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癌温热疗法的作用增强剂

摘要

本发明提供不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的作用增强剂。通过作为癌温热疗法的作用增强剂,利用通式(1)R

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-11-03

    授权

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  • 2013-06-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61K31/197 申请日:20110912

    实质审查的生效

  • 2013-05-08

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及癌温热疗法的作用增强剂,更详细而言,涉及含有5 -氨基乙酰丙酸类或它们的盐的、不同时使用光动力疗法 (Photodynamic therapy:PDT)的癌温热疗法的作用增强剂。

背景技术

据说癌(恶性肿瘤)成为日本最大的死因,日本国民每2人中 有1人罹患癌。另外,在其他发达国家中癌也排在死因的前列。因 此,癌的有效治疗法的开发是日本国民、以及世界人民的宏愿。但 是,由于癌是患者自身的细胞,因此能够不伴随副作用地、有效果 地治疗癌的有效的治疗剂及治疗方法的开发并不容易,目前还未报 道充分的治疗剂及治疗方法。

目前,癌的治疗中主要采用外科治疗、化学疗法、放射线治疗, 但是近年来发现也逐渐采用温热疗法、光动力疗法等。

上述温热疗法是利用癌细胞与正常细胞相比具有耐热差的特 性,特异性地抑制癌细胞的增殖的治疗法。即,将包括癌细胞和正 常细胞的组织在42~43℃左右加热时,对于正常细胞部分来说,机 体恒常性(体内平衡)发挥作用,将细胞周围的血管扩张并增加血 流、释放热等,将细胞的温度保持在40℃左右,结果基本不受损伤, 但是由癌细胞形成的部分由于通常血流不足等,因此体内平衡不能 充分发挥作用,结果,细胞的温度上升至加热温度附近,在42.5℃ 左右细胞死灭。但是,在采用温热疗法进行加热的部位广泛的情况 下、在作为治疗对象的癌位于距离身体表面一定程度深度的位置的 情况下,还存在由于加热导致的患者的负担增加等问题。

上述光动力疗法是将对癌组织具有亲和性的光敏剂或其前体对 患者给与后,对癌组织照射激光使上述光敏剂激发,由此产生活性 氧,使癌细胞死灭的治疗法。例如,在专利文献1中,公开了含有 脂质体的光动力疗法制剂,所述脂质体中,在脂质膜内或其内部水 相中含有光敏性化合物,包埋至少一种以上的药物,并且实质上不 含有机溶剂,公开了在优选光敏性化合物之一中包括原卟啉IX (PpIX),作为PpIX前体的5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)在肿瘤 中选择性地诱导PpIX产生。另外,在专利文献1中记载了同时使用 光动力疗法和温热疗法。

由此,一直以来已知由于5-ALA是作为光敏剂的PpIX的前体, 所以将5-ALA用于癌的治疗时,至少利用光动力疗法,根据情况 进一步同时使用温热疗法,但是一直以来并没有不利用光动力疗法 的将5-ALA应用于癌治疗的报道。

[专利文献1]日本特开2006-56807号公报

发明内容

本发明的课题在于提供不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的 作用增强剂。

如背景技术中记载的那样,一直以来已知由于5-ALA为作为 光敏剂的PpIX的前体,所以将5-ALA用于癌的治疗时,至少利用 光动力疗法,根据情况进一步同时使用温热疗法。本发明人等在上 述情况下进行了深入研究,结果发现虽然其作用机理完全不清楚, 但是5-ALA即使在不同时使用光动力疗法的癌温热疗法中,也能 够增强抗癌作用,从而完成了本发明。

即,本发明涉及〔1〕一种不同时使用光动力疗法的癌温热疗法 的作用增强剂,其特征在于,含有通式(1)表示的5-氨基乙酰丙 酸类或它们的盐,

R2R1NCH2COCH2CH2COR3 (1)

[式中,R1及R2分别独立地表示氢原子、烷基、酰基、烷氧基 羰基、芳基或芳烷基;R3表示羟基、烷氧基、酰氧基、烷氧基羰基 氧基、芳基氧基、芳烷基氧基或氨基。],以及

