JPH04211698A - 腫瘍細胞増殖阻害因子 - Google Patents

腫瘍細胞増殖阻害因子

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JPH04211698A
JPH04211698A JP3011950A JP1195091A JPH04211698A JP H04211698 A JPH04211698 A JP H04211698A JP 3011950 A JP3011950 A JP 3011950A JP 1195091 A JP1195091 A JP 1195091A JP H04211698 A JPH04211698 A JP H04211698A
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俊 小紫
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大介 内田
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な腫瘍細胞増殖阻害
因子に関する。更に詳細には、3T3細胞由来株化細胞
の培養上清から得ることができ、腫瘍細胞の増殖を阻害
する作用を有する新規な腫瘍細胞増殖阻害因子に関する
【0002】
【従来の技術】従来、抗腫瘍剤として化学療法剤、免疫
療法剤などの合成医薬品が広く用いられているが、一般
に特異性が低く副作用が強いなどの問題がある。これに
対して、組織培養細胞から多くの腫瘍細胞増殖阻害因子
が見出されておりこれらの因子は特異性が高く、副作用
が低い抗腫瘍剤になり得ると考えられている。このよう
な物質としては、例えばインターフェロン、リンフォト
キシン、ガン壊死因子(TNF)などが広く知られてい
る。また最近では、ヒト由来の線維芽細胞から得られる
腫瘍細胞障害因子(特開平1−148197号公報)、
ヒト由来肺癌細胞から得られる腫瘍細胞増殖抑制因子(
特開平1−187094号公報)などが報告されている
【0003】一方、Swissマウス胎児から得た細胞
から樹立された線維芽細胞様細胞株3T3細胞からもい
くつかの細胞増殖阻害因子が単離されている。即ち、例
えば、Natrajらは静止期の3T3細胞の細胞表層
から増殖阻害因子が得られることを報告しており〔Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,75,6
115−6119(1978)〕、またHarelらは
、3T3細胞の培養上清から分子量40kDaの増殖阻
害因子が得られることを報告している〔J.Cell.
Physiol.,119,101−106(1984
);ibid.,123,139−143(1985)
〕。しかしながらこれらの増殖阻害因子はいずれも腫瘍
細胞に対しては有意な阻害活性を示さないことが知られ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、3T3細胞
由来株化細胞の培養上清から得ることのできる蛋白質で
あって、腫瘍細胞の増殖を阻害する作用を有する新規な
腫瘍細胞増殖阻害因子を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、3T3
細胞由来株化細胞の培養上清から得ることができる蛋白
質であり、以下の性質を有する腫瘍細胞増殖阻害因子が
提供される: (a)   分子量 還元および非還元条件下におけるSDSポリアクリルア
ミドゲル電気泳動法による測定で、3,700±370
ダルトン; (b)   カラム特性 pH約7.4で陰イオン交換樹脂カラムに実質的に吸着
せず、pH約5.0で陽イオン交換樹脂カラムに実質的
に吸着する; (c)   生理活性 少なくとも、ヒト前骨髄性白血病細胞及びヒト子宮頸癌
由来細胞の増殖を阻害する活性を有する。
【0006】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子は以下のよ
うにして得ることができる。
【0007】 3T3細胞由来株化細胞の調製 Swissマウス胎児から得られる細胞から樹立された
線維芽細胞様細胞株3T3細胞の1種である例えばNI
H3T3細胞〔J.Virol.,4,549(196
9)〕から調製することができる。即ち、例えばNIH
3T3細胞を、ダルベッコ改変MEM〔Virolog
y,8,396(1959)〕とHamF−12〔Pr
oc.Nat.Acad.Sci.,53,288(1
965)〕との混合培養液であるDF培養液に血清を添
加して継代培養し、次いでインスリンなどのホルモンを
含むDF培養液で培養して増殖するクローンを得、この
クローンを更にDF培養液のみで培養し増殖するクロー
ンを得ることにより、目的とする3T3細胞由来株化細
胞を調製することができる。
【0008】培養上清の調製 3T3細胞由来株化細胞を、最初に血清を含むDF培養
液で培養し、細胞がコンフルエンスに達した時点で培養
液を除去し、更に一定期間血清を含まないDF培養液で
培養後、この培養液を除去する。次いで、血清を含まな
