JP2019077657A - SIMULTANEOUS INHIBITOR OF mTOR SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAY AND MAPK SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAY WHICH COMPRISE RESVERATROL DIMER - Google Patents

SIMULTANEOUS INHIBITOR OF mTOR SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAY AND MAPK SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAY WHICH COMPRISE RESVERATROL DIMER Download PDF

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眞二 中尾
Shinji Nakao
眞二 中尾
ルイス エスピノザ
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ルイス エスピノザ
謙 石山
Ken Ishiyama
謙 石山
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Abstract

To provide simultaneous inhibitor of mTOR signal transduction pathway and MAPK signal transduction pathway, and to provide prophylactic or therapeutic agents for cancer which comprise the inhibitor.SOLUTION: The present invention provides a simultaneous inhibitor of mTOR signal transduction pathway and MAPK signal transduction pathway which contain a resveratrol dimer as an active ingredient having a structure represented by the following general formula (I): [in the formula (I), Rand Rare each independently selected from the group consisting of H, OH, and OCH; Ris selected from the group consisting of H, OH, OCH, and OGlc (Glc is a glucose); and Ris selected from the group consisting of H, CH, and Glc].SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、がんの予防または治療剤に関し、特に急性骨髄性白血病(AML)の予防および治療剤に関する。   The present invention relates to a preventive or therapeutic agent for cancer, and more particularly to a preventive and therapeutic agent for acute myeloid leukemia (AML).

急性骨髄性白血病(AML)は造血前駆細胞の急速進行性クローン障害である。造血前駆細胞のクローン性異常増殖と、骨髄における未熟な芽球の蓄積を特徴とし、最終的に正常細胞の産生が妨げられる。AMLは、成人ではより多く見られる急性白血病であり、世界的には、急性白血病の中でも年間死亡者数が最も多い病型である。60歳未満では約40%で治癒が得られるが、60歳以上の患者での予後は不良である。多くのAML患者は多剤併用化学療法で完全寛解に到達するが、その約半数は3年以内に再発する。AML患者の予後に影響を与える重要な因子として年齢、全身状態が挙げられるが、中でも最も重要な予後予測因子は染色体核型である。AML患者における染色体核型は現在、良好群、中間群、不良群の3つに分類されている。複数の染色体異常を有するAMLは一般的に複雑核型といわれ、予後不良群に含まれる。中でも、「2つの常染色体のモノソミーまたは少なくとも1つの付加的な染色体構造異常を伴う1つのモノソミー」と定義されるmonosomal karyotype(AML-MK)は、他の複雑染色体核型を有するAML患者の4年間の全生存率が21%であるのに対し、4年全生存率が4%と悲惨であることから、AMLの中でも特別な一群として扱われている。   Acute myelogenous leukemia (AML) is a rapidly progressive clonal disorder of hematopoietic progenitor cells. It is characterized by clonal aberrant proliferation of hematopoietic progenitor cells and the accumulation of immature blasts in the bone marrow, which ultimately prevents the production of normal cells. AML is the more common acute leukemia in adults, and globally, among the acute leukemias, the type with the highest annual mortality. Under 40 years of age, cure is achieved in about 40%, but the prognosis for patients older than 60 years is poor. Many AML patients reach complete remission with combination chemotherapy, but about half of them relapse within 3 years. Important factors that influence the prognosis of AML patients include age and general condition, but the most important prognostic factor is chromosome karyotype. Chromosomal karyotypes in AML patients are currently classified into three groups: good, middle and poor. AML having multiple chromosomal abnormalities is generally referred to as a complex karyotype and is included in the poor prognosis group. Among them, monosomal karyotypes (AML-MK), defined as “two autosomal monosomy or one monosomy with at least one additional chromosomal structural abnormality”, are 4 of AML patients with other complex chromosome karyotypes. It is treated as a special group in AML because its overall survival rate is 4% and its 4-year overall survival rate is disastrous, with an overall survival rate of 21% a year.

AMLの発症過程は複雑である。加齢とともに造血幹細胞に遺伝子異常が蓄積した結果発症することもある。白血病化に関与する重要な分子異常には、幹細胞の分化を調節する転写因子活性の低下や、細胞増殖を司るシグナル伝達経路の異常活性化などがある。例えば、哺乳類におけるラパマイシン(mTOR)やホスホイノシチド3-キナーゼ(PI3K)/AKT経路の異常活性化は、大多数のAML患者由来白血病細胞で認められる。また、細胞外シグナル調節キナーゼ1/2(ERK 1/2)の恒常的な活性化や高発現も、ほとんどのAML細胞で検出される。このため、PI3K/Akt/mTOR経路とRas/Raf/MEK/ERK経路はAMLのよい治療標的と考えられる(非特許文献1参照)。   The pathogenesis of AML is complex. It may develop as a result of accumulation of genetic abnormalities in hematopoietic stem cells with aging. Important molecular abnormalities involved in leukemogenesis include a decrease in transcription factor activity that regulates stem cell differentiation, and abnormal activation of signal transduction pathways that control cell proliferation. For example, aberrant activation of rapamycin (mTOR) and phosphoinositide 3-kinase (PI3K) / AKT pathways in mammals is observed in the majority of AML patient-derived leukemia cells. In addition, constitutive activation and high expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK 1/2) are also detected in most AML cells. Therefore, PI3K / Akt / mTOR pathway and Ras / Raf / MEK / ERK pathway are considered as good therapeutic targets for AML (see Non-patent Document 1).

しかし、これらの経路を抑制することは容易ではなく、過去のアプローチはいずれも無効であった。これは、AML細胞では複数のシグナル伝達経路が活性化されており、あるシグナル経路の阻害がしばしば他のシグナル経路の活性化を招くためである(非特許文献1および2参照)。したがって、効果的にAML細胞を死滅させるためには、複数のシグナル伝達経路を同時に阻害する薬剤の開発が必要である(非特許文献2参照)。   However, it is not easy to suppress these pathways, and all past approaches have been ineffective. This is because multiple signaling pathways are activated in AML cells, and inhibition of one signaling pathway often results in activation of the other signaling pathway (see Non-Patent Documents 1 and 2). Therefore, in order to effectively kill AML cells, development of an agent that simultaneously inhibits multiple signal transduction pathways is required (see Non-patent Document 2).

Gnetin C(レスベラトロール二量体)は、東南アジア原産の食用果実であるメリンジョの種子から単離されたスチルベンである。Gnetin Cに加えて、Gnetin L、Gnemonoside A、Gnemonoside CおよびGnemonoside Dを含むメリンジョ種子のエタノール抽出物は、フリーラジカルスカベンジャー活性(非特許文献3参照)、免疫調節効果(非特許文献4参照)、抗菌活性および抗血管新生特性(非特許文献5参照)を有することが報告されている。南西諸国では、Gnetin Cを豊富に含むメリンジョの葉、果物、種子などが長期にわたって摂取されてきていることから(非特許文献3参照)、Gnetin Cは安全の高い天然の有機物と考えられている。   Gnetin C (resveratrol dimer) is a stilbene isolated from the seeds of Melinjo, an edible fruit native to Southeast Asia. In addition to Gnetin C, ethanol extract of Merinjo seeds containing Gnetin L, Gnemonoside A, Gnemonoside C and Gnemonoside D has free radical scavenger activity (see non-patent document 3), immunomodulatory effect (see non-patent document 4), It has been reported to have antibacterial activity and anti-angiogenic properties (see Non-patent Document 5). In the southwestern countries, Gnetin C is considered to be a highly safe natural organic substance because melinjo leaves rich in Gnetin C, fruits, seeds, etc. have been ingested for a long time (see Non-Patent Document 3) .

Ricciardi MR. J Mol Med (Berl) 2012;90:1133-44Ricciardi MR. J Mol Med (Berl) 2012; 90: 1133-44 McCubrey JA. et al., Oncotarget 2012;3:1068-111McCubrey JA. Et al., Oncotarget 2012; 3: 1068-111 Kato E. et al., J Agric Food Chem 2009;57:2544-9Kato E. et al., J Agric Food Chem 2009; 57: 2544-9 Kato H. et al., Planta Med 2011;77:1027-34Kato H. et al., Planta Med 2011; 77: 1027-34 Kunimasa K. et al., Mol Nutr Food Res 2011;55:1730-4Kunimasa K. et al., MoI Nutr Food Res 2011; 55: 1730-4

本発明は、mTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤、および該阻害剤を含むがんの予防または治療剤の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide a simultaneous inhibitor of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway, and a preventive or therapeutic agent for cancer containing the inhibitor.

本発明者らは、MK陽性の患者白血病細胞にアポトーシスを誘導する抗腫瘍化合物のスクリーニングを行い、天然スチルベンであるGnetin C等のレスベラトロール二量体が、MK陽性AML細胞を強力に傷害することを見出した。その作用機序を検討したところ、Gnetin Cは、白血病細胞の生存に不可欠な2つのシグナルであるERK 1/2 MAPKシグナル伝達経路と、AKT/mTORシグナル伝達経路の両者を同時に阻害することが明らかになった。さらに、Gnetin Cと低濃度の化学療法薬との組み合わせは、AML細胞に対して相乗的な抗腫瘍効果を示した。また、MK陽性AML細胞株を用いた免疫不全マウスのAMLモデルにおいて、Gnetin Cは白血病の発症を阻害するだけなく、白血病細胞を死滅させ、生存率を改善することを明らかにした。以上のようにGnetin Cは、2つの異なるシグナル経路を遮断するというユニークな作用によって抗白血病作用を発揮することが明らかになったため、本特許を申請するに至った。   We screen for antitumor compounds that induce apoptosis in leukemia cells of MK-positive patients, and resveratrol dimers such as Gnetin C, a natural stilbene, strongly injure MK-positive AML cells I found out. Examination of its mechanism of action revealed that Gnetin C simultaneously inhibits both the ERK 1/2 MAPK signaling pathway and the AKT / mTOR signaling pathway, two signals essential for leukemia cell survival. Became. Furthermore, the combination of Gnetin C and low concentrations of chemotherapeutic drugs showed a synergistic anti-tumor effect on AML cells. In addition, in an AML model of immunodeficient mice using a MK-positive AML cell line, Gnetin C was found to not only inhibit the onset of leukemia but also kill the leukemia cells and improve the survival rate. As described above, it became clear that Gnetin C exerts an anti-leukemic action by the unique action of blocking two different signal pathways, and so we came to apply for this patent.

本発明は以下のとおりである。
[1] 下の一般式(I)で表される構造を有するレスベラトロール二量体を有効成分として含むmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤:

Figure 2019077657
[式(I)中、R1およびR3は、それぞれ独立にH、OHおよびOCH3からなる群から選択され、R2はH、OH、OCH3およびOGlc(Glcはグルコース)からなる群から選択され、R4はH、CH3およびGlcからなる群から選択される]。
[2] レスベラトロール二量体がGnetin C、Gnetin L、Gnemonoside A、Gnemonoside CおよびGnemonoside Dからなる群から選択される[1]のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤。
[3] レスベラトロール二量体がGnetin Cである、[2]のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤。
[4] [1]〜[3]のいずれかの阻害剤を含む、がんの予防または治療剤。
[5] がんがAMLである、[4]のがんの予防または治療剤。
[6] 経口投与用である、[4]または[5]のがんの予防または治療剤。
[7] [4]〜[6]のいずれかのがんの予防または治療剤と、該治療剤以外のがんの化学療法剤との組合せ製剤。
[8] レスベラトロール二量体を含む、レスベラトロール二量体以外の化学療法剤と併用される医薬組成物。
[9] [1]〜[3]のいずれかの阻害剤を含む、がんの予防または治療用の飲食物。
[10] がんがAMLである、[9]のがんの予防または治療用の飲食物。
[11] 核型が、47,X-Y,del(1)(q32q42),del(11)(q13q21),+mar[27]monosomal Karyotypeを有するヒトAML細胞株。 The present invention is as follows.
[1] Simultaneous inhibitors of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway comprising resveratrol dimer having a structure represented by the following general formula (I) as an active ingredient:
Figure 2019077657
[In formula (I), R 1 and R 3 are each independently selected from the group consisting of H, OH and OCH 3 , and R 2 is from the group consisting of H, OH, OCH 3 and OGlc (Glc is glucose) Selected, R 4 is selected from the group consisting of H, CH 3 and Glc].
[2] A simultaneous inhibitor of mTOR and MAPK signaling pathways of [1], wherein the resveratrol dimer is selected from the group consisting of Gnetin C, Gnetin L, Gnemonoside A, Gnemonoside C and Gnemonoside D.
[3] A co-inhibitor of the mTOR and MAPK signaling pathways of [2], wherein the resveratrol dimer is Gnetin C.
[4] An agent for the prophylaxis or treatment of cancer, which comprises the inhibitor of any one of [1] to [3].
[5] The agent for the prophylaxis or treatment of cancer of [4], wherein the cancer is AML.
[6] The agent for preventing or treating cancer according to [4] or [5], which is for oral administration.
[7] A combined preparation of the cancer preventive or therapeutic agent of any of [4] to [6] and a cancer chemotherapeutic agent other than the therapeutic agent.
[8] A pharmaceutical composition for use in combination with a chemotherapeutic agent other than resveratrol dimer, which comprises resveratrol dimer.
[9] A food or drink for preventing or treating cancer, which comprises the inhibitor of any one of [1] to [3].
[10] Food or drink for the prevention or treatment of the cancer of [9], wherein the cancer is AML.
[11] A human AML cell line having a karyotype of 47, XY, del (1) (q32q42), del (11) (q13q21), + mar [27] monosomal Karyotype.

Gnetin C等のレスベラトロール二量体は、がん細胞で活性化されているmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の両方を同時に阻害することができる。その結果、がん細胞にアポトーシスを誘導し、がん細胞を傷害する。Gnetin C等のレスベラトロール二量体は、がんの予防または治療剤として用いることができる。   Resveratrol dimers such as Gnetin C can simultaneously inhibit both mTOR and MAPK signaling pathways activated in cancer cells. As a result, it induces apoptosis in cancer cells and damages cancer cells. Resveratrol dimers such as Gnetin C can be used as agents for preventing or treating cancer.

