JPH0514684B2 - - Google Patents
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- JPH0514684B2 JPH0514684B2 JP59242500A JP24250084A JPH0514684B2 JP H0514684 B2 JPH0514684 B2 JP H0514684B2 JP 59242500 A JP59242500 A JP 59242500A JP 24250084 A JP24250084 A JP 24250084A JP H0514684 B2 JPH0514684 B2 JP H0514684B2
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- cancer
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- globin
- oncogenes
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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Description
本発明は、制癌剤に関する。さらに、詳しく言
えば本発明は、オリゴデオキシヌクレオチドまた
はポリデオキシヌクレオチドを有効成分とする制
癌剤であつて、そのオリゴデオキシヌクレオチド
またはポリデオキシヌクレオチドが、癌発生遺伝
子(オンコジーン)のメツセンジヤーRNAに対
してハイブリツド形成しうるDNAの塩基配列の
中のハイブリツド形成に関与するDNA配列の部
分構造と同一の塩基配列を有しているものである
ことを特徴とする制癌剤に関するものである。多
くの癌は、人体に内蔵される癌発生遺伝子(オン
コジーン)の作用の異常発現が原因であり、癌発
生遺伝子(オンコジーン)が存在しなければ、癌
化しないこともわかつてきているが、本発明者
は、先に、癌細胞の増殖に際して発生する癌発生
遺伝子(オンコジーン)のメツセンジヤーRNA
に対してハイブリツト形成しうるDNA配列の部
分構造に等しいオリゴデオキシヌクレオチドまた
はポリデオキシヌクレオチドをそのメツセンジヤ
ーRNAの存在箇所に供給すると癌細胞の増殖が
阻害されるとの知見を得て、その知見に基づき、
癌細胞増殖阻害方法を提供した(特願昭58−
87531号)。本発明者は、さらに、担癌動物に対
し、上記のオリゴデオキシヌクレオチドまたはポ
リデオキシヌクレオチドを適用する実験を重ねた
結果、本発明に係る制癌剤を提供することに成功
した。すなわち、本発明は、先に本発明者が提供
した前記の癌細胞増殖阻害方法を実施する手段と
して、オリゴデオキシヌクレオチドまたはポリデ
オキシヌクレオチドを有効成分とする制癌剤であ
つて、そのオリゴデオキシヌクレオチドまたはポ
リデオキシヌクレオチドが、癌発生遺伝子(オン
コジーン)のメツセンジヤーRNAに対してハイ
ブリツド形成しうるDNAの塩基配列の中のハイ
ブリツド形成に関与するDNA配列の部分構造と
同一の塩基配列を有しているのもであることを特
徴とする制癌剤を提供するものである。
本発明を以下に、詳細に説明する。
本発明者は、まず、人工的に合成したRNAを
用いてこのRNAに対してハイブリツド形成しう
るDNA配列の部分構造に等しいオリゴデオキシ
ヌクレオチドを直接、無細胞蛋白合成系に加える
ことにより、このRNAに基づいて合成されるは
ずの蛋白が合成されなくなるという事実を発見し
た(後記実験例1参照)
また、この際、このRNAに対してハイブリツ
ド形成しえないDNA配列のオリゴデオキシヌク
レオチドを用いて、同様に実験を行うと、この
RNAに基づく蛋白の合成が行われることが確認
された。
次いで、本発明者は、真核細胞内に存在するα
グロビンメツセンジヤーRNAおよびβグロビン
メツセンジヤーRNAを用いて、生理条件下で、
各種DNAを用いて、それらがαグロビンおよび
βグロビンの生成を阻害するか否かを確かめる実
験を行つた。(後記実験例2参照)
その結果、αグロビンメツセンジヤーRNAに
対してハイブリツド形成しうるDNAを直性、無
細胞蛋白合成系に加えることにより、αグロビン
の生成が阻害されること、およびβグロビンメツ
センジヤーRNAに対してハイブリツド形成しう
るDNAを直接、無細胞蛋白合成系に加えること
により、βグロビンの生成が阻害されることが見
出された。また、αグロビンメツセンジヤー
RNAに対してハイブリツド形成しえないDNAを
用いたときには、αグロビンの生成が阻害され
ず、βグロビンメツセンジヤーRNAに対してハ
イブリツド形成しえないDNAを用いたときには、
βグロビンの生成が阻害されないという事実も確
認された。
さらにまた、この実験系においては、使用する
DNAがオリゴデオキシヌクレオチドである場合
に、高い蛋白生成阻害率を示していることが見出
された。
これらの実験結果に基づき、SV40ウイルスに
より癌化した細胞に対して、SV40のDNAを投与
したところ、癌細胞が正常化することを確認し
た。(後記実験例3、実験例4参照)
さらに、ラウス肉腫ウイルスによつて癌化した
細胞の増殖に際して発生する癌発生遺伝子SRC
由来のメツセンジヤーRNAと二重鎖を形成する
単鎖DNAをラウス肉腫ウイルスによつて癌化し
た細胞に投与したところ、癌細胞の増殖が著しく
阻害されることを確認した。(後記実験例5参照)
さらに、癌発生遺伝子MYCの発現が確認され
ているダウデイー癌細胞の増殖に際して、癌発生
遺伝子MYCのメツセンジヤーRNAに対してハイ
ブリツド形成しうるDNA配列の部分構造に等し
いオリゴデオキシヌクレオチドを投与したところ
ダウデイー癌細胞の増殖が著しく阻害されるとい
う事実を確認した(後記実験例6参照)
これらの実験により、癌発生遺伝子(オンコジ
ーン)由来のメツセンジヤーRNAに対してハイ
ブリツドを形成しうるDNAを癌細胞に直接加え
ることにより、有効に癌細胞の増殖が阻害される
ことが明らかにされたが、本発明者は、さらに、
この事実に基づき、癌発生遺伝子(オンコジー
ン)由来のメツセンジヤーRNAに対してハイブ
リツドを形成しうるDNAを担癌マウスに適用し、
癌の治療実験をおこなつたところ、明らかに制癌
効果が発現されることが確認された。
本発明は、かかる知見に基づいてなされたもの
である。
本発明の制癌剤は、癌発生遺伝子(オンコジー
ン)由来のメツセンジヤーRNAに対してハイブ
リツドを形成しうるDNA配列の部分構造に等し
い塩基配列を有するオリゴデオキシヌクレオチド
またはポリデオキシヌクレオチドを用いるため、
それは、他の遺伝子に由来するメツセンジヤー
RNAとは、ハイブリツド形成せず、したがつて、
本発明の制癌剤の使用は、他の遺伝子による蛋白
合成には影響を与えない。
現在、癌発生遺伝子(オンコジーン)として
SRC、FPS、YES、ROS、MYB、ERB、
MYC、REL、MOS、RAS、BAS、ABL、
FES、FMS、SIS等種種の遺伝子存在が確認され
ているが、現在確認されていない癌発生遺伝子
(オンコジーン)についても、それが確認されさ
えすれば、いずれも、その癌発生遺伝子(オンコ
ジーン)由来のメツセンジヤーRNAに対してハ
イブリツドを形成しうるDNA配列の部分構造に
等しいオリゴデオキシヌクレオチドまたはポリデ
オキシヌクレオチドを用いることによつて、本発
明により、対象となる癌発生遺伝子(オンコジー
ン)に起因する癌に対する制癌剤を提供すること
ができる。
本明細書においては、以下に、癌発生遺伝子
MYCの発現が確認されているダウデイー癌細胞
を例にとつて説明するが、本発明の制癌剤は、こ
れに限定されることなく、すべての癌発生遺伝子
(オンコジーン)由来の癌を適応対象とすること
ができる。
本発明の制癌剤に用いられるオリゴデオキシヌ
クレオチドまたはポリデオキシヌクレオチドの正
常細胞への影響については、本発明者がSV40ウ
イルス由来のメツセンジヤーRNAとハイブリツ
ドの形成しうる単鎖DNAを用いて、ヒト正常細
胞に対する影響を調べたところ、該DNAは、正
常細胞の生存に影響を与えず、かつ、その増殖能
力にも影響を与えないことが判明している。
さらに、ダウデイー癌細胞を担癌しているマウ
スに対する治療実験の際、癌発生遺伝子MYC由
来のメツセンジヤーRNAに対してハイブルツド
を形成しうるDNA配列の部分構造に等しいデオ
キシヌクレオチド投与群の挙動、外観に変化は見