いDF培養液で、例えば、約96時間から約120時間
培養し、約96時間から約120時間毎に培養液を新鮮
な培養液に交換することによって、培養上清を収集する
。収集した培養上清を遠心分離することにより培養上清
を調製することができる。
【0009】腫瘍細胞増殖阻害因子の精製培養上清を、
限外濾過に付して分子量分画を行い濃縮する。次いで必
要に応じて塩析、透析に付す。
【0010】次いで、活性成分を含有する適当なバッフ
ァー溶液を、Q−セファロースカラム(ファルマシア)
、DEAE−セファロース(ファルマシア)などの陰イ
オン交換樹脂カラムに付して部分精製する。本発明の腫
瘍細胞増殖阻害因子はpH7.4で陰イオン交換樹脂カ
ラムに実質的に吸着しない特性を有する。従ってpH約
7.4で陰イオン交換樹脂カラムに付し非吸着画分を採
集することにより部分精製された因子が得られる。
【0011】本発明の因子は、pH約5.0で陽イオン
交換樹脂カラムに実質的に吸着する。従って、pH約5
.0で、S−セファロースカラム(ファルマシア)、C
Mセファロースカラム(ファルマシア)、TSK ge
l  CM−3SW(東洋ソーダ)などの陽イオン交換
樹脂カラムに付し吸着画分を採集することにより更に精
製された因子が得られる。尚、上記した陰イオン及び陽
イオン交換樹脂カラムによる精製は、必要に応じて適宜
それらの精製順序を変えることもできる。
【0012】次いで、更に、ヒドロキシアパタイトカラ
ムなどを用いた吸着クロマトグラフィー;TSK ge
l  CM−3SW、Penyl  15PW−RP逆
相カラムなどを用いた高速液体クロマトグラフィー等に
適宜付すことによって高純度に精製された本発明の腫瘍
細胞増殖阻害因子が得られる。
【0013】 腫瘍細胞増殖阻害因子の特性 以下に本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子の特性について説
明する。
【0014】(a)   分子量 還元および非還元条件下におけるSDSポリアクリルア
ミドゲル電気泳動法による測定で、3,700±370
ダルトンの分子量を示す。還元および非還元条件下にお
いて、分子量に変化がないことから1本鎖の構造を有す
る蛋白質である。
【0015】(b)   カラム特性 前記したように、pH約7.4で陰イオン交換樹脂カラ
ムに実質的に吸着せず、他方、pH約5.0で陽イオン
交換樹脂カラムに実質的に吸着する、という特性を有す
る。
【0016】(c)   生理活性 HL−60などのヒト前骨髄性白血病細胞、及びHeL
a細胞などのヒト子宮頸癌由来細胞に対して少なくとも
増殖阻害活性を有する。従って、本発明の因子は、白血
病、あるいは子宮癌などの固型癌の治療に有用である。
【0017】(d)   アミノ酸配列気相プロテイン
シークエンサーを用いた自動エドマン分解法による解析
の結果、以下に示す2つのアミノ酸配列〔(P−1)及
び(P−2)〕のうちのいずれかのアミノ酸配列を有す
る。
【表3】   1      2      3      4 
     5      6      7     
 8      9Val−Gln−Ile−Thr−
Lys−Cys−Ser−Ser−Asp−  10 
     11      12      13  
    14      15      16   
   17      18Met−Asp−Gly−
Tyr−Cys−Leu−His−Gly−Gln− 
 19      20      21      
22      23      24      2
5      26      27Cys−Ile−
Tyr−Leu−Val−Asp−Met−Arg−G
lu−  28      29      30  
    31      32      33   
   34      35      36Lys−
Phe−Cys−Arg−Cys−Glu−Val−G
ly−Thy−  37      38      
39      40      41      4
2      43      44      45
Thr−Gly−Lys−Arg−Cys−Glu−H
is−Phe−Phe−  46 Leu(P−1)
【表4】   1      2      3      4 
     5      6      7     
 8      9Val−Gln−Ile−Thr−
Lys−Cys−Ser−Ser−Asp−  10 
     11      12      13  
    14      15      16   
   17      18Met−Asp−Gly−
Tyr−Cys−Leu−His−Gly−Gln− 
 19      20      21      
22      23      24      2
5      26      27Cys−Ile−
Tyr−Leu−Val−Asp−Met−Arg−G
lu−  28      29      30  
    31      32      33   
   34      35      36Lys−
