JP7071777B2 - 上皮癌治療薬 - Google Patents
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Description
本発明の上皮癌治療薬は、前述のとおり、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする。なお、後述するように、本発明の上皮癌治療薬は、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩以外の任意成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
本発明の上皮癌治療薬において、例えば、前記オキソ酸が、ホウ酸、炭酸、オルト炭酸、カルボン酸、ケイ酸、亜硝酸、硝酸、亜リン酸、リン酸、ヒ酸、亜硫酸、硫酸、スルホン酸、スルフィン酸、クロム酸、ニクロム酸、過マンガン酸、及びハロゲンオキソ酸からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。
本発明の上皮癌治療薬は、前述のとおり、さらに、前記上皮癌治療薬に含まれる前記オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質からのラジカル発生を触媒する物質であるラジカル発生触媒を含んでいてもよい。以下、前記ラジカル発生触媒を「本発明のラジカル発生触媒」ということがある。
下記化学反応式(1a)中のコバルトテトラフェニルポルフィリン、飽和O2及びルイス酸性度の測定対象物(例えば金属等のカチオンであり、下記化学反応式(1a)ではMn+で表される)を含むアセトニトリル(MeCN)を、室温において紫外可視吸収スペクトル変化の測定をする。得られた反応速度定数(kcat)からルイス酸性度の指標であるΔE値(eV)を算出することができる。kcatの値は大きいほど強いルイス酸性度を示す。また、有機化合物のルイス酸性度は、量子化学計算によって算出される最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位からも、見積もることができる。正側に大きい値であるほど強いルイス酸性度を示す。
Mn+は、前記ラジカル発生触媒を表し、
CoTPPは、コバルト(II)テトラフェニルポルフィリンを表し、
Q1は、ユビキノン1を表し、
[(TPP)Co]+は、コバルト(III)テトラフェニルポルフィリンカチオンを表し、
(Q1)・-は、ユビキノン1のアニオンラジカルを表す。
R11、R21、R31、及びR41、は、それぞれ水素原子もしくは芳香環であるか、又はアルキル基であり、前記アルキル基は、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、若しくはアミド結合、又は芳香環が含まれていてもよく、R11、R21、R31、及びR41は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R11、R21、R31、及びR41のうち2つ以上が一体化し、それらが結合するN+とともに環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
X-は、アニオンである。X-は、例えば、ペルオキソ二硫酸イオンを除くアニオンである。
R11、R21、R31、及びR41において、前記芳香環は、特に限定されず、例えば、ヘテロ原子を含んでいても含んでいなくても良く、置換基を有していても有していなくても良い。ヘテロ原子を含む前記芳香環(ヘテロ芳香環)としては、例えば、含窒素芳香環、含硫黄芳香環、含酸素芳香環等があげられる。ヘテロ原子を含まない前記芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等があげられる。ヘテロ芳香環としては、例えば、ピリジン環、チオフェン環、及びピレン環等があげられる。含窒素芳香環は、例えば、正電荷を有していなくてもよいし、有していてもよい。正電荷を有しない含窒素芳香環としては、例えば、ピロリン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、キノリン環、イソキノリン環、アクリジン環、3,4-ベンゾキノリン環、5,6-ベンゾキノリン環、6,7-ベンゾキノリン環、7,8-ベンゾキノリン環、3,4-ベンゾイソキノリン環、5,6-ベンゾイソキノリン環、6,7-ベンゾイソキノリン環、7,8-ベンゾイソキノリン環等があげられる。正電荷を有する含窒素芳香環としては、例えば、ピロリニウム環、ピリジニウム環、ピリダジニウム環、ピリミジニウム環、ピラジニウム環、キノリニウム環、イソキノリニウム環、アクリジニウム環、3,4-ベンゾキノリニウム環、5,6-ベンゾキノリニウム環、6,7-ベンゾキノリニウム環、7,8-ベンゾキノリニウム環、3,4-ベンゾイソキノリニウム環、5,6-ベンゾイソキノリニウム環、6,7-ベンゾイソキノリニウム環、7,8-ベンゾイソキノリニウム環等があげられる。含酸素芳香環又は含硫黄芳香環としては、例えば、前記ヘテロ原子を含まない芳香環又は含窒素芳香環の炭素原子又は窒素原子の少なくとも一つを、酸素原子及び硫黄原子の少なくとも一方で置き換えた芳香環があげられる。
R11、R21、R31、及びR41において、前記アルキル基又は前記芳香環が置換基を有する場合、前記置換基は、特に限定されず、任意であるが、例えば、スルホ基、ニトロ基、ジアゾ基等があげられる。
R111は、炭素数が5~40のアルキル基であり、エーテル結合、ケトン(カルボニル基)、エステル結合、若しくはアミド結合、置換基、又は芳香環が含まれていてもよく、
R21及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
R111において、前記芳香環は、特に限定されず、例えば、ヘテロ原子を含んでいても含んでいなくても良く、置換基を有していても有していなくても良い。R111において、前記芳香環の具体例は、特に限定されないが、例えば、前記化学式(XI)のR11、R21、R31、及びR41と同様である。