られなかつた。
本発明の制癌剤に用いるオリゴデオキシヌクレ
オチドまたはポリデオキシヌクレオチドは、癌発
生遺伝子(オンコジーン)のDNA単鎖を酵素処
理等により分解したもの、あるいは、所要の
DNA配列の部分構造を合成して得られるものな
ど、所望のDNA配列の部分構造を有するもので
あれば、その由来はいずれでもよい。
本発明の制癌剤に用いるオリゴデオキシヌクレ
オチドまたはポリデオキシヌクレオチドを調製す
る方法としては、例えば以下のような方法を例示
することができる。すなわち、一つの方法は、ヒ
トの癌発生遺伝子(オンコジーン)をクローン化
し、そのDNAの単鎖をフラグメント化するか、
あるいはヒトの癌発生遺伝子(オンコジーン)と
高度のホモロジーを有するRNA腫瘍ウイルス
(レトロウイルス)起源の癌発生遺伝子(オンコ
ジーン)をクローン化し、そのDNAの単鎖をフ
ラグメント化することである。
ヒトの癌発生遺伝子(オンコジーン)をクロー
ン化する場合には、例えばλフアージ、あるいは
pBR322等のプロスミドベクターを用いて二重鎖
DNAを得るか、またはM13フアージ等を用いて
単鎖DNAを直接得る方法を使用する。
クローン化したDNAを大量に複製するために
は、例えば、癌発生遺伝子(オンコジーン)を組
み込ませたフアージ、あるいはプラスミドを保有
する大腸菌を必要に応じて抗生物質を加えた適当
な容積の培養液中で常法により培養し、集菌した
後クローン化した癌発生遺伝子(オンコジーン)
を含むDNAを分離する。この分離に際しては、
フエーノール、フエノール−クロロホルム等の有
機溶媒処理によりDNAを抽出することができる。
分離したDNAから癌発生遺伝子(オンコジー
ン)のDNAを取り出すには、制限酵素で分解し、
アガロースゲル電気泳動法、カラムクロマトグラ
フイー等を用いる。
得られた癌発生遺伝子(オンコジーン)の
DNAは、必要に応じてフラグメント化する。こ
のためには、例えばエンドヌクレアーゼ等の制限
酵素による処理あるいは超音波処理を行う。フラ
グメントの鎖長は、通常、100ヌクレオチドから、
9ヌクレオチド位までの範囲になるように考慮さ
れる。M13フアージを用いて調製する場合は、直
接単鎖のフラグメントが得られるが、本発明の制
癌剤の性質から考えてあらかじめ癌発生遺伝子
(オンコジーン)のメツセンジヤーRNAと二重鎖
を形成し得る単鎖DNAを選び、クローン化して
おかなければならない。
pBR322、λフアージを用いて得られた癌発生
遺伝子(オンコジーン)のDNAのフラグメント
は、単鎖とするため、例えば、100℃で10分間加
熱後、急冷する。生成物には、所望のDNAフラ
グメントの単鎖が存在しているのでこれをそのま
ま本発明の制癌剤に使用することができるが、ま
た、この生成物中には癌発生遺伝子(オンコジー
ン)のメツセンジヤーRNAに相補的でない単鎖
フラグメントも存在しているので、これをアフイ
ニテイークロマトグラフイー等を用いて除くこと
が好ましい。
また、本発明に用いるオリゴデオキシヌクレオ
チドまたは、ポリデオキシヌクレオチドは有機合
成によつても製造することができる。この場合
は、そのオリゴデオキシヌクレオチドまたは、ポ
リデオキシヌクレオチドの塩基配列は、癌発生遺
伝子(オンコジーン)由来のメツセンジヤー
RNAの塩基配列に対してハイブリツド形成しう
る塩基配列でなくてはならない。例えば、SRC
ジーンでは、プラスDNA(5′−ATG・GGG・
AGC・AGC……)とマイナスDNA(3′−TAC・
CCC・TCG・TCG……)の二重鎖を形成してい
るが、これらの内、メツセンジヤーRNAと二重
鎖を形成するTAC側(マイナス鎖DNA)の
DNAの配列を選び合成する。また、MYCジーン
では、プラスDNA(5′−ATG・CCC・CTC・
AAC……)とマイナスDNA(3′−TAC・GGG・
GAG・TTG……)の二重鎖を形成しているが、
これらの内、メツセンジヤーRNAと二重鎖を形
成するTAC側(マイナス鎖DNA)のDNAの配
列を選び合成する。
このようにして、いずれの癌発生遺伝子(オン
コジーン)の場合でも、増殖を阻害しようとする
癌発生遺伝子(オンコジーン)のメツセンジヤー
RNAに対して、ハイブリツド形成しうる単鎖
DNAの塩基配列中の適当な長さの塩基配列を選
び、その塩基配列のオリゴデオキシヌクレオチド
または、ポリデオキシヌクレオチドを合成し、そ
のオリゴ(またはポリ)デオキシヌクレオチドを
用いることができる。
次に、本発明の制癌剤で用いるオリゴデオキシ
ヌクレオチドまたはポリデオキシヌクレオチドの
調製について説明する。
具体例 1
癌発生遺伝子(オンコジーン)を含有するベク
ターの作成
(1) ラウス肉腫ウイルス(RSV)をあらかじめ
化学物質で癌化させたウズラ由来の細胞
(QT6)にかけて、培養し、Hirtの方法でRSV
−DNAを分離した。ここで得られた環状共有
結合鎖(Co−valently closed circular、
CCC)DNAを制限酵素、Sacで切り、あら
かじめ制限酵素、Sacで切つておいた
λgtwES・λDNAと酵素(リガーゼ)を用いて
結合し、常法に従いλフアージの蛋白中に封入
した。完成したλフアージを大腸菌に混ぜ、ペ
トリ皿上でプラークを形成させた。プラークの
うちからRSV−DNAとハイブリダイズするも
のを選び、このλフアージから、SacでRSV
−DNAを切り出し、pBR322ベクターのSal
位に挿入した。Sal位は、Rプラスミツドの
テトラサイクリン耐性遺伝子上にあるため、こ
のプラスミドを有する大腸菌がテトラサイクリ
ンの存在下では生育しないがアンピリンの存在
下でも生育しうることを利用して得られた
pBR322・RSV−DNA結合体が得られる。
(2) このpBR322・RSV−DNA結合体はRSVの
すべての遺伝子を含むが、Bishopらの方法
(De−lorbe etal、J.Vrol.36.50.1980)により、
上記1)におけるSacにかわりに別の制限酵
素を用いて、λフアージより、RSV−DNAを
切り出すとSRC−DNAのみを持つた
pBR322・RSV−SRC−DNA結合体が得られ
る。
具体例 2
癌発生遺伝子(オンコジーン)の生産および精
製
(1) 50μg/mlの割合でアンピシリンを含む2
のTSB(Tryptose Soy Broth)培地1mlに対
し上記具体例1の(1)で得られたpBR322・RSV
−DNA結合体を封入したが106〜107個の大腸
菌を加え、20mlの試験管中で37℃で、15時間振
とう培養する。この培養液(1ml当り大腸菌
109個を含む)を新たな2の培地にまき、
540nmにおける吸光度が0.5になるまで培養し
た所で、100μg/mlのクロラムフエニコール
を加え、さらに15時間培養する。得られた大腸
菌懸濁液を遠沈処理し、得られたペレツトを25
%シヨ糖を含む50mMトリス塩酸(PH8.0)に
懸濁し、0.5mlのリゾチーム液(5mg/ml、ワ
ージントン社製)および、1mlのEDTA(250
mM、PH8.0)加える。これを0℃下で、5分
間放置し、4mlのTriton−X100を加えて生成
した粘調な液を0℃、30000gで30分間遠心分
離する。この上清8mlにCscl8g、およびエシ
ジウムブロマイド(5mg/ml)1mlを加えて、
さらに100000gで24時間遠心分離し、生成した
粗プラスミツド分画を採取し、2倍量のイソプ
ロピルアルコールを加えて混和し、上層を除い
た後0.1Mトリス10mM EDTA(PH8.0)で一
夜透析する。
透析内液を濃縮し、DNA50μg相当量をと
り必要量の10倍量に相当する制限酵素と反応さ
せた後、アガロース電気泳動法により分離し、
RSV−DNAに相当する分画を常法により抽
出、濃縮、乾燥すると癌発生遺伝子(オンコジ
ーン)を含有するに二重鎖DNAが得られる。
(2) 上記(1)において使用したpBR322・RSV−
DNA結合体に替えて具体例1の(2)で得られた
pBR322・RSV−SRC−DNA結合体を用いて
同様の処理を行うことにより、癌発生遺伝子
(SRC)の二重鎖が得られる。
具体例 3
癌発生遺伝子フラグメントの製造
5μgのSV40DNA(ベセスデ リサーチ ラボ
ラトリー製)を20単位のHinfと混合し、37℃
で5時間反応させた後、100℃で、15分間加熱し
てDNAを単鎖にする。反応混合物を137mMの
NaCl、5mMのKCl、0.7mMのNa2HPO4、6
mMのdextrose、21mMのHEPESを加えて、溶