AML細胞に対するGnetin Cおよび種々の薬剤の抗腫瘍効果を示す図である。FIG. 5 shows the antitumor effect of Gnetin C and various drugs on AML cells. AML細胞に対するGnetin Cの抗腫瘍効果を示す図である。FIG. 2 shows the antitumor effect of Gnetin C on AML cells. Gnetin Cによる白血病細胞株のアポトーシスの誘導効果を示す図である。It is a figure which shows the induction | stimulation effect of the apoptosis of the leukemia cell strain by Gnetin C. FIG. Gnetin Cにより処理した白血病細胞株のアネキシンV染色、ギムザ染色、Mitocapture試薬染色像を示す図である。FIG. 2 shows annexin V staining, Giemsa staining and Mitocapture reagent staining of leukemia cell lines treated with Gnetin C. Gnetin Cによる原発性白血病細胞のアポトーシスの誘導効果を示す図である。It is a figure which shows the induction | stimulation effect of the apoptosis of the primary leukemia cell by GnetinC. Gnetin CによるTHP-1、MV4およびHL-60細胞のアポトーシスの誘導効果を示す図である。It is a figure which shows the induction | guidance | derivation effect of apoptosis of THP-1, MV4 and HL-60 cell by GnetinC. Gnetin CによるOUN1、KH88およびK562細胞のアポトーシスの誘導効果を示す図である。It is a figure which shows the induction | stimulation effect of the apoptosis of OUN1, KH88, and K562 cell by Gnetin C. Gnetin CによるAML-MT細胞の細胞周期への影響を示す図である。FIG. 2 shows the effect of Gnetin C on the cell cycle of AML-MT cells. Gnetin CによるAML細胞の細胞周期への影響を示す図である。FIG. 2 shows the effect of Gnetin C on the cell cycle of AML cells. Gnetin CによるAML-MT細胞の細胞周期タンパク質の発現への影響を示す図である。FIG. 6 shows the effect of Gnetin C on the expression of cell cycle proteins in AML-MT cells. Gnetin CによるAML細胞の細胞周期タンパク質の発現への影響を示す図である。FIG. 6 shows the effect of Gnetin C on the expression of cell cycle proteins in AML cells. AML細胞に対するGnetin Cの細胞傷害効果を示す図である。FIG. 6 shows the cytotoxic effect of Gnetin C on AML cells. 骨髄単核細胞のコロニー形成能に対するGnetin Cの影響を示す図である。FIG. 6 shows the effect of Gnetin C on the colony forming ability of bone marrow mononuclear cells. Gnetin Cと化学療法薬との相乗作用を示す図である。FIG. 4 shows the synergy between Gnetin C and chemotherapeutic agents. AML細胞におけるGnetin Cの分子標的の同定の結果を示す図である。FIG. 5 shows the results of identification of molecular targets of Gnetin C in AML cells. AML細胞におけるGnetin Cの分子標的の同定の結果を示す図である(デンシトメトリーデータ)。FIG. 7 shows the results of identification of molecular targets of Gnetin C in AML cells (densitometry data). 同定された標的タンパク質に基づいて、Gnetin Cによって攪乱された経路を示す図である。FIG. 6 shows the pathways disrupted by Gnetin C based on the identified target proteins. Gnetin CによるERK 1/2 MAPK経路の遮断を示す図である。FIG. 7 shows blocking of the ERK 1/2 MAPK pathway by Gnetin C. ウエスタンブロッティングにより、Gnetin CによるmTORシグナル伝達活性の遮断を示す図である。FIG. 6 shows blocking of mTOR signaling activity by Gnetin C by Western blotting. フローサイトメトリーにより、Gnetin CによるmTORシグナル伝達活性の遮断を示す図である。FIG. 4 shows blockade of mTOR signaling activity by Gnetin C by flow cytometry. マウスAML異種移植モデルを用いた、生体内での実験の概要を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an outline of in vivo experiments using a mouse AML xenograft model. マウスAML異種移植モデルにおける白血病発症率を示す図である。FIG. 1 shows the incidence of leukemia in a mouse AML xenograft model. マウスAML異種移植モデルから採取した末梢血サンプルのギムザ染色像を示す図である。FIG. 7 shows Giemsa stained images of peripheral blood samples collected from a mouse AML xenograft model. マウスAML異種移植モデルにおける経時的な体重変化を示す図である。FIG. 7 shows weight change over time in a mouse AML xenograft model. Gnetin CのAML細胞に対する抗腫瘍作用を生体内で確認する実験の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the experiment which confirms the anti-tumor effect with respect to AML cell of Gnetin C in vivo. 白血病細胞を投与したマウスにおける、Gnetin Cによる抗腫瘍効果を示す図である。It is a figure which shows the antitumor effect by Gnetin C in the mouse | mouth which administered the leukemia cell. Gnetin C処理マウスにおける、末梢血中、骨髄中および脾臓中のAML細胞の数を示す図である。FIG. 5 shows the number of AML cells in peripheral blood, bone marrow and spleen in Gnetin C-treated mice. Gnetin C処理マウスにおける、末梢血中、骨髄中および脾臓中の死細胞の割合を示す図である。FIG. 5 shows the percentage of dead cells in peripheral blood, bone marrow and spleen in Gnetin C-treated mice. Gnetin C処理マウスにおける、末梢血中、骨髄中および脾臓中の白血病細胞(hCD45 +)死細胞(7AAD +)の割合をフローサイトメトリーで示す図である。FIG. 4 is a flow cytometry showing the percentage of leukemia cells (hCD45 +) dead cells (7AAD +) in peripheral blood, bone marrow and spleen in Gnetin C-treated mice. Gnetin C処理マウス由来の組織における白血病細胞の検出結果を示す図である。It is a figure which shows the detection result of the leukemia cell in the tissue derived from Gnetin C process mouse | mouth.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、mTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路を同時に阻害する同時阻害剤である。該阻害剤は、がんの予防または治療剤として用いることができる。   The present invention is a simultaneous inhibitor which simultaneously inhibits the mTOR and MAPK signaling pathways. The inhibitor can be used as a preventive or therapeutic agent for cancer.

該阻害剤は、レスベラトロール二量体を有効成分として含有する。レスベラトロール二量体は下記一般式(I)で表される構造を有する。   The inhibitor contains resveratrol dimer as an active ingredient. Resveratrol dimer has a structure represented by the following general formula (I).

Figure 2019077657
式(I)中、R1およびR3は、それぞれ独立にH、OHおよびOCH3からなる群から選択され、R2はH、OH、OCH3およびOGlc(Glcはグルコース)からなる群から選択され、R4はH、CH3およびGlcからなる群から選択される。
Figure 2019077657
In formula (I), R 1 and R 3 are each independently selected from the group consisting of H, OH and OCH 3 , and R 2 is selected from the group consisting of H, OH, OCH 3 and OGlc (Glc is glucose) R 4 is selected from the group consisting of H, CH 3 and Glc.

この中でも、下記のGnetin C、Gnetin L、Gnemoside A、Gnemoside CまたはGnemoside Dが好ましく、Gnetin Cがさらに好ましい。
Gnetin C R1: H、R2: OH、R3: H、R4: H
C28H22O8
Gnetin L R1: OCH3、R2: H、R3: OH、R4: H
C29H24O7
Gnemonoside A R1: H、R2: OGlc、R3: H、R4: Glc
C40H42O16
Gnemonoside C R1: H、R2: OGlc、R3: H、R4: H
C34H32O11
Gnemonoside D R1: H、R2: OH、R3: H、R4: Glc
C34H32O11
Among these, Gnetin C, Gnetin L, Gnemoside A, Gnemoside C or Gnemoside D described below are preferable, and Gnetin C is more preferable.
Gnetin CR 1 : H, R 2 : OH, R 3 : H, R 4 : H
C 28 H 22 O 8
Gnetin LR 1 : OCH 3 , R 2 : H, R 3 : OH, R 4 : H
C 29 H 24 O 7
Gnemonoside AR 1 : H, R 2 : OGlc, R 3 : H, R 4 : Glc
C 40 H 42 O 16
Gnemonoside CR 1 : H, R 2 : OGlc, R 3 : H, R 4 : H
C 34 H 32 O 11 ,
Gnemonoside DR 1 : H, R 2 : OH, R 3 : H, R 4 : Glc
C 34 H 32 O 11

レスベラトロール二量体は、メリンジョ(Gnetum gnemon L.)の食用果実である種子、葉、果実等の抽出物から分離、精製することにより得ることができるスチルベンである。特に種子の抽出物を用いることが好ましい。例えば、クロマトグラフィーなど汎用的な分画技術を用いて精製することができる。例えば、メリンジョの種子からエタノール、メタノール、アセトン、ヘキサン、エーテル、酢酸エチル、クロロホルム、ブタノール、プロパノール等の有機溶媒を用いて抽出し、さらに疎水性相互作用を利用したクロマトグラフィーによりレスベラトロール二量体を分離、精製することができる。   Resveratrol dimer is a stilbene which can be obtained by separating and purifying from extract of seeds, leaves, fruits, etc. which are edible fruits of melinjo (Gnetum gnemon L.). In particular, it is preferable to use a seed extract. For example, purification can be performed using a general fractionation technique such as chromatography. For example, extract the seeds of Melinjo with an organic solvent such as ethanol, methanol, acetone, hexane, ether, ethyl acetate, chloroform, butanol, propanol and the like, and further use resveratrol by chromatography using hydrophobic interaction. The body can be separated and purified.

メリンジョは、東南アジアから西太平洋諸島にかけて分布するグネツム科の雌雄異株の高木である。
また、レスベラトロール二量体は、合成により製造したものであってもよい。当業者ならば上記化学式に基づいて容易に合成することができる。
Melinjo is a tree of the Gunnum family dimorphism distributed from Southeast Asia to the West Pacific Islands.
Also, the resveratrol dimer may be synthetically produced. Those skilled in the art can easily synthesize them based on the above chemical formulas.

南西諸国では、Gnetin C等のレスベラトロール二量体リッチなメリンジョの葉、果物および種子が長期にわたって消費されてきているので、Gnetin Cは人間にとって安全と考えられる。Gnetin Cを投与したマウスにおいて重大な有害事象が起こらないことも、この化合物の安全性を示している。   In the southwestern countries, Gnetin C is considered safe for humans because resveratrol dimer rich melinjo leaves such as Gnetin C, fruits and seeds have been consumed for a long time. The absence of serious adverse events in mice receiving Gnetin C also demonstrates the safety of this compound.

mTOR(mammalian target of rapamycin)シグナル伝達経路は、AKT/mTORシグナル伝達経路とも呼び、セリン/スレオニンキナーゼであるmTORが関与している。リン酸化により活性化されたAKTがmTORを活性化(リン酸化)する経路であり、がん等の病態に関与する。mTORシグナル伝達経路を図6−3の左側に示す。   The mTOR (mammalian target of rapamycin) signaling pathway is also called AKT / mTOR signaling pathway, and mTOR, which is a serine / threonine kinase, is involved. AKT activated by phosphorylation is a pathway that activates mTOR (phosphorylation), and is involved in pathological conditions such as cancer. The mTOR signaling pathway is shown on the left of Figure 6-3.

MAPK(mitogen-activated protein kinase)シグナル伝達経路は、ERK(extracellular signal-regulated kinase) 1/2 MAPKシグナル伝達経路とも呼び、ERK 1/2(ERK1・ERK2サブファミリー)等を含むセリン/スレオニンキナーゼであるMAPKが、増殖因子等により活性化され、活性化されたMAPKが他の転写因子等の基質をリン酸化し、増幅されたシグナルを核に伝えることによって、細胞増殖等を制御する経路である。推定されるMAPKシグナル伝達経路を図6−3の右側に示す。   MAPK (mitogen-activated protein kinase) signaling pathway is also called ERK (extracellular signal-regulated kinase) 1/2 MAPK signaling pathway, and it is a serine / threonine kinase including ERK 1/2 (ERK1 · ERK2 subfamily) etc. It is a pathway that controls cell proliferation etc. by activation of certain MAPKs by growth factors etc. and activation of activated MAPKs to phosphorylate substrates such as other transcription factors and transmit amplified signals to the nucleus. . The putative MAPK signaling pathway is shown on the right of Figure 6-3.

AMLを含む多くのがんでmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の両方が活性化されている。mTORシグナル伝達経路またはMAPKシグナル伝達経路の一方を阻害すると、通常はフィードバック機構により他方が活性化される。Gnetin Cは、mTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の両方を同時に阻害することにより、がん細胞のアポトーシスを誘導し、がん細胞を傷害する。   In many cancers, including AML, both mTOR and MAPK signaling pathways are activated. Inhibition of either the mTOR signaling pathway or the MAPK signaling pathway results in activation of the other, usually by a feedback mechanism. Gnetin C induces apoptosis of cancer cells by simultaneously inhibiting both mTOR and MAPK signal transduction pathways and damages cancer cells.

従って、Gnetin Cは、がんの予防剤または治療剤として用いることができる。本発明は、が、mTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤であるGnetin Cをがん予防または治療剤として使用しようとするものである。   Therefore, Gnetin C can be used as a preventive or therapeutic agent for cancer. The present invention seeks to use Gnetin C, which is a simultaneous inhibitor of the mTOR signaling pathway and the MAPK signaling pathway, as a cancer preventive or therapeutic agent.

さらにGnetin Cは、がんの化学療法剤(抗がん剤)と併用することにより相乗的な治療効果を発揮する。併用が有用な可能性がある化学療法剤として、シタラビン(Ara−C)、ヒドロキシカルバミド(ヒドロキシ尿素(HU))、メトトレキセート、アミノプテリン、6-メルカプトプリン、5-フルオロウラシル、カルモフール、ゲムシタビン等の代謝拮抗剤;L-アスパラギナーゼ(L-Asp)等の酵素製剤;アドリアマイシン(ドキソルビシン)、ダクチノマイシン、アクチノマイシンD、クロモマイシン、ダウノマイシン、ブレオマイシン、ペプロマイシン、ドノルビシン、エピルビシン、マイトマイシンC等の抗癌抗生物質;窒素マスタード(サイクロフォスファミド等)、ダカルバジン、カルムスチン(BCNU)、ブスルファン、イフォスファミド、塩酸ニムスチン、ロムスチン(CCNU)(ニトロソウレア剤)、ラニムスチン(MCNU)(ニトロソウレア剤)、プロカルバジン等のアルキル化製剤;ビンブラスチン、ビンクリスチン、パクリタキセル、ドセタキセル、CPT-11(イリノテカン)、エトポシド等の植物アルカロイド剤;プレドニゾロン、デキサメサゾン、ヒドロコルチゾン等のホルモン製剤;レンチナン、ピシバニール、ベスタチン等の生物機能修飾物質;シスプラチン、カルボプラチン等のプラチナ製剤などが挙げられる。   Furthermore, Gnetin C exerts a synergistic therapeutic effect by being used in combination with a cancer chemotherapeutic agent (anticancer agent). The metabolism of cytarabine (Ara-C), hydroxycarbamide (hydroxyurea (HU)), methotrexate, aminopterin, 6-mercaptopurine, 5-fluorouracil, carmofur, gemcitabine etc. as a chemotherapeutic agent whose combination may be useful Antagonists; Enzyme preparations such as L-asparaginase (L-Asp); Anticancer antibiotics such as adriamycin (doxorubicin), dactinomycin, actinomycin D, chromomycin, daunomycin, bleomycin, pepomycin, donorubicin, epirubicin, mitomycin C, etc. Nitrogen mustard (cyclophosphamide etc.), dacarbazine, carmustine (BCNU), busulfan, ifosfamide, nimustine hydrochloride, lomustine (CCNU) (nitrosourea agent), lanimustine (MCNU) (nitrosourea agent), proca Alkylated preparations such as rubazin; plant alkaloid agents such as vinblastine, vincristine, paclitaxel, docetaxel, CPT-11 (irinotecan), etoposide; hormone preparations such as prednisolone, dexamethasone, hydrocortisone; biological function modifiers such as lentinan, picibanil, bestatin And platinum preparations such as cisplatin and carboplatin.

この中でも、急性白血病の化学療法剤として知られているシタラビン(Ara-C)、ヒドロキシ尿素(HU)またはL-アスパラギナーゼ(L-Asp)をGnetin Cと併用すると、AML細胞に対する相乗的効果がみられる。本願発明は、Gnetin C等のレスベラトロール二量体と他の化学療法剤を組合せた組合せ製剤または組合せキットを包含する。さらに、本願発明は、Gnetin C等のレスベラトロール二量体以外の化学療法剤と併用される医薬組成物を包含する。Gnetin C等のレスベラトロール二量体とそれ以外の化学療法剤は、同時に投与しても、別々に投与してもよい。また、順次に投与してもよく、投与順は、Gnetin C等のレスベラトロール二量体が先でもよいし、それ以外の化学療法剤が先でもよい。   Among them, when combined with Gnetin C, cytarabine (Ara-C), hydroxyurea (HU) or L-asparaginase (L-Asp), which are known as chemotherapeutic agents for acute leukemia, show synergistic effects on AML cells Be The present invention includes combination preparations or combination kits combining resveratrol dimers such as Gnetin C and other chemotherapeutic agents. Furthermore, the present invention encompasses pharmaceutical compositions in combination with chemotherapeutic agents other than resveratrol dimers such as Gnetin C. Resveratrol dimers such as Gnetin C and other chemotherapeutic agents may be administered simultaneously or separately. Alternatively, they may be administered sequentially, and the administration order may be resveratrol dimer such as Gnetin C first, or other chemotherapy agents first.

