JPH07506843A - 小動物の転移モデル - Google Patents
小動物の転移モデルInfo
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- JPH07506843A JPH07506843A JP6519967A JP51996794A JPH07506843A JP H07506843 A JPH07506843 A JP H07506843A JP 6519967 A JP6519967 A JP 6519967A JP 51996794 A JP51996794 A JP 51996794A JP H07506843 A JPH07506843 A JP H07506843A
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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】
小動物の転移モデル
回正1ゑ肝歴校対工玉湘上、髪皿
この出願は、1993年3月4日提出の米国特許出願第081027.148号
の一部継続出願である。
庄−輪
挟止分野
本発明の分野は、異種移植からなる免疫無防備化哺乳動物、および転移の分析に
おけるそれらの使用に関する。
背−員
現役の腫瘍学者が直面する最も重大な問題の1つは、−次部位から多数の遠隔部
位への悪性腫瘍細胞の転移である。手術は一次腫瘍に対してしばしば有効である
が、癌が転移している場合すべての悪性組織を切除することができない。
!Il瘍の転移のメカニズムを理解することを目的とした現在の研究は、モデル
系として薩歯類の新生物を使用してきている。道徳的および倫理的理由で生体内
のヒト新生物を実験的に研究することは不可能であった。ヒト悪性細胞をヌード
マウスの皮下部位の中に移植するヘテロ移植系を研究する試みがなされてきてい
るが、それらは転移腫瘍をめったに生成しない。
しかしながら、最近の研究は異種移植における移植部位の重要性を示した。ヒト
腫瘍をヌードマウスの正しい解剖学的部位の中に(例えば、腎臓癌細胞を腎臓の
中に、あるいは結腸癌細胞を肺臓または盲腸の中に)移植するとき、転移が生成
することがある。これが示唆するように、悪性細胞と取り囲む環境との間の相互
作用は転移活性を調節することができる。
悪性細胞が増殖しそしてヒト器官系の間を動くことができる、ヒト腫瘍のための
動物モデルを準備することが望ましい、これは、コントa−ルされた、再現性あ
る条件下の抗転移薬物および治療の評価を可能とする。
皿仮エエ文猷
816 y4色腫細胞の分離および転移特性は、Br1lesおよびKornf
1eld。
J、 Natl、 Cancer、 In5t、、 60+ 1217 (19
78)に記載されている。この細胞系の侵入性変異型の論考は、1. Hart
、 Am、 J、 Pathol、+ 97゜587−600 (1979)、
およびG、 Po5teら、Cancer Re5earch+ 40+ 16
36−1644 (1980)に記載されている。
結腸直腸の癌の転移特性はR,Giavazzi ら(1986)、 R,Br
esalierら、Int、 J、 Cancer、 39.625−630
(1986)中で論考されており、そし、て転移の変異型の選択はに、門ori
kawaら、Cancer Re5earch+ 48+1943−1948
(1988)、およびに、 Morikawa ら、Cancer Re5ea
rch+ 48+6863−6871 (+988) (7)中に見出される。
X、 Fu ら、P、 N、 A、 S、 88゜9345−9349 (19
91)は、完全な患者の検体で正常位的に構成されたヌードマウスにおけるヒト
転移結腸癌のモデルを記載している。
ヌードマウスおよびシンド(scid)マウスにおけるヒト腫瘍の増殖のための
他のモデルは、S、 Na1toら、Cancer Re5earch、 46
.4109−.4115 (1986)、1. Fidler ら、Cance
r and Metastasis Reviews+ 9+149−165
(1990)、およびB、 Muellerら、Cancer Re5earc
h+ 51+ 2193−2198 (1991) ; Giavazzi ら
、前掲、46.1928−1933 (1986) ;Morikawaら、C
ancer Re5earch、 48.68636871 (198B)の中
に見出すことができる。
溌1しり【h
実験条件下にヒト腫瘍細胞の転移を開始するための方法、組成物および動物が提
供される。これにより、転移に関連する現象を評価して、転移の事象に対する予
防的および治療的の両者の因子および/または条件を決定することができる。
非ヒト補乳動物は、免疫無防備化されており、そしてヒト転移細胞とコロニー化
することができるヒト異種器官または組織を有することによって特徴づけられる
。正常のヒト組織を移植した後、腫瘍細胞をキメラ動物の中に導入する6次いで
、腫瘍は、ヒト宿主におけるように、増殖しそして転移することができる。
豊足■焦盪■豆凱
免疫無防備化哺乳動物が生存可能なヒト異種組織を有する、方法、組成物および
動物を準備する。健康な正常のヒト組織は、新生物および転移の事象の進行の発
生を可能とするヒト!1m瘍細胞のための増殖環境を提供する。とくに宿主に適
用される治療、および腫瘍の増殖および転移に対して向けられた薬物をコントロ
ールしたかつ再現性ある方法で評価することができる。また、転移のメカニズム
および転移のプロセスにおいである役割を演する分子を研究することができる。
所望の免疫無能力を有する免疫無防備化哺乳動物宿主は存在するか、あるいはつ
くることができる。有意な因子は、免疫無防備化宿主が異種&Il織または細胞
に対して免疫応答を自然に、あるいは導入された器官と組み合わせて、マウント
することができないことである。したがって、宿主が免疫無防備化されているが
、移植後、コンピテントB細胞、とくに血漿細胞、またはT細胞、とくにCD4
ゝおよび/またはCD8’ Ta1l胞を産生ずる能力により証明されるように
、免疫応答をマウントすることができないことは不十分である。免疫グロブリン
の遺伝的欠陥およびT細胞レセプター遺伝子の再配置の結果、機能的同系13お
よびTリンパ球を欠如することにおいて免疫無防備化された宿主、例えば、マウ
スはとくに重要である。現在入手可能な宿主は、匹旦/5aidとして知られて
おり、重症の合併型免疫欠損を有する宿主、示した位置における遺伝的欠陥の導
入のためにリコンビナーゼの適格性を欠如するRag−1’および、/またはR
aB−2′宿主を包含するや
宿主は、通常免疫適格宿主の正常の寿命の約25%より少ない、通常正常の寿命
の約1〜20%の年令をもつであろう。一般に、宿主は少なくとも約3適齢であ
り、そして所望の部位におけるドナー哺乳動物細胞の導入のために操作するため
に十分に大きい。例えば、約3〜10適齢、通常4〜8週齢のマウスを使用する
。宿主内の組織の増殖は器官とともに変化するであろう。
哺乳動物宿主は普通の方法で成長するであろう。哺乳動物宿主の免疫無防備化状
態の程度に依存して、哺乳動物宿主は変化する程度に感染に対して保護されるこ
とができる。ある場合において、無菌の環境または予防的抗体を適用することが
できる。予防的抗体は、5CIDマウスに・ついて、5IIIlの懸濁液中の2
5〜75Bのトリメトプリムおよび100〜300 mgのスルファメトキサゾ
ールを使用して、各週3日の投与で達成することができる。あるいは、帝王切開
の誘導後、微生物不含の環境の中で他の動物から潜在的異種宿主を隔離すること
は満足すべきことであることがある。キメラ宿主の供絣および維持は大部分につ
いて普通の技術に従う。
霊長類、とくにヒト組織の導入のために種々の部位を選択することができるゆ好
ましくは、部位は!Il瘍細胞の導入のための血液またはリンパ系における便利
