JP3018186B1 - 抗炎症剤、単球系細胞の増殖抑制剤 - Google Patents
抗炎症剤、単球系細胞の増殖抑制剤Info
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Abstract
る。 【解決手段】 本発明において、ヒトアディポネクチン
が単球及びB細胞に対して増殖抑制作用を有している事
が示された。そのような作用を有するヒトアディポネク
チンは、単球及びB細胞の増殖抑制剤としてのみなら
ず、抗炎症剤としても有効である。
Description
チンの単球増殖抑制作用を利用した、新規抗炎症剤に関
する。
りした時に起こる生体防御反応である。炎症時には微小
血管の拡張と穿孔、血液成分の漏出及び白血球が患部の
炎症組織に遊走する等の現象が起こり、その際に種々の
ケミカルメディエーターが関与する。上述した現象は感
染に対抗するために起こる反応であり、生体防御のため
に作用する。そのような炎症反応は重要な生理的反応で
あるが、過度の炎症反応は生体に多大な障害をもたら
す。そのため、種々の抗炎症剤がこれまでに開発されて
きた。
炎症剤を大別すると、非ステロイド系抗炎症剤と、糖質
コルチコイドであるステロイド系抗炎症剤がある。これ
らの抗炎症剤は、その作用機序が異なっており、非ステ
ロイド系のアスピリン、フェニルブタゾン、インドメタ
シン等は、シクロオキシゲナーゼの活性抑制によるプロ
スタグランジンの生合成阻害により作用する。これら、
非ステロイド系の抗炎症剤は、鎮痛及び解熱作用も併せ
持つという特徴を有する。非ステロイド系の抗炎症剤
は、安全性が高いために汎用されているが、その抗炎症
作用は必ずしも強力ではない。一方、ステロイド系抗炎
症剤は細胞質中の受容体と結合して核内に取り込まれて
特定の遺伝子を活性化して、リポコルチンの生合成を誘
導する。リポコルチンには、ホスホリパーゼA2 の抑制
に伴うシクロオキシゲナーゼ系の経路の抑制作用、ロイ
コトリエンB4 の抑制に伴うリポキシゲナーゼ系の経路
の抑制作用等、種々のケミカルメディエーターの抑制に
より抗炎症作用が発現する事が知られている。ステロイ
ド系抗炎症剤は炎症に対して顕著な抑制作用を示し、自
己免疫疾患等にも有効であるが、その強い副作用が問題
となっている。そこで、作用が強力であり、かつ安全性
の高い抗炎症剤の開発が求められている。
ヒトアディポネクチンはヒト脂肪組織特異的なコラーゲ
ン様因子である。その遺伝子は発明者らによって単離さ
れており、(参考文献:Kazuhisa Maeda et.al.Bioche
m.Biophys.Res.Communication 221,pp286-289,1996
)、244のアミノ酸より構成されるタンパク質であ
る事が知られている。ヒトアディポネクチンタンパク質
のアミノ酸配列を、図1に示す。ヒトアディポネクチン
の生理作用を検討する中で発明者らは、ヒトアディポネ
クチンが単球系の細胞及びB細胞系の細胞の増殖を抑制
する現象を見出し、それら血球系細胞の増殖抑制剤とし
て有効である事を示した。上述したように、炎症時には
単球、マクロファージ、好中球等の白血球系細胞が増殖
し、かつ集積する現象が見られる。アディポネクチンに
より増殖が抑制される単球は、そのような細胞性の生体
防御反応において重要な役割を担っている細胞であり、
成熟すると貪食を担うマクロファージとなり、一方では
インターロイキンー1やチューマーネクローシスファク
ターアルファなどの炎症性サイトカインを産生する。炎
症反応の過程おいて、単球はそのように重要性な働きを
しており、アディポネクチンは単球の増殖を抑制して集
積を防ぐ事により、抗炎症剤として用いる事ができる。
ンは、種々の形態の製剤として用いる事ができる。ヒト
アディポネクチンはポリペプチドであるため、投与経路
としては、非経口投与が好ましい。ヒトアディポネクチ
ンの投与量は投与方法、患者の症状、年齢等により異な
るが、通常1回0.1−500μg/ml、好ましくは
1〜50μg/mlを一日当たり1〜3回である。本発
明のペプチドは通常、製剤用担体と混合して調製した製
剤の形で投与される。製剤用担体としては、製剤分野に