Phe−Cys−Arg−Cys−Glu−Val−G
ly−Tyr−  37      38      
39      40      41      4
2      43      44Thr−Gly−
Lys−Arg−Cys−Glu−His−Phe(P
−2)
【0018】
【発明の効果】3T3細胞由来株化細胞の培養上清から
新規な蛋白である腫瘍細胞増殖阻害因子が得られる。こ
の因子は、ヒト前骨髄性白血病細胞、ヒト子宮頸癌由来
細胞等の増殖を有意に阻害する活性を有する。従って、
白血病あるいは子宮癌などの固型癌等の治療剤として有
用である。
【0019】
【実施例】 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。 実施例
【0020】1.3T3細胞由来株化細胞の調製NIH
3T3細胞を10%牛胎児血清を含むDF培養液(ダル
ベッコウ改変MEM:HamF−12=1:1)で継代
培養した後、インスリン5μg/ml、トランスフェリ
ン5μ/ml、セレン酸塩  2×10−8Mを含むD
F培養液で培養し、増殖するクローンを得た。
【0021】さらに、このクローンより、DF培養液の
みで増殖するクローンを得、継代培養して株化した。得
られた株化細胞をNIH3T3−sfと命名した。培養
は、37℃、5%CO2 の気相下で行った。培養液は
3日毎に70%の新鮮培養液を交換する方法で行った。 継代は、培養細胞が、サブコンフルエンスに達した時点
で2倍に希釈する方法で行なった。培養液は、コンディ
ション  メディウム50%、新鮮培養液50%の比率
の培養液を調整して用いた。
【0022】 2.NIH3T3−sf細胞の無血清培養上清の調整N
IH3T3−sf細胞を、10%牛胎児血清含有DF培
養液を用い培養した。細胞がコンフルエンスに達した時
点で、この培養液を、除去し、PBS(−)で1回洗浄
した後、DF培養液で48時間培養した。この培養液を
除去し、新たにDF培養液で96時間から120時間培
養した。96時間から120時間毎に培養液を交換し1
00L収集した。収集した培養液は、遠心分離(200
0回転×10分間)を行ない上清を回収した。
【0023】3.精製 1)  Q−セファロースカラムクロマトグラフィー回
収した培養上清100Lをペリコンカセットシステム(
限外濾過膜システム、分画分子量1000)を用いて、
約50倍に濃縮した。さらに90%硫安飽和により塩析
し、8000×gで60分間遠心した沈澱を20mMト
リス・HClバッファー(pH7.4)に溶解し、同バ
ッファーに対し透析した。次に、予め同バッファーで平
衡化したQ−セファロースカラム(ファルマシア)(φ
5cm×5 cm)に添加し非吸着画分及び洗浄画分を
集めた。
【0024】 溶出条件は以下の通りである。 流速    8ml/min  分画    2ml/tube 溶離液    20mMトリス.HClバッファー(p
H7.4)
【0025】 2)  S−セファロースカラムクロマトグラフィー非
吸着画分のpHを酢酸で5.0に調整し、20mM酢酸
バッファー(pH5.0)で平衡化したS−セファロー
スカラム(ファルマシア)(φ2.5cm×6cm)に
添加した。活性成分は吸着し、次いで、20mMトリス
.HClバッファー(pH7.4)を用いて溶出するこ
とで活性画分を得た。
【0026】 溶出条件は以下の通りである。 流速    0.85ml/min  分画    4ml/tube 溶離液    20mMトリス.HClバッファー(p
H7.4)
【0027】3)  ヒドロキシアパタイトカラムクロ
マトグラフィー  FPLCS−セファロースカラムよ
り溶出された活性画分を酢酸でpH6.0に調整し、予
め20mM酢酸バッファー(pH6.0)で平衡化した
ヒドロキシアパタイトカラム(ペンタックスφ7.5m
m×10cm  旭光学)に注入し、非吸着画分を集め
た。
【0028】 溶出条件は以下の通りである。 流速    1ml/min  分画    1ml/tube 溶離液    20mM酢酸バッファー(pH6.0)
【0029】4)  TSKgelCM−3SW  カ
ラムクロマトグラフィーHPLC活性画分を酢酸でpH
5.0に調整し、予め5%アセトニトリル(CH3 C
N)含有20mM酢酸バッファー(pH5.0)で平衡
化したTSKgelCM−3SWカラム(φ7.5mm
×7.5cm  東ソー)に注入した。溶出条件は以下
の通りである。
【0030】 流速    1ml/min  分画    1ml/tube A)  20/mM酢酸バッファー(pH5.0)/5
%CH3CN B)  20/mM酢酸バッファー(pH5.0)/5
%CH3CN/0.2MNaCL  A−−>Bの直線
濃度勾配(120分) 活性は、2分画にわかれ、各々NaCl濃度86mM(
P−1)、100mM(P−2)で溶出した(図1参照
)。
【0031】5)  Penyl  5PW−RP  
逆相カラムクロマトグラフィー  HPLCCM−3S
W  HPLC  ステップより得られた活性画分を、
各々5%CH3 CN含有燐酸バッファー(pH7.4
)で平衡化したPenyl−5PWRPカラム(φ4.
