intake. FS摂取の健常人中および肺移植患者中の尿中8−オキソ−dGuoレベルの動力学。Kinetics of urinary 8-oxo-dGuo levels in healthy individuals with FS intake and lung transplant patients. SDGまたは亜麻仁食餌はアスベスト誘発性ROS/炎症を減らすと仮定される。SDG or flaxseed diet is hypothesized to reduce asbestos-induced ROS / inflammation. 炎症性サイトカイン分泌およびニトロソ化/酸化ストレスを検出するための、細胞のアスベスト曝露の実験計画(模式図)。Experimental design (schematic diagram) of cellular asbestos exposure to detect inflammatory cytokine secretion and nitrosation / oxidative stress. SDGは、インビトロでヒト中皮細胞によるアスベスト誘発性ROS分泌を低減する。SDG reduces asbestos-induced ROS secretion by human mesothelial cells in vitro. 培養未処理マクロファージ中のアスベスト誘発性酸化ストレス(ROS放出)の評価:アスベスト曝露後直ちにアスベスト誘発性ROSが生成され、観察期間中持続した。Assessment of asbestos-induced oxidative stress (ROS release) in cultured untreated macrophages: Asbestos-induced ROS was generated immediately after asbestos exposure and persisted during the observation period. A−B。アスベストへの暴露の数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、酸化ストレスを低減する。A-B. SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces oxidative stress. A−B。アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、ニトロソ化ストレスを低減する。A-B. SDG administered to macrophages after several hours of exposure to asbestos reduces nitrosation stress. A−B。アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、炎症性のサイトカイン(IL−1β)分泌を低減する。A-B. SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces inflammatory cytokine (IL-1β) secretion. A−B。アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、炎症性のサイトカイン分泌(TNF−α)を低減する。A-B. SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces inflammatory cytokine secretion (TNF-α). 2つのマウスモデルを使うアスベスト誘発性中皮腫におけるSDGの試験:アスベスト曝露後に中皮腫を遺伝的に発症しやすい少なくとも2つのマウスモデルを使って、我々は、マウスにおける単回投与のアスベストに対する亜麻仁およびSDGの急性効果を評価する。また、亜麻仁およびSDGがアスベスト誘発性急速進行型MMの遺伝的モデルにおける腫瘍の発生を抑制するかどうかを試験する。Testing SDG in Asbestos-Induced Mesothelioma Using Two Mouse Models: Using at least two mouse models that are genetically susceptible to mesothelioma after asbestos exposure, we have tested against a single dose of asbestos in mice To assess the acute effects of flaxseed and SDG. We will also test whether flaxseed and SDG inhibit tumor development in a genetic model of asbestos-induced rapid progression MM. アスベストに暴露されたMEXTAGマウスに与えられたSDGに富む(35%SDG)FLC食餌は、炎症を低減した。An SDG-rich (35% SDG) FLC diet given to MEXTAG mice exposed to asbestos reduced inflammation. NF2マウスのアスベスト暴露および亜麻仁/SDGリグナン配合物評価の実験計画。Experimental design for asbestos exposure and flaxseed / SDG lignan blend evaluation in NF2 mice. A−B。アスベスト曝露後のNF2マウスにおける腹部炎症の動力学:炎症細胞の流入は、アスベスト曝露後3日までにピークに達し、9日までに次第に少なくなった。したがって、全てのその後の実験で、3日を炎症評価時点として選択した。A-B. Abdominal inflammation kinetics in NF2 mice after asbestos exposure: Influx cell influx peaked by 3 days after asbestos exposure and gradually decreased by 9 days. Therefore, in all subsequent experiments, 3 days were chosen as the inflammation assessment time point. A−B。亜麻仁およびそのSDGに富むリグナン成分は、アスベスト誘発性炎症を低減した(より若齢のマウス):全白血球(A)は、食餌中のFSまたはFLC添加と共に減少したが、有意ではなかった。しかし、細胞間の差異、特にマクロファージレベルを見ると、レベルは、亜麻仁およびSDGリグナン食餌の両方により有意に低減された(B)。A-B. Flaxseed and its SDG-rich lignan component reduced asbestos-induced inflammation (younger mice): Total leukocytes (A) decreased with dietary FS or FLC addition, but were not significant. However, looking at differences between cells, especially macrophage levels, levels were significantly reduced by both flaxseed and SDG lignan diets (B). A−C。亜麻仁およびそのSDGに富むリグナン成分は、アスベスト誘発性炎症を低減した(より老齢のマウス):腹部アスベストに暴露された老齢マウス(A)は、ただの300,000細胞/mLに比べて、3,000,000WBC/mLの腹部洗浄液を示す(10倍多い)ように、アスベストに対し、より感受性が高い。結果は、炎症細胞の好中球(B)およびマクロファージ(C)が、若齢マウス中よりも老齢マウス中で両方とも有意に多かったことを示した。A-C. Flaxseed and its SDG-rich lignan component reduced asbestos-induced inflammation (older mice): Older mice (A) exposed to abdominal asbestos were 3 compared to just 300,000 cells / mL It is more sensitive to asbestos as it shows 1,000,000 WBC / mL abdominal wash (10 times more). The results showed that neutrophils (B) and macrophages (C) of inflammatory cells were both significantly more in older mice than in young mice. A−B。SDGに富む亜麻仁リグナン抽出物(食餌配合物で投与された)は、老齢マウス中でアスベスト炎症を低減する:雄NF2(129SV)(+/−)マウスに400μgのアスベストを0日目に注射した(腹腔内)。マウスは試験食餌(0%FSまたは10%FLC)をアスベスト曝露の前の週(−7日目)に開始し、アスベスト曝露後3日目に屠殺した。5mL 1xPBSで腹部洗浄(AL)を行った(1mLの腹部洗浄液を遠心分離し、上清を凍結した)。血漿を集めて、−80℃で凍結した。洗浄液中の細胞を評価し、SDGに富む食餌により、全WBCおよび好中球、マクロファージおよび好酸球が全て有意に減少したことを示した。A-B. SDG-rich flaxseed lignan extract (administered in the diet formulation) reduces asbestos inflammation in aged mice: male NF2 (129SV) (+/−) mice were injected with 400 μg asbestos on day 0 (Intraperitoneal). Mice were started on the test diet (0% FS or 10% FLC) in the week prior to asbestos exposure (day -7) and sacrificed on day 3 after asbestos exposure. Abdominal lavage (AL) was performed with 5 mL 1 × PBS (1 mL of abdominal lavage fluid was centrifuged and the supernatant was frozen). Plasma was collected and frozen at -80 ° C. Cells in the lavage fluid were evaluated and showed that a diet rich in SDG significantly reduced total WBC and neutrophils, macrophages and eosinophils. A−C。SDGに富む亜麻仁リグナン抽出物(食餌配合物で投与された)は、老齢マウス中でアスベスト炎症サイトカイン分泌およびニトロソ化ストレスを低減する:雄NF2(129SV)(+/−)マウスに400μgのアスベストを0日目に注射した(腹腔内)。マウスは試験食餌(0%FSまたは10%FLC)をアスベスト曝露の前の週(7日目)に開始し、アスベスト曝露後3日目に屠殺した。5mL 1xPBSで腹部洗浄(AL)を行った(1mLの腹部洗浄液を遠心分離し、上清を凍結した)。血漿を集めて、−80℃で凍結した。サイトカインのIL1βおよびTNFα、ならびに亜硝酸塩のレベルは、SDGに富む食餌により有意に低減した。A-C. SDG-rich flaxseed lignan extract (administered in dietary formula) reduces asbestos inflammatory cytokine secretion and nitrosative stress in aged mice: male NF2 (129SV) (+/−) mice received 400 μg asbestos Injection on day 0 (intraperitoneal). Mice were started on the test diet (0% FS or 10% FLC) in the week prior to asbestos exposure (day 7) and sacrificed on day 3 after asbestos exposure. Abdominal lavage (AL) was performed with 5 mL 1 × PBS (1 mL of abdominal lavage fluid was centrifuged and the supernatant was frozen). Plasma was collected and frozen at -80 ° C. Cytokines IL1β and TNFα, and nitrite levels were significantly reduced by a diet rich in SDG.

次の詳細な説明では、本発明の完全な理解を可能とするために、多くの具体的詳細が記述される。しかしながら、本発明はこれらの具体的詳細がなくても実施が可能であることは、当業者には理解されよう。その他の場合で、周知の方法、操作、および要素については、本発明を不明瞭にすることを避けるために、詳細には記述していない。   In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the invention may be practiced without these specific details. In other instances, well-known methods, operations and elements have not been described in detail so as not to obscure the present invention.

本明細書で提供されるのは、亜麻仁、その生理活性成分、またはその代謝物を用いる、放射線防護および化学防御のための治療的および予防的な方法である。代表的実施形態では、生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの異性体(立体異性体を含む)、またはこれらの組み合わせが含まれる。   Provided herein are therapeutic and prophylactic methods for radioprotection and chemoprotection using flaxseed, its bioactive ingredients, or its metabolites. In an exemplary embodiment, the bioactive ingredient includes secoisolaricylesinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, and the like. Isomers (including stereoisomers), or combinations thereof.

本出願の発明者らは、亜麻仁、その生理活性成分、および/またはその分解物または代謝物が、生体分子、細胞、および組織を放射線損傷、次亜塩素酸イオン誘発性損傷、発癌性物質誘発性損傷および悪性病変から保護するのに効果的であることを発見した。したがって、発明者らは、亜麻仁、その生理活性成分、またはその代謝物が、生体分子、細胞、および組織を、放射線損傷、次亜塩素酸イオン誘発性損傷、発癌性物質による損傷および癌発生から保護するために使用され得ることを発見した。   The inventors of the present application have found that flaxseed, its physiologically active ingredients, and / or its degradation products or metabolites may cause radiation damage, hypochlorite ion induced damage, carcinogen induction of biomolecules, cells and tissues. It has been found to be effective in protecting against sexual injury and malignant lesions. Accordingly, the inventors have found that flaxseed, its bioactive ingredients, or its metabolites can cause biomolecules, cells, and tissues from being damaged by radiation, hypochlorite induced damage, carcinogenic damage and cancer development. Discovered that it can be used to protect.

本明細書で提供される方法による放射線防護または放射線緩和を必要としている対象は、潜在的に有害な量の放射線に暴露されるであろう、暴露されている、または暴露されたことのある対象である。このような曝露は、放射線への単回の曝露、周期的曝露、散発性曝露または継続した曝露であってよいことは理解されよう。また、このような放射線曝露には、偶発的曝露、付随的または意図的曝露が含まれることも理解されよう。   Subjects in need of radiation protection or radiation mitigation according to the methods provided herein will be exposed to, exposed to, or have been exposed to potentially harmful amounts of radiation It is. It will be appreciated that such exposure may be a single exposure to radiation, periodic exposure, sporadic exposure or continuous exposure. It will also be understood that such radiation exposure includes accidental, incidental or intentional exposure.

本発明の方法による放射線防護または放射線緩和を必要とする可能性のある対象の例としては、治療法の一部として放射線に暴露される患者(例えば、放射線療法を必要とする癌患者)、疾患または状態を診断するために放射線に暴露される対象(例えば、歯のまたは骨のX線を受ける対象、PETスキャン、CTスキャンなどを受ける患者)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の方法による放射線防護または放射線緩和を必要とする可能性のある対象の例にはまた、彼らの職業またはライフスタイルの選択の結果として放射線に暴露される可能性のある人(例えば、平均放射線レベルよりも高いレベルに暴露される、飛行機のフライトクルーまたはその他の高頻度の航空機利用者、さらには宇宙旅行者;研究室の技術者およびその他の作業者;または電子機器の使用により暴露される人)またはラドンの蓄積に暴露される人(例えば住居または鉱山での蓄積)または太陽光からの天然放射線に暴露される屋外作業者または陽光に曝される人が含まれる。本発明の方法による放射線防護を必要とする可能性があるその他の対象には、漏れまたは放出(例えば、原子炉漏れまたは事故または研究室での放出)、などの放射線に偶発的に暴露される人が含まれる。戦争またはテロリズムの結果として、核弾頭の爆発の結果としての放射線に暴露される人も意図されている。追加の対象には、放射性の物質をまき散らす従来の爆発物の、テロリストによる爆破に曝される人が含まれる。   Examples of subjects that may require radiation protection or radiation mitigation according to the methods of the present invention include patients exposed to radiation as part of therapy (eg, cancer patients in need of radiation therapy), diseases Or includes, but is not limited to, subjects exposed to radiation to diagnose the condition (eg, subjects receiving dental or bone x-rays, patients receiving PET scans, CT scans, etc.). Examples of subjects that may require radiation protection or radiation mitigation according to the methods of the present invention also include those who may be exposed to radiation as a result of their occupational or lifestyle choice (eg, average Airplane flight crew or other high-frequency aircraft users, as well as space travelers; laboratory technicians and other workers; or exposure to use of electronic equipment that are exposed to levels higher than radiation levels Or persons exposed to radon accumulation (eg, residential or mine accumulation) or outdoor workers exposed to natural radiation from sunlight or persons exposed to sunlight. Other subjects that may require radiation protection according to the methods of the present invention are accidentally exposed to radiation such as leaks or releases (eg, reactor leaks or accidents or laboratory releases) Includes people. Also intended are those exposed to radiation as a result of a nuclear warhead explosion as a result of war or terrorism. Additional subjects include those exposed to terrorist blasts of traditional explosives that disperse radioactive material.

本明細書で提供される方法による化学防御を必要としている対象は、潜在的に有害な量の発癌性物質またはその他の毒物に暴露されるであろう、現在暴露されている、または暴露されたことのある対象である。このような曝露は、一つのまたはいくつかの合成または天然の発癌性物質またはその他の毒物、例えば、化学兵器剤の組み合わせに対する単回の曝露、周期的曝露、散発性曝露または継続する曝露であってよいことは理解されよう。また、このような曝露には、偶発的曝露、付随的または意図的曝露が含まれることも理解されよう。また、このような曝露は、直接的曝露または間接的暴露であり得ることは理解されよう。例えば、次亜塩素酸イオンへの間接的暴露は、電離放射線への直接的暴露の結果であり得る。   Subjects in need of chemoprotection according to the methods provided herein will be exposed to, or are exposed to, potentially harmful amounts of carcinogens or other toxicants It is a subject. Such exposure may be a single exposure, a periodic exposure, a sporadic exposure, or a continuous exposure to one or several synthetic or natural carcinogens or other toxicants, e.g. combinations of chemical warfare agents. It will be appreciated. It will also be understood that such exposure includes accidental, incidental or intentional exposure. It will also be appreciated that such exposure may be direct exposure or indirect exposure. For example, indirect exposure to hypochlorite ions can be the result of direct exposure to ionizing radiation.

本発明の方法による化学防御を必要とする可能性のある対象の例としては、彼らの職業またはライフスタイル選択の結果として発癌性物質またはその他の毒物に暴露される人(例えば、石油産業の作業者、自動車排出粒子に暴露される料金所係員、研究室技術者およびその他の作業者)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の方法による化学防御を必要とする可能性があるその他の対象には、飲料水または空気中の発癌性物質(例えば、アスベスト、多環芳香族炭化水素)の漏れまたは放出など、発癌性物質に偶発的に暴露される人が含まれる。嗜癖の結果として発癌性物質に暴露される人(喫煙者)も意図されている。追加の対象には、化学兵器剤などの発癌性物質およびその他の癌促進物質をまき散らすテロリストの行為に曝される人が含まれる。   Examples of subjects that may require chemical defense according to the methods of the present invention include those who are exposed to carcinogens or other poisons as a result of their occupational or lifestyle choice (eg, oil industry work , Toll officers, laboratory technicians and other workers who are exposed to vehicle exhaust particles). Other subjects that may require chemical protection by the methods of the present invention include carcinogenicity, such as leakage or release of carcinogenic substances (eg, asbestos, polycyclic aromatic hydrocarbons) in drinking water or air. Includes people who are accidentally exposed to the substance. People who are exposed to carcinogenic substances as a result of addiction (smokers) are also intended. Additional subjects include those exposed to the acts of terrorists who disperse carcinogens such as chemical warfare agents and other cancer-promoting substances.

一態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、有害な放射線曝露への暴露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In one aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue from radiation damage in a subject in need thereof, the method comprising: Administering to a subject an effective amount of flaxseed, its bioactive ingredients, its degradation products or metabolites. Administration to the subject includes administration before, during and after exposure to harmful radiation exposure. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、放射線に暴露されたことのあるまたは暴露されるであろう対象中で放射線損傷を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of treating or preventing radiation damage in a subject that has been or will be exposed to radiation, said method comprising an effective amount of at least one of said subject Administration of a physiologically active ingredient, wherein the physiologically active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), these Including analogs, these stereoisomers, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、偶発的放射線曝露から生じる放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention protects biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof from radiation damage resulting from accidental radiation exposure. With respect to the method, the method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, its bioactive component, its degradation product or metabolite.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、老化の原因となる放射線損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues from radiation damage that causes aging.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、天然および合成両方の、化学兵器剤を含む化学発癌性物質および毒物への暴露から生じる放射線損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the present invention applies biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues to both chemical and carcinogens and toxicants, both natural and synthetic, including chemical warfare agents. It relates to a method for protecting against radiation damage resulting from exposure.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、癌処置のための放射線療法から生じる放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to radiation damage resulting from radiation therapy for cancer treatment of biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. The method includes administering to the subject an effective amount of flaxseed, its bioactive component, its degradation product or metabolite.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を上記対象に投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、放射線損傷は偶発的放射線曝露から生じる。いくつかの実施形態では、放射線損傷は、癌(例えば、肺癌)処置のための放射線療法から生じる。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell or tissue in a subject in need thereof from radiation damage. Administering an effective amount of at least one bioactive ingredient to the subject, wherein the bioactive ingredient comprises secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED). ), Enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof. In some embodiments, the radiation damage results from accidental radiation exposure. In some embodiments, the radiation damage results from radiation therapy for cancer (eg, lung cancer) treatment.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織に対する放射線誘発性損傷を予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、またはその代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the present invention relates to a method for preventing radiation-induced damage to a biomolecule (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. Includes administering to the subject an effective amount of flaxseed, a physiologically active ingredient thereof, or a metabolite thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織に対する放射線誘発性損傷を予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the present invention relates to a method for preventing radiation-induced damage to a biomolecule (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues in a subject in need thereof. Comprises administering to the subject an effective amount of at least one physiologically active ingredient, wherein the physiologically active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol ( ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、細胞中の放射線損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記細胞を有効量の少なくとも1つの生理活性成分と接触させることを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue from radiation damage in the cell, said method comprising: Contact with an amount of at least one bioactive component, wherein the bioactive component is secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone ( EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物への、有害な暴露への暴露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue in a subject in need thereof from damage by a carcinogen, This method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof. Administration to the subject includes administration before, during and after exposure to harmful exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子を、天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物に対する偶発的曝露から生じる発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule in a subject in need thereof from damage by carcinogens resulting from accidental exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The method includes administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、肺癌または中皮腫の原因となる天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物による損傷から保護する方法に関する。   In another aspect, the invention relates to biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues, both natural and synthetic chemical carcinogens that cause lung cancer or mesothelioma and The present invention relates to a method for protecting against damage from poisons.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、発癌性物質による損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記生体分子、細胞、または組織を有効量の生理活性成分と接触させることを含む。上記生体分子、細胞、または組織との接触は、天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物への、損害を与える暴露の前の、その間の、およびその後の接触を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue from damage by a carcinogen, the method comprising: Contacting the cell or tissue with an effective amount of a physiologically active ingredient. Contact with the biomolecule, cell, or tissue includes contact before, during, and after damaging exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことのあるまたは暴露されるであろう対象中で発癌性物質誘発性癌に起因する発癌性物質誘発性損傷、悪性転換または癌発生を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention provides a carcinogen-induced injury caused by a carcinogen-induced cancer in a subject that has been or will be exposed to one or more carcinogens. Relates to a method for treating or preventing malignant transformation or cancer development, the method comprising administering to the subject an effective amount of at least one bioactive component, wherein the bioactive component is secoisolarisiresinol diglucoside. (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、1種または複数種の発癌性物質に暴露された対象を発癌性物質誘発性癌から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その代謝物を投与することを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting a subject exposed to one or more carcinogens from a carcinogen-induced cancer, wherein the method comprises an effective amount of flaxseed, its physiological Administration of the active ingredient, its metabolites.

別の態様では、本発明は、それを必要としている対象中で生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の亜麻仁、その生理活性成分、その分解物または代謝物を投与することを含む。上記対象に対する投与は、天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物への、有害な暴露への暴露の前の、その間の、およびその後の投与を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the present invention provides a method of protecting a biomolecule (such as genetic material such as a nucleic acid, protein or lipid), cell, or tissue in a subject in need thereof from damage by hypochlorite ions. In this regard, this method comprises administering to the subject an effective amount of flaxseed, a bioactive component thereof, a degradation product or a metabolite thereof. Administration to the subject includes administration before, during and after exposure to harmful exposure to both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、次亜塩素酸イオンに暴露されたことのあるまたは暴露されるであろう対象中で次亜塩素酸イオン誘発性損傷を処置または予防する方法に関し、この方法は、上記対象に有効量の少なくとも1つの生理活性成分を投与することを含み、上記生理活性成分は、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む。   In another aspect, the invention relates to a method of treating or preventing hypochlorite ion-induced damage in a subject that has been or will be exposed to hypochlorite ion, the method comprising: Administering an effective amount of at least one physiologically active ingredient to the subject, wherein the physiologically active ingredient comprises secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED ), Enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof.

別の態様では、本発明は、生体分子(核酸のような遺伝物質、タンパク質または脂質など)、細胞、または組織を、次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法に関し、この方法は、次亜塩素酸イオンに暴露されたまたは暴露が想定される上記生体分子、細胞、または組織を有効量の生理活性成分と接触させることを含む。上記生体分子、細胞、または組織との接触は、天然および合成両方の化学発癌性物質および毒物への、有害な暴露への暴露の前の、その間の、およびその後の接触を包含する。暴露前、その間およびその後の時間は、数秒、数分、数時間、数日、数週間、数ヶ月さらには数年であってよい。生理活性成分には、セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせが包含される。   In another aspect, the invention relates to a method of protecting biomolecules (such as genetic material such as nucleic acids, proteins or lipids), cells, or tissues from damage by hypochlorite ions, the method comprising: Contacting the biomolecule, cell, or tissue exposed to or expected to be exposed to chlorate ions with an effective amount of a bioactive component. Contact with the biomolecule, cell, or tissue includes contact with both natural and synthetic chemical carcinogens and toxicants prior to, during and after exposure to harmful exposure. The time before, during and after exposure can be seconds, minutes, hours, days, weeks, months or even years. The bioactive component includes secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or These combinations are included.

別の態様では、本発明は、前述の方法の1つで使用するための組成物に関する。   In another aspect, the invention relates to a composition for use in one of the aforementioned methods.

亜麻仁、その生理活性成分、およびその代謝物は、当技術分野において既知であり、米国特許出願公開第2010/0239696号、同第2011/0300247号、および同第2014/0308379号、ならびに国際公開第2014/200964号に記載されている。これらの公開特許のそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。   Flaxseed, its biologically active ingredients, and metabolites thereof are known in the art and are described in US Patent Application Publication Nos. 2010/0239696, 2011/0300247, and 2014/0308379, and International Publication No. 2014/200964. Each of these published patents is incorporated herein by reference in its entirety.

亜麻仁中で見出される主要リグナンは、2,3−ビス(3−メトキシ−4−ヒドロキシベンジル)ブタン−1,4−ジオール(セコイソラリシレジノールまたはSECO)であり、これは植物中でその天然の状態でコンジュゲートのセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)として貯蔵される。SDGは、ヒトの腸中でエンテロジオール(ED)、およびエンテロラクトン(EL)へと代謝される。エンテロジオールおよびエンテロラクトンの合成類似体が知られている(例えば、Eklund et al.,Org.Lett.,2003,5:491を参照されたい)。   The major lignan found in flaxseed is 2,3-bis (3-methoxy-4-hydroxybenzyl) butane-1,4-diol (secoisolariciresinol or SECO), which is naturally found in plants. In this state, the conjugate is stored as secoisolariciresinol diglucoside (SDG). SDG is metabolized into enterodiol (ED) and enterolactone (EL) in the human intestine. Synthetic analogs of enterodiol and enterolactone are known (see, for example, Eklund et al., Org. Lett., 2003, 5: 491).

「分解物」は、SDGなどの分子の、より小さい分子への分解の生成物である。   A “degradation product” is the product of the breakdown of a molecule such as SDG into smaller molecules.

「代謝物」は、代謝または代謝プロセスにより生成される物質である。例えば、SDGの代謝物は、ELまたはEDである。   A “metabolite” is a substance produced by metabolism or a metabolic process. For example, the metabolite of SDG is EL or ED.

当業者なら、代謝物が、天然代謝物の化学的に合成された等価物であってもよいことを理解するであろう。   One skilled in the art will appreciate that the metabolite may be a chemically synthesized equivalent of the natural metabolite.

「類似体」は、その構造が別の化合物の構造に関連する化合物である。類似体は合成類似体であってもよい。   An “analog” is a compound whose structure is related to the structure of another compound. The analog may be a synthetic analog.

「成分」または「構成成分」は、混合物または化合物中の要素または構成要素である。   A “component” or “component” is an element or component in a mixture or compound.

「生成物」は、化学反応から生じる物質である。   A “product” is a substance resulting from a chemical reaction.

「抽出物」は、例えば、亜麻仁由来の、物質の有効成分または濃縮エッセンスを含む調製物である。   An “extract” is a preparation containing the active ingredient or concentrated essence of a substance, for example derived from flaxseed.

「医薬組成物」は、薬学的に許容可能なキャリアまたは希釈剤を伴う、有効量の有効成分、例えば、(S,S)−SDG、(R、R)−SDG、メソSDG、SDG、SECO、EL、EDおよびこれらの類似体を指す。「治療有効量」は、所定の状態および投与療法に対し治療効果をもたらす量を指す。   A “pharmaceutical composition” is an effective amount of an active ingredient, eg, (S, S) -SDG, (R, R) -SDG, meso SDG, SDG, SECO, with a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. , EL, ED and analogs thereof. “Therapeutically effective amount” refers to that amount which produces a therapeutic effect for a given condition and administration regimen.

本明細書で記載の組成物は、「治療有効量」を含んでよい。「治療有効量」は、必要な服用量で必要な期間にわたり、所望の治療結果を達成するのに効果的な量を指す。治療有効量は、病態、年齢、性別、および個人の体重、ならびに個人において所望の反応を誘発する組成物の能力などの因子に応じて変わり得る。また、治療有効量は、治療上有益な効果が、分子の有毒または有害な作用を上回る量である。   The compositions described herein may comprise a “therapeutically effective amount”. “Therapeutically effective amount” refers to an amount effective to achieve the desired therapeutic result at the required dosage and for the required period of time. A therapeutically effective amount can vary depending on factors such as the condition, age, sex, and individual weight, and the ability of the composition to elicit a desired response in the individual. A therapeutically effective amount is also such that the therapeutically beneficial effect exceeds the toxic or harmful effects of the molecule.

本明細書で使用される場合、「薬学的に許容可能な」という語句は、化合物、物質、組成物、キャリア、および/または剤形を指し、これらは、健全な医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題や合併症なしに、ヒトおよび動物の組織と接触して用いるのに適しており、妥当なベネフィットリスク比に見合っている。   As used herein, the phrase “pharmaceutically acceptable” refers to a compound, substance, composition, carrier, and / or dosage form that is within the scope of sound medical judgment. Suitable for use in contact with human and animal tissues, without excessive toxicity, irritation, allergic reactions, or other problems or complications, commensurate with a reasonable benefit risk ratio.

「薬学的に許容可能な賦形剤」は、一般的に安全で、毒性がなく、かつ生物学的にもその他の観点でも不適切ではない、医薬組成物の調製において有用である賦形剤を意味し、獣医学的使用およびヒトへの薬学的使用に許容可能な賦形剤を含む。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容可能な賦形剤」は、1種または2種以上のこのような賦形剤を含む。   “Pharmaceutically acceptable excipients” are excipients that are useful in the preparation of pharmaceutical compositions that are generally safe, non-toxic, and not biologically or otherwise inappropriate And includes excipients that are acceptable for veterinary use and pharmaceutical use in humans. As used herein, “pharmaceutically acceptable excipient” includes one or more such excipients.

医薬組成物は、経口、非経口、経粘膜、経皮、筋肉内、静脈内、皮内、皮下、腹腔内、脳室内、頭蓋内、腟内、腫瘍内、または口腔内などの当業者に既知のいずれかの適切な方法によって対象に投与できる。有効成分を適切なポリマー中に埋め込み、それをその後皮下、腫瘍内、口腔内に挿入する、皮膚に貼付剤として使用する、または膣内に挿入することにより、制御放出も使用できる。医療装置を有効成分でコーティングすることも含まれる。   The pharmaceutical composition is available to those skilled in the art, such as oral, parenteral, transmucosal, transdermal, intramuscular, intravenous, intradermal, subcutaneous, intraperitoneal, intraventricular, intracranial, intravaginal, intratumoral, or oral cavity. Administration to the subject can be by any suitable method known. Controlled release can also be used by embedding the active ingredient in a suitable polymer and then inserting it subcutaneously, intratumorally, intraorally, as a patch on the skin, or inserted into the vagina. Also included is coating a medical device with an active ingredient.

いくつかの実施形態では、医薬組成物は経口投与され、したがって、経口投与に適する形態、すなわち、固形または液状製剤として処方される。適切な固形経口製剤には、錠剤、カプセル剤、丸剤、粒剤、ペレット剤などが含まれる。適切な液体経口製剤には、溶液、懸濁液、分散液、乳剤、油剤などが含まれる。いくつかの実施形態では、有効成分は、カプセル中に処方される。この実施形態では、本発明の組成物は、活性化合物および不活性キャリアまたは希釈剤に加えて、その他の賦形剤およびゼラチンカプセルのほかに乾燥剤を含む。   In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered orally and is therefore formulated in a form suitable for oral administration, ie, a solid or liquid formulation. Suitable solid oral formulations include tablets, capsules, pills, granules, pellets and the like. Suitable liquid oral formulations include solutions, suspensions, dispersions, emulsions, oils and the like. In some embodiments, the active ingredient is formulated in a capsule. In this embodiment, the composition of the invention comprises a desiccant in addition to the active compound and inert carrier or diluent, in addition to other excipients and gelatin capsules.

いくつかの実施形態では、医薬組成物は、液状製剤の静脈内、動脈内、または筋肉内注射により投与される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は経口投与用に処方された液状製剤である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は膣内投与用に処方された液状製剤である。適切な液体製剤には、溶液、懸濁液、分散液、乳剤、油剤などが含まれる。いくつかの実施形態では、医薬組成物は静脈内に投与され、従って、静脈内投与に適する形態に処方される。別の実施形態では、医薬組成物は動脈内に投与され、従って、動脈内投与に適する形態に処方される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は筋肉内に投与され、従って、筋肉内投与に適する形態に処方される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は口腔内に投与され、従って、口腔内投与に適する形態に処方される。   In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered by intravenous, intraarterial, or intramuscular injection of the liquid formulation. In some embodiments, the pharmaceutical composition is a liquid formulation formulated for oral administration. In some embodiments, the pharmaceutical composition is a liquid formulation formulated for intravaginal administration. Suitable liquid formulations include solutions, suspensions, dispersions, emulsions, oils and the like. In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered intravenously and is thus formulated in a form suitable for intravenous administration. In another embodiment, the pharmaceutical composition is administered intraarterially and is therefore formulated in a form suitable for intraarterial administration. In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered intramuscularly and is therefore formulated in a form suitable for intramuscular administration. In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered orally and is thus formulated in a form suitable for oral administration.

いくつかの実施形態では、医薬組成物は局所的に体表面に投与され、従って、局所投与に適する形態に処方される。適切な局所製剤には、ゲル、軟膏、クリーム剤、ローション、点滴薬、制御放出ポリマーなどが含まれる。局所投与のために、亜麻仁、その生理活性成分、その代謝物が調製され、医薬キャリアを含有してまたは非含有で、生理学的に受容可能な希釈剤中の溶液、懸濁液、またはエマルジョンとして適用される。   In some embodiments, the pharmaceutical composition is administered topically to the body surface and is thus formulated in a form suitable for topical administration. Suitable topical formulations include gels, ointments, creams, lotions, drops, controlled release polymers and the like. For topical administration, flaxseed, its bioactive ingredients, its metabolites are prepared and as a solution, suspension, or emulsion in a physiologically acceptable diluent, with or without a pharmaceutical carrier Applied.

