JPH0246298A - 潜在的毒性の試剤に対する有機体の感性の決定法 - Google Patents

潜在的毒性の試剤に対する有機体の感性の決定法

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JPH0246298A
JPH0246298A JP15847089A JP15847089A JPH0246298A JP H0246298 A JPH0246298 A JP H0246298A JP 15847089 A JP15847089 A JP 15847089A JP 15847089 A JP15847089 A JP 15847089A JP H0246298 A JPH0246298 A JP H0246298A
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organism
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cell
species
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JP15847089A
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Norman E Gentner
ノーマン・イー・ジエントナー
Donald P Morrison
ドナルド・ピー・モリソン
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Atomic Energy of Canada Ltd AECL
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機体の個体群の個体具の、遺伝子毒性試剤
に対する感性を決定する方法、及び毒性試剤に対する感
性に関して人間の個体群中に存在する自然の変化の範囲
及び程度を決定する方法に関する。
要するに本発明によれば、有機体の潜在的に毒性の試剤
に対する感性を決定する際に (i)  対照試料及び該有機体に由来する細胞からの
処理試料を準備し; (ム)この処理試料を該潜在的に毒性の試剤と接触させ
; (ii)  工程(ii)の後に、処理及び対照試料の
細胞を栄養媒”体中で培養し、次いで完全な細胞の見か
けの数を評価し;そして (iv)  対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの
数の変化を経時的に比較することにより、該有機体の該
潜在的に有毒な試剤への感性の尺度を決定する、ことを
含んでなる有機体の潜在的に有毒な試剤への感性を決定
する方法が提供される。本方法は最小の危険で最大の利
益を得るべくガン患者を処置し且つ養生法を適合ならし
めるための治療養生法を評価するために使用することが
できる。
これは遺伝子毒性試剤と関連した職業的危険性のある雇
用の候補者を試験するために使用することができる。
標準的な細胞系統種に対する試剤の毒性を評価するため
に或いは特別な細胞系統(及びこれに含まれるものとし
て、それの由来する有機体)の特別な遺伝子毒性試剤に
対する感性を評価するために多種類にわたる方法が開発
されてきた。ケンネス H,タレ? −(Kennet
h  H,Kaen+er)、ムテイション・リサーチ
(Mutation  Re5earch)、72.2
85〜294 (1980)は、処置直後に生存する細
胞数であると推定されるものを得る試みにおいて、生存
する細胞の生長曲線を元へ戻りて外挿する方法(生長曲
線外挿法)を詳述している。これらの生存細胞数は投与
量における試剤の相対的毒性を示すものと解釈される。
この方法は応答遅れのないことを想定する。
R,T、タロン(T arone)ら、J、ニューロロ
ジック・サイエンス(N urologic  S c
i、)、65.367〜381 (1984)は、リン
フオブラストイド(L ymphoplastoid)
細胞系統におけるイオン化照射に対する過敏性を決定す
るための分析法を記述している。この方法はその活性染
料トリパン青を捕捉する能力又はその欠如に依存する。
これは更に72時間における生活性比の単独の分析を使
用する。
フィリップ C,チェ7(Philip  C,Che
n)ら、ネーチャー(Nature) 274.484
〜486 (1978)は、細胞試料[ニブシュタイン
−バール(E pstein −B arr)ウィルス
で予じめ非死亡化したもの】の照射後のコロニー形成能
力を用いることによる進行性血管拡張症異型接合体の決
定を記述している。これらの研究者はトリパン青の排斥
で決定された細胞の生活性も研究している。
ハツミ・ナガサワら、キャンサー・リサーチ(Canc
er  Research)±1.398〜402 (
1987)は、累積標識指数並びにコロニー形成分析を
用いる進行性血管拡張症異型接合体の検出について記述
している。累積標識指数は(X線で)処理後の細胞が放
射線標識されたチミジンを捕捉する能力によって決定さ
れる。照射した培養に対する結果は、照射してない細胞
と比較した時の照射した細胞に対する最大累積標識指数
の比として表現される。
米国特許第4.407,942号は、例えば生活細胞又
は有機体を低線量の照射又は低投与量の化学品へ露呈す
ることによって誘導されたDNA損傷の蛍光検知法に関
するものである。この特許は化学的に測定されるDNA
損傷、及びこれによる細胞又は有機体の感性の損傷の尺
度よりもそのような損傷の補修を達成する細胞の能力に
関係するものである。
米国特許第4,302,535号は、細胞を突然変異源
にさらし、この露呈した細胞を数代にわたって培養して
ピリミジン同族体に対する耐性の完全な表現型表現を可
能にし、そのような細胞を同族体の存在下及び不存在下
に培養し、そして誘導された突然変異の尺度に対して細
胞の数を比較するための分析に関する。
米国特許第4.455.379号は、T細胞を分画し、
これを放射線標識と共に培養し、続いて試験及び対照白
血球の癒着を放射線分析によって測定する白血球癒着(
adherence)禁止分析に関するものである。
米国特許第4.582.787号は、細胞学的変化によ
って特徴づけられる試験細胞を変形しうるキステン(K
 1sten)のネズミの肉腫ウィルスの最大希釈を決
定することによって、患者のガン特に肺ガン及びある遺
伝的変調に対する素因を試験する方法に関するものであ
る。
古典的なコロニー形成分析は、細胞特に遺伝子前に敏感
な種の細胞がコロニーを形成するのに時間を要し、そし
て普通次いでゆっくりとコロニを形成するという欠点を
もつ。コロニーの数は普通処置後の決った時間に数える
。決してすべての細胞がコロニーを形成せず、そして形
成するパーセントは個々の供与体の中で実質的に異なっ
ていてよく、斯くして細胞種の由来する供与体の完全な
代表でなくてよい細胞種に対する選択の可能性を与える
トリパン青分析は、歴史的には信頼性及び再現性の問題
があり、並びに労力がかかり、時間を要し、そして費用
がかかった。
累積標識は、処置後の細胞の生存を部分的に示すだけで
あってよい指数を与える。
生長曲線外挿法は、多くの外挿法と関連した問題がある
。即ち(a)該方法はすべての生長の遅れが均一である
ことを想定するが、これは特に異なる種を含んでなる場
合に当てはまらない、また(b)結果の人為性は外挿時
に拡大されることがあり、研究者に見かけ上置上な点を
無視するか、含ませるかのジレンマを残し、この選択が
定量化するのが困難なある量の不確定をもたらす。
今日まで一部だけ取り扱われてきた他の問題は投与速度
の影響・である。理論的には、全投与量(即ち投与速度
と露呈期間の積)の影響は投与速度に無関係であると予
想される。しかしながら一般にその影響が投与速度と関
係ない場合よりもしばしば投与速度が増加するにつれて
、影響が顕著になる。これは比較の目的に対して投与速
度を規格化し且つできるだけ多くの環境条件を規格化し
てこれを達成しなければならないことを意味する。
X線技術者として、放射線医学に、又は抗ガン剤を取り
扱う薬局に従事する病院の従業員はすべてがガンの感性
に対する選別にひっかかる立場にある。カナダではすべ
ての病院従業員のうち約lθ%がそのような仕事に従事
し、普通のものよりも高い職業的危険に直面している。
放射線作業者、特に原子カニ業の作業者は、職業上イオ
ン化照射に露呈されることがある。航空会社従業員及び
宇宙飛行士の双方の宇宙空間での従業員も普通以上の照
射量に露呈されているようである。
米国労働安全・健康研究所は人間の発ガン性物質として
工業的に重要な49の化合物を指定した。
多くの雇用者はガン例えば白血病細胞の早期徴候を検知
すべく多大の費用をかけて従業員を検査選別している。
ガンの発育する又はそのような原因物質への露呈の危険
性が増大しているかも知れない者を予じめ検知し且つ保
護することはますます重要であり、またそのような病気
に悩む人間をより少なくするであろう。
更に悪性腫瘍新生物の環境的原因が最大の注目を集めて
いるが、突然変異がガンの危険をかなり増大させうる人
間の遺伝的場所域が示すように、発ガン物質への露呈に
応答する遺伝子的変化のような宿主の因を前もって処置
することも重要な役割りを演するということが増々明ら
かになってきた。環境試剤への感性における個々の変化
の検討はガンの発育について新しい洞察を提供すること
となる。
これらの考慮は、例えばイオン化、照射への露呈の危険
を評価することと関連しうる。危険性の大きい敏感な準
群が存在するならば、照射の保護又は職業上の健康の保
護に関する規則によって包含される平均的な保護の程度
はすべての人間に対して満足されないであろう。DNA
の損傷に対して増大した感性又は耐性、並びにイオン化
照射を含む発ガン性試剤への露呈後における増大したガ
ンの危険性の双方を与える人間の遺伝子型が存在すると
いう認識、及び個体群の単繊が照射の発ガン性に関して
実質的に大きな危険状態にあると同定されるならば、そ
の危険性は別の評価を必要とするであろうという認識が
増しつつある[イオン化照射の生物学的影響(BEIR
)報告、ワシントンDC:米国科学アカデミ−(N a
tional  A cademy  of  S c
ience)、1980.5頁]。原子照射の影響に関
する米国科学委員会による人間の照射発ガン性について
の文書[UNSCEAR。
ビエンナ(V 1enna)  : l 986年第3
5会期第300章、1988年第37会期第435章と
して再録1は、ガンを発現しがちであり、結果として他
のものよりも照射や他の発ガン性試剤に対して非常に敏
感である人間の個体群の重大な両分が存在すること、並
びに更にこれが平均的な投与応答形式が個々の危険性を
