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タイトル:特許公報(B1)_イマチニブ耐性フィラデルフィア染色体陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株及びその使用
出願番号:2003116279
年次:2004
IPC分類:7,C12N5/10,C12N15/01,C12Q1/02


特許情報キャッシュ

佐藤 裕子 長尾 洋昌 JP 3550565 特許公報(B1) 20040430 2003116279 20030421 イマチニブ耐性フィラデルフィア染色体陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株及びその使用 佐藤 裕子 503102607 長尾 洋昌 503103372 加藤 朝道 100080816 佐藤 裕子 長尾 洋昌 20040804 7 C12N5/10 C12N15/01 C12Q1/02 JP C12N5/00 B C12Q1/02 C12N15/00 X 7 C12N 5/10 BIOSIS/MEDLINE/WPIDS/JICST-Eplus(STN) RICCI,C. et al., Cancer Research, vol.62, pp.5995-5998 (2002) MAHON, F.X. et al., BLOOD, vol.96(3), pp.1070-1079 (2999) 3 FERM BP-08531 38 20031112 特許法第30条第1項適用申請有り Blood,vol.100(11),p.217b,#4377(Nov.16,2002)にて発表 長井 啓子 【0001】【発明の属する技術分野】本発明は、フィラデルフィア染色体陽性のヒト急性リンパ性白血病細胞から樹立された新規なメシル酸イマチニブ耐性細胞株、及びこの細胞株を用いるメシル酸イマチニブ耐性白血病治療薬のスクリーニング方法に関する。本発明によれば、慢性骨髄性白血病に特徴的ながん細胞の増殖シグナルを遮断する薬剤に強い耐性を示すヒト細胞株が提供されるので、このシグナル伝達阻害剤とこれに対するがん細胞の耐性機構との関連性を明らかにして、新たな白血病治療薬の開発に貢献することができる。【0002】【従来の技術】慢性骨髄性白血病(CML)患者のほとんどには、フィラデルフィア染色体(以下「Ph」と称する。)と呼ばれる異常染色体が全ての白血病細胞に見出され、この異常染色体上のBCR/ABL遺伝子によって生成されるBCR/ABL蛋白質は非常に高いチロシンキナーゼ活性を示す。慢性骨髄性白血病における細胞の無限増殖は、この異常なBCR/ABL蛋白質の持つ高チロシンキナーゼ活性によって引き起こされると考えられている。【0003】選択的なチロシンキナーゼ阻害剤であるメシル酸イマチニブ(STI571、又はグリベック(登録商標))は、Ph陽性(Ph+)慢性骨髄性白血病(CML)及び急性リンパ性白血病(ALL)の治療において極めて有効であることが証明されている(例えば、非特許文献1参照)。メシル酸イマチニブは、ABL蛋白質ATP結合領域においてATPの競合阻害剤として作用し、BCR/ABL発現細胞特異的に増殖を阻害する。しかしながら、慢性骨髄性白血病患者やPh陽性急性リンパ性白血病患者においてはかなりの割合でメシル酸イマチニブに対する耐性が観察される。このメシル酸イマチニブ耐性については、いくつかの機構が考えられている。例えば、BCR/ABL遺伝子増幅、及び/又はABL蛋白質ATP結合領域における点突然変異によって、BCR/ABLチロシンキナーゼが再活性化されることが主な原因ではないかと考えられている。公知のヒト細胞株から作製されたメシル酸イマチニブ耐性株の生育能は2〜3μMのメシル酸イマチニブに3日間接触させることによって約50%阻害され、しかも、これらの耐性株の増殖能は、感受性株に比べて約30%低いことが報告されている(例えば、非特許文献2参照)。更に、CML患者由来の細胞から得られた、より高濃度のメシル酸イマチニブに対して耐性となった細胞株ではBCR/ABL遺伝子のコピー数増幅と共にABL蛋白質ATP結合領域における点突然変異が見出されているが、これらの細胞株がメシル酸イマチニブ耐性の点で不安定なことから、メシル酸イマチニブ耐性機構が複数の原因によるのではないかと考えられている(例えば、非特許文献3参照)。【0004】つまり、高濃度のメシル酸イマチニブ存在下においても高い増殖能を示すと共に、この薬剤耐性を安定して保持するヒト細胞株は未だ得られていない。