おいて常用され、かつ本発明のヒトアディポネクチンと
反応しない物質が用いられる。
膏、クリーム剤、ゲル剤、貼付剤、吸入剤等が挙げられ
る。これらの製剤は常法に従って調製される。尚、液体
製剤にあっては、用時、水又は他の適当な溶媒に溶解ま
たは懸濁する形であってもよい。注射剤の場合には、ヒ
トアディポネクチンを適当な溶媒に溶解させて調製され
るが、緩衝剤や保存剤を添加してもよい。これらの製剤
は、ヒトアディポネクチンを0.1μg/ml以上、好
ましくは1〜50μg/mlの割合で含有することがで
きる。これらの製剤はまた、治療上価値のある他の成分
を含有していてもよい。
チンの作用)細胞の増殖に必要なコロニー形成に対し
て、アディポネクチンが及ぼす効果を検討した。インフ
ォームドコンセントが得られた健常成人の腸骨から骨髄
細胞を採取して、比重遠心法(リンフォプレップ:ニコ
メッド、オスロ、ノルウェイ)にて単核球を分離した。
得られた骨髄単核球をRPMI−1640培地で2回洗
浄した後、(1)培地のみ (2)10μg/mlのヒ
トアディポネクチン (3)対照として用いた10μg
/mlのヒト血清アルブミン を含む無血清メチルセル
ロース培地において5×104 cells/mlの密度
で培養して、14−16日後に各種造血前駆細胞のコロ
ニー数を、倒立顕微鏡下で測定した。尚、使用した無血
清メチルセルロース培地の組成は、IMDM、メチルセ
ルロース(0.9%)、2−メルカプトエタノール(1
0-4M)、L−グルタミン(2mM)、1%の結晶化ウ
シ血清アルブミン(1%)、ヒトトランスフェリン、ウ
シインシュリン、rh エリスロポエチン(3U/m
l)、rh SCF(50ng/ml)、rh GM−
CSF(10ng/ml)、rh G−CSF(10n
g/ml)、rh IL−3(10ng/ml)及びr
h IL−6(10ng/ml)(ベリタス)より成
る。測定は3点で行い、統計的有意差はスチューデント
のtテストにて検定した。測定した各種造血前駆細胞の
略称は、以下の通りである。 (1)CFU−GM:granulocyte−mac
rophage colony−forming un
its(顆粒球−マクロファージコロニー形成細胞であ
り顆粒球、マクロファージ系である) (2)CFU−M:macrophage colon
y−forming units(巨核球コロニー形成
細胞であり巨核球、血小板系である) (3)BFU−E:erythroid burst
colony−forming units(赤芽球コ
ロニー群形成細胞であり、赤芽球系である) (4)CFU−Mix:mixed erythroi
d−myeloid colony−forming
units(混合コロニー形成細胞である)
g/mlの濃度でヒト正常骨髄単核球中のCFU−GM
(図2)及びCFU−M(図3)の生育を約50%抑制
した。一方、BFU−E(図4)及びCFU−Mix
(図5)に対しては抑制作用を認めなかった。
ーカーである、cluster of differe
ntiation(CD)34の発現を指標に、磁気ビ
ーズ(ミルテニィーバイオテック)を用いてCD34陽
性細胞を分離して、500cells/mlの密度で無
血清メチルセルロース培地にて培養した。上記と同様
に、無血清メチルセルロース培地に(1)培地のみ
(2)ヒトアディポネクチン10μg/ml (3)ヒ
ト血清アルブミン10μg/ml を添加した3つの条
件下で培養して、造血前駆細胞のコロニー形成を検討し
た。CD34陽性細胞の分離は、骨髄単核球から抗ヒト
CD3抗体及び抗ヒトCD11抗体を結合させた免疫磁
気ビーズを用いてCD3、CD11b陽性細胞を除去し
た後、抗ヒトCD34抗体結合ビーズを用いて、CD3
4陽性細胞をソーティングする方法で行った(参考文
献:Takafumi Yokota et.al.Blood 91,pp3263-3272,199
8 )。CD34で精製した後に、培養14ー16日目
に、各種造血前駆細胞のコロニー数を倒立顕微鏡下でカ
ウントした。測定は3点で行い、統計的有意差はスチュ
ーデントのtテストにて検定した。
常造血前駆細胞の集団に対しても、上記と同様な結果が