〔2〕如上述〔1〕所述的癌温热疗法的作用增强剂,其特征在 于,5-氨基乙酰丙酸类或它们的盐不包埋在脂质膜内或其内部水相 中。

另外,作为本发明的其他实施方式,可以举出不同时使用光动 力疗法的癌温热疗法,其特征在于,将通式(1)表示的5-氨基乙 酰丙酸类或它们的盐向对象给与;用于制备不同时使用光动力疗法 的癌温热疗法的作用增强剂或治疗药的通式(1)表示的5-氨基乙 酰丙酸类或它们的盐的应用;不同时使用光动力疗法的癌温热疗法 的治疗剂,其特征在于,含有通式(1)表示的5-氨基乙酰丙酸类 或它们的盐。

根据本发明,能够显著增强不同时使用光动力疗法的癌温热疗 法中的抗癌作用。另外,根据本发明,由于即使稍微降低温热疗法 时加热的程度也能够得到充分的抗癌作用,所以在采用温热疗法加 热的部位广泛的情况下、在作为治疗对象的癌位于距离身体表面一 定程度的深度的位置的情况下等,也均能够减轻由于加热导致的患 者的负担。另外,作为利用了本发明的癌温热疗法的作用增强剂的 癌温热疗法相对于光动力疗法的优点,可以举出即使针对难以照射 光线的部分的癌也能够获得抗癌作用。进而,根据本发明,能够将 对正常细胞的损坏抑制到最小限度,并且针对癌细胞能够获得优异 的抗癌作用。

附图说明

[图1]是表示针对人胎儿肾细胞株HEK293株进行细胞内活性氧 量测定分析的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度(mM),图的 纵轴表示来自DCF-DA的荧光的峰值。

[图2]为表示基于使用了人纤维肉瘤细胞株HT-1080的流式细 胞术的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图3]为表示基于使用了来自大肠癌的细胞株Caco-2的流式细 胞术的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图4]为表示基于使用了以与癌细胞同样地异常增殖的方式转化 了的人胎儿肾细胞株HEK293的流式细胞术的温热感受性试验的结 果的图。图的横轴表示5-ALA浓度(mM),图的纵轴表示死细胞 率(%)。

[图5]为表示基于使用了人成纤维细胞株WI-38的流式细胞术 的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度(mM), 图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图6]为表示基于使用了小鼠成纤维细胞株NIH3T3的流式细胞 术的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图7]为表示基于使用了来自大肠癌的细胞株Caco-2的锥虫蓝 试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(细胞死亡率)(%)。

[图8]为表示基于使用了来自人肝癌的细胞株HepG2的锥虫蓝 试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图9]为表示基于使用了来自人胃癌的细胞株KatoIII的锥虫蓝 试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图10]为表示基于使用了来自人子宫颈癌的细胞株HeLa的锥虫 蓝试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度 (mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图11]为表示基于使用了以与癌细胞同样地异常增殖的方式转 化了的人胎儿肾细胞株HEK293的锥虫蓝试剂的温热感受性试验的 结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度(mM),图的纵轴表示死细 胞率(%)。

[图12]为表示基于使用了人正常二倍体成纤维细胞株WI-38的 锥虫蓝试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA 浓度(mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图13]为表示基于使用了小鼠成纤维细胞样细胞株NIH3T3的 锥虫蓝试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5-ALA 浓度(mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图14]为表示基于使用了来自人胎儿肺的正常成纤维细胞 MRC5的锥虫蓝试剂的温热感受性试验的结果的图。图的横轴表示5 -ALA浓度(mM),图的纵轴表示死细胞率(%)。

[图15]为表示针对HEK293株,利用HPLC测定细胞内PpIX浓 度的结果的图。图的横轴表示5-ALA浓度(mM),图的纵轴表示 细胞内PpIX浓度。

具体实施方式

[本发明的癌温热疗法的作用增强剂]

本发明的癌温热疗法的作用增强剂(以下,也简单表示为“本发 明的增强剂”。)为不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的作用增强 剂,作为所述本发明的增强剂,只要含有以下通式(1)

R2R1NCH2COCH2CH2COR3 (1)

[式中,R1及R2分别独立地表示氢原子、烷基、酰基、烷氧基 羰基、芳基或芳烷基;R3表示羟基、烷氧基、酰氧基、烷氧基羰基 氧基、芳基氧基、芳烷基氧基或氨基。]表示的5-氨基乙酰丙酸类 或它们的盐(以下,也表示为“本发明的5-氨基乙酰丙酸类等”。) 即可,没有特别限定,所谓上述的“癌温热疗法的作用”表示基于癌 温热疗法的抗癌作用。