そこで、メシル酸イマチニブ耐性株に効果のある薬剤を効率よくスクリーニングするためには、当該薬剤に対する耐性が安定し、且つ高い増殖能を有するヒト細胞株の樹立が強く望まれている。【0005】【非特許文献1】ビー・ジェイ・ドウルカー(B. J. Druker)外7名、「ニュー・イングランド・ジャーナル・オブ・メディシン(N Engl J Med)」、2001年、第344巻、p.1038−1042【非特許文献2】フランソワ・ザビエル・マホーン(Francois Xavier Mahon)外6名 「ブラッド(BLOOD)」2000年、第96巻、p.1070−1079【非特許文献3】クララ・リッチ(Clara Ricci)外7名 「キャンサー・リサーチ(Cancer Research)」2002年、第62巻,p.5995−5998【0006】【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、高濃度のメシル酸イマチニブに対する耐性を示し、且つ安定したヒト細胞株を樹立することを目的とする。また、かかるヒト細胞株を用いて、メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法を提供することを目的とする。【0007】【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々のヒト白血病細胞、例えば、慢性骨髄性白血病や急性リンパ性白血病患者から分離した細胞の増殖能や生化学的特性を詳細に調べた結果、急性リンパ性白血病患者から分離された一つの細胞株TCC−Yが株化細胞として安定して継代可能であることを見出した。そして、このTCC−Y細胞株を、メシル酸イマチニブの存在下、当該薬剤の濃度を徐々に増加させて数ヶ月以上にわたり培養を続けたところ、高濃度のメシル酸イマチニブ存在下においても極めて生存能力が高く、かつ安定して増殖する複数のクローンを見出し、これらのメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株の生物学的な特性を明らかにすることによって本発明を完成した。【0008】すなわち、本発明の第一の視点において、少なくとも5μMの濃度においてメシル酸イマチニブに耐性であることを特徴とするフィラデルフィア染色体(Ph)陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株が提供される。好ましい実施形態において、前記染色体はBCR/ABL遺伝子を含み、当該遺伝子産物のATP結合部位の点突然変異であって、配列番号2のアミノ酸配列において315番目のトレオニンがイソロイシンに置換された点突然変異を有することを特徴とする。本発明の特に好ましい実施形態において、細胞株TCC−Y/sr、及び細胞株TCC−Y/wrが提供される。【0009】本発明の他の視点において、メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病の治療薬をスクリーニングする方法であって、候補化合物を用意し、前記候補化合物の存在下で上記メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病細胞株を培養し、前記候補化合物が前記細胞株の増殖を阻害するか否かを判定することを特徴とする、メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法が提供される。本発明の好ましい1つの実施形態として、前記候補化合物は熱ショック蛋白質を標的にしてこれを阻害する化合物である。従って、本発明の方法により前記細胞株の増殖を阻害することが見出された薬剤はメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病の治療薬として極めて有効であることが示唆される。【0010】【発明の実施の形態】(メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病細胞株の樹立)本発明のメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病細胞株は、フィラデルフィア染色体(Ph)陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞を段階的に濃度を上げたメシル酸イマチニブおよび牛胎児血清(FBS)を含むRPMI1640培地でCO2存在下、37℃で通常の細胞培養と同様に培養を行うことによって得ることができる。