JP7309228B2 - 甲状腺髄様がん標的用組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、甲状腺髄様がんの起源である濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）で嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２が発現することを用いた甲状腺髄様がん標的用組成物及び甲状腺髄様がん治療用薬学的組成物に関する。
甲状腺にできたしこりを甲状腺結節といい、大きく良性と悪性に分けられる。このうち、悪性結節を甲状腺がん（ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）といい、甲状腺がんを治療せずに放置すると、がんが大きくなり、周囲の組織を侵したり、リンパ節転移、遠隔転移を起こしてひどい場合、生命を失うことがある。甲状腺がんは、起源となる細胞の種類及び細胞の成熟度に応じて濾胞細胞に起源する乳頭がん（ｐａｐｉｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）と濾胞癌（ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）、低分化癌（ｐｏｏｒｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）及び未分化癌（逆形成癌、ｕｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ、ａｎａｐｌａｓｔｉｃ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）に分けられる。非濾胞細胞に起源する甲状腺がんには、髄様がんとリンパ腫及び転移性癌などがある。
前記甲状腺がんの種類のうち、甲状腺髄様がん（ｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）は、全体の甲状腺がんの１％未満を占め、体内のカルシウム量を調節するカルシトニン（ｃａｌｃｉｔｏｎｉｎ）を分泌する濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）で発生する。甲状腺髄様がんは、多発性である場合が多く、転移が比較的よく発生し、手術後に放射性ヨード治療がよく効かないので、根本的な治療方法は、外科的手術により甲状腺を除去することである。殆どの甲状腺髄様がん患者においては、カルシトニンとＣＥＡ（ｃａｒｃｉｎｏ ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ａｎｔｉｇｅｎ）の血中数値が増加するため、前記２つの因子の血中数値は、甲状腺髄様がんの予後予測及び再発関連因子として活用される。しかし、前記２つの因子は、甲状腺髄様がんが形成された後に増加するため、甲状腺髄様がんを早期に診断することが難しく、これによって甲状腺髄様がんの治療も遅くなるという短所がある。
本発明者らは、甲状腺髄様がんの標的化剤発掘のために努力した結果、甲状腺の濾胞傍Ｃ－細胞で嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２が多く発現することを確認し、これを甲状腺髄様がんの診断、標的及び治療用途に使用できることを確認し、本発明を完成した。
本発明の目的は、診断用放射性核種で標識された嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２のリガンドを含む甲状腺髄様がん標的用組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、前記甲状腺髄様がん標的用組成物を使用して甲状腺髄様がんを診断する方法、甲状腺髄様がんの転移有無を確認する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、アセテート及びこれに結合された治療用放射性核種を有効成分として含む甲状腺髄様がん治療用薬学的組成物及びこれを用いた甲状腺髄様がん治療方法を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明の一態様は、診断用放射性核種で標識された嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２のリガンドを含む甲状腺髄様がん標的用組成物を提供する。
本明細書において用いられる用語の「甲状腺髄様がん（ｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）」は、カルシトニンを分泌する濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）に由来する甲状腺がんで、発病率は低い方であるが、多発性である場合が多く、転移が比較的よく発生するため、甲状腺がんの中では、予後が悪い方に属する。また、手術後に放射性ヨード治療がよく効かないため、根本的な治療方法は、外科的手術で甲状腺を切除することである。