需要说明的是,对于人的正常细胞来说,由于优先进行有氧代 谢,所以给与后的5-氨基乙酰丙酸类代谢至血细胞或细胞色素,而 由于癌细胞优先进行无氧代谢,所以给与后的5-氨基乙酰丙酸类以 血细胞或细胞色素的前体即原卟啉IX的形式蓄积在癌细胞中,这是 本发明人等至此才发现的(参见日本特愿2009-161657号)。本发 明的作用机制的详细情况尚不清楚,认为通过本发明的增强剂,在 原卟啉IX较多地蓄积在癌细胞中的状态下进行癌温热疗法时,即使 不照射激光,癌细胞中产生的活性氧量也显著上升,癌温热疗法中 的抗癌作用显著增强(以下,也表示为“本发明的增强效果”。)。 结果,根据本发明的增强剂,能够使癌温热疗法中的抗癌作用显著 增强,另外,由于即使稍微降低温热疗法时加热的程度也能够得到 充分的抗癌作用,所以在采用温热疗法加热的部位广泛的情况下、 在作为治疗对象的癌位于距离身体表面一定程度的深度的位置的情 况下等,也均能够减轻由于加热导致的患者的负担。

上述通式(1)中,R1及R2分别独立地表示氢原子、烷基、酰 基、烷氧基羰基、芳基或芳烷基。

作为上述烷基,优选碳原子数1~24的直链或支链的烷基,较 优选碳原子数1~18的烷基,特别优选碳原子数1~6的烷基。作为 所述碳原子数1~6的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、 正丁基、仲丁基等。

作为上述酰基,优选碳原子数1~12的直链或支链的烷酰基、 链烯基羰基或芳酰基,特别优选碳原子数1~6的烷酰基。作为所述 酰基,可以举出甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基等。

作为上述烷氧基羰基,优选总碳原子数2~13的烷氧基羰基, 特别优选碳原子数2~7的烷氧基羰基。作为所述烷氧基羰基,可以 举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基等。

作为上述芳基,优选碳原子数6~16的芳基,可以举出例如苯 基、萘基等。

作为上述芳烷基,优选由碳原子数6~16的芳基和上述碳原子 数1~6的烷基形成的基团,可以举出例如苄基等。

上述通式(1)中,R3表示羟基、烷氧基、酰氧基、烷氧基羰基 氧基、芳基氧基、芳烷基氧基或氨基。

作为上述烷氧基,优选碳原子数1~24的直链或支链的烷氧基, 较优选碳原子数1~16的烷氧基,特别优选碳原子数1~12的烷氧 基。作为所述烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙 氧基、正丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基、十二烷基氧 基等。

作为上述酰氧基,优选碳原子数1~12的直链或支链的烷酰氧 基,特别优选碳原子数1~6的烷酰氧基。作为所述酰氧基,可以举 出乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基等。

作为上述烷氧基羰基氧基,优选总碳原子数2~13的烷氧基羰 基氧基,特别优选总碳原子数2~7的烷氧基羰基氧基。作为所述烷 氧基羰基氧基,可以举出甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、正丙 氧基羰基氧基、异丙氧基羰基氧基等。

作为上述芳基氧基,优选碳原子数6~16的芳基氧基,可以举 出例如苯氧基、萘基氧基等。作为芳烷基氧基,优选具有上述芳烷 基的芳烷基氧基,可以举出例如苄基氧基等。

通式(1)中,作为R1及R2优选氢原子。作为R3优选羟基、烷 氧基或芳烷基氧基,较优选羟基或碳原子数1~12的烷氧基,特别 优选甲氧基或己氧基。

通式(1)中,R1及R2为氢原子、R3为羟基的化合物为5-氨 基乙酰丙酸,特别优选举出。作为除5-氨基乙酰丙酸以外的5-氨 基乙酰丙酸类(即,5-氨基乙酰丙酸衍生物)的优选例子,可以举 出5-氨基乙酰丙酸甲基酯、5-氨基乙酰丙酸乙基酯、5-氨基乙酰 丙酸丙基酯、5-氨基乙酰丙酸丁基酯、5-氨基乙酰丙酸戊基酯、5 -氨基乙酰丙酸己基酯等5-氨基乙酰丙酸酯,特别优选举出5-氨 基乙酰丙酸甲基酯或5-氨基乙酰丙酸己基酯。需要说明的是,5- 氨基乙酰丙酸的酯体显示与5-氨基乙酰丙酸相同的生理效果,例如 公开在日本特表平11-501914号公报中。