得られた。つまり、10μg/mlのヒトアディポネク
チンにより、CFU−GM(図6)及びCFU−M(図
7)の生育は抑制されたが、BFU−E(図8)及びC
FU−Mix(図9)の生育は抑制されなかった。以上
の結果より、アディポネクチンは比較的成熟した分化段
階の骨髄単球系前駆細胞に対して、マクロファージやリ
ンパ球等を介さずに、そのクローナルな増殖を抑制する
と考えられた。
/ml)のヒトアディポネクチンを含む、無血清メチル
セルロース培地において、ヒト正常骨髄単核球を5×1
04cells/mlの密度で培養して、培養14ー1
6日目に造血前駆細胞のコロニー数を倒立顕微鏡下でカ
ウントした。測定は3点で行い、統計的有意差はスチュ
ーデントのtテストにて検定した。ヒトアディポネクチ
ンによる、骨髄単球前駆細胞のコロニー形成に対する抑
制作用は、アディポネクチン濃度が5μg/ml以上に
おいて認められ、10μg/ml以上でほぼ定常状態に
達した(図10)。尚、骨髄単球前駆細胞のコロニー数
は、CFU−GMとCFU−Mの和で求めた。
クチンの作用の特異性)10μg/mlのヒトアディポ
ネクチンを含む無血清メチルセルロース培地に、抗アデ
ィポネクチン抗体(アイソタイプIgG1)又はその対
照抗体(精製ネズミIgG1:カッペル)を30μg/
ml添加して、ヒト正常骨髄単核球を5×104 cel
ls/mlの密度で培養した後、培養14ー16日目に
造血前駆細胞のコロニー数を倒立顕微鏡下でカウントし
た。測定は3点で行い、統計的有意差はスチューデント
のtテストにて検定した。CFU−GMとCFU−Mの
和で求められる、骨髄単球前駆細胞のコロニー数を求め
たところ、ヒトアディポネクチンによる増殖抑制作用
は、抗アディポネクチン抗体であるモノクローナル抗体
9104により、部分的にではあるが阻害された(図1
1)。特異的な抗体により抑制される事から、アディポ
ネクチンの作用の特異性が示された。
るヒトアディポネクチンの作用)各種白血病細胞株の増
殖及び生存に対するヒトアディポネクチンの作用を、[
3-H]チミジンの取り込みアッセイ及びトリパンブルー
色素の排除能アッセイにより検討した。各種の白血病細
胞株をRPMI−1640培地(ギブコ)で2回洗浄し
た後、96ウェルのフラットボトムマイクロタイタープ
レート(イワキガラス)に、1ウェルあたり1×104
cells/100μlの細胞密度で無血清調整培地に
再懸濁して、ヒトアディポネクチン又はその対照として
用いたヒト血清アルブミン(ケミコンインターナショナ
ルINC.)を10μg/mlの濃度で添加して培養し
た。ここで用いた無血清培地は、インシュリン−トラン
スフェリン−亜セレン酸ナトリウム添加物(10μg/
ml ベーリンガーマンハイム)、化学的に定量された
脂質濃縮物(1% ギブコ)、ウシ血清アルブミン
(0.2% ベリタス)及びL−グルタミン(2mM
ギブコ)を含むRPMI−1640より成る。
に各ウェルに0.5μCiの[3-H]チミジン(比活
性:5Ci/mM、アマシャムインターナショナル)を
添加し、4時間後に細胞をセミオートマティックセルハ
ーベスター(モデル1295;ファルマシアLKBバイ
オテクノロジー)により回収し、細胞内への取り込みを
液体シンチレーションカウンターで測定して、得られた
測定値からStimulation Index(S
I)を計算して評価した。細胞の生存率に対する影響
は、培養48時間目にトリパンブルーを添加して、生細
胞数と死細胞数をヘモサイトメーターを用いてカウント
し、生存率低下を計算して評価した。測定は3点で行
い、統計的有意差はスチューデントのtテストにて検定
した。SI及び生存率低下は、3点の平均値をもとにし
て、以下の式により計算した。 SI=(アディポネクチン存在下の[3-H]チミジンの
取り込み)/(ヒトアルブミン存在下の[3-H]チミジ
ンの取り込み) 生存率低下=(ヒトアルブミン存在下での生存率)−
(アディポネクチン存在下での生存率)
g/mlの濃度で骨髄系細胞株であるTHP1、KU8
12、M1、WEHI3及びB細胞株であるBALLの
増殖を顕著に抑制した。求めたSIは、THP1は0.