いくつかの実施形態では、本明細書で提供される医薬組成物は、制御放出組成物であり、すなわち、亜麻仁、その生理活性成分、その代謝物が投与後に一定期間にわたり放出される組成物である。制御または持続放出組成物には、親油性貯蔵物(例えば、脂肪酸、ろう、油)中の配合物が含まれる。他の実施形態では、組成物は即効型組成物であり、すなわち、全ての亜麻仁、その生理活性成分、その代謝物が投与後直ちに放出される組成物である。   In some embodiments, the pharmaceutical compositions provided herein are controlled release compositions, i.e., compositions in which flaxseed, its bioactive ingredients, its metabolites are released over a period of time after administration. is there. Controlled or sustained release compositions include formulations in lipophilic stores (eg, fatty acids, waxes, oils). In other embodiments, the composition is an immediate-acting composition, ie, a composition in which all flaxseed, its bioactive ingredients, and its metabolites are released immediately after administration.

いくつかの実施形態では、本明細書で提供される方法で使用するための組成物は、1日1回治療量で投与される。いくつかの実施形態では、組成物は、2日毎に1回、1週間に2回、1週間に1回、または2週毎に1回投与される。   In some embodiments, the composition for use in the methods provided herein is administered in a therapeutic amount once daily. In some embodiments, the composition is administered once every two days, twice a week, once a week, or once every two weeks.

SDGを抽出し、精製する技術は、当技術分野において既知であり、米国特許第5,705,618号に記載されている。この特許は参照により本明細書に組み込まれる。SDG、その立体異性体および類似体を合成する技術は、Mishra OP,et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013,(19):5325−5328および国際公開第2014/200964号に記載されている。これらの文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で提供される方法で使用するための生理活性成分はまた、当該技術分野において知られているように、哺乳動物の、容易に代謝可能な形態の、エンテロジオール(ED)またはエンテロラクトン(EL)へと直接的に化学合成することもできる。   Techniques for extracting and purifying SDG are known in the art and are described in US Pat. No. 5,705,618. This patent is incorporated herein by reference. Techniques for synthesizing SDG, its stereoisomers and analogs are described in Misra OP, et al. , Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013, (19): 5325-5328 and WO 2014/200964. These documents are incorporated herein by reference in their entirety. The bioactive ingredients for use in the methods provided herein are also enterodiol (ED) or enterolactone in mammalian, readily metabolizable forms, as is known in the art. It can also be chemically synthesized directly into (EL).

(S,S)−SDG、(R、R)−SDG、(S,R)−SDG、(R、S)−SDG、メソSDG、SECO、EL、EDまたはこれらの類似体は、0.1ng/kg〜500mg/kgの用量で投与できる。   (S, S) -SDG, (R, R) -SDG, (S, R) -SDG, (R, S) -SDG, meso SDG, SECO, EL, ED or analogs thereof are 0.1 ng / Kg to 500 mg / kg can be administered.

(S,S)−SDG、(R、R)−SDG、(S,R)−SDG、(R、S)−SDG、メソSDG、SDG、SECO、EL、EDまたはこれらの類似体による処置は、単回投与から数日、数ヶ月、数年、または不定期間にわたる。   Treatment with (S, S) -SDG, (R, R) -SDG, (S, R) -SDG, (R, S) -SDG, meso SDG, SDG, SECO, EL, ED or analogs thereof Ranging from a single dose to days, months, years, or indefinite periods.

本明細書で使用される場合、「処置」は、治療処置または予防または防止処置を指し、その目的は、本明細書に記載のような標的とされる病態または障害を防止するかもしくは和らげること、またはその両方である。したがって、本明細書で提供される方法で使用するための組成物は、例えば、放射線、発癌性物質、毒物または次亜塩素酸イオンへの暴露の前に、対象に投与できる。いくつかの事例では、本明細書で提供される方法で使用するための組成物は、暴露の後に、対象に投与できる。したがって、本明細書に記載の状態を処置することは、対象における状態を予防、阻害、または抑制することを指し得る。   As used herein, “treatment” refers to therapeutic treatment or prophylactic or preventative treatment, the purpose of which is to prevent or alleviate a targeted disease state or disorder as described herein. , Or both. Thus, a composition for use in the methods provided herein can be administered to a subject prior to exposure to, for example, radiation, carcinogens, toxicants, or hypochlorite ions. In some cases, a composition for use in the methods provided herein can be administered to a subject after exposure. Accordingly, treating a condition described herein can refer to preventing, inhibiting, or suppressing the condition in a subject.

さらに、本明細書で使用される場合、「処置する」および「処置」という用語は、治療的処置、および予防または防止的処置を指し、その目的は、疾患または状態に関連する好ましくない生理的な変化を防止するまたは遅くする(小さくする)ことである。有益な、または望ましい臨床結果としては、検出可能な場合もそうでない場合も含めて、症状の軽減、疾患または状態の程度の減少、疾患または状態の安定化(すなわち、疾患または状態が悪化しない状態)、疾患または状態の進行の遅れまたは緩徐化、疾患または状態の改善または緩和、および疾患または状態の寛解(部分的なまたは全体の)が挙げられるが、これらに限定されない。「処置」はまた、処置を受けていない場合の予測生存期間に比べて生存期間を延長することを意味してもよい。処置を必要とする人には、例えば、放射線、発癌性物質、毒物、または次亜塩素酸イオンに既に暴露されたことのある人、ならびに暴露されやすい人または暴露されることが予測される人が含まれる。   Further, as used herein, the terms “treat” and “treatment” refer to therapeutic treatment, and prophylactic or preventative treatment, the purpose of which is unfavorable physiological associated with the disease or condition. To prevent or slow down (reduce) major changes. Beneficial or desirable clinical outcomes, whether detectable or not, alleviate symptoms, reduce the degree of the disease or condition, stabilize the disease or condition (ie, the condition in which the disease or condition does not worsen) ), Slowing or slowing the progression of the disease or condition, ameliorating or alleviating the disease or condition, and remission (partial or complete) of the disease or condition. “Treatment” can also mean prolonging survival as compared to expected survival if not receiving treatment. People in need of treatment include, for example, people who have already been exposed to radiation, carcinogens, toxicants, or hypochlorite ions, as well as those who are or are expected to be exposed Is included.

いくつかの実施形態では、本明細書で記載の処置および方法および組成物を必要とする対象としては、肺の疾患および障害、例えば喘息、癌、COPD、および中皮腫の患者が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、適する対象には、心血管の障害および状態、皮膚のたるみおよび中枢神経系(CNS)疾患(例えば、アルツハイマー痴呆)などの老化に関連する障害および状態の患者を含めることができる。いくつかの実施形態では、適する対象は、皮膚の障害および状態(例えば、乾癬)の患者、ならびに美容的な皮膚状態(例えば、しわ、および染み)の患者を含んでよい。いくつかの実施形態では、適する対象は、胃腸の障害および状態、例えば、IBDおよびクローン病の患者を含んでよい。いくつかの実施形態では、適する対象は、心血管の障害および状態の患者を含んでよい。いくつかの実施形態では、適する対象は、黒色腫の患者を含んでよい。いくつかの実施形態では、適する対象は、黄斑変性症などの眼疾患の患者を含んでよい。いくつかの実施形態は、適する対象は、癌、例えば、乳癌、前立腺癌および子宮癌の患者を含んでよい。いくつかの実施形態では、適する対象は、認知機能障害およびその他の認知障害の患者を含んでよい。   In some embodiments, subjects in need of the treatments and methods and compositions described herein include patients with lung diseases and disorders such as asthma, cancer, COPD, and mesothelioma. However, it is not limited to these. In some embodiments, suitable subjects include patients with disorders and conditions related to aging such as cardiovascular disorders and conditions, skin sagging and central nervous system (CNS) diseases (eg, Alzheimer's dementia). Can do. In some embodiments, suitable subjects may include patients with skin disorders and conditions (eg, psoriasis), and patients with cosmetic skin conditions (eg, wrinkles and stains). In some embodiments, suitable subjects may include gastrointestinal disorders and conditions, such as patients with IBD and Crohn's disease. In some embodiments, suitable subjects may include patients with cardiovascular disorders and conditions. In some embodiments, suitable subjects may include patients with melanoma. In some embodiments, suitable subjects may include patients with eye diseases such as macular degeneration. In some embodiments, suitable subjects may include patients with cancer, eg, breast cancer, prostate cancer and uterine cancer. In some embodiments, suitable subjects may include patients with cognitive impairment and other cognitive impairments.

「対象」という用語は、哺乳動物、例えば、ヒト、伴侶動物(例えば、犬、猫、鳥など)、家畜(例えば、牛、羊、豚、馬、家禽など)および実験動物(例えば、ラット、ネズミ、モルモット、鳥など)を含む。ヒトに加えて、対象は、イヌ、ネコ、ブタ、雌ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、水牛、ダチョウ、モルモット、ラット、マウス、トリ(例えば、インコ)およびその他の野生の、家畜化されたまたは商業的に有用な動物(例えば、ニワトリ、ガチョウ、七面鳥、魚)を含んでよい。「対象」という用語は、すべての点で正常である個体を排除しない。「対象」という用語は、ある状態またはその後遺症に対する治療を必要とするヒトまたはそれらに罹患し易いヒトを含むがこれらに限定されない。   The term “subject” refers to mammals such as humans, companion animals (eg, dogs, cats, birds, etc.), livestock (eg, cows, sheep, pigs, horses, poultry, etc.) and laboratory animals (eg, rats, Mouse, guinea pig, bird, etc.). In addition to humans, subjects can be dogs, cats, pigs, cows, sheep, goats, horses, buffalo, ostriches, guinea pigs, rats, mice, birds (eg parakeets) and other wild, domesticated or Commercially useful animals (eg, chickens, geese, turkeys, fish) may be included. The term “subject” does not exclude individuals who are normal in all respects. The term “subject” includes, but is not limited to, a human in need of treatment for or susceptible to a condition or its sequelae.

「約(about)」「約(approximately)」という用語は、当業者により定められた特定の値に対する許容可能な誤差範囲内にあることを意味する。この許容可能な誤差範囲は、その値が測定または決定される方法、すなわち、測定システムの制約に依存する部分もあろう。   The terms “about” and “approximate” mean within an acceptable error range for a particular value as determined by one skilled in the art. This acceptable error range may depend in part on how the value is measured or determined, i.e. the constraints of the measurement system.

本発明の好ましい実施形態をより完全に説明するために、以下の実施例を示す。しかし、これらの実施例は、いかなる観点からも、本発明の広い範囲を制限するものと解釈されるべきではない。   The following examples are presented in order to more fully illustrate the preferred embodiments of the invention. However, these examples should not be construed as limiting the broad scope of the invention in any way.

実施例
実施例1
合成(S,S)および(R,R)−セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)は裸のプラスミドDNAおよびゲノムDNAをγ線損傷から保護する。
原子核壊変の結果として、3種類の放射線、すなわち、正電荷を有するアルファ(α)線、負電荷を有するベータ(β)線および電荷を保持しないガンマ(γ)線が生成される。
γ線の場合、電磁波は非常に小さい波長(<0.005nm)を有し、したがって、分子および原子を電離することができる高エネルギーを有する。生物学的系中または溶液中では、電離放射線は水の放射線分解によりヒドロキシルラジカル(・OH)を生成する。これらのヒドロキシルラジカル(・OH)は、脂質、タンパク質およびゲノムDNAなどの細胞成分に対する電離放射線誘発性損傷の主要な発生源である。γ線により生成されるヒドロキシルラジカル(・OH)は、DNA中で単鎖および二重鎖切断を生ずる。(・OH)ラジカルは、デオキシリボースおよびプリンならびにピリミジン基剤からH原子を除去することにより、または塩基の二重結合に付加することにより、DNAを損傷する。これらの反応はDNA鎖の切断を生ずる。
Example Example 1
Synthetic (S, S) and (R, R) -secoisolarisiresinol diglucoside (SDG) protects naked plasmid DNA and genomic DNA from gamma radiation damage.
As a result of nuclear decay, three types of radiation are generated: alpha (α) rays with positive charges, beta (β) rays with negative charges, and gamma (γ) rays that do not retain charge.
In the case of gamma rays, electromagnetic waves have a very small wavelength (<0.005 nm) and thus have high energy that can ionize molecules and atoms. In biological systems or in solution, ionizing radiation generates hydroxyl radicals (.OH) by radiolysis of water. These hydroxyl radicals (.OH) are a major source of ionizing radiation-induced damage to cellular components such as lipids, proteins and genomic DNA. Hydroxyl radicals (.OH) generated by gamma rays cause single and double strand breaks in DNA. (.OH) radicals damage DNA by removing H atoms from deoxyribose and purines and pyrimidine bases, or by adding to double bonds in bases. These reactions result in DNA strand breaks.

抗酸化特性およびフリーラジカル除去特性を有する化合物は、放射線防護剤として機能でき、放射線誘発性DNA損傷を防ぐことができる。前臨床のおよび臨床試験を実施可能にする大量のセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)を製造するための高コスト、ばらつきおよび難しさに関連して、天然資源からSDGを単離するための抽出、精製および濃縮方法が複雑であるという理由から、SDGを化学的に合成した。天然化合物であるバニリンおよびグルコースを使用して、SDGの2種の鏡像異性体(これらの構造は以下に示す):SDG(S、S)およびSDG(R、R)の合成に成功した(Mishra et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013,(19):5325)。
Compounds with antioxidant and free radical scavenging properties can function as radioprotectants and prevent radiation-induced DNA damage. In order to isolate SDG from natural resources in connection with the high cost, variability and difficulty of producing large quantities of secoisolarisiresinol diglucoside (SDG) enabling preclinical and clinical trials SDG was chemically synthesized because of the complexity of the extraction, purification and concentration methods. The natural compounds vanillin and glucose were used to successfully synthesize two enantiomers of SDG (these structures are shown below): SDG (S, S) and SDG (R, R) (Mishra). et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013, (19): 5325).

Christofidou−Solomidouら、およびその他の研究者による多くの研究で、SDGは強力な抗酸化剤であり、かつ強力なフリーラジカル除去剤であることが示されている。重要なのは、最近の研究で、合成SDG鏡像異性体が強力な抗酸化およびフリーラジカル除去特性を有することが示されたことである(Mishra et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013,(19):5325−5328)。本実施例では、市販SDGと比較して、合成したSDG鏡像異性体(S,S)−SDGおよび(R,R)−SDGの放射線防護特性を調査し、評価した。プラスミドDNA弛緩アッセイを使って、プラスミドのγ線照射への暴露後にスーパーコイルからオープンコイルへのプラスミドDNA(pBR322)の変換を防止するSDGの能力を測定することにより、ならびにDNAのγ線照射への暴露後にゲノムDNA断片化の抑制を評価することにより、3種の化合物の放射線防護特性を評価した。SDGは、腸内細菌により代謝されて、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)およびエンテロラクトン(EL)を生成する。したがって、ゲノムDNAのγ線照射誘発性断片化に対するこれらのSDG代謝物の効果も評価した。   Many studies by Christofidou-Soromidou et al. And other researchers have shown that SDG is a powerful antioxidant and a powerful free radical scavenger. Importantly, recent studies have shown that synthetic SDG enantiomers have potent antioxidant and free radical scavenging properties (Mishra et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013, (19): 5325-5328). In this example, the radioprotective properties of the synthesized SDG enantiomers (S, S) -SDG and (R, R) -SDG were investigated and evaluated compared to commercially available SDG. Using a plasmid DNA relaxation assay to measure the ability of SDG to prevent the conversion of plasmid DNA (pBR322) from supercoil to open coil after exposure of the plasmid to gamma irradiation, as well as to gamma irradiation of DNA The radioprotective properties of the three compounds were evaluated by evaluating the inhibition of genomic DNA fragmentation after exposure. SDG is metabolized by intestinal bacteria to produce secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED) and enterolactone (EL). Therefore, the effect of these SDG metabolites on gamma irradiation induced fragmentation of genomic DNA was also evaluated.

材料と方法
化学薬品
プラスミドDNA(pBR322)、臭化エチジウム、超高純度10X TAE緩衝液および1kb DNAラダーをInvitrogen(Life Technologies,Carlsbad,CA)から購入した。アガロース(超高純度)および仔ウシ胸腺DNAをSigma−Aldrich(St.Louis,MO)から購入した。セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)(市販)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)およびエンテロラクトン(EL)をChromadex(Irvine,CA)から購入した。
Materials and Methods Chemicals Plasmid DNA (pBR322), ethidium bromide, ultra high purity 10X TAE buffer and 1 kb DNA ladder were purchased from Invitrogen (Life Technologies, Carlsbad, CA). Agarose (ultra high purity) and calf thymus DNA were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). Secoisolarisiresinol diglucoside (SDG) (commercially available), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED) and enterolactone (EL) were purchased from Chromadex (Irvine, CA).

セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)の合成
合成SDG(R、R)およびSDG(S、S)立体異性体を、Mishra et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013,(19):5325−5328に記載のように合成した。
Synthesis of Secoisolariciresinol Diglucoside (SDG) Synthetic SDG (R, R) and SDG (S, S) stereoisomers were prepared according to the method of Misra et al. , Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013, (19): 5325-5328.

プラスミドDNAおよび仔ウシ胸腺DNAのγ線への暴露
様々な濃度のSDG(R、R)、SDG(S、S)およびSDG(市販)を含有してまたは非含有でプラスミドDNA(pBR322)または仔ウシ胸腺DNA試料を、Mark1セシウム(Cs−137)照射器(J.L.Shepherd,San Fernando,CA)を使って、pH7.4の燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中で、1.7Gy/分の線量率のγ線に暴露した。
Exposure of plasmid DNA and calf thymus DNA to gamma radiation Plasmid DNA (pBR322) or pups with or without various concentrations of SDG (R, R), SDG (S, S) and SDG (commercially available) Bovine thymus DNA samples were transferred to 1.7 Gy / pH in phosphate buffered saline (PBS) at pH 7.4 using a Mark1 cesium (Cs-137) irradiator (JL Shepherd, San Fernando, Calif.). Exposed to gamma rays at a dose rate of minutes.

放射線誘発性プラスミドDNA弛緩の測定
放射線誘発性の鎖切断およびスーパーコイル(SC)からオープンコイル(OC)への変換に対する試験化合物の効果を、プラスミドDNA(pBR322)(Life Technologies,Carlsbad,CA)を使って測定した。PBS(pH7.4)中のプラスミドDNA(500ng)を種々の濃度(25〜250μM)のSDG(R、R)、SDG(S、S)およびSDG(市販)と混合し、PBS中で25Gyで照射した。放射線曝露後30分に、試料をローディングダイと混合し、TAE緩衝液(pH8.3)中の100Vでのアガロース(1%)ゲル電気泳動に供した。ゲルを臭化エチジウム(0.5μg/mL)で40分間染色し、20分間洗浄後、UVトランスイルミネーター(Bio−Rad,Hercules,CA)で可視化した。取り込んだゲル画像をスキャンし、オープンコイル(OC)およびスーパーコイル(SC)プラスミドDNAバンドの密度をGel−doc画像解析器プログラムにより決定した。SCおよびOCプラスミドDNAの濃度を全体密度(OC+SC)の%として表した。
Measurement of radiation-induced plasmid DNA relaxation The effect of test compounds on radiation-induced strand breaks and supercoil (SC) to open coil (OC) conversion was determined using plasmid DNA (pBR322) (Life Technologies, Carlsbad, CA). Measured using. Plasmid DNA (500 ng) in PBS (pH 7.4) was mixed with various concentrations (25-250 μM) of SDG (R, R), SDG (S, S) and SDG (commercially available) at 25 Gy in PBS. Irradiated. Thirty minutes after radiation exposure, the sample was mixed with a loading dye and subjected to agarose (1%) gel electrophoresis at 100 V in TAE buffer (pH 8.3). The gel was stained with ethidium bromide (0.5 μg / mL) for 40 minutes, washed for 20 minutes, and then visualized with a UV transilluminator (Bio-Rad, Hercules, Calif.). The captured gel images were scanned and the density of open coil (OC) and supercoil (SC) plasmid DNA bands was determined by the Gel-doc image analyzer program. SC and OC plasmid DNA concentrations were expressed as% of the total density (OC + SC).

放射線誘発性DNA断片化の測定
DNA中の放射線誘発性の鎖切断に対する試験化合物の効果を、仔ウシ胸腺DNA(Sigma,St.Louis,MO)を使って測定した。PBS(pH7.4)中のDNA(500ng)を種々の濃度(25〜250μM)のSDG(R、R)、SDG(S、S)およびSDG(市販)と混合し、50Gyで30分間照射した。第2シリーズの実験を、0.5〜10μMの範囲で濃度を変えて行った。試料をローディングダイと混合し、TAE緩衝液(pH8.3)中の100Vでのアガロース(1%)ゲル電気泳動に供した。ゲルを臭化エチジウム(0.5μg/mL)で40分間染色し、20分間洗浄後、UVトランスイルミネーター(Bio−Rad,Hercules,CA)で可視化した。取り込んだゲル画像をスキャンし、仔ウシ胸腺DNA断片の密度を、Gel−Pro画像解析器プログラム(Media Cybernetics,Silver Spring,MD)により決定した。仔ウシ胸腺DNAの低分子量の(<6,000bp)および高分子量の(>6,000bp)断片の密度を全体密度(低分子量+高分子量)の%として表した。
Measurement of radiation-induced DNA fragmentation The effect of test compounds on radiation-induced strand breaks in DNA was measured using calf thymus DNA (Sigma, St. Louis, MO). DNA (500 ng) in PBS (pH 7.4) was mixed with various concentrations (25 to 250 μM) of SDG (R, R), SDG (S, S) and SDG (commercially available) and irradiated at 50 Gy for 30 minutes . The second series of experiments was performed with varying concentrations in the range of 0.5-10 μM. Samples were mixed with a loading dye and subjected to agarose (1%) gel electrophoresis at 100 V in TAE buffer (pH 8.3). The gel was stained with ethidium bromide (0.5 μg / mL) for 40 minutes, washed for 20 minutes, and then visualized with a UV transilluminator (Bio-Rad, Hercules, Calif.). Incorporated gel images were scanned and the density of calf thymus DNA fragments was determined by the Gel-Pro image analyzer program (Media Cybernetics, Silver Spring, MD). The density of the low molecular weight (<6,000 bp) and high molecular weight (> 6,000 bp) fragments of calf thymus DNA was expressed as a percentage of the total density (low molecular weight + high molecular weight).

データ解析
得られたデータは、平均値±標準偏差として表される。データを、Statview Programを使って、ボンフェローニの補正を用いる事後比較による一元配置分散分析(ANOVA)に供した。p値≦0.05を有意と見なした。
Data analysis Data obtained is expressed as mean ± standard deviation. Data were subjected to a one-way analysis of variance (ANOVA) with post hoc comparison using Bonferroni's correction using the Statview Program. A p value ≦ 0.05 was considered significant.

結果
プラスミドDNA(pBR322)を使って、合成SDG(R、R)、SDG(S、S)、およびSDG(市販)の放射線防護潜在力を決定した。この調査に使用した放射線防護アッセイは、γ線に暴露後のプラスミドDNAは、非暴露プラスミドDNAより遅く移動するという原理に基づいている。これは単純に、スーパーコイルプラスミドDNAが、アガロースゲル中で、コンパクトサイズであるためにより速く移動するという事実による。比較すると、プラスミドDNA中の放射線誘発による切れ目がスーパーコイルを解きほどき、相対的により大きいサイズのプラスミドを生じ、これはゲル中でより遅い速度で移動する。したがって、スーパーコイルプラスミドDNAと比較して、オープンコイルプラスミドDNAの密度を決定することにより、放射線誘発性損傷の程度が示される。
Results Plasmid DNA (pBR322) was used to determine the radioprotective potential of synthetic SDG (R, R), SDG (S, S), and SDG (commercially available). The radioprotection assay used for this study is based on the principle that plasmid DNA after exposure to gamma rays migrates slower than unexposed plasmid DNA. This is simply due to the fact that supercoiled plasmid DNA moves faster in agarose gels due to its compact size. In comparison, radiation-induced breaks in plasmid DNA unwind the supercoil, resulting in a relatively larger size plasmid that moves at a slower rate in the gel. Thus, determining the density of open coil plasmid DNA compared to supercoiled plasmid DNA indicates the extent of radiation-induced damage.

放射線は線量依存的なSCからOCへのDNAプラスミド変換を生じさせる
有意なDNA損傷を生ずるが、それでも放射線緩和剤を試験するための治療濃度域を可能にする放射線量を選択するために、プラスミドDNAを、10、25および50Gyガンマ線に暴露した。図11Aに示す結果は、OC型プラスミドDNAの放射線量依存的な増加ならびにSC型の放射線量依存的な低下があることを示す。SCおよびOCの分布(図1B)は、SC%が、0、10、25および50Gyで、68.73±2.54%からそれぞれ、50.91±2.31、38.37±3.73および35.66±4.24%(p<0.05)に低下したことを示す。同時に、OC%は、0、10、25および50Gyで、31.26±2.50%からそれぞれ、49.08±2.31%、61.62±3.73%および67.33±4.24%(p<0.05)に増加したことを示す。これらの最初の実験に基づいて、25Gyの放射線量(この線量で、かなりの明確に確認できる損傷が達成された)をその後の実験のために選択して、異なるSDGの放射線防護特性を測定した。
Radiation results in dose-dependent SC-to-OC DNA plasmid conversion. In order to select a dose of radiation that will cause significant DNA damage, but still allow a therapeutic window to test radiation mitigants. DNA was exposed to 10, 25 and 50 Gy gamma rays. The results shown in FIG. 11A indicate that there is a radiation dose dependent increase in OC type plasmid DNA as well as a radiation dose dependent decrease in SC type. The distribution of SC and OC (FIG. 1B) is as follows: SC% is 0, 10, 25 and 50 Gy, from 68.73 ± 2.54% to 50.91 ± 2.31, 38.37 ± 3.73, respectively. And 35.66 ± 4.24% (p <0.05). At the same time, the OC% is 0, 10, 25 and 50 Gy from 31.26 ± 2.50% to 49.08 ± 2.31%, 61.62 ± 3.73% and 67.33 ± 4. It shows an increase to 24% (p <0.05). Based on these initial experiments, a radiation dose of 25 Gy (with this dose, a fairly clearly identifiable damage was achieved) was selected for subsequent experiments to measure the radiation protection properties of different SDGs. .

プラスミドDNA弛緩アッセイを用いる合成SDGの放射線防護活性
プラスミドDNAを選択した線量の25Gyのγ線に暴露し(図1参照)、DNA損傷(SCからOCの形成)%抑制を種々の濃度(25〜250μM)でのそれぞれのSDG剤(合成および市販)に対して決定した。
Radioprotective Activity of Synthetic SDG Using Plasmid DNA Relaxation Assay Exposing plasmid DNA to selected doses of 25 Gy gamma radiation (see FIG. 1), DNA inhibition (formation of OC from SC)% inhibition of various concentrations (25-25) 250 μM) for each SDG agent (synthetic and commercially available).

25、50、100および250μMのSDG(S、S)の存在下で25Gyに暴露後のプラスミドDNAの代表的ゲルブロットを図2Aに示し、半定量的濃度分析を図2Bに示し、対照と比較した%抑制を図2Cに示す。興味深いことに、増加する濃度のSDG(S、S)(25、50、100および250μM)の存在下で有意(p<0.05)にかつ用量依存的に、SC型の比率が増加しOC型の濃度が減少した。%抑制プロット(図2C)を使って、EC50値(すなわち、25Gyでのプラスミド弛緩の50%を防止するために必要な有効濃度(EC))をそれぞれの薬剤に対し決定でき、この値はSDG(S、S)の場合、141.77μMである。プラスミドDNA弛緩を防止するためのこの値は、DPPHフリーラジカルを除去するためのEC50値と同等である。これらの結果は、合成SDG(S、S)鏡像異性体の放射線防護特性を実証する。類似の結果を、SDG(R、R)鏡像異性体(図2D〜F)およびSDG(市販)(図2G〜I)について示し、それぞれ、EC50は、127.96μMおよび98.38μMである。プラスミドDNA弛緩を防止するためのこれらの値は、DPPHフリーラジカルを除去するためのそれぞれのEC50値と同等である。これらの結果は、合成SDGおよび市販の天然SDG両方の放射線防護特性を実証する。 A representative gel blot of plasmid DNA after exposure to 25 Gy in the presence of 25, 50, 100 and 250 μM SDG (S, S) is shown in FIG. 2A, and semiquantitative concentration analysis is shown in FIG. 2B, compared to the control % Inhibition is shown in FIG. 2C. Interestingly, in the presence of increasing concentrations of SDG (S, S) (25, 50, 100 and 250 μM), the ratio of SC type increased and OC was significantly (p <0.05) and dose-dependent. The mold concentration decreased. Using the% inhibition plot (FIG. 2C), an EC 50 value (ie, the effective concentration (EC) required to prevent 50% of plasmid relaxation at 25 Gy) can be determined for each drug and this value is In the case of SDG (S, S), it is 141.77 μM. This value for preventing plasmid DNA relaxation is equivalent to the EC 50 value for removing DPPH free radicals. These results demonstrate the radioprotective properties of the synthetic SDG (S, S) enantiomer. Similar results are shown for the SDG (R, R) enantiomer (FIGS. 2D-F) and SDG (commercially available) (FIGS. 2G-I), with EC 50 of 127.96 μM and 98.38 μM, respectively. These values for preventing plasmid DNA relaxation are equivalent to their respective EC 50 values for removing DPPH free radicals. These results demonstrate the radioprotective properties of both synthetic and commercially available natural SDG.

放射線は、高分子量から低分子量断片にわたる線量依存的なDNA断片化を生じさせる
放射線は、図3A中のDNAゲルに示すように、DNA断片化の増加を誘発する。サイズに基づいて、仔ウシ胸腺DNA断片を2つの群:高分子量(>6,000bp)サイズおよび低分子量(<6,000bp)サイズに分割した。高分子量および低分子量断片の分布(図3B)は、高分子量DNAの%が88.16±0.50%から、25および50Gyで67.82±7.89および34.94±4.45%(p<0.05)にそれぞれ減少したことを示す。同時に、低分子量断片の比率は11.83±0.50から、25および50Gyで32.17±7.89%および65.05±4.45%(p<0.05)にそれぞれ増加した。結果(図3B)は、高分子量DNA断片の有意な減少および低分子量DNA断片の有意な増加を示し、50GyでのDNAに対する損傷を示す。これらの最初の実験に基づいて、50Gyの放射線量(この線量で、明確な確認可能な仔ウシ胸腺DNA断片化が観察された)を、異なるSDGの放射線防護特性を決定する以降の実験のために選択した。
Radiation causes dose-dependent DNA fragmentation ranging from high molecular weight to low molecular weight fragments. Radiation induces an increase in DNA fragmentation, as shown in the DNA gel in FIG. 3A. Based on size, calf thymus DNA fragments were divided into two groups: high molecular weight (> 6,000 bp) size and low molecular weight (<6,000 bp) size. The distribution of high and low molecular weight fragments (FIG. 3B) shows that the percentage of high molecular weight DNA is 88.16 ± 0.50%, 67.82 ± 7.89 and 34.94 ± 4.45% at 25 and 50 Gy. (P <0.05) indicates a decrease. At the same time, the proportion of low molecular weight fragments increased from 11.83 ± 0.50 to 32.17 ± 7.89% and 65.05 ± 4.45% (p <0.05) at 25 and 50 Gy, respectively. The results (FIG. 3B) show a significant decrease in high molecular weight DNA fragments and a significant increase in low molecular weight DNA fragments, indicating damage to DNA at 50 Gy. Based on these initial experiments, a radiation dose of 50 Gy (at which a clear and identifiable calf thymus DNA fragmentation was observed) was used for subsequent experiments to determine the radioprotective properties of different SDGs. Selected.