作为5-氨基乙酰丙酸类的盐,没有特别限定,优选药学上允许 的无机酸或有机酸的酸加成盐。作为无机酸的加成盐,可以举出盐 酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等,作为有机酸的加成 盐,可以举出乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、 马来酸盐、富马酸盐、抗坏血酸盐等,特别优选5-氨基乙酰丙酸盐 酸盐或5-氨基乙酰丙酸磷酸盐。上述盐还可以通过化学合成、使用 微生物或酶的方法中的任一种方法制造。例如,可以举出日本特开 平4-9360号公报、日本特表平11-501914号公报、日本特开2006 -182753号公报、日本特开2005-314361号公报、日本特开2005 -314360号公报中记载的方法。

作为本发明的增强剂中含有的、本发明的5-氨基乙酰丙酸类等 的量,只要能够获得本发明的增强效果即可,没有特别限定,例如, 可以优选示例相对于本发明的增强剂的总量例如为0.0001~99.9999 质量%、优选0.001~80质量%、较优选0.001~50质量%、更优选 0.005~20质量%。

本发明的增强剂只要能够获得本发明的增强效果即可,除了本 发明的5-氨基乙酰丙酸类等之外,还可以含有增强癌温热疗法的抗 癌作用的其他物质等的任意成分。

本发明的5-氨基乙酰丙酸类等可以利用常用方法制成适宜的 制剂。作为制剂的剂型,可以为散剂、颗粒剂等固体制剂,从可以 简便地使用的观点考虑,优选制成溶液剂、乳剂、悬浮剂等液体制 剂。作为上述液体制剂的制造方法,可以优选示例例如将本发明的5 -氨基乙酰丙酸类等与溶剂混合的方法、进而混合混悬剂或乳化剂 的方法。如上所述,将本发明的5-氨基乙酰丙酸类等制成制剂时, 根据制剂上的需要,可以配合适宜的载体,例如,赋形剂、粘合剂、 溶剂、助溶剂、混悬剂、乳化剂、等渗剂、缓冲剂、稳定剂、镇痛 剂、防腐剂、抗氧化剂、着色剂、润滑剂、崩解剂、湿润剂、吸附 剂、甜味剂、稀释剂等任意成分。需要说明的是,作为本发明的增 强剂,可以优选示出本发明的5-氨基乙酰丙酸类等不包埋在脂质膜 内或其内部水相中的产物。

本发明的增强剂在体外的体系、体内的体系中均能够增强不同 时使用光动力疗法的癌温热疗法的抗癌作用,可以优选示例在体内 的体系中使用的方法。作为上述在体外的体系中使用的方法,可以 示例包括下述步骤的方法:(a)使本发明的增强剂与对象细胞接触 的步骤;及(b)将对象细胞加热至41~44℃(优选42~43℃)的 范围内的步骤,作为上述步骤(a),可以较优选地示例(a1)在使 对象细胞与本发明的增强剂接触的状态下,培养一定时间(优选5 分钟~25小时、较优选10分钟至15小时、更优选3小时~7小时、 进一步优选5小时)的步骤;作为上述步骤(b),可以较优选地示 例(b 1)将对象细胞加热至41~44℃(优选42~43℃)的范围内, 将该对象细胞在该范围内的温度下维持10分钟~5小时(优选15 分钟~3小时、较优选20分钟~2小时、更优选30分钟~60分钟) 的步骤。

作为在所述体外的体系中的本发明的增强剂的使用量,只要能 够获得本发明的增强效果即可,没有特别限定,可以优选示例使与 对象细胞接触的培养基中的浓度以5-氨基乙酰丙酸类等换算计例 如为0.1μM~1000mM,优选为10μM~50mM。