本明細書において用いられる用語の「嗅覚受容体（ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｃｅｐｔｏｒ、ＯＲ）」は、匂い物質と選択的に結合する受容体で、ヒトは、約３９０個の嗅覚受容体を有している。匂い物質と嗅覚受容体間の選択的な結合によって嗅覚神経細胞で嗅覚神経信号が発生し、発生した嗅覚神経信号を大脳で感知して匂いを認知することになる。しかし、最近の研究によると、鼻の他に、皮膚、筋肉、腎臓、前立腺などでも嗅覚受容体が発現しており（異所性発現、ｅｃｔｏｐｉｃ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）、匂い認知以外に嗅覚受容体の様々な機能に対する研究が行われている。
本発明において用いられる嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２（Ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ５１Ｅ２）は、前立腺に多く発現してＰＳＧＲ（Ｐｒｏｓｔａｔｅ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｇ－Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｒｅｃｅｐｔｏｒ）とも呼ばれる。前立腺癌の悪性化に関与することが知られているが、甲状腺及び甲状腺がんにおける機能については、知られていない。
本発明の一具体例において、前記嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２のリガンドは、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、ノナン酸（ｎｏｎａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、プロピオネート（ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）、ベータ－イオノン（β－ｉｏｎｏｎｅ）、アゼライン酸（ａｚｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）、エストリオール（ｅｓｔｒｉｏｌ）、エピテストステロン（ｅｐｉｔｅｓｔｏｓｔｅｒｏｎｅ）、１９－ＯＨ ＡＤ（１９－ｈｙｄｒｏｘｙａｎｄｒｏｓｔ－４－ｅｎｅ－３，１７－ｄｉｏｎｅ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、アンドロステンジオン（ａｎｄｒｏｓｔｅｎｅｄｉｏｎｅ）、Ｄ－アラニル－ｄ－アラニン（Ｄ－ａｌａｎｙｌ－ｄ－ａｌａｎｉｎｅ）、グリシルグリシン（ｇｌｙｃｙｌｇｌｙｃｉｎｅ）、コージビオース（ｋｏｊｉｂｉｏｓｅ）、尿素（ｕｒｅａ）、ＡＦＭＫ（Ｎ－ａｃｅｔｙｌ－Ｎ－ｆｏｒｍｙｌ－５－ｍｅｔｏｘｙｋｙｎｕｒｅｎａｍｉｎｅ）、ペラルゴニジン（ｐｅｌａｒｇｏｎｉｄｉｎ）、ヒドロキシピルビン酸（ｈｙｄｒｏｘｙｐｙｒｕｖｉｃ ａｃｉｄ）、ブラジキニン（ｂｒａｄｙｋｉｎｉｎ）、８－ヒドロキシグアノシン（８－ｈｙｄｒｏｘｙｇｕａｎｉｎｅ）、イミダゾロン（ｉｍｉｄａｚｏｌｏｎｅ）、２－ピロリドン（２－ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）、２－ケトグルタル酸（２－ｋｅｔｏｇｌｕｔａｒｉｃ ａｃｉｄ）、Ｌ－グリセリン酸（Ｌ－ｇｌｙｃｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、グリシン（ｇｌｙｃｉｎｅ）及び１３－シスレチノイン酸（１３－ｃｉｓ ｒｅｔｉｎｏｉｃ ａｃｉｄ）からなる群から選ばれてもよく、好ましくは、アセテートが用いられてもよい。
本発明の一具体例において、前記診断用放射性核種は、炭素－１１（Ｃ－１１）、窒素－１３（Ｎ－１３）、酸素－１５（Ｏ－１５）、フッ素－１８（Ｆ－１８）、リン－３２（Ｐ－３２）、銅－６４（Ｃｕ－６４）、ガリウム－６７（Ｇａ－６７）、ガリウム－６８（Ｇａ－６８）、ルビジウム－８２（Ｒｂ－８２）、ジルコニウム－８９（Ｚｒ－８９）、テクネチウム－９９ｍ（Ｔｃ－９９ｍ）、インジウム－１１１（Ｉｎ－１１１）、ヨウ素－１２３（Ｉ－１２３）、ヨウ素－１３１（Ｉ－１３１）、キセノン－１３３（Ｘｅ－１３３）、タリウム－２０１（ＴＩ－２０１）及びトリウム－２２９（Ｔｈ－２２９）からなる群から選ばれてもよい。
本明細書において用いられる用語の「放射性核種（ｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅ）」は、不安定な原子核を持つ原子をいい、原子核が安定する方向に変化する過程で核反応が発生し、この過程でアルファ線、ベータ線、ガンマ線などの放射線が放出される。一般的にアルファ線とベータ線は、透過力は弱いが、物質の変性を起こし、特に生きている細胞のＤＮＡに変性を引き起こす場合、その細胞を死滅させる性質が強く、がん細胞を殺す用途に使用される。ガンマ線は、電磁波であり、進行中にある物質に出会うと、その物質の化学結合の間を抜けていく確率が高いため透過力が高く、がん細胞死滅用途よりは疾病診断用途に多く使用される。