仔ウシ胸腺DNA断片化アッセイを用いる合成SDGの放射線防護活性
上述のように、仔ウシ胸腺DNAの放射線誘発性断片化を使って、合成SDG(R、R)、SDG(S、S)およびSDG(市販)の放射線防護潜在力を決定した。
高SDG濃度(25〜250μM):図4Aは、25、50、100および250μMのSDG(S、S)の存在下で50Gyに暴露後の、仔ウシ胸腺DNAの代表的DNAゲルを示す。増加する濃度のSDG(S、S)(25、50、100および250μM)の存在下で、放射線曝露後に高分子量DNA型の比率が有意に(p<0.05)増加したが、低分子量断片は減少した。種々の濃度のSDG(S、S)の存在下での高分子量および低分子量DNA型の分布を図4Bに示す。これらの結果は、仔ウシ胸腺ゲノムDNAを用いる我々の合成SDG(S、S)鏡像異性体の放射線防護特性を示す。同様に、図4C〜Dおよび4E〜Fに提示される結果は、合成SDG(R、R)およびSDG(市販)の放射線防護特性をそれぞれ示す。これらの結果は、仔ウシ胸腺ゲノムDNAを用いる合成SDG(R、R)および(S,S)鏡像異性体の放射線防護特性を示す。
Radioprotective activity of synthetic SDG using calf thymus DNA fragmentation assay As described above, synthetic SDG (R, R), SDG (S, S) and SDG using radiation-induced fragmentation of calf thymus DNA. (Commercially available) radiation protection potential was determined.
High SDG concentration (25-250 μM): FIG. 4A shows a representative DNA gel of calf thymus DNA after exposure to 50 Gy in the presence of 25, 50, 100 and 250 μM SDG (S, S). In the presence of increasing concentrations of SDG (S, S) (25, 50, 100 and 250 μM), the proportion of high molecular weight DNA type increased significantly (p <0.05) after radiation exposure, but low molecular weight fragments Decreased. The distribution of high and low molecular weight DNA types in the presence of various concentrations of SDG (S, S) is shown in FIG. 4B. These results show the radioprotective properties of our synthetic SDG (S, S) enantiomer using calf thymus genomic DNA. Similarly, the results presented in FIGS. 4C-D and 4E-F show the radioprotective properties of synthetic SDG (R, R) and SDG (commercially available), respectively. These results show the radioprotective properties of synthetic SDG (R, R) and (S, S) enantiomers using calf thymus genomic DNA.

DNA保護におけるSDGの下限値をさらに決定するために、0.5〜10μMの範囲で、より低い濃度の全3種のSDGを試験する一連のDNA断片化実験を行った。
低SDG濃度(0.5〜10μM):低濃度のSDG(S、S)、SDG(R、R)およびSDG(市販)で行った実験の結果を、抗酸化およびフリーラジカル除去活性に関するそれらのEC50値と比較して図5に示す。より高いSDG濃度と同様に、仔ウシ胸腺DNA断片化アッセイを使ってこのセクションで示されるこれらの結果は、低濃度であっても、合成SDG(S、S)、およびSDG(R、R)鏡像異性体が強力な放射線防護特性を有することを実証する。
To further determine the lower limit of SDG in DNA protection, a series of DNA fragmentation experiments were performed that tested all three SDGs at lower concentrations in the range of 0.5-10 μM.
Low SDG concentration (0.5-10 μM): The results of experiments performed at low concentrations of SDG (S, S), SDG (R, R) and SDG (commercially available) A comparison with EC 50 values is shown in FIG. Similar to higher SDG concentrations, these results shown in this section using the calf thymus DNA fragmentation assay show that even at low concentrations, synthetic SDG (S, S), and SDG (R, R) Demonstrate that the enantiomers have strong radioprotective properties.

仔ウシ胸腺DNA断片化アッセイを用いるSDG代謝物の放射線防護活性
上述の仔ウシ胸腺DNAの放射線誘発性断片化を用いてSDG代謝物のSECO、EDおよびELの放射線防護潜在力を決定し、SDGと比較した。10μMの濃度のそれぞれの試験薬剤を、有効量の中央値として上で示された前の知見に基づいて、選択した。結果を図6に示す。データは、SDGおよびその代謝物のSECO、ED、ELが、それらの放射線防護特性の点で同等効力であることを示す。
Radioprotective activity of SDG metabolites using a calf thymus DNA fragmentation assay The radiation-induced fragmentation of calf thymus DNA described above was used to determine the radioprotective potential of SDG metabolites SECO, ED and EL, and SDG Compared with. Each test agent at a concentration of 10 μM was selected based on the previous findings shown above as the median effective dose. The results are shown in FIG. The data show that SDG and its metabolites SECO, ED, EL are equally effective in terms of their radioprotective properties.

考察
本実施例の結果は、合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体が強力な放射線防護特性を有することを示す。プラスミドDNA(pBR322)を使って決定したこれらの鏡像異性体の放射線防護潜在力は、それらの濃度の増加と共に増加した。これらの合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体は、プラスミドDNAに対する放射線誘発性損傷を、濃度依存的に防いだ。SDGの合成異性体の放射線防護潜在力は、市販SDGと同等であった。合成鏡像異性体SDG(S、S)およびSDG(R、R)はまた、仔ウシ胸腺ゲノムDNAの放射線誘発性DNA断片化も防いだ。試験した最低濃度で、SDG(S、S)およびSDG(R、R)は、仔ウシ胸腺DNAの低分子量断片の放射線誘発性生成を完全に防ぎ、合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体の強力な放射線防護特性を示した。低濃度のSDG(S、S)、SDG(R、R)およびSDG(市販)を使った結果は、仔ウシ胸腺DNAをγ線損傷から保護するために必要な濃度は、それらの抗酸化およびフリーラジカル除去活性に関するEC50値に比べてずっと低いことを示した。重要なことに、哺乳類リグナンSDG代謝物のSECO、EDおよびELは、等しく強力なDNA保護特性を示した。
Discussion The results of this example show that the synthetic SDG (S, S) and SDG (R, R) enantiomers have strong radioprotective properties. The radioprotective potential of these enantiomers, determined using plasmid DNA (pBR322), increased with increasing their concentration. These synthetic SDG (S, S) and SDG (R, R) enantiomers prevented radiation-induced damage to plasmid DNA in a concentration-dependent manner. The radioprotective potential of the synthetic isomers of SDG was comparable to commercial SDG. The synthetic enantiomers SDG (S, S) and SDG (R, R) also prevented radiation-induced DNA fragmentation of calf thymus genomic DNA. At the lowest concentrations tested, SDG (S, S) and SDG (R, R) completely prevent radiation-induced production of low molecular weight fragments of calf thymus DNA, and synthetic SDG (S, S) and SDG (R , R) showed strong radioprotective properties of the enantiomers. The results using low concentrations of SDG (S, S), SDG (R, R) and SDG (commercially available) show that the concentrations required to protect calf thymus DNA from gamma damage are their antioxidant and It was much lower than the EC 50 value for free radical scavenging activity. Importantly, the SECO, ED and EL of mammalian lignan SDG metabolites showed equally strong DNA protective properties.

フラボノイドは強力な抗酸化活性を有する。特に、このようなポリフェノールはフリーラジカル除去活性を有し、ビタミンEやCよりインビトロで効果的な抗酸化剤であることが知られている。抗酸化特性を有する食用および薬用の植物も、酸化ストレスに関連する多くのヒト疾患を防ぐことが知られており、有用な放射線防護剤である。ビタミンおよびミネラルなどの抗酸化剤は、放射線曝露から何年も経過した後で、チェルノブイリ作業者における染色体異常誘発因子のレベルを抑えた。我々は、放射線誘発性損傷における、リグナンポリフェノールに富む穀物である全粒粉食用亜麻仁、ならびにSDGに富む亜麻仁リグナン配合物の役割を、胸部放射線性損傷のマウスモデルを使って調査してきた。我々は、放射線曝露の前および後の両方で投与した場合に、亜麻仁がマウスの放射線誘発性炎症および酸化ストレスを緩和したことを示した。我々はまた、リグナンビフェノールSDGに富む亜麻仁のリグナン成分のみを含む食餌を与えられた照射マウスも、血流力学的測定値および生存期間の有意な改善を示し、同時に、肺炎症および組織酸化損傷の改善も示したことを実証した。これらの調査は、インビボでの放射線誘発性組織損傷に対し、リグナンSDGの作用を通して亜麻仁が保護的であることを示した。   Flavonoids have strong antioxidant activity. In particular, such polyphenols are known to have free radical scavenging activity and are more effective in vitro than vitamins E and C. Edible and medicinal plants with antioxidant properties are also known and useful radioprotectors, as they are known to prevent many human diseases associated with oxidative stress. Antioxidants such as vitamins and minerals reduced the level of chromosomal aberration inducers in Chernobyl workers after many years of radiation exposure. We have investigated the role of whole grain edible flaxseed, a grain rich in lignan polyphenols, and a SDG rich flaxseed lignan formulation in radiation-induced damage using a mouse model of chest radiation damage. We have shown that flaxseed mitigated radiation-induced inflammation and oxidative stress in mice when administered both before and after radiation exposure. We also showed that irradiated mice fed only with the lignan component of flaxseed enriched with lignan biphenol SDG showed significant improvements in hemodynamic measurements and survival, while at the same time demonstrating lung inflammation and tissue oxidative damage. It proved that it also showed improvement. These studies have shown that flaxseed is protective against the effects of lignan SDG against radiation-induced tissue damage in vivo.

スーパーオキシドアニオン(O )、ヒドロキシルラジカル(・OH)、および過酸化水素などの活性酸素種(ROS)の生成の増加は、種々の実験的および病理学的状態下で組織損傷に繋がる。活性酸素種は、細胞膜脂質、タンパク質およびゲノムDNAの酸化修飾により細胞損傷をもたらす。多くの調査は、抽出された、精製された、または合成の亜麻仁が、インビトロならびにインビボで強力な抗酸化剤であることを示した。したがって、SDGは抗酸化剤として、放射線療法を受けている患者中の放射線誘発性組織損傷を含む種々の実験的および疾患状態下で治療的潜在力を有する。 Increased production of reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion (O 2 ), hydroxyl radical (.OH), and hydrogen peroxide leads to tissue damage under various experimental and pathological conditions. Reactive oxygen species cause cell damage by oxidative modification of cell membrane lipids, proteins and genomic DNA. Many studies have shown that extracted, purified, or synthetic flaxseed is a powerful antioxidant in vitro as well as in vivo. Thus, SDG as an antioxidant has therapeutic potential under a variety of experimental and disease states, including radiation-induced tissue damage in patients undergoing radiation therapy.

ポリフェノールは一般に植物中でグリコシドとして存在し、抗酸化特性を有する。フラボノイドは、抗酸化剤として、活性酸素種の生成に関与する酵素の活性を妨げ、フリーラジカルを消去し、遷移金属をキレート化しフェントン反応においてそれらをレドックス不活性にする。セコイソラリシレジノール(SDG)は亜麻仁中の主要リグナンであり、インビトロならびにインビボで強力な抗酸化剤であることが示されている。亜麻仁リグナンセコイソラリシレジノール(SDG)の治療潜在力を調査するために、バニリンを前駆物質分子として用いる化学反応によりSDGを合成し、合成SDG(R、R)およびSDG(S、S)の抗酸化特性を、それらの還元力、金属キレート化潜在力、ならびにヒドロキシル、パーオキシおよびDPPHラジカルに対するフリーラジカル除去活性を評価することにより明確にした。本実施例では、我々は、合成SDG(R、R)、SDG(S、S)鏡像異性体および市販のSDG(対照として)の放射線防護特性を、プラスミドDNA(pBR322)および仔ウシ胸腺DNAに対するγ線照射誘発性損傷を防ぐそれらの潜在力を評価することにより調査した。プラスミドDNAに対する放射線誘発性損傷は、オープンコイル型のプラスミドDNAの増加およびスーパーコイル型のプラスミドDNAの減少により評価した。ゲノムDNAに対する放射線誘発性損傷は、DNA断片化のレベルを決定することにより評価した。この実施例中で、我々は、無細胞系で放射線誘発性DNA損傷に対する合成SDG(R、R)、SDG(S、S)および市販SDGの効力を調査した。   Polyphenols generally exist as glycosides in plants and have antioxidant properties. Flavonoids, as antioxidants, interfere with the activity of enzymes involved in the production of reactive oxygen species, scavenge free radicals, chelate transition metals and render them redox inactive in the Fenton reaction. Secoisolarisiresinol (SDG) is the major lignan in flaxseed and has been shown to be a potent antioxidant in vitro as well as in vivo. In order to investigate the therapeutic potential of flaxseed lignansecoisoralisiresinol (SDG), SDG was synthesized by a chemical reaction using vanillin as a precursor molecule, and synthetic SDG (R, R) and SDG (S, S) Antioxidant properties were clarified by evaluating their reducing power, metal chelation potential, and free radical scavenging activity against hydroxyl, peroxy and DPPH radicals. In this example, we show the radioprotective properties of synthetic SDG (R, R), SDG (S, S) enantiomers and commercial SDG (as a control) against plasmid DNA (pBR322) and calf thymus DNA. It was investigated by evaluating their potential to prevent gamma irradiation-induced damage. Radiation-induced damage to plasmid DNA was assessed by an increase in open coil plasmid DNA and a decrease in supercoiled plasmid DNA. Radiation-induced damage to genomic DNA was assessed by determining the level of DNA fragmentation. In this example, we investigated the efficacy of synthetic SDG (R, R), SDG (S, S) and commercial SDG against radiation-induced DNA damage in a cell-free system.

SDG分子の抗酸化特性は前に示した。我々は、天然の市販SDGが、γ線に暴露された細胞において強力なフリーラジカル除去特性を有することを示した。これらの合成SDG(R、R)およびSDG(S、S)鏡像異性体の抗酸化特性およびフリーラジカル除去特性を調査し、強力な還元力、高い金属イオンキレート化する潜在力、ならびにヒドロキシル、パーオキシおよびDPPHラジカルに対し高いフリーラジカル除去活性を有することを示した。合成SDG(R、R)およびSDG(S、S)のこれらの特性は、これらの分子が、細胞のレドックス状態を調節する、金属イオン濃度を下げる、および酸素フリーラジカルを除去するための強力な潜在力を示すことを明らかにする。合成SDG鏡像異性体のこれらの特性は、フリーラジカル反応の開始、増殖ならびに終止の3つの全てのステップで作用し、かつこれらを妨げることにより機能するそれらの能力を示唆し、これらの根源的な機序がインビボでのSDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体の放射線防護特性に関与する可能性を示唆している。   The antioxidant properties of SDG molecules have been shown previously. We have shown that natural commercial SDG has strong free radical scavenging properties in cells exposed to gamma radiation. The antioxidant and free radical scavenging properties of these synthetic SDG (R, R) and SDG (S, S) enantiomers were investigated, with strong reducing power, high metal ion chelating potential, and hydroxyl, peroxy And it showed high free radical scavenging activity against DPPH radical. These properties of synthetic SDG (R, R) and SDG (S, S) make these molecules powerful for modulating cellular redox states, reducing metal ion concentrations, and eliminating oxygen free radicals. Clarify showing potential. These properties of the synthetic SDG enantiomers suggest their ability to act at and inhibit all three steps of initiation, growth and termination of free radical reactions, It suggests that the mechanism may be involved in the radioprotective properties of SDG (S, S) and SDG (R, R) enantiomers in vivo.

SDGによるゲノムDNAの最大放射線防護は、それらのフリーラジカル除去および抗酸化効果に対するEC50値よりかなり小さい約5.0μMの濃度で既に達成されているという、1つの観察結果があった。したがって、抗酸化剤およびフリーラジカル除去剤としてのSDGは、DNA放射線防護剤および放射線緩和剤としても機能し得る。 There was one observation that maximum radioprotection of genomic DNA by SDG was already achieved at a concentration of about 5.0 μM, which is significantly less than the EC 50 value for their free radical scavenging and antioxidant effects. Thus, SDG as an antioxidant and free radical scavenger can also function as a DNA radioprotectant and radiation mitigator.

まとめると、本実施例で、合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体が強力な放射線防護特性を有することが実証された。これらの鏡像異性体の放射線防護潜在力は、プラスミドDNA(pBR322)および仔ウシ胸腺DNAを使って決定された。合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)鏡像異性体は、プラスミドDNAに対する放射線誘発性損傷を、濃度依存的に防いだ。合成鏡像異性体SDG(S、S)およびSDG(R、R)はまた、仔ウシ胸腺ゲノムDNAの放射線誘発性断片化も防いだ。5μMの濃度で、SDG(S、S)およびSDG(R、R)は仔ウシ胸腺DNAの低分子量断片の放射線誘発性生成を完全に防ぎ、これらの鏡像異性体が有する強力な放射線防護特性を示している。   In summary, this example demonstrates that the synthetic SDG (S, S) and SDG (R, R) enantiomers have potent radioprotective properties. The radioprotective potential of these enantiomers was determined using plasmid DNA (pBR322) and calf thymus DNA. Synthetic SDG (S, S) and SDG (R, R) enantiomers prevented radiation-induced damage to plasmid DNA in a concentration-dependent manner. The synthetic enantiomers SDG (S, S) and SDG (R, R) also prevented radiation-induced fragmentation of calf thymus genomic DNA. At a concentration of 5 μM, SDG (S, S) and SDG (R, R) completely prevent radiation-induced production of low molecular weight fragments of calf thymus DNA, and the powerful radioprotective properties of these enantiomers. Show.

実施例2
肺細胞中のリグナンセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)の放射線防護特性
細胞に対する放射線傷害は、活性酸素種(ROS)の生成により開始される。細胞機構に対しROSにより加えられる損傷の範囲には、脂質過酸化、DNAタンパク質架橋、塩基修飾、付加物形成ならびに単鎖および二重鎖切断(DNA SSBおよびDSB)が含まれる。これらの修飾は放射線誘発性アポトーシスおよび細胞死に結びつけられてきた。細胞DNA損傷は放射線誘発性細胞死における既知の決定要因であるので、フリーラジカル反応を妨げることにより、または放射線誘発性アポトーシスを調節することにより放射線損傷に対しDNAを保護できる薬剤を特定し活用するために、大きな努力が払われてきた。
Example 2
Radioprotective properties of lignansecoisolariciresinol diglucoside (SDG) in lung cells Radiation injury to cells is initiated by the generation of reactive oxygen species (ROS). The extent of damage done by ROS to cellular mechanisms includes lipid peroxidation, DNA protein cross-linking, base modification, adduct formation and single and double strand breaks (DNA SSB and DSB). These modifications have been linked to radiation-induced apoptosis and cell death. Because cellular DNA damage is a known determinant in radiation-induced cell death, identify and exploit drugs that can protect DNA against radiation damage by preventing free radical reactions or by modulating radiation-induced apoptosis Great efforts have been made to achieve this.

放射線誘発性遺伝子毒性の阻止は、暴露時に系中の抗酸化剤の存在により達成できる。抗酸化剤は、フリーラジカル連鎖反応を妨害するROS除去剤であり得るので、抗酸化剤の補充により放射線誘発性酸化ストレスから細胞DNAを保護することが可能である。多くの合成および天然の抗酸化化合物が放射線防護効力に関し調査されてきた。しかし、それらの大部分は、それらの有効濃度で固有の毒性および副作用を示すか、または短い保存可能期間および低バイオアベイラビリティを有する。したがって、効果的で非毒性の放射線防護剤に関する研究は、食用抗酸化剤および栄養補助食品への調査に至った。   Prevention of radiation-induced genotoxicity can be achieved by the presence of antioxidants in the system upon exposure. Antioxidants can be ROS scavengers that interfere with free radical chain reactions, so that supplementation with antioxidants can protect cellular DNA from radiation-induced oxidative stress. Many synthetic and natural antioxidant compounds have been investigated for radioprotective efficacy. However, most of them exhibit intrinsic toxicity and side effects at their effective concentrations, or have a short shelf life and low bioavailability. Therefore, research on effective and non-toxic radioprotectors has led to investigations into edible antioxidants and dietary supplements.

我々は、過酸素症、胃酸吸入傷害、および虚血/再潅流傷害などの肺酸化損傷の前臨床マウスモデルでの食用亜麻仁(FS)補充の保護効果を評価した。我々は、FSの保護効果は、肺組織中で抗酸化酵素発現を高めるその能力に一部は起因するであろうと結論付けた。重要なのは、曝露前ならびに暴露後の両方に投与した場合、食用FSが胸部放射線の有害作用を緩和したことである。これらの調査では、亜麻仁は放射線誘発性肺組酸化織損傷を低減させ、肺炎症を低減させ、さらに肺線維症を防いだ。   We evaluated the protective effects of edible flaxseed (FS) supplementation in preclinical mouse models of pulmonary oxidative damage such as hyperoxia, gastric acid inhalation injury, and ischemia / reperfusion injury. We conclude that the protective effect of FS may be due in part to its ability to increase antioxidant enzyme expression in lung tissue. Importantly, edible FS mitigated the adverse effects of chest radiation when administered both before and after exposure. In these studies, flaxseed reduced radiation-induced lung tissue damage, reduced lung inflammation, and prevented pulmonary fibrosis.

以前の報告は、多様な亜麻仁の作用は、抗酸化、抗炎症および抗発がん性効果を有することが示された亜麻仁のリグナンに起因する可能性があることを示唆した。セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)は主なFSリグナンであり(乾燥重量の約1%)、おそらくこれがFS穀物の有益な健康効果に寄与しているのであろう。SDGは、腸中で腸内細菌により、哺乳類リグナン、すなわち、エンテロジオール(ED)およびエンテロラクトン(EL)へと代謝される。SDGは、アテローム性動脈硬化症および糖尿病などの多くの疾患の前臨床モデルの処置で有益であることが示された。また、SDGは動物モデルで心臓保護作用を発揮すると報告されている。FSリグナンは、Adolpheら(Br J Nutr 2010,103:929)のSDGの健康効果に関する最近の概説でまとめられているように、多様な癌タイプに対し防御的であり、また、動物において黒色腫転移を減らすことが報告されている。   Previous reports suggested that the effects of various flaxseed could be attributed to the flaxseed lignans that have been shown to have antioxidant, anti-inflammatory and anti-carcinogenic effects. Secoisolarisiresinol diglucoside (SDG) is the main FS lignan (about 1% of dry weight), which probably contributes to the beneficial health benefits of FS cereals. SDG is metabolized in the gut by intestinal bacteria to mammalian lignans, ie enterodiol (ED) and enterolactone (EL). SDG has been shown to be beneficial in the treatment of preclinical models of many diseases such as atherosclerosis and diabetes. SDG has also been reported to exert cardioprotective effects in animal models. FS lignans are protective against a variety of cancer types, as summarized in a recent review of the health benefits of SDG by Adolphe et al. (Br J Nutr 2010, 103: 929) and are also melanoma in animals. It has been reported to reduce metastasis.

さらに、SDGの抗酸化およびフリーラジカル除去特性は十分に実証されており、このことは、化合物のフリーラジカル除去能力がその放射線防護効力と直接関連し得るため、最も重要である。肺内皮細胞に関する我々の調査では、細胞がγ線照射に暴露された場合SDGはフリーラジカル除去特性を示し、一方で、SDGに富む全亜麻仁リグナン成分(FLC)は、マウス中で放射線防護および放射線緩和を媒介した。しかし、SDGの放射線防護特性のキャラクタリゼーションは、確立されていない。   Furthermore, the antioxidant and free radical scavenging properties of SDG are well documented, which is most important because the free radical scavenging ability of a compound can be directly related to its radioprotective efficacy. In our investigation of pulmonary endothelial cells, SDG exhibits free radical scavenging properties when cells are exposed to γ-irradiation, while SDG-rich whole flaxseed lignan component (FLC) has been found to provide radiation protection and radiation in mice. Mediated mitigation. However, the characterization of the radiation protection properties of SDG has not been established.

この調査は、FSリグナンSDGの放射線防護能力を明確にし、その作用に関与する可能な機序を調べるために行った。この調査の第1の目的は、マウス一次肺細胞中、特に、上皮、内皮細胞および繊維芽細胞中で放射線誘発性クローン原性細胞死に対するSDGの役割を評価することである。細胞の放射線誘発性増殖死は細胞DNA損傷に直接関連しているので、我々は、SDGが放射線誘発性DNA鎖切断から細胞を保護できるかどうかを、アルカリコメットアッセイ(SSB)およびγ−H2AXフォーカスの形成(DSB)を使って評価した。さらに、我々は、IR誘発性細胞死からのマウス一次肺細胞の予防におけるSDG前処理の効果を調査した。多くの調査は、IR誘発性細胞死におけるアポトーシス促進性タンパク質Bax(Bcl−2結合Xタンパク質)の役割を実証している。我々はまた、BaxおよびそのアンタゴニストBcl−2(B細胞白血病/リンパ腫2)のmRNA発現に対するSDGの直接的効果を分析し、SDG保護の機序がこれらの重要なアポトーシス制御因子の比率のシフトに関連するかどうかを決定した。我々の調査結果は、FS中の強力な生理活性成分であるリグナンSDGが、肺細胞における放射線防護を媒介することを明らかにし、したがって、FSの放射線防護効果への新規洞察を提供する。   This study was conducted to clarify the radioprotective capacity of FS lignan SDG and to investigate possible mechanisms involved in its action. The primary objective of this study is to evaluate the role of SDG in radiation-induced clonogenic cell death in mouse primary lung cells, particularly epithelium, endothelial cells and fibroblasts. Since radiation-induced proliferative death of cells is directly related to cellular DNA damage, we determined whether SDG can protect cells from radiation-induced DNA strand breaks in alkaline comet assay (SSB) and γ-H2AX focus Was evaluated using the formation of (DSB). Furthermore, we investigated the effect of SDG pretreatment in preventing mouse primary lung cells from IR-induced cell death. Many studies have demonstrated the role of the pro-apoptotic protein Bax (Bcl-2 binding X protein) in IR-induced cell death. We also analyzed the direct effect of SDG on the expression of Bax and its antagonist Bcl-2 (B cell leukemia / lymphoma 2) mRNA, and the mechanism of SDG protection is a shift in the ratio of these important apoptosis regulators. Decided if relevant. Our findings reveal that lignan SDG, a potent bioactive component in FS, mediates radioprotection in lung cells, thus providing new insights into the radioprotective effects of FS.

材料と方法
試薬
セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)は市販品である(ChromaDex,Inc.,CA)。コメットアッセイキットはTrevigen,Inc.,(Gaithersburg,MD)から購入した。P−ヒストンH2AX(ウサギmAb)はCell Signaling Technology,Inc.,(Danvers,MA))から購入した。燐酸塩緩衝食塩水(PBS)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)(L−グルタミン、グルコース1g/l含有、重炭酸ナトリウム不含)、ヘペス緩衝液、ウシ血清アルブミン(BSA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、4’,6−ジアミノ−2−フェニルインドール(DAPI)、ウシ胎仔血清(FBS)、コラゲナーゼ、トリトンX100およびディスパーゼは、Sigma−Aldrich,St.Louis,MO,USAから購入した。
Materials and Methods Reagents Secoisoralisiresinol diglucoside (SDG) is a commercial product (ChromaDex, Inc., CA). Comet assay kits are available from Trevigen, Inc. , (Gaithersburg, MD). P-Histone H2AX (rabbit mAb) is available from Cell Signaling Technology, Inc. , (Danvers, MA)). Phosphate buffered saline (PBS), bovine serum albumin (BSA), Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) (containing L-glutamine, glucose 1 g / l, sodium bicarbonate free), hepes buffer, bovine serum albumin ( BSA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 4 ′, 6-diamino-2-phenylindole (DAPI), fetal bovine serum (FBS), collagenase, Triton X100 and dispase are available from Sigma-Aldrich, St. Purchased from Louis, MO, USA.

細胞株
繊維芽細胞および内皮細胞はC57/bl6マウスから単離した。繊維芽細胞単離のために、マウスの肺を採取し、細かく切り刻み、ディスパーゼ(2mg/ml)と共に45分間インキュベートした。数片をプレートに蒔き、前に記載の通りに、繊維芽細胞を培養し、継代3と10との間で使用した。前に記載の通りに、肺微小血管内皮細胞(PMVEC)をマウス肺から単離した。簡単に説明すると、新たに採取したマウス肺をコラゲナーゼで処理し、続けて、血小板内皮細胞接着分子(PECAM)に対するmAbでコートした磁気ビーズへの付着により、細胞の単離を行った。上皮細胞(C10)は、正常なBALB/cマウス肺外植片から最初に誘導され、非腫瘍形成性であり、接触阻害され、初期継代で2型肺胞細胞の特徴を有する。
Cell lines Fibroblasts and endothelial cells were isolated from C57 / bl6 mice. For fibroblast isolation, mouse lungs were harvested, minced and incubated with dispase (2 mg / ml) for 45 minutes. Several pieces were plated and the fibroblasts were cultured and used between passages 3 and 10 as previously described. Pulmonary microvascular endothelial cells (PMVEC) were isolated from mouse lungs as previously described. Briefly, cells were isolated by treating freshly harvested mouse lungs with collagenase followed by attachment to mAb-coated magnetic beads against platelet endothelial cell adhesion molecule (PECAM). Epithelial cells (C10) are initially derived from normal BALB / c mouse lung explants, are non-tumorigenic, contact-inhibited, and have characteristics of type 2 alveolar cells at early passages.

クローン原性生存
指数関数的増殖細胞を単一細胞として播種し、一晩インキュベートした。細胞を種々の用量のリグナンSDG(10〜50μM)と6時間処理後、照射した(2、4、6および8Gy)。リグナン投与量は、10%の亜麻仁が摂取される場合に、血液循環中の到達生理的レベル以内であるように動物調査に基づいて選択した。細胞を、Mark1セシウム(Cs−137)照射器(J.L.Shepherd,San Fernando,CA)を用いて、1.7Gy/分の線量率で照射した。照射の10〜15日後にコロニーを染色して計数し、生存率を計算した。
Clonogenic survival Exponentially proliferating cells were seeded as single cells and incubated overnight. Cells were treated with various doses of lignan SDG (10-50 μM) for 6 hours before irradiation (2, 4, 6, and 8 Gy). The lignan dose was selected based on animal studies to be within the reached physiological level in the blood circulation when 10% flaxseed was ingested. Cells were irradiated at a dose rate of 1.7 Gy / min using a Mark1 cesium (Cs-137) irradiator (JL Shepherd, San Fernando, Calif.). Colonies were stained and counted 10-15 days after irradiation and viability was calculated.

コメット分析
指数関数的増殖細胞を培養し、異なる時間間隔でSDG(50μM)で処理後、照射した(2Gy)。製造業者(Trevigen,Gaithersburg,MD)の説明書に従い、細胞をコメットアッセイ用に処理した。簡単に説明すると、細胞(PBS中の1x10細胞/mL)をLMAgarose(登録商標)と混合(1:10、v/v)し、直ちにCometSlide(商標)上にピペッティングした。その後、細胞を溶解し(4℃、30分)、巻き戻しのために暗所で保持した(室温)。水平型電気泳動ユニット中にて18ボルト(200アンペア)で25分間、電気泳動を行った。スライドをDWで2回洗浄し、70%エタノールで固定し、45℃で乾燥した。DNAをSYBRグリーン(Trevigen)で染色した。少なくとも群当たり150細胞をスコア化した。細胞の目視分析およびコメットテイル長さを、コメット画像解析ソフトウエア(Comet Assey IV、Perceptive Instruments Ltd,Haverhill,UK)を使って測定した。モノクロームCCD FireWireカメラを使って、Olympus IX51蛍光顕微鏡で画像を取り込んだ。
Comet analysis Exponentially proliferating cells were cultured, treated with SDG (50 μM) at different time intervals, and then irradiated (2 Gy). Cells were processed for comet assay according to the manufacturer's instructions (Trevigen, Gaithersburg, MD). Briefly, cells (1 × 10 5 cells / mL in PBS) were mixed with LMAgarose® (1:10, v / v) and immediately pipetted onto CometSlide ™. The cells were then lysed (4 ° C., 30 minutes) and kept in the dark for rewinding (room temperature). Electrophoresis was performed at 18 volts (200 amperes) for 25 minutes in a horizontal electrophoresis unit. Slides were washed twice with DW, fixed with 70% ethanol, and dried at 45 ° C. DNA was stained with SYBR green (Trevigen). At least 150 cells per group were scored. Visual analysis of cells and comet tail length were measured using comet image analysis software (Comet Assy IV, Perceptive Instruments Ltd, Haverhill, UK). Images were captured with an Olympus IX51 fluorescent microscope using a monochrome CCD FireWire camera.

γ−H2AXの免疫染色およびフローサイトメトリー
γ−H2AXの免疫染色のために、細胞をカバーガラス上に播種し(5,000細胞/カバーガラス)、50μMのSDGで前処理し(6時間)、照射した(2Gy)。所望の時間間隔で、細胞を固定し(4%パラホルムアルデヒド)、洗浄してPBST(PBS+0.1%の5%ヤギ血清含有トリトンX−100、1%BSA)でブロッキングした。細胞をγ−H2AX一次抗体と共に(1:200)4℃で一晩インキュベートし、続けて、PBSTで洗浄し(3x5分)、二次抗体(Alexa fluor(登録商標)、Invitrogen,CA,USA)と共に室温で1時間インキュベートした。細胞核をDAPIで対比染色して蛍光顕微鏡下で可視化した。
Immunostaining and flow cytometry of γ-H2AX For γ-H2AX immunostaining, cells were seeded on coverslips (5,000 cells / coverslip), pretreated with 50 μM SDG (6 hours), Irradiated (2 Gy). At desired time intervals, cells were fixed (4% paraformaldehyde), washed and blocked with PBST (PBS + 0.1% Triton X-100 with 5% goat serum, 1% BSA). Cells are incubated with γ-H2AX primary antibody (1: 200) at 4 ° C. overnight, followed by washing with PBST (3 × 5 min) and secondary antibody (Alexa fluor®, Invitrogen, CA, USA) And incubated at room temperature for 1 hour. Cell nuclei were counterstained with DAPI and visualized under a fluorescence microscope.