作为将本发明的增强剂在体内的体系中使用的方法,可以示例 包括下述步骤的方法:(A)将本发明的增强剂给与至对象的步骤; 及(B)将对象的癌部位加热至41~44℃(优选42~43℃)的范围 内的步骤,作为上述步骤(A),可以较优选示例(A1)将本发明 的增强剂向对象给与后,使其经过一定时间(优选5分钟~25小时、 较优选10分钟至15小时、更优选3小时~7小时、进一步优选4 小时~6小时)的步骤,作为上述步骤(B),可以较优选示例(B 1) 将对象的癌部位加热至41~44℃(优选42~43℃)的范围内,将该 部位在该范围内的温度下维持10分钟~5小时(优选15分钟~3小 时、较优选20分钟~2小时、更优选25分钟~90分钟、进一步优 选30分钟~75分钟、特别优选40分钟~60分钟)的步骤。在上述 步骤(A1)中,使其经过一定时间,是由于使本发明的增强剂中含 有的5-氨基乙酰丙酸类等的代谢产物即原卟啉IX在癌细胞中更多 地蓄积,获得更优异的本发明的增强效果。

作为将上述本发明的增强剂向对象给与的方法,可以示例向静 脉内、肌肉内、动脉内等的注射给与;经口给与;经皮给与;经粘 膜给与;经直肠给与;经腔道给与;向脑等的局部给与,其中,可 以优选示例向静脉内、肌肉内、动脉内等的注射给与;经口给与; 经皮给与。

作为在所述体内的体系中的本发明的增强剂的给与量,只要能 够获得本发明的增强效果即可,没有特别限定,可以优选示例以本 发明的5-氨基乙酰丙酸类等换算计成人1人每1日优选1mg~ 10000mg、较优选3mg~3000mg、更优选10mg~1000mg。本发明的 增强剂的给与时间段没有特别限定,可以为早晨也可以为傍晚,给 与量较多时,分多次给与较好。

作为上述体外的体系或体内的体系中的加热方法,只要能够加 热至规定的温度即可,没有特别限定,例如可以示例下述方法:将 微波、近红外线、远红外线、可见光、或电磁波等照射至目标部位 近旁进行加热的方法;在目标部位附近进行温灸而加热的方法;用 热水加热目标部位附近的方法(例如沐浴);用蒸汽加热目标部位 附近的方法(例如桑拿浴);在食道及直肠等管腔内放入能够发热 的器具进行加热的方法;在癌组织中放入多根电极针进行加热的方 法。其中,由于容易以一定程度地针对癌部位进行加热,并且,较 容易加热,因此可以优选示例将微波、近红外线、远红外线、可见 光、或电磁波等照射至目标部位近旁进行加热的方法,其中,由于 电磁波容易到达至身体的深部,所以可以较优选示例将电磁波照射 至目标部位附近进行加热的方法。需要说明的是,本发明的增强剂 为不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的作用增强剂,但可以与光 动力疗法以外的方法(例如,外科治疗、化学疗法、免疫疗法)同 时使用。

作为上述对象细胞的由来、对象的生物种类,可以优选示例哺 乳动物,可以优选示例人、猴子、小鼠、大鼠、仓鼠、豚鼠、牛、 猪、马、兔子、绵羊、山羊、猫、狗等,其中可以较优选示例人。

在本发明中,所谓“癌”可以举出恶性黑色素瘤(黑素瘤)、皮 肤癌、肺癌、气管及支气管癌、口腔上皮癌、食道癌、胃癌、结肠 癌、直肠癌、大肠癌、肝脏及肝内胆管癌、肾癌、胰腺癌、前列腺 癌、乳癌、子宫癌、卵巢癌、脑肿瘤等上皮细胞等恶化后的癌·肿 瘤、肌肉肿瘤、骨肉瘤、尤文肉瘤等构成支持组织的细胞即肌肉或 骨恶化后的癌·肿瘤、白血病、恶性淋巴瘤、骨髓瘤、伯基特淋巴 瘤等来自造血细胞的癌·肿瘤等,其中,作为易于适用癌温热疗法、 特别是能够较多地享受本发明的增强剂的增强效果的癌,可以优选 示例纤维肉瘤、黑素瘤、大肠癌、进而转移至腹腔内的癌。

需要说明的是,作为与本发明实质上相同的方案,还可以示例 下述方案:本发明的增强剂的制造中的、本发明的5-氨基乙酰丙酸 类等的应用;将本发明的5-氨基乙酰丙酸类等用于本发明的增强剂 的方法;基于不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的癌的预防及/ 或治疗中的、本发明的增强剂的应用;特征在于将本发明的增强剂 向对象给与的、不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的抗癌作用的 增强方法。上述应用及方法中的文字的内容及其优选方案如上所述。