解し、さらに2MのCaCl2最終濃度が125mMにな
るように加え、常温で20〜30分間放置して生成し
た沈殿を採取した。これは、そのまま培養液に加
えて使用する。
具体例 4
DNA合成装置(Applied Biosystem社製)を
用いてMYCジーンDNAのマイナスDNAの内、
プラスDNAと二重鎖を形成するオリゴデオキシ
ヌクレオチド(3′−……TAC・GGG・GCG・
TTG・CAA・TCG・AAG・TGG……−5′)の
内の20デオキシヌクレオチド(3′−GGG・
GAG・TTG・CAA・TCG・AAG・TG−5′)
を合成し、精製した。
具体例 5
DNA合成装置(Applied Biosystem社製)を
用いてMYCジーンDNAのマイナスDNAの内、
プラスDNAと二重鎖を形成するオリゴデオキシ
ヌクレオチドの内の20デオキシヌクレオチド
(3′−TGA・TGC・TGA・GCC・ACG・TCG・
GC−5′)を合成し、精製した。
本発明の制癌剤は、前記オリゴデオキシヌクレ
オチドないしポリデオキシヌクレオチドを、適
宜、通常、医薬品製剤に用いられる適当な溶剤、
賦形剤、補助剤などを使用して、製剤製造の常法
に従つて液剤、注射剤、坐剤などの製剤として調
製される。
処方にあたつては、所望のオリゴデオキシヌク
レオチドないしポリデオキシヌクレオチドを単独
で、もしくは適宜組合せて用いることができ、ま
た他の医薬活性成分を配合してもよい。
これらの組合せ、配合にあたつては、それらの
組合せあるいは配合の対象になる成分は、上記の
オリゴデオキシヌクレオチドまたは、ポリデオキ
シヌクレオチドの制癌作用に対し、これを阻害す
るものであつてはならない。
上記のオリゴデオキシヌクレオチドまたはポリ
デオキシヌクレオチドは、それらに対して不活性
な適当な基剤と混和してクリーム、軟膏剤、パツ
プ剤などの外用剤とすることができる。
液剤、注射剤として調製するときは、一般に注
射用蒸留水、生理食塩水、デキストロース水溶
液、注射用植物油、プロピレングリコール、ポリ
エチレングリコール等を用いることができる。さ
らに必要に応じて、適宜等張化剤、溶解補助剤、
安定剤、防腐剤、無痛化剤等を加えてもよい。ま
た、この種の剤型の場合、滅菌された注射用媒体
に溶解することが望ましい。製剤の調製にあたつ
て使用される上記のごとき各種の基剤、添加剤、
佐薬等が上記のオリゴデオキシヌクレオチドまた
はポリデオキシヌクレオチドの制癌作用を阻害す
るものであつてはならないのは言うまでもない。
本発明の制癌剤は、それを癌に直接適用する
か、または血管内に投与するなどして、前記のオ
リゴデオキシヌクレオチドまたはポリデオキシヌ
クレオチドが結果的に患部に到達し得るように生
体に対応させる。
以下に、担癌マウスを用いた本発明の制癌剤に
関する効果確認実験の例を掲げる。
5〜8週齢のCBA/N雌性ヌードマウスの皮
下に具体例4で得られた20デオキシヌクレオチド
と具体例5で得られた20デオキシヌクレオチドの
混合物(1:2)5μgとダウデイー癌細胞(1
×108cells/ml)0.1mlを混合したものを注入し
た。翌日より、8日間連日0.1mlのTEバツフアー
(10mM Tris−HCl(PH8.0)、1mMEDTA−
2Na)に溶解した上記混合物(1:2)5μgを癌
細胞を移植したその場所に注入した。コントロー
ル群は腫瘍注入時より、薬剤投与群と同じスケジ
ユールでTEバツフアーのみを注入した。両群の
皮下腫瘍の形成増殖を、50日間観察した。
各群と腫瘍の形成並びに腫瘍の大きさを比較し
たところ、コントロール群では4匹中4匹に腫瘍
の形成が見られたのに対し、薬剤投与群では、3
匹中2匹には腫瘍が形成されず、腫瘍の形成がみ
られた1匹についてもその腫瘍の大きさが、コン
トロール群に比較して小さかつた。
上記の例から、本発明の制癌剤は、明らかに、
担癌動物において癌細胞の増殖を抑制し、また癌
化を阻止するなど非常に有用性の高いものである
ことが判る。
以下に、本発明の制癌剤の製剤例を掲げる。
製剤例 1
具体例4において得られた20デオキシヌクレオ
チドと同様のものを液層法で合成し、その20デオ
キシヌクレオチド、2gを注射剤製造の常法に従
つて、等張のMEM溶液を加えて1としてアン
プルに封入し注射剤とする。
本注射剤は1ml中に上記20デオキシヌクレオチ
ド、2mgを含有する。この注射剤は症状に合せて
1回1〜5mlを腫瘍形成部になるべく近いところ
に注射する。
製剤例 2
具体例2において得られたRSV−SRC−
DNA、2gを注射剤製造の常法に従つて、等張
のMEM溶液を加えて1としてアンプルに封入
し注射剤とする。
本注射剤は1ml中にRSV−SRC−DNA、2mg
を含有する。この注射剤は症状に合せて1回1〜
5mlを腫瘍形成部になるべく近いところに注射す
る。
次に、本発明の制癌剤の安全性について、試験
例を示し説明する。
試験例 1
CBA/Nヌードマウスに対し、具体例4にお
いて得られた20デオキシヌクレオチドと具体例5
において得られた20デオキシヌクレオチドの混合
物(1:2)250μg/Kgを皮下に投与したとこ
ろ死亡例並びに異常を認めなかつた。
ここで示したように、本発明の制癌剤は、前述
の有効投与量において安全であることは明らかで
ある。
以下に本発明に関連してなされた実験例を掲げ
る。
実験例 1
メツセンジヤーRNAとしてポリウリジル酸を
用いたポリフエニル−アラニン合成反応のポリ
アデニル酸及びデオキシポリアデニル酸による
阻害作用
ポリウリジル酸(140μg)、14C−フエニルアラ
ニン(105cpm、300μCi/μmole)、Nieren−berg
and Mathaeiの方法(Proc.Nat.Acad.Sci.47
1588(1961))により作成した大腸菌抽出液、13m
M酢酸マグネシウム塩、1mM ATP、1mM
燐酸クレアチン、クレアチンホスホキナーゼ
(1μg)を10mMトリス塩酸(PH7.5)に溶解し
て、阻害剤を加え総量40μとした後、1.5mlのエ
ツペンドルフ管中で37℃、30分間反応させ、反応
により得られた溶液中のポリフエニルアラニンの
量を10%トリクロール酢酸に95℃で不溶の放射蛋
白の量とし、液体シンチレーシヨンカウンターを
用いて測定した。阻害度は、阻害剤を加えない時
のポリフエニルアラニンの放射能と加えた時の放
射能を比較して算出した。その結果を第一表に示
す。
The present invention relates to anticancer agents. More specifically, the present invention provides an anticancer agent containing an oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide as an active ingredient, wherein the oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide forms a hybrid with messenger RNA of an oncogene. The present invention relates to an anticancer agent characterized in that it has the same base sequence as a partial structure of a DNA sequence involved in hybrid formation in a DNA base sequence that can be used. Many cancers are caused by the abnormal expression of cancer-causing genes (oncogenes) built into the human body, and it is becoming clear that cancer would not develop if cancer-causing genes (oncogenes) were not present. The inventor first discovered messenger RNA of cancer-causing genes (oncogenes) that occur during the proliferation of cancer cells.