FACS分析のために、細胞をトリプシン処理し、PBSで洗浄した。次に、細胞を45分間固定し(Fix/Perm緩衝液、eBioscience)、その後、透過洗浄バッファー(BioLegend,USA)を使って洗浄した。細胞を、Alexa fluor(登録商標)488(1:100v/v、Cell Signaling Technology,US)にコンジュゲートされたウサギモノクローナルホスホヒストンγ−H2AX(Ser139)抗体200μl中に再懸濁し、4℃で30分インキュベートした。細胞を洗浄緩衝液で再度洗浄し、分析した。CyAn ADP(Advanced Digital Processing)フローサイトメーター(Dako,Denmark)Coulter,Fullerton,CA)を使ってγ−H2AXを測定し、陽性細胞をSummit Software(Dako,Denmark)を使って定量した。   Cells were trypsinized and washed with PBS for FACS analysis. Cells were then fixed for 45 minutes (Fix / Perm buffer, eBioscience) and then washed with permeabilization wash buffer (BioLegend, USA). Cells are resuspended in 200 μl of rabbit monoclonal phosphohistone γ-H2AX (Ser139) antibody conjugated to Alexa fluor® 488 (1: 100 v / v, Cell Signaling Technology, US) and 30 ° C. at 30 ° C. Incubated for minutes. Cells were washed again with wash buffer and analyzed. Γ-H2AX was measured using CyAn ADP (Advanced Digital Processing) flow cytometer (Dako, Denmark) Coulter, Fullerton, Calif., And positive cells were quantified using Summit Software (Dako, Denmark).

アポトーシス細胞の形態学的検出
アポトーシス細胞は、核と細胞質の凝縮、膜の泡状突起物形成(blebbing)、細胞収縮、および核DNAの分解により形態学的に特徴付けられ、最初は大きな断片であり、その後はヌクレオソームの断片で、最終的には十分に包み込まれたアポトーシス小体が形成される。アポトーシスを受けている細胞のパーセンテージを、微小核の検出に使用したスライドから顕微鏡的に決定した(細胞遺伝学的損傷)。それぞれの実験毎(実験は2回行った)に、少なくとも500細胞を計数し、アポトーシス細胞パーセントを以下のように求めた:
%細胞死=N/Nx100
式中、Nはアポトーシス小体を伴う細胞の数、Nは分析した細胞の合計数である。
Morphological detection of apoptotic cells Apoptotic cells are characterized morphologically by nuclear and cytoplasmic condensation, membrane blebbing, cell contraction, and degradation of nuclear DNA, initially large fragments. Yes, followed by a fragment of nucleosomes, eventually forming a fully encapsulated apoptotic body. The percentage of cells undergoing apoptosis was determined microscopically from the slide used to detect micronuclei (cytogenetic damage). For each experiment (experiments were performed twice), at least 500 cells were counted and the percent apoptotic cells was determined as follows:
% Cell death = N a / N t x100
Where N a is the number of cells with apoptotic bodies and N t is the total number of cells analyzed.

定量的リアルタイムPCR(qPCR)による遺伝子発現分析
Applied Biosystems,Life Technologies(Carlsbad,CA)により提供されたTaqMan(登録商標)Probe−Based Gene Expression Assaysを使ってqPCRを行った。アポトーシス遺伝子のmRNA発現に対するSDG処理の効果を評価するために、Bax(Mm00432051_m1)およびBcl−2(Mm00477631_m1)に対する個別のTaqMan(登録商標)遺伝子発現アッセイを行った。
Gene expression analysis by quantitative real-time PCR (qPCR) qPCR was performed using TaqMan® Probe-Based Gene Expression Assays provided by Applied Biosystems, Life Technologies (Carlsbad, Calif.). To assess the effect of SDG treatment on apoptotic gene mRNA expression, separate TaqMan® gene expression assays for Bax (Mm00432051_m1) and Bcl-2 (Mm00477631_m1) were performed.

簡単に説明すると、細胞をSDG(50μM、6時間)で前処理し、照射した(2Gy)。全RNAをRNeasy Plus Mini Kit(Qiagen,Valencia,CA)を使って単離し、NanoDrop2000(ThermoFisher Scientific,Waltham,MA)を使って定量化した。その後、RNAからcDNAへの逆転写を、Applied Biosystems,Life Technologies(Carlsbad,CA)から提供されたHigh Capacity RNA to cDNAキットを使ってVeriti(登録商標)Thermal Cyclerで行った。qPCRを、StepOnePlus(商標)Real−Time PCR System(Applied Biosystems,Life Technologies,Carlsbad,CA)で反応ウエル当たり25ngのcDNAを使って行った。遺伝子発現データを18SリボソームRNAに対し正規化し、ΔΔC法により無処理対照試料に対し較正した。 Briefly, cells were pretreated with SDG (50 μM, 6 hours) and irradiated (2 Gy). Total RNA was isolated using RNeasy Plus Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) and quantified using NanoDrop2000 (ThermoFisher Scientific, Waltham, Mass.). Subsequently, reverse transcription from RNA to cDNA was performed on a Veriti® Thermal Cycler using a High Capacity RNA to cDNA kit provided by Applied Biosystems, Life Technologies (Carlsbad, Calif.). qPCR was performed on a StepOnePlus ™ Real-Time PCR System (Applied Biosystems, Life Technologies, Carlsbad, Calif.) using 25 ng of cDNA per reaction well. Gene expression data was normalized to 18S ribosomal RNA, were calibrated against untreated control sample by [Delta] [Delta] T method.

ウェスタンブロッティングによるアポトーシス検出
イムノブロッティングを用いて観察されるBax(アポトーシスプロモーター)、Bcl−2(アポトーシス阻害剤)、切断カスパーゼ3、および切断ポリ(アデノシンジホスフェートリボース)ポリメラーゼ(PARP)のレベルにより、マウス肺上皮細胞中のアポトーシスを決定した。簡単に説明すると、細胞をプロテアーゼ阻害剤を含むPBS中に溶解した。その後、細胞ライセートの免疫ブロット分析を、10ウエルSDS12%NuPAGEゲル(Invitrogen,Carlsbad California)使って行った。電気泳動を200Vで1時間行った。PolyScreen PV転写膜(PerkinElmer Life Sciences,Boston,MA)への転写を25ボルトで1時間行った。膜を5%脱脂粉ミルク含有燐酸塩緩衝食塩水中で一晩ブロッキングした。その後、脱脂粉ミルクを廃棄し、膜を一次抗体と共にインキュベートした。Bax、Bcl−2、切断カスパーゼ3、および切断PARPのタンパク質レベルを、BaxおよびBcl−2に対するウサギ抗マウスモノクローナル抗体、およびウサギ抗マウス切断カスパーゼ3(Asp175)モノクローナル抗体およびウサギポリクローナル抗切断PARP(214/215)切断部位特異的抗体を使って、製造業者(Cell Signaling Technology,Danvers,MA)推奨の希釈を用いて検出した。膜を5回洗浄した後、西洋ワサビペルオキシダーゼにコンジュゲートされた二次抗体中、室温で45分間インキュベートした。Western Lighting Chemiluminescence Reagent Plus(PerkinElmer Life Sciences,Boston,MA)を使って膜を発色させ、特異的二次抗体(Sigma,St.Louis,MO)により検出されたβ−アクチン発現レベルを使って添加量を調整した、特異的バンド(Baxに対し20kDa、Bcl−2に対し26kDa、切断カスパーゼ3に対し17/19kDa、および切断PARPに対し89kDa)の濃度測定スキャンにより定量した。
Apoptosis detection by Western blotting The level of Bax (apoptosis promoter), Bcl-2 (apoptosis inhibitor), cleaved caspase 3, and cleaved poly (adenosine diphosphate ribose) polymerase (PARP) observed using immunoblotting was determined by Apoptosis in lung epithelial cells was determined. Briefly, cells were lysed in PBS containing protease inhibitors. Subsequently, immunoblot analysis of cell lysates was performed using a 10-well SDS 12% NuPAGE gel (Invitrogen, Carlsbad California). Electrophoresis was performed at 200V for 1 hour. Transfer to a PolyScreen PV transfer membrane (PerkinElmer Life Sciences, Boston, Mass.) Was performed at 25 volts for 1 hour. The membrane was blocked overnight in phosphate buffered saline containing 5% nonfat dry milk. Thereafter, the skim milk powder was discarded and the membrane was incubated with the primary antibody. The protein levels of Bax, Bcl-2, cleaved caspase 3, and cleaved PARP were measured using the rabbit anti-mouse monoclonal antibody against Bax and Bcl-2, and the rabbit anti-mouse cleaved caspase 3 (Asp175) monoclonal antibody and the rabbit polyclonal anti-cleaved PARP (214 / 215) Cleavage site-specific antibody was used to detect using dilution recommended by the manufacturer (Cell Signaling Technology, Danvers, Mass.). The membrane was washed 5 times and then incubated for 45 minutes at room temperature in secondary antibody conjugated to horseradish peroxidase. Membrane color was developed using Western Lightning Chemiluminescence Reagent Plus (PerkinElmer Life Sciences, Boston, Mass.), And the amount of β-actin detected using a specific secondary antibody (Sigma, St. Louis, MO) was detected. Were quantified by densitometric scanning of specific bands (20 kDa for Bax, 26 kDa for Bcl-2, 17/19 kDa for cleaved caspase 3 and 89 kDa for cleaved PARP).

統計
データは平均値+/−標準誤差で表される。クローン原性アッセイの生存曲線をKaleidaGraphソフトウェア(4.0)を使って作製した。群間の統計的差異を一元配置分散分析(ANOVA)を使って決定した。統計的有意差が認められた場合(p<0.05)は、個々の比較をBonferroni/Dunn検定(Statview4.0)を使って行った。
Statistical data are expressed as mean +/- standard error. Clonogenic assay survival curves were generated using KaleidaGraph software (4.0). Statistical differences between groups were determined using one-way analysis of variance (ANOVA). When statistically significant differences were observed (p <0.05), individual comparisons were made using the Bonferroni / Dunn test (Statview 4.0).

結果
SDG処理は照射された一次肺細胞のコロニー形成能力を高める
クローン原性生存アッセイは、環境的および医薬的発癌性物質、電離放射線などへの暴露後の何らかの遺伝毒性のストレスを細胞が受けた後の細胞の増殖死を決定するために広く使用される。この実施例では、一次肺細胞(それぞれ、上皮細胞、内皮細胞および繊維芽細胞)のクローン形成能の放射線誘発性低下に対するSDG(10〜50μM)の前処理の効果を評価した。結果は、SDG(10〜50μM)単独では、それぞれの無処理対照細胞(100%)に比べて、3つ全ての細胞型のコロニー形成能力に対し何らの有害作用も誘発しなかったことを示す(図1A〜1C)。
Results SDG treatment enhances the ability of irradiated primary lung cells to colonize Clonogenic survival assays have caused cells to undergo some genotoxic stress after exposure to environmental and pharmaceutical carcinogens, ionizing radiation, etc. Widely used to determine later cell death. In this example, the effect of pretreatment with SDG (10-50 μM) on the radiation-induced reduction of the clonal ability of primary lung cells (epithelial cells, endothelial cells and fibroblasts, respectively) was evaluated. The results show that SDG (10-50 μM) alone did not induce any adverse effects on colony forming ability of all three cell types compared to each untreated control cell (100%). (FIGS. 1A-1C).

照射線処理は、上皮および内皮細胞のコロニー形成能力を線量依存的に有意に(p≦0.01)低下させた。細胞を照射前にSDGで処理した場合には、全ての処理群で生存率が有意に向上した(図7A、7B)。繊維芽細胞中のクローン形成能の放射線誘発性低下に対する最大の保護が、50μMのSDG前処理照射群で観察された(図7C)。したがって、我々は、SDGのこの特定の濃度を我々のその後の調査用に選択した。   Irradiation treatment significantly reduced the colony-forming ability of epithelial and endothelial cells in a dose-dependent manner (p ≦ 0.01). When cells were treated with SDG before irradiation, the survival rate was significantly improved in all treatment groups (FIGS. 7A and 7B). Maximum protection against radiation-induced loss of clonogenic potential in fibroblasts was observed in the 50 μM SDG pretreated irradiated group (FIG. 7C). We therefore selected this particular concentration of SDG for our subsequent investigation.

SDGは、照射一次肺細胞中でDNA SSBの形成を防ぐ
我々は、最初に、放射線生物学的に妥当な2Gyの照射後の全ての細胞型(内皮、上皮、繊維芽細胞)中でのDNA損傷の動力学を決定する調査を行った。予想通り、放射線曝露は、テイルモーメントの増加から明らかなように、それらのそれぞれの非照射対照細胞に比べて、全ての細胞型で有意なDNA損傷を誘発した。DNA損傷の程度は、照射後30分で最大であった。DNA損傷の程度は、照射後の時間が60分に達すると減少し、その後、照射後2時間までにさらに急に低下した。したがって、我々は、放射線誘発性DNA損傷に関連するさらなる調査のために30分間の時間間隔を選択した(図8A)。
SDG prevents the formation of DNA SSB in irradiated primary lung cells. We first consider DNA in all cell types (endothelium, epithelium, fibroblasts) after radiobiologically relevant 2Gy irradiation. A study was conducted to determine the kinetics of damage. As expected, radiation exposure induced significant DNA damage in all cell types compared to their respective unirradiated control cells, as evidenced by an increase in tail moment. The extent of DNA damage was greatest 30 minutes after irradiation. The degree of DNA damage decreased when the time after irradiation reached 60 minutes and then decreased more rapidly by 2 hours after irradiation. We therefore selected a 30 minute time interval for further investigation related to radiation-induced DNA damage (FIG. 8A).

放射線曝露(2Gy)により、非照射対照細胞に比べて、コメットテイル長さの有意な増加を生じた。細胞を、照射前に種々の時間間隔(0時間、2時間、4時間、6時間および24時間)で処理した。SDG(50μM)による細胞の前処理は、全ての時間間隔において、3つ全ての型の肺細胞中で放射線誘発性のコメットテイル長さを有意に抑制した。しかし、放射線誘発性DNAテイルモーメントに対する最大保護は、全ての細胞型で、照射の前の6時間のSDG処理において観察された(図8B)。照射された(SDGの存在および/または非存在下で)肺上皮細胞中の、コメットテイルの形成を示す代表的蛍光顕微鏡写真を図8Bの挿入図に示した。   Radiation exposure (2Gy) resulted in a significant increase in comet tail length compared to unirradiated control cells. Cells were treated at various time intervals (0 hours, 2 hours, 4 hours, 6 hours and 24 hours) prior to irradiation. Pretreatment of cells with SDG (50 μM) significantly suppressed radiation-induced comet tail length in all three types of lung cells at all time intervals. However, maximal protection against radiation-induced DNA tail moment was observed in all cell types during 6 hours of SDG treatment prior to irradiation (FIG. 8B). Representative fluorescence micrographs showing comet tail formation in irradiated (in the presence and / or absence of SDG) lung epithelial cells are shown in the inset of FIG. 8B.

SDG処置は、マウス一次肺細胞中でγ−H2AXフォーカスの形成を抑止する
SDGがDNA酸化損傷に対して保護できるかどうかという我々の仮説をさらに検証するために、γ−H2AXフォーカスの誘導に対するSDGの作用もまた評価した。
照射後のマウス一次肺細胞中のγ−H2AX形成により実証される、酸化的DNA損傷に対するSDG前処理の効果を、標準的顕微鏡生成画像解析(図9、10)およびフローサイトメトリー(図11)法の両方を使って評価した。蛍光顕微鏡分析の結果は、放射線(2Gy)暴露により3つ全ての細胞型でγ−H2AXフォーカスの形成の有意な増加が生じたことを示す(図9)。フォーカス/細胞の数は、照射後15分までに実質的に増加し、ピークは30分であったが(上皮、内皮および繊維芽細胞に対しそれぞれ、46.7%±0.5、33.6%±3.2および30.0%±1.4のγ−H2AX陽性細胞)、数は、依然として非照射対照細胞より有意に大きいとはいえ、曝露の1時間以内に著しく減少した。全ての値は、それらのそれぞれの非照射対照細胞に比べて有意に大きかった(全ての細胞型でp<0.005)(図9)。
SDG treatment inhibits the formation of γ-H2AX foci in mouse primary lung cells To further verify our hypothesis that SDG can protect against DNA oxidative damage, SDG for induction of γ-H2AX foci The effects of were also evaluated.
The effect of SDG pretreatment on oxidative DNA damage, demonstrated by γ-H2AX formation in mouse primary lung cells after irradiation, was analyzed by standard microscopic image analysis (FIGS. 9, 10) and flow cytometry (FIG. 11). Evaluation was made using both methods. Fluorescence microscopic analysis results show that radiation (2Gy) exposure resulted in a significant increase in the formation of γ-H2AX focus in all three cell types (FIG. 9). The number of focus / cells increased substantially by 15 minutes after irradiation and the peak was 30 minutes (46.7% ± 0.5, 33.3% for epithelium, endothelium and fibroblast, respectively). 6% ± 3.2 and 30.0% ± 1.4 γ-H2AX positive cells), although the number was significantly reduced within 1 hour of exposure, albeit still significantly greater than unirradiated control cells. All values were significantly greater than their respective non-irradiated control cells (p <0.005 for all cell types) (FIG. 9).

照射上皮細胞、内皮細胞および繊維芽細胞中のγ−H2AX陽性細胞の数が、それぞれ、22.7%±2.17、21.92%±2.88および22.1%±1.9に低下したので、SDG前処理(IR前に6時間)は、γ−H2AXの誘導を有意に低減した(上皮細胞でp<0.005、内皮細胞および繊維芽細胞でp<0.05)。SDGの前処理により3つ全ての型の肺細胞が放射線誘発性DNA鎖切断から保護されたので、γ−H2AXフォーカスの形成から細胞を保護するSDGの能力は、細胞型と無関係であるように思われた。図10は、一次肺上皮細胞中のγ−H2AX陽性細胞の顕微鏡分析の代表的蛍光顕微鏡写真を示す。   The numbers of γ-H2AX positive cells in irradiated epithelial cells, endothelial cells and fibroblasts were 22.7% ± 2.17, 21.92% ± 2.88 and 22.1% ± 1.9, respectively. As reduced, SDG pretreatment (6 hours before IR) significantly reduced the induction of γ-H2AX (p <0.005 for epithelial cells and p <0.05 for endothelial and fibroblasts). Since the pretreatment of SDG protected all three types of lung cells from radiation-induced DNA strand breaks, the ability of SDG to protect cells from the formation of γ-H2AX foci is independent of cell type It seemed. FIG. 10 shows representative fluorescence micrographs of microscopic analysis of γ-H2AX positive cells in primary lung epithelial cells.

放射線曝露後のγ−H2AX陽性細胞の誘導の抑制に対するSDGの保護作用を、フローサイトメトリーを使ってさらに確認した。予想通り、照射後にγ−H2AX陽性細胞の誘導において類似のパターンが観察されたが、γ−H2AX陽性細胞の数は、すべての細胞型でSDG前処理により有意に抑止された(図11)。   The protective effect of SDG against inhibition of induction of γ-H2AX positive cells after radiation exposure was further confirmed using flow cytometry. As expected, a similar pattern was observed in the induction of γ-H2AX positive cells after irradiation, but the number of γ-H2AX positive cells was significantly suppressed by SDG pretreatment in all cell types (FIG. 11).

SDG処理は一次肺細胞のIR誘発性アポトーシス死を防ぐ
アポトーシスの観点からSDGの細胞保護効果を調査するために、顕微鏡による可視化のために細胞核をDAPIで染色し、計数した。顕微鏡分析は、対照細胞はインタクトクロマチンを有した(アポトーシス細胞、約4〜5%)が、放射線曝露はアポトーシス細胞のパーセンテージを、時間および線量依存的に有意に(p≦0.05)増加させたことを示した。24時間で、アポトーシス細胞のパーセンテージは、上皮および内皮細胞中で、それぞれ、13.9%±1.08および15.1%±1.95であると観察された。図12(AおよびB)で明らかなように、SDG前処理(50μM)は、アポトーシス細胞のパーセンテージのにおけるIR誘発性の増加を有意に(p≦0.05)阻止した(上皮および内皮細胞中で、それぞれ9.9%±1.08および10.71%±1.45アポトーシス細胞)。放射線曝露により24時間および48時間でそれぞれアポトーシス細胞の36.4%および41.8%の著しい増大が生じたことから、繊維芽細胞が最も感受性であることが明らかになった。重要なのは、上皮および内皮細胞で示されるように、SDGによる前処理が、肺繊維芽細胞中でもアポトーシスの程度を有意に低減したことである(図12C)。
SDG treatment prevents IR-induced apoptotic death of primary lung cells To investigate the cytoprotective effect of SDG from the viewpoint of apoptosis, cell nuclei were stained with DAPI and counted for microscopic visualization. Microscopic analysis showed that control cells had intact chromatin (apoptotic cells, approximately 4-5%), but radiation exposure significantly increased the percentage of apoptotic cells in a time and dose dependent manner (p ≦ 0.05). It showed that. At 24 hours, the percentage of apoptotic cells was observed to be 13.9% ± 1.08 and 15.1% ± 1.95 in epithelial and endothelial cells, respectively. As can be seen in FIGS. 12 (A and B), SDG pretreatment (50 μM) significantly (p ≦ 0.05) blocked the IR-induced increase in the percentage of apoptotic cells (in epithelial and endothelial cells). At 9.9% ± 1.08 and 10.71% ± 1.45 apoptotic cells, respectively). Radiation exposure produced a significant increase of 36.4% and 41.8% of apoptotic cells at 24 and 48 hours, respectively, making it clear that fibroblasts are the most sensitive. Importantly, as shown in epithelial and endothelial cells, pretreatment with SDG significantly reduced the extent of apoptosis even in lung fibroblasts (FIG. 12C).

SDG処置はマウス一次肺上皮細胞中でアポトーシスの制御因子の発現を変更する
DNA損傷および細胞死を抑制するSDGの放射線防護効果をさらに明らかにするために、我々は、SDGがアポトーシス促進性および抗アポトーシス性の制御因子タンパク質の比率を変化させ得ると仮定した。したがって、我々は、放射線の存在下または非存在下での肺細胞のSDG処理がBaxおよびBcl−2の遺伝子発現を変更するかどうか、およびこれらの変化がタンパク質レベルでの変化に繋がるかどうかを試験した。このために、肺上皮、内皮および繊維芽細胞をSDG(50μM)で処理し、酵素mRNAレベルをIR後の6、24、および48時間でqPCRにより評価した(図13AおよびB)。我々は、2Gyにより、IR後の24時間および48時間でアポトーシス促進性Bax mRNAレベルの約11倍の増加が生じ、これはSDG前処理により有意に(p<0.05)抑制されたことを観察した。あるいは、抗アポトーシス性Bcl−2 mRNAレベルは放射線曝露により変化することはなく、むしろ、SDG前処理細胞において、IR処理後の24時間および48時間で、それぞれ6.6および3.5倍増加した。BaxおよびBcl−2 mRNAレベルにおける変化のウェスタンブロット分析によるタンパク質検証時に、我々は、BaxおよびBcl−2タンパク質両方のレベルがその後増加し、SDG前処理細胞中ではそれらのレベルが減少する傾向にあることを見出した(図13Cは代表的ブロットを示し、13Dと13Eは、バンド密度の定量を示す)。SDGにより観察された放射線防護の裏にある根源的な機序をさらに調査するために、我々は、アポトーシスシグナル伝達カスケードに関連する重要なタンパク質:実行役である切断カスパーゼ3および切断PARPのレベルの変更におけるSDGの効果を評価した。全体として、切断カスパーゼ3および切断PARPのレベルは、IRの6、24、および48時間後に照射細胞中で有意に増加し、SDG前処理細胞中ではそれらのレベルは減少する傾向にあった(図14Aは、代表的ブロットを示し、14Bおよび14Cはバンド密度の定量を示す)。
SDG treatment alters the expression of regulators of apoptosis in mouse primary lung epithelial cells To further elucidate the radioprotective effects of SDG that suppress DNA damage and cell death, we It was hypothesized that the ratio of apoptotic regulator protein could be changed. Therefore, we investigated whether SDG treatment of lung cells in the presence or absence of radiation alters Bax and Bcl-2 gene expression and whether these changes lead to changes at the protein level. Tested. For this, lung epithelium, endothelium and fibroblasts were treated with SDG (50 μM) and enzyme mRNA levels were assessed by qPCR at 6, 24 and 48 hours after IR (FIGS. 13A and B). We found that 2Gy produced an approximately 11-fold increase in proapoptotic Bax mRNA levels at 24 and 48 hours after IR, which was significantly (p <0.05) suppressed by SDG pretreatment. Observed. Alternatively, anti-apoptotic Bcl-2 mRNA levels were not altered by radiation exposure, but rather increased 6.6 and 3.5-fold in SDG pretreated cells at 24 and 48 hours after IR treatment, respectively. . During protein validation by Western blot analysis of changes in Bax and Bcl-2 mRNA levels, we tend to subsequently increase both Bax and Bcl-2 protein levels and decrease their levels in SDG pretreated cells (Figure 13C shows a representative blot, 13D and 13E show quantification of band density). In order to further investigate the underlying mechanisms behind the radioprotection observed by SDG, we determined that the key proteins involved in the apoptotic signaling cascade: the levels of cleaved caspase 3 and cleaved PARP that act as actors The effect of SDG on change was evaluated. Overall, cleaved caspase 3 and cleaved PARP levels increased significantly in irradiated cells at 6, 24, and 48 hours after IR, and their levels tended to decrease in SDG pretreated cells (FIG. 14A shows a representative blot, 14B and 14C show quantification of band density).

考察
この実施例中で、我々は、FSリグナンSDGがマウス一次肺細胞を、放射線誘発性DNA酸化損傷およびアポトーシス死に対し保護することを示した。我々は、SDG前処理が、クローン原性生存により測定されるようにIR誘発性細胞傷害性を改善するのみでなく、肺細胞中でDNA鎖切断(DSBおよびSSB)および細胞死の誘導も減らすことを認めた。重要なのは、アポトーシスの調節に関連する遺伝子の発現もSDG処置により変えられたことである。これらの知見は、SDGが放射線シナリオにおいて、および放射線療法の治療指数の改善において、非毒性放射線防護剤として有用であり得ることを示唆する。
Discussion In this example, we showed that FS lignan SDG protects mouse primary lung cells against radiation-induced DNA oxidative damage and apoptotic death. We not only improve SDG pre-treatment as measured by clonogenic survival but also reduce induction of DNA strand breaks (DSB and SSB) and cell death in lung cells Admitted. Importantly, the expression of genes associated with the regulation of apoptosis was also altered by SDG treatment. These findings suggest that SDG may be useful as a non-toxic radioprotectant in radiation scenarios and in improving the therapeutic index of radiation therapy.

IR誘発性細胞死は細胞の放射線感受性の古典的マーカーであり、これは、クローン原性生存の喪失により特徴付けられる。同様に、我々はまた、3つ全てのマウス肺細胞中でクローン形成能の放射線量依存的な低下にも注目した。このクローン形成能の低下は、SDG前処理により有意に減弱化された(図7)。細胞DNAは、細胞におけるIR誘発性損傷の主要標的である。曝露中に生成されたROSは、細胞DNA中で一連の変化を引き起こし、これは、変異、塩基傷害、架橋結合、SSBおよびDSBの範囲に及ぶ。DNA中の損傷は、置き換えることはできず、したがって修復する必要があり、未修復のまま残されると、細胞はアポトーシスまたは壊死の誘導を起こすかも知れない。したがって、標的細胞DNAの保護は、遺伝毒性の侵襲に対する第1選択の防御を与える。ROS生成は、曝露の数秒以内に起こり、照射後数分間持続する。したがって、即時DNA損傷などの初期放射線反応は、放射線曝露後の数分以内に起こる。同様に、照射された細胞の時間依存性動力学的調査で、我々はまた、コメットテイル長さからも明らかなように、DNA鎖切断の程度は30分以内にその最大レベルに達し、その後下がることを認めた(図8A)。   IR-induced cell death is a classic marker of cellular radiosensitivity, which is characterized by a loss of clonogenic survival. Similarly, we also noted a radiation dose dependent decrease in clonogenic potential in all three mouse lung cells. This decrease in clonogenic ability was significantly attenuated by SDG pretreatment (FIG. 7). Cellular DNA is a major target for IR-induced damage in cells. The ROS generated during exposure causes a series of changes in cellular DNA, which ranges from mutations, base damage, cross-linking, SSB and DSB. Damage in the DNA cannot be replaced and therefore needs to be repaired, and if left unrepaired, the cell may induce apoptosis or necrosis. Thus, protection of target cell DNA provides a first-line defense against genotoxic invasion. ROS generation occurs within seconds of exposure and persists for several minutes after irradiation. Thus, initial radiation reactions such as immediate DNA damage occur within minutes after radiation exposure. Similarly, in time-dependent kinetic studies of irradiated cells, we also show that the extent of DNA strand breaks reaches its maximum level within 30 minutes and then decreases, as evidenced by the length of the comet tail This was confirmed (FIG. 8A).

コメットアッセイは、細胞レベルでのDNA損傷/修復の検出に対し感受性の高い技術であり、DNA鎖切断の研究に広く使用されてきた。ポリフェノールは、ROS媒介性の酸化的DNA損傷を低減することにより、放射線の有害な作用から正常組織または細胞を保護する能力を有する。この調査では、標準的アルカリコメットアッセイを用いることにより、我々はまた、マウス一次肺細胞中のIR誘発性SSBに対するSDGの役割も評価した。我々の結果は、クリシンやエピカテキンなどの他のフェノール成分に関する同様の放射線誘発性DNA SSBからの保護効果を示す、他の報告と一致する。   The comet assay is a sensitive technique for the detection of DNA damage / repair at the cellular level and has been widely used for DNA strand break studies. Polyphenols have the ability to protect normal tissues or cells from the harmful effects of radiation by reducing ROS-mediated oxidative DNA damage. In this study, we also evaluated the role of SDG on IR-induced SSB in mouse primary lung cells by using a standard alkaline comet assay. Our results are consistent with other reports showing similar radiation-induced DNA SSB protective effects on other phenolic components such as chrysin and epicatechin.

SSBは細胞により容易に修復されるが、DSBは細胞が修復するにはより困難であり、突然変異を生ずる可能性がより高く、したがって、DSBはたいていの場合、致死細胞イベントを意味する。H2AX分子は、照射により導入されたそれぞれのDNA二重鎖切断に関してメガベース長のクロマチンドメインに沿ってリン酸化(γ−H2AX)され、γ−H2AXの喪失または脱リン酸化はDNA修復と時間的に相関する。我々は、ここで、3つ全ての型の試験した細胞で、SDGがIR誘発性DSBから細胞DNAを保護したことを報告する。我々の結果は、リスベラトロールおよび緑茶カテキンなどのポリフェノールがIR誘発性DNA鎖切断から細胞を保護することを同様に示すいくつかの他の調査と一致する。しかし、放射線の比存在下では、SDGは、これらのいずれの細胞においても、何ら毒作用を示さなかった。DNA酸化損傷は多くの癌への前駆物質であると考えられるので、抗酸化剤として作用するSDGによるこのような損傷の減少を癌のリスクの減少に繋げることができる。   Although SSB is easily repaired by cells, DSB is more difficult for cells to repair and is more likely to mutate, and thus DSB often means a lethal cell event. H2AX molecules are phosphorylated (γ-H2AX) along the megabase long chromatin domain for each DNA double strand break introduced by irradiation, and loss or dephosphorylation of γ-H2AX is temporally related to DNA repair. Correlate. We now report that SDG protected cellular DNA from IR-induced DSB in all three types of tested cells. Our results are consistent with several other studies that also show that polyphenols such as resveratrol and green tea catechin protect cells from IR-induced DNA strand breaks. However, in the presence of radiation ratio, SDG did not show any toxic effect on any of these cells. Since DNA oxidative damage is believed to be a precursor to many cancers, the reduction of such damage by SDG acting as an antioxidant can lead to a reduction in cancer risk.

