受容体高親和性新規組換えTNFを用いた抗腫瘍効果増強ならびに副作用軽減の試み

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05152104
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 渡辺 直樹 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (10158644)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根田 寛 札幌医科大学, 医学部, 助手 (80237809)
• Keywords: Tumor Necrosis Factor / Mutein TNF / Cytotoxic Effect / Anti Tumor Effect / Side Effect / Receptor

Research Abstract

TNFの抗腫瘍活性の増強と副作用の軽減を目的として、立体構造上、受容体結合部位と考えられているN末端側を中心に、各種TNF変異体を作製し、その腫瘍細胞傷害活性、受容体結合能およびin vivoにおける抗腫瘍効果、致死毒性、血圧低下に与える影響を検討した。
N末端アミノ酸を7個欠失し、さら8、9、10番目のPro,Ser,AspをそれぞれArg,Lys,Argに変化させたTNF変異体471は、intact TNFに比べ、約7倍のL-M細胞傷害性を示した。また、L-929細胞膜表面TNF受容体に対する結合能を、125I標識intact TNFとの競合試験で検討したところ、TNF変異体471はintact TNFの約1/2量で125I標識intact TNFの結合を50%阻害した。すなわち、TNF変異体471はintact TNFに比べ受容体結合能が高いことが明かとなった。
さらに、Meth A細胞移植Balb/cマウスを用い、TNF変異体471のin vivoにおける抗腫瘍活性を検討したところ、intact TNFに比べ著明な腫瘍増殖抑制効果を示した。生存率の面からも、intant TNF投与群の50%生存が投与後37日であったのに対し、TNF変異体471投与群では61日と延長し、5匹中2匹に腫瘍の完全消失が認められた。
一方、TNF変異体471の副作用を、ガラクトサミン負荷C3H/HeJマウスに対する致死毒性(LD50)の面から調べたところ、intact TNFの約1/18と軽減していた。また、TNFの全身投与に際しMTDの規定因子となっている血圧降下作用も、ラットに投与後、尾動脈の収縮期血圧を測定し検討したところ、TNF変異体471ではintact TNFに比べ約1/4に軽減していた。
すなわち、TNF変異体471を用いることにより、抗腫瘍活性の増強と、副作用の軽減が可能であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Masegi T.,et al.: "Hyperactive TNF-alpha derivatives with combinational mutations in the amino and carboxyl terminal regions." Biotechnolgy Letters. 15. 1107-1110 (1993)
• [Publications] Maeda M.,et al.: "Enhanced antitumor effect of recombinant human tumor necrosis factor in combination with recombinant human granulocyte colony-stimulating factor in BAL B/c mice." Jpn.J.Cancer Res.84. 921-927 (1993)
• [Publications] Maeda M,et al.: "Lysosome labilizers potentiate the anti tumor effects of tumor necrosis factor-alpha." Jpn.J.Cancer Res.84. 451-454 (1993)
• [Publications] Umeno H.,et al.: "Enhancement of blood stasis and vacular permeability by administration of hyperthermia in combination with tumor necrosis factor." Jpn.J.Cancer res.(in press).
• [Publications] Watanabe N.,et al.: "Recombinant human tumor necrosis factor causes regression in patients with advanced malignancies." Oncology. (in press).
• [Publications] Maeda M,et al.: "Endogenous fumor necrosis factor as a resistant factor against adriamycin." Int.J.Cancer. (in press).
• [Publications] Watanabe N.,et al.: "Cancer Treatment by Hyperthermia,Radiation and Drugs." Taylor and Francis, 10 (1993)
• [Publications] Watanabe N.,et al.: "Cancer Chemotherapy:Charanges for the Future Vol.9" Excerpta Medica(in press), (1993)