Based on this knowledge, we have obtained the knowledge that the proliferation of cancer cells is inhibited by supplying oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides equivalent to the partial structure of a DNA sequence that can hybridize to the site where the messenger RNA is present. ,
Provided a method for inhibiting cancer cell proliferation (patent application 1982-
No. 87531). The present inventor further conducted repeated experiments in which the above-mentioned oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides were applied to cancer-bearing animals, and as a result, succeeded in providing the anticancer agent according to the present invention. That is, the present invention provides an anticancer agent containing an oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide as an active ingredient, as a means for carrying out the method for inhibiting cancer cell proliferation previously provided by the present inventor. A deoxynucleotide has a base sequence that is the same as a partial structure of a DNA sequence that is involved in hybridization among DNA base sequences that can hybridize to messenger RNA of cancer-causing genes (oncogenes). The present invention provides an anticancer agent characterized by the following. The present invention will be explained in detail below. The present inventor first used artificially synthesized RNA to directly add oligodeoxynucleotides equivalent to a partial structure of a DNA sequence that can hybridize to this RNA into a cell-free protein synthesis system. We discovered that the protein that should be synthesized based on this RNA is no longer synthesized (see Experimental Example 1 below). If you perform a similar experiment, this
It was confirmed that RNA-based protein synthesis takes place. Next, the present inventors discovered that α present in eukaryotic cells
Under physiological conditions using globin messenger RNA and β-globin messenger RNA,
Experiments were conducted using various types of DNA to determine whether they inhibit the production of α-globin and β-globin. (See Experimental Example 2 below) As a result, by adding DNA that can hybridize to α-globin messenger RNA to a direct, cell-free protein synthesis system, the production of α-globin is inhibited, and β-globin production is inhibited. It has been found that the production of β-globin can be inhibited by directly adding DNA that can hybridize to globin messenger RNA to a cell-free protein synthesis system. In addition, α-globin metsenjar
When using DNA that cannot hybridize to RNA, α-globin production is not inhibited, and when using DNA that cannot hybridize to β-globin messenger RNA,
It was also confirmed that the production of β-globin was not inhibited. Furthermore, in this experimental system, the
It has been found that when the DNA is an oligodeoxynucleotide, a high protein production inhibition rate is exhibited. Based on these experimental results, we confirmed that when SV40 DNA was administered to cells that had become cancerous due to the SV40 virus, the cancer cells were normalized. (See Experimental Example 3 and Experimental Example 4 below) Furthermore, the oncogenic gene SRC, which is generated during the proliferation of cells that have become cancerous due to the Rous sarcoma virus.
When the single-stranded DNA, which forms a double strand with the derived Messenger RNA, was administered to cells that had become cancerous due to the Rous sarcoma virus, it was confirmed that the growth of the cancer cells was significantly inhibited. (See Experimental Example 5 below) Furthermore, during the proliferation of Dowdy cancer cells in which expression of the oncogenic gene MYC has been confirmed, an oligodeoxy group equivalent to a partial structure of the DNA sequence that can hybridize to messenger RNA of the oncogenic gene MYC. It was confirmed that the proliferation of Dowdy cancer cells was significantly inhibited when nucleotides were administered (see Experimental Example 6 below).These experiments revealed that nucleotides can form hybrids to Messenger RNA derived from oncogenes. Although it has been revealed that directly adding DNA to cancer cells effectively inhibits cancer cell proliferation, the present inventors further discovered that
Based on this fact, we applied DNA that can hybridize to messenger RNA derived from oncogenes to tumor-bearing mice.
When conducting cancer treatment experiments, it was confirmed that the drug had a clear anticancer effect. The present invention has been made based on this knowledge. Since the anticancer agent of the present invention uses oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides having a base sequence equivalent to a partial structure of a DNA sequence that can form a hybrid with messenger RNA derived from an oncogene,
It is a messenjar derived from other genes.
It does not hybridize with RNA and therefore
Use of the anticancer agent of the present invention does not affect protein synthesis by other genes. Currently, it is used as a cancer-causing gene (oncogene).
SRC, FPS, YES, ROS, MYB, ERB,
MYC, REL, MOS, RAS, BAS, ABL,
The existence of various genes such as FES, FMS, and SIS has been confirmed, but even for cancer-causing genes (oncogenes) that are currently unconfirmed, once they are confirmed, all cancer-causing genes (oncogenes) can be derived from that cancer-causing gene (oncogene). By using oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides equivalent to substructures of DNA sequences capable of forming hybrids to messenger RNA of An anticancer agent can be provided. Hereinafter, oncogenic genes
Although the explanation will be given using Dowdy cancer cells, in which MYC expression has been confirmed, the anticancer agent of the present invention is not limited to this, but is applicable to cancers derived from all cancer-causing genes (oncogenes). be able to. Regarding the effects of oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides used in the anticancer agent of the present invention on normal cells, the present inventors investigated the effect of oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides used in the anticancer agent of the present invention on human normal cells using single-stranded DNA that can hybridize with messenger RNA derived from the SV40 virus. When the effects were investigated, it was found that the DNA does not affect the survival of normal cells, nor does it affect their ability to proliferate. Furthermore, during a therapeutic experiment on mice bearing Dowdy cancer cells, the behavior and appearance of the group treated with deoxynucleotides equivalent to the partial structure of the DNA sequence that can form hybrids against Messenger RNA derived from the oncogenic gene MYC was determined. No changes were observed. The oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides used in the anticancer agent of the present invention are those obtained by degrading the DNA single strand of cancer-causing genes (oncogenes) by enzymatic treatment, or
It may be of any origin as long as it has a desired partial structure of a DNA sequence, such as one obtained by synthesizing a partial structure of a DNA sequence. Examples of methods for preparing oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides used in the anticancer agent of the present invention include the following methods. One method is to clone a human cancer-causing gene (oncogene) and fragment a single strand of its DNA;
Another method is to clone oncogenes derived from RNA tumor viruses (retroviruses) that have a high degree of homology to human cancer genes (oncogenes), and fragment the single strands of that DNA. When cloning human cancer-causing genes (oncogenes), for example, λ phage or
Double-stranded cells using prosmid vectors such as pBR322
DNA, or use methods such as M13 phage to directly obtain single-stranded DNA. In order to replicate cloned DNA in large quantities, for example, phages containing oncogenes or E. coli carrying plasmids are grown in an appropriate volume of culture medium with antibiotics added as needed. Oncogenic genes (oncogenes) cloned after culturing and harvesting bacteria using conventional methods
Isolate the DNA containing the . In this separation,
DNA can be extracted by treatment with an organic solvent such as phenol or phenol-chloroform. To extract cancer-causing gene (oncogene) DNA from the isolated DNA, it is digested with restriction enzymes.