な部位から下流であろう。さらに、部位は血管新生、および、好ましくは、同様
によくリンパ管の接続を提供すべきである。適用を見出した部位は、膝窩、腎臓
包、頚部領域、とくに外側領域、腹膜腔、皮下領域、乳脂肪パッドなどを包含す
る。
霊長am織の充実移植片は長期間機能することができる。種々の細胞を使用する
ことができ、このような細胞は次のものを包含する;造血素、間質、肺、線維芽
、上皮、ニューロン、幹細胞、あるいは次の特定の充実器官に関連する他の細胞
、例えば、骨髄、肺臓、虫垂、扁桃、腸、肺、GAl、T (腸関連リンパ組織
) 、MALT (粘膜関連リンパ組織)、舌、粘膜組織、副腎、胸腺、肝R(
胸腺と組み合わせて)、中枢神経系組織、を髄、甲状腺、下垂体、視床体下部、
骨、破骨細胞および骨芽細胞を包含する、筋肉、筋芽細胞、筋細胞、ニューロン
組織など。
組織は死亡の約48時間以内に得られた新鮮な組織、あるいは新しく凍結したm
si、死亡の約12時間以内に凍結しかつ約−1O℃以下、通常はぼ液体窒素の
温度(−70°C)において無限に維持された組織であることができる。組織は
キメラ宿主の中に移植された器官からのものであることができ、ここで組織は移
植の2〜4週またはそれより長い期間後に取り出すことができる。この方法にお
いて、宿主源から本来得られた組織は大きく拡大し、得ることができるキメラ宿
主の合計の数を実質的に増加することができる。キメラ宿主から得られる組織を
、ヒト源から得られる組織に類偵する方法で処置することができる。組織は器官
の一部分または完全な器官として準備することができ、一般に約0.2〜4Il
1m、より通常的1〜211Ilの間質要素を含むか、あるいは含まず、こうし
て切片は移植のために使用される、通常約15〜20ゲージのトロカールの中に
容易に適合することができる0通常、組織は延長した期間の間生体外で培養され
ていないものである。ある場合において、ドナーおよび宿主の血管、リンパ管な
どを吻合することによって、器官移植片全体を移植することができる。
外来組織の細胞、ならびに外来分散細胞、例えば、分散胎児肝臓は通常中なくと
も2週、通常中なくとも4週の間存在し、そして3力月またはそれ以上の期間に
わたって連続的に存在することができる。大部分について、正常の細胞、組織、
および/または器官は少なくとも3〜6力月、しばしば少なくともlOカ月の間
安定に維持しそして機能的であることができる。
外来組織の細胞は免疫適格宿主の中で生存可能に止まることができ、そして異種
宿主の中で機能することができる。すなわち、正常の代謝プロセスの外に、細胞
はリガンドに対して応答し5、シグナルを変換し、適当な産生物を分泌し、そし
てそれらの野生型宿主の中の同系細胞により実行されるように、正常の機能を実
行するであろう。さらに、器官が含まれる場合、細胞は器官の族のために適当な
構成をもつ組織の塊を定めるであろう。
通常、宿主の中に導入する&1織を増殖させ、そして血管新生させ、そしてこの
ような組織は望ましくは腫瘍細胞の導入前に接続されたリンパ管を有するであろ
う。一般に、少なくとも1週、好ましくは少なくとも約2週を経過させる。通常
、III瘍細胞を移植の20i11!l内、より浦常移植の10週内に導入し、
この期間は組織が収穫前に生存可能であることを保証するように選択する。
一次&ll織の型から他の器官への細胞の内転移を研究するために、2以上のヤ
の組織を準備することが望ましいことがある。腫瘍のために一次組織、ならびに
転移のために二次的部位である組織を移植するであろう。例えば、肺癌細胞の骨
髄への転移を研究するために、ヒト肺および骨組織の両者を移植する。
腫瘍細胞はヒトにおいて生ずる異なる悪性腫瘍の任意の1つであることができる
。研究できる腫瘍細胞のクラスの中には、肉腫、リンパ腫、腺癌、5CLC(小
細胞肺癌)、神経腫、白血病、基底細胞癌などがある。と(に特定の器官に転移
化する傾向がある腫瘍、例えば、5CLC1乳癌などはとくに重要である。
腫瘍細胞は、通常患者のバイオプシーから得られる新鮮な組織、あるいは患者か
らの取り出しの約12時間以内に凍結しかつ約−10℃以下、通常はぼ液体窒素
の温度(−70°C)において貯蔵した新しく凍結した組織、または培養した細
胞であることができる。組織は器官または充実腫瘍の一部分、または細胞懸濁液
であることができる。
腫瘍細胞の投与法は腫瘍細胞の型に依存するであろう、ある場合において、とく
に培養した細胞について、投与法は懸濁であろう。
これは全身的に、任意の便利な静脈または血管を通して注射するか、あるいは異
種器官の部位の中に直接注射することができる。他の場合、とくに充実腫瘍のバ
イオプシーが細胞源である場合において、それは固体の塊、通常約0.5〜4s
n、より通常約1〜21111の塊として移植されるであろう。
前述の方法でヒト腫瘍細胞の導入後、動物を成長させる。腫瘍細胞を通常2〜6
力月間の期間の間増殖および転移させる。
腫瘍細胞の増殖および転移の間に、転移の速度、大きさまたは分布に影響を与え
るであろう治療の養生法で動物を処置することができる。このような処置は、付
着分子に対して向けられた中和性抗体のような因子または成長因子レセプター・
、あるいは転移に必要なプロセスを阻害する他の化合物を包含することができる
。これらのプロセスは、−次腫瘍の血管新生(脈管形成)、−次腫瘍の部位にお
ける細胞外マトリックスの破壊、循環またはリンパ系の中への悪性細胞の管外苛
出、転移部位における悪性細胞の付着、および!lI瘍史胞の増殖または分化を
包含することができる。研究できる因子は、細胞障害性因子、抗腫管形成因子、
分化誘発因子、抗有糸分裂および有糸分裂因f−、ホーミング(hoIR4ng
)インヒビターなど庖包含する。
腫瘍細胞の起源および疾患の進行段階を評価するだめの腫瘍細胞のフェノタイピ
ッノブは、標準の組織学的方法により、免疫組織化学、抗体染色あるいはl?N
Aおよび/またばl]NAプローブを使用するイ゛/サイチュ・ハイブリダイゼ
ーソツンにより実施することができる。
正確な方法は本発明に対して臨界的でなく、そして研究する正確なNIBの夕・
イブに依存するであろう。研究することができる他の特性は、腫瘍の攻撃性、薬
物養生の応答、表現型の変化およびこのような変化に関連する遺伝子、転移に関
連する因子などを包含する。
確立された異種器官の移植片を殺111mと区別するために、HLAマーカーを
使用することができる。2つの異種組織の間の不一致は、後の口に細胞の起源を
決定する方法を促供する。HLAタイプは、クラスIおよびクラス■の抗原を包
含する、ヒト)IL^位置の対立遺伝子のいずれかに対して向けられた適当な抗
体で染色することによって容易に決定できる。
疾患の進行は、キメラ動物中で増殖後の転移のフォーカスの数および大きさを測
定することによって定量できる。このようなフォーカスは影響を受けた組織の肉
眼の組織学的検査によるか、あるいは免疫組織学的染色により数えることができ
る。
殺腫瘍の数は、また、組織の中のドナー誘導細胞の百分率を計算することによっ
て推定できる。これは細胞を宿主細胞のマーカーに対して特異的な試薬で細胞を
標識化することによって測定できる。
これは前述したようにHL^型別により便利に実施することができる。
次の実施例によって、本発明をさらに説明する。これらの実施例により本発明は
限定されない。
実−−験
」−一勅責省ま沖−Q切上1」[病狙−胞9増−埴およ(転暴林料本よ一丈方法
患者の試料。骨髄様白血病の患者からの贋・髄(B?り試料を告知同意(inf
ormed consent) で得た。 AMLのケー・スからの細胞は初期
の診断L−おいて獲得し、そしてフランス−アメリカ−英国(FAR)基準に従
いMl(3リース)、?!2(1ケース)、M3(3ゲース)、およびM4 (
1)r−ス)として分類した。慢性儒髄性白血病(CML)の患者(pt、I)
は、8M試料において30%の芽細胞集団をもつ骨髄性芽細胞の発症(CML−
BC)期であると診断された。単核細胞をフィコール−パーク(Ficoll−