比較的貧弱にしか示していないことを意味することを特
記している。
それ故に、例え素因分析の適用が議論の余地があるとし
ても個体の遺伝子毒性試剤に対する異常な敏感性の迅速
で信頼性のある費用のかからない試験法が必要である。
本発明はガンの処置において大きな潜在的な費用性も有
している。その時点ではガンの患者はしばしば遺伝子毒
性である試剤での処理という特別な養生法に供らせれる
。大きい尺度の場合には、すべての患者は特別な試剤で
処理される与えられた腫瘍の種類に対して同一の処置法
に供せられる。
腫瘍の処置の目的に対して用いられる遺伝子毒性試剤に
対する患者の個々の感性を評価することが可能であるな
らば、患者に対する試剤の毒性効果の危険性を最小にし
つつガンへの攻撃の利点を最大にすべく投与量を増減し
て調整することができる。
本発明によれば、有機体の潜在的に毒性の試剤に対する
感性を決定する際に (i)  対照試料及び該有機体に由来する細胞からの
処理試料を準備し: (i)この処理試料を該潜在的に毒性の試剤と接触させ
; (ii)  工程(ii)の後に、処理及び対照試料の
細胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけ
の数を評価し;そして (iv)  対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの
数の変化を経時的に比較することにより、該潜在的に有
毒な試剤に対する該有機体の感性の尺度を決定する、こ
とを含んでなる有機体の潜在的に有毒な試剤への感性を
決定する方法が提供される。
好適な具体例において、本方法は更に(V)  有機体
の感性の尺度を、参照固体群における同一種の他の個体
、有機体の感性の尺度に対比し、これによって潜在的に
有毒な試剤に対する該有機体の相対的感性の尺度を得る
ことによって、該有機体の該試剤に対する、同一種の他
の個体有機体の該参照個体群と対比しての相対感性を決
定し又は診断することを含んでなる。
本発明の実施に使用しうる栄養媒体は用いる細胞の種類
によって決定される。用いる細胞の濃度及び出発員は広
い限界内において、本発明の実施に対し厳密でない。実
施例に用いる細胞の種類、数、濃度及び媒体は、本発明
の方法の単なる例示であり、条件が規格化されるならば
本発明の実施に対し厳密でない。
本発明の他の観点によれば、少くとも第1及び第2の成
分を含んでなり、但しこの第1及び第2の成分は別々の
容器に入れられ、該第1の成分がそれぞれ別々の容器性
に存在する少くとも1つの参照細胞系統を含んでなり、
そして該第2の成分が各細胞系統の対照及び処理試料の
グロウーバックに対する少くとも1つの培養媒体を含ん
でなる試験対象物の潜在的に毒性な試剤に対する感性の
測定キットが提供される。
本発明の更なる観点によれば、 (a)  有機体から細胞の試料を取る試料採取手段; (b)  該細胞試料の処理バッチを、推定される遺伝
子毒性試剤に露呈することのできる露呈手段;(c) 
 該処理バッチ及び該試料の対照バッチを培養するため
の手段;そして (ii)  処理及び対照バッチの生存勾配を測定し且
つ比較して、該有機体の、該潜在的に毒性の試剤に対す
る感性の尺度を与えることのできる測定手段、を含んで
なる試験対象物の、該有機体に対する潜在的に有毒な試
剤への感性を測定するためのキットが提供される。
そのような潜在的に毒性の試剤は通常遺伝子毒性試剤で
ある。
そのようなキットの特別な具体例において、参照化学品
は正常の及び感性の細胞系統を定義するのに役立たせる
ためにキットの部分に組み込むことができる。好ましく
はそのような参照化学品は、正常であるものの及び感性
であるものの尺度が参照及び試験化学品の間で顕著に関
連づけられるように、試験のもとの化学品と同一の広い
種類の化学品からのものである。
そのようなキットの他の具体例において、そのようなキ
ットには少くとも2つの参照種が添加される。その1つ
の参照種は正常であり、また他の1つは試験される毒性
試剤の種類に敏感である。
本発明の他の観点は、複数の参照細胞種をそれぞれ別々
の容器中に成分として含んでなり、但し該参照細胞種が
少くとも1つの毒性試剤に対する感性に関して予じめ試
験されており、該参照細胞種が有機体の個体群から試料
採取された代表的な個体の感性の範囲を反映するように
、該参照細胞種間の該少くとも1つの毒性試剤に対する
感性に関して変化するように選択され、そして該複数の
参照細胞種が該個体群に予想される変化の範囲の代表と
なるのに十分大きい、有機体種の個体群における個体の
、潜在的に毒性の試剤に対する感性の範囲及び程度を決
定するための多成分キットを含んでなる。一般に、より
多くの種は丁度特別な個体がいかに感性であるかのより
良き指標を与えるであろうが、それとなくわかるように
これらの種が多くに使用しうるように注意深く選択する
必要がある。300の参照種の「ライブラリー」は十分
以上のものであり、これよりかなり少ない種(可能には
30)を用いても良好な指標を得ることができる。
本発明の更なる観点は、 (i)  対照試料及び有機体に由来する細胞からの処
理試料を準備し: (i)  この処理試料を該抗新生物剤と接触させ:(
ii)  工程(ii)の後に、処理及び対照試料の細
胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけの
数を評価し;そして (iv)  対照及び処理試料の完全な細胞の見がけの
数の変化を経時的に比較することにより、該有機体の該
抗新生物剤への感性の尺度を決定し;(v)  該感性
の測定から、該個体有機体の新生物の処置と適合しうる
該個体有機体に対する抗新生物剤の治療投薬量及び該抗
新生物剤の該個体の有機体に及ぼす毒性副作用を決定し
、或いは該抗新生物剤の処置養生法を決定し又は監視す
る、ことを含んでなる新生物を有する疑いのある個体有
機体に投与すべき抗新生物剤の治療投薬量を決定する或
いは抗新生物剤の処置養生法を決定又は監視する方法を
含んでなる。
本発明のこの観点の好適な具体例において、治療学的投
与量は、新生物処置の生存割合及び抗新生物剤の毒性副
作用による致死割合の間に最大の差異を生じさせる凡そ
の投与量である。本発明は安全に投与しうる最大の治療
学的投与量と各個々の患者に有効である最小の治療学的
投与量の間の最良な関係を決定するのに特に有用である
。これは用いる投与量の実験的決定法に関して大きな進
歩である。これらの実験法は、試行錯誤により、本発明
の場合のような処置すべき個々の患者についてなされた
観察に基づく投与量養生法よりもむしろ個体群からの試
験試料に基づく平均的な予想される有効投与量養生法を
提供する。
次いで本発明は、ガン患者に対する処置養生法を決定及
び/又は監視する方法を提供することに、並びに腫瘍の
放射線治療学的又は化学治療学的処置の最適化法を提供
することに特に有用である。
感性の測定により、投与量/単位時間/単位体重に関す
る治療学的投与量又は処置養生法は、新生物に対して有
効である投与量及び養生法と抗新生物剤の有機体に及ぼ
す毒性副作用とに適合でき及びこれら両者間で関係づけ
られるものが決定又は監視することができる。
一般化された治療学的投与量は、有機体(普通人間)の
個体群の代表員の感性及びそのような個体に対して適用
しうる最も有効な治療学的投与量の間の予じめ決められ
た関係から決定することができる。この材料は例えばグ
ラフ、表又はコンピューターのメモリーの形になってい
てよい。そのような一連のデータから、処置する個体に
対して最小の危険と害しかなくて最大の治療学的利点を
もたらす最適投与量にほぼ等しく、他がすべて同一であ
る治療学的投与量を先験的に決定する。個体の感性(又
は耐性)を説明するそのような先験的に決定された投与
量は、個体の高い耐性という利点を利用しない又は他の
個体の増大した感性を考慮しない長年にわたって発見さ
れた実験的に決められた「最良の投与量」よりも非常に
有効であると予期しうる。
同様の具合に、個々の患者に対して普遍化された処置養
生法は、本発明の試験により決定された患者の相対的感
性に基づいて容易に開発することができる。そのような
処置養生法は処置の過程において監視でき、そしてその
ような監視の結果として最適な処置の投与量又は養生法
が変わりつつあるならば、それを対応して短期間の注意
により改善することができる。
本方法を職業的選別又はガンの治療に対して用いるなら
ば、細胞又は細胞系統は人間起源に由来してもよい。本
方法は他の動物又は獣類の検討にも容易に適応させるこ
とができ、遺伝子毒性試剤と関連して存在する毎日の危
険を取り扱うために、細胞を含んでなる及び細胞のDN
A修復系を有する他の生命形態にそれを外挿することは
理にかなっている。細胞系統は、特に本方法を、感性を
決定すべく個体を選別するよりもむしろ毒性の試剤を選
別するために用いるならば、標準の実験室細胞系統例え
ば不死化されたリンフオブラストイド細胞系統又は抹消
血液リンパ球であってよい。分裂するように刺激したリ
ンパ球は本方法の実施に有用であることがわかった。
本発明者が本方法を開発する時に最も注目していた有機
体は人間である。人間の細胞は好ましくは人間に対して
潜在的に有毒な試剤を予備的に選別するために直接用い
られる。しかしながら、本発明が他の多細胞有機体に由
来する細胞を取り扱えない、或いは必要があるならば単
細胞の有機体に拡張できないということを予測する理由
は何もない。動物の例は獣類的に重要な多くの動物例え
ば牛、羊、豚及び山羊を含み、普通環境に存在しうる又
は環境に放出されるかも知れない潜在的に有毒な試剤に
対する感性に関して「改良された」獣類の選別が行なえ
る。植物又は動物からの細胞系統は、それが全有機体に
比べて用いるのに安価であり且つ(a)全有機体の、特
に潜在的に有毒な試剤に対する感性、或いは(b)「正
常な」 (感性に相対する表現)個体に由来する一組の
細胞系統に対しである試剤が正にいかに有毒であるかの
良好な指標を与えることができるので本発明を実施する
場合に特に有用である。
本発明の方法において、処置試料を工程(i)に供する
時、対照試験が並列の「ジャム(sham) J対照処
置を受けることが好適である。本発明の1つの具体例に
おいて、工程(iv)は対照及び処置試料における完全
な細胞の数の経時的変化の対数を、再生長が指数的であ
る場合に経時的に比較することを含んでなる。これは例
えばグラフ的に又はコンピューターを用いてデータを解
析す、ることによって行なうことができる。
本方法との関連において、急性の露呈は遺伝子毒性試剤
の比較的高投与量への秒又は分単位での実質的に即座の
露呈に関し、一方慢性の露呈は低い遺伝子毒性試剤の、
例えば時又は日の期間にわたる供給速度に関するもので