Use agarose gel electrophoresis, column chromatography, etc. The obtained cancer-causing genes (oncogenes)
DNA is fragmented as necessary. For this purpose, for example, treatment with a restriction enzyme such as endonuclease or sonication is performed. Fragment lengths typically range from 100 nucleotides to
A range of up to 9 nucleotide positions is considered. When preparing using M13 phage, a single-stranded fragment can be obtained directly, but considering the properties of the anticancer agent of the present invention, single-stranded DNA that can form a double strand with messenger RNA of an oncogene. must be selected and cloned. The oncogene DNA fragment obtained using pBR322 and λ phage is heated, for example, at 100° C. for 10 minutes and then rapidly cooled to make it a single strand. Since the product contains a single strand of the desired DNA fragment, it can be used as it is in the anticancer agent of the present invention. Since there are also single-chain fragments that are not complementary to , it is preferable to remove them using affinity chromatography or the like. Moreover, the oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide used in the present invention can also be produced by organic synthesis. In this case, the base sequence of the oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide is a messenger derived from an oncogene.
The base sequence must be capable of hybridizing with the RNA base sequence. For example, SRC
Gene uses positive DNA (5′-ATG, GGG,
AGC・AGC……) and minus DNA (3′−TAC・
CCC, TCG, TCG...) form a double strand, but among these, the TAC side (minus strand DNA) that forms a double strand with messenger RNA.
Select and synthesize DNA sequences. In addition, in the MYC gene, positive DNA (5′-ATG, CCC, CTC,
AAC...) and minus DNA (3′-TAC・GGG・
It forms a double chain of GAG/TTG...), but
Among these, the DNA sequence on the TAC side (minus strand DNA) that forms a double strand with messenger RNA is selected and synthesized. In this way, in the case of any oncogenic gene (oncogene), the messenger of the oncogenic gene (oncogene) that attempts to inhibit the proliferation of the oncogenic gene (oncogene)
Single strand that can hybridize to RNA
It is possible to select a base sequence of an appropriate length in a DNA base sequence, synthesize an oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide of that base sequence, and use the oligo(or poly)deoxynucleotide. Next, the preparation of oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides used in the anticancer agent of the present invention will be explained. Specific example 1 Creation of a vector containing an oncogene (oncogene) (1) Rous sarcoma virus (RSV) is applied to quail-derived cells (QT6) that have been made cancerous with a chemical substance, cultured, and RSV is isolated using Hirt's method.
- DNA was isolated. The cyclic covalently bonded chain obtained here (Co-valently closed circular,
CCC) DNA was cut with a restriction enzyme, Sac, and ligated with λgtwES/λDNA, which had been previously cut with a restriction enzyme, Sac, using an enzyme (ligase), and encapsulated in a protein of λ phage according to a conventional method. The completed λ phage was mixed with E. coli and allowed to form plaques on a Petri dish. Select those that hybridize with RSV-DNA from among the plaques, and extract RSV from this lambda phage using Sac.
− Excise the DNA and add Sal of pBR322 vector.
inserted in the position. Since the Sal position is located on the tetracycline resistance gene of the R plasmid, E. coli carrying this plasmid does not grow in the presence of tetracycline, but it was obtained by taking advantage of the fact that it can grow in the presence of ampirin.
A pBR322/RSV-DNA conjugate is obtained. (2) This pBR322/RSV-DNA conjugate contains all the genes of RSV, and was prepared using the method of Bishop et al. (De-lorbe et al., J.Vrol.36.50.1980).
If RSV-DNA is excised from lambda phage using another restriction enzyme instead of Sac in 1) above, it will contain only SRC-DNA.
A pBR322・RSV-SRC-DNA conjugate is obtained. Specific example 2 Production and purification of cancer-causing genes (oncogenes) (1) 2 containing ampicillin at a rate of 50 μg/ml
pBR322/RSV obtained in (1) of Specific Example 1 above for 1 ml of TSB (Tryptose Soy Broth) medium.
- Add 10 6 to 10 7 E. coli to the encapsulated DNA conjugate and culture with shaking at 37°C in a 20 ml test tube for 15 hours. This culture solution (E. coli per ml)
10 (containing 9 pieces) on a new medium of 2,
After culturing until the absorbance at 540 nm reached 0.5, 100 μg/ml of chloramphenicol was added, and the culture was further continued for 15 hours. The obtained E. coli suspension was centrifuged, and the obtained pellet was
% sucrose in 50mM Tris-HCl (PH8.0), 0.5ml of lysozyme solution (5mg/ml, manufactured by Worthington) and 1ml of EDTA (250mM).
mM, PH8.0). This was left at 0°C for 5 minutes, and 4 ml of Triton-X100 was added, and the resulting viscous liquid was centrifuged at 0°C and 30,000g for 30 minutes. Add 8 g of Cscl and 1 ml of ecidium bromide (5 mg/ml) to 8 ml of this supernatant,
Further centrifugation is performed at 100,000 g for 24 hours, the resulting crude plasmid fraction is collected, mixed with 2 times the amount of isopropyl alcohol, the upper layer is removed, and then dialyzed overnight with 0.1M Tris 10mM EDTA (PH8.0). . After concentrating the dialysed fluid and taking an amount equivalent to 50 μg of DNA, it was reacted with a restriction enzyme equivalent to 10 times the required amount, and then separated by agarose electrophoresis.
A fraction corresponding to RSV-DNA is extracted, concentrated, and dried using a conventional method to obtain double-stranded DNA containing cancer-causing genes (oncogenes). (2) pBR322・RSV− used in (1) above
Obtained in (2) of Example 1 instead of the DNA conjugate
A similar treatment using pBR322/RSV-SRC-DNA conjugate yields a double strand of the oncogenic gene (SRC). Specific example 3 Production of oncogenic gene fragment 5 μg of SV40 DNA (manufactured by Bethesde Research Laboratory) was mixed with 20 units of Hinf and heated at 37°C.
After reacting for 5 hours at 100°C, heat the DNA for 15 minutes to make the DNA into a single strand. The reaction mixture was adjusted to 137mM
NaCl, 5mM KCl, 0.7mM Na2HPO4 , 6
mM dextrose and 21 mM HEPES were added and dissolved, and 2M CaCl 2 was added so that the final concentration was 125 mM, and the resulting precipitate was collected after being left at room temperature for 20 to 30 minutes. This is used as is by adding it to the culture solution. Specific example 4 Using a DNA synthesizer (manufactured by Applied Biosystem), the minus DNA of MYC gene DNA,
Oligodeoxynucleotides (3'-...TAC, GGG, GCG,
20 deoxynucleotides (3′-GGG, TTG, CAA, TCG, AAG, TGG……−5′)
GAG・TTG・CAA・TCG・AAG・TG−5′)
was synthesized and purified. Specific example 5 Using a DNA synthesizer (manufactured by Applied Biosystem), the minus DNA of MYC gene DNA,
Of the oligodeoxynucleotides that form a double strand with positive DNA, 20 deoxynucleotides (3'-TGA, TGC, TGA, GCC, ACG, TCG,
GC-5′) was synthesized and purified. The anticancer agent of the present invention may contain the oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides, as appropriate, in a suitable solvent ordinarily used in pharmaceutical formulations.