細胞および組織でのIR誘発性アポトーシスは、一部は細胞中のDNA損傷の誘発によるものであることが知られている。いくつかの機序(O6−メチルグアニン、塩基Nアルキル化、嵩高いDNA付加物、DNA架橋)がDNA損傷依存アポトーシスに関与しているが、DNA二重鎖切断がアポトーシス細胞死の誘発において主要な役割を果たす。この調査では、SDGによる細胞の前処理が、肺細胞中の放射線誘発性アポトーシスに対し保護し、コメットテイル長さおよびγ−H2AXフォーカス形成を抑制した。したがって、放射線誘発性アポトーシス細胞死に対するSDGの保護効果は、細胞の酸化ストレスを減らすその能力、イオン恒常性の修復およびDNA損傷を防ぐその能力に起因するのであろう。これらの知見は、我々のマウスの虚血再灌流および放射線誘発性組織損傷の調査における食用全粒粉亜麻仁の抗アポトーシス特性と一致し、SDGを、組織中の保護的な抗アポトーシス効果を媒介する亜麻仁中の有望な生理活性成分として示唆している。   It is known that IR-induced apoptosis in cells and tissues is due in part to the induction of DNA damage in the cells. Several mechanisms (O6-methylguanine, base N alkylation, bulky DNA adduct, DNA cross-linking) are involved in DNA damage-dependent apoptosis, but DNA double-strand breaks are major in inducing apoptotic cell death Play an important role. In this study, pretreatment of cells with SDG protected against radiation-induced apoptosis in lung cells and suppressed comet tail length and γ-H2AX focus formation. Thus, the protective effect of SDG against radiation-induced apoptotic cell death may be attributed to its ability to reduce cellular oxidative stress, repair ion homeostasis and prevent DNA damage. These findings are consistent with the anti-apoptotic properties of edible whole-grain flaxseed in the investigation of ischemia-reperfusion and radiation-induced tissue damage in our mice, and SDG mediates a protective anti-apoptotic effect in tissue. It is suggested as a promising bioactive ingredient.

IRは細胞環境中の抗酸化酵素のレベルを低下させるので、抗酸化剤による細胞の前処理は、ROSをさらに妨害し、それにより、ROSと生体分子との相互作用のリスクを減らす。前の実施例では、我々は、亜麻仁リグナン複合体を含む食餌での動物の予備給餌が、マウス肺中の保護的第2相抗酸化酵素のレベルを高めたことを以前に報告した。これらの作用に対する仮定上の機序は、抗酸化剤応答配列(ARE)媒介性の転写誘導の活性化を含む。さらに、Nrf2はまた、酸化ストレス媒介性細胞傷害性に対する保護に関与する種々の抗酸化酵素のデノボ合成を開始させる。いくつかの他の報告はまた、クルクミンおよびEGCGなどのポリフェノールが、第2相抗酸化酵素を誘導するそれらの能力により示唆される、酸化ストレスに対する保護作用を発揮することを示唆している。   Since IR reduces the level of antioxidant enzymes in the cellular environment, pretreatment of cells with antioxidants further interferes with ROS, thereby reducing the risk of interaction between ROS and biomolecules. In the previous example, we previously reported that pre-feeding animals with a diet containing flaxseed lignan complex increased the level of protective phase 2 antioxidant enzymes in mouse lungs. A hypothetical mechanism for these actions involves antioxidant response element (ARE) -mediated activation of transcription induction. In addition, Nrf2 also initiates de novo synthesis of various antioxidant enzymes involved in protection against oxidative stress-mediated cytotoxicity. Several other reports also suggest that polyphenols such as curcumin and EGCG exert protective effects against oxidative stress, suggested by their ability to induce phase 2 antioxidant enzymes.

SDGが、DNAに対するその抗酸化特性および保護効果によりマウス一次肺細胞中の細胞死を減らすということは、結果から明らかである。我々の調査結果は、ザクロ中で見つけられた一種のポリフェノールであるエラグ酸がHO−1およびNrf−2遺伝子の発現上昇を介してUVA誘発性酸化ストレスおよびアポトーシスからヒトケラチノサイトを保護することを報告したHseuらの結果(Food Chem Toxicol 2012,50:1245)を裏付ける。我々の調査は、IR誘発性酸化損傷およびアポトーシス細胞死の抑制におけるSDGの放射線防護作用は、抗酸化防御系の直接誘導による可能性があるという新しい証拠を提供する。   It is clear from the results that SDG reduces cell death in mouse primary lung cells due to its antioxidant properties and protective effects on DNA. Our findings report that ellagic acid, a type of polyphenol found in pomegranate, protects human keratinocytes from UVA-induced oxidative stress and apoptosis through elevated expression of HO-1 and Nrf-2 genes The results of Hseu et al. (Food Chem Toxicol 2012, 50: 1245). Our investigation provides new evidence that the radioprotective effects of SDG in suppressing IR-induced oxidative damage and apoptotic cell death may be due to direct induction of the antioxidant defense system.

まとめると、これらの結果は、亜麻仁中の亜麻仁リグナンSDGが、動物調査で観察された全粒粉の保護的効果に寄与すると思われる強力な放射線防護特性を有することを示す。   Taken together, these results indicate that flaxseed lignan SDG in flaxseed has strong radioprotective properties that appear to contribute to the protective effect of whole grain observed in animal studies.

実施例3
セコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)は次亜塩素酸イオンを除去する:放射線からのゲノムDNAのSDGによる保護の新規機序
強力な酸化剤である次亜塩素酸(HOCl)は、生理学的に存在する塩化物イオンと過酸化水素(H)との間の反応を触媒する活性化ミエロペルオキシダーゼによって好中球により生成される。活性化好中球はHおよびスーパーオキシドアニオンOを生成する。生理的pHで、HOClおよび次亜塩素酸イオン(ClO)の両方の混合物が存在する。HOClは酸化的損傷により微生物を死滅させる。しかし、過剰な産生は組織への損傷を引き起こすことが知られている。次亜塩素酸塩はアデニンヌクレオチドを修飾し、クロラミンの形成が起こり、これが好中球媒介毒性の主要な機序であると思われる。
Example 3
Secoisolarisiresinol diglucoside (SDG) removes hypochlorite ions: a novel mechanism of SDG protection of genomic DNA from radiation The powerful oxidant hypochlorous acid (HOCl) is physiological Produced by neutrophils by activated myeloperoxidase, which catalyzes the reaction between chloride ions present in water and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). Activated neutrophils H 2 O 2 and superoxide anion O 2 · - to generate. At physiological pH, there is a mixture of both HOCl and hypochlorite ions (ClO ). HOCl kills microorganisms by oxidative damage. However, excessive production is known to cause tissue damage. Hypochlorite modifies adenine nucleotides, resulting in the formation of chloramine, which appears to be the primary mechanism of neutrophil-mediated toxicity.

HOClおよびその共役塩基ClOは、アミノ酸、ペプチド、および脂質を酸化し、細胞DNAおよびRNA中の塩基を塩素化することが示されている。HOCl/ClOの反応により、グアニンおよびチミンの環内−NH基ならびにグアニン、アデニンおよびシトシン誘導体のNH基の位置でプリンおよびピリミジンヌクレオチドの両方が修飾され、(RNHCl)およびRR’NClなどのクロラミンが形成される。一次修飾塩基は、SKM−1細胞のDNAおよびRNA中の5−クロロシトシン、8−クロロアデニンおよび8−クロログアニンであることがわかった。 HOCl and its conjugate base ClO have been shown to oxidize amino acids, peptides, and lipids and to chlorinate bases in cellular DNA and RNA. The HOCl / ClO reaction modifies both purine and pyrimidine nucleotides at the position of the guanine and thymine endocyclic —NH groups and the NH 2 group of guanine, adenine and cytosine derivatives, such as (RNHCl) and RR′NCl Chloramine is formed. The primary modified bases were found to be 5-chlorocytosine, 8-chloroadenine and 8-chlorologinine in SKM-1 cell DNA and RNA.

γ線は原子および分子を電離できることが知られている。生物学的系または溶液中では、電離放射線はヒドロキシルラジカル(・OH)を生成し、これが、脂質、タンパク質およびDNAを含む細胞成分に対する電離放射線誘発性損傷の発生源であると考えられている。しかし、これらの極めて不安定なラジカルは、生理液中に極めて高濃度で存在するClイオンにより除去され得る。これにより反応性塩素含有中間体が生成され、この中で相対的に安定なClOが放射線由来毒物である。塩化物含有溶液では、ClOおよびその他の酸化的性質の活性な塩素誘導体が放射線分解の生成物として形成される。それらは、生物の生理的な機能の抑制に寄与し得る。したがって、我々は、放射線誘発性のDNAまたはタンパク質損傷は、一部は、放射線生成ClOにより媒介されるということを提案する。 It is known that gamma rays can ionize atoms and molecules. In biological systems or solutions, ionizing radiation generates hydroxyl radicals (.OH), which are believed to be the source of ionizing radiation-induced damage to cellular components including lipids, proteins and DNA. However, these extremely unstable radicals can be removed by Cl ions present at very high concentrations in physiological fluids. This produces a reactive chlorine-containing intermediate, in which relatively stable ClO is a radiation-derived poison. In chloride-containing solutions, ClO - and other oxidative active chlorine derivatives are formed as products of radiolysis. They can contribute to the suppression of the physiological functions of the organism. We therefore propose that radiation-induced DNA or protein damage is mediated in part by radiation-generated ClO .

化学的に合成したSDGの2つのジアステレオマーは、それらの抗酸化特性、フリーラジカル除去特性およびDNA保護特性において同等効力であることが最近示された。本調査は、非常に新規で特異的な蛍光プローブを使って、生理食塩水中でγ線誘発性ClO生成からのDNAの放射線防護に関してSDGを評価する。次亜塩素酸塩特異的3’−(p−アミノフェニル)フルオレセイン(AFP)およびヒドロキシルラジカル感受性3’−(p−ヒドロキシフェニル)フルオレセイン(HPF)は、上記活性酸素種(ROS)の測定に関し、より大きな特異性および再現性を提供する。 Two diastereomers of chemically synthesized SDG have recently been shown to be equally potent in their antioxidant properties, free radical scavenging properties and DNA protection properties. This study, very using novel fluorescent probes specific, saline by γ ray induced ClO - evaluating the SDG respect radiation protection of DNA from generation. Hypochlorite-specific 3 ′-(p-aminophenyl) fluorescein (AFP) and hydroxyl radical sensitive 3 ′-(p-hydroxyphenyl) fluorescein (HPF) are related to the measurement of reactive oxygen species (ROS), Provides greater specificity and reproducibility.

材料と方法
化学薬品
ROS標識プローブAPFおよびHPF、プラスミドDNA(pBR322)、1kb plus DNAラダーをInvitrogen(Life Technologies,Carlsbad,CA)から購入した。
Materials and Methods Chemicals ROS-labeled probes APF and HPF, plasmid DNA (pBR322), 1 kb plus DNA ladder were purchased from Invitrogen (Life Technologies, Carlsbad, Calif.).

次亜塩素酸塩の測定
PBS中のROSプローブAFPおよびHPFの蛍光を、次亜塩素酸塩の存在下またはγ線曝露後に490nm/515nmで励起/発光にて測定した。データは、相対蛍光単位(RFU)として表す。
Measurement of hypochlorite The fluorescence of the ROS probes AFP and HPF in PBS was measured by excitation / emission at 490 nm / 515 nm in the presence of hypochlorite or after gamma exposure. Data are expressed as relative fluorescence units (RFU).

タウリンクロラミンの測定による次亜塩素酸塩のγ線誘発性生成
タウリンの塩素化をTMBアッセイを使って測定した。データはタウリンクロラミン(吸光度)ならびにClO濃度(μM)として表される。
Gamma-ray-induced formation of hypochlorite by measuring taurine chloramine Taurine chlorination was measured using a TMB assay. Data are expressed as taurine chloramine (absorbance) as well as ClO concentration (μM).

仔ウシ胸腺およびプラスミドDNAへの次亜塩素酸塩誘発性損傷
仔ウシ胸腺またはプラスミドDNAを次亜塩素酸塩と共に37℃で2時間インキュベートした。DNA試料をアガロース(1%)ゲル電気泳動に供し、分析した。
Hypochlorite-induced damage to calf thymus and plasmid DNA Calf thymus or plasmid DNA was incubated with hypochlorite at 37 ° C. for 2 hours. DNA samples were subjected to agarose (1%) gel electrophoresis and analyzed.

2−アミノプリン(2−AP)の次亜塩素酸塩誘発性塩素化の測定
PBS中の2−APを次亜塩素酸塩に暴露し、260〜390nmで、374nmに最大発光を有する蛍光スペクトルを記録した。2−APの%変化を計算した。
Measurement of hypochlorite-induced chlorination of 2-aminopurine (2-AP) Fluorescence spectrum with 2-AP in PBS exposed to hypochlorite and maximum emission at 374 nm from 260 to 390 nm Was recorded. 2-% change in AP was calculated.

データの統計分析
得られたデータは、平均値±標準偏差として表される。データを、Statview Programを用いるボンフェローニの補正を使い、事後比較による一元配置分散分析(ANOVA)に供した。p値≦0.05を有意と見なした。
Statistical analysis of data Data obtained are expressed as mean ± standard deviation. Data were subjected to one-way analysis of variance (ANOVA) with post hoc comparison using Bonferroni's corrections using the Statview Program. A p value ≦ 0.05 was considered significant.

結果
この調査で、我々は、生理溶液中での放射線曝露からのDNA保護の可能な機序として、放射線誘発性ClOを除去するSDGの能力を調べた。
Results In this study, we as a possible mechanism of DNA protection from radiation exposure in a physiological solution, radiation-induced ClO - examined the ability of SDG to remove.

SDGは次亜塩素酸イオンを除去する
選択したフルオロプローブの特異性を、次亜塩素酸ナトリウムを使って評価した。図15Aは、ClO濃度(1〜4μM)の増加に伴うAPFの蛍光強度の線形増加を示す。重要なことに、HPF蛍光強度の増加はごくわずかに過ぎず、APFの蛍光は主としてClO依存性であることを示している。ClO用量を、その後の実験のために、この範囲内となるように選択した。次に、SDG(市販)により、ClOを除去するSDGの能力を評価した。実際に、SDGはClOを用量依存的に低減させた(図15B)。最後に、我々は、合成SDGジアステレオマーSDG(S,S)およびSDG(R,R)のClO除去効果を評価した。0.5μMで、SDG(R、R)およびSDG(S、S)、ならびにSDG(市販)は、ClO除去剤として確立されているシリビニンに類似の、同等の効力でClOを除去した(図15C)。
SDG removes hypochlorite ions The specificity of selected fluoroprobes was evaluated using sodium hypochlorite. FIG. 15A shows a linear increase in the fluorescence intensity of APF with increasing ClO concentration (1-4 μM). Importantly, the increase in HPF fluorescence intensity is negligible, indicating that the fluorescence of APF is primarily ClO - dependent. The ClO dose was selected to be within this range for subsequent experiments. Next, the SDG (commercially available), ClO - to assess the ability of SDG to remove. Indeed, SDG reduced ClO in a dose-dependent manner (FIG. 15B). Finally, we evaluated the ClO - removal effect of synthetic SDG diastereomers SDG (S, S) and SDG (R, R). In 0.5μM, SDG (R, R) and SDG (S, S), and SDG (commercially available) is, ClO - similar to silibinin being established as a removing agent, ClO at equipotent - was removed ( FIG. 15C).

SDGはγ線誘発性次亜塩素酸塩を除去する
APFの蛍光強度の増加により明らかなように、放射線はClOを線量依存的に生成する。特に、50Gyのγ線誘発性APFおよびHPF(図16A)は、SDGにより用量依存的に減少した(図16AおよびB)。APF蛍光の低下の最初の傾斜(1,816.30)は、HPF(695.75)に比べてより大きく、ClOに対するSDGの選択的除去効果を示す(挿入図、図16A)。APFに対するSDGの効果は、HPFに比べて、有意により顕著であった(図16B)。SDGは、APF(図16C)およびHPF(図16D)蛍光の増加により示される、放射線曝露(25および50Gy)由来のClO生成を低減させた(p<0.05)。APF/HPF比率はSDGにより低下し、ClOの選択的除去を示す。
SDG, as evidenced by an increase in fluorescence intensity of the APF to remove γ-ray induced hypochlorite, radiation ClO - generates the in dose-dependent manner. In particular, 50 Gy gamma-induced APF and HPF (FIG. 16A) were dose-dependently reduced by SDG (FIGS. 16A and B). The first slope of decrease in APF fluorescence (1,816.30) is greater compared to HPF (695.75), indicating a selective removal effect of SDG on ClO (inset, FIG. 16A). The effect of SDG on APF was significantly more pronounced compared to HPF (FIG. 16B). SDG reduced ClO production from radiation exposure (25 and 50 Gy), indicated by increased APF (FIG. 16C) and HPF (FIG. 16D) fluorescence (p <0.05). The APF / HPF ratio is decreased by SDG, indicating selective removal of ClO .

タウリンの塩素化としての次亜塩素酸塩の放射線量依存的増加
放射線誘発性ClOが生物学的分子中のNH基を塩素化することを確定するために、我々は、タウリンの放射線誘発性塩素化について評価した。結果(図16E)は、生理食塩水中では、50、100、および200Gyでγ線がタウリンクロラミン形成を有意に高め、γ線がClO生成を誘発し、これは塩化物濃度に依存したことを示す(図16F)。この結果は、放射線が生理的溶液中で、生体分子に損害を与えることが可能なClOを誘導するという強力な証拠を提供する。
Hypochlorite dose dependent increase radiation induced ClO in the chlorination of taurine - for is determined that the chlorinating NH groups in biological molecules, we radiation induced taurine Chlorination was evaluated. The results (FIG. 16E) show that, in saline, γ-rays significantly increased taurine chloramine formation at 50, 100, and 200 Gy, and γ-rays induced ClO production, which was dependent on chloride concentration. Shown (FIG. 16F). This result provides strong evidence that radiation induces ClO in physiological solutions that can damage biomolecules.

SDGは仔ウシ胸腺およびプラスミドDNAへの次亜塩素酸塩誘発性損傷を保護する
我々は、ClOがゲノム(図17A〜D)およびプラスミド(図17E〜F)DNAに対し損傷を誘発するかどうかを明確にした。実際に、ClOはDNA断片化を用量依存的に誘発し(図17A、B)、低分子量断片が増加した。0.5mM次亜塩素酸塩1.0μMに暴露されたゲノムDNAに対する損傷は、すべてのSDG(市販または合成)により、既知の抗酸化剤のケルセチンおよびClO除去剤のシリビニンと同等のレベルまで低減された(図17C、D)。同様に、ClOによるプラスミドDNAに対する損傷も、SDGにより低減された(図17E、F)。特に、我々は、アガロースゲル電気泳動で異なる移動パターンを有する、損傷を受けたオープンコイルDNAと比べて、スーパーコイル(SC)プラスミドDNAの量を評価した。25μMでのSDGの存在により、プラスミドDNAに対するClO誘発性損傷が低減され、DNAはOC型(18.6%±9.4%)に比べて大部分がスーパーコイル型(81.3%±9.4%)で保存された。
Or induces damage to the genome (Figure 17A~D) and plasmid (Fig 17E~F) DNA - SDG is we protect the hypochlorite-induced damage to the calf thymus and plasmid DNA, ClO Clarified. Indeed, ClO induced DNA fragmentation in a dose-dependent manner (FIGS. 17A, B) and increased low molecular weight fragments. Damage to genomic DNA exposed to 0.5mM hypochlorite 1.0μM is by all SDG (commercially available or synthesized), known anti quercetin oxidant and ClO - up Remover silibinin comparable level Reduced (FIGS. 17C, D). Similarly, damage to plasmid DNA by ClO was also reduced by SDG (FIGS. 17E, F). In particular, we evaluated the amount of supercoiled (SC) plasmid DNA compared to damaged open-coil DNA, which has a different migration pattern on agarose gel electrophoresis. The presence of SDG at 25 μM reduces ClO - induced damage to plasmid DNA, and the DNA is mostly supercoiled (81.3% ± 9%) compared to OC (18.6% ± 9.4%). 9.4%).

2−APの次亜塩素酸塩誘発性塩素化に対するSDGの保護効果
DNAへのClOの損傷がヌクレオベース修飾により起こるのかどうかを明確にするために、我々は、プリンの蛍光性類似体である2−APのClO誘発性塩素化を評価した。次亜塩素酸塩は、放射線曝露により生成されるものと同等の濃度(10μM)で与えた場合(図15A、16A、17C)2−AP蛍光を低減し、これはSDGによる前処理(60秒)により阻止された(18A、B)。最も重要なのは、SDGによる後処理は、ClOへの曝露の+15、+30、+60、+120、+180または+300秒後にSDGが添加された場合、次亜塩素酸塩誘発性2−AP修飾からの有意な回復をもたらしたことである(図18BおよびC)。これらの結果は、プリン塩基の次亜塩素酸塩誘発性修飾に対するSDGのヌクレオベース保護特性を示している。
ClO to protective effect DNA of SDG for hypochlorite-induced chlorination of 2-AP - for the damage to clarify whether caused by nucleobases modification, we a fluorescent analog of purine The ClO - induced chlorination of certain 2-APs was evaluated. Hypochlorite reduces 2-AP fluorescence when given at a concentration (10 μM) equivalent to that produced by radiation exposure (FIGS. 15A, 16A, 17C), which is pretreated with SDG (60 seconds). ) (18A, B). Most importantly, post-treatment with SDG was significantly different from hypochlorite-induced 2-AP modification when SDG was added +15, +30, +60, +120, +180 or +300 seconds after exposure to ClO . (Figures 18B and C). These results demonstrate the nucleobase protective properties of SDG against hypochlorite-induced modification of purine bases.

2−APのγ線誘発性塩素化に対するSDGの保護効果
放射線がヌクレオベース塩素化を誘発するかどうかを明確にするために、我々は、上記と同じ系、すなわち、2−AP蛍光(図19A)を使用した。実際に、γ線への暴露により蛍光強度の線量依存的減少が生じ(ClOの存在下の場合と類似の観察(図18A))、これはSDGにより阻止された(図19A、B)。これらの結果は、γ線がヌクレオベースの塩素化を誘発することを示し、プリン塩基のこのような放射線誘発性修飾に対するSDGの保護特性を立証した。
Protective effect of SDG against gamma-induced chlorination of 2-AP To clarify whether radiation induces nucleobase chlorination, we have the same system as above, namely 2-AP fluorescence (FIG. 19A )It was used. Indeed, exposure to gamma radiation resulted in a dose-dependent decrease in fluorescence intensity (similar observations in the presence of ClO (FIG. 18A)), which was blocked by SDG (FIGS. 19A, B). These results indicated that gamma radiation induces nucleo-based chlorination, demonstrating the protective properties of SDG against such radiation-induced modifications of purine bases.

放射線によるヌクレオベース塩素化を防止または緩和するSDGの作用の提案される機序
N−塩素化ヌクレオベースの回復または阻止の機序に関して、我々は、電子が豊富な芳香環によるN−Cl−分子の二電子還元、または一電子還元によりN−ラジカルが生成し、これが、次に、フェノール性のSDG成分中の−OH基から水素原子を奪い取ることを示唆する。機構1(図20)は、SDG保護の提案される機序を示す。我々のこの調査の結果は、次亜塩素酸イオンを除去することおよび放射線誘発性DNA損傷から保護することによるSDGの放射線防護作用の新しい機序に対する証拠を提供する。
Proposed mechanism of action of SDG to prevent or mitigate nucleobase chlorination by radiation With regard to the mechanism of recovery or inhibition of N-chlorinated nucleobase, we have N-Cl-molecules via electron-rich aromatic rings Two-electron reduction or one-electron reduction of N-radicals suggests that it then deprives hydrogen atoms from the —OH group in the phenolic SDG component. Mechanism 1 (FIG. 20) shows the proposed mechanism of SDG protection. The results of our investigation provide evidence for a new mechanism of SDG radioprotection by removing hypochlorite ions and protecting against radiation-induced DNA damage.

考察
この調査の結果は、次の証拠を提供する:i)既知のリグナン抗酸化剤およびフリーラジカル除去剤であるSDGは、化学的手段ならびに放射線により生理的溶液中で生成した次亜塩素酸イオンを解毒した;ii)SDGは、次亜塩素酸塩誘発性損傷からゲノムDNAならびにプラスミドDNAを保護した;iii)SDG防御(次亜塩素酸塩誘発性DNA損傷からの保護または回復)の機序は、次亜塩素酸塩の除去およびヌクレオベース上のクロラミン(−NCl)からのアミノ(−NH)基の再生を含む;iv)γ線への暴露は、タウリンクロラミン形成の増加をもたらした;v)γ線への暴露は、プリン塩基の塩素化の増加をもたらし、これはSDGにより阻止された;vi)SDGの作用は、曝露前または暴露後に添加される場合、次亜塩素酸塩誘発性損傷からのDNAの保護の点で等しく効果的であり、すなわち、SDGはヌクレオベース塩素化の保護剤および/または緩和剤として機能できる;vii)市販のSDG、シリビニン、およびケルセチン(天然の抗酸化フラボノイド)に比べて、合成SDG(S、S)およびSDG(R、R)ジアステレオマーは、次亜塩素酸イオンの除去および次亜塩素酸塩誘発性DNA損傷の防止において同等に強力であった。これらの結果は、ヌクレオベースの次亜塩素酸塩誘発性修飾に対するSDGの保護および緩和特性を示す。
Discussion The results of this study provide the following evidence: i) Known lignan antioxidant and free radical scavenger SDG is a hypochlorite ion produced in physiological solutions by chemical means and radiation. Ii) SDG protected genomic and plasmid DNA from hypochlorite-induced damage; iii) Mechanism of SDG protection (protection or recovery from hypochlorite-induced DNA damage) Includes removal of hypochlorite and regeneration of the amino (-NH) group from chloramine (-NCl) on the nucleobase; iv) exposure to gamma radiation resulted in increased taurine chloramine formation; v) Exposure to gamma radiation resulted in increased chlorination of purine bases, which was blocked by SDG; vi) The effects of SDG were applied when applied before or after exposure. Equally effective in protecting DNA from hypochlorite-induced damage, ie SDG can function as a nucleo-based chlorination protector and / or mitigator; vii) commercial SDG, silibinin Compared to quercetin (natural antioxidant flavonoids), synthetic SDG (S, S) and SDG (R, R) diastereomers are capable of removing hypochlorite ions and hypochlorite-induced DNA damage Was equally powerful in preventing. These results demonstrate the protective and mitigating properties of SDG against nucleo-based hypochlorite-induced modifications.

胸部放射線損傷のマウスモデルを使って、リグナンポリフェノールに富む穀物である全粒粉食用亜麻仁、ならびにSDGに富む亜麻仁リグナン配合物の、組織放射線防護的な役割を確定した。これらの調査は、インビボの放射線誘発性組織損傷に対するリグナンSDGの放射線防護的および放射線を緩和する特性を明確にした。抽出、精製、または合成亜麻仁SDGは、インビトロならびにインビボで強力な抗酸化剤である。SDGの治療潜在力を調査するために、我々は、新規化学反応によりSDGを合成し、合成SDG(R、R)およびSDG(S、S)の抗酸化特性を、それらの還元力、金属キレート化潜在力、および・OH、パーオキシおよびDPPHラジカルに対するフリーラジカル除去活性を評価することにより明確にした。我々はまた、合成SDG(R、R)、SDG(S、S)鏡像異性体の放射線防護特性を、プラスミドDNA(pBR322)および仔ウシ胸腺DNAに対するγ線照射誘発性損傷を防ぐそれらの潜在力を評価することにより実証した。   A mouse model of chest radiation injury was used to determine the tissue radioprotective role of whole grain edible flaxseed, a cereal rich in lignan polyphenols, as well as a flaxseed lignan formulation rich in SDG. These studies have defined the radioprotective and radiation mitigating properties of lignan SDG against in vivo radiation-induced tissue damage. Extraction, purification, or synthetic flaxseed SDG is a powerful antioxidant in vitro as well as in vivo. To investigate the therapeutic potential of SDG, we synthesized SDG by a novel chemical reaction and demonstrated the antioxidant properties of synthetic SDG (R, R) and SDG (S, S), their reducing power, metal chelates. Clarification potential and free radical removal activity against OH, peroxy and DPPH radicals were clarified. We also show the radioprotective properties of synthetic SDG (R, R), SDG (S, S) enantiomers, their potential to prevent gamma radiation-induced damage to plasmid DNA (pBR322) and calf thymus DNA. It was demonstrated by evaluating.

我々はまた、SDGによるゲノムDNAの最大放射線防護は約5.0μMの濃度で既に達成されており、これはそれらのフリーラジカル除去および抗酸化効果に対するEC50値、通常130〜200μMの範囲、より低い濃度であることを示した。この調査で確認したように放射線誘発性次亜塩素酸塩の除去におけるSDGの最大効力は、0.5〜5μMの範囲に入ることに留意するのは興味深い。このことは、SDGのDNA保護効果は、一部は、有害なClOの除去に起因することを示唆している。2−APの次亜塩素酸塩誘発性修飾に対するSDGの保護効果を示す結果は、SDGが、ヌクレオベースに対する次亜塩素酸塩誘発性損傷を防ぐことによりDNAを保護することを示す。 We have also already achieved maximum radioprotection of genomic DNA by SDG at a concentration of about 5.0 μM, which is due to EC 50 values for their free radical scavenging and antioxidant effects, usually in the range of 130-200 μM. It showed a low concentration. It is interesting to note that the maximum efficacy of SDG in removing radiation-induced hypochlorite, as confirmed in this study, falls in the range of 0.5-5 μM. This suggests that the DNA protection effect of SDG is due in part to the removal of harmful ClO . The results showing the protective effect of SDG against hypochlorite-induced modification of 2-AP indicate that SDG protects DNA by preventing hypochlorite-induced damage to the nucleobase.

HOClは、NADPHオキシダーゼおよび基質としての塩化物イオンにより生成される過酸化水素を用いて活性化好中球のミエロペルオキシダーゼにより産生される。HOClは、ヌクレオベースを塩素化および酸化できる。HOClはヌクレオベースを塩素化できるので、これが遺伝子毒性を引き起こす可能性がある。塩素化ヌクレオシドは特定されており、炎症および癌に関連があるとされた。   HOCl is produced by myeloperoxidase of activated neutrophils using hydrogen peroxide produced by NADPH oxidase and chloride ion as a substrate. HOCl can chlorinate and oxidize the nucleobase. Since HOCl can chlorinate the nucleobase, this can cause genotoxicity. Chlorinated nucleosides have been identified and have been implicated in inflammation and cancer.

それによりSDGが放射線誘発性損傷からDNAを保護できる、下記に示すいくつかの可能な機序が存在するであろう。1)ヌクレオベースの塩素化および酸化を生じさせる次亜塩素酸イオンを除去することによる機序;2)塩化物イオンと反応することにより次亜塩素酸塩を生成する・OHフリーラジカルを除去することによる機序。我々は、燐酸塩緩衝食塩水(PBS)中ならびに食塩水単独中(予備実験)の塩化物イオンの存在下で、・OHの産生が劇的に低下することを観察した。身体における生理液中の高濃度の塩化物イオンを考慮すると、次亜塩素酸塩の産生およびDNAを含む細胞成分に対する次亜塩素酸塩誘発性損傷の重要性が、放射線損傷の主なメカニズムであろう。3)ルテオリン、ケンペロールおよびケルセチンなどのいくつかのフラボノイドのように、DNA塩基対と結合することによる機序;4)プリンおよびピリミジン塩基上、特にC5、C6およびC8の位置ならびにデオキシリボースの位置でのプロトンの除去または・OHの付加を阻止することによる機序。これらの機序はフリーラジカル誘発性DNA損傷からの保護に対し提案された。5)最後に、形成されたクロロアミンの還元による、したがって、核酸において内部および外部アミノ基を再生することによる機序。したがって、次亜塩素酸イオンの除去剤としてならびに抗酸化剤でありフリーラジカル除去剤および次亜塩素酸塩誘発性塩素化からのヌクレオベースの保護剤として、SDGはDNA放射線防護剤および放射線緩和剤として機能できる。   There may be several possible mechanisms shown below that allow SDG to protect DNA from radiation-induced damage. 1) Mechanism by removing hypochlorite ions that cause nucleobase chlorination and oxidation; 2) React with chloride ions to form hypochlorite • Remove OH free radicals Mechanism. We have observed that the production of OH is dramatically reduced in the presence of chloride ions in phosphate buffered saline (PBS) as well as in saline alone (preliminary experiment). Given the high concentration of chloride ions in physiological fluids in the body, hypochlorite production and the importance of hypochlorite-induced damage to cellular components, including DNA, are the main mechanisms of radiation damage. I will. 3) Mechanism by binding to DNA base pairs, like some flavonoids such as luteolin, kaempferol and quercetin; 4) on purine and pyrimidine bases, especially at positions C5, C6 and C8 and deoxyribose Mechanism by preventing proton removal or addition of OH. These mechanisms have been proposed for protection from free radical-induced DNA damage. 5) Finally, the mechanism by reduction of the chloroamine formed and thus by regenerating internal and external amino groups in the nucleic acid. Thus, as a hypochlorite ion scavenger and as an antioxidant and free radical scavenger and nucleo-based protectant from hypochlorite-induced chlorination, SDG is a DNA radioprotectant and radiation mitigator Can function as.