Paque) (ファーマシア)により分離し、次いで10%DMSOおよび1
0%胎児子ウシ血清(FBS)を含有するRPにT−1640(ギブコ)中で凍
結保存した。融解後、細胞を10%FBSを含有するRP?I[−1640で洗
浄し、そしてフロー号イトメトリー分析および移植のために使用した。5CID
huマウス。ホモ接合C,B−17scid/5cidマウス(SCID)を
飼育し、抗生物質で処置し、そして6〜8週齢のときに使用した。妊娠19〜2
3週の胎児の大腿骨および脛骨を断片に切断し、そして5CIDマウスの中に皮
下的に移植した。個々の胎児ドナーの胸腺から調製した細胞懸濁液を肛Aアロタ
イプについて分析した。
白血病細胞の注射。融解後、白血病患者の骨髄細胞(0,4〜2.0×106生
存可能な細胞)を20m1ノ10%FBSを含有するRPMI−1640(7)
中に再懸濁し、そしてマイクロリットルの注射器(ハミルトン・カンパニー)で
ヒト胎児骨の移植片の中に直接注射した。すべての場合において、骨移植片は白
血病細胞の注射の6〜8週前に皮下に移植した。ヒト骨移植片中の細胞起源を後
に追跡できるように、骨および白血病ドナーの組み合わせを共通に分布したHL
Aアロタイプについて異種であった。
二次受容体への白血病細胞の生体内通路は同様な方法で実施した。
細胞懸濁液を後述するように白血病細胞を注射した骨から調製した。
次いで、適当なIILAアロタイプをもつ他の5CID−huマウスの骨移植片
の中に細胞(0,52,0X10’ )を注射した。
抗体。hHCクラスI抗原に対するマウスモノクローナル抗体(MoAb)をF
ITCまたはPEで直接接合した。これらはFITC−16/32(型形成HL
^クラスI決定基) 、PH−11A2.1 (HLA−A2. B17)、
PH−BB7.2 (HLA−^2)、 PH−BB7.1 (HLA−87,
8w42) 、およびPE−Ma2O,2(HLA−87,B、lo> (17
)を包含した。FITC抗LeuM1 (CD15)。
PE抗LeuM9 (CD33)、 PE抗Leu12 (CD19)、 FI
TC抗CALLA (CDIO)、およびFITC抗肛el (CD45)をデ
クトン・ディッキンソン・イムノサイトメトリー°システム(Becton D
ickinson Immunocytometry Systems)から購
入した。
フローサイトメトリー、単細胞の懸濁液を、ヒト骨および/または腫瘍から、1
0%FBSを含有する冷RP旧−1640中で組織をハサミで細かく切ることに
よって調製した0次いで、細胞を塩化アンモニウムで処置して赤血球を溶解し、
そして免疫蛍光のために染色した。
マウス末梢採血および骨髄からの細胞を同様によく検査した。分析前に、ヨウ化
プロビジウムを1kg/mlの最終濃度で添加して死亡した細胞を選択的にゲー
ト・アウト(gate out) した、 FAC5canシステムを使用して
マルチパラメーターのフローサイトメトリーを実施した。個々の試料において患
者のIILAアロタイプ陽性細陽性細胞7ヒ計細胞の百分率として、白血病細胞
の百分率を計算した。各実験において、アイソタイプ合致抗体をネガティブ対照
として含めた:白血病子孫細胞の活性を研究するように計画した実験において、
5CID −huマウスから白血病細胞をPE−C[133およびFITC−C
D15で染色し、そしてCD33” CD15−およびCI+33”CD15”
″の集団に選別した。細胞の懸濁液を選別の間に4°Cに維持してCD15抗原
の損失を回避した。
中間レヘルのCD15発現をもつ細胞を集めなかった。
歴史、細胞遠心のスライドを調製し、そしてライト・ギエムサ(Wright−
Gtessa)染色で染色した。
オール−trans レチノイン酸の投与、オール−trans レチノイン酸
(RA)(シグマ・ケミカル)を無水エタノール中に10−g/■lの初期原濃
度で懸濁した。各投与において23m1の原溶液を300 mlの葎留水の中に
添加することによってオール−trans RAを新しく調製し、そして栄養針
を通る毎日経口的に投与した(0.45B/日)、すべての希釈は柔らかな光の
中で実施し、そして栄養注射器をアルミニウム箔で包んだ、各マウスにおいて明
白な腫瘍が発生したとき(注射後1B、 22、および24週)処置を開始した
。
5CID huマウスの へのヒトA のCML 、m、、髄性芽細胞発症の1
つのケースおよびAML患者の7ケースからの凍結保存した8M細胞を、5CI
D−huマウスのヒト胎児骨の断片の中に直接注射した。注射したヒトBMなら
びにマウスBMにおけるヒト白血病細胞の増殖を、注射4〜56週後フローサイ
トメI・リーにより分析した。−次注射の結果を表1に要約する。
CI’lL 患者(Pt、1)からの8M増殖を、注射した4匹の動物のうちの
O4n 4において観察した。Pt、]は1比^−B?”であったので、この、
働者から誘導された細胞は肛^アロタイプMoAb、 Ma2O,2により定め
ることができた。注射14週後、ヒトBM移植片から回収された細胞のほぼ30
%はMa2O,2’ CI’lL細胞であったが、40%は骨ドナー起源のM8
40.2正常ヒト造血素細胞であった。注射20週後、骨移植片を取り囲む腫瘍
が形成した。腫瘍細胞から調製した細胞はほとんどのMa2O,2” 、 l”
t、1誘導細胞であった。これらのCML細胞は、骨髄マーカーCD33および
CD15を使用する組み合わせた染色(C[133−CD1.5− 。
CD33’ 5 、およびCD33’ CI)15” )により定められた3つ
の明確な集団を含有した。ライト・ギエムサ(Wright−Gie+m5a)
染色したサイトスピン(cytospin) 1i製物において観察された主要
な細胞のタイプは、好酸球、好塩基球および好中球の系列の芽細胞および骨髄細
胞であった。顆粒球の巨核球および成熟する形態はまれに発見された。
組織学的検査において、核の異常性をもつ異型芽細胞、顆粒球、および巨核球腫
瘍組織は骨髄空間を完全に置換し、そして正常の造血素のフォーカスは残らなか
ったことが証明された。 CD33およびCD15マーカーを使用する表現型に
よりならびに細胞学および組織学により定められたCML細胞の細胞の組成は、
30週以降に分析したすべての3匹の動物において非常に類似した。ヒト骨髄に
おけるCML細胞の広範な増殖にかかわらず、CML細胞は検査した4匹のマウ
スのいずれのマウス骨髄においても検出することができなかった。
5CID−huマウスの中に注射したMI AMLの3つのケースの間で、2つ
(Pt、2およびPt、3)はヒト骨髄において広範な増殖を示した(表1)。
Pt、2からの細胞を注射した6匹の5CID−huマウスのうちの6匹は、1
4週までに注射したヒト骨移植片の回りに明白な腫瘍を生成した。フローサイト
メトリー分析は、移植前後におけるPt。
2からのAML細胞上の骨髄マーカーCD33およびC[115の発現がCD3
3 ”CD15−およびCD33’ CD15’の2つの集団とほとんど同一で
あることを明らかにした。これらの2つの集団は、Pt、2がらの^ML細胞を
もつ動物において再現的に観察された。PL、2誘導細胞を認識するMoAb、
MB40.2で染色することによって、白血病ドナーの起源を確証した。この
実施例において、右および左の側腹部に2つのヒト骨移植片をもつ5CID−h
uマウスを使用した。 AML細胞を移植片の一方の中にのみ注射したので、注
射しなかったヒト骨移植片の中への白血病細胞の広がりを研究した。注射しなか
ったヒト骨移植片はM840.2’AML細胞を回収されたヒト細胞集団の30
〜90%のレベルで含有したが、AML細胞はマウス骨髄において検出されなか
った。
AML細胞の増殖はPt、3細胞を移植した4匹のマウスのうちの3匹、pt、
5細胞を移植した4匹のマウスのうちの2匹およびPt、8細胞を移植した3匹
のマウスのうちの3匹において観察された。これらの細胞のI(LAタイプは、
試験したアロタイプの抗体について陰性であったPt、5のものを除外して、患