以下通过实施例详细说明本发明,但本发明不限定于所述实施 例。

[实施例1]

[细胞内活性氧量测定分析]

为了研究本发明的5-氨基乙酰丙酸类等对温热疗法时细胞内 的活性氧种量(细胞内活性氧量)带来怎样的影响,使用来自人胎 儿肾脏的HEK293细胞及DCF-DA荧光试剂 (2′,7′-Dichlorodihydrofluorescein Diacetate;H2DCFDA),进行细胞 内活性氧量测定分析。需要说明的是,所述测定分析利用下述性质: 细胞透过性的H2DCFDA直至在活细胞的细胞质中被氧化为止为非 荧光物质,但是如果进入活细胞内,则其二乙酸基被细胞内酯酶切 断,进而如果被活性氧种氧化,则产生荧光。测定的荧光量越多, 表示细胞内活性氧量越多。所述测定分析采用以下方法进行。

首先,将准备的HEK293细胞在含有10%胎牛血清(FBS)的 Dulbecco’s Modified Eagle(DME)培养基中于37℃下培养24小时, 将其分为8个组。接下来,将培养基交换为不含FBS的DME培养 基,添加5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)使最终浓度分别成为0.5mM、 1.0mM、或2.0mM,于37℃下,培养2小时后,添加10%FBS,将 所述HEK293细胞于37℃或42℃下培养24小时。另外,对于未添 加5-ALA的HEK293细胞也同样地于37℃或42℃下培养24小时。 以上,整个培养过程在遮光下进行,完全不照射紫外线、可见光、 红外线、放射线等。

进而,在各组的HEK293细胞中,添加DCF-DA荧光试剂 (SIGMA公司制)使其最终浓度成为20μM,培养30分钟后,采用 流式细胞术(Becton·Dickinson公司制、FACSCalibur)测定各组中 来自DCF-DA的荧光(FL1;绿色荧光)。需要说明的是,从流式 细胞术本体照射至细胞上的激发光仅用于测定,对细胞死亡无影响。 将各组中的其荧光的峰值示于图1的图中。由图1的结果可知,表 明添加5-ALA时,虽然在培养温度37℃的情况下,细胞内活性氧 量也有若干上升,但是在培养温度42℃的情况下,细胞内活性氧量 显著上升。更详细而言,在培养温度42℃的情况下,与未添加5- ALA的情况相比,通过0.5mM的5-ALA的添加,细胞内活性氧量 上升至1.23倍(300/244),通过1.0mM的5-ALA添加,细胞内 活性氧量上升至1.34倍(326/244),通过2.0mM的5-ALA添加, 细胞内活性氧量上升至1.42倍(346/244)。

[实施例2]

[基于流式细胞术的温热感受性试验]

为了研究通过添加5-ALA使得癌细胞对温热的感受性受到怎 样的影响,进行了利用流式细胞术法的、以下的温热感受性试验。

首先,作为癌细胞株,准备人纤维肉瘤细胞株HT-1080、来自 大肠癌的细胞株Caco-2,准备作为正常细胞株的人成纤维细胞株 WI-38、小鼠成纤维细胞株NIH3T3,准备以与癌细胞同样地异常 增殖的方式转化了的人胎儿肾细胞株HEK293。将所述细胞在含有 10%FBS的DME培养基中于37℃下培养24小时,将其分为8个组。 接下来,将培养基交换为不含FBS的DME培养基,添加5-氨基乙 酰丙酸(5-ALA)使得最终浓度分别成为0.5mM、1.0mM、或2.0mM, 于37℃下培养2小时后,添加10%FBS,将所述细胞组于37℃或42℃ 下培养24小时。另外,对于未添加5-ALA细胞组也同样地于37℃ 或42℃下培养24小时。以上,整个培养过程在遮光下进行,完全未 照射紫外线、可见光、红外线、放射线等。