It is prepared as a solution, injection, suppository, etc. using excipients, adjuvants, etc. according to conventional methods for manufacturing pharmaceuticals. For formulation, desired oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides may be used alone or in appropriate combinations, and other pharmaceutically active ingredients may be added. In these combinations and combinations, the ingredients to be combined or combined must not inhibit the anticancer effects of the oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides mentioned above. . The above oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides can be mixed with a suitable base that is inactive against them to form external preparations such as creams, ointments, and poultices. When preparing a solution or injection, distilled water for injection, physiological saline, aqueous dextrose solution, vegetable oil for injection, propylene glycol, polyethylene glycol, etc. can generally be used. Furthermore, if necessary, isotonizing agents, solubilizing agents,
Stabilizers, preservatives, soothing agents, etc. may also be added. Moreover, in the case of this type of dosage form, it is desirable to dissolve it in a sterile injection medium. Various bases and additives such as those mentioned above used in the preparation of formulations,
Needless to say, the adjuvant and the like must not inhibit the anticancer effect of the oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide mentioned above. The anticancer agent of the present invention is applied directly to the cancer or administered intravascularly, so that the oligodeoxynucleotide or polydeoxynucleotide is adapted to the living body so that it can eventually reach the affected area. Examples of experiments to confirm the effects of the anticancer agent of the present invention using tumor-bearing mice are listed below. 5 μg of a mixture (1:2) of 20 deoxynucleotides obtained in Specific Example 4 and 20 deoxynucleotides obtained in Specific Example 5 and Dowdy cancer cells (1
×10 8 cells/ml) was mixed with 0.1 ml and injected. From the next day, administer 0.1ml of TE buffer (10mM Tris-HCl (PH8.0), 1mM MEDTA-
5 μg of the above mixture (1:2) dissolved in 2Na) was injected into the site where the cancer cells were transplanted. In the control group, only TE buffer was injected at the same schedule as the drug administration group from the time of tumor injection. The formation and growth of subcutaneous tumors in both groups was observed for 50 days. When comparing tumor formation and tumor size with each group, tumor formation was observed in 4 out of 4 animals in the control group, whereas 3 in the drug administration group.
Tumors were not formed in two of the animals, and even in the one animal in which tumor formation was observed, the size of the tumor was smaller than that in the control group. From the above examples, it is clear that the anticancer agent of the present invention
It has been found to be extremely useful in suppressing the proliferation of cancer cells and preventing canceration in tumor-bearing animals. Examples of formulations of the anticancer agent of the present invention are listed below. Formulation Example 1 A substance similar to the 20 deoxynucleotide obtained in Example 4 was synthesized by the liquid phase method, and 2 g of the 20 deoxynucleotide was added to an isotonic MEM solution according to the usual method for manufacturing injections. 1 and sealed in an ampoule to prepare an injection. This injection contains 2 mg of the above 20 deoxynucleotide in 1 ml. Inject 1 to 5 ml of this injection at a time, depending on the symptoms, as close as possible to the site of tumor formation. Formulation example 2 RSV-SRC- obtained in specific example 2
2 g of DNA is added to an isotonic MEM solution and sealed in an ampoule to prepare an injection according to a conventional method for manufacturing injections. This injection contains 2mg of RSV-SRC-DNA in 1ml.
Contains. This injection is administered once or twice depending on the symptoms.
Inject 5 ml as close to the tumor site as possible. Next, the safety of the anticancer agent of the present invention will be explained by showing test examples. Test Example 1 20 deoxynucleotide obtained in Specific Example 4 and Specific Example 5 were administered to CBA/N nude mice.
When 250 μg/Kg of the 20 deoxynucleotide mixture (1:2) obtained in 1 was administered subcutaneously, no deaths or abnormalities were observed. As shown here, it is clear that the anticancer agent of the present invention is safe at the above-mentioned effective dosage. Examples of experiments conducted in connection with the present invention are listed below. Experimental Example 1 Inhibitory effect of polyadenylic acid and deoxypolyadenylic acid on polyphenyl-alanine synthesis reaction using polyuridylic acid as messenger RNA Polyuridylic acid (140 μg), 14 C-phenylalanine (10 5 cpm, 300 μCi/μmole), Nieren- berg
and Mathaei's method (Proc.Nat.Acad.Sci.47
1588 (1961)) Escherichia coli extract, 13m
M magnesium acetate salt, 1mM ATP, 1mM
Creatine phosphate and creatine phosphokinase (1μg) were dissolved in 10mM Tris-HCl (PH7.5), an inhibitor was added to make a total volume of 40μ, and the mixture was reacted in a 1.5ml Etzpendorf tube at 37°C for 30 minutes. The amount of polyphenylalanine in the resulting solution was determined as the amount of radioprotein insoluble in 10% trichloroacetic acid at 95° C. using a liquid scintillation counter. The degree of inhibition was calculated by comparing the radioactivity of polyphenylalanine when the inhibitor was not added and the radioactivity when the inhibitor was added. The results are shown in Table 1.
【表】
第一表に示すごとく、ポリウリジル酸(RNA)
に対して、その塩基配列に対応するポリデオキシ
アデニル酸(DNA)は、著しいポリフエニルア
ラニン(蛋白)の合成阻害活性を示した。また、
DNA鎖は9ヌクレオチド以上のオリゴデオキシ
アデニル酸(オリゴヌクレオチド)まで強い阻害
活性を示した。
実験例 2
ウサギの網状赤血球系におけるグロビン合成の
グロビン単鎖DNAによる特異的阻害作用
この実験例は、真核細胞のメツセンジヤー
RNAに対してハイブリツド形成するオリゴデオ
キシヌクレオチドまたはポリデオキシヌクレオチ
ドを用いて生理的な条件下で、蛋白の合成を阻害
することを確かめた実験例である。
4.2mMリン酸カルシウム、2mMジメチルチ
オスレイトール(DTT)、0.08mMアミノ酸(メ
チオニンを除く)、6mM酢酸カリウム、8mM
酢酸マグネシウム、スペルミジン4.5μg、35S−メ
チオニン(0.1μCi)、およびJacksonとPelhamら
の方法(Eur.J.Biochem.67.247−256(1976))に
より作成した無細胞網状赤血球蛋白合成系10μ
、α及びβグロビンメツセンジヤーRNA各
75μgを21mM HEPESに溶解して第二表に列
記した阻害剤を加え、総量30μとした後、1.5ml
のエツペンドルフ管中で30℃、30分間反応させ
た。
上記の反応により得られた溶液中の反応生成物
は、Triton−Acid−Ureaゲルでαグロビン、β
グロビン、その他の蛋白に分け、ラジオオートグ
ラフイーで各分画の放射能を測定した。阻害度
は、阻害剤を加えない時の放射能と比較して算出
した。その結果を第二表に示す。[Table] As shown in Table 1, polyuridylic acid (RNA)
On the other hand, polydeoxyadenylic acid (DNA) corresponding to the base sequence showed a remarkable activity of inhibiting the synthesis of polyphenylalanine (protein). Also,
DNA strands showed strong inhibitory activity up to oligodeoxyadenylates (oligonucleotides) of 9 or more nucleotides. Experimental Example 2 Specific inhibition effect of globin single-stranded DNA on globin synthesis in the reticulocyte system of rabbits.
This is an example of an experiment in which it was confirmed that protein synthesis can be inhibited under physiological conditions using oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides that hybridize to RNA. 4.2mM calcium phosphate, 2mM dimethylthiothreitol (DTT), 0.08mM amino acids (excluding methionine), 6mM potassium acetate, 8mM
Magnesium acetate, 4.5 μg spermidine, 35 S-methionine (0.1 μCi), and 10 μg of a cell-free reticulocyte protein synthesis system prepared by the method of Jackson and Pelham et al. (Eur. J. Biochem. 67.247-256 (1976)).
, α and β globin messenger RNA each
Dissolve 75μg in 21mM HEPES and add the inhibitors listed in Table 2 to make a total volume of 30μ, then add 1.5ml.