者起源であることが確証された。5CID−huマウスにおいてヒト骨髄中で増
殖する芽細胞はCD33抗原を発現し、それらの骨髄起源を証明した。検査した
マウスのいずれもそれらの骨髄の中に白血病細胞をもたなかった。
A3として診断されたAMLの2つのケースからの細胞を、また、移植した(表
1)。融解後、わずかに7XIO’の生存可能な細胞が患者Pt、6の8M細胞
から回収され、そして5X10’の細胞を1匹の5C10−huマウスの中に注
射した。 40週に実施した分析は、移植片から回収された細胞のわずかに10
%がヒト起源であることを証明した。
しかしながら、これらの細胞の大部分は注射したA?IL細胞の特性、すなわち
、CD33’ CD15”表現型、芽細胞の散乱のプロフィル、およびPt、6
(HLA−87)のHL八へロタイプを有した。他のA3ケース(Pt。
7)からの細胞を注射した2匹の動物のうちの2匹に首尾よく移植された。 5
CID−huママウス中増殖する細胞は、MoAb MA2.1およびBB7.
2により検出されたPt、7 (IILA−A2)のHLAタイプを維持した。
MoAb CD33およびCD15で染色された5CID−huママウス中増殖
する芽細胞の表面の表現型は、注射前に分析した8M細胞のそれに類似した。
前骨髄性白血病細胞の細胞学的特徴は、また、細胞質中の豊富なアズール親和性
顆粒で維持された。
要約すると、1つを除外してすべてにおいて、骨髄性白血病細胞の検出可能な増
殖は注射したヒトBHにおいて再現的に観察された。
早期の時点における組織学的検査は、正常の造血素細胞と共存する骨髄腔の内側
の局在化した白血病性芽細胞の増殖を証明した。明白な腫瘍は、Pt、1,2.
3,5.7および8からの細胞を注射した動物において骨移植片の回りに増殖し
た。巨視的に、これらの腫瘍はPAB分類におけるサブタイプに無関係に緑色が
かった色を有した。
骨断片は組織学により腫瘍の中央部分にまだ観察することができた。
これらの腫瘍から新しく調製した細胞懸濁液は、直接注射により二次5CID−
hu宿主のヒト骨移植片の中に首尾よく転移することができた(表1)。白血病
細胞の表面の表現型および組織学的特徴は、二次継代において安定に維持された
。腫瘍を支持する動物の末梢血液からの細胞を、骨髄性白血病細胞に対して反応
性の抗体の種々の組み合わせを使用してフローサイトメトリーにより分析した。
Pt、3細胞の二次継代をもつ2匹の動物を除外して、この方法により腫瘍細胞
は検出することができなかった。これらの動物において、末梢血液において合計
の核化細胞の1%および4%はCD33およびPt、3のHLAアロタイプ(M
A2.1およびB87.2)について陽性であった。
5CIDマウスの に たヒ ti のヒ AML の お び
AML患者の骨髄から得られた白血病細胞(適当な条件下に液体窒素の中に貯蔵
した)を融解し、そして2X10bの生存可能な細胞をハミルトン(Hami
I ton)注射器で、5CIDマウスに皮下的に移植されたヒト胎児骨の中に
直接注射した。白血病細胞および骨のドナーのHLAタイプを、共通に分布した
HLAアロタイプに対して特異的な抗体、例えば、肛A−A2およびIILA−
B7で検査した。白血病ドナーおよび骨のドナーの組み合わせは、それらがHL
Aマーカーで判別できるように選択した。動物に、腫瘍細胞の注射8〜10週前
に、同一ドナーからの2編の胎児骨を皮下的に距離を置いて移植した。2つの骨
の間の白血病細胞の動きを後に観察できるように、白血病細胞を骨の一方のみに
注射した。
白血病細胞の注射3〜8力月後に、動物を分析した。単一の細胞懸濁液を個々の
骨断片からおよびマウス大腿骨から調製し、患者のタイプのHLAアロタイプを
包含する注射したヒトAML細胞を検出するために、種々の抗原に対する抗体で
染色し、そしてFAC3により分析した。注射した骨から回収した細胞のほとん
どすべては、注射した白血病細胞のHLAタイプについて陽性であることが示さ
れた。それらは、また、骨髄マーカーCD33について陽性であり、そしてAM
L細胞の形態学的特性を有した。注射しなかったヒト骨から回収したヒト細胞の
ほぼ50%はAML細胞に対して反応性の抗体について陽性であり、白血病細胞
が注射した骨から動き、次いでそれらの転移した細胞は注射しなかったヒト骨髄
の内側で増殖していたことを示した。同一の動物のマウス骨髄において、ヒト白
血病細胞は検出することができなかった。5人の患者からの白血病細胞は同様な
結果を与えた、すなわち、白血病細胞は遠い部位におけるヒト骨髄の中に広がっ
ていたが、マウス骨髄の中に広がってぃなかった。
これらの結果が証明するように、種特異的悪性細胞の動きおよび増殖はこの動物
モデルにおいて再現的に観察することができる。
オール−transレチノイン 1」まj1伯−証菊U嬶匹!この投与量は、1
00 c+wtのマウス体表面積を仮定して、臨床的に使用した投与量(45+
+g/*2/日)に基づいて選択した。処置の3〜9日後に、白血病細胞の表現
型および細胞学的変化を検査した。正常の骨髄の分化の経路において、顆粒球の
系列に向かう成熟はC015抗原の獲得により特徴づけられる。A3患者からの
細胞を使用する生体外実験において、CD15は前骨髄性白血病細胞の分化に適
当なマーカーであることが示された。Pt、8のヒドラーゼの大部分はCD33
”CD15−であったので、顆粒球分化の抗原、C[115の発現をR^処装
により誘発できると予測することができる。
ここに記載する実験において、CD33 ”CD15−およびCD333C[1
15”の百分率は100%CD33 ’の細胞の合計に対して正規化した。腫瘍
(二次継代)の小片を処置の第3日に生検し、そして分析した。有意なCD15
の発現の変化または細胞学的変化は、もとの細胞および対照(処置なしの一次お
よび二次の継代細胞)に比較して観察された。
処置の第7日に、マウスを分析のために殺した。白血病細胞の有意な部分(27
%)はこの時点においてCD15について陽性であった(表2)。二次細胞をも
つ2つの他の5CID−huマウスから、同様な結果が得られた。CD15’細
胞の集団は、処置の第7および9日後に、それぞれ、14%および54%に増加
した。顆粒球の分化の誘発は細胞学により確証された。オール−trans R
^を使用する処置の7日後、小葉化核および好中球の顆粒をもつ骨髄細胞のいっ
そう分化した形態が前骨髄細胞を観察することができた。こうして、5CID−
huマウス中で増殖する前骨髄性白血病細胞はオール−trans RAに対し
て応答しそして成熟好中球細胞に分化することができることが証明された。
表2
前骨髄性白血病細胞へのオール−trans レチノイン酸の効果継代 処置
CD33+ CD15− CD33+ CD15−2 9日 86% 14%
2 44% 56%
略号:NA、適用不可能
*試料を第3日および第7日に生検した同一の腫瘍から誘導した。
AML の内皿 」を士1」
記載したように、Pt、2からのAML細胞を骨髄マーカーCD33およびCD
15により定められた2つの集団を含有した。われわれは低い成熟の(CD33
’ CDl5− )およびより分化した(CD33’ CD15” )集団にお
ける白血病子孫細胞の活性を、変化する数の選別した細胞を二次5CID−hu
マウスの中に移すことによって比較した。5人のドナーからつくった合計45匹
の5CID−huマウスを使用して、2つの独立の実験を実施した。3または2
匹の動物の1lII細胞を収穫し、プールし、PE−CD33およびPE −C
D15で染色し、次いでCD33” CD15−およびCD33 ’CD15’
集団に選別した。10b〜105細胞の注射後8〜11週およびより少ない投与
量の細胞を使用した後9〜14遇に、白血病の増殖をフローサイトメトリーによ
り分析した。MoAb、 W6/32およびCD45を使用する組み合わせた染
色により検出された合計のヒト造血素細胞の中のHLA−87’ (M840.
