JPH08188597A - 変異型ヒト腫瘍壊死因子 - Google Patents
変異型ヒト腫瘍壊死因子Info
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- JPH08188597A JPH08188597A JP7016386A JP1638695A JPH08188597A JP H08188597 A JPH08188597 A JP H08188597A JP 7016386 A JP7016386 A JP 7016386A JP 1638695 A JP1638695 A JP 1638695A JP H08188597 A JPH08188597 A JP H08188597A
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Abstract
番目のアルギニンがリジンで置換されたアミノ酸配列を
含む変異型ヒト腫瘍壊死因子、変異型ヒト腫瘍壊死因子
遺伝子、該変異型ヒト腫瘍壊死因子遺伝子が組み込まれ
た組換え体DNA、該組換え体DNAにより形質転換さ
れた形質転換体、該形質転換体を培養し、得られる培養
物から変異型ヒト腫瘍壊死因子を分離することを特徴と
する変異型ヒト腫瘍壊死因子の製造方法及び変異型ヒト
腫瘍壊死因子を有効成分として含む制癌剤。 【効果】 本発明により、各種腫瘍細胞に対して効果的
であり、かつ、毒性の少ない変異型ヒト腫瘍壊死因子が
得られる。
Description
子遺伝子、変異型ヒト腫瘍壊死因子およびその製造方法
並びにその用途に関する。
殺傷作用を起こす生物活性因子である。腫瘍壊死因子は
現在までに発見された生物活性因子の中で最も強い殺傷
力を持つものであり、かつ、他の生物因子、例えばイン
ターフェロン等のサイトカイン類と共に作用することに
より、抗腫瘍効果の強度及びその及ぼす範囲を拡大する
ことが可能である。ヒト由来の腫瘍壊死因子としては、
遺伝子組換え型のヒト腫瘍壊死因子−αが知られてお
り、そのアミノ酸配列、塩基配列も解明され、癌患者に
対する医薬品等としての開発が試みられていた。しか
し、ヒト腫瘍壊死因子−αを安全な使用量で使用した場
合では、有効な抗腫瘍効果は得られない。一方、有効な
抗腫瘍効果を得るためには、投与できる最大許容量の5
〜25倍の量を投与しなければならない。従って、従来の
ヒト腫瘍壊死因子−αそのままでは、臨床的に使用する
ことは困難である。
死因子−αの有効な抗腫瘍効果が得られ、かつ、癌患者
に対する毒性(副作用)が低いヒト腫瘍壊死因子−αの
変異体、その製造方法及びそれを用いた制癌剤を提供す
ることを目的とする。
に基づいて鋭意研究を行った結果、ヒト腫瘍壊死因子の
アミノ酸配列のうちN末端第2位のアミノ酸配列を置換
することにより、優れた抗腫瘍効果及び安全性を有する
変異型ヒト腫瘍壊死因子を見い出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、配列番号3で表される
ヒト腫瘍壊死因子のアミノ酸配列のうち第2番目のアル
ギニンがリジンで置換された配列番号1で表されるアミ
ノ酸配列を含む変異型ヒト腫瘍壊死因子である。
因子のアミノ酸配列をコードするDNAを含む変異型ヒ
ト腫瘍壊死因子遺伝子である。ここで、該変異型ヒト腫
瘍壊死因子遺伝子としては、配列番号2で表されるもの
が挙げられる。
死因子遺伝子が組み込まれた組換え体DNAである。
より形質転換された形質転換体である。
し、得られる培養物から変異型ヒト腫瘍壊死因子を分離
することを特徴とする変異型ヒト腫瘍壊死因子の製造方
法である。
死因子を有効成分として含む制癌剤である。
hTNF−α」という)遺伝子は、例えばDNA合成装
置を用いて合成することにより得られる。すなわち、天
然型のヒト腫瘍壊死因子−α(以下「hTNF−α」と
いう)の157 個のアミノ酸配列(配列番号3)中、第2
番目のアミノ酸残基であるアルギニンに対応するコドン
(「CGT」)を、リジンに対応するコドン(「AA
A」又は「AAG」)に置換した塩基配列を合成する。
(ポリメラーゼ・チェイン・リアクション)法により該
DNAを増幅させることもできる。なお、求めるDNA
が得られたか否かの確認は、例えばアガロースゲル電気
泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動等により行うこ
とができる。
NAの全部又は一部を適当な制限酵素(例えば、Nco
I、BamHI等)によって切り出し、これを適当なプロ
モーター、エンハンサー等の下流につないだ後、これを
形質転換可能な宿主に導入することにより形質転換させ
る。ここで使用されるベクターDNAとしては、プラス
ミドベクター等が用いられる。宿主としては、大腸菌、
例えば大腸菌71/18株等が挙げられる。
て得られた形質転換体を一般に使用されている培地で培
養し、その培養物を集め、通常行われている方法によっ
て精製する。培地としては、例えばLB培地(大腸菌培
養用)等が挙げられ、培養は通常37℃で16時間〜20時間
程度行う。培養後、遠心分離、超音波破砕等を行い、沈
殿物を除いた後、培養上清液を得る。
−αの分離、精製は、通常知られている蛋白質の精製方
法に従えばよい。例えば、塩析法、遠心分離法、透析、
各種クロマトグラフィー、電気泳動等を適当に組み合わ
せて精製を行う。各種クロマトグラフィーとしては、ゲ