The reaction was carried out in an Etzpendorf tube at 30°C for 30 minutes. The reaction products in the solution obtained by the above reaction were separated into α globin, β
The protein was separated into globin and other proteins, and the radioactivity of each fraction was measured using radioautography. The degree of inhibition was calculated by comparing with the radioactivity when no inhibitor was added. The results are shown in Table 2.
【表】
第二表に示すごとく、αグロビンのゲノム
DNAは、αグロビンの合成のみを、βグロビン
のゲノムDNAは、βグロビンの合成のみを特異
的に阻害する。ウシ胸腺DNAは殆ど阻害活性を
示さなかつた。このことから真核細胞のメツセン
ジヤーRNAの塩基配列に相当するDNAの存在に
よつてそのメツセンジヤーRNAに基づく蛋白合
成が特異的に阻害されることがわかる。さらに、
αグロビンのN末端アミノ酸に相当する15オリゴ
デオキシヌクレオチドがαグロビンの合成のみを
阻害すること及びM13フアージの15オリゴデオキ
シヌクレオチドがαグロビン並びにβグロビンの
合成にほとんど影響を与えていないことから、メ
ツセンジヤーRNAの塩基配列に相当するDNA鎖
が15ヌクレオチドまで短かくなつた場合でも、そ
の阻害活性と特異性は失なわれないことがわかつ
た。
実験例 3
SV40単鎖DNAによるSV40感染マウス癌細胞
の増殖阻害作用
(1) SV40感染癌細胞増殖
マイクロプレート(リンブロ社製、穴内径
1.5cm)に一穴あたり6×104個のSV40感染に
より癌化したマウス3T3細胞を入れ、
DULBECCO−EAGLE培養液(10%ウシ血清
蛋白を含む)に懸濁し、5%炭酸ガス中で24時
間培養する。培養液を除き、新たに阻害剤とし
てのDNase処理ならびに熱処理により短鎖長
単鎖としたDNAの溶液(50mMのHEPESPH
7.1、270mMのNaCl、1.5mMのNaHPO4・
12H2O)26μを加え、さらに、302μの新た
に調整したMEM培養液(10%ウシ血清蛋白を
含む)を加え、5%炭酸ガス中、37℃で12時間
培養する。培養後、トリプシン処理により細胞
をマイクロプレートより剥がし、一部は常法に
従つて軟寒天培地で1週間培養し、一部は培養
皿に移して毎日その形態および増殖の程度を顕
微鏡下で観察した。
(2) 効果判定
軟寒天培地で培養した後、軟寒天培地中のコ
ロニー数を計測し、コントロールと比較して阻
害度を求めた。その結果を第三表に示す。[Table] As shown in Table 2, the genome of α-globin
DNA specifically inhibits only the synthesis of α-globin, and genomic DNA of β-globin specifically inhibits only the synthesis of β-globin. Calf thymus DNA showed almost no inhibitory activity. This indicates that the presence of DNA corresponding to the base sequence of messenger RNA in eukaryotic cells specifically inhibits protein synthesis based on the messenger RNA. moreover,
Since the 15-oligodeoxynucleotide corresponding to the N-terminal amino acid of α-globin inhibits only the synthesis of α-globin, and the 15-oligodeoxynucleotide of M13phage has little effect on the synthesis of α-globin and β-globin, it was found that It was found that even when the DNA strand corresponding to the RNA base sequence was shortened to 15 nucleotides, its inhibitory activity and specificity were not lost. Experimental Example 3 Inhibitory effect of SV40 single-stranded DNA on the growth of SV40-infected mouse cancer cells (1) SV40-infected cancer cell growth Microplate (manufactured by Linbro, hole inner diameter
1.5 cm) were filled with 6 x 104 mouse 3T3 cells that had become cancerous due to SV40 infection per well.
Suspend in DULBECCO-EAGLE culture medium (containing 10% bovine serum protein) and culture in 5% carbon dioxide gas for 24 hours. After removing the culture solution, a solution of DNA (50mM HEPESPH
7.1, 270mM NaCl, 1.5mM NaHPO4 .
Add 26μ of 12H 2 O), add 302μ of freshly prepared MEM culture solution (containing 10% bovine serum protein), and culture in 5% carbon dioxide at 37°C for 12 hours. After culturing, the cells are detached from the microplate by trypsin treatment, some are cultured on soft agar medium for one week according to the standard method, and some are transferred to a culture dish and their morphology and degree of proliferation are observed under a microscope every day. did. (2) Effect determination After culturing on a soft agar medium, the number of colonies in the soft agar medium was counted and compared with the control to determine the degree of inhibition. The results are shown in Table 3.
【表】
第三表に示すごとくSV40DNAは癌化細胞の
増殖を顕著に阻害したがサケ精虫DNAおよび
RSV−DNAは阻害活性を示さなかつた。
また、この実験では、顕微鏡下の観察におい
て癌細胞の形態が正常細胞の形態になり、形態
的にも癌細胞正常化が確認された。
実験例 4
SV40単鎖DNAによるSV40感染ヒト癌細胞の
増殖阻害作用
(1) SV40感染癌細胞増殖
マイクロプレート(リンブロ社製、穴内径
1.5cm)に一穴あたり6×104個のSV40感染に
より癌化したヒトIMR90細胞を入れ、
DULBECCO−EAGLE培養液(10%ウシ血清
蛋白を含む)に懸濁し、5%炭酸ガス中で24時
間培養する。培養液を除き、新たに阻害剤とし
てDNase処理ならびに熱処理により短鎖長単
鎖としたSV40DNAの溶液(50mMのHEPES
PH7.1、270mMのNaCl、1.5mMのNaHPO4・
12H2O)26μを加え、さらに、302μの新た
に調整したMEM培養液(10%ウシ血清蛋白を
含む)を加え、5%炭酸ガス中、37℃で12時間
培養する。培養後、トリプシン処理により細胞
をマイクロプレートより剥がし、培養皿に移し
て毎日その形態および増殖の程度を顕微鏡下で
観察した。
(2) 効果判定
顕微鏡下の観察において、SV40DNA0.08μ
g/6×104cellを処理した群では、癌細胞の
数が未処理群より著しく少なく、また、残つた
癌細胞の形態は正常細胞の形態になり、形態的
にも癌細胞が正常化しておりヒト癌細胞に対す
る増殖阻害効果が確認された。
またヒト正常細胞についても同様に試験した
が、SV40DNA1μg/6×104cell(有効量の
12.5倍)をヒト正常細胞に処理しても未処理群
と比較して変化はなく、ヒト正常細胞に対する
影響は認められなかつた。
実験例 5
RSV−SRC単鎖DNAによるRSV感染癌細胞の
増殖阻害作用
(1) マイクロプレート(リンブロ社製、穴内径
2.5cm)に一穴あたり6×104個のRSV感染によ
り癌化したトリ線芽細胞を入れ、F10培養液
(10%ウシ血清蛋白を含む)に懸濁し、5%炭
酸ガスで24時間培養する。培養液を除き、新た
に阻害剤として26μのDNA(燐酸カルシウム
との複合体)を含むF10培養液(10%ウシ血清
蛋白を含む)を加え、5%炭酸ガス中、37℃で
12時間培養する。培養後、トリプシン処理によ
り細胞をマイクロプレートより剥がし、常法に
従つて軟寒天倍地で1週間培養した。
(2) 効果判定
軟寒天倍地で培養した後、軟寒天倍地中のコ
ロニー数を計測し、コントロールと比較して阻
害度を求めた。その結果を第四表に示す。[Table] As shown in Table 3, SV40 DNA significantly inhibited the proliferation of cancerous cells, but salmon spermatozoa DNA and
RSV-DNA showed no inhibitory activity. Furthermore, in this experiment, the morphology of cancer cells changed to that of normal cells when observed under a microscope, and normalization of cancer cells was also confirmed morphologically. Experimental Example 4 Inhibitory effect of SV40 single-stranded DNA on growth of SV40-infected human cancer cells (1) Growth of SV40-infected cancer cells Microplate (manufactured by Linbro, hole inner diameter
1.5cm) were filled with 6 x 104 human IMR90 cells that had become cancerous due to SV40 infection per well.
