JPH09208486A - 血清アルブミンの部分構造を有する細胞障害物質 - Google Patents

血清アルブミンの部分構造を有する細胞障害物質

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JPH09208486A
JPH09208486A JP8020988A JP2098896A JPH09208486A JP H09208486 A JPH09208486 A JP H09208486A JP 8020988 A JP8020988 A JP 8020988A JP 2098896 A JP2098896 A JP 2098896A JP H09208486 A JPH09208486 A JP H09208486A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規で安全な抗腫瘍性物質を開発する。 【解決手段】 アルブミンまたはその断片と、場合によ
り緩衝液からなる抗腫瘍剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は腫瘍細胞に対する細
胞障害活性を有するタンパク質断片に関する。
【0002】
【従来の技術】癌細胞は正常細胞に比べて急速な増殖を
することを特徴とする。その特徴を利用して、増殖性の
細胞に対して毒性をもつ種々の薬剤を用いる化学療法が
行われている。これらの薬剤は癌細胞の核酸合成を抑制
したり、代謝を阻害することにより増殖を阻止する。
【0003】現在使用されている抗癌剤には、シクロホ
スファミド、ブスルファン、チオテパなどのアルキル化
剤、メトトレキセート、6−メルカプトプリン、5−フ
ルオロウラシル、シトシンアラビノシドなどの核酸合成
の拮抗阻害剤、アクチノマイシンD、ダウノマイシン、
アドリアマイシン、マイトマイシンC、ブレオマイシ
ン、ネオカルチノスタチンなどの抗生物質、およびビン
ブラスチン、ビンクリスチンなどの植物アルカロイドな
どがある。
【0004】しかしながら、これらの抗癌剤は抗菌剤に
比べて選択毒性が低く、したがって正常細胞にも作用す
るために、副作用が強く、その使用は著しく制約を受け
ている。
【0005】また、これらの抗癌剤の他に、特定の癌の
栄養要求性の特徴を利用したものとしてアスパラギナー
ゼなどの酵素や、ホルモン依存性の組織の癌に対する性
ホルモンや副腎皮質ホルモンなども抗癌剤として用いら
れている。しかし、これらの薬剤もアレルギーなどの副
作用が強かったり、あるいはホルモン剤の場合には効果
が一過性であるなどの欠点を有している。
【0006】
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、上述した従
来技術の欠点を克服する新規な抗腫瘍性物質を開発する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】血清アルブミンは、血液
から血球などの有形成分を除いた残りである血漿中のタ
ンパク質の約50%を占める主要なタンパク質で、主に
肝臓で合成される。血清アルブミンは、血液の浸透圧の
維持、イオン、脂肪酸などの運搬、末梢組織へのアミノ
酸供給などの働きをするとされている。しかしながら、
血清アルブミンは、このように血漿の主要なタンパク質
であるにもかかわらず、他の血液成分に比較して疾病へ
の関わりという点からは研究者の興味がより希薄のよう
である。
【0008】一方、近年、遺伝子配列の変化が生物の進
化のあとを物語るものとして注目されている。遺伝子配
列の変化は、ランダムな核酸の置換、付加あるいは欠損
が原因で、長い年月の間に一定の割合で観察されるが、
生体の機能に有用なタンパク質をコードする遺伝子配列
は保存される傾向にある。したがって、現存するタンパ
ク質の配列には、生体の生存に関わる何らかの意味ある
情報が刻まれていると推測される。
【0009】タンパク質は、20種のアミノ酸のランダ
ムな配列から成っているが、数種のタンパク質のアミノ
酸配列を分析すると、アミノ酸同士にも親和性があるも
のとないものが観察される。最近の研究によると、8種
類の相互に無関係なタンパク質のアミノ酸配列における