6mm×7.5cm  東ソー)に注入した。溶出は2
0%CH3 CN含有5mM燐酸バッファー(pH7.
4)で20分間溶出した後、20%から40%CH3 
CN含有同バッファーを用いて80分間の直線型濃度勾
配で溶出をおこなった。流速は、1ml/min 、分
取は、2ml/tubeで行った。P−1はリテンショ
ンタイム59分から60分の位置に、P−2は60分か
ら61分の位置に溶出した(図2及び図3参照)。
【0032】4.SDS−PAGE 逆相HPLCにより得られた2活性画分について、一部
にサンプルバッファー(0.0625Mトリス・HCl
バッファー  pH6.8、2%SDS、0.3Mショ
糖)を添加し、100℃、3分間加熱後、SDS−PA
GEに供した。泳動は、0.1%SDS含有20%ポリ
アクリルアミドゲル(1mm厚)を用い、Laemml
iの方法〔Nature、227、680(1970)
〕に準じて行った。泳動後、タンパク質バンドは、銀染
色(銀染色キット、和光)により検出した。分子量マー
カーとして、ミオグロビン(17201)、ミオグロビ
ンI+II(14632)、ミオグロビンI(8235
)、ミオグロビンII(6383)、ミオグロビンII
I (2556)、ミオグロビン1−14(1696)
を用いた。その結果、P−1、P−2とも分子量3,7
00±370ダルトンの位置に単一バンドとして検出さ
れた。還元、非還元条件下でも、分子量に変化はなかっ
た。SDS−PAGEの結果は図4に示した。
【0033】5.アミノ酸配列の決定 2種類の精製品について、気相プロテインシークエンサ
ー(モデル470Aアプライドバイオシステムズ社)を
使用した自動エドマン分解法によりアミノ酸配列を決定
した。前記した通りのアミノ酸配列を有することが判っ
た(図5及び図6参照)。
【0034】6.生物活性 1)  ヒト子宮癌細胞HeLa、ヒト前骨髄性白血病
細胞HL−60、ヒト肺癌細胞A−549に対する増殖
阻害活性 96穴プレート(ファルコン)に各細胞を5×103 
/100μl/wellで播種し24時間37℃、5%
CO2 気相下で培養した。培養液を、フェニル5PW
−RP逆相HPLCにより得られる精製品〔(P−1)
あるいは(P−2)〕5ng/ml、50ng/mlを
含む培養液に交換し6日間培養した。培養液は3日間毎
に交換した。6日後、生細胞数をトリパンブルー染色法
により計測した。 尚、HL−60細胞の培養はRDF−2%FBS、He
La細胞、A−549細胞の培養はDF−2%FBS培
養液を用いた。各細胞に対する増殖阻害効果を図7及び
図8に示した。図7及び図8から明らかなように、本発
明の因子はHeLa細胞、A−549細胞、HL−60
細胞の増殖を有意に阻害した。
【0035】 2)  ヒト子宮癌由来HeLa細胞の形態変化48穴
プレート(コーニング社)にHeLa細胞2×104 
/250μl、10%FBS含有DF/wellとなる
ように播種し37℃、5%CO2 気相下24時間培養
した。培養液を、フェニル5PW−RP逆相HPLCに
より得られる精製品(P−1)10ng/mlを含むD
F培養液250μl/wellに交換し、48時間培養
した後、位相差倒立顕微鏡により形態変化を観察した。 得られた結果は図9に示した。図9から、本発明の因子
がHeLa細胞の増殖を有意に阻害することが判る。精
製品(P−2)を用いた場合にも同様の結果が得られた
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子のCM−3SW
陽イオン交換クロマトグラムの溶出プロファイルを示す
グラフである。
【図2】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子のフェニル5P
W−RP逆相HPLCの溶出プロファイルを示すグラフ
である。
【図3】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子のフェニル5P
W−RP逆相HPLCの溶出プロファイルを示すグラフ
である。
【図4】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子をSDS−PA
GEに付した結果を示す写真である。
【図5】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子(P−1)の一
次構造である。
【図6】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子(P−2)の一