【0011】3〜4日間ごとに培養液を交換しながら数ヶ月間細胞培養を行い、増殖してきた細胞を限界希釈法により96ウェルマイクロプレートでクローニングする。種々の濃度のメシル酸イマチニブを添加して、さらに限界希釈法によりクローニングを行い、得られたクローンについて増殖速度と50%増殖阻害に必要なメシル酸イマチニブ濃度(IC50)等を測定することによって高濃度のメシル酸イマチニブ存在下において増殖能の優れた細胞株を得ることができる。【0012】ここで、「フィラデルフィア染色体(Ph)」とは、慢性骨髄性白血病の90%以上、急性リンパ性白血病の15〜35%程度の症例において認められる、9番染色体と22番染色体の相互転座によって形成される異常染色体のことをいう。9番染色体の転座切断点にはABLという名の遺伝子(GenBank Acc.No. M14752)が、22番染色体の転座切断点にはBCRという名の遺伝子が存在し、切断された9番染色体と22番染色体が結合することによって、この2つの遺伝子が融合し、新たにBCR/ABLという融合遺伝子が形成される。このBCR/ABL遺伝子はBCR遺伝子の切断部位によって大きさの異なる190、210、又は230kDのBCR/ABL融合蛋白質をコードしている(Melo, J.V. Blood1996, 88, 2375−2384)。これらすべての融合蛋白質に共通の性質は、高いチロシンキナーゼ活性であり、インビトロ実験や動物実験で高い造腫瘍能を示す。【0013】このような背景のもと、210kDのBCR/ABL蛋白質に対する分子標的治療薬として開発されたメシル酸イマチニブ(コード番号:STI571、商品名:グリベック(登録商標))は、多くの慢性骨髄性白血病患者に顕著な効果を示し、さらに抗がん剤が効きにくいPh陽性急性リンパ性白血病でも効果が認められたが、耐性株の出現による再発が問題となっている。これまで、メシル酸イマチニブに対する耐性を示した患者のBCR/ABL蛋白質のATP結合部位において、数多くの突然変異(例えば、M244W,G250E,Q252M,Y253H,Y253F,E255K,E255V,F311L,T315I,F317L,M351T,E355G,H396P及びF486S、なお、アミノ酸残基の位置は配列番号2に示したヒトc−ABL蛋白質のアミノ酸配列に基づく)が報告されているが、最も頻繁に見つかる変異の一つは、配列番号1に示したヒトc−ABL遺伝子の944番目のシトシンがチミンに置換(944C>T)されることによって、配列番号2に示したアミノ酸配列の315番目のトレオニンがイソロイシンに置換を引き起こす変異(Thr315Ile)である。この315番目のトレオニン残基は、メシル酸イマチニブの類似化合物とABL蛋白質との複合体の立体構造から、ATP結合能という点では最も重要なアミノ酸残基であることが知られている(Schindler T. et al., Science, 2000, 289, 1938−1942)。メシル酸イマチニブの類似化合物と複合体を形成したABL蛋白質キナーゼドメインの結晶構造解析の結果、315番目のトレオニン残基の側鎖に存在する酸素原子がメシル酸イマチニブの第2級アミノ基と水素結合を形成しており、変異型(Ile315)では、この水素結合が消失すると共に、イソロイシン側鎖のメチル基がメシル酸イマチニブとの結合の立体障害になることが推測されている(Gorre, M.E. et al., ScIence, 2001, 293, 876−880)。【0014】従って、本発明のメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株は、BCR/ABL蛋白質のアミノ酸残基に突然変異(Thr315Ile)を有することによって、メシル酸イマチニブのATP結合阻害効果が抑制されるため、極めて高濃度のメシル酸イマチニブ存在下においても生育可能となったものと考えられる。培養液中のメシル酸イマチニブ濃度としては、0〜50μMにおいて耐性であるが、好ましくは、3〜20μM、より好ましくは少なくとも約5μM、更に好ましくは少なくとも約20μMにおいて良好な増殖性を示す。【0015】メシル酸イマチニブに対する耐性機構としては、上記BCR/ABL蛋白質におけるアミノ酸置換のほかにも種々の原因が考えられる。例えば、BCR/ABL遺伝子の増幅(コピー数の増加)や転写産物の増加、その他、BCR/ABL蛋白質の活性に影響を与えるような細胞内の因子の存在も考えられる。あるいは、BCR/ABL遺伝子の作用機序に非依存的な細胞内の反応である可能性も存在する。