ある。急性露呈は、慢性投与量より2けた又はそれ以上
多い投与量を含むものとして特徴づけることができる。
慢性露呈の場合、遺伝子毒性試剤の供給速度は、そのよ
うな遺伝子毒性試剤によって誘導された初期の損傷の多
くを補修する速度に対比して比較的遅いと実験的に定義
される。斯くして修復の速度は、損傷の生成の速度と比
べて重大である。急性露呈の下では、細胞修復系は露呈
の期間にわたり、誘導される損傷によって本質的に圧倒
される。
遺伝子毒性試剤を含む潜在的に有毒な試剤は、照射又は
化学品の形態であってよく、且つイオン化照射例えばX
線、紫外線、マイクロ波照射、或いは発ガン性又は突然
変異性化学品例えばアルキル化剤から選択することがで
きる。多くのそのような潜在的に毒性の試剤は、それが
ある環境下に細胞の生長又は生活力に影響することが判
明した時、研究のために選別される。次いでそのような
潜在的に有毒な試剤は本発明の方法を用いて検討するこ
とが°できる。突然変異性及び発ガン性試剤は本方法を
用いる研究に対して候補試剤である。
しかしながら、証明された毒性記録のない、但し日常的
には「職業的有害物」として遭遇している試剤は、(a
)従来全体的に有害であると考えられた試剤に感性のあ
る個体が存在するかどうか、或いは(b)物質が事実「
感性のあるもの」ばかりでなく 「正常のもの」に対し
ても有毒であるかどうかを見るために、本方法を用いて
容易に検討することができる。本方法は2つの別々に有
害な試剤が一緒になった時に感性に影響をするかどうか
を見るために、試剤の組合せ物を検討するために使用す
ることができる。そのような試剤は同時に又は連続的に
適用してもよい。
すでに検討されているいくつかの特別な遺伝子毒性試剤
は、熱、ミドマイシンC1プラチノール、4−ニトロキ
ノリン−1−オキシド、紫外線(UVA、UVB及びU
VC)、エチルメタンスルホネート(EMS) 、並び
に低LET及び高LETイオン化照射を含む。ガンマ線
照射は本発明者が特に詳しく検討した試剤である。
いくつかの化学品例えばアルキル化剤及び4−ニトロキ
ノリン−1−オキサイドは細胞に露呈した時短い半減期
を有する。従って細胞をそのような試剤の慢性投与量に
露呈したいならば、その化合物を低速度で連続的に或い
はたびたび投与する小分割の形で添加すべきである。
本方法において、対照及び処置試料における完全な細胞
数の見かけの経時的変化を比較することによる有機体の
潜在的毒性試剤に対する感性の尺度の決定は簡単なコウ
ルター(CouterTM)係数機を用いて行なうこと
ができる。また見かけ上完全な細胞の容量分布を記録す
るためにマルチチャンネル解析機又は同様の装置を用い
てもよい。得られる計数はグラフに書くことができ、或
いはコンピューターに記憶させてもよい。好ましくは対
照及び処置試料中の見かけの完全な細胞数の変化の対数
を比較してグロウーバック(grow −back)比
を得る。結果は異なる種の固有的に異なる生長速度に対
して規格化することが好適であり、これは試験した試料
の再生長曲線の勾配を用いるだけよりも好ましい。
完全な細胞の見かけの数が記録される。これはコウルタ
ー計数機又はマルチチャンネル解析機のような多くの手
段によって達成することができる。
多くの手段例えばマルチチャンネル解析機は、完全な細
胞であるとして予じめ設定された寸法以上のすべて及び
細胞かすとしてのそれ以下のすべてを記録する。予じめ
設定された寸法(又はチャンネル番号)は測定者の設定
するもので、小さい細胞はかすとして記録され且つ大き
いかすは細胞として記録されるということを気にかけれ
ば、細胞の見かけの数を最良に測定する。
分裂細胞のグロウーバックの相対速度或いは非分裂細胞
の相対死亡速度を反映する対照及び処理試料のグラフに
しI;生存勾配(並びに表にした結果)は、感性の尺度
として用いることができ、或いはそのような尺度ニゲロ
ウ−バック比又は死亡比を得るために使用することがで
きる。
本発明の種々の具体例を例示する図面において、第1図
は0時間において生活対死亡細胞の異なる個体群を含む
リン7オブラストイド細胞の個体群に対するグロウーバ
ック曲線を表わす。正常なリン7オブラストイド細胞(
GM2 ’r 84 A)の指数相培養物(5X10’
細胞/mQ)を2つのロフトに分割した。1つを未照射
の対照物として維持し、他をオキシア(oxia)中5
0 G760COγ線に露呈した;各を10’細胞/m
Qまで希釈した後、前者の試料を「0%死亡」 (一番
上の曲線)として培養し、そして後者の試料を「100
%死亡」(一番下の曲線)として培養した。中間の曲線
は2つのロフトの混合物中における50Gyに露呈され
た細胞の、未照射の細胞と比較してのパーセントを表示
する。但しこの場合すべては培養期間の開始時に全体で
10’細胞/mQを有した。
第2図は2人の正常な人に由来するリン7オブラストイ
ド細胞に対するグロウーバック分析を示す。γ線照射条
件は4Gyで慢性的であった。各種に対して、γ−熱照
射た細胞(ぬりつぶした記号)と同一ロットの試料を用
いることによって未照射対照(白ぬきの記号)の実験を
行なった。示した時間で決定したコウルター計算機によ
る細胞数(Nt)を開始時の細胞数に対して規格化した
全γ線投与量及び照射法はその適用曲線の終りのずく後
に示しである。
第3図は2つのA−T同型接合体りン7オブラストイド
系統に対するグロウーバック分析を示す;すべでの他の
因子は第2図と同様であった。マイヤース(Myers
) 、D、 K、及びゲントナ−(Gentner) 
、N、 E、ラジエイト・エンバイロン・バイオフィズ
(Radiat、 E nviron、 B 1oph
ys、)26.263〜273(1987)はロバーツ
(Roberts)症候群(R5)の患者における慢性
のγ線感性について詳述している。
第4図は適度に放射線に感性があると予想される2種類
のリン7才ブラストイド種、即ちA−T異型接合体から
の1種(GM3382)及びロバーツ症候群の患者から
の1種に対するグロウーバック分析を示す;但しすべて
他の因子は第2図と同じであった。
第5図はコウルター計数機出力のマルチチャンネル解析
機の概要を示す;細胞数(チャンネルの全スケール当り
103)対チヤンネル番号(全512;横軸のマークは
100チヤンネルの増加について区分線)として表現さ
れる相対細胞容量。
これらの細胞の寸法の分析は正常(上のグラフ)、A−
T異型接合体(中央のグラフ)及びA−T同型接合体(
下のグラフ)の細胞個体群の、60C0γ線2.5 G
yに露呈(慢性露呈)したものを3日間培養した後に行
なった。ここで比較の目的に重要なものは、大きさの分
布の様子を表わす形である。チャンネル40の前方から
の完全な細胞のチャンネル番号における漸減は、中間的
な照射に敏感なA−T異型接合体及び照射露呈によって
誘導された非常に敏感な同型接合体におけるより大きい
損傷を反映する。
第6図は6つの種に対する3、OGy及び4.5GVに
おける「急性γ線」のグロウーバック比を示す。
第7図は4Gy慢性のγ線投与によって得られるグロウ
ーパック比を示す。「正常の複合物」及びrA−T複合
物」のグロウーバック比もプロットしである。
第8図は高L E T (14MeVニュー ト07)
イオン化照射の急性投与に対する並びに低LET(60
COγ線)イオン化照射の急性及び慢性投与に対するグ
ロウーバック分析における投与量一応答曲線を示す。グ
ロウーバック比は投与量に対してプロットされている。
すべての照射はオキシア中で行なった。GM2184A
急性γ線応答は、慢性γ線応答に対する場合のようにG
M0130B及びGM1056Aに対する急性γ線曲線
と一致すると推定される。
第9図はリンパ球を種々の量のγ線照射に供した後、イ
ンターリューキン(intsrleukin) −2で
刺激した該リンパ球について行なったグロウーパック分
析を表わす。
第1O図は慢性γ線照射選別分析で得られたグロウーバ
ック比の分布を示す。種の全数のパーセントをGBHに
対して表示した(0.04の群の増加)。0よりも小さ
いGBHのすべては最小範囲に含まれる。上の図:見か
け上正常な供与体からの270種(材料及び方法を参照
)。中央の図:llのA−T種。下の図=27のガン患
者の種。
上の図における水平の棒は25回目〜75回目の百分率
応答の範囲を表わし、またこの範囲と関係する投与量改
変係数を示す。
第11図は、急性投与であるが、そのほかは第10図に
示したものに対応する場合の結果を示す。
−船釣な実験の材料及び種 細胞種 本明細書に記述する方法の開発及び有効性に対して、リ
ン7オブラストイド細胞系統(LCL)の選択物は、N
IGMS  ヒユーマン・ジェネテイツク争セル・レボ
ジトリ−(Human  G enet icCell
  Repository)の医学研究所(Camde
n。
N、J、)から購入した。見かけ上正常な固体に由来す
る細胞系統のほかに、この選択物は遺伝病の運動失調症
−毛細血管拡張症(AT)の患者に及びその症候群の必
常保持者に由来する細胞系統も含んだ。このひどく衰弱
させた状態の患者並びにその培養細胞はイオン化照射に
敏感であることが示された。その状態の保持者が見かけ
上正常であるとしても、注意深く研究すると、彼らはそ
の患者の特徴のいくつかを、より少ない程度であるが保
有していることがわかった。これらには、彼らの培養細
胞の増大した放射線敏感性及びガンの増大した生涯の危
険性が含まれる。
ロバーツ症候群の患者に由来するLCL (R20)も
妥当性の確認に使用される。この系統はオンタリオ州ハ
ミルトン市のマツクマスター大学(McMaster 
 U niv、)小児科のり、J、  トムキンス(T
 omkins)博士から入手した。
本分析法を健康で、見かけ上正常な個体に適用するため
に、試験に対するLCLは標準法により、チョーク・リ
バー・ニュクリャ・ラボラトリーズ(Chalk  R
1ver  N uclear  L aboraLo
ries)におけるカナダ原子エネルギー研究会社の従
業員の献血試料から開発した。参照、J、レスリー・グ
リツク(Leslie  G11ck)  :  r人
間のリンパ細胞の培養の基礎(F undamenta
l  of  HumanL ymphoid  Ce
ll  CulLura) J 、マーセル、デツカ−
社(Marcell  Dekker、  I nc、
、 New  York ; B asel)、198
0年。
LCLの培養 細胞種は標準的な技術(グリツク、1980年、1掲)
により培養し且つ保持した。用いた培養媒体はRPMI
  1640 [ギプコ・カナダ社(Gibco  C
anada  I nc、)であり、但し次のものを指
示する最終濃度で補充した210%(v/v)の牛の胎
児の血清[フロー・ラボラトリーズ社(Flow  L