R111において、前記アルキル基又は前記芳香環が置換基を有する場合、前記置換基は、特に限定されず、任意であるが、例えば、前記化学式(XI)のR11、R21、R31、及びR41と同様である。
R21は、例えば、メチル基又はベンジル基でも良く、前記ベンジル基は、ベンゼン環の水素原子の1以上が任意の置換基で置換されていても置換されていなくても良く、前記任意の置換基は、例えば、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、ヒドロキシ基(-OH)、メルカプト基(-SH)、又はアルキルチオ基(-SR、Rはアルキル基)であっても良い。
R111及びX-は、前記化学式(XII)と同じである。
R100は、環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
各Zは、それぞれ、CH又はNであり、同一でも異なっていてもよく、CHの場合は、Hは置換基で置換されていてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
R101、R102、R103、及びR104は、それぞれ水素原子又は置換基であり、R101、R102、R103、及びR104は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R101、R102、R103、及びR104のうち2つ以上が一体化し、それらが結合するN+とともに環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
Zは、CH又はNであり、CHの場合は、Hは置換基で置換されていてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
R111~R118は、それぞれ水素原子又は置換基であり、R111~R118は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R111~R118のうち2つ以上が一体化して環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、
芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
Zは、CH又はNであり、CHの場合は、Hは置換基で置換されていてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
本発明の上皮癌治療薬は、前述のとおり、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする。本発明の上皮癌治療薬は、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩以外の任意成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。前記任意成分としては、例えば、前記ラジカル発生触媒が挙げられる。また、本発明の上皮癌治療薬は、前記ラジカル発生触媒以外の任意成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。前記ラジカル発生触媒以外の任意成分は、特に限定されない。その具体例については、下記「2.上皮癌治療薬の形態、製造方法、使用方法等」に記載する。
本発明の上皮癌治療薬の形態は、特に限定されず、例えば、固形、粉末、半固形状、液状等でもよい。固形の場合は、例えば、錠剤、カプセル等でもよい。
以下のようにして、膀胱癌治療薬(本発明の上皮癌治療薬)を製造し、さらに、その効果を確認した。なお、以下において、NaClO2及び塩化ベンゼトニウムを含む水溶液(薬剤)を「MA-T」ということがある。MA-Tにおいて、NaClO2及び塩化ベンゼトニウムの濃度は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、NaClO2及び塩化ベンゼトニウムを同質量用いることができる。以下において、例えば、100ppm NaClO2及び100ppm塩化ベンゼトニウムを含む水溶液(薬剤)を「100ppm MA-T」ということがある。MA-Tは、NaClO2を含むため、本発明の上皮癌治療薬として機能する。また、以下において、MA-Tを用いて製造した本発明の上皮癌治療薬を、「本発明のMA-T上皮癌治療薬」という場合がある。
膀胱癌細胞株UM-UC-3はATCC(American Type Culture Collection)より、BOY-12Eは東北大学より、UM-UC-2、5637、及びEJ-1は奈良県立医科大学より、それぞれ入手して使用した。
10000ppmのNaClO2(亜塩素酸ナトリウム)水溶液及び10000ppmの塩化ベンゼトニウム水溶液を10×リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate buffered saline、PBS)と蒸留水(distilled water、DW)とで下表のように最終1×PBSになるように希釈し、NaClO2及び塩化ベンゼトニウムの1×PBS水溶液を調製した。これらの水溶液は、MA-Tを含む本発明の上皮癌治療薬、すなわち「本発明のMA-T上皮癌治療薬」に該当する。なお、PBSにおいて、「10×」は10倍濃度を表し、「1×」は1倍濃度を表す。下記表1には、調製した水溶液の全量を400μLとした場合に必要な各溶液の量を示す。
3cmディッシュにUM-UC-3細胞を1×104cells/1000ml/dishで播種し、翌日に培養培地を除去した後、100ppm MA-T水溶液を1000μL/well添加し、120分間インキュベートした。MA-T水溶液を除去後、通常培養培地を全てのウェルに添加し、microscope incubation system(株式会社東海ヒットの商品名)を併設したBZ-X710(株式会社キーエンスの商品名)を用いて20倍レンズで同視野を10分おきに48時間撮影した。得られた画像を同システムに内蔵されているソフトを用いて動画処理した。なお、対照(Control)として、MA-T水溶液に代えてPBSを用いること以外は同様に処理したサンプルを用いて、同様に撮影及び動画処理をした。