35、KU812は0.85、M1は0.70、WEH
I3は0.89、BALLは0.58であった。特にT
HP1、M1及びBALLに対しては強い増殖抑制作用
を示し、細胞死の誘導も認められた。生存率の低下は、
THP1は42.6%、M1は31.1%、BALLは
24.2%であった。各種細胞における結果をまとめた
ものを、表1に示す。
ヒトアディポネクチンの作用)マウス骨髄性白血病細胞
株M1をRPMI−1640培地で2回洗浄した後に、
表1と同様の無血清培地に再懸濁して、96ウェルのフ
ラットボトムマイクロタイタープレートに、1ウェルあ
たり1×104 cells/100μlの細胞密度で、
(1)培地のみ (2)10μg/mlヒトアディポネ
クチン (3)10μg/mlヒト血清アルブミン 存
在下の3つの条件下にて培養し、生細胞数と生存率を経
時的(培養24、48、72時間目)に、表1と同様の
トリパンブルー色素排除能アッセイにより評価した。そ
の結果、ヒトアディポネクチンは10μg/mlの濃度
で、M1細胞の増殖を顕著に抑制した(図12)。生存
率についても、10μg/mlのアディポネクチンの存
在下において、72時間後には50%程度まで低下した
(図13)。
間後のM1細胞の形態を、May−Grunwald−
Giemsa染色で検討したところ、核クロマチンの凝
集、断片化が認められた(図14)。そこで、図11で
見られた増殖抑制がアポトーシスの誘導によるものでは
ないかと考えて、フローサイトメトリー及びDNAの断
片化を検討した。培養後48時間及び72時間後の細胞
あたりの核内DNA含量を、ヨウ化プロピジウム(P
I)でDNAを蛍光染色した後、フローサイトメトリー
で解析した。上述の生細胞数と生存率の検討と同様の細
胞密度に調整したM1細胞を、ヒトアディポネクチン又
はヒト血清アルブミン10μg/mlの存在下で、24
ウェルのフラットボトムプレートにおいて、1ウェルあ
たり1×105 cells/1mlで培養した。各培養
時間後に細胞を回収して、冷却したphosphate
−buffered saline(PBS)(−)で
2回洗浄した後、−20℃の70%エタノールに、緩徐
に再懸濁して、−20℃で一晩固定した。遠心した後、
ペレットを300μlのPI溶液に再懸濁して、37℃
で30分間、暗所においてインキュベートした後、フロ
ーサイトメトリーにて解析した。PI溶液の組成は、ク
エン酸ナトリウム(0.1%)、NP−40(0.3
%)、PBS1mlあたり100μgのRnaseA、
及びPBS1mlあたり50μgのPIより構成され
る。その結果、アディポネクチンの存在下において、サ
ブディプロイド(亜二倍体)含量の増加が観察された
(図15)。
片化について検討を行った。上述したM1細胞の増殖の
検討と同様の細胞密度に調整したM1細胞を、ヒトアデ
ィポネクチン又はヒト血清アルブミンの10μg/ml
存在下で、90×20mmディッシュ(スミロン)にお
いて、1ディッシュあたり1×106 cells/10
mlで培養した。各培養時間後に細胞を回収して、DN
Aを抽出した(参考文献:Hiroyuki Sugahara et.al.Th
e Journal of Experimental Medicine 179.pp1757-176
6,1994 )。得られたDNAを各々5μg/レーンで、
エチジウムブロマイドの存在下で電気泳動して、ラダー
状の分解産物の生成により、DNAの断片化を評価し
た。その結果、アディポネクチンの存在下において、特
に48時間後に顕著なDNAの断片化が認められた(図
16)。以上の結果から、アディポネクチンはアポトー
シスの誘導により、白血病細胞株M1の増殖を抑制する
事が示された。