2” 、BB7.1”)の百分率として、AML細胞の増殖を示した。
表3に要約した結果が明瞭に証明するように、CD33” CD15−集団は白
血病を二次宿主の中に移すときいっそう効率的である。104のCD33” C
D15−細胞を注射した5匹の動物のうちの5匹および103のCD33” (
:D15−細胞を注射した5匹の動物のうちの3匹は検出可能なレベルの白血病
細胞の増殖を有したが、同一数のCD33’ CD15”細胞を注射した10匹
の動物のいずれも白血病細胞の増殖の証拠を示さなかった。また、二次宿主にお
いて発生した白血病は、注射した集団に無関係に、もとの白血病細胞と同様に、
CD33’ CD15−およびCD33“CD15”の両者の集団を絶えず含有
することが観察された。
表3
CD33− CD15−およびCD33+CD15+細胞中の白血病子孫細胞の
活性の比較
これらのデータは2つの独立の実験の結果を表す。
白血病細胞の百分率は、W6/32’ /CD45’ として定めた合計のヒト
細胞の中の一6/32” /MB40.2’細胞の百分率として表されている。
ニーl モデルにお4るヒト の および以下のデータは、ヒト充実腫瘍の転移
の広がりの研究のためのモデルとして5CID−huマウスの使用を例示する。
5CID −huモデルの新規性、および主要な利点は、それが特定のヒト組織
へのヒト腫瘍細胞の生体内の転移の広がりの分析を可能とするという事実である
。
ヒト胎児肺断片の接種前に、移植した免疫欠損5CIDマウスの中にヒト肺癌細
胞系の細胞を静脈内に導入した。ヒト肺組織中の腫瘍細胞の特異的ホーミングお
よび増殖を観察する。あるいは、腫瘍細胞を5CID−hu中のいくつかのヒト
肺移植片の1つの中への直接注射を経て導入し、そして肺移植片の間の腫瘍細胞
の転移的動きを観察する。
種特異的および器官特異的転移のこのモデルは、転移の分子のメカニズムの研究
および新しい治療的理学療法の開発のために使用することができる。
仕打麦末勅立汰
二車ス亘よグ■貴。ホモ接合CB−17scid / 5cidマウスを6〜8
週齢で使用した。ヒト胎児肺をほぼ1m1113の断片に切断し、そしてマウス
の乳脂肪パッドの中にそして腎臓包の下に外科的に移植した。
同一妊娠年令のヒト胎児大腿骨および脛骨を長さ方向に切断し、そして5CID
マウスの中に皮下的に移植した。生ずる5CID−hu動物を移植4〜8alに
実験のために使用した。
旦裕糸。変異型サブタイプの小細胞肺癌(SCID)細胞系N417および)1
82を、ナショナル・キャンサー・インスチチュート(NationalCan
cer In5titute) 、ナショナル・インスチチュート・オブ・ヘル
ス(National In5titute of tlealth)から入手
した。肺腺癌細胞系A427はATCCから入手した。細胞系は10%胎児子ウ
シ血清を補充した増殖培地RPMI−1640(N417およびH82)または
DMEM (A427)中で維持した。
裏駿王l。腫瘍細胞を5CID −huマウスの中に横の尾静脈を経て静脈内に
注射した。あるいは、細胞はマウスの中に皮下的に移植したヒト胎児&11礒の
中に直接注射した。マウスを週2回増殖について検査し、そしてI1m体積が5
cm’に到達したときまたはその前に殺した。ヒト肺移植片、マウス肺および他
の内部の器官および腫瘍を組織学的に検査した。ジスパーゼおよびDNアーゼの
存在下に37℃において1時間インキュベーションすることによって無菌的に取
り出しそして細かく切った腫瘍から、単細胞懸濁液を調製した。細胞を洗浄しそ
して静脈内注射のために使用するか、あるいは再確立した細胞系に対して生体外
に外植した。
精−来
ヒト のハ ・ 二■82の ・ホーミングおよび■。5CLC系882のII
l胞を収穫し、そして3つの胎児ヒト肺断片を移植した5CID−huマウスの
中に静脈内に注射し、それらの断片のうちの2つは乳脂肪パッドの中でありそし
て1つは腎臓包の下であった。ヒト肺組織における速く増殖する腫瘍の外観のた
めに、マウスを注射4〜5週後に殺した。大部分のマウスにおいて、腫瘍の増殖
はすべての3つの肺移植片を含んだ。いずれの場合においても、マウス肺を包含
する、いずれのマウス器官においても腫瘍は発見されなかった。これは組織の組
織学的分析により確証された。
細胞H82Tlをヒト肺腫瘍の1つから生体外で再確立し、そして5CID−h
u (肺)マウスの静脈内注射のために使用した。再び、これはもっばらヒト胎
児肺断片内で腫瘍を発生させた。結果を表4に要約する。こうして、H82細胞
の血液が支持する広がりは、マウス器官を含まないで、ヒト肺組織内の腫瘍の特
異的増殖を生ずる。
ヒト のハ − 二N417のホーミングよ 。
882細胞について前述の実験に類似する実験において、N417細胞を使用し
た。N417細胞は5CID−huマウス内のヒト肺All織の特異的にホーミ
ングすることができること、そしてこの能力は生体内の1継代後に持続されるこ
とが観察された。ヒト肺組織の中の腫瘍形成の潜伏期間は4〜6週であった。結
果を表5に要約する。
N417細胞は、H82細胞と同様に、ヒト胎児肺組織において特異的に移動お
よび増殖することが明らかである。しかしながら、5CIDマウス中の8417
細胞の静脈内注射はマウス組織中の腫瘍の増殖を生じた。有意には、これらの腫
瘍はSC[D−hu (肺)マウス中のヒト肺腫瘍より長い潜伏期間後に発生し
た。後者は注射4〜6週後に感知し得る大きさに到達するが、マウス器官(優先
的に脂肪組織)中の腫瘍は注射後より長い期間、8〜12週にわたって発生する
。こうして、N417細胞を受容した5CID−hu (肺)マウスはヒト腫瘍
を発生し、そしてそれらがマウス器官中で腫瘍を発生することができる前に、殺
さなくてはならなかった。
5CLCN41747(7)” −(7) ゛ の゛ 。骨髄の包含は5CLC
患者における頻繁な臨床的特徴である。骨髄転移の変異型を選択するために、N
417細胞を5CIII−hu (骨)マウスの中に静脈内注射した。これらの
動物の大部分は、注射後8〜12週以内に種々の褐色脂肪組織の部位の中に11
瘍を発生した。動物の終末のとき、ヒト骨髄を回収し、組織学的に検査し、そし
て生体外に外植した。注射した10匹のうちの1匹は、組織学および生体外腫瘍
細胞の外植の両者により、ヒト骨移植片内のN417細胞の存在を示した。これ
らの細胞を5CID−huママウス中注射の第2ラウンドのために使用し、そし
てヒト骨髄へ移動しそしてその中で腫瘍の増殖を引き起こす能力の増加を示した
。ヒト骨髄の転移性のN417の安定な変異型の選択は、転移の広がりにおける
骨髄の関与に導く、腫瘍細胞の表現型の変化を分解することができる。
葱豚済員囚糸A427. A427細胞を5CID−hu (肺)マウスの中に
静脈内注射して、ヒト胎児肺組織に移動しそしてその中で増殖するそれらの能力
を検査した。細胞を注射した合計54匹のマウスのうちで、6匹の動物(11%