6ウェルプレートに各細胞を播種した。UM-UC-3細胞は5×104cells/wellで、5637細胞は8×104cells/wellで播種した。翌日に培養培地を除去し100ppm MA-T水溶液を添加した。その後、37℃、5%CO2環境下でインキュベート(UM-UC-3細胞に対しては12時間、5637細胞に対しては6時間)した後、上清も含めて細胞を回収し、3000rpmで5分間遠心して細胞ペレットを得た。この細胞ペレットを1×PBSで2回洗浄した後、Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit(Bio Vision社の商品名)の1×Binding bufferを294μL、Propidium iodideを3μL、Annexin Vを3μL添加し懸濁させた。懸濁液を37μmのナイロンメッシュ(NBCメッシュテック社)に通し、round bottom tube(Falcon社)に移した。その後、FACS Calibur(Becton Dickinson社の商品名)により各染色細胞のポピュレーションを解析した。FACSのvoltage調節のためにPropidium iodideとAnnexin Vそれぞれの単染色サンプルを用意した。なお、対照(Control)として、PBSを用いること以外は同様に処理したサンプルを用いて、同様にアポトーシス解析をした。
独自開発技術であるルシフェラーゼ発現膀胱癌細胞のマウス同所性移植モデルを用いた評価を実施した。具体的には、ルシフェラーゼ発現ヒト膀胱癌細胞UM-UC-3を作製し、マウスへ移植後10日目にルシフェラーゼ基質を投与し、ルシフェラーゼ活性をin vivoイメージングした(投与前)。その後MA-Tを50μl膀胱内に投与し、その2日後に再度イメージングした。その結果、後述するように、顕著なルシフェラーゼ活性の低下がMA-T投与により認められた。
pGL4.51[luc2/CMV/Neo] vector (Promega) を PstI (NEB) でリニアライズ後、Wizard SV Gel and PCR Clean-Up Systemを用いてpGL4.51リニアライズ化ベクターを精製した。Lipofectamine 3000を用いたフォワード法によりUM-UC-3細胞にpGL4.51リニアライズ化ベクターをトランスフェクションし、3000μg/mL G-418(Wako社の商品名)を用いてセレクションすることによりルシフェラーゼ発現ヒト膀胱癌細胞UM-UC-3 Flucを作製した。この細胞を用いて下記の手順で膀胱癌細胞同所性移植モデルを構築した。
(1) 6-7週齢の雌BALB/c Slc-nu/nuにイソフルラン麻酔下で仰臥位に保定後、針を除去した24G3/4サーフローF&F(テルモ株式会社の商品名)を用い、尿道口から膀胱内にカテーテルを通し、尿を排出した。
(2) 100μL0.2% Trypsin (Life technologies) /0.05% EDTA (DOJINDO) を膀胱内に注入した。カテーテルを挿入した状態でディスポクレンメ (夏目製作所、AM-1 30g)で尿道口を止め、カテーテルをゆっくりと抜いた。
(3) Trypsin/EDTA注入5分後、仰向けからうつ伏せに体位を変え、腹部を摩ってTrypsin/EDTAを排出した。
(4) 100μL PBS膀胱内に注入し、PBSの入排出を2~3回繰り返して膀胱内を洗浄した。
(5) カテーテルを介してUM-UC-3 Fluc細胞 (5.0×106 cells/mouse) を50μLの無血清DMEM培地に懸濁し、膀胱内に注入した。その後、細胞が漏出しないよう尿道口をクレンメで止め、カテーテルを取り除いた。
(6) マウスを麻酔ボックス (シナノ製作所) に入れ、2時間留置した。
(7) 細胞注入後2時間後にクレンメを外し、マウスの状態を確認した後に元のケージに戻した。
(1) ルシフェラーゼの基質として、VivoGlo In Vivo Imaging Substrates (Promega者の商品名)4mgを200μL PBSで溶解した。調整した溶液200μLを腹腔内投与した。投与後3分間ケージ内でマウスを放置後、3分間麻酔下に置いた。その後、イメージング装置NightOWL (BERTHOLD TECHNOLOGIES社の商品名)を用いて、露光時間60秒間、Pixel Bining 1×1で撮影を行った。
(2) 移植後10日目と24日目のルシフェラーゼの発光を測定し、その比率を発光比率として倍数であらわした。
前記「(5-1)膀胱同所性移植モデルの構築」と同様にして膀胱同所性移植モデルを構築したマウスに対し、100ppm MA-T又はコントロールとしてPBSを、マウス膀胱内に50μlの用量で週2回2週間投与した。投与後、前記マウスの体重変化を10日後まで測定した。図6のグラフに、その結果を示す。横軸は日数であり、縦軸は、測定開始時(0日)のマウス体重を1としたマウス体重(体重変化割合)である。「MA-T107」は、MA-Tを投与したマウスであり、「PBS」は、コントロールとしてPBSを投与したマウスである。図示のとおり、MA-T投与により顕著な体重減少は認められなかった。
前記「(5)ルシフェラーゼ発現膀胱癌細胞の同所性移植モデルを用いたMA-Tの抗腫瘍作用」のUM-UC-3 Fluc移植マウスの24日目の膀胱を摘出し、10%中性緩衝ホルマリンで固定し、腫瘍組織のパラフィンブロックを作製してヘマトキシリン・エオシン(HE)染色を行った。
膀胱癌臨床検体由来の腫瘍を継代移植したマウスモデルを使用した。2ヶ月前に腫瘍を継代移植(passage8)したSHO Hairless SCIDマウス(オス、腫瘍移植時4週齢)3匹より腫瘍を摘出した。摘出した腫瘍を約5mm四方の大きさに切り分け、各腫瘍組織片を100ppm MA-T水溶液及び対照として1×PBS溶液に120分浸した。その後SHO Hairless SCID マウス(オス、4週齢)の皮下に腫瘍を移植し(PBS浸漬群:n=10、MA-T浸漬群:n=10)、移植日より3日おきに腫瘍径(長径と短径)を測定した。腫瘍体積は下記数式(A)により算出した。移植後32日目に腫瘍を摘出し、各腫瘍重量を測定した。統計処理はstudent’s t-testにより行った。