次亜塩素酸塩は、次亜塩素酸塩陰イオン(ClO)、次亜塩素酸(HClO)および遊離塩素(Cl)の混合物として溶液中にpH依存的な量で存在する。生理的pHで、ClOおよびHClOは主要分子である。・OHなどの強力な一電子酸化剤と異なり、次亜塩素酸塩は二電子酸化剤であり、・OHより反応性が低く、選択性が高い。次亜塩素酸塩は、電子が豊富な芳香環およびNH−化合物を塩素化できる。次亜塩素酸塩は、一級および二級アルコールならびにベンジルメチレン基および三級メチン基ならびにフェノールを酸化する。上記反応の第1ステップは塩素化であり、加水分解/HCl除去がそれに続く。SDGは、アミノ基を除く上記の全ての反応部位を含み、このことが、SDG分子を強力な次亜塩素酸塩除去剤にしている。機構1(図20)で、我々は、ヌクレオベースの一電子または二電子還元を用いるSDGによるDNA保護の新規機序を提案した。 Hypochlorite is present in solution in a pH dependent amount as a mixture of hypochlorite anion (ClO ), hypochlorous acid (HClO) and free chlorine (Cl 2 ). At physiological pH, ClO - and HClO are major molecule. • Unlike strong one-electron oxidants such as OH, hypochlorite is a two-electron oxidant, and is less reactive and more selective than OH. Hypochlorite can chlorinate electron-rich aromatic rings and NH-compounds. Hypochlorite oxidizes primary and secondary alcohols as well as benzylmethylene and tertiary methine groups and phenol. The first step of the above reaction is chlorination followed by hydrolysis / HCl removal. SDG contains all of the above reactive sites except the amino group, which makes the SDG molecule a powerful hypochlorite scavenger. In Mechanism 1 (FIG. 20), we proposed a novel mechanism of DNA protection by SDG using nucleobase one-electron or two-electron reduction.

まとめると、我々は、SDGが次亜塩素酸塩(ClO) イオンを除去し、放射線誘発性次亜塩素酸塩およびDNA損傷を防ぐことを示した。次亜塩素酸イオンは、塩素化/酸化によりDNA塩基を修飾し、その後DNA損傷を生じることが知られているので、我々の調査結果は、癌処置のための放射線療法または放射線への偶発的曝露に関連する正常組織の損傷の放射線防護剤としてSDGが有用であり得ることを示している。 In summary, we have shown that SDG removes hypochlorite (ClO ) ions and prevents radiation-induced hypochlorite and DNA damage. Since hypochlorite ions are known to modify DNA bases by chlorination / oxidation and subsequently cause DNA damage, our findings indicate that incidental to radiation therapy or radiation for cancer treatment It shows that SDG may be useful as a radioprotectant for normal tissue damage associated with exposure.

実施例4
亜麻仁およびそのリグナンはベンゾアルファピレンの作用に対し保護する
亜麻仁、SDGおよびリグナン誘導体は、多段階の発癌プロセスを抑制することにより、タバコおよびその他の環境発癌物質に起因する肺腫瘍形成を軽減する(図21)。この実施例では、動物モデルにおいて、リグナンSDGがNrf2に調節される第2相解毒経路の調節、およびおそらくその他の機序を介して、化学防御活性を有することを示す実験が提供される。SDGの保護作用は、直接的ROS除去作用および/または間接的抗酸化/抗炎症特性、ならびに発癌性物質毒性およびDNA損傷の低減により媒介される。
Example 4
Flaxseed and its lignan protect against the action of benzoalphapyrene Flaxseed, SDG and lignan derivatives alleviate lung tumor formation due to tobacco and other environmental carcinogens by inhibiting multi-stage carcinogenic processes ( FIG. 21). In this example, experiments are provided that show that lignan SDG has chemoprotective activity in animal models, through modulation of the phase 2 detoxification pathway regulated by Nrf2, and possibly other mechanisms. The protective effects of SDG are mediated by direct ROS ablation and / or indirect antioxidant / anti-inflammatory properties, as well as reduced carcinogen toxicity and DNA damage.

レドックス感受性蛍光染料により検出されるように(図23)、タバコおよび環境の発癌物質ベンゾアルファピレン(BaP)へのマウス上皮細胞の暴露により、有害な活性酸素種(ROS)が誘導される。発癌性物質への暴露後、早くも2時間後に、蛍光強度の明確な増加により細胞中のROSの生成が示される。   As detected by redox-sensitive fluorescent dyes (FIG. 23), exposure of mouse epithelial cells to tobacco and the environmental carcinogen benzoalphapyrene (BaP) induces harmful reactive oxygen species (ROS). As early as 2 hours after exposure to carcinogens, a clear increase in fluorescence intensity indicates the production of ROS in the cells.

細胞中でSDGが発癌性物質により誘発されたDNA酸化損傷を低減させることを示すために、SDG(10μM)を、25μMのBaPに暴露したヒト上皮細胞(A549)に加え、質量分析を使って、8−オキソ−7,8−ジヒドログアニン(8−オキソ−dGuo)の存在により示される、DNAに対する酸化的損傷を検出した。SDGは、発癌性物質曝露後、3および6時間でDNA損傷を低減化した(図22)。同様に、SDGが発癌性物質曝露由来のROS生成を阻止することを示すために、マウス上皮細胞を、10または20μMのBaPおよび濃度増加のSDG(0、0.1、0.5、1、5μM SDG)に暴露し、2時間後にROSを検出した。SDGは有害なROSを無視できるレベルまで除去した(図24)。   To show that SDG reduces DNA oxidative damage induced by carcinogens in cells, SDG (10 μM) is added to human epithelial cells (A549) exposed to 25 μM BaP and mass spectrometry is used. Oxidative damage to DNA was detected as indicated by the presence of 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxo-dGuo). SDG reduced DNA damage at 3 and 6 hours after carcinogen exposure (FIG. 22). Similarly, to show that SDG blocks ROS production from carcinogen exposure, mouse epithelial cells were treated with 10 or 20 μM BaP and increasing concentrations of SDG (0, 0.1, 0.5, 1, (5 μM SDG) and ROS was detected after 2 hours. SDG removed harmful ROS to a negligible level (Figure 24).

同様に、SDGは、BaPに暴露されたヒト上皮細胞中の遺伝毒性ストレスを防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、p53タンパク質のレベルの増加により示される遺伝毒性ストレスを誘発する(図25)。これは、5、10、25および50μMの濃度のSDGの存在により、用量依存的に軽減される。SDGはまた、BaPに暴露されたヒト上皮細胞中の酸化的DNA損傷を防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、二重鎖DNA切断のマーカーであるγ−H2AXのレベルの増加により示されるDNA酸化損傷を誘発する(図26)。これは、5、10、25、50および100μMの濃度のSDGの存在により、用量依存的に軽減される。さらに、SDGは、BaPに暴露されたヒト上皮細胞中のDNA付加物形成を防ぐ。BaPなどの強力な発癌性物質への細胞の暴露は、DNA付加物の形成を誘発する(図27)。DNA付加物は、発癌性物質に共有結合されるDNAの断片であり、悪性病変の発生に直接関連する。DNA付加物レベルは、単独でまたは組み合わせて加えられるSDGまたはその代謝物EDおよびELの存在により低減される。   Similarly, SDG prevents genotoxic stress in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to potent carcinogens such as BaP induces genotoxic stress indicated by increased levels of p53 protein (FIG. 25). This is mitigated in a dose-dependent manner by the presence of SDG at concentrations of 5, 10, 25 and 50 μM. SDG also prevents oxidative DNA damage in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to potent carcinogens such as BaP induces DNA oxidative damage indicated by increased levels of γ-H2AX, a marker of double-stranded DNA breaks (FIG. 26). This is mitigated in a dose-dependent manner by the presence of SDG at concentrations of 5, 10, 25, 50 and 100 μM. In addition, SDG prevents DNA adduct formation in human epithelial cells exposed to BaP. Exposure of cells to potent carcinogens such as BaP induces DNA adduct formation (FIG. 27). DNA adducts are fragments of DNA that are covalently bound to carcinogens and are directly associated with the development of malignant lesions. DNA adduct levels are reduced by the presence of SDG or its metabolites ED and EL added alone or in combination.

亜麻仁およびそのリグナンは、化学的発癌性物質誘発性肺腫瘍のマウスモデルで保護を提供する。マウス(A/J系統)に、タバコおよび環境発癌物質BaPを腹腔内に1mg/Kg用量で4回注射投与(週1回)した(図28)。マウスは亜麻仁またはリグナン食餌を曝露時に開始する。曝露後の種々の時間にマウスを評価し、腫瘍量、マウスの体重、全体の健康プロファイルを特定した。   Flaxseed and its lignan provide protection in a mouse model of chemically carcinogen-induced lung tumors. To mice (A / J strain), tobacco and the environmental carcinogen BaP were intraperitoneally injected at a dose of 1 mg / Kg four times (once a week) (FIG. 28). Mice are started on flaxseed or lignan diet upon exposure. Mice were evaluated at various times after exposure to identify tumor burden, mouse weight, and overall health profile.

亜麻仁はマウス中の腫瘍量を低減させる
図29は、BaP曝露および食用亜麻仁投与の数ヶ月後のマウス肺の代表的臨床的画像を示す。図30は、BaP曝露および食用亜麻仁投与の数ヶ月後のマウス肺の代表的H&E染色肺切片を示す。対照食餌(上段パネル)または亜麻仁(下段パネル)を摂取したマウスの矢印で示される結節は、亜麻仁摂取マウスで小さいように見える。それぞれのパネルは、異なる動物を表す。
Flaxseed reduces tumor burden in mice FIG. 29 shows representative clinical images of mouse lungs months after BaP exposure and edible flaxseed administration. FIG. 30 shows representative H & E stained lung sections of mouse lungs months after BaP exposure and edible flaxseed administration. The nodule indicated by the arrow in mice fed the control diet (upper panel) or flaxseed (lower panel) appears small in mice fed flaxseed. Each panel represents a different animal.

全体の腫瘍面積および結節サイズについて、画像解析ソフトウエアを使って、組織学的マウス肺切片を形態学的に評価した(図31AおよびB)。亜麻仁食餌を摂取したマウスの腫瘍により占められる肺の面積において有意な減少があった(p<0.03)。同様に、より小さい腫瘍結節サイズの傾向があった。肺当たりの腫瘍結節の全数(図32A)および肺に浸潤している腫瘍%(図32B)についても、組織学的マウス肺切片を同様に形態学的に評価した。亜麻仁補充による、肺当たりのより少ない腫瘍結節(A)およびより少ない腫瘍浸潤(B)の傾向が認められた。   Histological mouse lung sections were morphologically evaluated for overall tumor area and nodule size using image analysis software (FIGS. 31A and B). There was a significant reduction in the area of the lungs occupied by tumors in mice fed flaxseed diet (p <0.03). Similarly, there was a trend for smaller tumor nodule sizes. Histological mouse lung sections were similarly evaluated morphologically for the total number of tumor nodules per lung (FIG. 32A) and% tumor infiltrating the lung (FIG. 32B). There was a trend for fewer tumor nodules per lung (A) and less tumor infiltration (B) with flaxseed supplementation.

最終的に、亜麻仁補充がBaPにより誘発される肺癌による消耗作用を防止することが示された。動物重量をBaP曝露後200日にわたり長期的に測定した。亜麻仁食餌を摂取し、BaPに暴露されたマウスは、対照食餌を摂取してBaPに暴露されたマウスより高い重量を示した(図33)。   Finally, it was shown that flaxseed supplementation prevents the wasting effect of lung cancer induced by BaP. Animal weights were measured over a period of 200 days after BaP exposure. Mice fed flaxseed diet and exposed to BaP showed higher weight than mice fed control diet and exposed to BaP (FIG. 33).

実施例5
亜麻仁およびそのリグナンは、アスベスト誘発性損傷から細胞および組織を保護する
緒言
悪性中皮腫(MM)は、破壊的な、有痛で致死タイプの、治療および処置の現実的な見込みのない癌である。MMの発生は、アスベスト繊維への暴露に直接結びつけられてきた。最近の調査は、アスベスト誘発性癌の発病が、残留性アスベスト繊維により引き起こされる慢性炎症および酸化的組織損傷に起因することを示している。全粒粉亜麻仁(FS)は、既知の抗酸化、抗炎症および癌化学防御特性を有する。この実施例では、食餌中に添加されたリグナンセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)に富むFSおよびそのリグナン成分(FLC)の、急性のアスベスト誘発性炎症および炎症性サイトカイン放出を防ぐ能力をNf2+/mut、Cdkn2a+/mutマウスで試験した。
Example 5
Flaxseed and its lignans protect cells and tissues from asbestos-induced damage Introduction Malignant mesothelioma (MM) is a destructive, painful and lethal type of cancer that has no real promise of treatment and treatment. is there. The occurrence of MM has been directly linked to exposure to asbestos fibers. Recent research has shown that the development of asbestos-induced cancer is due to chronic inflammation and oxidative tissue damage caused by residual asbestos fibers. Whole grain flaxseed (FS) has known antioxidant, anti-inflammatory and cancer chemoprotective properties. In this example, the ability of FS and its lignan component (FLC) enriched in lignansecoisolariciresinol diglucoside (SDG) added to the diet to prevent acute asbestos-induced inflammation and inflammatory cytokine release is Nf2. + / Mut, Cdkn2a + / mut mice were tested.

材料と方法
マウスの食餌およびアスベストへの曝露
リグナンセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)に富むFSおよびそのリグナン成分(FLC)をげっ歯類固形飼料に与えた。マウス(Nf2+/mut、Cdkn2a+/mut)に、単回の400mgの青石綿アスベストのipボーラスの1日後(+1)または1日前(−1)に、10%FSまたは10%FLC補充食餌を与え、3日後に腹部炎症および炎症促進性サイトカイン放出について評価した(図34参照)。NF2マウス株はアスベストへ暴露時に急速進行型のMMを発症するので、この株を選択した。
Materials and Methods Mice Diet and Exposure to Asbestos Rodent chow was fed with FS and its lignan component (FLC) enriched in lignansecoisolariciresinol diglucoside (SDG). Mice (Nf2 + / mut , Cdkn2a + / mut ) were given a 10% FS or 10% FLC supplemented diet one day (+1) or one day before (-1) a single 400 mg asbestos asbestos ip bolus. After 3 days, abdominal inflammation and pro-inflammatory cytokine release were evaluated (see FIG. 34). The NF2 mouse strain was selected because it develops rapidly progressive MM upon exposure to asbestos.

組織採取および分析
液体クロマトグラフィー、タンデム型質量分析(LC/MS/MS)を使って、哺乳類リグナンエンテロラクトン(EL)およびエンテロジオール(ED)などの亜麻仁リグナン代謝物の全身レベル(すなわち、血漿)を評価して、FSがこのマウス株の腸管内菌叢により効果的に代謝されること、およびレベルがその他のマウスモデルのものと同等であることを確認した。
Tissue collection and analysis Systemic levels of flaxseed lignan metabolites such as mammalian lignan enterolactone (EL) and enterodiol (ED) using liquid chromatography, tandem mass spectrometry (LC / MS / MS) (ie, plasma) Was evaluated to confirm that FS is effectively metabolized by the intestinal flora of this mouse strain and that the levels are comparable to those of other mouse models.

PBSを使って腹部洗浄を行い、サイトスピン分析を使ってマクロファージ(MF)および好中球(PMN)のレベルを決定した。   Abdominal lavage was performed using PBS and cytospin analysis was used to determine macrophage (MF) and neutrophil (PMN) levels.

考察
液体クロマトグラフィー、タンデム型質量分析(LC/MS/MS)を使って、哺乳類リグナンエンテロラクトン(EL)およびエンテロジオール(ED)などの亜麻仁リグナン代謝物の全身レベル(すなわち、血漿)を評価し、FSがこのマウス株の腸管内菌叢により効果的に代謝されること、およびレベルがその他のマウスモデルのものと同等であることを確認した(図37)。マクロファージ(MF)および好中球(PMN)の腹部洗浄液レベルは、FSおよびFLCの両方が、アスベストにより誘発された急性腹部炎症を低減させたことを示した(図36および38)。さらに、炎症促進性サイトカインTNF−αおよびIL−1βのレベルもまた、食用薬剤により低減された(図37および38)。
Discussion Using liquid chromatography, tandem mass spectrometry (LC / MS / MS) to assess systemic levels (ie plasma) of flaxseed lignan metabolites such as mammalian lignan enterolactone (EL) and enterodiol (ED). It was confirmed that FS was effectively metabolized by the intestinal flora of this mouse strain and that the levels were comparable to those of other mouse models (FIG. 37). Abdominal lavage levels of macrophages (MF) and neutrophils (PMN) showed that both FS and FLC reduced acute abdominal inflammation induced by asbestos (FIGS. 36 and 38). Furthermore, the levels of pro-inflammatory cytokines TNF-α and IL-1β were also reduced by edible drugs (FIGS. 37 and 38).

結論:これらの調査結果は、亜麻仁およびそのリグナン成分の化学防御特性は、アスベスト誘発性組織および細胞損傷からの保護にまで及ぶ。したがって、亜麻仁は悪性中皮腫の化学防御の際の食用薬剤として使用できる。   Conclusion: These findings show that the chemoprotective properties of flaxseed and its lignan component extend to protection from asbestos-induced tissue and cell damage. Therefore, flaxseed can be used as an edible drug in chemoprotection of malignant mesothelioma.

実施例6
インビボでのSDG投与の用量および動力学の最適化
この実施例では、水溶性の形態でSDGを経口胃管投与されたマウスでの薬物動態学、バイオアベイラビリティ、および用量反応に関するデータが提供される。
Example 6
Optimization of dose and kinetics of SDG administration in vivo This example provides data on pharmacokinetics, bioavailability, and dose response in mice that were orally gavaged with SDG in a water-soluble form .

投薬調査:5、25、50および100mg/kg体重のSDG用量をマウスに(各用量n=5)経口投与し、4時間後、分析用に組織を集めた。SDGおよびその生理活性代謝物ED、ELおよびSECOの血漿中濃度を液体クロマトグラフィーおよび質量分析により分析し、ng/mLで表した(図39)。また、SDGおよびその代謝物の細胞内標的であるNrf2調節抗酸化酵素(AOE)の遺伝子発現レベルを、qRT−PCRを使って同じ動物由来の肺組織で測定した(図40)。HO1、NQO1およびGSTの遺伝子発現レベルは、わずか5mgのSDG/Kgでベースラインの2〜3倍に増加し、100mg/kgのSDGで、平均でベースラインの6倍に達した。遺伝子レベルは、肺組織中のタンパク質レベルにおける、低いがそれでも有意な増加により裏付けられる。   Dosing study: SDG doses of 5, 25, 50 and 100 mg / kg body weight were orally administered to mice (each dose n = 5) and 4 hours later, tissues were collected for analysis. Plasma concentrations of SDG and its bioactive metabolites ED, EL and SECO were analyzed by liquid chromatography and mass spectrometry and expressed in ng / mL (FIG. 39). In addition, the gene expression level of Nrf2-regulated antioxidant enzyme (AOE), an intracellular target of SDG and its metabolites, was measured in lung tissue from the same animal using qRT-PCR (FIG. 40). Gene expression levels of HO1, NQO1 and GST increased 2-3 times baseline with only 5 mg SDG / Kg and averaged 6 times baseline with 100 mg / kg SDG. Gene levels are supported by a low but significant increase in protein levels in lung tissue.

薬物動態学的調査:有意なAOE発現を誘発し同時に循環中のSDGの検出が可能な用量である100mg/kgを選択後、薬物動態学的調査を行って、標的組織(すなわち、肺)中のバイオアベイラビリティおよび生物学的効果を決定した。15分、30分、および1、2、4、6、8、12時間に血液試料ならびに組織(肺、脳、肝臓、腎臓、脾臓)を収集した。上記のように血漿および肺中のSDGレベルを決定した(図41)。100mgのSDG/kgの単回用量は十分に吸収され、インタクトSDGは循環中で投与後6時間まで(図41A)検出可能であり、およびフラッシングされた、血液不含肺組織中で4時間検出可能であった(図41B)。SDGの血漿および肺組織中の濃度は、30分でそれぞれ0.8および12.6μMのレベルに達した。注目すべきことに、代表的なAOE遺伝子発現レベル(HO−1、NQO1、GST)の明確な誘発が、ベースラインに対して有意に上昇した(p<0.05)(図41C)。観察された遺伝子発現の増加は、ウェスタンブロッティングで測定したタンパク質レベルの増加と相関した(図は示さず)。重要なことに、同じ用量で毎日2回7日間投与されたSDGは、不耐性も毒性も示さなかった。これらのデータは、この可溶性SDG形態により、有意なバイオアベイラビリティおよび効力を得られることを示す。したがって、ヒトの治療でのSDGの使用が大いに促進され、毒性のリスクはありそうにない。したがって、50〜100mg/Kg(1日当たり1または2mgのSDG)の用量が、標的組織中で予測される保護効果を誘導するのに十分であり、さらなる調査に使用できる。   Pharmacokinetic study: After selecting 100 mg / kg, a dose that induces significant AOE expression and at the same time capable of detecting SDG in the circulation, a pharmacokinetic study is performed to target the target tissue (ie lung) The bioavailability and biological effects of were determined. Blood samples and tissues (lung, brain, liver, kidney, spleen) were collected at 15 minutes, 30 minutes, and 1, 2, 4, 6, 8, 12 hours. SDG levels in plasma and lung were determined as described above (Figure 41). A single dose of 100 mg SDG / kg is well absorbed, intact SDG can be detected in the circulation up to 6 hours after administration (FIG. 41A) and detected in flushed, blood-free lung tissue for 4 hours It was possible (FIG. 41B). SDG plasma and lung tissue concentrations reached levels of 0.8 and 12.6 μM in 30 minutes, respectively. Of note, distinct induction of representative AOE gene expression levels (HO-1, NQO1, GST) was significantly elevated (p <0.05) relative to baseline (FIG. 41C). The observed increase in gene expression correlated with the increase in protein levels measured by Western blotting (not shown). Importantly, SDG administered twice daily for 7 days at the same dose showed neither intolerance nor toxicity. These data indicate that this soluble SDG form can provide significant bioavailability and efficacy. Thus, the use of SDG in human therapy is greatly facilitated and is unlikely to be a risk of toxicity. Thus, a dose of 50-100 mg / Kg (1 or 2 mg SDG per day) is sufficient to induce the expected protective effect in the target tissue and can be used for further investigation.

実施例7
Nrf2欠損マウス中のBaP誘発性肺腫瘍形成における発癌の開始期または促進期に対するSDGの効果
肺傷害モデルからのデータは、食餌中のFSおよびFS由来SDGは、肺中のNrf2およびNrf2活性化遺伝子ならびにタンパク質を発現増加させ得ることを示す。この実施例では、Nrf2ノックアウトマウスを使って、この経路の活性化がSDGの化学防御作用の重要な機序であるという仮説を試験し、SDGが発癌の開始期および促進期の両方において活性を有するかどうかを明確にする。
Example 7
Effect of SDG on initiation or promotion of carcinogenesis in BaP-induced lung tumor formation in Nrf2-deficient mice Data from the lung injury model show that dietary FS and FS-derived SDG are pulmonary Nrf2 and Nrf2 activating genes As well as increased expression of the protein. In this example, Nrf2 knockout mice are used to test the hypothesis that activation of this pathway is an important mechanism of SDG chemoprotection, and SDG is active in both the onset and promotion stages of carcinogenesis. Make it clear whether you have it.

Nrf2欠損マウスにおけるSDGの効果
これらの実験では、野性型A/Jマウス中でのBaP誘発性肺癌モデルで経口投与した合成SDGの効果を、A/J背景(我々の動物施設で現在維持しているコロニー)に戻し交配したNrf2欠損マウスと比較した。簡単に説明すると、1つの野性型(WT)マウス群および1つのノックアウト(KO)マウス群に対照食餌を摂取させる。1つのWTマウス群および1つのKOマウス群にSDGをそれらの飲料水経由で投与し、図42Aに示すように、毎日50および100mg/kgのSDG消費を達成する(肺癌の発症の抑制における用量反応関係を試験するため)。SDG投薬調査および動力学により、SDGは少なくとも数日間投与されるべきであり(これは、食餌が組織中で定常状態に達するために必要な最小限の時間であると決定されたため)、続けて、毎週4回の1mg/マウスのベンゾ[a]ピレン(BaP)のi.p.注射が必要であると決定された。経口投与(経口胃管で、または飲料水に入れて)される50および100mg/kgのSDGはいずれも、肺中で相酵素発現を誘発できる(図41参照)。4、6および9ヶ月でマウスを屠殺し(図42B参照)、肺組織をa)画像解析による腫瘍量の組織評価および定量、b)Nrf2調節AOE発現および酸化ストレスのウェスタンブロット検出、c)マウス組織および尿中の8−オキソ−7,8−ジヒドロ−2’−デオキシグアノシン(8−オキソdGuo)レベル、およびd)DNA付加物形成のために、採取した。マウスのサブセットをa)管支肺胞洗浄検査、およびb)CD11b/Ly6G、CD11b/F4/80、および抗CD3に対する抗体をそれぞれ用いる好中球、活性化マクロファージおよびT細胞などの炎症細胞のFACS分析、を使って肺炎症について評価する。
The effects of SDG in Nrf2-deficient mice In these experiments, the effects of synthetic SDG administered orally in a BaP-induced lung cancer model in wild type A / J mice were compared to the A / J background (currently maintained at our animal facility). To the Nrf2-deficient mice that were backcrossed. Briefly, one wild type (WT) group of mice and one knockout (KO) group of mice are fed a control diet. One WT group of mice and one group of KO mice are administered SDG via their drinking water to achieve daily SDG consumption of 50 and 100 mg / kg as shown in FIG. 42A (dose in inhibiting lung cancer development). To test the reaction relationship). According to SDG dosing studies and kinetics, SDG should be administered for at least several days (since this was determined to be the minimum time required for the diet to reach steady state in the tissue) and continued 4 times weekly, 1 mg / mouse benzo [a] pyrene (BaP) i. p. It was determined that an injection was necessary. Both 50 and 100 mg / kg SDG administered orally (in oral gavage or in drinking water) can induce phase enzyme expression in the lung (see FIG. 41). Mice were sacrificed at 4, 6 and 9 months (see FIG. 42B), lung tissue a) Tissue assessment and quantification of tumor burden by image analysis, b) Western blot detection of Nrf2-regulated AOE expression and oxidative stress, c) Mice It was collected for 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine (8-oxodGuo) levels in tissue and urine, and d) DNA adduct formation. FACS of inflammatory cells such as neutrophils, activated macrophages and T cells using a subset of mice a) tubal alveolar lavage test and b) antibodies against CD11b / Ly6G, CD11b / F4 / 80 and anti-CD3, respectively Analyzes are used to assess lung inflammation.

統計:統計的有意性を得るために群当たり必要とされるマウスの数は、20マウス/群と示唆された。   Statistics: The number of mice required per group to obtain statistical significance was suggested to be 20 mice / group.

分析:上記のように(図29および31)、50および100mg/kgのSDGを与えられるWTマウスでは、腫瘍の数とサイズの減少が予測されるが、100mg/Kg用量での結果はさらに著しい(より少ない腫瘍)。対照(薬剤なし)を与えられるNrf2 KOマウスでは、BaPを解毒する能力の喪失のために、対照食餌摂取WTマウスに比べた場合、より多くの数の腫瘍が予測される。しかし、SDGの主要な効果はNrf2活性化を介して媒介されるので、SDGを受けているNrf2 KOマウスでの腫瘍の減少は予測されない(薬剤を与えられていないKOマウスに比較して)。Nrf2/SDGマウスでの腫瘍量において認められる減少が何であっても、SDGの直接的フリーラジカル除去効果などの、同様に寄与している他の機序に起因するものであり、これらは酸化ストレスのマーカーの測定により検出可能なはずである。   Analysis: As noted above (FIGS. 29 and 31), WT mice given 50 and 100 mg / kg SDG are expected to reduce tumor number and size, but the results at 100 mg / Kg dose are even more pronounced (Less tumor). In Nrf2 KO mice given a control (no drug), a greater number of tumors are predicted when compared to control fed WT mice due to loss of ability to detoxify BaP. However, since the primary effect of SDG is mediated through Nrf2 activation, tumor reduction is not expected in Nrf2 KO mice receiving SDG (compared to KO mice not receiving the drug). Whatever the decrease observed in tumor burden in Nrf2 / SDG mice is due to other mechanisms that contribute as well, such as the direct free radical scavenging effect of SDG, which are oxidative stress Should be detectable by measurement of other markers.

発癌の開始期および/または促進期におけるSDGおよびNrf2活性化の役割
上記データは、BaPの開始期および促進期の両方の期間中のSDG投与に関する明確な機序的データを提供すると期待される。開始期中のみ(図42A、プランB)または促進期中のみ(図42A、プランC)のSDG補充の効力を明確にすることも興味あることである。したがって、このスキーマで概要を述べた実験を、これらの異なる給餌スケジュールを用いて野性型A/Jマウスで行った。
Role of SDG and Nrf2 activation in the initiation and / or promotion phase of carcinogenesis The above data is expected to provide clear mechanistic data on SDG administration during both the initiation and promotion phase of BaP. It is also interesting to clarify the efficacy of SDG supplementation only during the onset phase (FIG. 42A, plan B) or only during the promotion phase (FIG. 42A, plan C). Therefore, experiments outlined in this schema were performed in wild type A / J mice using these different feeding schedules.

分析:促進期または開始期中にSDGを投与する場合、腫瘍数およびサイズの減少が予測される。上記のように、調査はNrf2 KOマウスで繰り返され、この活性への第2相酵素発現上昇の寄与を明確にする。発癌中にNrf2は2つの役割を有し、その1つは腫瘍形成開始期中に防止的であり、2つめは悪性進行を促進することが、最近報告された。これらの調査結果は、肺癌における悪性の進行を防ぐためのNrf2の使用を示唆し、一方、Nrf2活性化剤は肺癌予防にさらによく適合することを示唆する。SDGは化学防御剤として効果的であることが予測される。SDGの抗発がん性効果におけるNrf2の役割にもかかわらず、例えば、全身性体液(血液)または肺組織におけるmiRNAの調節などの他の機序もまた関与し、またはより重要であることもあり得る。   Analysis: Reduction of tumor number and size is expected when SDG is administered during the promotion or initiation phase. As described above, the study is repeated in Nrf2 KO mice to clarify the contribution of increased phase 2 enzyme expression to this activity. It has recently been reported that Nrf2 has two roles during carcinogenesis, one of which is preventive during the onset of tumor formation and the second promotes malignant progression. These findings suggest the use of Nrf2 to prevent malignant progression in lung cancer while suggesting that Nrf2 activators are better suited for lung cancer prevention. SDG is expected to be effective as a chemoprotective agent. Despite the role of Nrf2 in the anti-carcinogenic effects of SDG, other mechanisms such as, for example, modulation of miRNA in systemic body fluid (blood) or lung tissue may also be involved or more important. .

喫煙者へのSDG補助剤の投与の、酸化ストレスの全身性および肺特異的バイオマーカーに対する効果
遺伝的および生化学的評価項目によるSDGの経口投与の遺伝的および生化学的臨床試験がデザインされる。
Effects of SDG adjuvant administration to smokers on systemic and lung-specific biomarkers of oxidative stress Genetic and biochemical clinical trials of oral administration of SDG with genetic and biochemical endpoints are designed .