球及びB細胞に対して増殖抑制作用を有している事が示
された。そのような作用を有するアディポネクチンは、
単球及びB細胞の増殖抑制剤として有効であると共に、
炎症において重要な役割を果たしている単球の増殖を抑
制する事から、抗炎症剤として用いる事ができる。
列を示した図である。
の増殖に対する、ヒトアディポネクチンの効果を示した
図である。
増殖に対する、ヒトアディポネクチンの効果を示した図
である。
増殖に対する、ヒトアディポネクチンの効果を示した図
である。
xの増殖に対する、ヒトアディポネクチンの効果を示し
た図である。
ト骨髄単核球由来のCFU−GMの増殖に対する、ヒト
アディポネクチンの効果を示した図である。
ト骨髄単核球由来のCFU−Mの増殖に対する、ヒトア
ディポネクチンの効果を示した図である。
ト骨髄単核球由来のBFU−Eの増殖に対する、ヒトア
ディポネクチンの効果を示した図である。
ト骨髄単核球由来のCFU−Mixの増殖に対する、ヒ
トアディポネクチンの効果を示した図である。
(CFU−GMとCFU−Mの和)の増殖に対する、ヒ
トアディポネクチンの効果の濃度依存性を示した図であ
る。
(CFU−GMとCFU−Mの和)の増殖に対する、ヒ
トアディポネクチンの効果の特異性を、抗ヒトアディポ
ネクチン抗体を用いて検討した結果を示した図である。
る、ヒトアディポネクチンの効果を示した図である。
存率に対する、ヒトアディポネクチンの効果を示した図
である。
ディポネクチン処理48時間後における、形態の写真を
示した図である。
量に対するヒトアディポネクチンの効果を検討した、フ
ローサイトメトリーの結果を示した図である。
対する、ヒトアディポネクチンの効果を示した、電気泳
動の写真である。
Claims (9)
- 【請求項1】 単球系細胞又は単球系前駆細胞の増殖を
抑制するのに有効な量のヒトアディポネクチンを含有す
ることを特徴とする、抗炎症剤。 - 【請求項2】 ヒトアディポネクチンを5−20μg/
mlの濃度で含有することを特徴とする、請求項1記載
の抗炎症剤。 - 【請求項3】 単球系細胞又は単球系前駆細胞の増殖を
抑制するのに有効な量のヒトアディポネクチンを含有す
ることを特徴とする、単球系細胞又は単球系前駆細胞の
増殖抑制剤。 - 【請求項4】 ヒトアディポネクチンを5−20μg/
mlの濃度で含有することを特徴とする、請求項3記載
の増殖抑制剤。 - 【請求項5】 B細胞の増殖を抑制するのに有効な量の
ヒトアディポネクチンを含有することを特徴とする、B
細胞の増殖抑制剤。 - 【請求項6】 ヒトアディポネクチンを5−20μg/
mlの濃度で含有することを特徴とする、請求項5記載
の増殖抑制剤。 - 【請求項7】 骨髄単球系白血病細胞株およびB細胞性
白血病細胞株の増殖を抑制するのに有効な量のヒトアデ
ィポネクチンを含有する事を特徴とする、白血病の治療
剤。 - 【請求項8】 ヒトアディポネクチンを5−20μg/
mlの濃度で含有することを特徴とする、請求項7記載
の白血病の治療剤。 - 【請求項9】 ヒトアディポネクチンを添加する事によ
り、骨髄単球系白血病株およびB細胞性白血病株の増殖
を、生体外において抑制する方法。
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|---|---|---|---|
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1999
- 1999-03-09 JP JP11061085A patent/JP3018186B1/ja not_active Expired - Lifetime
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