aboratories  Ltd、) ] 、11m
M L−グルタミン(ギブコ社) 、l 001U/m
QペニシリンG及び100μg/mQストレプトマイシ
ン硫酸塩(ギブコ社)。培養フラスコは、5%Co、7
95%空気の有湿(相対湿度〜80%)雰囲気中、37
°Cで培養した。
細胞の照射 「グロウーバック」過程を定義するのに2つの照射手順
を用いた。慢性照射に対しては、細胞を細胞約2000
00/m12”1.0−1.3百方/mQでの接種物か
ら生長させた。この時点で細胞培養物を2つの別々のロ
ット、即ち対照及び処置試料に分割した。続いて生長し
た媒体中の処置細胞を、37℃、5%Cow/95%空
気の培養器中において、γ線150ビーム・ボート(b
eam  port)照射機[カナダ原子エネルギー社
(A toa+ic  E nergy  of  C
anada) ]から0.0035Gy/分の投与速度
で’Coγ線に露呈した。対照試料は別の照射していな
い、但し同一の温度及び雰囲気条件下の培養器中に、処
置試料の露呈時間に等しい時間維持した。
急性露呈に対しては、細胞培養物を細胞的500.00
0/+nQまで生長させ、対照及び処置試料に分けた。
処置試料の”Coγ線への露呈は、ガンマ−セル200
7“(カナダ原子エネルキー社)中空気及び大気温度(
20〜22°C)下に3Gy/分の投与速度で行なった
。このような短時間の照射の場合、特に対照試料の処理
は不必要であつtこ。
生長の後処理と監視 照射過程の完了時に、各培養物試料を除去し、イソトン
” (I 5oton)  [コウルター・エレクトロ
ニクス(Coulter  E Iectronics
) ]中で希釈し、そしてコウルター粒子計数機(コウ
ルター・エレクトロニクス)を用いて細胞数を測定した
続いて対照及び処理培養物の各を新しい媒体で細胞〜1
00000/+o4まで希釈し、これらの細胞数を上述
の如くチエツクした。この最後の計数から得られた数(
No)を続く計数(Nt)の規格化に用いた。これらの
培養物を前述の標準的な条件下に培養した。培養物の試
料採取、希釈及び計数を規則的な間隔(普通1日)で7
日まで繰返し、対照及び処理培養物の生長速度を確立し
た。生長の応答を対数尺度でNu/Noを培養時間に対
してプロットした。
グロウーバック比の決定 照射した(処理した)細胞は、照射してない(対照の)
細胞よりも遅い速度で「グロウーバック」することが発
見された。指数的生長は普通処理後生長の20〜50時
間以内に再確立された。これは投与量の多さ並びに種の
固有の敏感性に依存しt二 。
生長曲線の勾配は、−度指数的生長が再確立された時、
グロウバック比(GBR)の決定に使用した。GBRは
処理した細胞個体群に対する初期の指数的再生長相の勾
配と同一実験における同一種の照射してない対照細胞の
それとの比として定義される。
本発明の実施において検討した且つ使用することのでき
る細胞種は、不死”にしたリン7オブラストイド細胞、
刺激で分裂させたリンパ球(例えば、ミトゲン例えば植
物性血球凝集素及び生長因子例えばインターリューキン
−2による)、及び繊維芽細胞を含む。(本発明の実施
において使用しうる他の細胞種は、グロウーバック比よ
りもむしろ相対的な死亡を研究したい場合、刺激で分裂
しなかった又は分裂してない細胞を含む)。細胞種が培
養でき且つ細胞の由来する個体の感性の指標であること
に依存する限りにおいて、それは本方法において使用す
ることができる。
細胞を維持するために及び必要ならばそれらを増殖させ
るために必要とされる栄養媒体は、これらの細胞と適合
しうる栄養媒体であるべきであり、好ましくは標準的な
、容易に入手しうる媒体である。媒体と毒性試剤の間の
いずれかの相互作用は適当な対照実験によって知ること
ができる。
用いる細胞の濃度は典型的には上述したものであり、用
いる試料の寸法は大部分が適用する係数手段によって決
まる簡便な多さである。
特に新しい(多分有毒な)試剤又は予じめ検討されてな
い細胞系統を検討する場合、投与量の範囲は第一段階に
おいて実験的に決定される。−皮細胞数の相違が示され
る特別な投与量範囲が見つかったならば、効果を最良に
示す投与量範囲に「たどりつく」ことができる。勿論、
試剤が有毒でない或いは細胞が感性のない場合には、効
果は見出せないであろう。γ線投与の場合、1.5〜4
.5cyの範囲の投与量は最も有用であることがわかっ
j二 。
一般に、′影響は露呈後約150時間までの間の培養時
に示されることが発見された。普通され以上の時間は必
要でない。細胞が迅速に分裂する場合(例えば高湿での
微生物の場合)、培養期間は対応して短縮することがで
きる。
細胞のミドマイシン(MMC)処理 細胞培養物を細胞約5 X 10 ”/mQまで生長さ
せた。それぞれ約2百万の細胞の2つの試料を別の遠心
分離管に分配して、細胞を約180gで10分間ペレッ
ト化した。上澄液を捨て、細胞画分をMMCの有無下の
補充したRPMl  1640中に再懸濁させた。これ
らの慢性処置に対して用いるMMCの容量は出発量が細
胞約1xlO’/mQであるようなものであった。
ミドマイシンCの実験において、一定時間(24及び7
2時間)の後期MMC導入において採取した試料間の細
胞数の相違に基づく「勾配比を使用した。これは、用い
た時点が再生長曲線の指数的部分に入るから、イオン化
照射の場合に適用されたものと本質的に同一の分析法を
表わす。
実施例1 グロウーバックに影響する因子を示すための混合衷! 正常なリンフオブラストイド細胞系統(L CL)(G
M2184 A)の指数相(即ち活性生長)培養物を2
つの画分に分けた。1つを照射しない試料として保存し
、他を”Coγ線の非常に高投与量(50Gy)に露呈
した。露呈の完了時に、試料の各を細胞〜100.00
0/m(1まで希釈した。
次いでこれらの希釈の混合物を用いて、出発時にハスべ
て〜l OO、OOO/nQの細胞を含んでいる「生活
」 (照射してない)及び「死亡」 (ひどく照射した
)細胞をある範囲のパーセントで有する一連の培養物を
製造した。次いでこれらの培養物を試料採取して初期計
数(NO)を得、そしてそれを標準的な生長条件下に培
養した。約1週間の期間にわたって試料を採取して培養
物中の細胞の最新の計数(Nt)を得た。第1図は、そ
れぞれ異なった割合で「死亡」細胞を含む11の培養物
に対して、Nt/No比を培養時間に関してプロットし
た結果を示す。100%「死亡」培養物の場合(空気中
50Gyの露呈はlO′。中1つ以下の程度の細胞しか
生存しない)、数の低下は少くとも6日間まで本質的に
指数的であるように見える。
この死亡した細胞の漸次消失と生存物の指数的生長の間
の均衡は、照射した個体群の減少するが、指数的に「グ
ロウーパック」する実質的な期間を一部説明するように
見える。
本実施例は、照射した細胞の指数的生長の回復における
見かけの遅れの部分及び(グロウバック比の決定の基準
である)変更させた勾配が2つの相対する因子、即ちγ
線露呈で生き残った細胞の分裂による増大する細胞数及
び死亡細胞の、多分溶解による消失に基づく減少する細
胞数、の正味の結果であることを示す。生活細胞はこの
実験において照射されなかったということは特記すべき
である。
2つの正常なリンフオブラストイド種(第2図)、2つ
のA−T同型接合体積(第3図)、及びその種の2つの
「適度に放射線に敏感な」種の、4Gyの慢性γ線露呈
後の「グロウバック応答」は固体群選別分析において検
知しうるはずである(第4図)(A−T異型接合体積及
びロバーツ症候群種を検討した)。明らかに第2〜4図
から、慢性γ線照射へ露呈後の培養した線維芽細胞のク
ローノゲン的生存に関する研究から放射線に敏感である
と予想されるリンフオブラストイド種の後者の2つの形
態は正常な種から区別しうる。このグロウーバック分析
に適用しうる1つの種類のデータ解析を第1表に示す;
この分析による正常な種及び「適度に放射線に敏感な」
種の間の区別は、リンフオブラストイド細胞、急性X線
照射、及び生存に対する染料排除分析を用いるクローン
(Tarone)ら(1984年、上掲)によって得ら
れたものよりも顕著である。更に簡単なコウルター計数
機を利用しうるという簡便さは必要とされる時間及び労
力を非常に減少させる。
急性γ線露呈養生法をグロウーバック分析及びリンフオ
ブラストイド細胞と共に用いる場合、正常とA−T異型
接合体積との間の放射線応答の分離は種々の投与量にお
いて達成されなかった。
実施例2 「グロウーパック」における細胞数を数える
ためのマルチチャンネル解析機(MCA)技術及び関連
法 コウルター計数機及びマルチチャンネル分析機(MCA
)を用いて得られる細胞容量の測定値を用いて照射した
固体群中の生活及び死亡リン7オブラストイド細胞を区
別することができる。これは培養中に他の種の細胞を用
いるアラタラ−(ALtal 1ah)及びジョンソン
(J onson)、J、イミュノール・メソツズ(r
 mmunol、 Methods) 、4上、155
〜162 (1981)の開発した方法に基づいた。こ
の方法をいくらか詳細に検討し、これがより簡単なコウ
ルター計数機での細胞数より認めうる利点を提供しない
ことが発見された。
本実施例はこれらの観察を簡単に述べる。
アラタラ−及びジョンソン(1981年)は、彼らの方
法か生活及び死亡細胞に対して区別しうるMCAピーク
を与えると述べている。ここに用いる条件下に、少くと
もこれは照射したリン7オブラストイド細胞固体群に対
して当てはまらない。
第5図における3つの図は簡便に及び簡潔にはコウルタ
ー計数機に依存するが決定に関していくつかの点を例示
するために使用することができる。
第5図に示すように、正常な種(上の図)A−T異型接
合体積(中央の図)及び3日間の照射、続<2.5Gy
の慢性γ線照射によるA−T種(下の図)に対する3つ
のMCAの傾向が示される。上の図において、小さい粒
子寸法(本質的に細胞かす)で比較的鋭い最初のピーク
が見られる;これは細胞の生長と共に累積し、そして指
数的に生長する照射してない細胞培養物において、典型
的には計数の全数の10%を表わす。凡そチャンネル数
40で始まる右方に対し、「活性」リン7オブラストイ
ド細胞を表わすピークが見られる(照射してない細胞に
対して、それはここに見られるよりもいくらか鋭く且つ
狭い。ピークは凡そチャンネル80にある)。MCAは
粒子の寸法(チャンネル番号として表現した容量)に対
する粒子の数の分布を与え、また元々述べられている目
的に対し、誘導された関連する因子は生活細胞に代表的
な容量分布内に含まれる細胞の数である。致死的なγ線
照射を用いる時、細胞の死を示す「生活」ピークからか
す領域への「鮮明な」移行は存在しないことが発見され
た。これよりはむしろ生活ピークが左方へ崩れ、また生