腫瘍体積=(長径×短径^2)/2 (A)
前記「(7)膀胱癌患者由来異種移植(patient-derived xenograft、PDX)マウスを用いたMA-T水溶液の抗腫瘍効果評価」のPDXマウスより摘出した腫瘍組織を10%中性緩衝ホルマリンで固定し、腫瘍組織のパラフィンブロックを作製してHE染色を行った。
以下のようにして、NaClO2を含む膀胱癌治療薬(本発明の上皮癌治療薬)を製造し、さらに、その効果を確認した。なお、以下において、NaClO2を含む本発明の上皮癌治療薬を「本発明のNaClO2上皮癌治療薬」又は単に「NaClO2上皮癌治療薬」ということがある。
膀胱癌細胞株UM-UC-3、大腸癌細胞株HT-29、HCT116はATCC(American Type Culture Collection)より、BOY-12Eは東北大学より、UM-UC-2、5637、EJ-1は奈良県立医科大学より、それぞれ入手して使用した。子宮癌細胞株HeLa、子宮頸癌細胞株HeLaS3、舌癌細胞株HSC-3及び口腔癌細胞株HO-1-u-1はJCRB(Japanese Collection of Research Bioresources)細胞バンクより入手した。
10000ppmのNaClO2(亜塩素酸ナトリウム)水溶液(Lot. No. 170612C)を10×リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate buffered saline、PBS)と蒸留水(distilled water、DW)とで下表のように最終1×PBSになるように希釈し、NaClO2の1×PBS水溶液を調製した。これらの水溶液は、NaClO2を含む本発明の上皮癌治療薬、すなわち「本発明のNaClO2上皮癌治療薬」に該当する。なお、PBSにおいて、「10×」は10倍濃度を表し、「1×」は1倍濃度を表す。下記表1には、調製したNaClO2水溶液の全量を400μLとした場合に必要な各溶液の量を示す。
以下のようにしてWST-8 assayを行った。
96ウェル(well)プレートに各細胞を播種した。このとき、UM-UC-3、UM-UC-2、EJ-1、及びBOY-12Eの各細胞は1200cells/wellで、5637細胞は1500cells/wellで播種した。翌日に全てのウェルから培地を除き、500ppm(反応時間検討)及び各濃度のNaClO2水溶液を100μL/wellで3つの(triplicate)ウェルに添加した。このプレートを、37℃、5% CO2環境下で30,60,90,120分(反応時間検討、臨床試験における膀胱内注入による排尿の我慢可能な時間を考慮して最長時間を120分に設定)及び120分(濃度検討)インキュベートした後に、各ウェル内の溶液を除去した。その後、通常培養培地を全てのウェルに90μLずつ添加し、さらに48時間培養した。その後、Cell Counting Kit-8(株式会社同仁化学研究所[DOJINDO]の商品名)を1ウェルあたり10μLずつ加え、37℃、5% CO2環境下で2時間インキュベートし、吸収波長450nm、対照波長630nmの吸光値をiMarkマイクロプレートリーダー(BIORAD社の商品名)を用いて測定した。
6ウェルプレートにUM-UC-3細胞を5×104cells/wellで播種した。翌日に培養培地を除去し500ppm NaClO2水溶液を添加した。その後、37℃、5%CO2環境下で120分インキュベートした。NaClO2水溶液を除去後、通常培養液を添加し24時間培養した後、上清も含めて細胞を回収し、3000rpmで5分間遠心して細胞ペレットを得た。この細胞ペレットを1×PBSで2回洗浄した後、Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit(Bio Vision社の商品名)の1×Binding bufferを294μL、Propidium iodideを3μL、Annexin Vを3μL添加し懸濁させた。懸濁液を37μmのナイロンメッシュ(NBCメッシュテック社)に通し、round bottom tube(Falcon社)に移した。その後、FACS Calibur(Becton Dickinson社の商品名)により各染色細胞のポピュレーションを解析した。FACSのvoltage調節のためにPropidium iodideとAnnexin Vそれぞれの単染色サンプルを用意した。なお、対照(Control)として、NaClO2水溶液に代えてNaClO2を含まないPBSを用いること以外は同様に処理したサンプルを用いて、同様にアポトーシス解析をした。
UM-UC-3細胞に対し、細胞ペレットを得るまでの操作を、前記「(4)アポトーシス解析」と同様に行った。得られた細胞ペレットに70%エタノール水溶液700μLを1滴ずつ加え、-20℃で終夜保存した。それを、4℃において3000rpmで5分間遠心後、上清を除き1×PBSで2回洗浄した。さらに、10mg/mLのRNase(富士フィルム和光純薬株式会社の商品名)10μL、1×PBS 50μLを添加し、室温で30分間インキュベートした。その後、0.5mg/mL PI(Propidium iodide[ヨウ化プロピジウム]、SIGMA Aldrich社)溶液50μLを添加したFACS buffer(3%FCS in 1×PBS)500μLに懸濁させた。その懸濁液を37μmナイロンメッシュに通した後、FACS Calibur(Becton Dickinson社の商品名)により測定した。なお、対照(Control)として、NaClO2水溶液に代えてNaClO2を含まないPBSを用いること以外は同様に処理したサンプルを用いて、同様に細胞周期解析をした。
膀胱癌臨床検体由来の腫瘍を継代移植したマウス腫瘍モデルは、100ppm MA-T水溶液に代えて500ppm NaClO2水溶液を使用した以外は、前記実施例1の[(7)膀胱癌患者由来異種移植(patient-derived xenograft、PDX)マウスを用いたMA-Tの抗腫瘍効果評価]と同様に実施した。使用したSHO Hairless SCID マウス(オス、4週齢)はPBS浸漬群、NaClO2浸漬群ともn=8であり、移植日より12日目から3日おきに腫瘍径(長径と短径)を測定した。また27日目に摘出した腫瘍の写真を撮ったのち、その重量を測定した。