隣り合う2つのアミノ酸を調べた結果、15ジペプチド
ごとにホモジペプチドが1つ現れ、同種のアミノ酸のジ
ペプチドは出現頻度がタンパク質の由来に無関係に高い
ことが明らかとなった(大野 乾、実験医学、12(3):89
-99, 1994)。一方、親和性の低い組み合わせの1つと
して、アルギニン−アスパラギン酸の組み合わせが挙げ
られ、実際の出現頻度はアミノ酸組成から計算した出現
期待頻度の1/3以下であった。
【0010】血清アルブミンのアミノ酸配列を調べる
と、この極めて稀なアルギニン−アスパラギン酸配列
が、ヒトでは24−25位の位置に存在し、しかもこの
配列はヒト、ラット、ウシ、ヒツジ、ブタ、ニワトリな
どに共通に観察される。このことは、この親和性の低い
(すなわち結合が切断され易い)配列が切断されたあと
のアルブミン断片に、何らかの生理的に重要な意味があ
ると推測された。
【0011】本発明者は、以上のような事実および植物
レクチン(リシンのようなアルブミン・ファミリーに属
するタンパク質を含む)に抗腫瘍活性があるとの報告
(Dietrich, JB et al., Anti-Cancer Drugs, 3:507-51
1, 1992)に基づいて、アルブミン関連タンパク質の抗
腫瘍活性を検討したところ、アルブミンまたはその断片
が腫瘍細胞に対して顕著な細胞障害性を有することを見
いだして本発明を完成した。
【0012】すなわち、本発明は、アルブミンまたはそ
の断片と、場合により緩衝液からなる抗腫瘍剤を提供す
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明で使用するアルブミンは、
動物の細胞あるいは体液中に含まれる可溶性タンパク質
であり、ヒトまたはウシの血漿から得られるヒトアルブ
ミンまたはウシアルブミンが好ましく、このようなアル
ブミンは市販品(例えばSIGMA社製)として入手し
うる。
【0014】また、アルブミン断片としては、アルブミ
ンの分子量30,000以下の分画が好ましく、アルブ
ミンの分子量10,000以下の分画がより好ましい。
【0015】さらにウシ血清アルブミンの公知のアミノ
酸配列を基にして合成したペプチドも顕著な細胞障害性
を有することが明らかとなり、これらも本発明のアルブ
ミン断片に含まれる。ペプチドは1〜607アミノ酸か
らなるものが好ましく、1〜435アミノ酸からなるも
のがより好ましく、1〜20アミノ酸からなるものが最
も好ましい。このようなペプチドの例としては、例えば
配列表の配列番号1に示すアミノ酸配列をもつペプチド
が挙げられる。なお、配列番号1に示すアミノ酸配列を
有するペプチドは天然ウシアルブミンの部分ペプチド
(アミノ酸残基25〜44)であり、このペプチドは上
述したように、ウシアルブミンの24−25位にあるア
ルギニン−アスパラギン酸の間で切断されたアスパラギ
ン酸を含む20アミノ酸からなるペプチドである。これ
らの天然アルブミン断片のアミノ酸配列の一部を欠失、
付加あるいは置換したペプチドも本発明の示す細胞障害
活性を有する限り本発明のアルブミン断片に含まれる。
【0016】本発明において、アルブミンまたはその断
片とともに用いられる緩衝液としては、リン酸緩衝液ま
たはトリス−塩酸緩衝液が好ましいが、これに限定され
ない。緩衝液のpHは6.7〜9.0が好ましい。
【0017】本発明の抗腫瘍剤は、上記アルブミンまた
はその断片を緩衝液に溶解して使用する。緩衝液1ml
に対してアルブミンまたはその断片を3〜10mgで溶
解するのが好ましい。
【0018】本発明の抗腫瘍剤は腫瘍細胞FM3Aに対
してインビトロで顕著な細胞障害性を示した。緩衝液を
用いずに生理食塩水で処理したウシアルブミンではこの
ような細胞障害性は観察されなかった。しかしながら、
後述する実施例5および6に示すように、短いペプチド
を用いた場合には、緩衝液を加えなくても細胞障害活性
を示した。この結果は、緩衝液がアルギニン−アスパラ
ギン酸間の切断に必要であることを示唆するものである
が、本発明の範囲はこのような作用機構には限定されな
い。
【0019】なお、細胞障害性および生存率を測定する
には、試料を各種濃度で腫瘍細胞に添加し、17時間ま