活及び非活性細胞間の明白な分割線は存在しなかった。
正味の効果は、正常な種に対するより高い・投与量での
結果が、より低い投与量に露呈された放射線に敏感なA
−T種に対してここに示すのと同一であるということで
ある(第5図の下の図)二連続曲線、かすの領域から照
射の不存在下における生活細胞によって占有された領域
まで。そのような状態において、生活及び非活性細胞間
の分割に対して適当な選択が何であるか不明確であり、
得られる生活細胞数はこの分割線の位置に非常に影響さ
れる。A−T異型接合体積を表わす第5図の中央の図に
おいて、中間的な影響が明らかであり、しかし正常の種
に関して適当な分割点の選択が明白となる。
殆んど又は全熱アウトーグロウス(out −grow
th)の起こらない比較的高いイオン化照射投与量にお
いて、これはこの方法を種間の死亡割合における可能な
差異と関連した因子を検討するのに利用ることを効果的
に排除した。しがしながらこれらの研究は、細胞が死亡
した時比較的迅速に溶解するということを示唆する。
MCA生活細胞の計数は、「グロウーバック」(生活活
性細胞の正味の増加)を決定するために、第5図の上の
2つの事例に対するような低照射への露呈及び有効な程
度において依然効果的に使用できるが、それはそのよう
な環境下において、簡単なコウルター計数機での分割数
よりも更に複雑なことを正当化するだけの認めうる利点
を提供しない。本発明のグロウーバック分析において、
コウルター粒子計数機出力に連結したマルチチャンネル
分析機によって決定され°る如き「生活細胞ピーク」で
の細胞数から並びに直接的なコウルター計数機での細胞
分割線から、Nt/No決定の相対的な放射線敏感性を
経時的に決定するために比較を行ない、図にプロットし
た。照射してない細胞の場合又は低γ線露呈において、
MCA線はコウルター計数機線より僅かに上であった。
高い露呈(示す期間においてグロウーバックが明白でな
い場合)においてはこれらの位置は逆であった。即ちM
LA法はグロウーバックをする1つの種と与えられた投
与量においてしない他の種との間(例えば第2図対第3
図における或いは第5図の正対下の場合における如く、
正常な種とA−T患者からの種との間)に関しコウルタ
ー計数機法よりも限られた程度の改良された区別を提供
するけれど、これらの相違はとにかくどうすることもで
きず、MCA法の生活細胞数の決定への適用は保証され
ない。同一の結論は、正常な種より低速度であるが「グ
ロウーバック」する投与量において適度に放射線に敏感
な表現型にも当てはまる。MCA解析で決定したグロウ
ーバック比はコウルター計数機に由来する比に対するそ
れと同様の分析線を提供するはずである。
しかしながらMCAで測定した細胞容量の分布は、放射
線応答を評価すべきリン7オブラストイド細胞培養物の
相対的な「健康」を評価するのに非常に有用であること
がわかった。本発明者の発見した種のMCAによる測定
値の右への広がり及び移行は生長の混乱の最も早期の徴
候である。
死亡した細胞が溶解するということを示唆する、従って
直接的なコウルター計数機による分割線の、生活細胞に
関連するものとしての利用を支持する更なる証拠は活性
染料トリパン青を用いる研究に基づいた。イオン化照射
の細胞毒性の影響を研究するためにこの分析法を利用し
ている研究所は非トリパン青染色(即ち生活)値だけを
報告しているようである[チェノ(Chen)ら、19
78年;りo −7(T arone)ら、1984年
]、r死亡した」細胞数(即ち非生活のトリパン青染色
細胞)についてのデータは不思議に存在しない。本研究
の初期において、トリパン青(TB)法t−1現在開発
した方法と平行に研究した:本発明者の研究では、TB
染色及び非染色細胞の頻度を数えるために特別な注意を
払った。
生活細胞数(非TB染色)を用いることにより、正常及
びA’−T種間の容易な区別が急性γ線露呈後に可能で
あった。非生活細胞数の決定はこの点に関して無駄であ
る。例えば与えられた培養物に対して照射した及び照射
してない細胞間の差は普通殆んど又は全熱明白でなかっ
た。TB染色細胞の蓄積は大きくは培養における時間の
関数であるように見えた。他の実験において、非染色細
胞の実質的な減少が起こるように非常に致死的な露呈を
利用した場合、TB染色細胞の増加はこれらの相違を説
明するにはかなり不十分であることが説明された;これ
はこの活性染料を排除することを止めた細胞が迅速に壊
れ又は崩壊するという結論を支持するものとして理解し
た。
グロウーパック分析の外観 本発明者は、比較的高い60COr線投与量に露呈した
培養物においてコウルター粒子解析機での減少した計数
によって決定される如きリンフオブラストイド細胞の死
が限界速度に達するように見えるということを観察した
。12Gy又は50Gyに露呈した培養物の間では死亡
速度の差が本質的に明白でないことがわかった。細胞が
とにかく死ぬ運命にあるならば、それより数倍死滅させ
ても、それは(用いる基準により)より速く死亡するよ
うに見えない。再生的生存に影響されるために必要とさ
れる投与量の考慮から及び第1図に示すような「再構成
」の実験から、この限界速度は実際の目的に対して、初
期の細胞数の〉99%が不活性化される露呈において明
白になるように見える。
この見かけの細胞数の減少は(前述したような)溶解に
帰せられるように思われ、凡そ指数的な動力学を伴って
起こる。正常な細胞の再生も指数的に起こる。細胞の中
間的な数が生存している照射した細胞個体群において、
(照射しない対照個体群における速度と比べて)減少す
るが、指数的な「グロウーバック」の実質的な期間は照
射した個体群に存在する(参照第2及び4図;4Gy慢
性γ線照射に対する曲線)。これは大きな部分が2つの
相対する因子、即ち露呈された細胞における遅れ時間後
の、最初の露呈を生き抜いたものの分裂による増大する
細胞数及びコウルター計数機分割線からの、多分溶解に
よる死亡細胞の消失に基づく減少する細胞数、の正味の
結果であるように見える。しかしそれはこれほど簡単で
ない。観察された応答が丁度上述した因子によるならば
、グロウーバック町線は生活細胞の大部分がその個体群
中で形成されるから培養の継続と共に漸次鋭くなること
が予想されるであろう:これは照射してない及び致命的
に照射した細胞を異なる割合で混合した第1図に示す種
類の、本発明者が行なった再構成実験においである程度
まで明白である。本発明者が発見したものは、死亡細胞
(又は死の運命づけられた細胞)は未だに完全に理解さ
れていない具合に生長媒体を「消費しつくシ」、そして
(最終細胞数に関して及びそれより程度は小さいが生長
速度それ自体において)細胞の生長を支える栄養媒体の
量を減少させるということである。
この影響は(データに示しないが)投与量依存性である
ように見える。更に照射露呈によって生じるかも知れな
い初期の分裂の遅れは起こり(ゲル支持媒体中に懸濁さ
れた照射した細胞において顕微鏡的に観察される)、斯
くして第1図に示す種類の混合実験は初期生存推定値を
補正するのに用いるには適当でないかも知れない。
急性γ線照射はA−T同型接合体であるが、異型分であ
る オキシア(oxia)における急性γ線露呈はリンフオ
ブラストイド細胞における過敏性放射線応答をA−T異
型接合体積(GM3382;第6図)から引き出すのに
不適当であった。これはそのような供与体からの培養し
た皮膚線維芽細胞に対する場合にも当てはまる[パター
ソン(P aterson)ら、1985c(正損):
その第1図);オキシアにおいて、長々としたγ線の投
与は、この特に適度に放射線に敏感な準群の、グロウー
バック分析(参照、第2及び4図;第1表)による及び
線維芽細胞を用いるコロニー形成能力分析の存続[パタ
ーソンら、1985c(正損)、その第3及び4図1に
よる検知に対して必須のように見える。
慢性的な種々のγ線投与量における正常対A−T種 正常及びA−T種の放射線敏感性間の、慢性γ線露呈時
における区別は第2及び3図の4Gyにおいて明らかで
あった。急性露呈に対して上述したように、ある範囲の
慢性γ線投与量も正常及びA−T種間の放射線敏感性の
差を定義することにおいて有用であることについて検討
した。正常種GM1056A及び2つのA−TIIGM
O717AとGM3189間のグロウーバック応答にお
いて、多くの試験した慢性γ線投与、即ち2Gy。
4Gy、及び6Gyのいずれについてもはっきりしt;
区別が明白であった。更に2つのA−T種の応答はすべ
ての投与量において著しく似ており、そして反復の測定
は良好な再現性を示した。
A−T種GM3189を見かけた上正常なGM2184
A種に対して、高LETイオン化照射(14M e V
中性子)での処置後のグロウーI(ツク応答に対して試
験したところ、これはA−T細胞系統が対照と比べた時
敏感なグロウーバツク応答を有することを示した。
使用(即ち慢性露呈)が正常の、中間の及び非常に高敏
感性の種の同定を可能にするということを示す。見かけ
上正常な個体からの2種(GM2184A及びGM10
56A) 、AT患者からの2種(GM3189及びG
M2782) 、AT保持者からの1種(GM3382
)及びロバーツ症候群患者からの1種(R20)を含ん
でなる一連の培養物を、「実験の材料と方法(E xp
erimentalMaterials  and  
Methods) Jに記述される如き慢性照射手順を
用いる処置のために準備した。
各培養物の処置した試料を4Gyの4°COr線に慢性
的に露呈した。後処理及び計数は前述した通りであった
。明らかにそのような個体からの培養した線維芽細胞の
慢性的生存に基づいて中間的な敏感性が予想される系統
(GM3382及びR20)は正常及び過敏性の系統の
双方から区別できた。
第2〜4図に示す結果は、減少した投与速度のグロウー
パック選別分析で得られるデータは、慢性対急性γ線照
射に対する応答に関して、種間のいくつかの有益な比較
を可能にさせる。
正常な種(参照第8図)は投与の延長に帰せられる投与
改変係数22を示す(即ち与えられた程度の影響(即ち
与えられたGBR値)を達成するには、慢性γ線養生法
の場合、急性γ線露呈を用いる場合に必要とされるより
も約2倍の投与が必要である)。この数少ない投与の延
長に及ぼす影響は、本発明者の応答因子(即GBR)が
照射した細胞の、イオン化照射で誘導された損傷からの
補修/回復能力を反映するという強力な論証である。こ
の比はコロニー形成能力分析(パターソンら、1985
c)において正常な供与体からの培養した皮膚線維芽細
胞で観察される投与速度比(D、。慢性÷10..急性
)にぴったり近づく。
A−T異型接合体積(GM3382)は、正常種の応答
に比較して、慢性露呈(第7図)に敏感であるが、急性
露呈(第6図)にはそうでない。