NaClO2水溶液、塩化ベンゼトニウム水溶液(ラジカル発生触媒)ならびにMA-Tのラジカル産生を検証した。UM-UC-3細胞を96well plateに5000cell/wellで播種した。翌日、培地を除去し、Hank‘s Balanced Salt Solution(HBSS)で希釈した生細胞における活性酸素種の検出及び定量試薬であるCellROX(ThermoFisher社の商品名)を20μMの濃度で50μL/well加え、37℃で1時間培養した。その後HBSSで希釈したNaClO2水溶液(A)、塩化ベンゼトニウム水溶液(B)ならびにMA-Tを50μL/well添加し、蛍光強度を蛍光プレートリーダーGloMAX(Promega社の商品名)で経時的に測定した。また終濃度500ppmのNaClO2水溶液添加UM-UC-3細胞の活性酸素による蛍光を、BioZero蛍光顕微鏡(キーエンスの商品名)を用いてExcitation Filter(Red 627 nm)Emission Filter(660-720 nm)により検出した。
NaClO2水溶液中に塩化ベンゼトニウム(ラジカル発生触媒)を加えたこと以外は前記「(8)舌癌、口腔癌、子宮癌細胞、子宮頸癌細胞及び大腸癌細胞に対するNaClO2の作用」と同様にして、子宮癌細胞「HeLa」及び子宮癌細胞「HeLaS3」の各癌細胞を48時間培養し、癌細胞増殖アッセイを行った。NaClO2水溶液中の塩化ベンゼトニウム濃度は、5ppm、10ppm、15ppm及び20ppmに変化させて、それぞれ同様のアッセイを行った。
以下のようにして、NaClO2を含む膵癌治療薬(本発明の上皮癌治療薬)を製造し、さらに、その効果を確認した。なお、本実施例の膵癌治療薬は、NaClO2を含む本発明の上皮癌治療薬、すなわち「本発明のNaClO2上皮癌治療薬」又は単に「NaClO2上皮癌治療薬」に該当する。
膵癌臨床検体から大阪大学薬学研究科で樹立した初代培養細胞PK05及びPK10を使用した。これらの細胞を、RPMI-1640(富士フィルム和光純薬株式会社の商品名)にFBS(Biosera社)を10体積%になるように加えた培地を用い、37℃、5%CO2環境下で培養した。継代する際は0.025% Trypsin/EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を細胞に添加し37℃、5%CO2にてインキュベートすることで細胞を剥離し、さらに、1500rpmで3分間遠心して細胞を回収した。
実施例2「亜塩素酸ナトリウム(NaClO2)を含む膀胱癌治療薬」の「(2)試薬調製」と同様に、10000ppmのNaClO2(亜塩素酸ナトリウム)水溶液(Lot. No. 170612C)、10×リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate buffered saline、PBS)及び蒸留水(distilled water、DW)を混合し、最終的に1×PBSになるとともにNaClO2が所定濃度になるようにした。このようにして、NaClO2を0ppm、2ppm、4ppm、8ppm、16ppm、31ppm、63ppm、125ppm、250ppm、又は500ppmの濃度で含む1×PBS水溶液を、それぞれ調製した。これらの水溶液は、NaClO2の濃度以外は、実施例2「亜塩素酸ナトリウム(NaClO2)を含む膀胱癌治療薬」の「(2)試薬調製」で調製した水溶液と同じである。これらの水溶液は、NaClO2を含む本発明の上皮癌治療薬、すなわち「本発明のNaClO2上皮癌治療薬」に該当する。なお、PBSにおいて、「10×」は10倍濃度を表し、「1×」は1倍濃度を表す。
96ウェル(well)プレートに、「(1)細胞培養」で培養したPK05又はPK10の各細胞を5000cells/wellで播種した。翌日に全てのウェルから培地を除き、「(2)試薬調製」で調製した各濃度のNaClO2水溶液を100μL/wellで3つの(triplicate)ウェルに添加した。このプレートを、37℃、5% CO2環境下で48時間培養した。その後、Cell Counting Kit-8(株式会社同仁化学研究所[DOJINDO]の商品名)を1ウェルあたり10μLずつ加え、37℃、5% CO2環境下で2時間インキュベートし、吸収波長450nm、対照波長630nmの吸光値をiMarkマイクロプレートリーダー(BIORAD社の商品名)を用いて測定した。図22のグラフにその結果を示す。図22において、「A剤」は、NaClO2を表す。図22のグラフにおいて、横軸は、NaClO2水溶液の濃度(ppm)であり、縦軸は、癌細胞の生存率(%)である。なお、縦軸において、癌細胞の生存率(%)は、NaClO2濃度が0ppmの(すなわち亜塩素酸ナトリウムを含まない)1×PBS水溶液(Control)を添加したウェルの細胞生存率を100%として表した。図22に示すとおり、PK05及びPK10のいずれの膵癌細胞に対しても、NaClO2濃度依存的な増殖抑制作用が確認できた。すなわち、「(2)試薬調製」で調製した各濃度のNaClO2水溶液が、膵癌治療薬(すなわち上皮癌治療薬)として働くことが確認できた。また、31ppm以上のNaClO2水溶液とのインキュベートでは、ほぼ完全に膵臓癌細胞の増殖が抑制されることが確認できた。
本発明の実施形態及び実施例の一部又は全部は、以下の付記のように記載することができる。ただし、本発明は以下の付記には限定されない。
(付記1)
オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つを含み、上皮癌の治療又は予防のために使用されることを特徴とする上皮癌治療薬。
(付記2)
前記上皮癌が、泌尿器系、生殖器系、消化器系、循環器系、及び呼吸器系からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である付記1記載の上皮癌治療薬。
(付記3)