ルろ過、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマト
グラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等が挙
げられる。なお、精製品の純度及びおよその分子量の確
認については、SDS(ラウリル硫酸ナトリウム)ポリ
ビニル酸アミドゲル電気泳動法(例えば、SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動)等を用いて行う。
て投与するには、投与する対象を特に限定しない。本発
明の変異型hTNF−αを投与する方法は経口又は非経
口でもよく、経口投与には舌下投与を包含する。非経口
投与の場合には、注射、例えば皮下、腹腔内、筋肉、静
脈注射、点滴の他、坐剤等を含む。また、その投与量
は、投与対象の年齢、投与経路、投与回数により異な
り、広範囲に変えることができる。また、非経口投与の
場合には、安定剤、緩衝剤、保存剤、等張化剤等の添加
剤を含有し、通常単位投与量アンプル又は多投与量容器
の状態で提供される。上記の組成物は使用する際に適当
な担体、例えば発熱物質不含の滅菌した水で再溶解させ
る粉体であってもよい。
剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等とすればよく、特に顆粒
剤、細粒剤及び散剤は、必要に応じてカプセル剤として
単位量投与形態とすることができる。これら経口投与用
固形剤は、通常それらの組成物中に製剤上一般に使用さ
れる結合剤、包含剤、賦形剤、滑沢剤、崩壊剤、湿潤剤
等の添加物を含有する。また、経口用液体製剤として
は、内用水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤等いずれの状
態であってもよく、また、使用する際に再溶解させる乾
燥生成物にしてもよい。更に、その組成物は添加剤、保
存剤のいずれを含有してもよい。
F−αの薬理試験例を挙げ、本化合物を用いた抗腫瘍効
果(制癌活性)について説明する。 〔試験例1〕 各種腫瘍細胞に対する制癌活性 (1)変異型hTNF−α及びhTNF−αの比活性 96ウェルの培養プレートの1ウェル中にそれぞれ2×10
4 個のL929細胞をまき、37℃、5%CO2 の条件下、
インキュベーター中で1夜培養した。次に、各段階に希
釈した変異型hTNF−α又はhTNF−αを各ウェル
に添加し、更に腺菌素D(終濃度1μg/ml) を添加した
後、37℃、5%CO2 条件下で引き続き16時間培養した。
培養後、培養液の吸光度(570nm)を測定した。L929
細胞を50%殺傷するときの上記変異型hTNF−α又は
hTNF−αの希釈度を1活性単位とした。その結果、
変異型hTNF−αの比活性は6.9(±0.5)×107U/mg
、hTNF−αの比活性は1.5(±0.3)×107U/mg であ
った。このことから、変異型hTNF−αの比活性はh
TNF−αの比活性よりも4倍以上高いものであること
がわかった。
胞株)、OS(ヒト骨肉癌細胞株)、LAX(ヒト肺腺
癌細胞株)、MGC(ヒト胃癌細胞株)、SPC(ヒト
小細胞肺癌細胞株)を用いた。上記各腫瘍細胞株をそれ
ぞれ1×104 個/ウェルの濃度で96ウェル培養プレート
にまき、異なる濃度の変異型hTNF−α又はhTNF
−αを添加した。37℃で培養し、さらに5%CO2 インキ
ュベーター中で24時間培養したのち、3H-TdRを0.5 μCi
/ウェル入れ、マルチヘッド細胞コレクターを用いて細
胞を回収し、放射活性としてCPM値を測定した。かか
るCPM値に基づいて、腫瘍細胞増殖抑制率を、下記式
により計算した。 腫瘍細胞増殖抑制率(%)=〔(対照組のCPM値−実
験組のCPM値)/対照組のCPM値〕×100 その結果、変異型hTNF−αは濃度の変化に従ってM
GC及びLAX細胞に対する抑制作用が異なり、2×10
4U/mg の時にのみ部分的抑制作用が見られた。
作用 本試験では、腫瘍細胞株として、マウス白血病L1210細
胞、マウスメラノーマB16細胞、マウスYAC−1細
胞、マウス白血病P388 細胞、マウス白血病Ehclich(E
C) 腹水癌細胞を用いた。上記(2)と同様にして変異
型hTNF−α又はhTNF−αのマウス腫瘍細胞に対
する増殖抑制作用の試験を行った。結果を表1に示す。
hTNF−α(表1中「[Lys2]hTNF-α」と表示)は、
上記各種のマウス腫瘍細胞P388 、L1210、B16及びY
AC−1に対して一定の増殖抑制作用を有していた。こ
れに対して、hTNF−αは、変異型hTNF−α([L
ys2]hTNF- α)と比較して腫瘍細胞増殖抑制作用は弱い
ものであった。
αのマウス移植性腫瘍P388 白血病細胞に対する増殖抑
制効果 成長期のマウスからP388 腹水癌細胞を採取し、生理食
塩水に1:3に希釈した後、1匹ずつDSA/2マウス
に0.2ml/匹接種した。腫瘍接種翌日から1日1回、計5
日間、マウス腹腔に変異型hTNF−α又はhTNF−
αを投与した。投与後の生存日数を記録し、マウス生存
延長率を計算した。なお、対照として、変異型hTNF
−α及びhTNF−αのいずれも投与しない組(生理食
塩水のみを投与)を用いた。生存延長率は、下記式によ
り求めた。 生存延長率(%)=〔(投与組平均生存日数−対照組平