)は5〜6力月の範囲の期間にわたってヒト肺m織中で腫瘍を発生した。注射し
た動物のいずれも、ヒト肺組織以外の組織の中で腫瘍を発生しなかった。
細胞を肺腫瘍(A427TIV)の1つから回収し、そして静脈内注射により生
体内継代の第2ラウンドのために使用した。 A427T1v細胞を、また、生
体外に外植して永久的細胞系を確立した。生体外に外植した細胞の約80%は、
培養の最初の5日の過程にわたって死亡した。
生ずる細胞系A427Tlを、数回の生体外継代後、5CrD−huマウスの中
に注射した。これらの結果の結果を表7に示す。
上に表す結果から明らかなように、親細胞系A427は5CID−huママウス
中ヒト肺組織中で移動および/または増殖する非常に制限さた能力を有する。し
かしながら、^427の最初の生体内継代はヒト;組織を侵入する劇的に増加し
た能力をもつ変異型(A427TIV)の選、を生した。A427T1シ細胞は
、親細胞系のそれに比較して、非常に;い潜伏期間後に、すべての注射した動物
において腫瘍を誘発した。
しかしながら、このホーミング能力は生体内でのみ維持するようr思われる。な
ぜなら、それは生体外の腫瘍細胞の数回の継代後に二われるからである。
ヒト肺&Il織における^427細胞の腫瘍発生性のこの特定の特徴は、腺癌細
胞の肺組織にホーミングし、そしてその中で生存するためC必要な細胞のフロー
サイトメトリーを定めるための独特の機会で噌る。
゛5CLCサブ イブの 9:より攻撃性がっ不応性v −3CLCサブタイプ
(A417. H82、およびH446,(D、 N、 Carney ら、C
ancerRes、 45.2913 [a985])またはc−5CLCサブ
タイプ(11146,H69゜8345 (前掲〕およびACC−LC−52,
ACC−LC−51,ACC−LC−60(T、 Takahashiら、Ca
ncer Res、 49.2683 [1989])から誘導された細胞系を
比較した。細胞をヒト胎児肺()!FL)の断片を移植した5CTD−hu−L
マウスまたはヒト胎児骨髄の断片を移植した5CID −hu −8Mマウスの
尾静脈の中に静脈内注射した(S、 Kyoizumi ら、Blood 79
+1704 (1992)。
5CID−hu−Lマウスの接種後の変化する時間において、IIFL移植片お
よび宿主ネズミ器官を巨視的および組織学的分析にかけた。4〜5週以内に、v
−5CLC系N417および1182は注射したマウスの80〜100%の移植
したNFL組織内に腫瘍を誘発した(データは表8に示されている)、irLも
影響を受けたマウスにおいて、2または3つのヒト肺移植片の2以上は腫瘍の増
殖を支持した。しばしば2以上の腫の瘍小節が同−HPL移植片内に発生した。
v −3CLC11446は、頻度が多少低くかつ潜伏期間がより長いにもかか
わらず、HFLへの転移の同様に高い特異性を示した。こうして、HFLへのv
−3CLC系の転移は高い効率で起こることができる。
!l1mの形態学はv−5CLCの典型であった:比較的高い核/細胞質の比を
もつ多角細胞が非常に薄い間質により支持されたシートに配置されていることが
観察された。有糸分裂像は頻繁であり、同様に広範な区域の壊死が存在した。腫
瘍の切片の免疫組織化学的染色は、11FL移植片中のN417起源の腫瘍がN
−CAMおよびシナブトフィシンを発現し、そして二1−ロン特異的エノラーゼ
について弱く陽性であり、もとの細胞系の表現型のプロフィルを保持することを
明らかにした。
腫瘍細胞を8417および1182により誘発されたHFL Il!瘍(それぞ
れ、N417T1および1182TI)を回収し、そして生体外で細胞系として
再確立した。これらの細胞を5CID−hu−Lマウスの中に注射すると、マウ
スの80=i00%のIIFL移植片移植肺内の特異的増殖を生じた。
5つの古典的S C+、、C細胞系は5CID−hu −Lにおいて異なる転移
の可能性を示した。細胞系ACC−1、C−51および60は5CID−hu−
1−において転移性ではなかった。2匹の注射した動物のうちの1匹において、
A CC−−L C−−52細胞は)IFL移植片において単一の腫瘍を誘発し
た。この腫瘍から回収された細胞は、もとの細胞系よりも5CID−hu−Lに
おいて感知し得る程度に転移性ではなかった。c −5CLC系H345゜++
146およびH69は、異なる頻度であるが、v −5CLC系N417および
1182より長い潜伏期間でIIFL中で腫瘍を誘発した。5CLCの転移はヒ
ト肺組織に対して非常に特異的であった。転移の病巣は実験動物のいずれにおけ
るマウス肺においても発見されなかった。9つの5CLC系のうちの6つはいか
なるマウス組織に対しても転移ではなかった。
しかしながら、N417または869細胞を与えた5CIDマウスは、移植した
IIFLと区別される解剖学的部位において追加の腫瘍を発生した。
すべての腫瘍はネズミ褐色脂肪組織の中に局在化した。さらに、■−3CLCN
417およびH82は実験の雌の5CIIIマウスの約半分において卵巣腫瘍を
生成した。HFLへのv −5CLCの転移の組織特異性のための対照として、
N417細胞をヒト胎児腸の断片を移植した5CIDマウスの中に注射した。注
射細胞の大きい数(3X10’)にかかわらず、8匹のマウスのいずれも移植し
た腸組織において腫瘍を発生しなかった。IIFLへの5CLC細胞の転移は種
および組織の両者に対して特異的であると、われわれは結論する。
v−5CLC細胞が5IjD−hu−LにおいてI(PLに対して自発的に転移
することができるかどうかを試験するために、N417T1細胞を5匹のマウス
の2つのHFL移植片の1つの中に直接注射して、局在化した腫瘍の増殖を発生
させた。注射5〜7週後に、5匹のマウスのうちの2匹は第2の、注射しなかっ
たIIFL移植片への転移を発生した。
N417の骨髄−転移の変異型を使用して、同様な実験を反復した;第2の、注
射しなかった旺りへの自発的転移の頻度は20%から60%に変化した。注射し
た半分における一次腫瘍の外科的除去は5匹のマウスのうちの5匹において残留
する第2 HFL移植片において転移の増殖を生じたが、切除の部位は+tW瘍
の再発の徴候を示さなかった。
H82細胞は自発的転移のアンセイにおいて弱くのみ転移性であり、第2半分へ
の転移の頻度は20%を越えなかった。これらの実験は、自発的転移の研究のた
めの5CID−hu−Lモデルの適用可能性を証明する。
骨髄への転移は5CLC腫瘍の頻繁な臨床的特徴である。われわれは、SCID
−hu−8Mマウスを使用する実験的転移のモデルにおいて5CLCのこの特性
を再現しようと試みた。初期の(すなわち、移植後6週より短い) HFB?I
移植片は、11 F B Mの髄質内で主要な細胞のタイプとして間質および血
管の要素を含有する。8週より大きいの移植後の適齢(「後期」)のHFBM移
植片は多糸のヒト造血を証明する。これらの変化を包含するために、v −5C
LC系h8およびN417の細胞をHPBMの移植後異なる時間にSCID−h