従って、本発明のメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株は、これらの他の原因を併せて有してもよいが、好ましくはこの耐性機構は白血病患者の生体内の条件ときわめて類似のものであり、且つ長時間安定して保持されるものである。従って、特に好ましくは、本発明のメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株は、ABL蛋白質ATP結合領域においてThr315Ileの点突然変異を有し、且つBCR/ABL融合遺伝子の増幅や転写活性の増加を示さない細胞株である。本発明において、メシル酸イマチニブ耐性の安定性とは、当該薬剤を含まない培地中で長期間培養しても、上記ABL蛋白質ATP結合領域のThr315Ile点突然変異が復帰せず、メシル酸イマチニブへの耐性が損なわれないことをいう。【0016】本発明のメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株は、当該薬剤の耐性機構の研究に用いることができるほか、種々の用途が存在するが、例えば、次に述べるヒト白血病治療薬のスクリーニング方法に用いることによって、医薬品開発における極めて高い有用性が示される。【0017】(メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法)本発明のメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法は、(a)候補化合物を用意し、(b)前記候補化合物の存在下で本発明に係るメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ急性白血病細胞を培養し、(c)前記候補化合物が前記細胞の増殖を阻害するか否かを判定することを含む。前記Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞は、本発明に係るメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ急性白血病細胞株に由来する細胞であれば、どのような細胞でも使用し得るが、好ましくは、スクリーニング実験の再現性や細胞培養の操作性を考慮すると試験管内で増殖が容易な株化細胞を用いる。さらに好ましくは、TCC−Y/wr又はTCC−Y/sr(wr:低濃度耐性、sr:高濃度耐性)である。【0018】前記候補化合物としては、蛋白質、ペプチド、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物などが挙げられるが、これらに制限されない。これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。【0019】前記候補化合物が前記細胞株の増殖を阻害するか否かの判定は、例えば、一定時間培養後に生存細胞数を測定することにより行うことができる。生存細胞数の測定は種々の方法があるが、例えば、トリパンブルー等の染色液の排出機能を測定する。あるいは、細胞内の蛋白質量やミトコンドリアにおける還元酵素の活性測定などにより代替することも可能である。【0020】好ましい実施形態において、前記候補化合物は、ヒト熱ショック蛋白質を不安定化する化合物である。熱ショック蛋白質は細胞や個体が通常の生育温度よりも5〜10℃高い環境におかれると合成が急激に誘導される一群の蛋白質のことをいう。温度のみならず,特定の化学物質などによっても誘導を受けるためストレス蛋白質とも呼ばれている。ヒトではHSP90(分子量約9万)、HSP70及びHSP60等の低分子量の蛋白質が代表的である。例えば、HSP90は、BCR/ABL蛋白質を初めとする細胞増殖・分化・発生に関与する多くの蛋白質の安定性と機能に影響を与える分子シャペロンであることが知られている(Weisberg, E., et al., Blood, 2000, 95, 3498−3505)。従って、ヒト熱ショック蛋白質、例えばHSP90を阻害するような化合物を候補として本発明の方法によりメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病細胞の治療薬をスクリーニングすることが極めて有効である。【0021】例えば、ゲルダマイシン(geldamycin)は、HSP90蛋白質のアミノ末端部にあるGA結合部位に結合することにより、HSP90蛋白に結合すべきp210BCR/ABLやRaf1及び細胞内のチロシンリン酸化蛋白質を不安定化させることが知られている。