本発明の、予防または治療薬が対象とするがんとしては、AML、慢性骨髄性白血病(CML)、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、悪性リンパ腫(ホジキンリンパ腫;ろ胞性リンパ腫、MALTリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、パーキットリンパ腫、リンパ芽球性リンパ腫などの非ホジキンリンパ腫)、多発性骨髄腫等の血液癌、並びに肝癌、肺癌、胃癌、膵癌、大腸癌、結腸癌、肛門・直腸癌、食道癌、子宮癌、乳癌、腎癌、膀胱癌、前立腺癌、脳・神経腫瘍、皮膚癌、副腎癌、腎盂尿管癌、尿道癌、陰茎癌、精巣癌、骨・骨肉腫、平滑筋腫、横紋筋腫等の固形癌(上皮細胞癌、非上皮細胞癌)を含むあらゆるがんが挙げられる。この中でも、白血病、特にAMLの予防または治療に有効であり、その中でも、2つの常染色体のモノソミーの存在または少なくとも1つの付加的な染色体構造異常を伴う1つのモノソミーによって定義されるmonosomal karyotypeのAMLに有効である。   The cancer targeted by the prophylactic or therapeutic agent of the present invention includes AML, chronic myelogenous leukemia (CML), acute lymphocytic leukemia (ALL), chronic lymphocytic leukemia (CLL), malignant lymphoma (Hodgkin's lymphoma; Lymphoma, MALT lymphoma, diffuse large B-cell lymphoma, mantle cell lymphoma, non-Hodgkin's lymphoma (Parkitt's lymphoma, Lymphoblastic lymphoma, etc.), blood cancer such as multiple myeloma, as well as liver cancer, lung cancer, gastric cancer , Pancreatic cancer, colon cancer, colon cancer, anal and rectal cancer, esophagus cancer, uterine cancer, uterine cancer, breast cancer, renal cancer, bladder cancer, prostate cancer, brain and nerve tumor, skin cancer, adrenal cancer, renal pelvic and ureteral cancer, urethral cancer, The cancer includes any cancer including solid cancer (epithelial cell cancer, non-epithelial cell cancer) such as penile cancer, testicular cancer, bone and osteosarcoma, leiomyoma, rhabdomyosarcoma and the like. Among them, monosomal karyotype AML, which is effective for the prevention or treatment of leukemia, particularly AML, among which the presence of two autosomal monosomy or one monosomy with at least one additional chromosomal structural abnormality is defined. It is effective for

本発明のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤を含むがんの予防または治療剤である医薬組成物は、経口で投与しても、また静注、筋注、皮下投与、直腸投与、経皮投与等の非経口で投与してもよい。該医薬組成物は、薬学的に許容される賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、コーティング剤等を含んでいてもよい。また、着色料、香料、防腐剤などを含んでいてもよい。賦形剤としては例えば乳糖、ブドウ糖、コーンスターチ、ソルビット、結晶セルロースなどが、滑沢剤としては例えばタルク、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール、硬化植物油などが、結合剤としては例えばジメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、メチルセルロース、エチルセルロース、アラビアゴム、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドンなどが、崩壊剤としては例えばデンプン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン末、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウム、デキストリンなどが、それぞれ挙げられる。使用する際の形態は特に限定されず、カプセル状、粉末、粒状、タブレット状、液状などの形態とすることができる。   The pharmaceutical composition which is an agent for the prophylaxis or treatment of cancer containing the simultaneous inhibitor of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway of the present invention can be administered orally or intravenously, intramuscularly, subcutaneously, rectally It may be administered parenterally such as administration and transdermal administration. The pharmaceutical composition may contain a pharmaceutically acceptable excipient, a lubricant, a binder, a disintegrant, a coating agent and the like. In addition, coloring agents, flavoring agents, preservatives and the like may be contained. As an excipient, for example, lactose, glucose, corn starch, sorbite, crystalline cellulose etc., as lubricant, for example, talc, magnesium stearate, polyethylene glycol, hydrogenated vegetable oil, etc., as binder, for example, dimethylcellulose, polyvinyl alcohol, Examples of the disintegrant include polyvinyl ether, methyl cellulose, ethyl cellulose, gum arabic, gelatin, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone and the like. Starch, sodium alginate, gelatin powder, calcium carbonate, calcium citrate, dextrin and the like. The form in use is not particularly limited, and may be in the form of capsule, powder, granular, tablet, liquid or the like.

本発明のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤は、サプリメントとして用いることができ、あるいは、飲食物に混合して飲食用組成物として用いることもできる。   The simultaneous inhibitor of the mTOR signaling pathway and the MAPK signaling pathway of the present invention can be used as a supplement, or can be mixed with food and used as a food and drink composition.

サプリメントとして用いる場合、錠剤や顆粒の形態で用いることができ、他の有用成分と混合してもよい。   When used as a supplement, it can be used in the form of tablets or granules, and may be mixed with other useful ingredients.

飲食用組成物として用いる場合、健康飲食品、特定保健用飲食品、機能性表示食品、栄養機能飲食品、健康補助飲食品等として供することが可能である。これらの飲食品には、がんを予防または改善する、腫瘍を予防または改善する等の機能を表示することができる。   When used as a composition for eating and drinking, it can be provided as a health food and drink, food and drink for specified health, functional indication food, nutritional function food and drink, health supplement food and drink, and the like. These food and drink can be displayed with functions such as preventing or ameliorating cancer and preventing or ameliorating a tumor.

飲食用組成物は、固形物、液状、粉末、顆粒状、ペースト状等の種々の形態であり、具体的には、例えば、清涼飲料、乳酸飲料、嗜好飲料、コーヒー、緑茶、紅茶、ウーロン茶などの飲料品;キャンディー、チョコレート、ビスケット類、菓子パン類、ケーキ、餅菓子、米菓類などの菓子類;果実飲料、野菜飲料、ジャム類、ペースト類などの野菜・果実加工品;日本酒、焼酎、ワイン、中国酒、ウイスキー、ウオッカ、ブランデー、ジン、ラム、酒、ビール、清涼アルコール飲料、果実酒、リキュールなどのアルコ−ル飲料;ヨーグルト、アイスクリーム、バター、チーズ、練乳、粉乳のなどの乳製品;ドレッシング、マヨネーズ、てんぷら油、サラダ油などの油脂加工品;しょうゆ、ソース、酢、みりん、ドレッシングタイプ調味料などの調味料;粉末ジュース、粉末スープ、インスタントコーヒー、即席麺類、即席カレー、即席味噌汁、調理済み食品、調理済み飲料、調理済みスープなどの乾燥飲食品、小麦粉加工品、でんぷん類加工品などの穀物加工品等が挙げられる。例えば飴、クッキー、チューインガム、ビスケットのような固形物として用いても、あるいは清涼飲料水、牛乳、ヨーグルト、シロップのような液状でもよい。飲食物とする場合、クエン酸、乳酸、カゼインなど、通常飲食物に使用される添加剤を配合することができる。   The composition for food and drink is in various forms such as solid, liquid, powder, granule, paste, etc. Specifically, for example, soft drink, lactic acid drink, taste drink, coffee, green tea, black tea, oolong tea, etc. Beverages; Candy, chocolate, biscuits, sweets, cakes, sweets, sweets such as rice cakes; Fruit drinks, vegetable drinks, jams, pastes and other processed vegetables and fruits; sake, shochu, wine Alcoholic beverages such as Chinese liquor, whiskey, vodka, brandy, gin, lamb, liquor, beer, refreshing alcoholic beverages, fruit liquor, liqueurs; Yogurt, ice cream, butter, cheese, condensed milk, dairy products such as milk powder Dressings, mayonnaise, processed oils and fats such as tempura oil, salad oil; soy sauce, sauce, vinegar, mirin, dressing type seasoning, etc. Seasonings; Powdered juice, powdered soup, instant coffee, instant noodles, instant curry, instant miso soup, cooked foods, cooked beverages, dried foods and beverages such as cooked soups, processed cereal products such as processed flour products, processed starch products Goods etc. For example, it may be used as a solid such as candy, cookie, chewing gum or biscuit, or may be liquid such as soft drink, milk, yogurt or syrup. In the case of food and drink, additives commonly used for food and drink such as citric acid, lactic acid and casein can be blended.

レスベラトロール二量体を含む、mTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤を含む医薬組成物、サプリメントまたは飲食物等の飲食用組成物におけるレスベラトロール二量体の含有量は、その剤型に応じて異なるが、通常レスベラトロール二量体が、全組成物中の0.1〜50重量%、好ましくは0.1〜20重量%程度含まれていればよい。レスベラトロール二量体の場合の摂取量は、摂取者の年齢、性別、体重、症状の種類、症状の程度などを考慮して適宜増減できるが、一日当たりの摂取量が0.01〜250mg/kgになるように、飲食品の形態に合わせて設定するのが好ましい。1日1回または数回に分けて投与、摂食等により摂取すればよい。   The resveratrol dimer content in a pharmaceutical composition, a supplement, a food or drink composition such as a food or drink containing a simultaneous inhibitor of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway, which comprises resveratrol dimer, Although different depending on the dosage form, usually, resveratrol dimer may be contained in an amount of about 0.1 to 50% by weight, preferably about 0.1 to 20% by weight, based on the total composition. The intake in the case of resveratrol dimer can be appropriately increased or decreased in consideration of the user's age, sex, weight, type of symptoms, degree of symptoms, etc., but the daily intake is 0.01 to 250 mg / kg. It is preferable to set according to the form of food and drink so that It may be taken by administration once or several times a day, by feeding, etc.

本発明のレスベラトロール二量体を含有する医薬組成物、サプリメントまたは飲食物等の飲食用組成物は、ヒトを含む哺乳動物を対象とする。ヒト以外の哺乳動物としては、サルなどの霊長類、ラット、マウスなどのげっ歯類、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ等が挙げられる。   The pharmaceutical composition containing the resveratrol dimer of the present invention and the composition for eating and drinking such as supplements and foods are intended for mammals including human. Examples of mammals other than human include primates such as monkeys, rodents such as rats and mice, sheep, pigs, cows, cats, dogs and the like.

本発明は、ヒトAML-MK細胞株も包含する。該細胞株はヒトAML-MK患者の白血病患者から樹立したものである。患者の末梢血から採取した白血病細胞を、組換えヒトSCF(例えば、100ng/ml)、IL-3(例えば、100ng/ml)およびFLT-3L(例えば、50ng/ml)を含む培地で継代培養することにより樹立することができる。該細胞株において、CD38の発現が減弱し、CD34の発現が亢進している。該細胞株の核型は、47,X-Y,del(1)(q32q42),del(11)(q13q21),+mar[27]で表される。該細胞株は白血病の病態研究等あるいは治療方法の研究に有用である。   The invention also encompasses human AML-MK cell lines. The cell line was established from leukemia patients of human AML-MK patients. Leukemic cells collected from the peripheral blood of patients are passaged in a medium containing recombinant human SCF (eg, 100 ng / ml), IL-3 (eg, 100 ng / ml) and FLT-3L (eg, 50 ng / ml) It can be established by culturing. In the cell line, the expression of CD38 is attenuated and the expression of CD34 is enhanced. The karyotype of the cell line is represented by 47, XY, del (1) (q32q42), del (11) (q13q21), + mar [27]. The cell line is useful for research on pathogenesis of leukemia, etc., or for research on treatment methods.

本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   The present invention is specifically described by the following examples, but the present invention is not limited by these examples.

実施例における材料及び方法
試薬
プロテアーゼ阻害剤カクテル、ホスファターゼ阻害剤カクテル、抗αチューブリンおよび抗βアクチン抗体は、Sigmaから購入した。抗CDK3抗体はGenetexから購入し、抗CDK4および抗pAMPK 1/2(172/183)抗体はSanta Cruz Biotechnologyから購入した。抗ホスホMSK 1/2(S376 / S360)および抗RSK1(S380)は、R&D Systems、Inc.から購入した。他のすべての抗体は、Cell Signaling Technologyから購入した。
Materials and Methods in the Examples Protease inhibitor cocktail, phosphatase inhibitor cocktail, anti-alpha tubulin and anti-beta actin antibody were purchased from Sigma. Anti-CDK3 antibodies were purchased from Genetex, and anti-CDK4 and anti-pAMPK1 / 2 (172/183) antibodies were purchased from Santa Cruz Biotechnology. Anti-phospho MSK 1/2 (S376 / S360) and anti-RSK1 (S380) were purchased from R & D Systems, Inc. All other antibodies were purchased from Cell Signaling Technology.

細胞培養
AML細胞株MV4は、ATCC(Rockville、MD、USA)から購入した。AML細胞株THP1、U937およびHL60、ならびに慢性骨髄性白血病(CML)細胞株K562細胞は、健康科学研究資源銀行から購入した。BCR-ABL1陽性CML系統OUN1及びKH88細胞は、愛媛大学の安川教授から提供された。細胞を、10%FBSおよび1%ペニシリンおよびストレプトマイシンを添加したRPMI-1640培地(37℃、5%CO2雰囲気)で培養し、定期的に試験し、マイコプラズマ汚染について陰性と確認した。この研究で使用された初発白血病細胞は新たに診断されたかまたは再発した様々なAML患者の、骨髄または末梢血から得られた(表1)。サンプルは、ヘルシンキ宣言に従って、そして金沢大学の倫理委員会によって承認された機関のガイドラインおよび研究に従って、すべての患者からインフォームドコンセントが得られた後、日常的な診断手技の間に得られた。Ficoll-Hypaque勾配遠心分離(Pharmacia Biotech)を用いて骨髄単核細胞および90%以上の白血病細胞を含む末梢血単核球を単離し、使用するまで等分し、凍結保存した。試験管内実験での使用のための凍結保存された芽球は、トリパンブルー染色によって実証されるように、生存可能な90%以上であった。これらの細胞を、100ng/mlの20%ウシ胎児血清(FBS)幹細胞因子(SCF)、100ng/mlのFms関連チロシンキナーゼ3リガンド(FLT3-L)、およびGM-CSFを補充した20ng/ml RPMI培地で培養した。メリンジョ抽出物(Kato E. et al., J Agric Food Chem 2009; 57:2544-9)から調製したGnetin Cは、ホソダ SHCから入手し、DMSOに可溶化した。白血病細胞を様々な濃度のGnetin Cまたは賦形剤で処理した。いくつかの実験では、健常人のヘパリン加末梢血検体から単離した末梢血単核球(n=3)および骨髄検体(n=3)を対照として用いた。
Cell culture
AML cell line MV4 was purchased from ATCC (Rockville, MD, USA). AML cell lines THP1, U937 and HL60, and chronic myelogenous leukemia (CML) cell line K562 cells were purchased from Health Science Research Resource Bank. BCR-ABL1 positive CML strain OUN1 and KH88 cells were provided by Professor Yasukawa of Ehime University. The cells were cultured in RPMI-1640 medium (37 ° C., 5% CO 2 atmosphere) supplemented with 10% FBS and 1% penicillin and streptomycin and tested periodically to confirm negative for mycoplasma contamination. The primary leukemia cells used in this study were obtained from bone marrow or peripheral blood of various newly diagnosed or relapsed AML patients (Table 1). Samples were obtained during routine diagnostic procedures after informed consent was obtained from all patients according to the Helsinki Declaration and in accordance with institutional guidelines and studies approved by the Kanazawa University Ethics Committee. Bone marrow mononuclear cells and peripheral blood mononuclear cells containing 90% or more of leukemia cells were isolated using Ficoll-Hypaque gradient centrifugation (Pharmacia Biotech), aliquoted until use and cryopreserved. Cryopreserved blasts for use in in vitro experiments were over 90% viable as demonstrated by trypan blue staining. 20 ng / ml RPMI supplemented with 100 ng / ml 20% fetal bovine serum (FBS) stem cell factor (SCF), 100 ng / ml Fms related tyrosine kinase 3 ligand (FLT3-L), and GM-CSF. It culture | cultivated by culture medium. Gnetin C prepared from Melinjo extract (Kato E. et al., J Agric Food Chem 2009; 57: 2544-9) was obtained from Hosoda SHC and solubilized in DMSO. Leukemia cells were treated with various concentrations of Gnetin C or excipients. In some experiments, peripheral blood mononuclear cells (n = 3) and bone marrow samples (n = 3) isolated from heparinized peripheral blood samples of healthy individuals were used as controls.

Figure 2019077657
Figure 2019077657

細胞生存率、アポトーシス試験および細胞周期分析
比色MTTアッセイを用いた細胞生存率の評価は、メーカーの取扱説明書(Roche)に従って行った。吸光度の強度は、MultiSkanマイクロプレートリーダー(Thermo Scientific)を用い、参照波長を620nmとし、490nmで測定した。すべての実験を3回実施し、細胞生存率を計算した(Sugimori N. et al., PloS One 2015;10:e0120709)。MK核型を有する白血病細胞の増殖を阻害することができる候補化合物のスクリーニングは、報告された抗腫瘍特性を有する様々な薬剤の存在下でAML-MK芽球を48時間培養することによって実施し、その後、細胞生存率をMTTアッセイによって評価し、Quoc Trung L. et al. PLoS One 2013:8;e55183に記載の方法で細胞抑制率を算出した。
Cell Viability, Apoptosis Test and Cell Cycle Analysis Assessment of cell viability using a colorimetric MTT assay was performed according to the manufacturer's instructions (Roche). Absorbance intensity was measured at 490 nm using a MultiSkan microplate reader (Thermo Scientific) with a reference wavelength of 620 nm. All experiments were performed three times and cell viability was calculated (Sugimori N. et al., PloS One 2015; 10: e0120709). Screening of candidate compounds capable of inhibiting the growth of leukemia cells with MK karyotype was performed by culturing AML-MK blasts for 48 hours in the presence of various agents with reported anti-tumor properties Then, cell viability was evaluated by MTT assay, and cell suppression rate was calculated by the method described in Quoc Trung L. et al. PLoS One 2013: 8; e55183.

Quoc Trung L. et al. PLoS One 2013:8;e55183に記載されているように、Gnetin Cまたは他の薬物の存在下または非存在下で培養した細胞中のアネキシンV染色(Invitrogen)に基づいて、またはミトコンドリアアポトーシス検出キットMitocapture BioVision Inc.(Milpitas)を用いて評価した。Gnetin C処理細胞および未処理細胞におけるギムザ染色は、公知の方法で行った。   Quoc Trung L. et al. PLoS One 2013: 8; based on annexin V staining (Invitrogen) in cells cultured in the presence or absence of Gnetin C or other drugs as described in e55183 , Or mitochondrial apoptosis detection kit Mitocapture BioVision Inc. (Milpitas) was used to evaluate. Giemsa staining in Gnetin C-treated cells and untreated cells was performed by a known method.