本発明において、ＯＲ５１Ｅ２のリガンドに放射性核種を標識する方法は、当業界に知られている方法を使用してもよい。例えば、ＯＲ５１Ｅ２のリガンドに放射性核種に該当する元素が含まれている場合、リガンドの合成時に放射性核種を含んでリガンド自体が放射線を放出するように製造してもよい。また、リガンドがＯＲ５１Ｅ２に結合する能力を妨げない範囲で、リガンドの一部官能基または官能基の一部の元素を放射性核種に置き換えてもよい。他の方法では、リンカー（ｌｉｎｋｅｒ）を通じてリガンドと放射性核種または放射性核種を含む化合物を連結させることができる。前記リンカーには、ＤＯＴＡ（１，４，７，１０－ｔｅｔｒａａｚａｃｙｃｌｏｄｏｄｅｃａｎｅ－１，４，７，１０－ｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、ＤＴＰＡ（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｒｉａｍｉｎｅ ｐｅｎｔａ ａｅｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、ＤＯ３Ａ（１，４，７，１０－ｔｅｔｒａａｚａｃｙｃｌｏｄｏｄｅｃａｎｅ－１，４，７－ｔｒｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、ＮＯＴＡ（１，４，７－ｔｒｉａｚａｃｙｃｌｏｎｏｎａｎｅ－１，４，７－ｔｒｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、ＮＯＤＡＧＡ（１，４，７－Ｔｒｉａｚａｃｙｃｌｏｎｏｎａｎｅ、１－ｇｌｕｔａｒｉｃ ａｃｉｄ－４，７－ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、ＴＥＴＡ（１，４，８，１１－ｔｅｔｒａａｚａｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｄｅｃａｎｅ－Ｎ、Ｎ'、Ｎ''、Ｎ'''－ｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）などの両機能性キレート剤（ｂｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｈｅｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ、ＢＣＡ）が用いられてもよい。前記リンカーは、金属性放射性同位元素と配位結合を形成してもよく、リンカーの中でＤＯＴＡまたはＮＯＴＡは、Ｇａ－６８の標識によく使用され、ＤＯＴＡは、Ｉｎ－１１１、Ｙ－９０、Ｌｕ－１７７、Ｇａ－６８などの標識に広く使用される。
本発明の一具体例において、前記ＯＲ５１Ｅ２のリガンドとしては、アセテートを使用してもよく、この場合、アセテートの炭素元素を炭素－１１に置き換えて使用してもよい。炭素－１１は、半減期が２０分で、炭素がすべての有機物の構成元素になるため、有機物の性質を変化させずに標識してもよい。
本発明のさらに他の態様は、下記段階を含む甲状腺髄様がんの診断方法を提供する。
（ａ）第１項～第４項のいずれか一項の組成物を甲状腺髄様がんの発症が疑われる個体に投与する段階、
（ｂ）投与した組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階、及び
（ｃ）検出された診断用放射性核種の信号を正常個体の信号と比較する段階。
（ａ）第１項～第４項のいずれか一項の組成物を甲状腺髄様がんの発症が疑われる個体に投与する段階、
（ｂ）投与した組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階、及び
（ｃ）検出された診断用放射性核種の信号を正常個体の信号と比較する段階。
本発明の一具体例において、前記甲状腺髄様がんの診断方法は、（ｃ）段階で前記検出された信号が、正常個体の信号よりも高い場合、個体に甲状腺髄様がんが発症したと判断する段階をさらに含んでもよい。
本発明において、嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２は、正常濾胞傍Ｃ－細胞でも発現するが、甲状腺髄様がんが発症した場合、濾胞傍Ｃ－細胞の数が増加することになり、正常個体（甲状腺髄様がんが発症しない個体）と比較して診断用放射性核種の信号が高く表示されるため、甲状腺髄様がんの発病有無を判断しうる。
本発明のさらに他の態様は、下記段階を含む甲状腺髄様がんの転移有無を確認する方法を提供する。
（ａ）第１項～第４項のいずれか一項の組成物を甲状腺髄様がんが発症した個体に投与する段階と、
（ｂ）投与した組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階、及び
（ｃ）検出された診断用放射性核種の信号が甲状腺以外の部位で表示されるかどうかを確認する段階。
（ａ）第１項～第４項のいずれか一項の組成物を甲状腺髄様がんが発症した個体に投与する段階と、
（ｂ）投与した組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階、及び
（ｃ）検出された診断用放射性核種の信号が甲状腺以外の部位で表示されるかどうかを確認する段階。