前記上皮癌が、膀胱癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌、卵管癌、精巣癌、前立腺癌、大腸癌、小腸癌、十二指腸癌、胃癌、食道癌、喉頭癌、口腔癌、舌癌、咽頭癌、肝臓癌、膵臓癌、胆嚢癌、脾臓癌、腹膜癌、肺癌、及び眼癌からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である付記1又は2記載の上皮癌治療薬。
(付記4)
前記オキソ酸が、ハロゲンオキソ酸である付記1から3のいずれかに記載の上皮癌治療薬。
(付記5)
前記ハロゲンオキソ酸が、塩素オキソ酸、臭素オキソ酸、及びヨウ素オキソ酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記4記載の上皮癌治療薬。
(付記6)
前記ハロゲンオキソ酸が、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸、及び過ハロゲン酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記4又は5記載の上皮癌治療薬。
(付記7)
前記ハロゲンオキソ酸が、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、及び過ヨウ素酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記4又は5記載の上皮癌治療薬。
(付記8)
さらに、ラジカル発生触媒を含み、
前記ラジカル発生触媒は、前記上皮癌治療薬に含まれる前記オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質からのラジカル発生を触媒する物質である付記1から7のいずれかに記載の上皮癌治療薬。
(付記9)
前記ラジカル発生触媒が、アンモニウム、アミノ酸、タンパク質、ペプチド、リン脂質、及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つを含む付記8記載の上皮癌治療薬。
(付記10)
前記アンモニウムが、下記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩である付記9記載の上皮癌治療薬。
R11、R21、R31、及びR41、は、それぞれ水素原子もしくは芳香環であるか、又はアルキル基であり、前記アルキル基は、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、若しくはアミド結合、又は芳香環が含まれていてもよく、R11、R21、R31、及びR41は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R11、R21、R31、及びR41のうち2つ以上が一体化し、それらが結合するN+とともに環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
X-は、アニオンである。
(付記11)
前記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩が、下記化学式(XII)で表されるアンモニウム塩である付記10記載の上皮癌治療薬。
R111は、炭素数が5~40のアルキル基であり、エーテル結合、ケトン(カルボニル基)、エステル結合、若しくはアミド結合、置換基、又は芳香環が含まれていてもよく、
R21及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
(付記12)
前記アンモニウムが、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化アンモニウム、塩化メチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化デカリニウム、エドロホニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、オキシトロピウム、カルバコール、グリコピロニウム、サフラニン、シナピン、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、スキサメトニウム、スフィンゴミエリン、ガングリオシドGM1、デナトニウム、トリゴネリン、ネオスチグミン、パラコート、ピリドスチグミン、フェロデンドリン、プラリドキシムヨウ化メチル、ベタイン、ベタニン、ベタネコール、ベタレイン、レシチン、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル、及びコリン類からなる群から選択される少なくとも一つである付記9から11のいずれかに記載の上皮癌治療薬。
(付記13)
前記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩が、下記化学式(XIV)で表されるアンモニウム塩である付記10記載の上皮癌治療薬。
R100は、環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
(付記14)
前記ラジカル発生触媒のルイス酸性度が、0.4eV以上である付記8から13のいずれかに記載の上皮癌治療薬。
(付記15)
上皮癌細胞のアポトーシス促進剤である付記1から14のいずれかに記載の上皮癌治療薬。
(付記16)
オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つを含み、上皮癌の治療又は予防のために使用されることを特徴とする薬学的組成物。
(付記17)
前記上皮癌が、泌尿器系、生殖器系、消化器系、循環器系、及び呼吸器系からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である付記16記載の薬学的組成物。
(付記18)
前記上皮癌が、膀胱癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌、卵管癌、精巣癌、前立腺癌、大腸癌、小腸癌、十二指腸癌、胃癌、食道癌、喉頭癌、口腔癌、舌癌、咽頭癌、肝臓癌、膵臓癌、胆嚢癌、脾臓癌、腹膜癌、肺癌、及び眼癌からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である付記16又は17記載の薬学的組成物。