その他、大環状の抗真菌性抗生物質であるRadicicolやゲルダマイシンの誘導体17−allylaminogeldamycin (17−AAG)も同様な作用を有するHSP90阻害剤である。【0022】あるいは、Thr315Ileの変異を有するABL蛋白質のキナーゼドメインの立体構造座標と、三次元分子モデルアルゴリズムとを用いて、インシリコスクリーニング方法により化合物ライブラリーより選択された化合物を候補化合物とすることができる。このインシリコスクリーニング方法は、標的蛋白質と候補化合物の結合を分子動力学計算などのドッキングスタディにより計算し、Thr315Ile変異体ABL蛋白質のATP結合ポケットに結合する可能性の高いリード化合物を提示するものであるが、その精度は未だ確実とはいえない。従って、このような方法によって大量の化合物ライブラリーから1次スクリーニングされた比較的少数の候補化合物を、本発明の細胞株を用いて実際にメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病細胞の増殖を阻害するか否かを検証することは極めて重要である。【0023】本発明のスクリーニング方法を用いて得られる化合物は、メシル酸イマチニブに耐性となったヒト白血病細胞の増殖を阻害する化合物であり、ヒト白血病の治療薬として用いることができる。特に、メシル酸イマチニブと組み合わせることが効果的な治療を行う上で有用である。この化合物をメシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬として用いる場合には、一般に製薬的に許容される担体と混合することによって、医薬組成物を調製することができる。医薬組成物用担体としては、特に制限はなく、例えば,乳糖、ブドウ糖、D−マンノース、澱粉、結晶セルロース、炭酸カルシウム、カオリン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルアルコール、ポリビニルピロリドン、エタノール、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ステアリン酸マグネシウム、タルク、アセチルセルロース、白糖,酸化チタン、安息香酸、パラオキシ安息香酸エアステル、デヒドロ酢酸ナトリウム、アラビアゴム、トラガント、メチルセルロース,卵黄、界面活性剤、単シロップ、クエン酸、蒸留水、グリセリン、プロピレングリコール、マクロゴール、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム等があり、目的とする製剤、例えば、注射薬や錠剤等の形態に応じて、本発明の方法によって同定された化合物と混合して使用される。【0024】【実施例】本発明は以下の実施例において、より具体的に説明される。実施例は、Ph陽性急性リンパ性白血病患者の骨髄細胞から樹立されたTCC−Y細胞株(栃木ガンセンターにて樹立、Yasuhiko Kano et al., BLOOD, 2001, 97, 1999−2007参照)を用いて、本発明者らがメシル酸イマチニブ耐性能を獲得した細胞株を樹立し、得られた細胞株の種々の性質を調べたものである。【0025】(実施例1)メシル酸イマチニブ耐性細胞株の樹立メシル酸イマチニブはジメチルスルフォキシド(DMSO)に溶解した10mM溶液を保存液とし、これを種々の濃度になるように培養液に添加して用いた。培養液中のDMSO終濃度は0.1%以下であり、細胞増殖に対する阻害作用はないことを確認した。TCC−Y細胞株は、10%牛胎児血清(FBS、ICN社)と、100U/mlのペニシリン、0.1mg/mlのストレプトマイシン(ICN社製)を含むRPMI1640培地(シグマ社製)中で、5%CO2存在下、37℃で培養した。この培養条件において、TCC−Y細胞の2倍増殖時間(doubling time)は31±1.5時間であった。TCC−Y細胞は、P210BCR/ABL mRNAと、P190BCR/ABL mRNAの両方の発現が確認されている。【0026】TCC−Y細胞株を、メシル酸イマチニブの存在下、当該薬剤の濃度を徐々に増加させて(100nM〜200nM)数ヶ月以上にわたり培養を続けた。TCC−Y細胞の増殖を50%阻害するメシル酸イマチニブ濃度(IC50)は1.37±0.6μMであった。TCC−Y細胞を長期間メシル酸イマチニブに接触させたところ、1〜5μMのメシル酸イマチニブ存在下において90%以上の生存能力を示す細胞株TCC−Y/wr(IC50=5.1±0.9μM)が取得できた。