選択集団:第1群は、喫煙経験の全くない健常なボランティアからなる。この群は、「非誘導」環境におけるSDG補充により誘発される変化を評価するために、目的の遺伝子および酸化バイオマーカーの真のベースラインレベル(おそらく低い)の評価を可能とする。第2群の被験者は、現行の喫煙者から構成されるであろう。この群は、次の理由で選択される:i)彼らは活発な癌形成開始の高いリスクがあり、化学防御試験における潜在的被験者である、およびii)喫煙が呼吸上皮でそれ自身のゲノム変化、ならびに活性な酸化ストレスを誘発することが以前に示されている。この群は、喫煙者のゲノムおよび酸化ストレスマーカーのプロファイリングを可能にし、既に「活性化された」環境中でどのようなゲノム変化がSDGにより誘発されるのかを決定することを可能にする。この群はまた、この高いリスク集団における上昇した酸化ストレスマーカーのSDGによる減少の測定を可能にする。それぞれの患者がまたプラセボ対照およびSDG補助剤の両方(両方ともゼラチンカプセル剤で投与される)を摂取する、クロスオーバーデザインが選択される(図43参照)。   Selected group: Group 1 consists of healthy volunteers with no smoking experience. This group allows for the assessment of the true baseline level (probably low) of the gene of interest and the oxidation biomarker to assess the changes induced by SDG supplementation in a “non-induced” environment. The second group of subjects will consist of current smokers. This group is selected for the following reasons: i) they are at high risk of active oncogenesis and are potential subjects in chemoprotection studies, and ii) smoking is its own genomic alteration in the respiratory epithelium As well as inducing active oxidative stress. This group allows profiling of the smoker's genome and oxidative stress markers, and makes it possible to determine what genomic changes are induced by SDG in an already “activated” environment. This group also allows the measurement of SDG reduction of elevated oxidative stress markers in this high risk population. A crossover design is chosen in which each patient also takes both a placebo control and an SDG supplement (both administered in gelatin capsules) (see FIG. 43).

投与量:SDG含量の大きなばらつきを避けるために市販調製物(BREVAIL(商標))を選択し、バイオアベイラビリティを未処理または粉砕した亜麻仁の異なるバッチで観察した。あるいは、Mishra et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013,(19):5325に記載のものなどの合成SDGを使用する。薬理的調査で、50mgのSDGを含むこの配合物での毎日投薬により、癌の減少に関連する最高五分位で認められるものに類似のENLレベル(中央値、63nmol/L)を産生したことが示された。   Dosage: A commercial preparation (BREVAIL ™) was selected to avoid large variability in SDG content and bioavailability was observed in different batches of untreated or ground flaxseed. Alternatively, Misra et al. , Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2013, (19): 5325 are used. In pharmacological studies, daily dosing with this formulation containing 50 mg SDG produced ENL levels (median, 63 nmol / L) similar to those seen in the highest quintile associated with cancer reduction It has been shown.

臨床試験:試験は、単一施設、無作為化、二重盲検、2期クロスオーバー試験となろう。1ヶ月の休薬期間が介在する2つの3週間処置期間が存在する(図43)。クロスオーバーデザインの原理は、被験者内の処置の比較が、すべての「被験者効果」を比較から取り除き、試験の効率と検出力を高めるということである。20人の健康なボランティア(10人の喫煙者および10人の生涯非喫煙者)は無作為化されて、順に、50mgのSDG(1カプセルのBREVAIL(商標)または合成SDG)を毎日3週間摂取し、続けて1ヶ月休薬期間の後、プラセボ(同じ提供者(Lignan Research,San Diego,CA)による、SDG不含の同じカプセル)をさらに3週間摂取するか、またはプラセボを3週間、1ヶ月の休薬期間、およびその後に50mgのSDGを3週間摂取する。口腔上皮(口腔スワブ)、呼気凝縮液、尿および血液をベースライン、ならびに2、3、7、9、および10週に取得する。現行の喫煙状態は尿中コチニンアッセイにより確認される。試験は、ペンシルベニア州立大学治験審査委員会で承認され、全参加者は書面でのインフォームドコンセントを提出する。包括的喫煙歴や受動喫煙(ETS)を含むベースラインでの詳細なアンケート調査が実施される。参加者は、副作用の調査、試験薬剤摂取に対する遵守、一時的タバコおよび薬物使用に関するデータ収集ならびに試料収集のために毎週診察される。   Clinical trial: The trial will be a single center, randomized, double-blind, two-phase crossover trial. There are two three-week treatment periods with a one-month drug holiday (Figure 43). The principle of crossover design is that the comparison of treatments within a subject removes all “subject effects” from the comparison, increasing the efficiency and power of the test. Twenty healthy volunteers (10 smokers and 10 lifetime non-smokers) were randomized and in turn received 50 mg SDG (1 capsule of BREVAIL ™ or synthetic SDG) daily for 3 weeks Followed by a placebo (same capsule without SDG by the same provider (Lignan Research, San Diego, Calif.)) For another 3 weeks after a 1-month withdrawal period, or placebo for 3 weeks, Ingestion of 50 mg SDG for 3 weeks, followed by a monthly drug holiday. Oral epithelium (oral swab), breath condensate, urine and blood are obtained at baseline and at 2, 3, 7, 9, and 10 weeks. Current smoking status is confirmed by the urine cotinine assay. The study is approved by the Pennsylvania State University Institutional Review Board and all participants submit written informed consent. A detailed questionnaire survey will be conducted at baseline, including a comprehensive smoking history and passive smoking (ETS). Participants are examined weekly for investigation of side effects, adherence to study drug intake, data collection on temporary tobacco and drug use, and sample collection.

統計の根拠/検出力分析:目的とする主要な比較は、尿中8−オキソ−7,8−ジヒドロ−2’−デオキシグアノシン(8−オキソ−dGuo)により測定される尿中酸化ストレスの変化、呼気凝縮液の変化(試験的なもの)、およびSDG処置後の試験被験者の口腔内上皮における遺伝子発現レベルの変化である。20人の患者は、この予備的な試験に対し合理的な検出力を提供すると想定される。この試験の性質のために、多重比較に対し補正を適用しない。試験は、SDG補助剤の効果の評価が得られるようにデザインされる。また、持ち越し効果の試験に対する検出力は限られているが、4週間の休薬期間はこれらの懸念を不要にするはずであるということに留意されたい。   Rationale for Statistics / Power Analysis: The primary comparison of interest is the change in urinary oxidative stress as measured by urinary 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo) Changes in breath condensate (experimental) and changes in gene expression levels in the oral epithelium of test subjects after SDG treatment. Twenty patients are assumed to provide reasonable power for this preliminary study. Because of the nature of this test, no correction is applied to multiple comparisons. The test is designed to give an assessment of the effectiveness of the SDG adjuvant. It should also be noted that the power to carry over effects testing is limited, but a 4-week washout period should eliminate these concerns.

経口SDG摂取後の口腔内スワブ上皮細胞中の遺伝子発現変化の評価
これらの実験では、口腔内粘膜の上皮細胞を気管支上皮組織の代用組織として使用する。このような細胞は、侵襲的気管支鏡検査を必要とする気管支上皮細胞より容易に得られる(すなわち、単に頬の綿棒によるふき取りを用いて)。ヒトでのこの手法の妥当性は、口腔内上皮が遺伝子アレイ調査で気道気管支組織の代用組織として機能し得るという証拠により裏付けられる。
Assessment of gene expression changes in oral swab epithelial cells after oral SDG ingestion In these experiments, oral mucosal epithelial cells are used as a substitute for bronchial epithelial tissue. Such cells are more easily obtained from bronchial epithelial cells that require invasive bronchoscopy (ie, simply by wiping with a cheek swab). The validity of this approach in humans is supported by evidence that the oral epithelium can function as a substitute for airway bronchial tissue in gene array studies.

この手法は、マウスで摂食FSを使用することによりさらに検証された。マウスに対照または10%FS食餌を3週間給餌した後、一連の組織を採取し、2つの代表的なNrf−2誘導可能タンパク質(HO−1およびNQO1)の発現を、免疫ブロット法により分析した。これらのマーカーの肺および肝臓における著しい増加が認められた(データは示さず)。重要なことに、両タンパク質の鼻上皮での明確に検出可能な増加が認められ(図44)、したがって、鼻咽頭組織も肺の代用品として使用できることを実証する。また、ヒトでのこの手法を裏付けるいくつかの実施可能データも存在する。全粒粉FS(毎日40g)を2人の健康なボランティアに投与した。口腔内スワブを採取し、RNAをうまく抽出し、cDNAを作製した。Nrf2依存性遺伝子HO−1の相対的発現レベルを測定した。図45に示すように、HO−1のmRNA発現は、1人の被験者で34%、2人目の被験者で63%増加した(p<0.05)。これらのデータは、この手法が実施可能であり、健常なボランティアにおいて、FSおよびSDGがNrf2依存性遺伝子を増幅することを示す。   This approach was further validated by using fed FS in mice. After mice were fed a control or 10% FS diet for 3 weeks, a series of tissues were collected and the expression of two representative Nrf-2 inducible proteins (HO-1 and NQO1) was analyzed by immunoblotting. . There was a significant increase in lung and liver of these markers (data not shown). Importantly, there is a clearly detectable increase in both proteins in the nasal epithelium (FIG. 44), thus demonstrating that nasopharyngeal tissue can also be used as a lung substitute. There is also some workable data that supports this approach in humans. Whole grain FS (40 g daily) was administered to two healthy volunteers. Oral swabs were collected, RNA was successfully extracted, and cDNA was prepared. The relative expression level of the Nrf2-dependent gene HO-1 was measured. As shown in FIG. 45, HO-1 mRNA expression increased 34% in one subject and 63% in the second subject (p <0.05). These data indicate that this approach is feasible and that FS and SDG amplify Nrf2-dependent genes in healthy volunteers.

この試験では、ベースラインで、および繊維対照およびFS食餌の2および4週後に、対照および喫煙被験者の両方で口腔内スワブを採取した。mRNAおよびcDNAが上記のように生成され、RT−PCRに供して、NQO−1、HO−1、およびグルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)を含む代表的な抗酸化剤および第2相薬物代謝酵素の相対的発現レベルを評価する。Nrf2誘導可能酵素の「典型的な」代表的物質であることに加えて、選択した酵素は重要な機構的役割を演ずる可能性もある。NQO1は、タバコの煙中に存在する前発癌物質の解毒および活性化の二重の役割を果たす。NQO1の変異遺伝子型は、日本人被験者での肺癌リスクの低下と有意に関連していた。HO−1もまた、遺伝的調査で、シガレットの煙中の酸化剤および芳香族炭化水素に対する細胞保護剤と示唆されている。したがって、HO−1はまた、亜麻仁の効果をモニターするための重要なバイオマーカーでもある。多くの調査で、GST多型、喫煙、および肺癌の間の関係が示された。重要なのは、肺細胞中のベンゾ[a]ピレン由来DNA付加物が、肺特異的GSTによりチトクロムP−450およびアルド・ケト還元酵素の両方が媒介する代謝から生じる反応性中間体の解毒により調節されることである。ベンゾ[a]ピレンは重要な肺発癌性物質でありタバコの煙中に存在するので、GSTは、喫煙者における亜麻仁の効果のバイオマーカーとしてモニターされる。   In this study, oral swabs were collected at baseline and 2 and 4 weeks after fiber control and FS diet in both control and smoking subjects. Representative antioxidants and phase 2 drug metabolizing enzymes, including mRNA and cDNA generated as described above and subjected to RT-PCR to include NQO-1, HO-1, and glutathione-S-transferase (GST) Assess the relative expression level of. In addition to being “typical” representatives of Nrf2 inducible enzymes, the selected enzymes may also play an important mechanistic role. NQO1 plays a dual role in the detoxification and activation of procarcinogens present in tobacco smoke. The mutant genotype of NQO1 was significantly associated with reduced lung cancer risk in Japanese subjects. HO-1 has also been suggested in genetic studies as a cytoprotectant against oxidants and aromatic hydrocarbons in cigarette smoke. Thus, HO-1 is also an important biomarker for monitoring the effect of flaxseed. Many studies have shown a relationship between GST polymorphisms, smoking, and lung cancer. Importantly, benzo [a] pyrene-derived DNA adducts in lung cells are regulated by detoxification of reactive intermediates resulting from metabolism mediated by both cytochrome P-450 and aldo keto reductase by lung-specific GST. Is Rukoto. Since benzo [a] pyrene is an important lung carcinogen and is present in tobacco smoke, GST is monitored as a biomarker of flaxseed effect in smokers.

データ分析:5人の健康な非喫煙ボランティアの口腔内スワブ由来の大きなcDNAプールを作成し、分析用の「ベースライン」コンパレータとして使用する。β−アクチンおよびGAPDHを使って、全試験試料由来のcDNAをこのプールに正規化する。正規化した後、それぞれの試験試料をベースラインコンパレータと比較し、パーセントまたは倍率変化を計算する。一次解析は、喫煙未経験者および現行喫煙者におけるSDG摂取の3週間前および3週間後の遺伝子発現の変化を比較することである(対応のあるt検定を使って)。値はまた、それらのプラセボ対照試料の値と比較される。追加の分析により、休薬値(反復測定ANOVA)、およびベースライン時点ならびにSDGおよびプラセボ摂食後の非喫煙者と喫煙者との間の比較を含む、すべての時点にわたるSDGによる発現の変化が比較される。2対3週のデータおよび3週対休薬データを比較して、反応の動力学が確立される。   Data analysis: A large pool of cDNA from oral swabs from five healthy non-smoking volunteers is created and used as a “baseline” comparator for analysis. cDNA from all test samples is normalized to this pool using β-actin and GAPDH. After normalization, each test sample is compared to a baseline comparator and the percent or fold change is calculated. The primary analysis is to compare changes in gene expression 3 weeks before and 3 weeks after SDG intake in smokers who have never smoked and current smokers (using paired t-tests). Values are also compared to those of placebo control samples. Additional analysis compares changes in expression by SDG across all time points, including withdrawal values (repeated measures ANOVA) and baseline time points and comparisons between nonsmokers and smokers after SDG and placebo feeding Is done. The response kinetics are established by comparing the 2 vs. 3 week data and the 3 week vs. withdrawal data.

同じ患者集団中でのSDGによる酸化ストレス減少の測定
ヒト被験者中の酸化ストレスを測定するのは難しいが、最も確立された手法の1つは、IsoPの尿中レベルを測定することである。このマーカーに対し信頼性が高く再現可能なアッセイが開発されてきた。40gのFSを13週まで摂取した、肺移植を待っている患者からデータを入手した。尿IsoPは徐々に低下することがわかったが、FS摂食により、全身の酸化ストレスの低下徴候が認められた(一部のIsoPサブカテゴリはFS前レベルの26%に低下した)。代表的な患者のデータを図46に示す。シガレット煙中の発癌性物質であるBaPは、活性酸素種媒介DNA鎖切断および8−オキソ−7,8−ジヒドロ−2’−デオキシグアノシン(8−オキソ−dGuo)形成を引き起こす。8−オキソ−dGuoは、LC−MRM/MSを使って、生物検体(尿、肝臓、肺)中で検出可能である。2人のヒトボランティア由来のデータは、毎日40gのFSの3週間の消費が8−オキソ−dGuoの減少の傾向を誘発することを示し、傾向はまた、同じ食餌を摂取した肺移植患者(n=5)でも認められた(図47)。
Measurement of oxidative stress reduction by SDG in the same patient population Although it is difficult to measure oxidative stress in human subjects, one of the most established techniques is to measure urinary levels of IsoP. Reliable and reproducible assays have been developed for this marker. Data were obtained from patients awaiting lung transplantation who received 40 g FS for up to 13 weeks. Urinary IsoP was found to decline gradually, but FS feeding showed signs of reduced systemic oxidative stress (some IsoP subcategories were reduced to 26% of pre-FS levels). Representative patient data is shown in FIG. BaP, a carcinogen in cigarette smoke, causes reactive oxygen species mediated DNA strand breaks and 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo) formation. 8-Oxo-dGuo can be detected in biological specimens (urine, liver, lung) using LC-MRM / MS. Data from two human volunteers indicate that daily consumption of 40 g FS for 3 weeks elicits a trend for a decrease in 8-oxo-dGuo, a trend also in lung transplant patients (n = 5) (Fig. 47).

試験:試験では、対照および喫煙被験者の両方で尿試料が複数の時点で採取される。尿中IsoPおよび8−オキソ−dGuoのレベルが盲検方式で測定される。   Test: In the test, urine samples are taken at multiple time points in both control and smoking subjects. Urinary levels of IsoP and 8-oxo-dGuo are measured in a blinded fashion.

肺酸化ストレスを評価するための呼気凝縮液
これらの被験者で気管支鏡検査のような侵襲的試験を行うことが可能でないことを考慮して、非侵襲的試料収集技術である呼気凝縮液(EBC)が、肺酸化ストレスを調査するために使用される。多くの物質が呼気中に認められ、それらは呼気の冷却により(すなわち、凝縮させることにより)得られる液体中で検出可能である。この方法の利点は、肺中の酸化ストレスバイオマーカーのリアルタイム分析および評価のための非侵襲的サンプリング方法として、非侵襲的で簡便であることである。酸化ストレスのバイオマーカーには、H、イソプロスタン(IsoP)、マロンジアルデヒド、4−ヒドロキシ−2−ノネナール、抗酸化剤、グルタチオンおよびニトロソ化ストレスマーカーが含まれる。EBC中のイソプロスタンレベルを、肺酸化ストレスに対するFSの効果を調査する有用な非侵襲的手法として評価する。8−IsoPは、対照被験者および喫煙者から収集したEBC由来の尺度であった。非喫煙者でのレベルは一律に低くて、試験感度(1.2pg/ml±0.6、n=8)に近く、EBCは非喫煙者では有用ではないことを示唆する。レベルは、4人の喫煙者でのみ測定されたが、興味深いことに、これらの被験者の内の2人は、極めて高レベル:16pg/mlおよび6.5pg/mlであった。したがって、高ベースラインレベルを有するこれらの喫煙者では、EBCを肺特異的酸化ストレスを追跡するのに使用する。
Breath condensate to assess pulmonary oxidative stress In view of the inability of these subjects to perform invasive tests such as bronchoscopy, breath condensate (EBC), a non-invasive sample collection technique Are used to investigate lung oxidative stress. Many substances are found in exhaled breath, which can be detected in the liquid obtained by cooling the exhaled breath (ie by condensing). The advantage of this method is that it is non-invasive and simple as a non-invasive sampling method for real-time analysis and evaluation of oxidative stress biomarkers in the lung. Biomarkers of oxidative stress include H 2 O 2 , isoprostane (IsoP), malondialdehyde, 4-hydroxy-2-nonenal, antioxidants, glutathione and nitrosated stress markers. Isoprostane levels in EBC are evaluated as a useful non-invasive approach to investigate the effect of FS on lung oxidative stress. 8-IsoP was a measure derived from EBC collected from control subjects and smokers. Levels in non-smokers are uniformly low, approaching test sensitivity (1.2 pg / ml ± 0.6, n = 8), suggesting that EBC is not useful in non-smokers. Levels were measured only in 4 smokers, but interestingly, 2 of these subjects were at very high levels: 16 pg / ml and 6.5 pg / ml. Thus, in these smokers with high baseline levels, EBC is used to track lung-specific oxidative stress.

データ分析:それぞれの被験者に対してベースライン値が測定され、処置(3週間)の終了時にて認められる変化が、対応のあるt検定を使って評価される。追加の分析により、休薬値(反復測定ANOVA)、およびベースライン時点およびSDG摂食後の非喫煙者と喫煙者との間の比較を含むすべての時点にわたる、SDGによる発現の変化が比較される。我々は、2対3週のデータおよび3週対休薬データを比較して、反応の動力学を確立できる。   Data analysis: Baseline values are measured for each subject and the changes observed at the end of the treatment (3 weeks) are evaluated using a paired t-test. Additional analysis compares changes in expression by SDG across all time points, including withdrawal values (repeated measures ANOVA), and comparisons between baseline and non-smokers and smokers after SDG feeding . We can compare the 2 vs. 3 week data and the 3 week vs. withdrawal data to establish kinetics of response.

亜麻仁リグナン、SDGの化学防御特性
これらの実験では、SDGが生体異物からの毒性を減らし、スルホラファンに類似のBaPなどの発癌性物質を解毒できるという仮説が試験される。第1に、気管支上皮細胞に対するインビトロでのSDGの効果が評価される。MTTアッセイなどの細胞傷害性試験を、下記の全てのSDG用量に対し行う。第2に、BaPマウスモデル中に経口投与されたSDGが評価される。
Flaxseed Lignans, Chemoprotective Properties of SDG These experiments test the hypothesis that SDG can reduce toxicity from xenobiotics and detoxify carcinogens such as BaP, which is similar to sulforaphane. First, the effect of SDG in vitro on bronchial epithelial cells is evaluated. Cytotoxicity tests such as the MTT assay are performed for all SDG doses described below. Second, SDG administered orally in a BaP mouse model is evaluated.

正常なマウスおよびヒト一次肺上皮細胞でのBaPのSDG媒介性解毒の評価およびNrf2媒介性の第2相酵素発現の誘発
BaP(10または20μM)は、上皮細胞により代謝的に活性化された場合、用量および時間依存的形式でROSを誘導する(図23)。マウスの調査では、不死化C10マウス気管支細胞株(Balb/Cマウス由来)が使用される。理由は、これらの細胞は非腫瘍形成性であり、接触阻害され、調査下にある全てのNrf2調節機構を含むためである。A549細胞(形質転換されているが、高度に分化された肺癌細胞株であり、ヒト1型肺胞上皮細胞のモデルに使われ(図22〜23のデータ参照)、かつ重要なことに、一次気管支上皮細胞である)を使って類似の調査が行われる。
Evaluation of SDG-mediated detoxification of BaP and induction of Nrf2-mediated phase II enzyme expression in normal mouse and human primary lung epithelial cells When BaP (10 or 20 μM) is metabolically activated by epithelial cells Induces ROS in a dose- and time-dependent manner (FIG. 23). In mouse studies, an immortalized C10 mouse bronchial cell line (derived from Balb / C mice) is used. The reason is that these cells are non-tumorigenic, are contact-inhibited and contain all Nrf2 regulatory mechanisms under investigation. A549 cells (transformed but highly differentiated lung cancer cell line used in human type 1 alveolar epithelial cell models (see data in FIGS. 22-23) and, importantly, primary Similar investigations are performed using bronchial epithelial cells).

直接的なROS妨害を評価するために、一連の臨床的に意義のある濃度(0.1〜10μM)のSDGが10μMのB[a]Pと同時に加えられ、直接的抗酸化活性を示す、HDCF蛍光の減少について測定される。液体クロマトグラフィー/多重反応モニタリング質量分析(LC/MRM−MS)もまた、GSSG:GSH比を測定するためのものである。BaPはまた、LC−MRM/MSを使って測定できるDNA付加物形成を迅速に誘発できる(図22)。BaPにより引き起こされるBaP誘発性DNA酸化損傷は、8−オキソ−dGuo形成、標準的コメット画像解析を使う個々の細胞のテイルモーメント(データは示さず)、またはγ−H2AXの検出のための免疫ブロットの濃度分析(データは示さず)により測定できる。DNA付加物および酸化的変化を評価するために、一連の濃度のSDGが10μMのB[a]Pと同時に加えられ、これらのパラメータが測定される。さらに、MTT細胞傷害性アッセイを行って、発癌性物質の非存在下および存在下のこれらの細胞に対する直接的SDG効果が評価される(FSおよびFLCのみがインビボで試験され得る)。次に、気管支上皮細胞中の第2相酵素を発現上昇させる精製SDGの能力が試験される。特に、リグナンSDG(0.1〜10μM)処理を伴うインキュベーションの0、1、2、4、24、48、および72時間後のGST−Ya、ならびにNQO−1のメッセージおよびタンパク質の誘導が測定される。これらの酵素は、第2相システムの特徴的な代表的ARE調節酵素として選択される。RT−PCRおよび免疫ブロット分析が実行される。第2相酵素発現上昇の経時変化を特定した後、上皮細胞をSDGで前処理し、最大の第2相誘導の時点でBaPを加える。上記アッセイを使って、酸化ストレス、DNA損傷、および細胞死が評価される。 To assess direct ROS interference, a series of clinically significant concentrations (0.1-10 μM) of SDG were added simultaneously with 10 μM B [a] P, showing direct antioxidant activity. Measured for decrease in H 2 DCF fluorescence. Liquid chromatography / multiple reaction monitoring mass spectrometry (LC / MRM-MS) is also for measuring the GSSG: GSH ratio. BaP can also rapidly induce DNA adduct formation, which can be measured using LC-MRM / MS (Figure 22). BaP-induced DNA oxidative damage caused by BaP can be induced by 8-oxo-dGuo formation, tail moment of individual cells using standard comet image analysis (data not shown), or immunoblots for detection of γ-H2AX. Concentration analysis (data not shown). To assess DNA adducts and oxidative changes, a series of concentrations of SDG are added simultaneously with 10 μM B [a] P and these parameters are measured. In addition, MTT cytotoxicity assays are performed to assess direct SDG effects on these cells in the absence and presence of carcinogens (only FS and FLC can be tested in vivo). Next, the ability of purified SDG to upregulate phase II enzymes in bronchial epithelial cells is tested. In particular, the induction of GST-Ya and NQO-1 message and protein after 0, 1, 2, 4, 24, 48 and 72 hours of incubation with lignan SDG (0.1-10 μM) treatment was measured. The These enzymes are selected as characteristic ARE-regulating enzymes characteristic of the phase 2 system. RT-PCR and immunoblot analysis are performed. After identifying the time course of increased phase 2 enzyme expression, the epithelial cells are pretreated with SDG and BaP is added at the time of maximum phase 2 induction. The assay is used to assess oxidative stress, DNA damage, and cell death.

データ分析、予測される結果および追加の調査:第1セットの調査は、SDGの直接的抗酸化効果を明確にする。第2セットの調査は、SDGそれ自体が消失する、後の時点で行われ(したがって、直接的抗酸化効果は存在しない)、その第2相酵素誘発効果によるSDGの効果を明確にする。酸化ストレスおよび炎症の追加の測定を行って、血漿酸化ストレス測定値(血漿マロンジアルデヒド)および炎症促進性のストレスマーカー(例えば、IL−6、IL−1α、IL1β、TNF−α、C反応性タンパク質)のSDGによる低下を明確にする。   Data analysis, predicted results and additional studies: The first set of studies defines the direct antioxidant effect of SDG. A second set of studies is performed at a later point in time when the SDG itself disappears (thus there is no direct antioxidant effect), clarifying the effect of SDG due to its second phase enzyme-induced effect. Additional measurements of oxidative stress and inflammation were made to measure plasma oxidative stress (plasma malondialdehyde) and pro-inflammatory stress markers (eg, IL-6, IL-1α, IL1β, TNF-α, C reactivity) Protein) due to SDG.

A/Jマウス化学発癌性物質誘発性肺腫瘍形成のマウスモデルにおける、SDGの化学防御特性
上記(図42A、プランA)と同じ試験デザインにより、A/Jマウス肺でのBaP誘発性発癌の進行に対する経口投与SDGの効果が調査される。SDG補充マウスが対照と直接比較される。追跡調査試験が行われ、これには、開始期中のみにSDGを使った試験(図42A、プランB)、および促進期中のみにSDGを使った試験(図22A、プランC)が含まれる。
Chemoprotective properties of SDG in a mouse model of A / J mouse chemical carcinogen-induced lung tumor formation Progression of BaP-induced carcinogenesis in A / J mouse lungs with the same study design as above (FIG. 42A, Plan A) The effect of orally administered SDG on SDG supplemented mice are directly compared to controls. Follow-up studies were conducted, including studies using SDG only during the start phase (FIG. 42A, Plan B) and tests using SDG only during the accelerated phase (FIG. 22A, Plan C).

統計:動物試験は通常、20匹のマウスの3群以上を含み(例えば、対照対50mg/KgのSDG)、ANOVAまたはその他の適切な線形モデルを使って解析される。全ての計算は、両側検定、0.05のアルファレベル、および少なくとも80%の検出力を前提とする。
Statistics: Animal studies typically include 3 or more groups of 20 mice (eg, control versus 50 mg / Kg SDG) and are analyzed using ANOVA or other suitable linear model. All calculations assume a two-sided test, an alpha level of 0.05, and a power of at least 80%.

実施例8
アスベスト誘発性発癌に対するSDGの効果
SDGまたは亜麻仁食餌は、アスベスト誘発性ROS/炎症を減らし、1)ROS、2)低減したサイトカイン、3)低減したHMGB1、4)より少ない腫瘍化フォーカス、および5)より少ない腫瘍、をもたらすと仮定される。根底にある仮説は、低減された炎症および酸化ストレスが、細胞の低減された悪性転換およびより少ない腫瘍量をもたらすであろうということである(図48参照)。
Example 8
Effect of SDG on asbestos-induced carcinogenesis SDG or flaxseed diet reduces asbestos-induced ROS / inflammation, 1) ROS, 2) reduced cytokines, 3) reduced HMGB1, 4) less oncogenic focus, and 5) It is assumed to result in fewer tumors. The underlying hypothesis is that reduced inflammation and oxidative stress will result in reduced malignant transformation of cells and less tumor burden (see FIG. 48).

亜麻仁リグナンSDGがアスベスト誘発性炎症ならびに酸化およびニトロソ化ストレスを低減させるであろうという仮説を試験するために、マウス腹膜マクロファージを様々な濃度の青石綿アスベスト繊維(10、20、30、および40ng/cm)に暴露した。アスベスト曝露後の種々の時間(3、4、6、および8時間)で、細胞をSDG(50μM)と共にインキュベートし、24時間後に上清を集め、炎症性のサイトカイン分泌およびニトロソ化/酸化ストレスを検出した(図49)。 To test the hypothesis that flaxseed lignan SDG would reduce asbestos-induced inflammation and oxidative and nitrosative stress, murine peritoneal macrophages were treated with various concentrations of asbestos asbestos fibers (10, 20, 30, and 40 ng / cm 2 ). At various times after exposure to asbestos (3, 4, 6, and 8 hours), cells were incubated with SDG (50 μM) and supernatants were collected after 24 hours for inflammatory cytokine secretion and nitrosation / oxidative stress. It was detected (FIG. 49).

SDGは、インビトロでヒト中皮細胞によるアスベスト誘発性ROS分泌を低減させる(図50)。細胞中のアスベスト誘発性ROS検出するための実験プラン:(ヒト中皮の)HM細胞またはマウスマクロファージを20%DMEM中で24時間プレート培養した;HBSS中の20μMのDCFを1時間加えた;H(100μM)、アスベスト(10μg青石綿/cm)および/またはSDG(50μM)を含む1%DMEMで上清を置換した;およびアスベスト曝露の開始後36時間まで蛍光レベルをモニターした。結果は、アスベストおよびHは高レベルのROSを誘導するが、培地中へのSDGの添加がROSレベルをベースラインレベルまで有意に低下させたことを示す(図50)。 SDG reduces asbestos-induced ROS secretion by human mesothelial cells in vitro (FIG. 50). Experimental plan for detection of asbestos-induced ROS in cells: HM cells (human mesothelial) or mouse macrophages were plated in 20% DMEM for 24 hours; 20 μM DCF in HBSS was added for 1 hour; Supernatants were replaced with 1% DMEM containing 2 O 2 (100 μM), asbestos (10 μg blue asbestos / cm 2 ) and / or SDG (50 μM); and fluorescence levels were monitored up to 36 hours after the start of asbestos exposure. The results show that asbestos and H 2 O 2 induce high levels of ROS, but the addition of SDG into the medium significantly reduced ROS levels to baseline levels (FIG. 50).

培養未処理マクロファージにおけるアスベスト誘発性酸化ストレス(ROS放出)を評価した。細胞をROS感受性染料H2DCFDAで30分間処理した後、ビークル、40μg/cmアスベスト繊維、または4uM次亜塩素酸塩溶液に暴露し、90、150分および27時間にわたり、分光測定により蛍光強度を測定した。アスベスト曝露後直ちにアスベスト誘発性ROSが生成され、観察期間中持続した(図51)。 Asbestos-induced oxidative stress (ROS release) in cultured untreated macrophages was evaluated. Cells were treated with the ROS sensitive dye H2DCFDA for 30 minutes, then exposed to vehicle, 40 μg / cm 2 asbestos fiber, or 4 uM hypochlorite solution, and fluorescence intensity measured spectrophotometrically over 90, 150 minutes and 27 hours did. Asbestos-induced ROS was generated immediately after asbestos exposure and persisted during the observation period (FIG. 51).

アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、酸化ストレスを低減する(図52)。雌C57/Bl6マウスに2mLのチオグリコレートを注射し、3日後に腹膜マクロファージを採取した。ウエル当たり2百万細胞を6ウエルプレートに播種し、20μg/cmのアスベストに暴露した。細胞を25または50μMのSDG(合成SDG)で、アスベスト曝露の3、4、6、または8時間後に処理した。細胞をアスベスト曝露24時間後に採取した。凍結上清試料で分析を行った。結果は、脂質過酸化のマーカーであるマロンジアルデヒドが、アスベスト曝露時間と共に増加したことを示す(図52A)。細胞に加えられた25および50μMのSDGにより、MDAのレベルは、有意に減少した(p<0.05)(図52B)。 SDG administered to macrophages several hours after exposure to asbestos reduces oxidative stress (FIG. 52). Female C57 / B16 mice were injected with 2 mL of thioglycolate and peritoneal macrophages were harvested 3 days later. 2 million cells per well were seeded in 6-well plates and exposed to 20 μg / cm 2 asbestos. Cells were treated with 25 or 50 μM SDG (synthetic SDG) at 3, 4, 6, or 8 hours after asbestos exposure. Cells were harvested 24 hours after asbestos exposure. Analysis was performed on frozen supernatant samples. The results show that malondialdehyde, a marker of lipid peroxidation, increased with asbestos exposure time (FIG. 52A). 25 and 50 μM SDG added to the cells significantly reduced the level of MDA (p <0.05) (FIG. 52B).

アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、ニトロソ化ストレスを低減する(図53)。アスベスト曝露後の細胞中のニトロソ化ストレスの低減におけるSDGを評価するために、雌C57/Bl6マウスに2mLのチオグリコレートを注射し、3日後に腹膜マクロファージを採取した。ウエル当たり2百万細胞を6ウエルプレートに播種し、20μg/cmのアスベストに暴露した。細胞を25または50μMのSDG(合成SDG)で、アスベスト曝露の3、4、6、または8時間後に処理した。細胞をアスベスト曝露24時間後に採取した。凍結上清試料で分析を行った。結果は、ニトロソ化ストレスのマーカーである亜硝酸塩が、アスベスト曝露時間と共に増加したことを示す(図53A)。細胞に加えられた25および50μMのSDGにより、MDAのレベルは、有意に減少した(p<0.05)(図53B)。 SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces nitrosation stress (FIG. 53). To assess SDG in reducing nitrosation stress in cells following asbestos exposure, female C57 / B16 mice were injected with 2 mL thioglycolate and peritoneal macrophages were harvested 3 days later. 2 million cells per well were seeded in 6-well plates and exposed to 20 μg / cm 2 asbestos. Cells were treated with 25 or 50 μM SDG (synthetic SDG) at 3, 4, 6, or 8 hours after asbestos exposure. Cells were harvested 24 hours after asbestos exposure. Analysis was performed on frozen supernatant samples. The results show that nitrite, a marker of nitrosation stress, increased with asbestos exposure time (FIG. 53A). 25 and 50 μM SDG added to the cells significantly reduced the level of MDA (p <0.05) (FIG. 53B).

アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、炎症性のサイトカイン(IL−1β)分泌を低減する(図54)。アスベスト曝露後の細胞中の炎症性のサイトカイン(IL−1β)の分泌の低減におけるSDGを評価するために、雌C57/Bl6マウスに2mLのチオグリコレートを注射し、3日後に腹膜マクロファージを採取した。ウエル当たり2百万細胞を6ウエルプレートに播種し、20μg/cmのアスベストに暴露した。細胞を25または50μMのSDG(合成SDG)で、アスベスト曝露の3、4、6、または8時間後に処理した。細胞をアスベスト曝露24時間後に採取した。新しい上清試料で分析を行った。結果は、炎症促進性サイトカインのマーカーであるIL−1βが、アスベスト曝露時間と共に増加したことを示す(図54A)。細胞に加えられた25および50μMのSDGにより、IL1βのレベルは、有意に減少した(p<0.05)(図54B)。 SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces inflammatory cytokine (IL-1β) secretion (FIG. 54). To assess SDG in reducing inflammatory cytokine (IL-1β) secretion in cells following asbestos exposure, female C57 / B16 mice were injected with 2 mL thioglycolate and peritoneal macrophages harvested 3 days later did. 2 million cells per well were seeded in 6-well plates and exposed to 20 μg / cm 2 asbestos. Cells were treated with 25 or 50 μM SDG (synthetic SDG) at 3, 4, 6, or 8 hours after asbestos exposure. Cells were harvested 24 hours after asbestos exposure. Analysis was performed on fresh supernatant samples. The results show that IL-1β, a pro-inflammatory cytokine marker, increased with asbestos exposure time (FIG. 54A). 25 and 50 μM SDG added to the cells significantly reduced IL1β levels (p <0.05) (FIG. 54B).

アスベストへの暴露数時間後にマクロファージに投与されたSDGは、炎症性のサイトカイン(TNF−α)分泌を低減する(図55)。アスベスト曝露後の細胞中の炎症性のサイトカイン(TNF−α)の分泌の低減におけるSDGを評価するために、雌C57/Bl6マウスに2mLのチオグリコレートを注射し、3日後に腹膜マクロファージを採取した。ウエル当たり2百万細胞を6ウエルプレートに播種し、20μg/cmのアスベストに暴露した。細胞を25または50μMのSDG(合成SDG)で、アスベスト曝露の3、4、6、または8時間後に処理した。細胞をアスベスト曝露24時間後に採取した。新しい上清試料で分析を行った。結果は、炎症促進性サイトカインのマーカーであるTNF−αが、アスベスト曝露時間と共に増加したことを示す(図55A)。細胞に加えられた25および50μMのSDGにより、TNF−αのレベルは、有意に減少した(p<0.05)(図55B)。 SDG administered to macrophages hours after exposure to asbestos reduces inflammatory cytokine (TNF-α) secretion (FIG. 55). To assess SDG in reducing the secretion of inflammatory cytokines (TNF-α) in cells following asbestos exposure, female C57 / B16 mice were injected with 2 mL thioglycolate and peritoneal macrophages were harvested 3 days later. did. 2 million cells per well were seeded in 6-well plates and exposed to 20 μg / cm 2 asbestos. Cells were treated with 25 or 50 μM SDG (synthetic SDG) at 3, 4, 6, or 8 hours after asbestos exposure. Cells were harvested 24 hours after asbestos exposure. Analysis was performed on fresh supernatant samples. The results show that TNF-α, a marker for pro-inflammatory cytokines, increased with asbestos exposure time (FIG. 55A). 25 and 50 μM SDG added to the cells significantly reduced the level of TNF-α (p <0.05) (FIG. 55B).

簡単に説明すると、この実施例のインビトロ実験は、(1)SDGはヒト中皮細胞およびマウス未処理のマクロファージ中のアスベスト誘発性ROSを阻止する;(2)SDGはアスベストに暴露されたマウス腹膜マクロファージによる炎症性サイトカイン分泌を阻止する;および(3)SDGはアスベストに暴露されたマウス腹膜マクロファージ中の酸化ストレス(脂質過酸化)およびニトロソ化ストレス(亜硝酸塩レベル)を阻止する、ということを示す。これらのインビトロ実験は、アスベスト曝露による慢性炎症および最終的な悪性病変を低減することにおけるSDGの有用性を明らかにするインビボ実験を支持する。   Briefly, the in vitro experiments of this example show that (1) SDG blocks asbestos-induced ROS in human mesothelial cells and mouse untreated macrophages; (2) SDG is exposed to asbestos in the mouse peritoneum Inhibits inflammatory cytokine secretion by macrophages; and (3) shows that SDG blocks oxidative stress (lipid peroxidation) and nitrosation stress (nitrite levels) in mouse peritoneal macrophages exposed to asbestos . These in vitro experiments support in vivo experiments that demonstrate the usefulness of SDG in reducing chronic inflammation and ultimate malignancy from asbestos exposure.

したがって、2匹のマウスモデルを使ってSDGがアスベスト誘発性中皮腫で試験され、この場合マウスは、アスベスト曝露後に中皮腫を発症し易い遺伝的素因がある。これらのモデルを使って、マウスへのアスベスト単回投与に対する亜麻仁およびSDGの急性効果を評価する。また、亜麻仁およびSDGがアスベスト誘発性急速進行型MMのこれらのモデルにおける腫瘍の発生を抑制するかどうかを試験する(図56)。   Therefore, SDG is tested in asbestos-induced mesothelioma using two mouse models, where the mice are genetically predisposed to develop mesothelioma after asbestos exposure. These models are used to assess the acute effects of flaxseed and SDG on a single dose of asbestos in mice. We also test whether flaxseed and SDG inhibit tumor development in these models of asbestos-induced rapid progression MM (FIG. 56).

SDGに富む亜麻仁リグナン食餌(FLC)は、MEXTAGマウス中のアスベスト誘発性腹部炎症を低減させる(図57)。簡単に説明すると、6匹の雄MEXTAGマウス(10〜12週齢)に0.5mLの容積の400μgの青石綿アスベストをip注射した。アスベスト注射の前に、半分のマウスにSDGに富むFLC食餌(35%SDG)を2週間与え、残りのマウスには標準食餌を与えた。3日後、マウスを5mLのPBSで洗浄し、洗浄液を上清および細胞計数用に採取した。サイトスピンを行い、3〜5個の別々の視野を計数し、全細胞の差異%を計算した。0%FS摂取マウスに比べて、10%FLC摂取マウスは、26%の腹部洗浄液中WBCの減少があった(p=0.014)(図57)。   Flaxseed lignan diet (FLC) rich in SDG reduces asbestos-induced abdominal inflammation in MEXTAG mice (FIG. 57). Briefly, six male MEXTAG mice (10-12 weeks of age) were injected ip with 400 μg of asbestos asbestos in a volume of 0.5 mL. Prior to asbestos injection, half of the mice received an SDG-rich FLC diet (35% SDG) for 2 weeks, and the remaining mice received a standard diet. Three days later, the mice were washed with 5 mL PBS and the washings were collected for supernatant and cell count. Cytospin was performed, 3-5 separate fields were counted, and the% difference of total cells was calculated. Compared to 0% FS-fed mice, 10% FLC-fed mice had a 26% decrease in WBC in abdominal lavage fluid (p = 0.014) (FIG. 57).

アスベストに暴露した7週齢雄NF2(129sv)(+/−)マウスで急性期調査を行い、食餌により投与された亜麻仁およびリグナンSDG配合物の効果を評価した。NF2マウスのアスベスト暴露および亜麻仁/SDGリグナン配合物評価の実験計画を図58に示す。簡単に説明すると、雄NF2(129SV)(+/−)を0日目に腹腔内注射経由で400μgアスベストに暴露した。マウスは試験食餌(0%FS、10%FS、10%FLC;各群n=2マウス)をアスベスト曝露の24時間前(−1日目)に開始し、アスベスト曝露後3日目に屠殺した。5mL 1xPBSを用いて腹部洗浄(AL)を行った。炎症細胞の流入は、アスベスト曝露後3日までにピークになり、9日までに次第に少なくなった。したがって、全てのその後の実験で、炎症を評価する時点として3日を選択した(図59)。   An acute phase study was conducted in 7-week-old male NF2 (129sv) (+/−) mice exposed to asbestos to evaluate the effects of flaxseed and lignan SDG formulations administered by diet. The experimental design of NF2 mouse asbestos exposure and flaxseed / SDG lignan blend evaluation is shown in FIG. Briefly, male NF2 (129SV) (+/−) was exposed to 400 μg asbestos via intraperitoneal injection on day 0. Mice started the test diet (0% FS, 10% FS, 10% FLC; n = 2 mice in each group) 24 hours before asbestos exposure (day -1) and were sacrificed 3 days after asbestos exposure . Abdominal lavage (AL) was performed using 5 mL 1 × PBS. The influx of inflammatory cells peaked by 3 days after asbestos exposure and gradually decreased by 9 days. Therefore, in all subsequent experiments, 3 days was chosen as the time point for assessing inflammation (FIG. 59).

亜麻仁およびそのSDGに富むリグナン成分は、アスベスト誘発性炎症を低減した(より若齢のマウス)(図60)。全白血球(あう60A)は、食餌中のFSまたはFLC添加と共に減少したが、有意ではなかった。しかし、細胞間の差異、特にマクロファージレベルを見ると、レベルは、亜麻仁およびSDGリグナン食餌の両方により有意に低減された(図60B)。   Flaxseed and its SDG-rich lignan component reduced asbestos-induced inflammation (younger mice) (Figure 60). Total white blood cells (corresponding 60A) decreased with the addition of FS or FLC in the diet but were not significant. However, when looking at differences between cells, especially macrophage levels, levels were significantly reduced by both flaxseed and SDG lignan diets (FIG. 60B).

亜麻仁およびそのSDGに富むリグナン成分は、アスベスト誘発性炎症を低減した(老齢マウス)(図61)。腹部アスベストに暴露された老齢マウス(図61A)は、ただの300,000細胞/mLに比べて、3,000,000WBC/mLの腹部洗浄液を示す(10倍多い)ように、アスベストに対し、より感受性が高い。結果は、炎症細胞の好中球(図61B)およびマクロファージ(図61C)が両方とも、若齢マウス中よりも老齢マウス中で有意に多いことを示した。   Flaxseed and its SDG-rich lignan component reduced asbestos-induced inflammation (old mice) (FIG. 61). Aged mice exposed to abdominal asbestos (FIG. 61A) show 3,000,000 WBC / mL abdominal lavage fluid (10 times more) compared to just 300,000 cells / mL, More sensitive. The results showed that neutrophils of inflammatory cells (FIG. 61B) and macrophages (FIG. 61C) were both significantly more aged in older mice than in younger mice.

SDG(食餌配合物で投与される)に富む亜麻仁リグナン抽出物は、老齢マウス中のアスベスト炎症を低減する(図62)。雄NF2(129SV)(+/−)マウスに400μgのアスベストを0日目に注射した(腹腔内)。マウスは試験食餌(0%FSまたは10%FLC)をアスベスト曝露の前の週(−7日目)に開始し、アスベスト曝露後3日目に屠殺した。5mL 1xPBSで腹部洗浄(AL)を行った(1mLの腹部洗浄液を遠心分離し、上清を凍結した)。血漿を集めて、−80℃で凍結した。洗浄液中の細胞を評価し、SDGに富む食餌により、全WBCおよび好中球、マクロファージおよび好酸球が全て有意に減少したことを示した。   Flaxseed lignan extract rich in SDG (administered in dietary formulations) reduces asbestos inflammation in aged mice (FIG. 62). Male NF2 (129SV) (+/−) mice were injected with 400 μg asbestos on day 0 (intraperitoneal). Mice were started on the test diet (0% FS or 10% FLC) in the week prior to asbestos exposure (day -7) and sacrificed on day 3 after asbestos exposure. Abdominal lavage (AL) was performed with 5 mL 1 × PBS (1 mL of abdominal lavage fluid was centrifuged and the supernatant was frozen). Plasma was collected and frozen at -80 ° C. Cells in the lavage fluid were evaluated and showed that a diet rich in SDG significantly reduced total WBC and neutrophils, macrophages and eosinophils.

SDG(食餌配合物で投与される)に富む亜麻仁リグナン抽出物は、老齢マウス中のアスベスト炎症性サイトカイン分泌およびニトロソ化ストレスを低減する(図63)。雄NF2(129SV)(+/−)マウスに400μgのアスベストを0日目に注射した(腹腔内)。マウスは試験食餌(0%FSまたは10%FLC)をアスベスト曝露の前の週(7日目)に開始し、アスベスト曝露後3日目に屠殺した。5mL 1xPBSで腹部洗浄(AL)を行った(1mLの腹部洗浄液を遠心分離し、上清を凍結した)。血漿を集めて、−80℃で凍結した。SDGに富む食餌により、サイトカインのIL1βおよびTNFα、ならびに亜硝酸塩のレベルが有意に低減した。   Flaxseed lignan extract rich in SDG (administered in dietary formulations) reduces asbestos inflammatory cytokine secretion and nitrosative stress in aged mice (FIG. 63). Male NF2 (129SV) (+/−) mice were injected with 400 μg asbestos on day 0 (intraperitoneal). Mice were started on the test diet (0% FS or 10% FLC) in the week prior to asbestos exposure (day 7) and sacrificed on day 3 after asbestos exposure. Abdominal lavage (AL) was performed with 5 mL 1 × PBS (1 mL of abdominal lavage fluid was centrifuged and the supernatant was frozen). Plasma was collected and frozen at -80 ° C. A diet rich in SDG significantly reduced the levels of cytokines IL1β and TNFα and nitrite.

簡単に説明すると、NF2マウスを使ったこれらのインビボ実験は、次のことを示している。(1)SDGに富む食餌を摂取したマウスは、腹部洗浄液WBCにより測定して、腹部炎症を有意に低減させた;(2)SDGに富む食餌は、腹部洗浄液中の好中球の数を低減させた;(3)炎症促進性サイトカイン、IL−1βおよびTNFαのレベルは、SDGに富む食餌を摂取したマウスで低減された;および(4)SDGに富む食餌を摂取したマウスは腹部洗浄液亜硝酸塩のより低いレベルを有し、アスベスト繊維への暴露により誘発されたニトロソ化ストレスの低減を示唆する。   Briefly, these in vivo experiments using NF2 mice indicate the following: (1) Mice fed a diet rich in SDG significantly reduced abdominal inflammation as measured by abdominal lavage fluid WBC; (2) A diet rich in SDG reduced the number of neutrophils in the abdominal lavage fluid (3) levels of pro-inflammatory cytokines, IL-1β and TNFα were reduced in mice fed a diet rich in SDG; and (4) mice fed a diet rich in SDG were abdominal lavage nitrite Of nitrosation stress induced by exposure to asbestos fibers.

これらの実施例中のこれらの調査は、SDGの化学防御活性を実証する。SDGによる口腔内上皮中の第2相酵素の誘導および酸化ストレス低減を評価するために、より大規模のバイオマーカー調査が行われる。発癌性物質に露出された対象、例えば、以前のまたは現行の喫煙者での経口SDGの毎日投与後の酸化ストレスおよび炎症を測定する、追加の測定が行われる。かつこれらの測定には、血漿酸化ストレス測定(血漿マロンジアルデヒド)および炎症促進性のストレスマーカー(例えば、IL−6、IL−1α、IL1β、TNF−α、C反応性タンパク質、F2−イソプロスタン)の測定が含まれる。   These studies in these examples demonstrate the chemoprotective activity of SDG. To assess the induction of phase 2 enzymes in the oral epithelium and reduction of oxidative stress by SDG, a larger biomarker survey is conducted. Additional measurements are made that measure oxidative stress and inflammation after daily administration of oral SDG in subjects exposed to carcinogens, eg, previous or current smokers. These measurements include plasma oxidative stress measurement (plasma malondialdehyde) and pro-inflammatory stress markers (eg, IL-6, IL-1α, IL1β, TNF-α, C-reactive protein, F2-isoprostane). ) Measurement.

本発明の特定の特徴を本明細書で例証し、説明してきたが、当業者であれば、多くの修正、置き換え、変更、および等価物を思いつくであろう。したがって、追加の請求項は、全てのこのような修正および変更が、本発明の真の趣旨の範囲内に入る場合には、これらを包含することを意図していることは理解されよう。   While particular features of the invention have been illustrated and described herein, many modifications, substitutions, changes and equivalents will occur to those skilled in the art. It is therefore to be understood that the appended claims are intended to cover all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.

Claims (89)

それを必要としている対象中で生体分子、細胞、または組織を放射線損傷から保護する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting a biomolecule, cell, or tissue from radiation damage in a subject in need thereof, comprising administering to said subject an effective amount of at least one bioactive component, said bioactive component comprising: A method comprising secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof . 前記対象が放射線に暴露されるであろう対象である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject is a subject that will be exposed to radiation. 前記対象が放射線に暴露されたことがある対象である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject is a subject that has been exposed to radiation. 前記対象が治療手順の一部として放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the subject has or will be exposed to radiation as part of a treatment procedure. 前記対象が放射線療法を受けているまたは受けるであろう癌患者である、請求項4に記載の方法。   5. The method of claim 4, wherein the subject is a cancer patient undergoing or who will receive radiation therapy. 前記癌患者が肺癌患者である、請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the cancer patient is a lung cancer patient. 前記対象が診断手順の一部として放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the subject has or will be exposed to radiation as part of a diagnostic procedure. 前記診断手順が歯のまたは骨のX線検査である、請求項7に記載の方法。   8. The method of claim 7, wherein the diagnostic procedure is a dental or bone x-ray examination. 前記診断手順がPETまたはCTスキャンである、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the diagnostic procedure is a PET or CT scan. 前記対象が放射線に偶発的に暴露されたことがある、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject has been accidentally exposed to radiation. 前記対象が彼らの職業の一部として放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject has or will be exposed to radiation as part of their occupation. 前記職業が研究室技術者である、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the occupation is a laboratory technician. 前記対象がラドンに暴露されたことがある、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject has been exposed to radon. 前記対象がテロリズムの結果として放射線に暴露されたことがある、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the subject has been exposed to radiation as a result of terrorism. それを必要としている対象中で生体分子、細胞、または組織を発癌性物質誘発性損傷、悪性転換および癌発生から保護する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting biomolecules, cells or tissues from carcinogen-induced damage, malignant transformation and cancer development in a subject in need thereof, wherein an effective amount of at least one bioactive ingredient is administered to said subject The bioactive component is secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, steric forms thereof A method involving isomers, or combinations thereof. 前記対象が1種または複数種の発癌性物質に暴露されるであろう対象である、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject is a subject that will be exposed to one or more carcinogens. 前記対象が1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがある対象である、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject is a subject that has been exposed to one or more carcinogens. 前記対象が癌を有する、請求項15に記載の方法。   The method of claim 15, wherein the subject has cancer. 前記対象が1種または複数種の発癌性物質に偶発的に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject has or will be exposed to accidental exposure to one or more carcinogens. 前記対象がテロリストの行為の結果として1種または複数種の発癌性物質または化学戦争毒物に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject has or will be exposed to one or more carcinogens or chemical war toxicants as a result of terrorist actions. 前記対象が嗜癖の結果として1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject has or will be exposed to one or more carcinogens as a result of addiction. 前記嗜癖が喫煙である、請求項21に記載の方法。   The method of claim 21, wherein the addiction is smoking. 前記対象が彼らの職業の結果として1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the subject has or will be exposed to one or more carcinogens as a result of their occupation. 前記対象の職業が研究室技術者である、請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the subject occupation is a laboratory technician. それを必要としている対象中で生体分子、細胞、または組織を次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting a biomolecule, cell, or tissue from damage by hypochlorite ions in a subject in need thereof, comprising administering to said subject an effective amount of at least one bioactive component, The bioactive component is secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or these A method involving a combination of 前記生体分子が核酸である、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. A method according to any one of claims 1 to 25, wherein the biomolecule is a nucleic acid. 前記生体分子がタンパク質または脂質である、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. A method according to any one of claims 1 to 25, wherein the biomolecule is a protein or lipid. 前記生理活性成分が(S,S)−SDGである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 25, wherein the physiologically active ingredient is (S, S) -SDG. 前記生理活性成分が(R,R)−SDGである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 25, wherein the physiologically active ingredient is (R, R) -SDG. 前記生理活性成分が合成SDGである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method according to any one of claims 1 to 25, wherein the bioactive component is a synthetic SDG. 前記生理活性成分がSDG類似体である、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1-25, wherein the bioactive component is an SDG analog. 前記生理活性成分が食用組成物中で投与される、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1-25, wherein the bioactive ingredient is administered in an edible composition. 前記投与するステップが経口的に投与することを含む、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1-25, wherein the administering step comprises administering orally. 前記生理活性成分が約1ナノモル濃度(nM)〜約1モル(M)の濃度のSDGである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1-25, wherein the bioactive ingredient is SDG at a concentration of about 1 nanomolar (nM) to about 1 molar (M). 前記SDGの濃度が約25μM〜約250μMである、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the concentration of SDG is from about 25 [mu] M to about 250 [mu] M. 前記対象がヒト対象である、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1-25, wherein the subject is a human subject. 放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう対象中で放射線損傷を処置または予防する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of treating or preventing radiation damage in a subject that has been or will be exposed to radiation, comprising administering to said subject an effective amount of at least one bioactive component, The physiologically active ingredient is secoisolaricillinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or these A method involving combinations. 前記対象が治療手順の一部として放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject has or will be exposed to radiation as part of a treatment procedure. 前記対象が放射線療法を受けているまたは受けるであろう癌患者である、請求項38に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the subject is a cancer patient undergoing or will receive radiation therapy. 前記癌患者が肺癌患者である、請求項39に記載の方法。   40. The method of claim 39, wherein the cancer patient is a lung cancer patient. 前記対象が診断手順の一部として放射線に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject has or will be exposed to radiation as part of a diagnostic procedure. 前記診断手順が歯のまたは骨のX線検査である、請求項41に記載の方法。   42. The method of claim 41, wherein the diagnostic procedure is a dental or bone x-ray examination. 前記診断手順がPETまたはCTスキャンである、請求項41に記載の方法。   42. The method of claim 41, wherein the diagnostic procedure is a PET or CT scan. 前記対象が放射線に偶発的に暴露されたことがある、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject has been accidentally exposed to radiation. 前記対象が彼らの職業の一部として放射線に暴露されたことがある暴露されるであろう、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject will be exposed to have been exposed to radiation as part of their occupation. 前記対象の職業が研究室技術者である、請求項45に記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein the subject occupation is a laboratory technician. 前記対象がラドンに暴露されたことがある、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject has been exposed to radon. 前記対象が、テロリズムの結果として放射線に暴露されたことがある、請求項37に記載の方法。   38. The method of claim 37, wherein the subject has been exposed to radiation as a result of terrorism. 1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう対象中で発癌性物質誘発性損傷、悪性転換または癌発生を処置または予防する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of treating or preventing carcinogen-induced damage, malignant transformation or cancer development in a subject who has been or will be exposed to one or more carcinogens, comprising an effective amount At least one physiologically active ingredient of the above, wherein the physiologically active ingredient is secoisolaricillesinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), a method comprising these analogs, stereoisomers thereof, or combinations thereof. 前記発癌性物質誘発性損傷、悪性転換または癌発生が癌である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the carcinogen-induced injury, malignant transformation or cancer development is cancer. 前記癌が肺癌である、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the cancer is lung cancer. 前記癌が悪性中皮腫である、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the cancer is malignant mesothelioma. 前記対象が前記癌を発症していない、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the subject has not developed the cancer. 前記対象が1種または複数種の発癌性物質に偶発的に暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject has or will be exposed to accidental exposure to one or more carcinogens. 前記対象がテロリストの行為の結果として前記1種または複数種の発癌性物質または化学戦争毒物に暴露されたことがあるまたは暴露れるであろう、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject has or will be exposed to the one or more carcinogens or chemical war toxicants as a result of terrorist actions. 前記対象が嗜癖の結果として1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがあるまたは暴露れるであろう、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject has or will be exposed to one or more carcinogens as a result of addiction. 前記嗜癖が喫煙である、請求項56に記載の方法。   57. The method of claim 56, wherein the addiction is smoking. 前記対象が彼らの職業の結果として1種または複数種の発癌性物質に暴露されたことがあるまたは暴露れるであろう、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject has or will be exposed to one or more carcinogens as a result of their occupation. 前記対象の職業が研究室技術者である、請求項58に記載の方法。   59. The method of claim 58, wherein the subject occupation is a laboratory technician. 前記1種または複数種の発癌性物質がアスベストである、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the one or more carcinogens are asbestos. 前記1種または複数種の発癌性物質がタバコの煙である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the one or more carcinogens are tobacco smoke. 前記対象が喫煙者である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject is a smoker. 前記対象が以前の喫煙者である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject is a former smoker. 前記対象が副流煙に暴露される非喫煙者である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the subject is a non-smoker exposed to sidestream smoke. 次亜塩素酸イオンに暴露されたことがあるまたは暴露されるであろう対象中で次亜塩素酸イオン誘発性損傷を処置または予防する方法であって、有効量の少なくとも1つの生理活性成分を前記対象に投与することを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of treating or preventing hypochlorite ion-induced damage in a subject who has been or will be exposed to hypochlorite ions, comprising an effective amount of at least one bioactive ingredient. Administration to the subject, wherein the bioactive component is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), and analogs thereof , These stereoisomers, or a combination thereof. 前記生理活性成分が(S,S)−SDGである、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 37 to 65, wherein the physiologically active ingredient is (S, S) -SDG. 前記生理活性成分が(R,R)−SDGである、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method according to any one of claims 37 to 65, wherein the bioactive component is (R, R) -SDG. 前記生理活性成分が合成SDGである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の方法。   26. The method according to any one of claims 1 to 25, wherein the bioactive component is a synthetic SDG. 前記生理活性成分がSDG類似体である、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 37 to 65, wherein the bioactive component is an SDG analog. 前記生理活性成分が食用組成物中で投与される、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 37 to 65, wherein the bioactive ingredient is administered in an edible composition. 前記投与するステップが経口的に投与することを含む、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 37 to 65, wherein the administering step comprises administering orally. 前記生理活性成分が約1ナノモル濃度(nM)〜約1モル(M)の濃度のSDGである、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 37 to 65, wherein the bioactive component is SDG at a concentration of about 1 nanomolar (nM) to about 1 molar (M). 前記SDGの濃度が約25μM〜約250μMである、請求項72に記載の方法。   73. The method of claim 72, wherein the concentration of SDG is from about 25 [mu] M to about 250 [mu] M. 前記対象がヒト対象である、請求項37〜65のいずれか1項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 37 to 65, wherein the subject is a human subject. 生体分子、細胞、または組織を放射線損傷から保護する方法であって、前記生体分子、細胞、または組織を有効量の少なくとも1つの生理活性成分と接触させることを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting a biomolecule, cell, or tissue from radiation damage comprising contacting the biomolecule, cell, or tissue with an effective amount of at least one bioactive component, wherein the bioactive component is A method comprising silesinol diglucoside (SDG), secoisolaricillinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof. 生体分子、細胞、または組織を発癌性物質誘発性損傷から保護する方法であって、前記生体分子、細胞、または組織を有効量の少なくとも1つの生理活性成分と接触させることを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting a biomolecule, cell or tissue from carcinogen-induced damage comprising contacting said biomolecule, cell or tissue with an effective amount of at least one bioactive component, said bioactivity Ingredients include secoisolaricylesinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof Including methods. 生体分子、細胞、または組織を次亜塩素酸イオンによる損傷から保護する方法であって、前記生体分子、細胞、または組織を有効量の少なくとも1つの生理活性成分と接触させることを含み、前記生理活性成分がセコイソラリシレジノールジグルコシド(SDG)、セコイソラリシレジノール(SECO)、エンテロジオール(ED)、エンテロラクトン(EL)、これらの類似体、これらの立体異性体、またはこれらの組み合わせを含む方法。   A method of protecting a biomolecule, cell, or tissue from damage by hypochlorite ions, comprising contacting the biomolecule, cell, or tissue with an effective amount of at least one bioactive component, The active ingredient is secoisolarisiresinol diglucoside (SDG), secoisolarisiresinol (SECO), enterodiol (ED), enterolactone (EL), analogs thereof, stereoisomers thereof, or combinations thereof Including methods. 前記生体分子が核酸である、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. A method according to any one of claims 75 to 77, wherein the biomolecule is a nucleic acid. 前記生体分子がタンパク質または脂質である、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. A method according to any one of claims 75 to 77, wherein the biomolecule is a protein or lipid. 前記生理活性成分が(S,S)−SDGである、請求項73〜75のいずれか1項に記載の方法。   76. The method according to any one of claims 73 to 75, wherein the physiologically active ingredient is (S, S) -SDG. 前記生理活性成分が(R,R)−SDGである、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method according to any one of claims 75 to 77, wherein the physiologically active ingredient is (R, R) -SDG. 前記生理活性成分が合成SDGである、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method according to any one of claims 75 to 77, wherein the physiologically active ingredient is synthetic SDG. 前記生理活性成分がSDG類似体である、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method of any one of claims 75 to 77, wherein the bioactive component is an SDG analog. 前記生理活性成分が約1ナノモル濃度(nM)〜約1モル(M)の濃度のSDGである、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method of any one of claims 75-77, wherein the bioactive component is SDG at a concentration of about 1 nanomolar (nM) to about 1 molar (M). 前記SDGの濃度が約25μM〜約250μMである、請求項84に記載の方法。   85. The method of claim 84, wherein the concentration of SDG is from about 25 [mu] M to about 250 [mu] M. 前記細胞または組織が癌細胞または組織である、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method of any one of claims 75 to 77, wherein the cell or tissue is a cancer cell or tissue. 前記癌が肺癌である、請求項86に記載の方法。   90. The method of claim 86, wherein the cancer is lung cancer. 前記癌が悪性中皮腫である、請求項86に記載の方法。   90. The method of claim 86, wherein the cancer is malignant mesothelioma. 前記生体分子、細胞、または組織がヒト生体分子、細胞、または組織である、請求項75〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. The method of any one of claims 75 to 77, wherein the biomolecule, cell or tissue is a human biomolecule, cell or tissue.
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