(付記19)
前記オキソ酸が、ハロゲンオキソ酸である付記16から18のいずれかに記載の薬学的組成物。
(付記20)
前記ハロゲンオキソ酸が、塩素オキソ酸、臭素オキソ酸、及びヨウ素オキソ酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記19記載の薬学的組成物。
(付記21)
前記ハロゲンオキソ酸が、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸、及び過ハロゲン酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記19又は20記載の薬学的組成物。
(付記22)
前記ハロゲンオキソ酸が、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、及び過ヨウ素酸からなる群から選択される少なくとも一つである付記19又は20記載の薬学的組成物。
(付記23)
さらに、ラジカル発生触媒を含み、
前記ラジカル発生触媒は、前記薬学的組成物に含まれる前記オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質からのラジカル発生を触媒する物質である付記26から22のいずれかに記載の薬学的組成物。
(付記24)
前記ラジカル発生触媒が、アンモニウム、アミノ酸、タンパク質、ペプチド、リン脂質、及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つを含む付記23記載の薬学的組成物。
(付記25)
前記アンモニウムが、下記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩である付記24記載の薬学的組成物。
R11、R21、R31、及びR41、は、それぞれ水素原子もしくは芳香環であるか、又はアルキル基であり、前記アルキル基は、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、若しくはアミド結合、又は芳香環が含まれていてもよく、R11、R21、R31、及びR41は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R11、R21、R31、及びR41のうち2つ以上が一体化し、それらが結合するN+とともに環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
X-は、アニオンである。
(付記26)
前記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩が、下記化学式(XII)で表されるアンモニウム塩である付記25記載の薬学的組成物。
R111は、炭素数が5~40のアルキル基であり、エーテル結合、ケトン(カルボニル基)、エステル結合、若しくはアミド結合、置換基、又は芳香環が含まれていてもよく、
R21及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
(付記27)
前記アンモニウムが、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化アンモニウム、塩化メチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化デカリニウム、エドロホニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、オキシトロピウム、カルバコール、グリコピロニウム、サフラニン、シナピン、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、スキサメトニウム、スフィンゴミエリン、ガングリオシドGM1、デナトニウム、トリゴネリン、ネオスチグミン、パラコート、ピリドスチグミン、フェロデンドリン、プラリドキシムヨウ化メチル、ベタイン、ベタニン、ベタネコール、ベタレイン、レシチン、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル、及びコリン類からなる群から選択される少なくとも一つである付記24から26のいずれかに記載の薬学的組成物。
(付記28)
前記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩が、下記化学式(XIV)で表されるアンモニウム塩である付記25記載の薬学的組成物。
R100は、環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
R11及びX-は、前記化学式(XI)と同じである。
(付記29)
前記ラジカル発生触媒のルイス酸性度が、0.4eV以上である付記23から28のいずれかに記載の薬学的組成物。
(付記30)
上皮癌細胞のアポトーシス促進剤である付記16から29のいずれかに記載の薬学的組成物。
(付記31)
付記1から15のいずれかに記載の上皮癌治療薬を製造するための、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの使用。
(付記32)
付記16から30のいずれかに記載の薬学的組成物を製造するための、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの使用。
(付記33)
オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質の、付記1から15のいずれかに記載の上皮癌治療薬又は付記16から30のいずれかに記載の薬学的組成物としての使用。
(付記34)
付記1から15のいずれかに記載の上皮癌治療薬又は付記16から30のいずれかに記載の薬学的組成物を患者に投与する投与工程を含む、前記患者の上皮癌を治療又は予防する方法。
(付記35)
患者の上皮癌を治療又は予防するためにオキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質を患者に投与する投与工程を含む、前記患者の上皮癌を治療又は予防する方法。