このTCC−Y/wr細胞を3μMのメシル酸イマチニブ中で培養したときの倍加時間は33±4.5時間であった。更に、このTCC−Y/wr細胞株を種々の濃度のメシル酸イマチニブを添加して培養を行ったところ、更に高濃度のメシル酸イマチニブ存在下においても生育可能な一つのサブクローンTCC−Y/sr(IC50=22.1±0.9μM)が得られた。このTCC−Y/sr細胞の20μMのメシル酸イマチニブ中で培養したときの倍加時間(doubling time)は34±4時間であった。TCC−Y/sr細胞は20μMのメシル酸イマチニブ存在下において、90〜98%の生細胞率で4ヶ月以上も増殖を続けた。このTCC−Y/sr細胞は、独立行政法人産業技術総合研究所、特許生物寄託センター(〒305−8566茨城県つくば市東1−1−1中央第6)に受託番号FERM P−19148(寄託日は平成14年12月10日)として寄託され、平成15年10月27日に国際寄託へ移管された(国際寄託についての受託番号はFERM BP−08531である)。【0027】(実施例2)BCR/ABL遺伝子産物のATP結合ドメインの塩基配列の決定これまでメシル酸イマチニブ耐性患者のBCR/ABL遺伝子産物のATP結合領域に数多くの突然変異が検出されていることから、TCC−Y,TCC−Y/wr,及びTCC−Y/sr細胞におけるBCR/ABL遺伝子産物のATP結合領域部分のうちATP結合ドメインから活性化ループにわたる989塩基対の配列を決定した。アレル特異的ポリメラーゼ連鎖反応(以下「AS−PCR」という)により、BCR/ABLアレル(対立遺伝子)のATP結合ドメインを特異的に増幅して塩基配列を決定した。【0028】すなわち、TCC−Y,TCC−Y/wr,及びTCC−Y/sr細胞から、Sephazol I(ナカライテスク社製)を用いて全RNAを抽出した。1μgの全RNAを、6塩基のランダムプライマーとSuper Script II−Reverse Transcriptase(GIBCO BRL社製)を用いて標準的なプロトコルにより、RT−PCRを行った。BCR/ABLアレルのABLキナーゼドメインを増幅するために、正方向のプライマーBCR−F2: 5’ CAGTGCCATAAGCGGCACC 3’(配列番号3)と、逆方向プライマーATP−R2: 5’ CAGGCACGTCAGTGGTGTCTCTGTG 3’(配列番号4)を用いて長距離PCRを行った。PCRサイクル条件は、94℃で1分間処理した後、94℃、45秒間の熱変性、68℃3分間のアニーリング、及び72℃10分間の伸長反応を30サイクル繰り返した。ABL遺伝子のコード領域の657〜1621番目の塩基配列を増幅するために、以下の2つのプライマーセットを用いた。【0029】1)ATP−F1: 5’ GCGCAACAAGCCCACTGTCTATGG 3’(配列番号5)ATP−R1: 5’ CCAGGCTCTCGGGTGCAGTCC 3’(配列番号6)2)ATP−F2: 5’ GGACTGCACCCGAGAGCCTGG 3’(配列番号7)ATP−R2: 5’ CAGGCACGTCAGTGGTGTCTCTGTG 3’(配列番号4)【0030】PCRの条件は、Gorre, ME et al., Science 2001; 293:876−880に記載された方法に従って行った。増幅したDNA断片は、QIAquickゲル抽出キット(キアゲン社製)を用いて精製し、自動シーケンサ(ABI PRISM310、PEアプライドバイオシステム社)により両方の鎖の塩基配列を決定した。【0031】その結果、TCC−Y/sr細胞においては、944番目の塩基であるシトシン(C)がチミン(T)に一塩基置換することにより、315番目のトレオニン(Thr)がイソロイシン(Ile)に置き換わっていることが分かった(図1参照)。TCC−Y/wr細胞には塩基の変異は検出されなかった。【0032】(実施例3)蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)によるBCR/ABL遺伝子コピー数の検査LSI bcl/ablエクストラシグナル(ES)二重染色転座プローブ(Vysis社)を用いて、実施例1で得られた2種類のメシル酸イマチニブ耐性細胞株細胞(TCC−Y/wr細胞とTCC−Y/sr細胞)とTCC−Y細胞から得られた分裂中期(metaphase)細胞の蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行った。当該プローブを製造業者のプロトコルに従ってmetaphase細胞にハイブリダイズさせた。