ヒトホスホキナーゼ膜アレイ
Gnetin Cの潜在的標的のスクリーニングは、2つのプロテオームプロファイラー膜アレイ、ヒトホスホMAPKアレイキット(cat#ARY002B)およびヒトホスホキナーゼアレイキット(cat#ARY003B、R&D Systems)を用いて行った。標的タンパク質の発現レベルと相関するスポット強度は、クイックスポット画像ソフトウェア(R&D Systems)を用いて評価した。
Human phosphokinase membrane array
Screening of potential targets of Gnetin C was performed using two proteome profiler membrane arrays, human phospho-MAPK array kit (cat # ARY002B) and human phosphokinase array kit (cat # ARY003B, R & D Systems). Spot intensity, which correlates with the expression level of the target protein, was assessed using Quickspot imaging software (R & D Systems).

フローサイトメトリー
白血病細胞における種々の細胞表面受容体の免疫染色は、蛍光標識したモノクローナル抗体(BD-Biosciences社)と細胞を共培養することにより行った。細胞内染色は、BDのCytofix/ Cytopermキット(BD Biosciences社)を用いて行った。KI-67は、PerCP Cy5.5抗ヒトKI-67モノクローナル抗体(BD Biosciences社)を用いて検出し、活性化mTORは抗ホスホmTOR抗体(Ser2448)、クローンD9C2(細胞シグナル伝達)を用いて検出し、続いてPE標識抗マウスIgG抗体(BD Biosciences)で染色した。データをBD FACSCANTO II機器(BD Biosciences)で取得し、FlowJoソフトウェアパッケージ、バージョン10.0.7を用いて分析した。
Flow cytometry Immunostaining of various cell surface receptors in leukemia cells was performed by co-culturing the cells with a fluorescently labeled monoclonal antibody (BD-Biosciences). Intracellular staining was performed using BD's Cytofix / Cytoperm kit (BD Biosciences). KI-67 is detected using PerCP Cy5.5 anti-human KI-67 monoclonal antibody (BD Biosciences), and activated mTOR is detected using anti-phospho mTOR antibody (Ser2448), clone D9C2 (cell signaling) Followed by staining with PE labeled anti-mouse IgG antibody (BD Biosciences). Data were acquired on a BD FACSCANTO II instrument (BD Biosciences) and analyzed using FlowJo software package, version 10.0.7.

ウエスタンブロット分析
細胞は、所定の用量、時間でGnetin Cで処置した。処理後、M-PER(登録商標)Mammalian Protein Extraction Reagent(Pierce)中で細胞を溶解することによって全細胞タンパク質試料を調製し、抗体を用いてタンパク質を検出した。
Western Blot Analysis Cells were treated with Gnetin C at the indicated dose, time. After treatment, whole cell protein samples were prepared by lysing cells in M-PER® Mammalian Protein Extraction Reagent (Pierce) and proteins were detected using antibodies.

動物実験
免疫不全マウス、57BL/6.Rag2null/Il2rgnull/NOD-Sirpa(Yamauchi T. et al., Blood 2013;121:1316-25)を用いた。金沢大学の病原体のない部屋で、加圧換気ケージに収容して動物を飼育した。6または8週齢の動物を使用した。本研究は、金沢大学の動物ケアおよび使用審査委員会によって正式に承認された。白血病は、Agliano A. et al., Int J Cancer 2008;123:2222-7によって記載された方法に従って、いくつかの変更を加えて誘導した。簡略すると、非照射マウスには、2×106の一次白血病AML-MT細胞またはAML細胞株(THP-1およびHL-60細胞)を腹腔内注射した。白血病は、フローサイトメトリーを用いて骨髄および末梢血検体中のヒト白血病細胞(HLA-ABC +またはhCD45 +細胞)を検出することによって診断した。既報の通り、ヒト17番染色体のアルファ-サテライト領域に特異的なプライマーを用いたPCRにより、早期に白血病の検出を行った(Agliano A. et al., Int J Cancer 2008;123:2222-7)。実験条件を至適化することによって、THP-1およびAML-MT細胞は、マウスに白血病様をより確実に発症させることが見出された。従って、それらを、生体内でのGnetin Cの抗白血病効果を調べる実験に用いた。マウスをGnetin Cに暴露するために、Gnetin Cをトウモロコシ油(Sigma)に溶解し、使い捨ての給餌針(Fuchigami Co)を用いて経口投与した。いくつかの実験では、賦形剤またはGnetin C投与の24時間後に採取したマウス末梢血から遠心分離によって血漿サンプルを単離した。Japan Clinical Laboratories Inc.で、Gnetin Cおよびその代謝産物であるGnetin Cモノグルクロニド(GC-MNG)の血漿レベルを測定した。
Animal Experiment Immunodeficient mice, 57BL / 6.Rag2 null / Il2rg null / NOD-Sirpa (Yamauchi T. et al., Blood 2013; 121: 1316-25) were used. Animals were housed in a pressurized ventilated cage in a pathogen-free room at Kanazawa University. Six or eight week old animals were used. This study was formally approved by the Kanazawa University Animal Care and Use Review Board. Leukemia was induced with some modifications according to the method described by Agliano A. et al., Int J Cancer 2008; 123: 2222-7. Briefly, non-irradiated mice were injected intraperitoneally with 2 × 10 6 primary leukemia AML-MT cells or AML cell lines (THP-1 and HL-60 cells). Leukemia was diagnosed by detecting human leukemia cells (HLA-ABC + or hCD45 + cells) in bone marrow and peripheral blood samples using flow cytometry. As previously reported, leukemia was detected at an early stage by PCR using a primer specific to the alpha-satellite region of human chromosome 17 (Agliano A. et al., Int J Cancer 2008; 123: 2222-7 ). By optimizing the experimental conditions, it was found that THP-1 and AML-MT cells cause mice to develop leukemia-like more reliably. Therefore, they were used in experiments to investigate the anti-leukemic effect of Gnetin C in vivo. To expose mice to Gnetin C, Gnetin C was dissolved in corn oil (Sigma) and orally administered using disposable feeding needles (Fuchigami Co). In some experiments, plasma samples were isolated by centrifugation from mouse peripheral blood collected 24 hours after vehicle or Gnetin C administration. Plasma levels of Gnetin C and its metabolite Gnetin C monoglucuronide (GC-MNG) were measured at Japan Clinical Laboratories Inc.

マウス組織の病理検査
マウスをエーテル麻酔下で安楽死させ、その器官を3.7%ホルマリン(Sigma)中で48時間固定した。パラフィン包埋前に20%EDTA(Sigma)を含有するリン酸緩衝ホルマリン(3.7%ホルマリン、pH7.4)中で脛骨および大腿骨を48時間脱石灰処理した。標準的な方法に従って、エタノールおよびキシレンシリーズを用いて組織を処理した。切片(4μm)をスライドに載せ、キシレンおよびエタノールシリーズを用いて標準法に従って処理した。脱パラフィン切片をヘマトキシリン-エオシン(H&E)染色した。脱パラフィンした切片を、ヒトCD45およびMHCクラスIの免疫染色の前に、前処理のために95℃で20分間、Target Retrieval Solution(Dako Japan)中でインキュベートした。メタノール-過酸化水素中で、内因性ペルオキシダーゼ活性を20分間遮断し、正常なヤギ血清(1:10; Vector Lab、Burlingame、CA、USA)中で20分間培養した後、切片をヒトCD45に対する一次モノクローナル抗体(クローン2B11 + PD7/26、マウスIgG1kappa、Dako Japan)またはヒトMHCクラスIA、B、C(クローンEMR8-4、マウスIgG1、1μg/ml、北斗)と共に4℃でオーバーナイトでインキュベートし、次いでDako Envision-HRP(Dako Japan)を用いたベンジジン反応後、切片をヘマトキシリンで追加染色した。
Pathological examination of mouse tissues Mice were euthanized under ether anesthesia and the organs were fixed in 3.7% formalin (Sigma) for 48 hours. The tibia and femurs were decalcified in phosphate buffered formalin (3.7% formalin, pH 7.4) containing 20% EDTA (Sigma) for 48 hours prior to paraffin embedding. Tissues were processed using ethanol and xylene series according to standard methods. Sections (4 μm) were mounted on slides and processed according to the standard method using a xylene and ethanol series. Deparaffinized sections were stained with hematoxylin-eosin (H & E). Deparaffinized sections were incubated in Target Retrieval Solution (Dako Japan) for 20 minutes at 95 ° C. for pretreatment prior to human CD45 and MHC class I immunostaining. Block the endogenous peroxidase activity in methanol-hydrogen peroxide for 20 minutes and incubate in normal goat serum (1:10; Vector Lab, Burlingame, CA, USA) for 20 minutes, and then prime the sections against human CD45. Incubate overnight at 4 ° C. with monoclonal antibodies (clone 2B11 + PD7 / 26, mouse IgG1 kappa, Dako Japan) or human MHC class IA, B, C (clone EMR8-4, mouse IgG1, 1 μg / ml, North Star), Then, after benzidine reaction using Dako Envision-HRP (Dako Japan), the sections were additionally stained with hematoxylin.

抗白血病効果に関する各種薬剤のスクリーニング
Monosomal karyotype(MK)を有するAML芽球を20%FBS、SCF(100ng/ml)、GM-CSF(20ng/ml)およびFLT3リガンド(100ng/ml)を添加したRPMI培地で培養した。細胞を、96ウェル丸底プレートにn=3で播種した10,000細胞/ウェルずつで分注した。分注2時間後に、各種薬剤(5μL/ウェル)または賦形剤(0.05%DMSO)を添加し、細胞を48時間培養し、細胞生存率をMTTアッセイにて評価した。このスクリーニングのために選択された化合物は、生体内で白血病細胞および他の悪性細胞の細胞死を誘導すると報告された用量で用いた。以下の試薬を使用した:
パノビノスタット(50nM)、レスベラトロール(50μM)、シタラビン(500nM)、ドキソルビシン(500nM)、ボルテゾミブ(50nM)、アピゲニン(100μM)、L-アスパラギナーゼ(0.1IU)、メトトレキセート(250nM)、アスコルビン酸(5μM)、ヒドロキシ尿素(100μM)、エトポシド(15μM)、ベンホチアミン(15μM)、バルプロ酸(4mM)、ダサチニブ(5μM)、AG490(100μM)、Gnetin C(25μM)、ソラフェニブ(5μM)、Thymoquinone(2μg/ ml)、レチノイン酸(50nM)、Albendazol(0.5μM)(19μg)、ゲフィチニブ(5μM)(20μg)、マイトマイシン(5μM)、ラクトフェリン(100μg/ml)、チュニカマイシン(50ng/ml)、メナジオン(5μM)、ピオシアニン(0.5μg/ml)、SB202190(25μM)
ダサチニブ(Cayman)、ゲフィニチブ(Tocris Bioscience)、ピオシアニン(Enzo Life Sciences)およびGnetin C(Hosoda Nutritional)以外はSigma Aldrichより入手した。
Screening of various drugs for anti-leukemia effect
AML blasts with Monosomal karyotype (MK) were cultured in RPMI medium supplemented with 20% FBS, SCF (100 ng / ml), GM-CSF (20 ng / ml) and FLT3 ligand (100 ng / ml). Cells were aliquoted at 10,000 cells / well seeded at n = 3 in 96 well round bottom plates. Two hours after dispensing, various drugs (5 μL / well) or excipients (0.05% DMSO) were added, cells were cultured for 48 hours, and cell viability was evaluated by MTT assay. Compounds selected for this screening were used at doses reported to induce cell death of leukemia cells and other malignant cells in vivo. The following reagents were used:
Panobinostat (50 nM), resveratrol (50 μM), cytarabine (500 nM), doxorubicin (500 nM), bortezomib (50 nM), apigenin (100 μM), L-asparaginase (0.1 IU), methotrexate (250 nM), ascorbic acid (5 μM) , Hydroxyurea (100 μM), etoposide (15 μM), benftochiamine (15 μM), valproic acid (4 mM), dasatinib (5 μM), AG 490 (100 μM), Gnetin C (25 μM), sorafenib (5 μM), Thymoquinone (2 μg / ml) Retinoic acid (50 nM), Albendazol (0.5 μM) (19 μg), gefitinib (5 μM), mitomycin (5 μM), lactoferrin (100 μg / ml), tunicamycin (50 ng / ml), menadione (5 μM), pyocyanin (0.5 μg / ml), SB202190 (25 μM)
Other than dasatinib (Cayman), gefinitib (Tocris Bioscience), pyocyanin (Enzo Life Sciences) and Gnetin C (Hosoda Nutritional) were obtained from Sigma Aldrich.

各種薬剤の相乗効果の検討
IC50は、薬理学的分析ツールED50 v1.0(Yanada M.et al., J Clin Med 2016;5)を用いて評価した。Gnetin Cおよび他の薬剤の相乗効果は、Chou-Talalay法(Yanada M.et al., J Clin Med2016;5,Lechman ER. et al., Cancer Cells 2016;29:214-23)に基づくcooperative index(CI)に従って決定した。ここで、CIは、単剤処理/成長阻害併用処理の増殖阻害の合計である。CI<1、CI=1、およびCI>1のとき、効果は、それぞれ、相乗的、相加的、および拮抗的であると判断できる。FACS Canto IIフローサイトメーター(BD Biosciences)を用いて細胞周期分析を行った。
Examination of synergistic effects of various drugs
The IC50 was evaluated using a pharmacological analysis tool ED50 v1.0 (Yanada M. et al., J Clin Med 2016; 5). The synergistic effects of Gnetin C and other drugs are cooperative indexes based on the Chou-Talalay method (Yanada M. et al., J Clin Med 2016; 5, Lechman ER. Et al., Cancer Cells 2016; 29: 214-23). Determined according to (CI). Here, CI is the sum of growth inhibition of single agent treatment / growth inhibition combined treatment. When CI <1, CI = 1, and CI> 1, the effects can be judged to be synergistic, additive, and antagonistic, respectively. Cell cycle analysis was performed using a FACS Canto II flow cytometer (BD Biosciences).

コロニーアッセイには、造血幹細胞移植のための骨髄採取時に、骨髄液を濾過した後に残った健常者(3人)の骨髄単核細胞と、4人のAML患者(AML 1、AML 2、AML 3、およびAML9)の骨髄細胞を用いた。1×104個の患者由来AML細胞または骨髄単核細胞を含むメチルセルロース溶液(MethoCult GF M3434, StemCell Technologies、Minato-Ku)を35mmペトリ皿中で培養した。Gnetin Cは、種々の濃度で、培養の開始時に添加した。対照として賦形剤(DMSO)のみを加えたものを同時に培養した。培養14日目に、40個以上の細胞からなるクラスターをAML芽球のコロニーとして倒立顕微鏡下でカウントした。同様に、健常者の骨髄単核細胞に由来する顆粒球-マクロファージ前駆細胞(CFU-GM)およびBFU-E: burst-forming-unit-erythroid(BFU-E)を、培養14日目に倒立顕微鏡下でカウントした。 In colony assays, healthy human (3) bone marrow mononuclear cells remaining after filtration of bone marrow fluid and 4 AML patients (AML 1, AML 2, AML 3) remained after bone marrow collection for hematopoietic stem cell transplantation. , And AML 9) bone marrow cells were used. A methylcellulose solution (Metho Cult GF M 3434, StemCell Technologies, Minato-Ku) containing 1 × 10 4 patient-derived AML cells or bone marrow mononuclear cells was cultured in a 35 mm Petri dish. Gnetin C was added at the start of the culture at various concentrations. At the same time, those to which only the excipient (DMSO) was added as a control were simultaneously cultured. On day 14 of culture, clusters of 40 or more cells were counted as colonies of AML blasts under an inverted microscope. Similarly, granulocyte-macrophage precursor cells (CFU-GM) and BFU-E derived from bone marrow mononuclear cells of healthy subjects: burst-forming-unit-erythroid (BFU-E) were inverted on day 14 of culture I counted below.