本発明において、嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２は、甲状腺の濾胞傍Ｃ－細胞から発現し、甲状腺髄様がんが転移すると、濾胞傍Ｃ－細胞の移動により甲状腺以外の部位で診断用放射性核種の信号が表示されるので、放射性核種の信号が表示される位置を把握し、甲状腺髄様がんの転移有無及び転移の位置を判断しうる。
本発明者らは、甲状腺に発現する嗅覚受容体を確認した結果、甲状腺の濾胞傍Ｃ－細胞において特異的にＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２が発現し、ＯＲ５１Ｅ２のリガンドであるアセテートを処理した場合、ＯＲ５１Ｅ２が細胞内に移動することを確認した。したがって、放射性核種で標識されたＯＲ５１Ｅ２のリガンドは、ＯＲ５１Ｅ２とともに濾胞傍Ｃ－細胞内に移動可能であり、結果として濾胞傍Ｃ－細胞を放射性核種であると確認しうる。
本発明のさらに他の態様は、アセテート及びこれに結合された治療用放射性核種を有効成分として含む甲状腺髄様がん治療用薬学的組成物を提供する。
本発明において、前記薬学的組成物の有効成分は、アセテート及びこれに結合された治療用放射性核種、または放射性核種で標識されたアセテートをすべて含む。
本発明において、治療用放射性核種は、生体内でがんなどの目標とした標的に到達すると、放射線を放出してがん細胞を破壊する物質をいう。例えば、前記治療用放射性核種は、炭素－１１（Ｃ－１１）、窒素－１３（Ｎ－１３）、酸素－１５（Ｏ－１５）、フッ素－１８（Ｆ－１８）、リン－３２（Ｐ－３２）、銅－６４（Ｃｕ－６４）、ガリウム－６７（Ｇａ－６７）、ガリウム－６８（Ｇａ－６８）、ルビジウム－８２（Ｒｂ－８２）、ジルコニウム－８９（Ｚｒ－８９）、テクネチウム－９９ｍ（Ｔｃ－９９ｍ）、インジウム－１１１（Iｎ－１１１）、ヨウ素－１２３（Ｉ－１２３）、ヨウ素－１３１（Ｉ－１３１）、キセノン－１３３（Ｘｅ－１３３）、タリウム－２０１（ＴＩ－２０１）、トリウム－２２９（Ｔｈ－２２９）、イットリウム－９０（Ｙ－９０）、ホルミウム－１６６（Ｈｏ－１６６）及びレニウム－１８８（Ｒｅ－１８８）からなる群から選ばれてもよい。好ましくは、ヨウ素－１２３（Ｉ－１２３）またはヨウ素－１３１（Ｉ－１３１）が使用されてもよく、ヨウ素－１３１（Ｉ－１３１）を使用することが最も好ましい。
本発明者らは、甲状腺髄様がんの起源細胞である濾胞傍Ｃ－細胞で特異的にＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２が発現し、ＯＲ５１Ｅ２のリガンドであるアセテートを処理した場合、ＯＲ５１Ｅ２が細胞内に移動することを確認した。したがって、治療用放射性核種と結合するか、または放射性核種で置換されたアセテートは、ＯＲ５１Ｅ２とともに濾胞傍Ｃ－細胞内に移動でき、細胞内で放射線を放出してがん細胞を死滅させることができる。特に、すでに治療効果が知られている放射性核種を使用するため、甲状腺髄様がん細胞の死滅効果を高めることができる。アセテートと治療用放射性核種の結合方法は、前記診断用放射性核種の標識方法と同じ方法を使用してもよい。
したがって、本発明は、前記薬学的組成物を甲状腺髄様がんの治療が必要な個体に投与する段階を含む甲状腺髄様がんの治療方法を提供する。
本発明の薬学的組成物は、前記有効成分以外に、薬剤の製造に通常使用する適切な担体、賦形剤及び希釈剤をさらに含んでもよい。
本発明による薬学的組成物は、それぞれ通常の方法によって散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアロゾルなどの経口型剤形、外用剤、坐剤及び滅菌注射溶液の形態で剤形化して使用してもよい。本発明の組成物に含まれてもよい担体、賦形剤及び希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、デンプン、アカシアゴム、アルギン酸塩、ゼラチン、カルシウムホスフェート、カルシウムシリケート、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾアート、プロピルヒドロキシベンゾアート、タルク、マグネシウムステアレート及び鉱物油が挙げられる。
製剤化する場合には、通常使用される充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩解剤、界面活性剤などの希釈剤または賦形剤を使用して調製される。経口投与のための固形製剤には、錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固形製剤は、本発明の組成物には、少なくとも一つ以上の賦形剤、例えば、デンプン、炭酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）またはラクトース（ｌａｃｔｏｓｅ）、ゼラチンなどを混ぜて調剤される。また、単純な賦形剤の他にマグネシウムステアレート、タルクのような潤滑剤も使用される。経口のための液状製剤としては、懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などが該当するが、よく使用される単純希釈剤である水、リキッドパラフィンの他に様々な賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれてもよい。非経口投与のための製剤としては、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤、坐剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁剤には、プロピレングリコール（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物油、エチルオレートのような注射可能なエステルなどが使用されてもよい。坐剤の基剤としては、ウィテプソル（ｗｉｔｅｐｓｏｌ）、マクロゴール、ツイン（ｔｗｅｅｎ）６１、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロールゼラチンなどが使用されてもよい。
本発明の組成物は、経口または非経口で投与されてもよく、非経口投与法であれば、どれも使用可能であり、全身投与または局所投与が可能であるが、全身投与がより好ましく、静脈内投与が最も好ましい。
前記本発明による薬学組成物の投与量及び投与時期は、投与対象の年齢、性別、疾病の種類、状態、体重、投与経路、投与回数、薬の形態によって異なりうる。一日の投与量は、約０.００００１～１０００ｍｇ／ｋｇであり、好ましくは、０.０００１～１００ｍｇ／ｋｇである。前記投与量は、疾患の種類、がんの進行程度、投与経路、性別、年齢、体重などによって適切に増減されてもよい。
本発明の甲状腺髄様がん標的用組成物は、甲状腺の濾胞傍Ｃ－細胞から発現する嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２によって濾胞傍Ｃ－細胞内に陥入されるので、濾胞傍Ｃ－細胞に由来する甲状腺髄様がんの診断及び転移有無確認用途に有用に使用されてもよく、甲状腺髄様がん治療用薬学的組成物は、アセテートと嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２の結合によりがん細胞内に陥入されるので、甲状腺髄様がんを治療しうる。
以下、一つ以上の具体例を実施例によってより詳細に説明する。しかし、これらの実施例は、一つ以上の具体例を例示的に説明するためのもので、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない
実施例１：嗅覚マーカータンパク質の発現確認
１－１．甲状腺組織及び甲状腺がん細胞株染色
甲状腺で嗅覚受容体（ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｃｅｐｔｏｒ）が発現するか確認するため、嗅覚マーカータンパク質（ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｍａｒｋｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎ；以下、ＯＭＰという）の発現を確認した。正常甲状腺（ｔｈｙｒｏｉｄ ｇｌａｎｄ）組織と甲状腺髄様がん（ｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ、ＭＴＣ）細胞をＯＭＰ抗体（Ｒａｂｂｉｔ ａｎｔｉ－ＯＭＰ；Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ、ＣＡ、ＵＳＡ）で染色した結果、甲状腺でＯＭＰが発現することを確認でき、甲状腺を構成する細胞の中で濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）のみでＯＭＰが発現することが分かった（図１）。甲状腺髄様がんは、濾胞傍Ｃ－細胞に由来する悪性甲状腺腫瘍で、カルシトニンは、濾胞傍Ｃ－細胞のマーカータンパク質である。
１－１．甲状腺組織及び甲状腺がん細胞株染色
甲状腺で嗅覚受容体（ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｃｅｐｔｏｒ）が発現するか確認するため、嗅覚マーカータンパク質（ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｍａｒｋｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎ；以下、ＯＭＰという）の発現を確認した。正常甲状腺（ｔｈｙｒｏｉｄ ｇｌａｎｄ）組織と甲状腺髄様がん（ｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ、ＭＴＣ）細胞をＯＭＰ抗体（Ｒａｂｂｉｔ ａｎｔｉ－ＯＭＰ；Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ、ＣＡ、ＵＳＡ）で染色した結果、甲状腺でＯＭＰが発現することを確認でき、甲状腺を構成する細胞の中で濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）のみでＯＭＰが発現することが分かった（図１）。甲状腺髄様がんは、濾胞傍Ｃ－細胞に由来する悪性甲状腺腫瘍で、カルシトニンは、濾胞傍Ｃ－細胞のマーカータンパク質である。
１－２．甲状腺がん細胞株染色
甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ、未分化甲状腺癌（ａｎａｐｌａｓｔｉｃ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＦＲＯ及びＳＷ１７３６、甲状腺乳頭がん（ｐａｐｉｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＴＰＣ－１、甲状腺濾胞癌（ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＦＴＣ－１３３をＯＭＰ抗体で染色した。
甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ、未分化甲状腺癌（ａｎａｐｌａｓｔｉｃ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＦＲＯ及びＳＷ１７３６、甲状腺乳頭がん（ｐａｐｉｌｌａｒｙ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＴＰＣ－１、甲状腺濾胞癌（ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ ｔｈｙｒｏｉｄ ｃａｎｃｅｒ）細胞株であるＦＴＣ－１３３をＯＭＰ抗体で染色した。
その結果、様々な甲状腺がん細胞株の中でも濾胞傍Ｃ－細胞に由来する甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ細胞株でＯＭＰが多く発現することが確認できた（図２）。
１－３．嗅覚受容体の種類確認
甲状腺がん細胞株で発現する嗅覚受容体の種類を確認するためにＲＮＡを分離した後、ｃＤＮＡを合成して当業界に知られている方法によってリアルタイム－ポリメラーゼ連鎖反応（ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ、ＲＴ－ＰＣＲ）を行った。
甲状腺がん細胞株で発現する嗅覚受容体の種類を確認するためにＲＮＡを分離した後、ｃＤＮＡを合成して当業界に知られている方法によってリアルタイム－ポリメラーゼ連鎖反応（ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ、ＲＴ－ＰＣＲ）を行った。
その結果、甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ細胞株では、ＯＲ５１Ｅ１（Ｏｌｆａｃｔｏｒｙ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ５１Ｅ１）とＯＲ５１Ｅ２が多く発現するが、他の甲状腺がん細胞株では、殆ど発現しないことが確認できた（図３のＡ）。また、ＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ細胞株をそれぞれＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２抗体で染色した結果、前記嗅覚受容体の発現がＯＭＰの発現様相と殆ど一致することが分かった（図３のＢ及びＣ）。
実施例２：嗅覚受容体リガンドの影響確認
２－１．濾胞傍Ｃ－細胞に嗅覚受容体リガンド処理
甲状腺髄様がん細胞株でＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２が多く発現するので、濾胞傍Ｃ－細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ細胞株に嗅覚受容体リガンド（ｌｉｇａｎｄ）であるアセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、ノナン酸（ｎｏｎａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、プロピオネート（ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）及びアゼライン酸（ａｚｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）をそれぞれ１００μＭずつ処理してその影響を確認した。
２－１．濾胞傍Ｃ－細胞に嗅覚受容体リガンド処理
甲状腺髄様がん細胞株でＯＲ５１Ｅ１及びＯＲ５１Ｅ２が多く発現するので、濾胞傍Ｃ－細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ１及びＴＴ細胞株に嗅覚受容体リガンド（ｌｉｇａｎｄ）であるアセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、ノナン酸（ｎｏｎａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、プロピオネート（ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）及びアゼライン酸（ａｚｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）をそれぞれ１００μＭずつ処理してその影響を確認した。