たは24時間後に測定した。生細胞と死細胞の判別には
トリパンブルー染色液(0.4%)を用いて、非染色細
胞は生細胞と、染色細胞は死細胞と判別した。また、細
胞障害性(阻害率)の算出には以下の計算式を用いた。
【0020】
【化1】
【0021】本発明の抗腫瘍剤は上述した濃度で緩衝液
中にアルブミンまたはその断片を溶解して調製すること
ができる。あるいは、緩衝液とアルブミンまたはその断
片とを別々の容器に封入し、投与時に溶解してもよい。
本発明の抗腫瘍剤は注射剤として、静脈内、筋肉内、皮
下投与することができる。本発明の抗腫瘍剤の投与量
は、治療すべき腫瘍の種類、重症度、患者の年齢、体重
などにより変更でき、具体的には臨床医の判断により決
定する。
【0022】以下に本発明を実施例によりさらに詳しく
説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
【0023】
【実施例】実施例において使用したウシアルブミンおよ
びヒトアルブミンは以下のものである。
【0024】ウシアルブミンはSIGMA社製のA−9
306、Lot53H0236を用いた。これはニュー
ジーランド製ウシ血漿を塩析にて分画して得られる画分
Vであり、最低99%の純度を有し、エンドトキシンの
含量は少なく(0.1ng/mg以下)、実質的にグロ
ブリンを含まない。また、窒素含量は15.3%であ
り、水含量は4.9%である。
【0025】ヒトアルブミンはSIGMA社製のA−3
782、Lot32H9300を用いた。これは実質的
に脂肪酸を含まず(脂肪酸含量:約0.005%)、ま
た実質的にグロブリンを含まない純度約99%の凍結乾
燥粉末である。
【0026】特記しない限り、アルブミンは各pHの各
緩衝液に10mg/mlで溶解して使用した。
【0027】また、腫瘍細胞としてはFM3AまたはK
562細胞を用いた。これらの細胞は東北大学歯学部微
生物学教室から恵与されたものを使用した。
【0028】なお、実験はすべて3回実施し、その平均
で表示した。
【0029】実施例1:リン酸緩衝液処理ウシアルブミ
ンの細胞障害性 pH8.0のリン酸緩衝液で処理したウシアルブミン1
0mg/mlを50%、25%濃度で腫瘍細胞に加え、
細胞障害性を検討した。陰性対照として培地(RPMI
1640)のみを、陽性対照として生理食塩水を用いて
同じ試験を行った。得られた結果を表1および図1に示
す。
【0030】
【表1】 生細胞数(2×104) 阻害率(%) 培地のみ 9.5 − 生理食塩水+ 50%アルブミン 12 0 25%アルブミン 8.5 0 リン酸緩衝液+ 50%アルブミン 5 58 25%アルブミン 7 18
【0031】これらの結果から明らかなように、リン酸
緩衝液で処理したウシアルブミンは50%および25%
濃度でそれぞれ58%および18%の細胞障害性を示し
た。生理食塩水で処理したウシアルブミンは細胞障害性
を全く示さなかった。
【0032】実施例2:アルブミン各分画の細胞障害性 ウシアルブミンをウルトラフリーメンブレンフィルトレ
ーションシステムによって分子量30,000以上の分
画(S1)と、分子量30,000以下で10,000
以上の分画(S2)に分けてその細胞障害性を検討し
た。各分画(濃度50%)をpH8.2のリン酸緩衝液
で処理し、蒸留水で洗浄した。対照として、FM3A/
R細胞3×104を5%FCS(ウシ胎児血清)を含む
RPMI1640で培養したものを用いた。得られた結
果を表2および図2に示す。
【0033】
【表2】 生細胞数(1×104) 阻害率(%) 対照 29 − S1 19 34 S2 15 48
【0034】いずれの分画にも細胞障害性が認められた
が、30,000以下の分画の方がより強い細胞障害性
を示した。
【0035】実施例3:トリス−塩酸緩衝液処理ウシア
ルブミンおよびヒトアルブミンの細胞障害性 腫瘍細胞としてK562細胞を用いた。対照として腫瘍
細胞を5−10%FCSを含むRPMI1640培地で
培養したものを用いた。これに、ウシアルブミンまたは
ヒトアルブミン(10mg/ml)を50%濃度で加え
たもの、さらに0.2M Tris−HCl(pH8.