GM1310及びGM1954のような種は、急性及び
慢性γ線照射の双方において敏感であり、そして見かけ
上正常と比べて同程度に見えた。これはこれらの種にお
ける放射線敏感性がA−T異型接合体の明示と異なった
基準を有することを示す。正常種(第8図)と同一であ
る等しい影響を達成するために必要とされる慢性対急性
γ線投与に関する投与改変係数2はこれと矛盾しない。
GM1310/GM1954種の応答に関しては、急性
及び慢性γ線露呈曲線の双方が正常種よりも鋭い投与応
答を示す;この検知にはいくらか高い(即ち>4Gy)
投与量を用いることが有利である。
低対高LETイオン化照射の影響の予備的比較は可能で
ある。本発明者の方法は高LET照射の死滅におけるよ
り大きな効果を示す。代表的な正常種に対する急性γ線
、慢性γ線、及び14MeV中性子までの急性露呈時の
投与量効果曲線(グロウーバック比対イオン化照射露呈
)を第8図に示す。相対的な生物学的効果(ここでは急
性γ線とした参照照射と同一程度の効果を達成するため
に必要とされる試験照射の投与量の比)は14MeV中
性子の細胞毒性効果に対して約2%であっIこ 。
グロウーバック分析の有効性 要約すると、本発明者は正常なリンフォブラスト種と比
べての「グロウーバック」決定の統計学的再現性を示し
且つA−T種での供与体の放射線敏感性を同定するばか
りでなく、更に下記の多くの他の方法において本発明の
応答因子(グロウーバック比)の適当性を確立した: l)投与延長の付加的効果の例示。
2)[適度に放射線敏感性の」種例えばa)ロバーツ症
候群患者(第4図:第1表)、b)慢性γ線照射(第4
図及び第1表)時の、急性投与(第6図)時ではないA
−T異型接合種。
これは皮膚の線維芽細胞種を用いて観察されるもの(パ
ターソンら、19850)と同一の応答である、 C)急性γ線(第6図)及び慢性γ線(第7図)の双方
に敏感な種GM1310゜この供与体からの線維芽細胞
は急性γ線に対して異常な敏感性を示すこEが示された
(参照マイヤーズ及びゲントナー、1掲)。
3)高LET照射の死滅におけるより大きい相対的な生
物学的効果の例示(第8図)。
4)A−Tの、急性露呈における正常種と比べてのより
鋭い投与応答。
大きい正常の対照シリーズに対する必要性試験管内選別
分析における大きい正常の対照シリーズに対する必要性
は、固有の生存の多様性のために多くの研究者によって
繰返し強調されてきた。グロウーパック分析のこの発育
相に用いた比較的小さい対照シリーズは、この発育相で
試験した6つの身かけ上正常な種の範ちゅうの中から、
急性γ線試験(第6図)及び慢性露呈(第7図)の双方
により放射線に敏感に見えるGM1954に対する増大
した放射線敏感性の明確な寄与を(例えば)支持するこ
とが意図されなかった。
検討下の各細胞系統を用いる多数の繰返し実験に対する
必°要性も強調されるべきである。
急性露呈試験を含まれることは、それが放射線に敏感な
慢性γ線応答がA−T異型接合体形の応答を反映し或い
は何か他の遺伝子的異常性を示すかどうかを区別するこ
とを可能にするから推奨される。
過敏性を定義する際の大きな問題は、正常な応答を構成
するデーターの基礎が驚くほど限定され、多くの照射後
の生存解析が何かの遺伝子的変調と関連した種について
行なわれるということである。
本発明者はここに、二重ブラインド(blind) ’
19件及び均一な工程を用いることにより、表向きは正
常な個体投与体からの270の異なる種における放射線
応答の分布の決定を報告する。本発明者は本選別におい
て急性及び慢性のγ線露呈法の双方を用いた。ガン患者
の個体群に基づく同様の研究からの予備的データも示す
。本発明者の結果は、正常な供与体の認めうる割合が試
験管内で試験した時に異常な放射線敏感性を示すという
こと、並びにこの特性が発達するガンの正常より高い可
能性を指示するように見えるということを示唆する。
見かけ上正常な供与者に由来する270のリンフオプラ
ストイド細胞系統種は次のものを含んだ:194はカナ
ダ原子エネルギー社のチョーク・リバー・ニュークリア
研究所の異なる従業員(「原子放射線作業員」)がすす
んで供与した血液試料から発育させた; 21 (GM
種)、即ち「見かけ上正常な」供与体に由来するものは
、ヒユーマン・ジエネテイツク・ミュタント・セル・レ
ボジトリ−(HGMCR)から購入した:そして55は
、キング・7エイザル・スペシャリスト・ホスピタル・
アンド・リサーチ・センター(K ing  F ai
sal  S pecialist  Hospita
l  and  ResearchCenLer%R1
yadh)の中間B、P、スミス(Smith)及びM
’、 A、 ハンナン(Hannan)によりサウジア
ラビャの運転免許申請者から発育させた。
リンフオブラスイド細胞系統を発育させるために用いた
基本的な方法は記述されている(グリツク、正損)。A
−T (同型接合体)をもつ人間からの11種はHGM
CRから購入した。本発明者の確立したガンの特許種は
オタワ及びロンドン(オンタリオ州)のレジオナル・キ
ャンサー・クリニクス(Regional  Canc
er  C1inics)の仲間によ−て供給された血
液試料に由来した。
これらの細胞を上述の如く培養し、そして監視し lこ
 。
細胞の照射。”Coγ線照射に対して2つの投与養生法
を用いた。「慢性γ線照射試験」はγ線セル150ビー
ム−ポート照射機(カナダ原子エネルギー社)中におい
て37°C下に0.003Gy/分の投与速度で供給さ
れる4Gyの全投与量を用いた。「急性γ線露呈試験」
はγ線セル200(カナダ原子エネルギー社)中におい
て2Gy/分の投与速度で供給してl 、7 Gyの全
投与量を用い tこ 。
グロウーバック分析法を適用し、そして簡単にはコウル
ター粒子計数機(コウルター・エレクトロニクス)を用
いて照射してない(対照)及び照射した細胞に対する再
生長曲線を作った。照射した曲線の、対照の再生長曲線
に対する指数部分(△log/時)の曲線の比はグロウ
ーバツク比(GBR)を与え、これを本発明者は放射線
応答の推定量として使用した。この比を用いる時には、
異なる種間の生長速度の固有の相違に対して、補正した
。ここに提示するGBRは予備的であり、与えられた投
与量供給法に対して各種に関して行なったすべての決定
の重味をかけてない数学的平均を表わす:更に詳細な解
析は進行中である。
r正常な」固体群の異常な放射線応答に対する選別具な
る見かけ上正常な供与体に由来する270のりンフオブ
ラストイド細胞系統に対して、放射線応答の分布(GB
Hの連続した0、04ずつの増加内に含まれる全応答の
パーセント)を第10図(上の図)に示す。この場合に
は慢性γ線照射法を用いて「ブラインド」分析もした。
この図に挿入された線分は応答の25〜75百分位数を
表わす。これは投与改変因子=1.4(この値は正常な
種の投与量に対するGBHの曲線に由来)に同等の範囲
を包含する。分析した全数のある12%を表わすはっき
りした種の単組はこの分布の左側において明白である。
これらは正常種と一緒にブラインド分析した11のA−
T種(第1O図、中央の図)に対する放射線応答分布内
に入る。約0.08〜0.180GBRを表わす種の更
なる7〜8%はより少ないが、依然認めうる放射線敏感
性を有する。応答の大部分(〜80%)は0.18のG
BR以上の広い範囲に広がる。
第11図の上及び中央の図は急性のγ線照射試験を表わ
す。それ以外はそれらは第1O図に対応する。ここに明
らかに過敏性の型組は全応答のある5%をなすようであ
る。この準組のすべての種は慢性炉底試験を用いる応答
の過敏性の組に含まれている。
異常な放射線応答に対するガン患者の個体群の選択 本発明者は新しく提示された非選択性のガン患者に由来
する種の放射線応答の同様の研究も行なった。今日まで
確立された種のうち27を分析した。
結果を第10図の下の図(慢性露呈試験)及び第11図
の下の図(急性露呈試験)に表わす。
慢性露呈試験において、過敏性応答の割合はガン患者種
の場合に、見かけ上正常の個体群と比べて顕著に多かっ
た(第1O図の上の図を下の図と比較)。見かけ上正常
な分布の25百分位点(GBR<0.18)を、「放射
線敏感性」と「より放射線耐性」の応答間の分割点とす
ると、2つの分布間の相違は非常に有意である(P<0
.05)[2試験;p アミテージ(Armitage
)、医学研究における統計法(statistical
 Methods in Medicat Re5ea
rch)、ウィリー社(Wiley 、 New yo
rk)、1971年)。
本結果は、リンフオブラストイド細胞が固有の過敏性を
示す人間が残りのものよりも新生物を発育させる約4倍
の増大した危険状態にあるということを示唆する。これ
はGBR=O,l 8を適当な分割点として用いること
により次のように誘導することができた。
a)過敏性応答に対して、ガン患者の、「正常」に対す
る応答の比は2,3である(64/270の正常な応答
に比してl 5/27のガン患者の応答); b)より耐性の応答(即ち0.18より大キいGBR)
の場合、ガン患者の「正常」に対する応答の比は0.5
8である(見かけ上正常な供与体の個体群における2 
06/270の応答に対してl 2/27のガン患者の
応答)。
C)それ故に培養細胞が過敏性応答を示す供与体におけ
るガンの相対的危険性は、培養した細胞がより大きい放
射線耐性を示す供与体の残りにおけるよりも4倍(2,
3+0.58=4)大きい。
見かけ上正常な個体群におけるGBRの供与体年令に対
するプロット(図示してない)は、異常な放射線敏感性
応答の割合の、供与体年令の増大に伴う変化を何も示さ
ない。この分布はガン患者の供与体に対する年令の範囲
にも及ぶ。
急性γ線照射試験も、高い放射線敏感性又は「低い正常
の」応答の正常の個体群に比べて、ガン患者の場合によ
り大きい割合を示す。
この比較的迅速で、安価な選別分析の、見かけ上正常な
人間からの種の大きい個体群への適用は、モデルのガン
勝ちな、放射線敏感性変調のA−Tに対する同型接合体
と関連した11の種に対しての応答の範囲と比較するこ
とによって明らかなように、実質的な割合が高放射線敏
感性応答の明白な準群を形成するということを示す。A
−T放射線応答の全範囲(第1O及び11図の中央の図
)を放射線過敏性を定義するためにとるならば、正常な
供与体からの種の応答のある4分の1が両試験に含まれ
る。これらの数は疫学的研究の結果と一致しないことは
ない。約2千の連続的な確かめられたガンの立証を含む
米国の研究において、約6%は遺伝的なガンと矛盾なく
、そして更なる18%は家族的集団を示した(基準とし
て同一部位がガンにかかった2人又はそれ以上のl親等
の親戚の存在を使用)。
非常に放射線敏感性(AT同型接合体程度)の比較的高