実験の結果、いくつかのリガンドの中でアセテートによってｐ４２／４４ＭＡＰＫ（ｍｉｔｏｇｅｎ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ）のリン酸化レベルが増加することが分かった（図４のＡ）。また、アセテート処理濃度に比例してｐ４２／４４ＭＡＰＫ及びＣＲＥＢ（ｃＡＭＰ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｅｌｅｍｅｎｔ－ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ）のリン酸化レベルが増加し（図４のＢ）、ＣＲＥＢのリン酸化レベルが増加することによって細胞内ｃＡＭＰのレベルも増加した（図４のＣ）。
その後、濾胞傍Ｃ－細胞にアセテートを濃度別に処理して培養した後、ブロモデオキシウリジン（Ｂｒｏｍｏｄｅｏｘｙｕｒｉｄｉｎｅ、ＢｒｄＵ）細胞増殖分析キット（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、マサチューセッツ州）で製造業者のプロトコルに基づいてＢｒｄＵ結合程度を分析した。
その結果、アセテート処理によってＢｒｄＵ結合レベルが増加することを確認して、細胞増殖が増加することが分かった（図５のＡ）。また、アセテート処理によって細胞内のカルシトニンの発現レベルが増加し（図５のＢ）、ｓｉＲＮＡでＯＲ５１Ｅ２の発現を抑制した場合、アセテートを処理してもカルシトニンの放出は、増加しなかった（図５のＣ）。
２－２．マウスの甲状腺組織染色
８週齢の雌Ｃ５７ＢＬ／６マウスから甲状腺を分離して組織切片を作製し、ＯＲ５１Ｅ２、カルシトニン及びＯＭＰをそれぞれの抗体で染色した。その結果、ＯＲ５１Ｅ２、ＯＭＰ及びカルシトニンが甲状腺組織で同じ部位に位置（ｃｏ－ｌｏｃａｌｉｚａｉｔｏｎ）することが分かった（図６）。
８週齢の雌Ｃ５７ＢＬ／６マウスから甲状腺を分離して組織切片を作製し、ＯＲ５１Ｅ２、カルシトニン及びＯＭＰをそれぞれの抗体で染色した。その結果、ＯＲ５１Ｅ２、ＯＭＰ及びカルシトニンが甲状腺組織で同じ部位に位置（ｃｏ－ｌｏｃａｌｉｚａｉｔｏｎ）することが分かった（図６）。
２－３．ＯＲ５１Ｅ２ノックアウト（ｋｎｏｃｋｏｕｔ）マウス
ＯＲ５１Ｅ２遺伝子の位置に緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）が挿入されたＣ５７／ＢＬ６マウスを購入（Ｊａｃｋｓｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、ＵＳＡ）して無菌条件で飼育した。一週間の純化期間を経た後、９９％アセテート１００μｌを注射し、３０分後にマウスを犠牲にして甲状腺及び血清を分離した。甲状腺は、カルシトニン及びＧＦＰ抗体でそれぞれ染色し、分離した血清では、カルシトニンの濃度を測定した。
ＯＲ５１Ｅ２遺伝子の位置に緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）が挿入されたＣ５７／ＢＬ６マウスを購入（Ｊａｃｋｓｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、ＵＳＡ）して無菌条件で飼育した。一週間の純化期間を経た後、９９％アセテート１００μｌを注射し、３０分後にマウスを犠牲にして甲状腺及び血清を分離した。甲状腺は、カルシトニン及びＧＦＰ抗体でそれぞれ染色し、分離した血清では、カルシトニンの濃度を測定した。
甲状腺染色の結果、カルシトニンとＧＦＰが同じ部位に位置することが確認でき（図７のＡ）、野生型マウスの場合、アセテートによって血清内のカルシトニンのレベルが上昇するが、ＯＲ５１Ｅ２ノックアウトマウスは、カルシトニンレベルが殆ど一定に維持されることが分かった（図７のＢ）。
実施例３：嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２に対するアセテートの影響確認
３－１．１１Ｃ－アセテート処理
起源が異なる甲状腺がん細胞株に放射性同位元素で標識された１１Ｃ－アセテートを処理（２０μＣｉ）し、陽電子放出（ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の程度を確認した。対照群としては、最もよく用いる放射性医薬品であるＦ－１８フルデオキシグルコース（Ｆ－１８－ｆｌｕｏｒｏｄｅｏｘｙｇｌｕｃｏｓｅ）を処理した。
３－１．１１Ｃ－アセテート処理
起源が異なる甲状腺がん細胞株に放射性同位元素で標識された１１Ｃ－アセテートを処理（２０μＣｉ）し、陽電子放出（ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の程度を確認した。対照群としては、最もよく用いる放射性医薬品であるＦ－１８フルデオキシグルコース（Ｆ－１８－ｆｌｕｏｒｏｄｅｏｘｙｇｌｕｃｏｓｅ）を処理した。
その結果、甲状腺髄様がん細胞株で陽電子放出レベルが高いことが分かり、濾胞傍Ｃ－細胞のＯＲ５１Ｅ２にアセテートが結合することが確認でき（図８のＡ）、ＣＰＭ（ｃｏｕｎｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）の測定結果も甲状腺髄様がん細胞株において最も高いことが分かった（図８のＢ）。