u−BMの中に静脈内注射した。注射後5〜7週において、HFBM移植片移植
膣内細胞の存在を組織学的分析および骨髄細胞の生体外培養により分析した。
HFB?Iへのv−3CLCの実験的転移は、移植片の移植後の適齢の臨界的に
依存することが発見された。こうして、移植後8〜10週において注射したマウ
スにおけるHFBMへの1182細胞の転移は稀であった。
しかしながら、移植後3〜6週3〜6におけるHFBMへの転移はマウスの半分
より多くにおいて起こった。H82細胞の注射後に後期のHFB?l移植片の中
で発生した唯一の腫瘍から、細胞系HBIを誘導した。
この系統は、親の系統H82に似て、表9に示す。初期の移植後の時間において
II F B Mへの同一の強い優先的に転移を示した。
v −5CLCN417は移植後の任意の適齢においてHFBMへの非常に低い
転移の可能性を有した。しかしながら、1つの細胞系(N4B旧)が、後期のI
IFBM移植片中のN417により誘発された腫瘍から再確立された。
この系統は初期のII P B Mに対して高度に転移性であるが、後期のHF
BMに対してそうではないことが発見された。腫瘍は移植後4週においてN1M
1を注射した5匹のSC10−hu −BMのうちの4匹において発生したが、
移植後8〜10週に注射した19匹の5CID −hu −BMにおいて発生し
なかった。HF8M腫瘍としてN417 (N、[M)の腫瘍形成性変異型の系
統的継代を、静脈内注射の4ラウンドを通して続けた。個々の18M腫瘍から確
立された合計10の腫瘍形成性変異型は初期のl(FBMに対して高度Gこ転移
性であった;後期HFBMへの転移は散在性であり、親の系統のそれを頻度で越
えなかった。 v −5CLC1182およびN417の選択した変W型は移植
後の初期の時間においてII F B 門に対して転移性であると、われわれは
結論する。
表9
移植後の異なる適齢のHPBMへの5CLCの転移SCID−hu−BMに2〜
3×106細胞(+182またはN41?)または106細胞(HBIおよびN
13M4) /マウスを注射した。すべてのマウスを移植後5〜7週において殺
した。ND、決定しなかった。
移植したヒト骨髄中の転移性set、clI瘍は、端部、すなわち、骨断片の多
数の骨幹端部分内で最も頻繁に発生した。腫瘍は攻撃性であり、そして正常骨髄
細胞要素の変位および骨溶解性分解に必ず導いた。
5CLC系およびそれらのHF B M転移性変異型の両者は、マウス骨髄へま
れに転移することができた。しかしながら、HFBMへ転移性のN417の変異
型の選択はマウス骨髄への転移の頻度の有意な増加に関連しなかった。マウス椎
骨髄における転移性病巣は1つの椎骨に限定され、ぞして髄質空間に拘束される
ままであるために十分に小さかった;非常にわずかのケースは骨溶解性病巣を示
した。これが示唆するように、マウス骨髄中のヒトSCI、Cへの転移および/
またはその増殖は起ごろことかできるが、11 F B Mにおけるほど効率的
ではない。
HFRMへの5CLCへの転移が移植の人工物という可能性を排除するために、
債髄転移性変巽JJN48M4を、5CIDマウスの新生児からの骨髄を移植し
ノjSCIDマウスの中に注射した。9匹のマウスのいずれも、り(因性S C
L C骨髄移植片へ、の転移を発生し、なかった。
移植後初期におけるHFB11へのv−!;Cl、Cの転移の観察された特異性
だめのiil能な理由をわれわれは取り扱った。多分、初期のIIFBMにおけ
る豊富な骨間質は活性的にサイトカ、インを産生:9.および/′またはト、l
・造血を支持するために必要な特異的付着性分子を発現することができ、こうし
て転移性細胞のホーミングおよび/または増殖のために好適な条件をつくる。致
死的量より少ない線量のT照射に5CID−hu−BMマ・リスを暴露すること
によって、後期のIIFB門移植片の中に同様な条件を同定する試みをした。S
CID −hu −BMの致死的量の照射は、移植後にIIPBM移植片におい
て観、察される事象に類似する、回収後のII F B M中の造血累細胞の大
量の死亡を生じた。
移植後7および8週において各5匹の5CID −hu −BMの2つの群を2
または3Gyの線量で照射し1、そして24時間後にN13M4を注射した。
同一トナーからの旧+BI’lを移植し、た、各5匹の照射しないマウスの対照
群に、同一時間にN48M4細胞を注射した。表10中の結果が示すように、照
射は後期HFBMへのN13M4細胞の転移を増強する。同一マウスにおいて、
照射はマウス骨髄またはマウス褐色脂肪への転移に対する効果をもたなかった。
親N417細胞の注射前の5CID hu−8Mマウスの照射は、)IFBl’
lへの転移の頻度を増加しなかった。
次に、後!lII HF B Mへの転移の効率に対する照射の効果の持続性を
検査した。5CID−hu−聞に、照射後3および7日に、N13M4細胞を注
射した。照射の増強効果は照射後第3日においてなお明らかであったが、第7日
にそうではなかった。これらの結果が示すように、致死的量より少ない量の照射
は後期肝聞における応答を活性化し、これはSC1,C変異型の種特異的転移を
増強する。
HF B Mへの転移への照射の効果は細胞障害性および内皮バリヤーの一体性
の潜在的損失のためではないことを値認するために、実験のマウスをン、シクロ
ホスファアミド、すなわち、照射により誘発されるものに類似する骨髄の内皮に
おける形態学的変化を誘発することが知られている物質で処置した。これらのマ
ウスのいずれも、N13M4細胞または親糸N417を引き続いて注射したとき
、)IFBM移植片中で転移を発生しなかった。こうして、IIFRM移植片へ
の転移の増強は、一般的な毒性それ自体のためではなく、照射により活性化され
た特定の、メカニズムのためであるように思われる。
活性化することができる1つの可能なメカニズムを取り扱うために、5CID−
Illj−B11マウスを、N13M4またはN 41 ’/細胞の注射前に、
ヒる。ILIαにより誘発される付着分子および/または成長因子がHFBM移
植片への5CLC細胞の転移に関係する場合、SCID−hu−8M中の後期肝
B!1−1の実験的転移の増強が起こる。事実、表10に示すように、5CLC
細胞の注射前に11.1αを注射した5CID−hu −8Mマウスにおいて、
後期HFBMへの種特異的転移の劇的な増加が観察された。放射線の処置を使用
するときのように、この効果は選択した転移性変異型N4BM4に制限され、そ
して親N417細胞では観察されなかった。v −5CLCH82は、初期!+
F B Mへ転移性であり、また、放射線に暴露しないが、■1,1αに暴露
したマウスにおいて後期旺BMへの転移の頻度の増加を示した。こうして、照射
は+182ではな(−2N4BM4の後期HFBMへの転写を増強した。異なる
転移の挙動は、これらの細胞系上の血管の付着分子の発現の異なるパターンに関
連させることができた。
表10