(付記36)
患者の上皮癌を治療又は予防するために付記1から15のいずれかに記載の上皮癌治療薬又は付記16から30のいずれかに記載の薬学的組成物を患者に投与する投与工程を含む、付記1から15のいずれかに記載の上皮癌治療薬又は付記16から30のいずれかに記載の薬学的組成物の使用。
(付記37)
患者の上皮癌を治療又は予防するためにオキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質を患者に投与する投与工程を含む、オキソ酸、オキソ酸イオン及びオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質の使用。
Claims (14)
- ハロゲンオキソ酸、ハロゲンオキソ酸イオン及びハロゲンオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つを含み、上皮癌の治療又は予防のために投与されることを特徴とする上皮癌治療薬。
- 前記上皮癌が、泌尿器系、生殖器系、消化器系、循環器系、及び呼吸器系からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である請求項1記載の上皮癌治療薬。
- 前記上皮癌が、膀胱癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌、卵管癌、精巣癌、前立腺癌、大腸癌、小腸癌、十二指腸癌、胃癌、食道癌、喉頭癌、口腔癌、舌癌、咽頭癌、肝臓癌、膵臓癌、胆嚢癌、脾臓癌、腹膜癌、肺癌、及び眼癌からなる群から選択される少なくとも一つの組織の癌である請求項1又は2記載の上皮癌治療薬。
- 前記ハロゲンオキソ酸が、塩素オキソ酸、臭素オキソ酸、及びヨウ素オキソ酸からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1から3のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
- 前記ハロゲンオキソ酸が、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、ハロゲン酸、及び過ハロゲン酸からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1から4のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
- 前記ハロゲンオキソ酸が、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、及び過ヨウ素酸からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1から5のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
- さらに、ラジカル発生触媒を含み、
前記ラジカル発生触媒は、前記上皮癌治療薬に含まれる前記ハロゲンオキソ酸、ハロゲンオキソ酸イオン及びハロゲンオキソ酸塩からなる群から選択される少なくとも一つの物質からのラジカル発生を触媒する物質である請求項1から6のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。 - 前記ラジカル発生触媒が、アンモニウム、アミノ酸、タンパク質、ペプチド、リン脂質、及びそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項7記載の上皮癌治療薬。
- 前記アンモニウムが、下記化学式(XI)で表されるアンモニウム塩である請求項8記載の上皮癌治療薬。
R11、R21、R31、及びR41、は、それぞれ水素原子もしくは芳香環であるか、又はアルキル基であり、前記アルキル基は、エーテル結合、カルボニル基、エステル結合、若しくはアミド結合、又は芳香環が含まれていてもよく、R11、R21、R31、及びR41は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、
又は、R11、R21、R31、及びR41のうち2つ以上が一体化し、それらが結合するN+とともに環状構造を形成していてもよく、前記環状構造は、飽和でも不飽和でもよく、芳香環でも非芳香環でもよく、1以上の置換基を有していても有していなくてもよく、
X-は、アニオンである。 - 前記アンモニウムが、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化アンモニウム、塩化メチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化デカリニウム、エドロホニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、オキシトロピウム、カルバコール、グリコピロニウム、サフラニン、シナピン、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、スキサメトニウム、スフィンゴミエリン、ガングリオシドGM1、デナトニウム、トリゴネリン、ネオスチグミン、パラコート、ピリドスチグミン、フェロデンドリン、プラリドキシムヨウ化メチル、ベタイン、ベタニン、ベタネコール、ベタレイン、レシチン、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル、及びコリン類からなる群から選択される少なくとも一つである請求項8から10のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
- 前記ラジカル発生触媒のルイス酸性度が、0.4eV以上である請求項7から12のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
- 上皮癌細胞のアポトーシス促進剤である請求項1から13のいずれか一項に記載の上皮癌治療薬。
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