Monosomal karyotypeを有するAML:症例提示
22歳の男性が、左胸水を伴う前縦隔腫瘤の評価のために当院に紹介された。患者は、衰弱、疲労および乾性咳嗽を伴う発熱と夜間の発汗に苦しんでいた。他の病院で行われた血液検査では、LDH(394 IU/L)およびsIL-2R(2,508 U/mL)高値がみられたため、悪性リンパ腫が疑われていた。血液学的疾患の病歴はなかった。患者の脈拍は100/分、SpO293%(室内空気)、呼吸数は26回/分であった。弾性硬のリンパ節が両側鎖骨窩に蝕知された。左下背部で呼吸音が減衰していた。血液検査(表2)では、66%の芽球を伴う白血球増加(25,680/μl)およびLDHの上昇(1047 IU/L)が確認された。FDG/PET-CT検査では、縦隔(SUVmax10)、胸膜、鎖骨窩・腋窩リンパ節および骨髄でのFDG摂取量の増加が示された。骨髄塗抹標本は、少数の赤芽球と74%の芽球を含む過形成骨髄であり、芽球は大型で単球様、青灰色の細胞質、および核:細胞質比の増加等から、急性白血病が示唆された。白血病細胞はCD4、CD33、およびCD56陽性であり、ミエロペルオキシダーゼ(MPO)染色も陽性であった。胸水から単離された白血病細胞もまたMPO陽性であった。白血病細胞の表面の免疫表現形は、CD33 +/- (78%)、 CD38 +/-(90%)、CD4 +/-(74.5%)、HLA-DR +/-(39.9%)、CD56 +/-(28%)、CD13 +/- (15.9%)、CD45 +/- (10%)、CD14 +/- (3%)、CD22 +/- (42.8%)、CD10 +/-(5%)、CD19-(5.8%)、CD34 +/-(3%)、CD20-(0.9%)、CD3-、CD5-、CD7-、CD8-、CD20-、CD21-、CD22-、CD25-およびCD41a-であった。染色体検査により、以下の核型であることが判明した。46XY,add(11)(q13),add(16)(p11.2)[3] 45,idem,-Y [4] 44,idem,-Y,-15 [3] 45,idem,-15,-add(16),+ add(16)(p11.2)[1] 46,XY [3]。
AML with Monosomal karyotype: Case presentation
A 22-year-old man was referred to our hospital for evaluation of an anterior mediastinal mass with left pleural effusion. The patient suffered from fever with weakness, fatigue and dry cough and sweating at night. Hematological examinations performed at other hospitals were suspected of malignant lymphoma because LDH (394 IU / L) and sIL-2R (2,508 U / mL) were elevated. There was no history of hematologic disease. The patient's pulse rate was 100 / min, SpO 2 93% (room air), and the respiration rate was 26 / min. Elastic hard lymph nodes were incised in the bilateral clavicle fossa. The breathing sound was attenuated in the lower left back. Blood tests (Table 2) confirmed leukocytosis (25, 680 / μl) with 66% blasts and elevated LDH (1047 IU / L). FDG / PET-CT examination showed increased FDG uptake in the mediastinum (SUVmax 10), pleura, clavicle and axillary nodes, and bone marrow. The bone marrow smear is a hyperplastic bone marrow containing a small number of erythroblasts and 74% blasts. The blasts are large, monocyte-like, bluish gray cytoplasm, and an increase in nuclear: cytoplasmic ratio, etc., for acute leukemia. Was suggested. Leukemic cells were positive for CD4, CD33, and CD56, and myeloperoxidase (MPO) staining was also positive. Leukemia cells isolated from pleural fluid were also MPO positive. Immunophenotypes of the surface of leukemia cells are: CD33 +/- (78%), CD38 +/- (90%), CD4 +/- (74.5%), HLA-DR +/- (39.9%), CD56 + /-(28%), CD13 +/- (15.9%), CD45 +/- (10%), CD14 +/- (3%), CD22 +/- (42.8%), CD10 +/- (5%) ), CD19- (5.8%), CD34 +/- (3%), CD20- (0.9%), CD3-, CD5-, CD7-, CD8-, CD20-, CD21-, CD22-, CD25- and CD41a -Met. Chromosome examination revealed the following karyotype. 46 XY, add (11) (q 13), add (16) (p 11.2) [3] 45, idem, -Y [4] 44, idem, -Y, -15 [3] 45, idem, -15, -add (16), + add (16) (p11.2) [1] 46, XY [3].

MLL(11q23)のFISH分析は陰性であり、BCR/ABLのPCRも陰性であった。これらの結果から、monosomal karyotypeを有するAMLと診断した。患者は、イダルビシン(IDR)およびシタラビン(Ara-C)による寛解導入療法レジメンを受けた。完全寛解に到達しなかったため、患者はIDR + Ara-Cの2回目の化学療法を受けた結果、骨髄中の芽球割合の減少(3%)はみられたが、縦隔およびリンパ節腫大は残存し、完全寛解は得られなかった。新たに白血病の皮膚浸潤も発症したため、サルベージ療法として高用量のAra-C含有レジメン(HD-AC)を受けた。皮膚白血病は一時的に改善し、FDG/PET-CT検査により、縦隔およびリンパ節病変の改善もみられた。しかし、2回目のHD-AC療法後の造血回復期間中に、骨髄中の芽球が80%まで急速に増加し、末梢血中に芽球も出現した。3回目のHD-AC療法により芽球数を一時的に減らしたのち、フルダラビン(Flu)と全身照射(TBI)による前処置後に、同胞からの末梢血幹細胞移植(R-PBSCT)を行った。GVHD予防目的に、シクロホスファミド、タクロリムス(FK506)およびMTXを使用した。移植後13日目までに好中球生着が確認されたが、移植後26日目に行われた骨髄検査の結果、多数の芽球が確認された。アザシチジン(AZA)による化学療法を行ったが、芽球数がさらに増加したため中止し、2回目の造血幹細胞移植を目指してミトキサントロン、エトポシド、中等量のAra-C(MECレジメン)による化学療法を行った。しかし、MEC療法も骨髄の芽球割合が90%であった。このためFlu/Mel/TBI(4Gy)で前処置を行ったのち、母親から末梢血幹細胞移植(PBSCT)を行った。患者は出血性膀胱炎を発症したが、その他の合併症なく経過し、15日目にはドナー細胞の生着と白血病の寛解が確認された。しかし、移植2ヵ月目の血液検査で40%の芽球が出現し、骨髄でも70%の芽球がみられた。3回目のMEC療法を行ったが、芽球の数は徐々に増加し、10日後に敗血症のため死亡した。   FISH analysis of MLL (11 q23) was negative and PCR of BCR / ABL was also negative. From these results, it was diagnosed as AML having monosomal karyotype. The patient received a induction regimen with idarubicin (IDR) and cytarabine (Ara-C). The patient received a second chemotherapy with IDR + Ara-C because she did not reach a complete remission, but a decrease in the percentage of blasts in the bone marrow (3%) was observed, but mediastinum and lymphadenopathy The survival remained and a complete remission was not obtained. She also developed a skin infiltration of leukemia, so she received a high-dose Ara-C-containing regimen (HD-AC) as salvage therapy. Cutaneous leukemia improved temporarily, and FDG / PET-CT examination also showed improvement of mediastinal and lymph node lesions. However, during the hematopoietic recovery period after the second HD-AC therapy, blasts in the bone marrow rapidly increased to 80%, and blasts also appeared in the peripheral blood. After the blast count was temporarily reduced by the third HD-AC therapy, peripheral blood stem cell transplantation (R-PBSCT) from the siblings was performed after pretreatment with fludarabine (Flu) and total body irradiation (TBI). Cyclophosphamide, tacrolimus (FK506) and MTX were used for the purpose of preventing GVHD. Neutrophil engraftment was confirmed by day 13 after transplantation, but as a result of bone marrow examination performed on day 26 after transplantation, numerous blasts were confirmed. Chemotherapy with azacitidine (AZA) was discontinued, but was discontinued due to a further increase in the number of blasts, and chemotherapy with mitoxantrone, etoposide, moderate Ara-C (MEC regimen) for the second hematopoietic stem cell transplantation Did. However, the percentage of blasts in bone marrow was also 90% in MEC therapy. Therefore, after pretreatment with Flu / Mel / TBI (4 Gy), peripheral blood stem cell transplantation (PBSCT) was performed from the mother. The patient developed hemorrhagic cystitis, but progressed without any other complications, and on day 15, engraftment of donor cells and remission of leukemia were confirmed. However, at the second month of transplantation, 40% blasts appeared in the blood test, and 70% blasts were also found in the bone marrow. Although the third MEC therapy was performed, the number of blasts gradually increased and died 10 days later due to sepsis.

Figure 2019077657
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AML-MT細胞の樹立と維持
難治性で非常に活動性の高く、2回目の造血幹細胞移植後に再発したこのAML-MK患者から、2014年12月23日、末梢血を採取した。白血球数は90800/Lであり、95%が芽球であった。Lymphoprep(商標)で勾配分離した白血病細胞を、20%の非働化ウシ胎児血清(FBS)100 ng/mlのSCF、100 ng/mlのIL-3、50 ng/mlのFLT-3Lをそれぞれ含むRPMI-1640培地(Gibco/Thermo Scientific)に浮遊させ、37℃・5%CO2・湿度100%のインキュベーター内で培養した。細胞の濃度は、T10培養フラスコ中で1×106cells/mlに調整した。培養液は4日ごとに交換した。培養開始33日後、培地中の組換えSCFおよびIL-3は、それぞれ50ng/mlおよび20ng/mlに減じた。FLT-3Lは50ng/mlに維持した。細胞の一部をサイトカインを含まない培地に細胞を移したところ、48時間以内に細胞は死滅した。その後、この細胞はIL-3なしで生存することが観察されたが、細胞増殖が著しく劣るため、再度IL-3も加え、SCF、IL-3、FLT-3Lを含む培養培地にした。培養67日後、細胞増殖は安定した。細胞株が樹立されたため、以下のように形態学的および免疫表現型検討を行った。
Establishment and Maintenance of AML-MT Cells Peripheral blood was collected from this AML-MK patient who relapsed after the second refractory hematopoietic stem cell transplantation on December 23, 2014, from refractory and very active. The white blood cell count was 90,800 / L and 95% were blasts. LymphoprepTM gradient-separated leukemia cells containing 20% inactivated fetal bovine serum (FBS) 100 ng / ml SCF, 100 ng / ml IL-3, 50 ng / ml FLT-3L The cells were suspended in RPMI-1640 medium (Gibco / Thermo Scientific) and cultured in an incubator at 37 ° C., 5% CO 2 , 100% humidity. The concentration of cells was adjusted to 1 × 10 6 cells / ml in a T10 culture flask. The culture medium was replaced every 4 days. After 33 days of culture initiation, recombinant SCF and IL-3 in the medium were reduced to 50 ng / ml and 20 ng / ml, respectively. FLT-3L was maintained at 50 ng / ml. When some of the cells were transferred to a cytokine-free medium, the cells were killed within 48 hours. Subsequently, the cells were observed to survive without IL-3, but since cell growth was extremely poor, IL-3 was added again, and culture medium containing SCF, IL-3, FLT-3L was used. After 67 days of culture, cell growth was stable. Since cell lines were established, morphological and immunophenotyping studies were performed as follows.

Cytospinでスライドグラスに吸着させた細胞をGiemsa(MG)、ミエロペルオキシダーゼ(MPO)で染色した。患者の末梢血およびAML-MK細胞を蛍光色素結合抗体で染色し、フローサイトメトリーで細胞表面抗原を分析した。AML-MK細胞株は元の白血病細胞と同様の免疫表現型を示したが、AML-MK細胞ではCD38発現の低下とCD34発現の上昇がみられた(表3)。MPO染色はAML-MK細胞株でも陽性であった。顆粒は細胞の約35%に存在し、空胞はいくつかの細胞の細胞質に観察された。核はしばしば分葉し、1〜3個の核小体を持ち、微細なアズール好性顆粒を含んだ好塩基性の細胞質を持っていた。   Cells adsorbed to slide glass in Cytospin were stained with Giemsa (MG), myeloperoxidase (MPO). Patient peripheral blood and AML-MK cells were stained with fluorochrome-conjugated antibody and cell surface antigens were analyzed by flow cytometry. The AML-MK cell line showed an immunophenotype similar to that of the original leukemia cells, but in AML-MK cells there was a decrease in CD38 expression and an increase in CD34 expression (Table 3). MPO staining was also positive in the AML-MK cell line. Granules were present in about 35% of the cells and vacuoles were observed in the cytoplasm of some cells. The nuclei were often separated, having 1 to 3 nucleoli, and having a basophil cytoplasm containing fine azurophilic granules.

AML-MK細胞が、本当に元の白血病細胞由来であることを確認するために、トリプシン-ギムザバンディング法(GTG)およびスペクトル核型分析(SKY)を用いた細胞遺伝学的分析を行った。分析には、17ヶ月試験管内で維持したものを用いた。21種の分裂中期細胞を分析し、核型を国際細胞遺伝学的命名法2016(Burgess MR. et al., Blood 2014;124:3947-55)に従って定義した。蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)およびSKYを公知の方法により実施した。GTG、DAPIバンディング、FISH、SKYから得られた細胞遺伝学的所見と合わせて、AML-MKの核型は、47,X-Y,del(1)(q32q42),del(11)(q13q21),+mar[27]と判明した。細胞遺伝学的分析により、AML-MKで検出されたdel(1)(q32q42)とdel(11)(q13q21)は、元の白血病芽球のものと同一であることが明らかになった。
AML-MK細胞は浮遊細胞のまま22ヶ月間以上に亘り、60〜72時間の倍加時間で連続的に増殖した。
To confirm that the AML-MK cells were indeed from the original leukemic cells, cytogenetic analysis was performed using trypsin-Gimsa banding method (GTG) and spectral karyotyping (SKY). For analysis, those maintained in a test tube for 17 months were used. Twenty-one metaphase cells were analyzed and karyotypes were defined according to International Cytogenetic Nomenclature 2016 (Burgess MR. Et al., Blood 2014; 124: 3947-55). Fluorescence in situ hybridization (FISH) and SKY were performed by known methods. The karyotype of AML-MK is 47, XY, del (1) (q32q42), del (11) (q13q21), +, combined with cytogenetic findings from GTG, DAPI banding, FISH, SKY. It turned out to be mar [27]. Cytogenetic analysis revealed that del (1) (q32q42) and del (11) (q13q21) detected in AML-MK were identical to those of the original leukemic blast.
AML-MK cells remained floating cells and continuously proliferated for more than 22 months with a doubling time of 60-72 hours.

Figure 2019077657
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データ分析
全てのデータは3回の実験の平均±標準偏差として報告した。結果はStudent-t検定を用いて解析し、マウスの生存率はKaplan-Meier法を用いて推定した。全ての分析は、GraphPad Prismソフトウェアパッケージ、バージョン5.02(San Diego)を用いて行った。P値<0.05を有意差ありと判定した。
Data analysis All data were reported as the mean of three experiments ± standard deviation. The results were analyzed using Student-t test, and survival rates of mice were estimated using Kaplan-Meier method. All analyzes were performed using the GraphPad Prism software package, version 5.02 (San Diego). P value <0.05 was determined to be significant.

実施例1 Monosomal karyotypeのAML細胞に対して細胞傷害性を示す薬剤のスクリーニング
複雑核型のAML細胞に対して細胞傷害活性を示す候補化合物を同定するために、抗癌特性を有する既報の一連の化合物を、種々の抗白血病薬に耐性であり、完全寛解未到達のAML-MK患者からのAML芽球中でスクリーニングした。
Example 1 Screening of agents showing cytotoxicity against monosomal karyotype AML cells In order to identify candidate compounds showing cytotoxic activity against complex karyotype AML cells, a series of published reports having anti-cancer properties The compounds were screened in AML blasts from AML-MK patients who were resistant to various anti-leukemic drugs and were not fully remitted.

AML-MKを有する患者由来の白血病細胞を各条件で三つずつ分注し、Gnetin Cまたは細胞傷害性のある種々の薬剤で48時間処理した。次いで、細胞抑制率をMTTアッセイによって評価した。結果を図1−1に示す。AML-MK細胞において強力な抗増殖効果を示す唯一の化合物は、L-アスパラギナーゼ(L-Asp)、ボルテゾミブ、メトトレキセートおよびパノビノスタット(Panobinostat)以外に、天然に存在するスチルベンであるGnetin Cであった(図1−1)。   Leukemia cells from patients with AML-MK were aliquoted three times in each condition and treated with Gnetin C or various cytotoxic agents for 48 hours. Cell suppression rates were then assessed by MTT assay. The results are shown in Figure 1-1. The only compound that showed potent antiproliferative effects in AML-MK cells was Lnet-asparaginase (L-Asp), bortezomib, methotrexate and Panobinostat, as well as the naturally occurring stilbene Gnetin C ( Figure 1-1).

Gnetin Cの抗白血病薬としての可能性を探るために、9つの患者由来AML検体のパネルをスクリーニングした。Gnetin Cは、9つの検体のうちの8つにおいて、2.5μMから17μMの範囲のIC50で細胞増殖を阻害することができた(表4)。注目すべきことに、この化合物の増殖阻害能は、予後不良な細胞遺伝学的特徴を有する患者検体や再発白血病細胞においても観察されることから、Gnetin Cは、現在利用できる化学療法レジメンに抵抗性の患者に対して効果を示す可能性がある。   To explore the potential of Gnetin C as an anti-leukemic agent, a panel of nine patient-derived AML samples was screened. Gnetin C was able to inhibit cell growth with an IC 50 in the range of 2.5 μM to 17 μM in 8 out of 9 samples (Table 4). Remarkably, Gnetin C is resistant to currently available chemotherapy regimens because the growth inhibitory ability of this compound is also observed in patient specimens with cytogenetic characteristics with poor prognosis and relapsed leukemia cells. May have an effect on sexual patients.