105CID−hu−Bウスニおける後期HFBMへの5CLCの転移ヘノ照射
、シクロホスファミドおよびILIαの処置の効果すべてのマウスに示した10
6細胞を静脈内注射し、そしてこれらのマウスを注射後5〜6週に殺した。 C
TP 、シクロホスファミド、静脈内注射した。IP、腹腔内注射、 IV、静
脈内注射。
* 選択の4ラウンドにおいて分離したN417の2つの独立の骨髄の転移性変
異型を使用した。
+ 13’l(s源からの体全体の照射。
これらの結果が示唆するように、後期HFBM移植片の微小環境を転移性病巣の
発生のためにいっそう好適とする、ある種の条件をT−照射またはILIαによ
り誘発することができる。生体外の内皮への腫瘍細胞の付着への、および内皮の
付着分子の発現の増加を介して仲介される、生体内の転移へのILIαの増強効
果を、前の実験は証明した。われわれのデータはこれらの内皮の付着分子を拡張
する。
われわれのデータは、これらの観察を、生体内で移植されたヒト組織へのヒト膿
瘍細胞の特異的転移に拡張する。
前述の5CID−huマウスにおけるヒト肺癌系についての転移の挙動の実施例
は、ヒト充実腫瘍の転移のプロセスを研究するためのモデルとして、5CID
−huマウスの使用を例示する。 5CID−hu幼動物おいて、種特異的およ
び器官特異的の両者の転移を研究することができる。
結果から明らかなように、ヒト肺癌細胞の転移特性は種特異的である。マウス肺
に比較して、ヒト肺移植片の小さい大きさおよびより低い血管新生を考察すると
き、とくに印象的である。5CID−huマウスにおける種特異的転移は、また
、5CLC以外のヒト癌細胞系を使用して観察することができる。転移の器官特
異性を、異なるヒト器官の断片を移植した5CID−huマウスにおいて研究す
ることができる。
このモデルは、問題のヒト組織に転移する増強した能力をもつ腫瘍細胞変異型の
選択を可能とする。
この系は、細胞のタイプに無間係に、5CLCマウスの中に移植した任意のヒト
組織へ転移する任意の種類のヒト腫瘍細胞の能力を評価するための道具を提供す
る。
この明細書の中に述べたすべての刊行物および特許出願は、各個々の刊行物およ
び特許出願を特定しかつ個々に引用によって加えると示すように、ここに引用に
よって加える。
本発明を完全に記載したが、当業者にとって明らかなように、本発明の精神およ
び範囲から逸脱しないで多数の変化および変更が可フロントページの続き
(51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号GOIN 33/48
Z 7055−2J(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、AU、CA、JP、KRI
(72)発明者 シュティベルマン、エミリアアメリカ合衆国、カリフォルニア
94002゜ベルモント、モント クレスタ ドライブ(72)発明者 マク
セン、ジョセフ エム。
アメリカ合衆国、カリフォルニア 94123゜サンフランシスコ、ユニオン
ストリート
Claims (14)
- 1.霊長類の腫瘍に対して向けられた治療をキメラ非霊長類哺乳動物宿主に適用 し、前記哺乳動物宿主は機能的同系リンパ球を欠如する免疫欠損の非霊長類哺乳 動物、霊長類の腫瘍細胞の増殖および/または転移のための環境を提供できる非 新生物細胞からなる少なくとも1つの充実の正常の機能的な血管新生の霊長類胎 児の器官組織、および移植された霊長類の腫瘍からなり;そして前記腫瘍の転移 への前記処置の効果を決定する;ことからなる、前記治療の効能を評価する方法 。
- 2.前記免疫欠損の非霊長類哺乳動物がマウスであり、そして前記霊長類がヒト である、請求の範囲1の方法。
- 3.前記マウスがscid/scid表現型である、請求の範囲2の方法。
- 4.前記少なくとも1つの充実の正常の機能的な血管新生の霊長類胎児の器官組 織が少なくとも2つの明確な器官のタイプからなる、請求の範囲1の方法。
- 5.前記器官のタイプがヒト胎児肺およびヒト胎児骨である、請求の範囲4の方 法。
- 6.前記抗転移処置が、二次転移部位への腫瘍細胞の付着を妨害する化合物の投 与からなる、請求の範囲1の方法。
- 7.(a)機能的同系リンパ球を欠如する免疫欠損マウス;(b)ヒト腫瘍の細 胞の増殖のための環境を提供できる充実の正常の機能的な血管新生のヒト胎児の 器官組織からなる第1移植片;および (c)転移する前記ヒト腫瘍の前記細胞の増殖を受容しかつ支持できる、充実の 正常の機能的な血管新生のヒト胎児の器官組織からなる第2移植片; からなるキメラマウス宿主を使用するヒト腫瘍の転移の可能性を評価する方法で あって、 前記腫瘍の細胞を前記第1移植片の中に導入し;転移を可能とするために十分な 時間の間前記宿主を成長させ;そして 前記第2移植片の中の前記ヒト腫瘍の前記細胞の存在を決定する;ことからなる 前記方法。
- 8.前記第1移植片が骨でありそして前記第2移植片が肺である、請求の範囲7 の方法。
- 9.機能的同系リンパ球を欠如する免疫欠損の非ヒト哺乳動物;ヒトの腫瘍細胞 の増殖および/または転移のための環境を提供できる非新生物細胞からなる少な くとも1つの充実の正常の機能的な血管新生の霊長類胎児の器官組織;および移 植されたヒトの腫瘍細胞; からなるキメラ非ヒト哺乳動物宿主。
- 10.前記免疫欠損の非ヒト哺乳動物がマウスである、請求の範囲9のキメラ非 ヒト哺乳動物宿主。
- 11.前記マウスがscid/soid表現型を有する、請求の範囲10のキメ ラ非ヒト哺乳動物宿主。
- 12.前記充実の正常の機能的な血管新生のヒト胎児の器官組織が少なくとも2 つの明確な器官のタイプからなる、請求の範囲1のキメラ非ヒト哺乳動物宿主。
- 13.前記器官のタイプがヒト胎児肺およびヒト胎児骨である、請求の範囲12 のキメラ非ヒト哺乳動物宿主。
- 14.免疫グロブリンおよび丁細胞レセプター遺伝子の再配置における遺伝的欠 陥の結果として、機能的同系BおよびTリンパ球を欠如する免疫欠損マウス; ヒト腫瘍細胞の増殖のための環境を提供できる充実の正常の機能的な血管新生の ヒト胎児の骨移植片; 前記骨の中に移植された前記骨の中で増殖できるヒト腫瘍細胞;および 転移する前記ヒト腫瘍細胞の増殖を受容しかつ支持できる、充実の正常の機能的 な血管新生のヒト胎児の器官移植片;からなるキメラマウス宿主。
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JP2003021631A (ja) * | 2001-05-10 | 2003-01-24 | Chugai Pharmaceut Co Ltd | 骨転移抑制剤のスクリーニング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR950701230A (ko) | 1995-03-23 |
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