接下来,利用MBL公司制MEBCYTO-apoptosis试剂盒及流式 细胞术测定各组的死细胞率(%)。需要说明的是,从流式细胞术 本体照射至细胞上的激发光仅用于测定,对细胞死亡无影响。对于 死细胞率来说,对引起了凋亡及坏死的细胞的总和进行计数,算出 针对总细胞数的比例。将HT-1080的结果示于图2,将Caco-2的 结果示于图3,将HEK293的结果示于图4,将WI-38的结果示于 图5,将NIH3T3的结果示于图6。由图2~4可知,在作为癌细胞株 的HT1080、Caco-2、及被转化、如癌细胞那样异常增殖的HEK293 中,显示添加5-ALA时,虽然即使在培养温度37℃的情况下,死 细胞率(%)也若干上升,但是在培养温度42℃的情况下,死细胞 率(%)显著上升。另一方面,由图5及6可知,在作为正常细胞 的WI-38、NIH3T3中,未见在42℃培养条件下的依赖5-ALA浓 度的细胞死亡的增强。由此,对于在42℃培养条件下的5-ALA的 细胞死亡增强作用来说,在正常细胞中几乎无法获得,而在癌细胞 中、或者在癌细胞样的异常增殖的细胞中能够显著获得。即,在癌 温热疗法中,同时使用5-ALA时,癌温热疗法中的抗癌作用(细 胞死亡诱导作用)显著增强,并且,所述细胞死亡诱导作用在正常 细胞中几乎未增强。由此表明在癌温热疗法中同时使用5-ALA时, 能够将对正常细胞的损坏抑制到最小限度,并且获得对癌细胞的优 异的抗癌作用。

需要说明的是,更详细地说明图2的HT-1080的结果时,对于 培养温度为42℃的情况来说,与未添加5-ALA的情况相比,通过 添加0.5mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约1.7倍,通过添 加1.0mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约1.5倍,通过添加 2.0mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约2.3倍。另外,更详细 地说明图3的Caco-2的结果时,对于培养温度42℃的情况来说, 与未添加5-ALA的情况相比,通过添加0.5mM的5-ALA,死细 胞率(%)上升至约2.1倍,通过添加1.0mM的5-ALA,死细胞 率(%)上升至约2.0倍,通过添加2.0mM的5-ALA,死细胞率 (%)上升至约1.9倍。进而,更详细地说明图4的HEK293的结果 时,对于培养温度42℃的情况来说,与未添加5-ALA的情况相比, 通过添加0.5mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约3.2倍,通 过添加1.0mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约4.8倍,通过 添加2.0mM的5-ALA,死细胞率(%)上升至约6.0倍。

[实施例3]

[基于锥虫蓝试剂的温热感受性试验]

作为癌细胞株,使用来自大肠癌的细胞株Caco-2、来自人肝癌 的细胞株HepG2、来自人胃癌的细胞株KatoIII、来自人子宫颈癌的 细胞株HeLa,作为以与癌细胞同样地异常增殖的方式转化了的细胞, 使用人胎儿肾细胞株HEK293,作为正常细胞,使用人正常二倍体成 纤维细胞株WI-38、小鼠成纤维细胞样细胞株NIH3T3、来自人胎 儿肺的正常成纤维细胞MRC5。对于所述各细胞,在添加了10%FBS 和、0、0.5、1、2mM各浓度的5-ALA的DME培养基中于37℃或 42℃下培养24小时,通过胰蛋白酶处理回收细胞。之后,将回收的 细胞溶液和锥虫蓝试剂等量混合,使用血球计数板对细胞进行计数, 算出死细胞(被锥虫蓝染色了的细胞)的比例(%)(细胞死亡率)。

结果表明,在作为癌细胞的Caco-2(参照图7)、HepG2(参 照图8)、KatoIII(参照图9)、HeLa(参照图10)的各癌细胞、 和与癌细胞同样地异常增殖的人胎儿肾细胞株HEK293(参照图11) 中,在37℃的培养下,在添加有各浓度的5-ALA的情况下未见死 细胞率的上升,但是通过于42℃下进行培养,死细胞率与5-ALA 浓度依赖性地显著上升。特别是在转化了的人胎儿肾细胞株HEK293 中,显著地观察到5-ALA浓度依赖性。另一方面,在WI-38(参 照图12)、NIH3T3(参照图13)、MRC5(参照图14)各正常细胞 中,即使通过于42℃下进行培养也未见5-ALA浓度依赖性的、死 细胞率的上升。由上述结果可知,与上述实施例2中的基于流式细 胞术的温热感受性试验同样地表明,在癌温热疗法中5-ALA的同 时使用能够将对正常细胞的损伤抑制到最小限度,并且,增强对癌 细胞的抗癌作用。