Figure 2019077657
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3人の異なる患者由来のAML細胞を、図1−2Aに示す濃度のGnetin Cと共に48時間培養し、細胞生存率をMTTアッセイによって評価した。結果を図1−2Aに示す。また、Gnetin C(17μM)で処理したAML 1およびAML 9細胞の細胞生存率をMTTアッセイにより24、48および72時間で評価した。結果を図1−2Bに示す。Gnetin Cは用量依存的(図1−2A)および時間依存的(図1−2B)に増殖阻害効果を示した。増殖阻害効果は24時間以内で顕著であり、処置後72時間以内に減弱した。   AML cells from three different patients were cultured with Gnetin C at the concentrations shown in FIG. 1-2A for 48 hours and cell viability was assessed by MTT assay. The results are shown in Figure 1-2A. In addition, cell viability of AML 1 and AML 9 cells treated with Gnetin C (17 μM) was evaluated by MTT assay at 24, 48 and 72 hours. The results are shown in Figure 1-2B. Gnetin C showed a growth inhibitory effect in a dose-dependent manner (FIG. 1-2A) and a time-dependent manner (FIG. 1-2B). The growth inhibitory effect was pronounced within 24 hours and diminished within 72 hours after treatment.

さらに、Gnetin Cの抗腫瘍効果を、CML細胞株であるK562、KH88およびOUN1、AML細胞株であるU937、HL-60、THP-1およびMV4を含む7種の骨髄系細胞株についても検討した。これらの細胞株を種々の濃度のGnetin Cで48時間処理し、細胞生存率をMTTアッセイで評価した。結果を図1−2Dおよび1−2Eに示す。用量依存的な増殖阻害効果が、検討した全てのAML細胞株において観察された(図1−2D)。一方、Gnetin Cは、検討した3つのCML細胞株に対して阻害活性を示さなかった(図1−2E)。   Furthermore, the antitumor effect of Gnetin C was also examined on seven myeloid cell lines including CML cell lines K562, KH88 and OUN1, and AML cell lines U937, HL-60, THP-1 and MV4. . These cell lines were treated with various concentrations of Gnetin C for 48 hours and cell viability was assessed by MTT assay. The results are shown in FIGS. 1-2D and 1-2E. A dose-dependent growth inhibitory effect was observed in all AML cell lines examined (FIG. 1-2D). On the other hand, Gnetin C showed no inhibitory activity against the three CML cell lines examined (FIG. 1-2E).

最後に、本化合物の安全性を確認するために、Gnetin Cの濃度を高くして(最大100μM)、健常人由来の末梢血単核細胞および3名の健常人の骨髄由来CD34陽性造血前駆細胞を48時間培養し、細胞生存率をMTTアッセイによって評価した。Gnetin Cは、AML細胞の増殖を効果的に阻害する濃度で、末梢血単核細胞の生存を損なうことはなかった。しかし、予想通り、非常に高い濃度(100μM)では、正常細胞の生存率が有意に低下した(図1−2Cおよび1−2F)。   Finally, in order to confirm the safety of the present compound, the concentration of Gnetin C is increased (up to 100 μM), peripheral blood mononuclear cells from healthy individuals and bone marrow-derived CD34 positive hematopoietic progenitor cells of 3 healthy individuals Were cultured for 48 hours and cell viability was assessed by MTT assay. Gnetin C at a concentration that effectively inhibits the growth of AML cells did not impair the survival of peripheral blood mononuclear cells. However, as expected, at very high concentrations (100 μM), the viability of normal cells was significantly reduced (FIGS. 1-2C and 1-2F).

実施例2 Gnetin CはAML細胞にアポトーシスおよび細胞周期の停止を誘導する
スクリーニング実験で使用した患者の白血病細胞(AML-MK)の特徴を維持するAML細胞株(AML-MT)を樹立した。本発明者らの知る限りでは、AML-MT細胞はFlt-3L、SCFおよびIL-3増殖因子に依存性でMK核型を持つ、初めての細胞株である。元のAML細胞と類似の表現型および核型を保持するAML-MT細胞は、免疫不全マウスに生着し、白血病を発症させる。AML-MT細胞およびAML-MT細胞源であるAML細胞を、図2−1に示す濃度のGnetin Cと共に48時間培養し、細胞生存率をMTTアッセイによって評価した。元の白血病細胞と同様に、AML-MT細胞はGnetin Cの細胞傷害作用に感受性を示した(図2−1)。
Example 2 Gnetin C Induces Apoptosis and Cell Cycle Arrest in AML Cells An AML cell line (AML-MT) was established that maintains the characteristics of the patient's leukemia cells (AML-MK) used in screening experiments. To the best of the inventors' knowledge, AML-MT cells are the first cell line to have MK karyotype dependent on Flt-3L, SCF and IL-3 growth factors. AML-MT cells, which retain a phenotype and karyotype similar to those of the original AML cells, engraft in immunodeficient mice and develop leukemia. AML-MT cells and AML cells as a source of AML-MT cells were cultured for 48 hours with Gnetin C at the concentration shown in FIG. 2-1, and cell viability was evaluated by MTT assay. As with the original leukemia cells, AML-MT cells were sensitive to the cytotoxic effects of Gnetin C (Figure 2-1).

AML-MT細胞を図2−2に示す濃度のGnetin Cと共に24時間培養し、次いでアネキシンFITCで染色後、それらをフローサイトメトリー(上部パネル)により分析した。またはサイトスピンでスライドガラスに吸着させた細胞にギムザ染色を行い、細胞形態を光学顕微鏡(中央パネル)で評価した。AML-MT細胞を示された濃度のGnetin Cと共に12時間培養し、Mitocapture試薬で染色した細胞を蛍光顕微鏡(下のパネル)下で観察した。結果を図2−2に示す。AML細胞におけるGnetin Cの細胞増殖阻害能は、アネキシンV染色アッセイ(図2−2、上のパネル)およびGiemsa染色(図2−2、中央パネル)において、細胞膜突起、凝集したクロマチン、核の断片化および凝縮した好塩基性細胞質の痕跡を含む、アポトーシスの典型的な形態学的徴候を示した。これらは、患者由来AML細胞でみられたアポトーシス誘導と同様であった。興味深いことに、Gnetin C処理細胞では膜電位の有意な低下が認められた(図2−2、下のパネル)。このことは、Gnetin Cによって誘発される細胞アポトーシスは、AML細胞におけるミトコンドリア膜機能不全によるものであることを示唆している。   AML-MT cells were cultured for 24 hours with Gnetin C at the concentration shown in FIG. 2-2, and then after staining with annexin FITC, they were analyzed by flow cytometry (upper panel). Alternatively, cells adsorbed to slide glass by cytospin were stained with Giemsa, and cell morphology was evaluated with a light microscope (middle panel). AML-MT cells were cultured for 12 hours with the indicated concentrations of Gnetin C, and cells stained with Mitocapture reagent were observed under a fluorescent microscope (lower panel). The results are shown in Figure 2-2. The cell growth inhibitory ability of Gnetin C in AML cells was determined by cell membrane protrusion, aggregated chromatin, nuclear fragments in the annexin V staining assay (FIG. 2-2, upper panel) and Giemsa staining (FIG. 2-2, central panel) It showed typical morphological signs of apoptosis, including traces of transformed and condensed basophil cytoplasm. These were similar to the induction of apoptosis seen in patient-derived AML cells. Interestingly, a significant reduction in membrane potential was observed in Gnetin C-treated cells (FIG. 2-2, lower panel). This suggests that cell apoptosis induced by Gnetin C is due to mitochondrial membrane dysfunction in AML cells.

3人の患者由来AML細胞を、示された濃度のGnetin Cで36時間処理し、それらをアネキシンFITCで染色後、フローサイトメトリーにより分析した。その結果、Gnetin Cがアポトーシスを誘導する能力は、3人の異なる患者由来の患者由来AML細胞においても示された(図2−3)。   Three patient-derived AML cells were treated with the indicated concentrations of Gnetin C for 36 hours and they were analyzed by flow cytometry after staining with annexin FITC. As a result, the ability of Gnetin C to induce apoptosis was also shown in patient-derived AML cells derived from three different patients (FIG. 2-3).

さらに、THP-1細胞を図2−4上に示す濃度のGnetin Cで48時間処理し、次いでそれらをアネキシンFITCで染色後、フローサイトメトリーで分析した。また、THP-1、HL-60、MV4、KH88、およびK562細胞を様々な濃度のGnetin Cで48時間処理し、同様にアネキシンFITCで染色後、フローサイトメトリーで解析した。さらに、OUN1細胞を、図2−5上に示す濃度のGnetin Cで48時間処理し、同じくアネキシンFITCで染色後、フローサイトメトリーで解析した。結果を図2−4および図2−5に示す。Gnetin Cは、MV4、HL-60およびTHP-1のAML系統の細胞株に対して一貫してアポトーシスを誘導したが(図2−4)、CML系統であるOUN1、KH88およびK562に対してはアポトーシスを誘導しなかった(図2−5)。   Furthermore, THP-1 cells were treated with Gnetin C at the concentrations indicated on FIG. 2-4 for 48 hours and then they were analyzed by flow cytometry after staining with annexin FITC. In addition, THP-1, HL-60, MV4, KH88 and K562 cells were treated with various concentrations of Gnetin C for 48 hours, similarly stained with annexin FITC, and analyzed by flow cytometry. Furthermore, OUN1 cells were treated with Gnetin C at the concentration shown on FIGS. 2-5 for 48 hours, and stained with annexin FITC, and analyzed by flow cytometry. The results are shown in FIGS. 2-4 and 2-5. Gnetin C consistently induced apoptosis in cell lines of the AML lineage of MV4, HL-60 and THP-1 (Figure 2-4), but against the CML lines OUN1, KH88 and K562 It did not induce apoptosis (Fig. 2-5).

次に、AML-MT細胞を17μMのGnetin Cで12時間処理し、ヨウ化プロピジウムで染色後、DNA含量をフローサイトメトリーで分析した。また、AML 2、AML 3およびAML 9細胞を17μMのGnetin Cで24時間処理し、ヨウ化プロピジウムで染色後、DNA含量をフローサイトメトリーで分析した。これらの細胞周期解析により、Gnetin Cは白血病細胞の細胞周期をG1期に留めることが明らかになった(図3−1(AML-MT)および図3−2(A:AML2、B:AML3、C:AML9)(* P <0.05vs UNT))。   Next, AML-MT cells were treated with 17 μM Gnetin C for 12 hours, stained with propidium iodide, and analyzed for DNA content by flow cytometry. Also, AML 2, AML 3 and AML 9 cells were treated with 17 μM Gnetin C for 24 hours, stained with propidium iodide, and analyzed for DNA content by flow cytometry. These cell cycle analyzes revealed that Gnetin C confined the cell cycle of leukemia cells to the G1 phase (FIG. 3-1 (AML-MT) and FIG. 3-2 (A: AML2, B: AML3, C: AML 9) (* P <0.05 vs UNT)).

さらに、AML-MT細胞を、図3−3に示す濃度のGnetin Cで12時間処理するか(図3−3A)、または示された時間、17μMのGnetin Cで処理した(図3−3B)。全タンパク質抽出物を調製し、CDK1、CDK3、CDK4およびCDC42に特異的な抗体を用いたウエスタンブロッティングに供した。さらに、AML芽球を同様に処理し、全タンパク質抽出物を調製し、CDK3、CDK4、p27およびCDC42に特異的な抗体を用いたウエスタンブロッティングに供した。結果を図3−3および3−4(A:AML2、B:AML3、C:AML9)に示す。サイクリン依存性キナーゼ3(CDK3)および細胞分裂制御タンパク質42ホモログ(CDC42)などの細胞周期調節タンパク質は、AML-MT細胞では恒常的に高発現されていたが、Gnetin C処理によって有意に発現が低下した。一方、CDK1、CDK2およびCDK4などの他の細胞周期調節タンパク質の発現には有意な変化は観察されなかった(図3−3および3−4)。   In addition, AML-MT cells were treated with Gnetin C at the concentrations shown in FIG. 3-3 for 12 hours (FIG. 3-3A) or with 17 μM Gnetin C for the indicated times (FIG. 3-3B) . Total protein extracts were prepared and subjected to Western blotting using antibodies specific for CDK1, CDK3, CDK4 and CDC42. In addition, AML blasts were treated similarly and whole protein extracts were prepared and subjected to Western blotting using antibodies specific for CDK3, CDK4, p27 and CDC42. The results are shown in FIGS. 3-3 and 3-4 (A: AML2, B: AML3, C: AML9). Cell cycle regulatory proteins such as cyclin dependent kinase 3 (CDK3) and cell division regulatory protein 42 homolog (CDC 42) were constitutively highly expressed in AML-MT cells, but their expression was significantly reduced by Gnetin C treatment did. On the other hand, no significant changes were observed in the expression of other cell cycle regulatory proteins such as CDK1, CDK2 and CDK4 (FIGS. 3-3 and 3-4).

次に、AML細胞に対するGnetin Cの細胞傷害効果をさらに明らかにするために、コロニーアッセイを行った。4人のAML患者から得られた白血病細胞(5×104細胞/プレート)を、図4−1に示す濃度のGnetin Cまたは賦形剤で処理し、MethoCult H04034中で培養し、40個以上の細胞からなるコロニーを14日後に数えた。Gnetin Cで処理することにより、患者由来AML細胞のコロニー数は用量依存的に減少した(図4−1(A:AML1、B:AML2、C:AML3、D:AML9))。注目すべきことに、AML9細胞のコロニー形成能を阻害するためには、より高用量のGnetin Cが必要であった。これは、Gnetin Cの細胞傷害効果に対するこの患者検体の低感受性と一致していた。3人の健常者の骨髄単核細胞を、同じメチルセルロース培地を用いて培養したところ、20および40μMのGnetin C存在下では、BFU-EおよびCFU-GMコロニー数に有意な現象はみられなかった。しかし、80μM以上の高濃度では、BFU-E、CFU-GM共に有意に減少した(図4−2(A:BFU-E、B:BFU-GM))。 Next, colony assays were performed to further clarify the cytotoxic effects of Gnetin C on AML cells. Leukemia cells (5 × 10 4 cells / plate) obtained from 4 AML patients are treated with Gnetin C or vehicle at the concentration shown in FIG. 4-1, cultured in MethoCult H04034, and more than 40 The colonies consisting of cells were counted 14 days later. Treatment with Gnetin C reduced the colony number of patient-derived AML cells in a dose-dependent manner (FIG. 4-1 (A: AML1, B: AML2, C: AML3, D: AML9)). Remarkably, higher doses of Gnetin C were required to inhibit the colony forming ability of AML9 cells. This was consistent with the low sensitivity of this patient sample to the cytotoxic effects of Gnetin C. When bone marrow mononuclear cells of 3 healthy subjects were cultured using the same methyl cellulose medium, no significant phenomenon was observed in the number of BFU-E and CFU-GM colonies in the presence of 20 and 40 μM Gnetin C. . However, at high concentrations of 80 μM or more, both BFU-E and CFU-GM decreased significantly (FIG. 4-2 (A: BFU-E, B: BFU-GM)).

実施例3 Gnetin Cは、化学療法薬との組み合わせで相乗作用を示した
Gnetin Cを、ヒドロキシ尿素(HU)やシタラビン(Ara-C)を含むAMLの治療薬物と組み合わせることの有用性を評価するために、AML-MT細胞をGnetin Cの存在下または非存在下で、低濃度のHU(20μM)、Ara-C(50μM)またはL-Asp(0.01IU/ml)と48時間共培養した。MTTアッセイによって細胞増殖を評価し、Gnetin Cと化学療法薬との間の相互作用を決定するためにcooperative index(CI)分析を行った。CI <1、CI = 1およびCI> 1の効果はそれぞれ、相乗的、相加的および拮抗的と定義した。Gnetin CとAra-C(図5A)またはHU(図5B)との組み合わせは、これらの化合物の抗癌効果を顕著に増加させ、cooperative index(CI)は、使用されたほとんどの濃度で1未満であった。これは相乗効果があることを示している。興味深いことに、Gnetin Cをリンパ球性悪性腫瘍の治療に現在使用されており、最近ではAMLにおいても治療効果が示されているL-Asp(図5C)と組み合わせた場合にも、同様の相乗効果が観察された。
Example 3 Gnetin C showed synergy in combination with a chemotherapeutic agent
To evaluate the utility of combining Gnetin C with a therapeutic drug for AML, including hydroxyurea (HU) and cytarabine (Ara-C), AML-MT cells in the presence or absence of Gnetin C The cells were cocultured with low concentrations of HU (20 μM), Ara-C (50 μM) or L-Asp (0.01 IU / ml) for 48 hours. Cell proliferation was assessed by MTT assay and cooperative index (CI) analysis was performed to determine the interaction between Gnetin C and chemotherapeutic agents. The effects of CI <1, CI = 1 and CI> 1 were defined as synergistic, additive and antagonistic, respectively. The combination of Gnetin C with Ara-C (FIG. 5A) or HU (FIG. 5B) significantly increases the anti-cancer effect of these compounds, and cooperative index (CI) is less than 1 at most concentrations used Met. This indicates that there is a synergistic effect. Intriguingly, similar synergy is also observed when Gnetin C is used in the treatment of lymphoid malignancies, and in combination with L-Asp (Fig. 5C), which has recently also been shown to have therapeutic effects in AML. An effect was observed.