得られたmetaphase細胞及び間期細胞画像をマックタイプver.5.5.3ソフトウエアで解析した。その結果、TCC−Y,TCC−Y/wr,及びTCC−Y/sr細胞から得たmetaphase細胞及び間期細胞において、BCR/ABL遺伝子シグナルの数及び大きさには差がなく、BCR/ABL遺伝子のコピー数はこれら3種類の細胞株で変化しないことが分かった。従って、メシル酸イマチニブに対する耐性はBCR/ABL遺伝子の増幅やBCR/ABL融合蛋白質の発現量が増加したためではないことが分かった。【0033】(実施例4)定量的PCR法によるmRNA量の検出TCC−Y/wr及びTCC−Y/sr細胞株においてBCR/ABL遺伝子の増幅が認められなかったことから、次に、当該遺伝子のmRNA量を定量的PCRによって調べた。7700塩基配列検出システム(アプライドバイオシステムズ社)を用いて、Taqman法(アプライドバイオシステムズ社)によりBCR/ABL遺伝子 mRNA量の測定を行った。BCR/ABL遺伝子 mRNA検出のための主要なプライマー及びプローブは、それぞれ以下のとおりである。【0034】BCR−F: 5’ GATGCTGACCAACTCGTGTGTG 3’(配列番号8)ABL−R: 5’ TGGCCACAAAATCATACAGTGC 3’(配列番号9)ABL−P: 5’ CCTTCAGCGGCCAGTAGCATCTGACTTT 3’(配列番号10)【0035】一方、対照としたGAP遺伝子mRNA量測定のためのプライマー及び検出用プローブは、それぞれ以下のとおりである。【0036】GAP−F: 5’ GAAGGTGAAGGTCGGAGTC 3’(配列番号11)GAP−R: 5’ GAAGATGGTGATGGGATTTC 3’(配列番号12)GAP−P: 5’ CAAGCTTCCCGTTCTCAGCC 3’(配列番号13)【0037】その結果、TCC−Y,TCC−Y/wr,及びTCC−Y/sr細胞におけるBCR/ABL遺伝子mRNA量とGAP遺伝子mRNA量の比は、それぞれ0.1330、0.1603、及び0.0870であった。BCR/ABL遺伝子mRNA量は、親株であるTCC−Y細胞に対して、TCC−Y/wr細胞では若干増加していたが、TCC−Y/sr細胞では逆に少し減少していた。【0038】(実施例5)ウエスタンブロット法による蛋白質量の検査実施例1で得られた2種類のメシル酸イマチニブ耐性細胞株細胞(TCC−Y/wr細胞とTCC−Y/sr細胞)とTCC−Y細胞をそれぞれ20mMトリス塩酸pH7.4、150mM NaCl、10%グリセリン、1%Nonidet P−40、1mM PMSF(phenylmethylsulphonyl fluoride)、20U/mlアプロチニン、10mM EDTA、10μg/mlロイペプチン、100mM NaF、2mM Na3VO4、及び0.05%SDSを含む溶解バッファー中で溶解後、SDS−PAGEを行い、細胞内のBCR/ABL蛋白質及びアクチン蛋白質をそれぞれモノクローナル抗体Ab−3(オンコジェン社製)又はウサギ抗アクチン抗血清を用いて検出し、ワサビペルオキシダーゼ結合抗マウス又は抗ウサギIgGを2次抗体として用いて可視化した。その結果、TCC−Y細胞と比較して、TCC−Y/wr,及びTCC−Y/sr細胞中のBCR/ABL融合蛋白質の発現量は同等であった。【0039】(実施例6)MDR1遺伝子の発現P−糖蛋白質(PGP)をコードするMDR1遺伝子の発現がガン細胞における薬剤耐性機構の一つとして知られている。このPGPは細胞膜を介して薬剤を細胞外に排出するトランスポーター蛋白質である。そこで、フローサイトメトリーにより、メシル酸イマチニブ感受性及び耐性細胞の細胞膜にPGPが発現しているかどうか測定した。【0040】それぞれの細胞株におけるMDR1遺伝子の発現を検出するためにFITC融合ネズミ抗ヒトGPGモノクローナル抗体を用いた。それぞれの細胞をPBSで3回洗浄した後、2x106個の細胞を1%の牛胎児血清(FBS)を含むPBS50μlに懸濁した。この細胞を50μlの抗MDR1で染色後、暗所で4℃、30分間インキュベートした。1%FBSを含むPBS1mlで細胞を2回洗浄した後、1mlのPBSに再懸濁した。このようにして染色した細胞はFACSスキャンによりCell Requestソフトウエアを用いて解析した。【0041】その結果、メシル酸イマチニブ感受性のTCC−Y細胞に比べて、耐性株であるTCC−Y/wr、及びTCC−Y/srの何れの細胞にも大きな違いは無かった。