2)で処理したウシアルブミンおよびヒトアルブミン
(それぞれ10mg/ml)を50%濃度で加えたもの
を調製し、その細胞障害性を検討した。陽性対照として
50% Tris−HCl(pH8.2)のみ、および
25% Tris−HCl(pH8.2)のみを用いて
同じ試験を行った。得られた結果を表3および図3に示
す。なお、B.alb.はウシアルブミンを、H.al
b.はヒトアルブミンを意味する。
【0036】
【表3】 生細胞数(2×104) 阻害率(%) FCS添加RPMI1640(1) 9 − (1)+B.alb. 14 0 (1)+B.alb.+Tris-HCl 5 44 (1)+H.alb. 11 0 (1)+H.alb.+Tris-HCl 6 33 50% Tris-HClのみ 9 0 25% Tris-HClのみ 10 0
【0037】これらの結果から、ウシアルブミンおよび
ヒトアルブミンはいずれもTris−HClで処理した
場合にのみ細胞障害性を示すことが明らかとなった。
【0038】実施例4:各分画および各pHにおけるト
リス−塩酸緩衝液処理ウシアルブミンの細胞障害性 ウシアルブミンの分子量による分画と緩衝液のpHとが
細胞障害性に及ぼす影響を腫瘍細胞FM3Aを用いて同
時に検討した。
【0039】ウシアルブミンをウルトラフリーメンブレ
ンフィルトレーションシステムによって分子量10,0
00以上の分画と、分子量10,000以下の分画に分
け、各分画(濃度50%)をpH7.0〜9.0の各種
pHのTris−HCl緩衝液で処理し、細胞障害性を
検討した。対照として培地(RPMI1640)のみを
用いた。得られた結果を表4および図4に示す。
【0040】
【表4】pH(分子量) 生細胞数(1×104) 阻害率(%) 培養17時間後のpH 対照 (10,000以上) 33 − 6.6 (10,000以下) 33 − 6.6 pH7.0(10,000以上) 19 42 6.5 (10,000以下) 3.5 89 7 pH7.4(10,000以上) 26 21 6.5 (10,000以下) 8 76 7.1 pH7.8(10,000以上) 22 33 6.5 (10,000以下) 9.5 71 7.3 pH8.2(10,000以上) 22 33 6.5 (10,000以下) 5 85 7.4 pH8.6(10,000以上) 21 36 6.5 (10,000以下) 5.5 83 7.6 pH9.0(10,000以上) 23 30 7.2 (10,000以下) 6 82 7.7
【0041】いずれのpHにおいても細胞障害性が観察
されたが、いずれのpHにおいても分子量10,000
以下の分画では71〜89%と極めて高い細胞障害性
(阻害率)が観察され、一方分子量10,000以上の
分画の細胞障害性は21〜42%であった。
【0042】実施例5:合成ペプチドの細胞障害性(F
CS不含RPMI1640培地) 腫瘍細胞FM3Aを用いて合成ペプチドの細胞障害性を
検討した。
【0043】配列表の配列番号1のアミノ酸配列を有す
るペプチドを合成した。このペプチドは天然ウシアルブ
ミンのアミノ酸配列の一部である。
【0044】腫瘍細胞4×104/ウエルに培地(FC
S不含RPMI1640)のみ、ペプチド(0.25m
g/ウエル)添加培地、およびペプチド(0.12mg
/ウエル)添加培地(※この実験では緩衝液は使用して
いないのでしょうか?)を加えて細胞障害性を検討し
た。得られた結果を表5および図5に示す。
【0045】
【表5】 生細胞数(1×104) 阻害率(%) 培養17時間後のpH 培地のみ 3.2 − 7.7 0.25mgペプチド 0.5 84 7.40.12mgペプチド 1 69 7.3