均生存日数)/対照組平均生存日数〕×100 結果を表2に示す。
×104U/ 匹投与した場合に、マウス移植性腫瘍P388 白
血病細胞に対する一定の治療効果が認められた。hTN
F−αを投与した組の場合は、投与3日後にマウスは全
て死亡した。これは、対照群よりも平均生存日数が少な
いことから、hTNF−αの副作用が強いか、又はhT
NF−αが腫瘍P388 白血病細胞の拡散を促進している
ものと考えられる。
の形質転換 変異を導入する合成DNAについては、自動DNA合成
機を用いて合成した。発現ベクターpSB-92がもつプロモ
ーターとターミネーターとの間のクローニングサイトを
制限酵素NcoI及びBamHIで切断して除き、DNAを
回収した。次に、合成により得られた変異型hTNF−
αと、前記のように処理したpSB-92とをT4DNAリガ
ーゼを用いて結合し、発現プラスミドpSB-TNF-K2を得
た。これを大腸菌71/18に形質転換した。
養し、培養後、菌体をTrisバッファーに懸濁し、菌体浮
遊液を調製した。次いで、超音波破砕、遠心分離を行い
沈殿を除去して上澄み液を得た。これに40%硫酸アンモ
ニアを添加し、遠心して沈殿を除去した。得られる上清
液に60%硫酸アンモニアを添加して遠心し、沈殿物を得
た。次に、リン酸バッファー(pH6.9)を用いて透析した
のち、得られる透析内液を、0-0.5 MのNaCl濃度勾配と
したCM−sepharose カラムによりイオン交換クロマト
グラフィーを行い、TNF分画を回収した。TEバッフ
ァー(pH7.8)を用いて透析し、0-0.5 MのNaCl濃度勾配
としたイオン交換クロマトグラフィーによりTNF分画
を回収した。PBSを用いて透析を行った後、Sephacry
l 200 カラムによるゲルクロマトグラフィーにより、変
異型hTNF−αを精製した。精製結果を表3に示す。
泳動 精製した変異型hTNF−αについて、SDSポリビニ
ル酸アミドゲル電気泳動を行った。結果を図1に示す。
図中、レーン1、2、3及び4は、それぞれ分子量マー
カー、菌体培養後の培養物、イオン交換クロマトグラフ
ィー後の分画、ゲルクロマトグラフィー後の分画の電気
泳動図を示す。
果的であり、かつ、毒性の少ない変異型ヒト腫瘍壊死因
子が得られる。
果を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 配列番号1で表されるアミノ酸配列を含
む変異型ヒト腫瘍壊死因子。 - 【請求項2】 請求項1記載の変異型ヒト腫瘍壊死因子
のアミノ酸配列をコードするDNAを含む変異型ヒト腫
瘍壊死因子遺伝子。 - 【請求項3】 アミノ酸配列をコードするDNAが配列
番号2で表されるものである、請求項2記載の変異型ヒ
ト腫瘍壊死因子遺伝子。 - 【請求項4】 請求項2又は3記載の変異型ヒト腫瘍壊
死因子遺伝子が組み込まれた組換え体DNA。 - 【請求項5】 請求項4記載の組換え体DNAにより形
質転換された形質転換体。 - 【請求項6】 請求項5記載の形質転換体を培養し、得
られる培養物から変異型ヒト腫瘍壊死因子を分離するこ
とを特徴とする変異型ヒト腫瘍壊死因子の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1記載の変異型ヒト腫瘍壊死因子
を有効成分として含む制癌剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01638695A JP3344609B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 変異型ヒト腫瘍壊死因子 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP01638695A JP3344609B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 変異型ヒト腫瘍壊死因子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08188597A true JPH08188597A (ja) | 1996-07-23 |
JP3344609B2 JP3344609B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|
JP (1) | JP3344609B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005042008A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Gen-Ichiro Soma | 抗悪性神経膠腫剤及び動物用抗悪性神経膠腫剤 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP01638695A patent/JP3344609B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2005042008A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Gen-Ichiro Soma | 抗悪性神経膠腫剤及び動物用抗悪性神経膠腫剤 |
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