需要说明的是,更详细地说明图7的Caco-2的结果时,对于 培养温度42℃的情况而言,与未添加5-ALA的情况相比,通过 0.5mM的5-ALA的添加,死细胞率(%)上升至约1.2倍,通过 1.0mM的5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约1.7倍,通过2.0mM 的5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约1.6倍。另外,更详细地 说明图8的HepG2的结果时,对于培养温度42℃的情况来说,与未 添加5-ALA的情况相比,通过0.5mM的5-ALA的添加,死细胞 率(%)上升至约1.1倍,通过1.0mM的5-ALA添加,死细胞率 (%)上升至约1.35倍,通过2.0mM的5-ALA添加,死细胞率(%) 上升至约1.5倍。更详细地说明图9的KatoIII的结果时,对于培养 温度42℃的情况来说,与未添加5-ALA的情况相比,通过0.5mM 的5-ALA的添加,死细胞率(%)上升至约1.8倍,通过1.0mM 的5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约1.8倍,通过2.0mM的 5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约1.8倍。更详细地说明图10 的HeLa的结果时,对于培养温度42℃的情况来说,与未添加5- ALA的情况相比,通过0.5mM的5-ALA的添加,死细胞率(%) 上升至约1.4倍,通过1.0mM的5-ALA添加,死细胞率(%)上 升至约1.5倍,通过2.0mM的5-ALA添加,死细胞率(%)上升 至约1.6倍。进而,更详细地说明图11的HEK293的结果时,对于 培养温度42℃的情况来说,与未添加5-ALA的情况相比,通过 0.5mM的5-ALA的添加,死细胞率(%)上升至约1.6倍,通过 1.0mM的5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约2.0倍,通过2.0mM 的5-ALA添加,死细胞率(%)上升至约3.5倍。

[实施例4]

[细胞内PpIX浓度的基于HPLC的测定]

使用在上述实施例3中显著地观察到5-ALA与温热疗法的同 时使用效果的、转化了的人胎儿肾细胞株HEK293进一步进行研究。 另外,作为对照,使用未见5-ALA与温热疗法的同时使用效果的、 正常细胞株WI-38株。对于上述2种细胞,在含有10%FBS、和0、 0.5、1、2mM各浓度的5-ALA的DME培养基中,于37℃或42℃ 下培养24小时,通过胰蛋白酶处理回收细胞后使用血球计数板,进 行调整使得测定样品中含有的细胞数成为1×104。接下来,用NaOH 使细胞溶解,将用DMF溶液(将N,N-二甲基甲酰胺∶2-丙醇= 100∶1混合得到的产物)处理后的细胞溶解液在13,000rpm、4℃ 下离心分离10分钟之后仅回收上清液,将在室温下反应24小时的 上清液作为测定样品,用于利用HPLC的PpIX浓度测定。

将对于上述HEK293株,通过HPLC测定细胞内PpIX浓度得到 的结果示于图15。确认到在42℃培养条件下HEK293细胞株内的 PpIX浓度以依赖于5-ALA浓度的方式上升。所述结果表明,上述 实施例3中所示的5-ALA的温热疗法的增强作用以依赖于5-ALA 的方式被引起。需要说明的是,更详细地说明图15的HEK293的结 果时,对于培养温度42℃的情况,与未添加5-ALA的情况相比, 通过0.5mM的5-ALA的添加,细胞内PpIX浓度上升至约2.75倍, 通过1.0mM的5-ALA添加,细胞内PpIX浓度上升至约6.3倍,通 过2.0mM的5-ALA添加,细胞内PpIX浓度上升至约5.9倍。另一 方面,虽然图中未示出,在正常细胞WI-38株中,无论添加的5- ALA浓度如何,在用于本实验的任意测定样品中,细胞中PpIX浓 度均为检测限以下。所述结果证明,如上述实施例3所示,5-ALA 与温热疗法的同时使用不会对正常细胞带来伤害。

产业上的可利用性

本发明可以优选用于癌治疗领域,更详细而言,可以优选用于 不同时使用光动力疗法的癌温热疗法的作用增强剂的领域。

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