【0046】FCS不含RPMI1640で培養した場
合には、いずれの用量においても極めて強い細胞障害性
(0.25mgで84%、0.12mgで69%)が観
察された。
【0047】実施例6:合成ペプチドの細胞障害性(F
CS含有RPMI1640培地) 細胞障害性に対する培地の影響を検討するために、実施
例5と同じ実験を10%FCS含有RPMI1640培
地を用いて行った。得られた結果を表6および図6に示
す。
【0048】
【表6】 生細胞数(1×104) 阻害率(%) 培地のみ 10.4 − 0.25mgペプチド 5.6 46 0.12mgペプチド 7.6 27
【0049】10%FCS含有RPMI1640を培地
に用いた場合には、FCS不含培地に比べて細胞障害性
は低下したが、なお0.25mgで46%、0.12m
gで27%の細胞障害性を示した。
【0050】
【発明の効果】本発明のアルブミンまたはその断片と緩
衝液からなる抗腫瘍剤は、腫瘍細胞に対して顕著な細胞
障害性を示した。
【0051】アルブミンは動物体内に多量に存在するタ
ンパク質であるところから、本発明の抗腫瘍剤が正常細
胞に対して細胞障害性を示さず、腫瘍細胞に対してのみ
特異的に細胞障害性を示す安全な抗腫瘍剤たりうること
が期待される。
【0052】また、アルブミンは比較的大量かつ安価に
入手しうるので、経済的にもおおいに期待できる抗腫瘍
剤である。
【0053】
【配列表】
【0054】配列番号:1 配列の長さ:20 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド
【図面の簡単な説明】
【図1】リン酸緩衝液で処理したウシアルブミンの細胞
障害性を示す。
【図2】ウシアルブミン各分画の細胞障害性を示す。
【図3】トリス−塩酸緩衝液で処理したウシアルブミン
およびヒトアルブミンの細胞障害性を示す。
【図4】各分画および各pHにおけるトリス−塩酸緩衝
液処理ウシアルブミンの細胞障害性を示す。
【図5】合成ペプチドの細胞障害性(FCS不含RPM
I1640培地)を示す。
【図6】合成ペプチドの細胞障害性(FCS含有RPM
I1640培地)を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルブミンまたはその断片と、場合によ
    り緩衝液からなる抗腫瘍剤。
  2. 【請求項2】 アルブミンがヒトアルブミンまたはウシ
    アルブミンである請求項1記載の抗腫瘍剤。
  3. 【請求項3】 緩衝液がリン酸緩衝液またはトリス−塩
    酸緩衝液である請求項1記載の抗腫瘍剤。
  4. 【請求項4】 アルブミン断片がアルブミンの分子量3
    0,000以下の分画である請求項1記載の抗腫瘍剤。
  5. 【請求項5】 アルブミン断片がアルブミンの分子量1
    0,000以下の分画である請求項4記載の抗腫瘍剤。
  6. 【請求項6】 アルブミン断片が配列表の配列番号1に
    示すアミノ酸配列を有するペプチドである請求項5記載
    の抗腫瘍剤。
JP8020988A 1996-02-07 1996-02-07 血清アルブミンの部分構造を有する細胞障害物質 Pending JPH09208486A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020502203A (ja) * 2016-12-21 2020-01-23 プロメティック・ファーマ・エスエムティ・リミテッドPrometic Pharma Smt Limited 上皮間葉転換を予防または最小限にする方法及び組成物

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