実施例4 AML細胞におけるGnetin Cの分子標的の同定
AMLにおけるGnetin Cの抗腫瘍メカニズムを同定するため、Gnetin C処理AML細胞からの全タンパク質抽出物を、多数のプロテインキナーゼおよびMAPK経路メンバーの活性型の発現を、膜アレイを用いて評価した。すなわち、AML-MT細胞を未処理のままにするか、または17μMのGnetin Cで4時間処理したのち、全タンパク質抽出物を調製し、ヒトリン酸化MAPKアレイ(図6−1)またはヒトリン酸化キナーゼ膜アレイ(図6−2)にて評価した。図6−1Aおよび図6−2Aに代表的な結果を示す。それぞれの2つのスポットは活性化されたタンパク質標的を表す。四角で強調した標的を図の下に記載した。図6−1Bおよび図6−2Bは、AML-MT細胞で検出可能な代表的な活性タンパク質のドット強度をデンシトメトリーで測定したデータを示す。図6−1および図6−2に示すように、Gnetin C処理は、AKT/mTOR経路に対する阻害効果と一致して、AML-MT細胞におけるp70SKおよびAKTの恒常的活性化を阻害した。さらに、ERK 1/2 MAPKの下流メンバーである活性化p90リボソームS6キナーゼ(RSK1)およびマイトジェンおよびストレス活性化プロテインキナーゼ(MSK 1/2)の恒常的に活性化も、AML-MT細胞のGnetin C処理により阻害された。以上のことから、Gnetin CはAML細胞におけるERK 1/2とAKT/mTORシグナル伝達の両方を標的とすると結論した。
Example 4 Identification of Molecular Target of Gnetin C in AML Cells
To identify the anti-tumor mechanism of Gnetin C in AML, total protein extracts from Gnetin C-treated AML cells were evaluated for expression of active forms of multiple protein kinases and MAPK pathway members using membrane arrays. That is, after AML-MT cells are left untreated or treated with 17 μM Gnetin C for 4 hours, a total protein extract is prepared and a human phosphorylated MAPK array (FIG. 6-1) or a human phosphorylated kinase membrane It evaluated by the array (FIG. 6-2). Representative results are shown in FIGS. 6-1A and 6-2A. Each two spots represent an activated protein target. The targets highlighted by squares are listed at the bottom of the figure. FIGS. 6-1B and 6-2B show data of densitometrically measured dot intensities of representative active proteins detectable in AML-MT cells. As shown in FIGS. 6-1 and 6-2, Gnetin C treatment inhibited constitutive activation of p70SK and AKT in AML-MT cells, consistent with an inhibitory effect on the AKT / mTOR pathway. Furthermore, constitutive activation of activated p90 ribosomal S6 kinase (RSK1) and mitogen and stress activated protein kinase (MSK 1/2), which are downstream members of ERK 1/2 MAPK, was also demonstrated in Gnetin C of AML-MT cells. It was inhibited by the treatment. From the above, it was concluded that Gnetin C targets both ERK 1/2 and AKT / mTOR signaling in AML cells.

図6−3に、同定された標的タンパク質に基づいて、Gnetin Cによって阻害される経路を示す。Gnetin Cによる阻害により、細胞周期の停止(Cell cycle arrest)が誘導され、アポトーシス(Apoptosis cell death)が誘導され、細胞増殖が制御(Growth inhibition)される。   Figure 6-3 shows the pathways inhibited by Gnetin C based on the identified target proteins. Inhibition by Gnetin C induces cell cycle arrest, induces apoptosis (Apoptosis cell death), and regulates cell growth (Growth inhibition).

実施例5 Gnetin Cは、AML細胞で構成的に活性されているERK 1/2 MAPK経路を遮断する
アレイスクリーニングの結果を検証するために、活性MAPKシグナル伝達メンバーの特異的抗体を用いてウエスタンブロットを行った。すなわち、AML-MT細胞を未処理(NC)のままにするか、または17μMのGnetin Cで30分、1,3,4または6時間処理した(GC)のちタンパク質抽出物を調製し、リン酸化ERKおよびERKに特異的な抗体を用いたウエスタンブロットを行った。さらに、AML-MT細胞をGnetin Cの存在下または非存在下で4時間培養し、タンパク質抽出物をリン酸化ERK、ERKおよびβ-アクチンに特異的な抗体を用いたウエスタンブロットを行った。その結果、AML-MT細胞中で恒常的に活性化されているERK 1/2キナーゼは、Gnetin C処理の3時間後に常に阻害されること、ERK処理後6時間でERK 1/2阻害がピークとなること(図7A)、またGnetin C処理は、同時に起こるp38 MAPKおよびpJNK 1/2シグナル伝達に関与することが示された(図7A)。JNK 1/2およびp38 MAPKシグナル伝達の活性化に加えて、ERK 1/2の阻害は、AML細胞にアポトーシスを誘発する他の薬剤によっても報告されている(Sugimori N. et al., Plos One 2015;10:e0120709、Konopleva M. et al., Leukemia 2005;19:1350-4)。Gnetin CのAML細胞傷害作用は用量依存的であり(図7B)、AML-MT以外にも、様々な患者由来AML細胞でも確認された(図7C)。一方、ERK 1/2シグナル系の恒常的活性化およびGnetin Cによるその阻害は、Gnetin Cに比較的耐性であったAML9細胞ではほとんど検出されなかったことから、ERK 1/2シグナル系の恒常的活性化は、Gnetin Cの細胞傷害効果に対する感受性と相関すると思われた。興味深いことに、通常はGnetin C処理によって誘導されるp38 MAPKの活性化は、今回検討したどのAML細胞でも観察されなかった(図7C)。AML 2およびAML 3細胞では、p38 MAPKではむしろ抑制されたことから、p38 MAPKの活性化は、Gnetin-Cによる細胞傷害効果には不必要と考えられた。
Example 5 Gnetin C Blocks the ERK 1/2 MAPK Pathway Constitutively Activated in AML Cells Western Blot with specific antibodies of active MAPK signaling members to validate the results of array screening Did. That is, AML-MT cells are left untreated (NC) or treated with 17 μM Gnetin C for 30 minutes, 1, 3, 4 or 6 hours (GC), and then a protein extract is prepared and phosphorylated. Western blot was performed using antibodies specific for ERK and ERK. Furthermore, AML-MT cells were cultured for 4 hours in the presence or absence of Gnetin C, and protein extracts were subjected to Western blot using antibodies specific for phosphorylated ERK, ERK and β-actin. As a result, ERK 1/2 kinase, which is constitutively activated in AML-MT cells, is always inhibited at 3 hours after Gnetin C treatment, and ERK 1/2 inhibition peaks at 6 hours after ERK treatment. (FIG. 7A), and Gnetin C treatment was shown to be involved in concurrent p38 MAPK and pJNK 1/2 signaling (FIG. 7A). In addition to activation of JNK 1/2 and p38 MAPK signaling, inhibition of ERK 1/2 has also been reported by other agents that induce apoptosis in AML cells (Sugimori N. et al., Plos One 2015; 10: e0120709, Konopleva M. et al., Leukemia 2005; 19: 1350-4). The AML cytotoxicity of Gnetin C was dose dependent (FIG. 7B), and was confirmed in various patient-derived AML cells in addition to AML-MT (FIG. 7C). On the other hand, since constitutive activation of ERK1 / 2 signaling and its inhibition by Gnetin C were hardly detected in AML9 cells that were relatively resistant to Gnetin C, constitutive activation of ERK1 / 2 signaling was Activation appeared to correlate with the sensitivity of Gnetin C to the cytotoxic effects. Interestingly, p38 MAPK activation, normally induced by Gnetin C treatment, was not observed in any of the AML cells examined here (FIG. 7C). In AML 2 and AML 3 cells, p38 MAPK was rather suppressed, so activation of p38 MAPK was considered to be unnecessary for the cytotoxic effect of Gnetin-C.

実施例6 Gnetin CはAML細胞において恒常的に活性化されているmTORシグナル伝達活性を遮断する
膜アレイからの知見を検証するために、本発明者らは次にmTORシグナル伝達に対するGnetin C処理の影響を評価した。すなわち、AML-MT細胞を未処理(NC)のまま、または17μMのGnetin Cで30分、1、3、4または6時間培養した(GC)。また、種々の濃度のGnetin Cで4時間培養した。タンパク質抽出物を調製し、p-AKT、AKTおよびp-P70SK6に特異的な抗体を用いたウエスタンブロットを行った。ウエスタンブロットにより、p70 SK6およびAKT mTORリン酸化の時間依存性および用量依存性阻害が示された(図8−1Aおよび図8−1B)。さらに、未処理(NC)または17μMのGnetin C(GC)で4時間処理した種々の患者由来AML細胞から全タンパク質抽出物を調製し、p-AKT、AKTおよびp-P70SK6に特異的な抗体を用いたウエスタンブロットを行ったところ、種々の患者由来AML細胞においてもp70 SK6およびAKT mTORリン酸化の時間依存性および用量依存性阻害が認められた(図8−1C)。mTORに対するGnetin Cの効果は、さらに、er967上の活性型mTORを、特異的な抗体を用いたフローサイトメトリーにより評価した。すなわち、AML-MT細胞は未処理(対照)のままにするか、または17μMのGnetin Cで4時間培養した。次に、培養細胞を膜処理し、抗mTOR抗体または抗Ki67抗体に続いて蛍光標識抗マウス抗体とインキュベートし、フローサイトメトリーで分析した。3人のAML患者由来の細胞についても同様の処理を行った。Gnetin Cは、AML-MT細胞において活性型mTORの発現を阻害した(図8−2Aおよび8−2B)。また、細胞増殖に密接に関連する細胞マーカーのKi-67タンパク質発現は、Gnetin C処理により低下した(図8−2A、下パネル)。一方、AML9細胞ではmTORおよびp70SK6は恒常的に活性化されておらず、Gnetin C処理によるAKTの阻害もみられなかった。これは、Gnetin Cの細胞傷害効果に対する感受性が低いことと一致していた(図1−2Bおよび図8−1C)。これらの所見は、Gnetin Cの抗腫瘍効果がAKT/mTOR経路の遮断を伴うことを示している。
Example 6 Gnetin C Blocks mTOR Signaling Activity Activated Constitutively in AML Cells To validate findings from membrane arrays, we next examined Gnetin C treatment for mTOR signaling. The impact was assessed. Briefly, AML-MT cells were either untreated (NC) or cultured with 17 μM Gnetin C for 30 minutes, 1, 3, 4 or 6 hours (GC). In addition, the cells were cultured for 4 hours in various concentrations of Gnetin C. Protein extracts were prepared and western blotted with antibodies specific for p-AKT, AKT and p-P70SK6. Western blot showed time-dependent and dose-dependent inhibition of p70 SK6 and AKT mTOR phosphorylation (FIGS. 8-1A and 8-1B). In addition, total protein extracts are prepared from various patient-derived AML cells treated with no treatment (NC) or 17 μM Gnetin C (GC) for 4 hours, and antibodies specific for p-AKT, AKT and p-P70SK6 When Western blotting was performed, time-dependent and dose-dependent inhibition of p70 SK6 and AKT mTOR phosphorylation was also observed in various patient-derived AML cells (FIG. 8-1C). The effect of Gnetin C on mTOR was further evaluated by flow cytometry using specific antibodies for active mTOR on er 967. Thus, AML-MT cells were left untreated (control) or cultured for 4 hours with 17 μM Gnetin C. Cultured cells were then membrane processed, incubated with anti-mTOR or anti-Ki67 antibody followed by fluorescently labeled anti-mouse antibody and analyzed by flow cytometry. Similar treatment was performed on cells from 3 AML patients. Gnetin C inhibited the expression of active mTOR in AML-MT cells (FIGS. 8-2A and 8-2B). Also, Ki-67 protein expression, a cell marker closely related to cell proliferation, was reduced by Gnetin C treatment (Fig. 8-2A, lower panel). On the other hand, mTOR and p70SK6 were not constitutively activated in AML9 cells, and no inhibition of AKT by Gnetin C treatment was observed. This was consistent with the lower sensitivity of Gnetin C to the cytotoxic effects (Figures 1-2B and 8-1C). These findings indicate that the anti-tumor effects of Gnetin C involve blockade of the AKT / mTOR pathway.

実施例7 Gnetin Cはマウスにおける白血病発症を抑制する
Gnetin Cが生体内でも有効であるかどうかを検討するために、AML-MTまたはNB4細胞を免疫不全マウスに腹腔内注射することによってマウスAML異種移植モデルを作製した。このモデルでは、白血病細胞の注射後3週間以内に全てのマウスが白血病を発症し、4〜5週間以内に死亡する。Gnetin Cが生体内で白血病の発症を防止するか否かを検討するために、白血病細胞を投与する免疫不全マウス(各群につきn=7)に対し1週間前からGnetin C(5mg/kg)または賦形剤を2日ごとに経口投与し、全試験期間(4週間)にわたり継続した(図9−1)。フローサイトメトリーを用いて、末梢血、骨髄および脾臓中のヒト白血病細胞を検出することにより、白血病を発症したマウスの割合を決定した。実験は3回繰り返した。白血病を発症し、5週間以内に死亡した賦形剤投与マウスとは対照的に、Gnetin C処理マウスでは白血病の発症が有意に遅延し、40%のマウスは白血病を全く発症しなかった(図9−2および図9−3)。図9−3は、賦形剤処置およびGnetin C処理マウスから採取した末梢血サンプルの代表的なギムザ染色結果を示す。末梢血検体は、染色前に赤血球溶解を行った。賦形剤処理マウスでは顆粒球が非常に少なく、白血病細胞が多数見られるのに対して、Gnetin C処理マウスには正常顆粒球が存在し、白血病細胞がみられないことがわかった。Gnetin C処理マウスおよび賦形剤処理マウスの体重を5日ごとに測定したところ、Gnetin C投与は対照に比べて有意な体重減少を引き起こさなかった(図9−4)。このため、Gnetin Cおよびその主要な代謝産物の血漿レベルを正確に測定することができた。Gnetin CおよびGnetin Cモノグルクロニドの平均±S.E.M血漿レベルは、それぞれ175±156ng/mLおよび49±30.15ng/mLであった。
Example 7 Gnetin C suppresses leukemia onset in mice
To investigate whether Gnetin C is also effective in vivo, a mouse AML xenograft model was created by injecting AML-MT or NB4 cells intraperitoneally into immunodeficient mice. In this model, all mice develop leukemia within 3 weeks after injection of leukemia cells and die within 4 to 5 weeks. In order to examine whether Gnetin C prevents the onset of leukemia in vivo, Gnetin C (5 mg / kg) starting one week prior to immunodeficient mice (n = 7 for each group) receiving leukemia cells Alternatively, the vehicle was orally administered every two days and continued for the entire test period (4 weeks) (Figure 9-1). The percentage of mice that developed leukemia was determined by detecting human leukemia cells in peripheral blood, bone marrow and spleen using flow cytometry. The experiment was repeated three times. In contrast to vehicle-treated mice that developed leukemia and died within 5 weeks, the onset of leukemia was significantly delayed in Gnetin C-treated mice, and 40% of mice did not develop leukemia at all (Figure 9-2 and Fig. 9-3). FIG. 9-3 shows representative Giemsa staining results of peripheral blood samples collected from vehicle-treated and Gnetin C-treated mice. Peripheral blood samples were subjected to erythrocyte lysis prior to staining. It was found that normal granulocytes were present in the Gnetin C-treated mice, and leukemia cells were not found, whereas granulocytes were very few in the excipient-treated mice and leukemia cells were numerous. When the body weight of Gnetin C-treated mice and vehicle-treated mice was measured every 5 days, Gnetin C administration did not cause significant weight loss compared to the control (FIG. 9-4). This allowed us to accurately measure plasma levels of Gnetin C and its major metabolites. The mean ± SEM plasma levels of Gnetin C and Gnetin C monoglucuronide were 175 ± 156 ng / mL and 49 ± 30.15 ng / mL, respectively.