Suspend in DULBECCO-EAGLE culture medium (containing 10% bovine serum protein) and culture in 5% carbon dioxide gas for 24 hours. After removing the culture solution, a solution of SV40 DNA (50mM HEPES
PH7.1, 270mM NaCl, 1.5mM NaHPO4 .
Add 26μ of 12H 2 O), add 302μ of freshly prepared MEM culture solution (containing 10% bovine serum protein), and culture in 5% carbon dioxide at 37°C for 12 hours. After culturing, the cells were detached from the microplate by trypsin treatment, transferred to a culture dish, and their morphology and degree of proliferation were observed under a microscope every day. (2) Effect judgment In observation under a microscope, SV40DNA0.08μ
In the group treated with g/6×10 4 cells, the number of cancer cells was significantly lower than in the untreated group, and the morphology of the remaining cancer cells became that of normal cells, and the cancer cells also normalized morphologically. The growth inhibitory effect on human cancer cells was confirmed. Human normal cells were also tested in the same way.
Even when human normal cells were treated with 12.5 times more, there was no change compared to the untreated group, and no effects on human normal cells were observed. Experimental example 5 Inhibitory effect of RSV-SRC single-stranded DNA on proliferation of RSV-infected cancer cells (1) Microplate (manufactured by Linbro, hole inner diameter
Place 6 x 104 avian fibroblasts that have become cancerous due to RSV infection per hole in a 2.5 cm), suspend them in F10 culture medium (containing 10% bovine serum protein), and culture in 5% carbon dioxide gas for 24 hours. do. Remove the culture medium, add new F10 culture medium (containing 10% bovine serum protein) containing 26 μ of DNA (complex with calcium phosphate) as an inhibitor, and incubate at 37°C in 5% carbon dioxide gas.
Incubate for 12 hours. After culturing, the cells were detached from the microplate by trypsin treatment and cultured in soft agar medium for one week according to a conventional method. (2) Effect determination After culturing in soft agar medium, the number of colonies in the soft agar medium was counted and compared with the control to determine the degree of inhibition. The results are shown in Table 4.
【表】
第四表に示すごとくRSV−SRC−DNAは癌
化細胞の増殖を顕著に阻害したがウシ胸腺
DNAおよびSV40DNAは阻害活性を示さなか
つた。RSV−SRC−DNAは癌発生遺伝子(オ
ンコジーン)の一種である。このことにより、
癌細胞の癌発生遺伝子(オンコジーン)由来の
メツセンジヤーRNAの塩基配列に相当する
DNA単鎖のみが、特異的に癌細胞の増殖を抑
制することがわかる。
実験例 6
ダウデイー培養癌細胞の増殖に対するオリゴデ
オキシヌクレオチドの効果
以下の実験は、オンコジーンとハイブリツドを
形成しうるオリゴデオキシヌクレオチドがインビ
トロ試験において、癌細胞の増殖を著しく阻害す
ることを確認したものである。
ダウデイー癌細胞を10%ウシ胎仔血清含有
RPMI1640培養液(ギブコ社製)に1×
104cells/mlの濃度で浮遊させ、これを96穴マイ
クロプレート(コースター社製)に、0.1mlずつ
まき、24時間炭酸ガスイキユベーター中で静置し
た。その後、具体例4で得られた20デオキシヌク
レオチドをRPMI1640培養液で溶解して、1000μ
g/mlとし、このうち5μをとつて各wellに添
加し、さらに翌日よりこの20デオキシヌクレオチ
ドの添加操作を同様にして、1日1回連続6日間
続けた。対照実験は、RPMI1640培養液のみを同
様に添加した。連日各well中の生細胞数をトリパ
ンブルー染色法により計数した。
第1図に示したように、上記20デオキシヌクレ
オチドを添加した場合のみ3日目で細胞の増殖が
停止し、以後細胞数が減少し始め、6日目に1×
104cells以下となつた。[Table] As shown in Table 4, RSV-SRC-DNA significantly inhibited the proliferation of cancerous cells, but
DNA and SV40DNA showed no inhibitory activity. RSV-SRC-DNA is a type of cancer-causing gene (oncogene). Due to this,
Corresponds to the base sequence of messenjar RNA derived from oncogenes (oncogenes) in cancer cells
It can be seen that only single-stranded DNA specifically suppresses the proliferation of cancer cells. Experimental Example 6 Effect of oligodeoxynucleotides on proliferation of Dowdy cultured cancer cells The following experiment confirmed that oligodeoxynucleotides capable of forming hybrids with oncogenes significantly inhibited the proliferation of cancer cells in an in vitro test. . Dowdy cancer cells with 10% fetal bovine serum
1x in RPMI1640 culture solution (manufactured by Gibco)
The cells were suspended at a concentration of 10 4 cells/ml, and 0.1 ml of this was spread onto a 96-well microplate (manufactured by Coaster), and allowed to stand in a carbon dioxide gas incubator for 24 hours. Thereafter, the 20 deoxynucleotide obtained in Example 4 was dissolved in RPMI1640 culture solution, and 100μ
5μ of this was taken and added to each well, and from the next day, the same procedure for adding 20 deoxynucleotides was continued once a day for 6 consecutive days. In the control experiment, only RPMI1640 culture solution was added in the same manner. The number of living cells in each well was counted every day by trypan blue staining. As shown in Figure 1, only when the above 20 deoxynucleotides were added, cell proliferation stopped on the 3rd day, after which the cell number began to decrease, and on the 6th day, 1×
It became less than 10 4 cells.
第1図は、本明細書に記載した実験例6の試験
結果を示したグラフである。グラフ縦軸は、癌細
胞の数/mlを表し、横軸は、培養日数を表わす。
−●−は、薬剤無投与群を示し、−Γ−は、薬剤
投与群を示す。
FIG. 1 is a graph showing the test results of Experimental Example 6 described herein. The vertical axis of the graph represents the number of cancer cells/ml, and the horizontal axis represents the number of days of culture.
-●- indicates a drug-free group, and -Γ- indicates a drug-administered group.
Claims (1)
キシヌクレオチドを有効成分とする制癌剤であつ
て、そのオリゴデオキシヌクレオチドまたはポリ
デオキシヌクレオチドが、癌発生遺伝子(オンコ
ジーン)のメツセンジヤーRNAに対してハイブ
リツド形成しうるDNAの塩基配列の中のハイブ
リツド形成に関与するDNA配列の部分構造と同
一の塩基配列を有しているものであることを特徴
とする制癌剤。1 An anticancer drug containing oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides as an active ingredient, in which the oligodeoxynucleotides or polydeoxynucleotides are capable of hybridizing to messenger RNA of cancer-causing genes (oncogenes). An anticancer agent characterized by having a base sequence identical to a partial structure of a DNA sequence involved in hybrid formation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24250084A JPS61122215A (en) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | Carcinostatic agent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24250084A JPS61122215A (en) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | Carcinostatic agent |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122215A JPS61122215A (en) | 1986-06-10 |
| JPH0514684B2 true JPH0514684B2 (en) | 1993-02-25 |
Family
ID=17090014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24250084A Granted JPS61122215A (en) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | Carcinostatic agent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122215A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087617A (en) * | 1989-02-15 | 1992-02-11 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Methods and compositions for treatment of cancer using oligonucleotides |
| JPH03188023A (en) * | 1989-12-16 | 1991-08-16 | Hideya Terunuma | Normalizing agent of malignant tumor |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP24250084A patent/JPS61122215A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122215A (en) | 1986-06-10 |
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