割合、少なくとも5%(急性試験)〜12%(慢性試験
)は、A−Tが生命誕生の0.0003〜0.0011
%にすぎない頻度で起こるから特に顕著である。A−T
の同定を助ける多面発現効果がイオン化照射過敏性を特
に取り扱うものを殆んど又は全然有さないということが
あるかも知れない。これらの観察された過敏性応答も、
A−T保持体を含まないように見える。斯くして本発明
者の得たすべてのA−T異型接合体放射線応答は正常の
範囲の25百分数以上ずっとが入る。
更に試験管内での過敏性応答はガンを発育するという正
常より大きい可能性を示すように見える:これらの応答
は対照個体群に比べてガン患者からの種の個体群にかな
り多い。イオン化照射への又は放射線類似試剤への環境
的露呈がこの見かけのガンの傾向の原因になるかどうか
は公知ではない。全体的に、細胞が試験管内で過敏性を
示す供与体は残りの多数(〜75%)よりもガンを発育
する危険性が4倍大きいように見える。それ自体認めう
る範囲の応答に及ぶ後者の群が中間的な放射線敏感性の
種を含むこと、並びに新生物の中間的な危険性と関係の
あることが示されるならは、危険の割合は更に高くなり
うる。
本発明者は第10及び11図から、慢性露呈試験養生法
が殆んど凹界的に用いられている種類の急性露呈試験よ
りも、過敏性応答、及びそのような応答と関連する新生
物の過度な危険性を定義するのに非常に有用でありうる
と結論する。
慢性及び急性露呈試験の双方において最大の放射線敏感
性の種類に入るガン患者の1人は26Gyにすぎない放
射線治療に対して激しいおう吐反応を示し且つその処置
を停止しなければならない婦人であった;即ち本発明者
の分析は逆の放射線反応に対する予知指示法としても十
分に役立ちうる。多分更に重要なことには、この早期に
終了した処置が腫瘍の抑制に非常に効果的であることが
わかり、今までにこの腫瘍種に対してオタワ・キャンサ
ー・クリニックで見られた最も迅速な退行の1つとなっ
た。本発明の放射線応答の測定は、事実この患者が彼女
の細胞の、そのような損傷を処理する能力に比して非常
に攻撃的な露呈を受けたことを示唆し、これは個体の放
射線敏感性に基づいて予知される「あつらえJの処置の
悪感がより効果的な腫瘍の処置手順の開発を可能にする
ということを示す。個体群における現存のかなりの変化
を見ると、1つの基準での処置は放射線治療に供される
すべての患者に対して適当であると思われない。本発明
者のデーターは現在の放射線治療の悪感が過敏性応答に
より偏らせうるという示唆を支持する。これに基づけば
、より放射線耐性の人間における腫瘍の処置は準最適と
なりえよう。
例えはその腫瘍細胞における放射線耐性及び修復の向上
が不成功な放射線治療の結果と関連するという証拠か頭
や首のガンの患者に対し存在する:本発明者はこれらの
異なる腫瘍細胞の応答が本発明のような分析で測定され
る如き患者の異なる固有の放射線敏感性を反映する(参
照、第1O図、下の図)ということを示唆する。斯くし
て本計画の直接的な目的は出来ればガンの防止が達成し
うる場合を示すことであり、本分析の適用は同様にガン
の処置に対しても改良された方策を支援しうる。
最近本発明者は試験管内において他の非常に放射線敏感
性のガンの患者の応答を得た。この人間は第1O又は1
1図における選択してないガンの患者の結果には含ませ
なかった。この供与体は8回に分けた単に20Gy後の
放射線治療に著しい反応を示した胸ガンの患者であった
。試験管内での過敏性と生体内での顕著な放射線反応と
の間のこれら2つの場合の一致は、本発明者の選択分析
における低GBRが確かに供与体の増大した放射線敏感
性を反映するということを強く示す。
般に放射線保護において及び職業的な健康保護において
、人間の潜在的な露呈と関連した危険の制御は露呈の抑
制により達成される。ここに呈示するデーターは、少く
とも放射線保護の目的の場合、露呈は危険に対する完全
に適当な予告となりえないことを示す。「等しい露呈−
等しい危険」という概念は、主張しうるようには見えな
い個体間の均質な応答を仮定する。しかしながらこの知
識゛で武装して且つこれを又は同様の選別分析を用いて
、改良された保護を達成するだめのいくつかの新しい方
策が明らかになった。これらは(a)各人を適当に等し
い危険に置く(即ち各人を同一の程度まで保護する)た
めに固体の許容しうる露呈の限界を変え、ること;(b
)固体群中のより敏感な/感性の人間の応答に保護の基
礎を置くこと;(。)より感性でありうるものの潜在的
な露呈を最小にすること、を含む。この後者の方法は、
現在の露呈限界を用いてさえ放射線保護の正味の利益を
もたらすように見え、また最も用心深い中間処置過程で
ありうる。
由来、前者は明らかにDNA二重ら線の損傷を引き起こ
す試剤に対する過敏性と関係する1の位置或いは細胞系
統の割合の、勾配比の範囲に対するプロットの位置は明
らかに勾配比範囲の下端であった。平行な組の結果は、
ガンを有する又は有していた供与体に由来する33の系
統を用いて得た。
今日まで研究した数は少ないけれど、勾配比の分布はよ
り大きい敏感性の程度(勾配比の範囲の下端)の方向へ
移行するように見える。
見かけ上正常な固体の76種に見出されるDN八へかけ
剤ミドマイシンCに対する敏感性の範囲に関する検討を
行なった。(上に機運した)露呈養生法は本発明者がこ
の試剤に対して開発した「慢性」露呈を表わす。通常の
急性(1時間処置)露呈養生法を用いる場合、モデル種
における敏感性を検知するのに顕著に少ないレゾリュー
ジョン(resolution)を用いた。非常に広い
敏感性の分布が明白であった。モデルのガン勝ちな種[
ファンコニ(Fanconi)貧血及び血液症候群をも
つ患者にインターリューキン−2で刺激した白血球を、
急性速度でガンマ照射の0.1.1,2又は4Gyに供
した。第9図はそのような照射の、刺激した白血球に対
する結果を示す。2Gy又はそれ以上の急性投与量にお
いて、グロウーバツク応答に明白な影響が示され、これ
はそれより高い4Gyの投与量において更に明白に示さ
れた。
末梢血液のリンパ球はグロウーバック分析に特に有用で
あることがわかった。この細胞は得るのが容易であり、
試験は非常に迅速に結果を与えた。
これは費用のかからないことに加えて、試験が患者にと
ってより直接的な利益ともなることを意味する。
提案された選別分析 個体の、可能性のある毒性試剤に対する感性を評価する
ためにグロウーバック分析を用いることの方法は、 (a)個体から細胞試料、例えば末梢血液白血球を取り
; (b)細胞試料の準試料に対しく処理後及び対照を用い
て)グロウーバック応答を行ない;そして(c)試験す
べき個体からの細胞試料のグロウーバツク応答を、複数
の参照細胞種に対して得た同一の処理に対するグロウー
バツク応答のライブラリーと比較して、個体が異常に感
性又は耐性であり或いは「正常な」応答を示すかどうか
を評価する、 ことを含んでなる。
この方法はガン患者を、照射又は化学品、或いは両方で
処置するのに特に有用であるはずである。
今や副作用を最小にしつつ、治fFK装置を最大にすべ
く投与量を適切にすることができる。過去では投与量は
患者から取った細胞試料についてよりむしろ患者につい
て試行錯誤による特別な患者の、正常の投与量より高量
で接種する感性又は能力に見合っただけである一般に患
者に効果的であることがわかった量の実験的な且つ歴史
的な基準に基づいて決定されてきた。
ガンの処置に対する候補者の細胞試料を本発明の方法に
供することができ、そして得られた結果を用いて患者に
ぴったり合った処置養生法を推奨する。処置する医者が
必要とする情報は患者が提案される処置に異常に感性が
あるかないかである;もしあるならば、投与量は対応し
て減少させるべきである。勿論患者が提案された処置に
対して異常なほど耐性があるように見えるならば、増大
した投与量を用いることができる。
グロウーバック法のガンの治療における利用試験管内分
析で測定される如く治療に供給される照射又は化学品に
よる傷害に対する個体の応答の固有の相違は、個体のガ
ン組織又は細胞の〜処置養生法に対する生体内応答によ
って反映される筈である。異なる患者間の放射線治療及
び化学治療に対する種々の応答は通常現在では臨床的に
推定される。投与量は今や考慮中の敏感性を用いて計画
されないけれど、時に投与は患者の処置に対する応答に
基づいて粗く調整される。処置前に個体の治療剤に対す
る敏感性を評価するためにグロウーバック分析のような
分析を用いると、改良された処置養生法ができよう。こ
の早い時期の例は、最近A−T同を接合体を、減少した
投与量において放射線治療で成功裏に処置したことであ
った。
A−T同型接合体は、本発明者の放射線敏感性分析にお
いて極端な敏感性を示し、年令に合った対照個体群の数
百倍のガンの危険性に直面することが知られている。
他の有用性 本グロウーバック法は、(a)作業者がその仕事の過程
において露呈されるいずれかの遺伝子毒性試剤に敏感で
あるかどうかを見るために及び(b)仕事の候補者を補
償及び他の目的に関して素因選別に供するために、危険
な状態の作業員の職業的選別の手段として用いるのに有
用である。
本方法の1つの利点は、個体に由来する細胞の処理及び
応答によって測定される如き個体の応答を分析しうると
いうことである。存在するならば投与改変係数を決定す
ることができる。例えば特別な遺伝子毒性試剤で誘導さ
れた損傷に対して異常に効果的な細胞修復系を有する個
体は、個体群の他の個体と比較した時あったとしても慢
性投与量において殆んど違わない細胞の対照及び処置試
料のグラフにした生存勾配を有するかも知れないが、同
一試剤の急性投与量において通常からはずれてないグラ
フにした生存勾配を示す。これに対して欠陥の細胞修復
系を有する個体は慢性投与量での細胞の応答によって区
別することができる(そして急性投与量での細胞の応答
によってはそのように区別しえない)。勿論、上述のこ
とは、十分な数の個体が選別されて基本の個体群の応答
の平均及び変化の尺度を提供するということを推定し且
つ必要とする。
多くの環境下に(災害を除く)、危険な状態の個体は遺
伝子毒性試剤の急性投与量よりむしろ慢性投与量に露呈
されている。それ故に特別な遺伝子毒性試剤に感性のあ
る個体群中のものを区別する本試験の能力は、そのよう
な遺伝子毒性剤が職業上の危険物をなしている工業にと
って特に有用である。
公知の毒性試剤に対しである範囲の感性を有する種を含
む一組の参照細胞種と組合せてのグロウーバック分析は
、予じめ試験してない又は新しい及び潜在的に有毒な試
剤或いはそのような試剤の組合せ物を選別するために使
用することができる。
この方法において、予じめ知られていない環境的危険物
が浮び上り且つそのような可能かも知れない危険が回避
される。