甲状腺髄様がん細胞株にｓｉＯＲ５１Ｅ２を処理してＯＲ５１Ｅ２の発現を抑制する場合、１１Ｃ－アセテートを処理してもＣＰＭが増加せず（図８のＣ）、ＯＲ５１Ｅ２ノックアウトマウスの場合、１１Ｃ－アセテートを処理しても野生型マウスと比較してＣＰＭが増加しなかった（図８のＤ）。
３－２．アセテート結合競合実験
甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ－１及びＴＴ細胞株にコールドアセテート（ｃｏｌｄ ａｃｅｔａｔｅ；放射性同位元素で標識されないアセテート）１００μＭを処理した後、１１Ｃ－アセテートを２、５、１０、２０、４０及び６０μＣｉ濃度で処理してＣＰＭを測定した。また、ＭＺ－ＣＲＣ－１及びＴＴ細胞株に１１Ｃ－アセテートを処理（２０μＣｉ）した後、コールドアセテートを０、２０、４０、８０、１５０及び３００μＭの濃度で処理してＣＰＭを測定した。
甲状腺髄様がん細胞株であるＭＺ－ＣＲＣ－１及びＴＴ細胞株にコールドアセテート（ｃｏｌｄ ａｃｅｔａｔｅ；放射性同位元素で標識されないアセテート）１００μＭを処理した後、１１Ｃ－アセテートを２、５、１０、２０、４０及び６０μＣｉ濃度で処理してＣＰＭを測定した。また、ＭＺ－ＣＲＣ－１及びＴＴ細胞株に１１Ｃ－アセテートを処理（２０μＣｉ）した後、コールドアセテートを０、２０、４０、８０、１５０及び３００μＭの濃度で処理してＣＰＭを測定した。
コールドアセテートを先に処理し、１１Ｃ－アセテートを処理した場合、処理濃度が増加するほどＣＰＭが増加した（図９のＡ及びＢ）。逆に１１Ｃ－アセテートを処理した後、コールドアセテートを処理した場合、処理濃度が増加するほどＣＰＭが減少した（図９のＣ及びＤ）。その結果は、コールドアセテートと１１Ｃ－アセテートが互いに競争的にＯＲ５１Ｅ２に結合することを意味する。
３－３．アセテートの甲状腺がん診断用途
アセテートとＯＲ５１Ｅ２の結合が甲状腺がんの診断に活用できるのか確認するため、ＭＺ－ＣＲＣ－１細胞株（濾胞傍Ｃ－細胞）にアセテート１００μＭを処理し、１分、５分、及び３０分後に細胞を染色してＯＲ５１Ｅ２を確認した。その結果、アセテート処理によってＯＲ５１Ｅ２が細胞内に移動することが確認できた（図１０）。
アセテートとＯＲ５１Ｅ２の結合が甲状腺がんの診断に活用できるのか確認するため、ＭＺ－ＣＲＣ－１細胞株（濾胞傍Ｃ－細胞）にアセテート１００μＭを処理し、１分、５分、及び３０分後に細胞を染色してＯＲ５１Ｅ２を確認した。その結果、アセテート処理によってＯＲ５１Ｅ２が細胞内に移動することが確認できた（図１０）。
ヌードマウス（ＢＡＬＢ／ｃ）にＭＺ－ＣＲＣ－１細胞株を投与（４ｘ１０６細胞／マウス）して腫瘍の生成を誘導し、１１Ｃ－アセテートを投与した後、陽電子放出断層撮影（ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＰＥＴ）を行った。その結果、ＭＺ－ＣＲＣ－１細胞株による腫瘍の生成部位に１１Ｃ－アセテートが蓄積されることが分かり（図１１のＡ）、血清内のカルシトニンの濃度は、１１Ｃ－アセテートの投与によって上昇することが確認できた（図１１のＢ）。
これまでの結果によって、嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２のリガンドがアセテートであることを確認し、ＯＲ５１Ｅ２とアセテートの結合によってＯＲ５１Ｅ２が細胞内に移動するので、アセテートが甲状腺髄様がんの診断用途に活用され得ることを確認した。
Claims (6)
- 嗅覚受容体ＯＲ５１Ｅ２のリガンドである、診断用放射性核種で構成されたアセテートを含む、甲状腺髄様がん標的用組成物。
- 前記甲状腺髄様がんは、濾胞傍Ｃ－細胞（ｐａｒａｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ Ｃ－ｃｅｌｌ）に由来するものである、請求項１に記載の甲状腺髄様がん標的用組成物。
- 前記診断用放射性核種は、炭素－１１（Ｃ－１１）または酸素－１５（Ｏ－１５）である、請求項１に記載の甲状腺髄様がん標的用組成物。
- （ａ）請求項１～３のいずれか一項の組成物が投与された甲状腺髄様がんの発症が疑われる個体において該組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階と、
（ｂ）検出された診断用放射性核種の信号を正常個体の信号と比較する段階と、を含む、甲状腺髄様がんを診断するための情報を提供する方法。 - 前記甲状腺髄様がんを診断するための情報を提供する方法は、（ｂ）段階で前記検出された信号が正常個体の信号よりも高い場合、個体は甲状腺髄様がんを発症するリスクが高いと判断する段階をさらに含むものである、請求項４に記載の甲状腺髄様がんを診断するための情報を提供する方法。
- （ａ）請求項１～３のいずれか一項の組成物が投与された甲状腺髄様がんが発症した個体において該組成物の診断用放射性核種の信号を検出する段階と、
（ｂ）検出された診断用放射性核種の信号が甲状腺以外の部位で表示されるかどうかを確認する段階と、を含む、甲状腺髄様がんの転移の有無を確認するための情報を提供する方法。
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