【0042】(実施例7)Radicicolによる細胞増殖阻害Radicicolはシグマ−アルドリッチ社から購入した。これをジメチルスルフォキシド(DMSO)に溶解し、10mM溶液として保存した。TCC−Y、TCC−Y/wr、及びTCC−Y/sr細胞を、それぞれ種々の濃度のRadicicolと共に1.5〜2x105細胞/mlの濃度で3mlプレートで培養した。細胞数と生細胞率は、トリパンブルー染色液の排出能により、Radicicolの添加後24時間ごとに測定した。培養開始後、24,48及び72時間後のTCC−Y、TCC−Y/wr、及びTCC−Y/sr細胞株の細胞数と生細胞率を図2(a)〜(c)にそれぞれ示した。図2に示された結果より、Radicicolによる細胞増殖阻害効果は、上記3種類の細胞株において有意差はないことが分かった。これらの結果をまとめると以下の表1のようになる。【0043】【表1】【0044】表1に表示した濃度は3回の実験の結果得られたIC50の平均値と標準偏差を表す。この結果より、全ての細胞はRadicicolに対して感受性であり、メシル酸イマチニブ感受性細胞株と耐性細胞株とで差は認められなかった。【0045】(実施例8)メシル酸イマチニブ耐性株の安定性実施例1で得られたTCC−Y/sr細胞株の安定性を調べるために、メシル酸イマチニブを含まず、10%牛胎児血清(FBS、ICN社)、100U/mlのペニシリンおよび0.1mg/mlのストレプトマイシン(ICN社)を含むRPMI1640培地(シグマ社)で1ヶ月半継代培養し、26継代めで一部の細胞をサンプリングした。この細胞から、実施例4と同様の方法によりBCR/ABLアレルのATP結合ドメインを特異的に増幅して塩基配列を決定した。その結果、ABLの315番目のアミノ酸に対応するコドンはATT(イソロイシン)のままであり、TCC−Y/sr細胞株において検出された一塩基置換変異が保存されていることが分かった。また、この細胞を用いて、メシル酸イマチニブに対する耐性濃度を測定したところ、TCC−Y/sr細胞の保存株との間で差は認められなかった。【0046】【発明の効果】本発明のメシル酸イマチニブ耐性Ph陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株は、高濃度のメシル酸イマチニブ存在下においても安定して増殖することができる。したがって、これらの細胞株は、メシル酸イマチニブの耐性機構の解明やSTI耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニングを行うために極めて有用である。【配列表】【図面の簡単な説明】【図面の簡単な説明】【図1】TCC−Y/sr細胞株で見出されたABL遺伝子のATP結合部位における点突然変異(ATC→ATTつまり、Thr→Ile)を示した図である。【図2】種々の濃度のRadicicol存在下における(a)TCC−Y、(b)TCC−Y/wr、及び(c)TCC−Y/sr細胞の増殖曲線を示したグラフである。 少なくとも5μMの濃度においてメシル酸イマチニブに耐性であるフィラデルフィア染色体(Ph)陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株TCC−Y/sr(FERM BP−08531)。 候補化合物を用意し、前記候補化合物の存在下で請求項1に記載の細胞株を培養し、前記候補化合物が前記細胞の増殖を阻害するか否かを判定することを含む、メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法。 前記候補化合物が、熱ショック蛋白質を阻害する化合物である請求項2に記載の方法。 【課題】高濃度のメシル酸イマチニブに対する耐性を示し、且つ安定したヒト細胞株を樹立すること。また、かかるヒト細胞株を用いて、メシル酸イマチニブ耐性ヒト白血病治療薬のスクリーニング方法を提供すること。【解決手段】少なくとも5μMの濃度においてメシル酸イマチニブに耐性であることを特徴とするフィラデルフィア染色体(Ph)陽性ヒト急性リンパ性白血病細胞株を提供する。好ましい実施形態において、前記染色体はBCR/ABL遺伝子を含み、当該遺伝子産物のATP結合部位の点突然変異であって、配列番号2のアミノ酸配列において315番目のトレオニンがイソロイシンに置換された点突然変異を有することを特徴とする。本発明の特に好ましい実施形態において、細胞株TCC−Y/srが提供される。【選択図】なし


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