上述の他に、グロウーバック分析は、遺伝子的変調を受
ける機作を研究する際に、潜在的な科学的及び技術的利
点がある。それはイースト菌のような単細胞有機体を含
めて細胞試料を採取することのできる有機体の細胞修復
機作を研究するために゛も使用することができる。
第  I  表 いくつかのリン7オブラストイド細胞系統に対する4G
yの60COr線に慢性露呈した後の[グロウーバツク
分析」これらの因子は第2.3及び4図に示したデータ
に由来する。
GM2184A GM1056A M3189 0M2782 M3382 正常 正常 A−T同型接合体 A−T同型接合体 A−T異型接合体 ロパーツ症候群 0.01403 (LO1446 0,01106 0,00722 0,01194 0,01019 0,00842 0,00736 −0,00126 −0,00110 0,00362 0,00146 0,600 0,544 −0,114 −0,152 0,303 0,143 生長又はグロウーバック直線の指数部分を用いての△l
og+o(Nt/No)−△L、単位ハ時−1である。
(2)照射した個体群のグロウーバンク応答の指数部分
の勾配を、前述したようにその種の照射してない(対照
の)個体群に対する勾配で割ったもの。
本発明の特徴及び態様は以下の通りである=1、有機体
の潜在的に毒性の試剤に対する感性を決定する際に (宜)対照試料及び該有機体に由来する細胞からの処理
試料を準備し: (ii)  この処理試料を該潜在的に毒性の試剤と接
触させ; (ii)  工程(■)の後に、処理及び対照試料の細
胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけの
数を評価し:そして (iv)対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの数の
変化を経時的に比較することにより、該有機体の該潜在
的に有毒な試剤への感性の尺度を決定する、 ことを含んでなる有機体の潜在的に有毒な試剤への感性
を決定する方法。
2、該潜在的な毒性試剤が(a)遺伝子毒性試剤、又は
(b)細胞の生長又は生活力を妨害する試剤である上記
lの方法。
3、該潜在的に毒性試剤がイオン化照射又はDNAを変
えうる化学品の形態である上記lの方法。
4、該化学品がアルキル化剤である上記3の方法。
5、感性の尺度が分裂する細胞のグロウーバックの相対
的速度を反映する対照及び処理試料のグラフにした生存
勾配によって表わされる上記lの方法。
6、感性の尺度が刺激されてないリンパ球の相対的な死
亡速度を反映する対照及び処理試料のグラフにした生存
勾配によって表わされる上記lの方法。
7、(v)  有機体の感性の尺度を、参照固体群にお
ける同一種の他の個体有機体の感性の尺度に対比し、こ
れによって該有機体の潜在的に有毒な試剤に対する相対
的感性の尺度を得ることによって、該有機体の該試剤に
対する、同一種の他の個体有機体の該参照個体群と対比
しての相対感性を決定し又は診断することを含んでなる
上記lの方法。
8、少くともvgl及び第2の成分を含んでなり、但し
このggl及び第2の成分は別々の容器に入れられ、該
第1の成分がそれぞれ別々の容器中に存在する少くとも
1つの参照細胞系統を含んでなり、そして該第2の成分
が各細胞系統の対照及び処理試料のグロウーバックに対
する少くとも1つの培養媒体を含んでなる試験対象物の
潜在的に毒性な試剤に対する感性の測定キット。
9、複数の参照細胞種をそれぞれ別々の容器中に成分と
して含んでなり、但し該参照細胞が少くとも1つの毒性
試剤に対する感性に関して予じめ試験されており、該参
照細胞種が有機体の個体群から試料採取された代表的な
個体の感性の範囲を反映するように、該参照細胞種間の
譲歩くとも1つの毒性試剤に対する感性に関して変化す
るように選択され、そして該複数の参照細胞種が該個体
群に予想される変化の範囲の代表となるのに十分大きい
、有機体種の個体群における個体の、潜在的に毒性の試
剤に対する感性の範囲及び程度を決定するための多成分
キット。
10、(i)  対照試料及び該有機体に由来する細胞
からの処理試料を準備し; (ロ)この処理試料を該抗新生物試剤と接触させ: (ii)  工程(i)の後に、処理及び対照試料の細
胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけの
数を評価し;そして (iv)  対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの
数の変化を経時的に比較することにより、該有機体の該
抗新生物試剤への感性の尺度を決定し;(V)  該感
性の測定から、該個体有機体の新生物の処置と適合しう
る該個体有機体に対する抗新生物剤の治療投薬量及び該
抗新生物剤の、該個体の有機体に及ぼす毒性副作用を決
定し、或いは該抗新生物剤の処置養生法を決定し又は監
視する、ことを含んでなる新生物を有する疑いのある個
体有機体に投与すべき抗新生物剤の治療投薬量を決定す
る或いは抗新生物剤の処置養生法を決定又は監視する方
法。
11、該個体有機体に対する治療的投与量において、そ
れが新生物旭理の生存速度及び該抗新生物試剤のいずれ
かの毒性副作用からの死亡速度の間に最大の相違を生じ
させる凡その投与量である上記lOの方法。
【図面の簡単な説明】
第1図は0時間において生活対死亡細胞の異なる個体群
を含むリンフオブラストイド細胞の個体群に対するグロ
ウーバツク曲線を表わし;第2図は2人正常な人に由来
するリンフオブラストイド系統に対するグロウーバツク
分析を示し;第3図は2つのA−Tホモザイゴス・リン
フオブラストイド系統に対するグロウーバツク分析を示
し; 第4図は適度に放射線に感性があると予想される2種類
のリンフオプラストイド種、即ちA−T異型接合体から
の1種(GM3382)及びロバーツ症候群の患者から
の1種に対するグロウ7バック分析を示し; 第5図はコウルター計数機出力のマルチチャンネル解析
機の概要を示し; 第6図は6つの種に対する3 、OGy及び4.5ay
における「急性γ線」のグロウーバック比を示し: 第7図は4Gy慢性のγ線投与によって得られるグロウ
ーバック比を示し; 第8図は高L E T (14MeVニュートロン)イ
オン化照射の急性投与に対する並びに低LET(66C
Oγ線)イオン化照射の急性及び慢性投与に対するグロ
ウーバック分析における投与量一応答曲線を示し: 第9図はリンパ球を種々の量のγ線照射に供した後、イ
ンターリューキン(interleukin)  2で
刺激した該リンパ球について行なったグロウーバック分
析を表わし; 第1O図は慢性γ線照射選別分析で得られたグロウーバ
ツク比の分布を示し;そして 第11図は、急性投与であるが、そのはカバ第1O図に
示したものに対応する場合の結果を示す。 第3図 め4区 き1゛1)−ブロワ−八・ツク尾 チャンネル香3→ 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、潜在的に毒性の試剤に対する有機体の感性を決定す
    る方法であって、 (i)対照試料及び該有機体に由来する細胞からの処理
    試料を準備し; (ii)この処理試料を該潜在的に毒性の試剤と接触さ
    せ; (iii)工程(ii)の後に、処理及び対照試料の細
    胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけの
    数を評価し;そして (iv)対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの数の
    変化を経時的に比較することにより、該潜在的に有毒な
    試剤に対する該有機体の感性の尺度を決定する、ことを
    特徴とする方法。 2、(v)有機体の感性の尺度を、参照固体群における
    同一種の他の個体有機体の感性の尺度に対比し、これに
    よって潜在的に有毒な試剤に対する該有機体の相対的感
    性の尺度を得ることによって、該有機体の該試剤に対す
    る、同一種の他の個体有機体の該参照個体群と対比して
    の相対感性を決定し又は診断することを含んでなる特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 3、少くとも第1及び第2の成分を含んでなり、そして
    この第1及び第2の成分は別々の容器に入れられており
    、該第1の成分がそれぞれ別々の容器中に存在する少く
    とも1つの参照細胞系統を含んでなり、そして該第2の
    成分が各細胞系統の対照及び処理試料のグロウーバック
    に対する少くとも1つの培養媒体を含んでなる試験対象
    物の潜在的に毒性な試剤に対する感性の測定キット。 4、複数の参照細胞種をそれぞれ別々の容器中に成分と
    して含んでなり、そして該参照細胞種が少くとも1つの
    毒性試剤に対する感性に関して予じめ試験されており、
    該参照細胞種が有機体の個体群から試料採取された代表
    的な個体の感性の範囲を反映するように、該参照細胞種
    間の該少くとも1つの毒性試剤に対する感性に関して変
    化するように選択され、そして該複数の参照細胞種が該
    個体群に予想される変化の範囲の代表となるのに十分大
    きいことを特徴とする、有機体種の個体群における、潜
    在的に毒性の試剤に対する個体の感性の範囲及び程度を
    決定するための多成分キット。 5、(i)対照試料及び有機体に由来する細胞からの処
    理試料を準備し; (ii)この処理試料を抗新生物試剤と接触させ; (iii)工程(ii)の後に、処理及び対照試料の細
    胞を栄養媒体中で培養し、次いで完全な細胞の見かけの
    数を評価し;そして (iv)対照及び処理試料の完全な細胞の見かけの数の
    変化を経時的に比較することにより、抗新生物試剤に対
    する該有機体の感性の尺度を決定し; (v)該感性の測定から、該個体有機体の新生物の処置
    と適合しうる該個体有機体に対する抗新生物剤の治療投
    薬量及び該抗新生物剤の該個体の有機体に及ぼす毒性副
    作用を決定し、或いは該抗新生物剤の処置養生法を決定
    し又は監視する、ことを特徴とする新生物を有する疑い
    のある個体有機体に投与すべき抗新生物剤の治療投薬量
    を決定する或いは抗新生物剤の処置養生法を決定又は監
    視する方法。
JP15847089A 1988-06-23 1989-06-22 潜在的毒性の試剤に対する有機体の感性の決定法 Pending JPH0246298A (ja)

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