実施例8 Gnetin Cは、生体内におけるAML細胞に対する抗腫瘍作用を有する
次に、白血病細胞の注射から1週間後に薬物の投与を開始する治療モデルによる実験を実施した。すなわち、免疫不全マウス(1群当たりn = 7)に、ヒト白血病細胞を腹腔内注射した。注射から1週間後(試験期間の終了時まで)Gnetin C(5mg/kg)または賦形剤を2日毎に経口投与した(図10−1)。このモデルでは、Gnetin Cはインビボで抗腫瘍効果を示し、マウスの生存を有意に延長した(図10−2)。同じモデルを用いて、白血病細胞の注射後10日、21日および28日目にマウス臓器を回収し、Gnetin C処理マウスの臓器における白血病細胞の割合が対照群に比較して差があるかどうかを評価した。すなわち、白血病細胞の注射後56日目にGnetin Cまたは賦形剤で処理したマウスから、10、21および28日目に末梢血、脾臓および骨髄標本を回収し、単一細胞懸濁液を調製し、白血病細胞(hCD45 +)および視細胞(7AAD:7-amino-actinomycin D)の割合をフローサイトメトリーで評価した。Gnetin C処理マウスでは、賦形剤処理マウスと比較して、末梢血中および骨髄中のAML細胞の数が有意に減少していた(図10−3、A:血液、B:脾臓、C:骨髄)。さらに、Gnetin C処理マウスで検出された白血病細胞の多くは死細胞であったことから、Gnetin Cは生体内で白血病細胞死を誘導することが示唆された(図10−4および図10−5)。最後に、Gnetin Cの生体内での抗白血病効果を確認するために、マウス組織(脾臓および骨髄)標本にH&E染色と免疫組織化学染色で評価した。白血病細胞による浸潤が強かった賦形剤処理マウス由来の骨髄および脾臓組織標本とは対照的に、Gnetin C処理マウス由来の組織では白血病細胞はみられなかった。(図10−6)。
Example 8 Gnetin C has an antitumor effect on AML cells in vivo Next, experiments with a treatment model were performed in which administration of a drug was started one week after the injection of leukemia cells. That is, human leukemia cells were injected intraperitoneally into immunodeficient mice (n = 7 per group). One week after injection (until the end of the test period) Gnetin C (5 mg / kg) or vehicle was orally administered every two days (FIG. 10-1). In this model, Gnetin C showed an antitumor effect in vivo and significantly prolonged the survival of mice (FIG. 10-2). Using the same model, mouse organs are collected 10, 21 and 28 days after injection of leukemia cells, and whether the percentage of leukemia cells in the organs of Gnetin C-treated mice is different compared to the control group Was evaluated. That is, peripheral blood, spleen and bone marrow specimens are collected at 10, 21 and 28 days from mice treated with Gnetin C or vehicle 56 days after injection of leukemia cells, and single cell suspensions are prepared. The percentage of leukemia cells (hCD45 +) and photoreceptors (7AAD: 7-amino-actinomycin D) was evaluated by flow cytometry. The number of AML cells in peripheral blood and bone marrow was significantly reduced in Gnetin C-treated mice as compared to vehicle-treated mice (FIG. 10-3, A: blood, B: spleen, C: Bone marrow). Furthermore, many of the leukemia cells detected in Gnetin C-treated mice were dead cells, suggesting that Gnetin C induces leukemia cell death in vivo (FIG. 10-4 and FIG. 10-5). ). Finally, in order to confirm the in vivo anti-leukemia effect of Gnetin C, mouse tissue (spleen and bone marrow) preparations were evaluated by H & E staining and immunohistochemical staining. In contrast to bone marrow and spleen tissue samples from vehicle-treated mice that were heavily infiltrated by leukemia cells, leukemia cells were not seen in tissues from Gnetin C-treated mice. (Figure 10-6).

ディスカッション
本発明者らの知る限りでは、Gnetin CはAKT/mTORシグナル伝達経路およびMAPK ERK 1/2経路というAMLの2つの異なる細胞生存経路を同時に阻害することができる初めて見つかった天然起源スチルベンである。AML細胞においてアポトーシスを誘導した濃度のGnetin Cは、正常骨髄前駆細胞のコロニー形成を阻害しなかった。さらに、Gnetin Cの経口投与は、ヒト白血病のマウスモデルにおいて明らかな毒性示すことなく生体内での白血病細胞死を誘導し、生存期間を有意に延長した。
Discussion To the best of our knowledge, Gnetin C is the first naturally-occurring stilbene to be able to simultaneously inhibit two distinct cell survival pathways of AML: the AKT / mTOR signaling pathway and the MAPK ERK 1/2 pathway. . Gnetin C at concentrations that induced apoptosis in AML cells did not inhibit colony formation of normal bone marrow progenitor cells. Furthermore, oral administration of Gnetin C induced leukemia cell death in vivo without apparent toxicity in mouse models of human leukemia and significantly prolonged survival.

造血細胞におけるmTORの調節異常は白血病発症に関与していることが知られている。AKT/mTOR経路の異常な活性化は、AML患者の50〜80%において検出され、これらの患者の予後は極めて不良である。AKT、mTORおよびPI3Kの阻害剤のいくつかは、前臨床モデルにおいて有望な結果を示し、現在臨床開発中である。しかし、これらの薬剤を用いた過去の臨床試験はほとんどが失敗に終わっている。これまでの臨床試験により、MEK/ERK阻害剤によるAML細胞の治療は、PI3K/AKT/mTORのフィードバック活性化をもたらし、さらに、PI3K/AKT/mTOR阻害は逆にERK1/2の活性化を誘導することが報告されている。したがって、これらの薬剤の臨床試験が不成功に終わったのはフィードバックループの存在が原因と考えられる。   Dysregulation of mTOR in hematopoietic cells is known to be involved in leukemogenesis. Aberrant activation of the AKT / mTOR pathway is detected in 50-80% of AML patients, and the prognosis for these patients is extremely poor. Several inhibitors of AKT, mTOR and PI3K show promising results in preclinical models and are currently in clinical development. However, most past clinical trials using these agents have failed. According to previous clinical trials, treatment of AML cells with MEK / ERK inhibitors results in feedback activation of PI3K / AKT / mTOR, and further, PI3K / AKT / mTOR inhibition in turn induces ERK1 / 2 activation It has been reported that. Therefore, the failure of clinical trials of these drugs is thought to be due to the presence of a feedback loop.

一方、最近の研究では、PI3K/AKT/mTORシグナル伝達の亢進は、細胞周期にある白血病前駆細胞に限定されていることが示されている。対照的に、再発の原因となる静止期白血病幹細胞ではPI3K/AKT/mTORのシグナル伝達系は抑制されている。このため、PI3K/AKT/mTOR阻害剤で白血病を治療したとしても、静止期にある白血病幹細胞は残存することが示唆される。今回の本発明者らの前臨床試験によりPI3K/AKT/mTORとMEK/ERK経路の同時阻害は強い抗白血病効果を示したことから、Gnetin Cを併用する抗白血病レジメンは白血病治療に有用と考えられる。最近の別の研究でも、ERK 1/2シグナル伝達の阻害が白血病幹細胞にアポトーシスを誘導することが示されている。したがって、Gnetin CによるAKT/mTORおよびERK 1/2経路の二重阻害は、白血病幹細胞の根絶にさらに有用と考えられる。   On the other hand, recent studies have shown that PI3K / AKT / mTOR signaling enhancement is restricted to leukemic progenitors in the cell cycle. In contrast, PI3K / AKT / mTOR signaling is suppressed in quiescent leukemia stem cells that cause relapse. This suggests that, even if the leukemia is treated with a PI3K / AKT / mTOR inhibitor, the leukemic stem cells in the quiescent phase will remain. The simultaneous inhibition of PI3K / AKT / mTOR and MEK / ERK pathway showed strong anti-leukemia effect by the present inventors' preclinical tests, therefore, an anti-leukemia regimen combined with Gnetin C is considered to be useful for leukemia treatment Be Another recent study has also shown that inhibition of ERK 1/2 signaling induces apoptosis in leukemia stem cells. Thus, dual inhibition of the AKT / mTOR and ERK 1/2 pathways by Gnetin C may be more useful for eradicating leukemia stem cells.

細胞質およびミトコンドリアにおいて異なる蛍光を発するカチオン性色素を用いることにより、我々はGnetin C処理AML細胞において膜電位が消失することを観察した。これはミトコンドリア膜機能不全と一致する所見であった。ミトコンドリア膜透過性遷移孔の開口は、プログラム細胞死の初期段階に特有な徴候である。結果として生じる膜電位の変化はイオンおよび小分子の通過を可能にし、呼吸鎖の脱共役およびシトクロムcのサイトゾルへの放出をもたらし、様々なアポトーシス経路を誘発する。AKT/mTOR経路は、IP3R、ヘキソキナーゼ2、およびホスホフリン酸性クラスターソーティングタンパク質2のAKT仲介リン酸化を介したミトコンドリア恒常性の調節に関与している。mTOR C2欠損は、ミトコンドリア関連小胞体膜(MAM)を破壊し、ミトコンドリア膜電位の上昇、ATP産生、およびカルシウムの取り込みを含むミトコンドリア欠陥を引き起こす。   By using cationic dyes that fluoresce differently in the cytoplasm and mitochondria, we observed loss of membrane potential in Gnetin C-treated AML cells. This was a finding consistent with mitochondrial membrane dysfunction. The opening of the mitochondrial permeability transition pore is an indication characteristic of the early stages of programmed cell death. The resulting changes in membrane potential allow passage of ions and small molecules, resulting in uncoupling of the respiratory chain and release of cytochrome c into the cytosol, triggering various apoptotic pathways. The AKT / mTOR pathway is involved in the regulation of mitochondrial homeostasis via AKT-mediated phosphorylation of IP3R, hexokinase 2 and phosphoflic acid cluster sorting protein 2. mTOR C2 defects disrupt mitochondrial associated endoplasmic reticulum membrane (MAM) and cause mitochondrial defects including elevated mitochondrial membrane potential, ATP production, and calcium uptake.

MAPKは、構造タンパク質、酵素、転写因子および下流キナーゼを含む標的タンパク質をリン酸化することによって細胞機能を調節している。標的キナーゼの中で、RSKアイソフォームはERK 1/2によって活性化される。さらに、ERK 1/2は、MSK 1キナーゼとその密接に関連するアイソフォームMSK 2を活性化する。興味深いことに、AML患者、特にFLT3-L変異を有する患者では、MSK 1/2の恒常的活性化が報告されている。いくつかのMEK/ERK 1/2阻害剤が開発され、現在、80以上の臨床試験が進行中である。これらの試験のいくつかはAML患者を対象としてものである。   MAPK regulates cellular function by phosphorylating target proteins including structural proteins, enzymes, transcription factors and downstream kinases. Among the target kinases, RSK isoforms are activated by ERK1 / 2. Furthermore, ERK1 / 2 activates MSK1 kinase and its closely related isoform MSK2. Interestingly, constitutive activation of MSK 1/2 has been reported in AML patients, particularly those with the FLT3-L mutation. Several MEK / ERK 1/2 inhibitors have been developed and currently over 80 clinical trials are in progress. Some of these studies are for AML patients.

本実施例では、monosomal karyotypeを有するヒトAML細胞株の樹立に初めて成功した。ヒト白血病細胞株は、特定の分子および染色体異常を伴う細胞の、豊富かつ無制限の供給源となるので、白血病の分子メカニズムを解明し、かつ新規薬剤を開発するうえで非常に有用である。今回樹立したAML-MT細胞株は、患者の元の白血病細胞と類似の細胞遺伝学的特徴を持っており、マウスに白血病を誘発した。AML-MT細胞は、試験管内ではサイトカイン依存性である点も大きな特徴である。   In this example, it was the first success in establishing a human AML cell line having monosomal karyotype. Human leukemia cell lines are an abundant and unrestricted source of cells with specific molecules and chromosomal abnormalities, and so are very useful in elucidating the molecular mechanisms of leukemia and in developing new drugs. The newly established AML-MT cell line has cytogenetic characteristics similar to the patient's original leukemia cells and induced leukemia in mice. AML-MT cells are also characterized in that they are cytokine-dependent in vitro.

Gnetin Cは臨床的に有望な薬剤であり、特に標準化学療法に抵抗性のAML患者に対して効果が期待できる。また、Gnetin CはAra-C、HUおよびL-Aspと相乗的に作用してAML細胞をより効果的に傷害することから、Gnetin Cと他の化学療法との組み合わせは、魅力的な治療となることが予想される。白血病細胞投与前のマウスにGnetin Cを投与したときに白血病発症を遅らせたという知見から、Gnetin Cは完全寛解を達成した患者における再発予防に有用な可能性がある。結論として、Gnetin Cは、AKT/mTORシグナル伝達およびERK1/2 MAPK経路が生存に必須であるAMLおよび他の悪性腫瘍に対する有望な治療薬と考えられる。   Gnetin C is a clinically promising drug, and can be expected to be particularly effective for AML patients resistant to standard chemotherapy. Also, since Gnetin C acts synergistically with Ara-C, HU and L-Asp to more effectively injure AML cells, the combination of Gnetin C with other chemotherapy is an attractive treatment and Is expected to be Gnetin C may be useful for preventing recurrence in patients who have achieved complete remission, based on the finding that administration of Gnetin C to mice prior to leukemia cell administration delayed the onset of leukemia. In conclusion, Gnetin C is considered a promising therapeutic for AML and other malignancies where the AKT / mTOR signaling and ERK1 / 2 MAPK pathways are essential for survival.

Gnetin Cは、がんの予防または治療剤として有用である。   Gnetin C is useful as a preventive or therapeutic agent for cancer.

Claims (11)

下の一般式(I)で表される構造を有するレスベラトロール二量体を有効成分として含むmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤:
Figure 2019077657
[式(I)中、R1およびR3は、それぞれ独立にH、OHおよびOCH3からなる群から選択され、R2はH、OH、OCH3およびOGlc(Glcはグルコース)からなる群から選択され、R4はH、CH3およびGlcからなる群から選択される]。
Simultaneous inhibitors of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway comprising resveratrol dimer having a structure represented by the following general formula (I) as an active ingredient:
Figure 2019077657
[In formula (I), R 1 and R 3 are each independently selected from the group consisting of H, OH and OCH 3 , and R 2 is from the group consisting of H, OH, OCH 3 and OGlc (Glc is glucose) Selected, R 4 is selected from the group consisting of H, CH 3 and Glc].
レスベラトロール二量体がGnetin C、Gnetin L、Gnemonoside A、Gnemonoside CおよびGnemonoside Dからなる群から選択される請求項1記載のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤。   The simultaneous inhibitor of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway according to claim 1, wherein the resveratrol dimer is selected from the group consisting of Gnetin C, Gnetin L, Gnemonoside A, Gnemonoside C and Gnemonoside D. レスベラトロール二量体がGnetin Cである、請求項2記載のmTORシグナル伝達経路およびMAPKシグナル伝達経路の同時阻害剤。   The simultaneous inhibitor of mTOR signaling pathway and MAPK signaling pathway according to claim 2, wherein the resveratrol dimer is Gnetin C. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の阻害剤を含む、がんの予防または治療剤。   An agent for the prophylaxis or treatment of cancer, comprising the inhibitor according to any one of claims 1 to 3. がんがAMLである、請求項4記載のがんの予防または治療剤。   The agent for preventing or treating cancer according to claim 4, wherein the cancer is AML. 経口投与用である、請求項4または5に記載のがんの予防または治療剤。   The agent for preventing or treating cancer according to claim 4 or 5, which is for oral administration. 請求項4〜6のいずれか1項に記載のがんの予防または治療剤と、該治療剤以外のがんの化学療法剤との組合せ製剤。   A combined preparation of the cancer preventive or therapeutic agent according to any one of claims 4 to 6 and a cancer chemotherapeutic agent other than the therapeutic agent. レスベラトロール二量体を含む、レスベラトロール二量体以外の化学療法剤と併用される医薬組成物。   A pharmaceutical composition for use in combination with a chemotherapeutic agent other than resveratrol dimer, comprising resveratrol dimer. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の阻害剤を含む、がんの予防または治療用の飲食物。   Foods and beverages for the prevention or treatment of cancer, comprising the inhibitor according to any one of claims 1 to 3. がんがAMLである、請求項9記載のがんの予防または治療用の飲食物。   Food and drink for the prevention or treatment of the cancer according to claim 9, wherein the cancer is AML. 核型が、47,X-Y,del(1)(q32q42),del(11)(q13q21),+mar[27]monosomal Karyotypeを有するヒトAML細胞株。   A human AML cell line having a karyotype of 47, XY, del (1) (q 32 q 42), del (11) (q 13 q 21), + mar [27] monosomal Karyotype.
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