次構造である。
【図7】ヒト子宮癌細胞HeLa、ヒト前骨髄性白血病
細胞HL−60、ヒト肺癌細胞A−549に対する本発
明の腫瘍細胞増殖阻害因子(P−1)の増殖阻害効果を
示すグラフである。
【図8】ヒト子宮癌細胞HeLa、ヒト前骨髄性白血病
細胞HL−60、ヒト肺癌細胞A−549に対する本発
明の腫瘍細胞増殖阻害因子(P−2)の増殖阻害効果を
示すグラフである。
【図9】本発明の腫瘍細胞増殖阻害因子(P−1)のヒ
ト子宮癌由来HeLa細胞に対する阻害活性を示す写真
である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  3T3細胞由来株化細胞の培養上清か
    ら得ることができる蛋白質であり、以下の性質を有する
    腫瘍細胞増殖阻害因子: (a)   分子量 還元および非還元条件下におけるSDSポリアクリルア
    ミドゲル電気泳動法による測定で、3,700±370
    ダルトン; (b)   カラム特性 pH約7.4で陰イオン交換樹脂カラムに実質的に吸着
    せず、pH約5.0 で陽イオン交換樹脂カラムに実質
    的に吸着する; (c)   生理活性 少なくとも、ヒト前骨髄性白血病細胞及びヒト子宮頸癌
    由来細胞の増殖を阻害する活性を有する。
  2. 【請求項2】  以下に示す2つのアミノ酸配列〔(P
    −1)及び(P−2)〕のうちのいずれかのアミノ酸配
    列を有する請求項1記載の腫瘍細胞増殖阻害因子。 【表1】   1      2      3      4 
         5      6      7     
     8      9Val−Gln−Ile−Thr−
    Lys−Cys−Ser−Ser−Asp−  10 
         11      12      13  
        14      15      16   
       17      18Met−Asp−Gly−
    Tyr−Cys−Leu−His−Gly−Gln− 
     19      20      21      
    22      23      24      2
    5      26      27Cys−Ile−
    Tyr−Leu−Val−Asp−Met−Arg−G
    lu−  28      29      30  
        31      32      33   
       34      35      36Lys−
    Phe−Cys−Arg−Cys−Glu−Val−G
    ly−Tyr−  37      38      
    39      40      41      4
    2      43      44      45
    Thr−Gly−Lys−Arg−Cys−Glu−H
    is−Phe−Phe−  46 Leu(P−1) 【表2】   1      2      3      4 
         5      6      7     
     8      9Val−Gln−Ile−Thr−
    Lys−Cys−Ser−Ser−Asp−  10 
         11      12      13  
        14      15      16   
       17      18Met−Asp−Gly−
    Tyr−Cys−Leu−His−Gly−Gln− 
     19      20      21      
    22      23      24      2
    5      26      27Cys−Ile−
    Tyr−Leu−Val−Asp−Met−Arg−G
    lu−  28      29      30  
        31      32      33   
       34      35      36Lys−
    Phe−Cys−Arg−Cys−Glu−Val−G
    ly−Tyr−  37      38      
    39      40      41      4
    2      43      44Thr−Gly−
    Lys−Arg−Cys−Glu−His−Phe(P
    −2)
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