著者 越田 潔

抗胎盤性アルカリフォスファターゼ抗体を用いた転 移性精巣腫瘍の診断および治療

著者 越田 潔

著者別表示 Koshida Kiyoshi

雑誌名 平成7(1995)年度 科学研究費補助金 一般研究(C)  研究成果報告書

巻 1993‑1995

ページ 11p.

発行年 1996‑03

URL http://doi.org/10.24517/00049350

KAKEN

1995 22

抗胎盤性アルカリフォスファターゼ抗体を用いた 転移性精巣腫瘍の診断および治療

平成5，

研究課題番号05671307

6，7年度科学研究費補助金（一般研究C) 研 究 成 果 報 告 書

平 成 8 年 3 月

研 究 代 表 者 越 田 潔

（金沢大学医学部泌尿器科学教室）

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研 究 課 題

抗胎盤性アルカリフオスフアターゼ抗体を用いた転移性精巣腫瘍の診

断および治療

研 究 組 織

師手授 ｊｊｊ 講助教 (金沢大学医学部

(金沢大学医学部 (岐阜薬科大学

行

研究代表者：越田 潔肇和

研究分担者：山本 平 野

研 究 経 費

千千千 円円円

０００ ０００ ０７６ １

平成5年度 平 成 6 年 度 平 成 7 年 度

邦彦（金沢大学医学部核医学）

忠雄、並木幹夫（金沢大学医学部泌尿器科学）

共 同 研 究 者 ： 横 山 打 林

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金 沢 大 学 附 属 図 書 館

論 文 発 表

〈 主 要 論 文 ）

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IV.

V.

VI.

S i g n i f i c a n " o f p l a m n t a l a l k a l i n e p h o s p h a t a s e ( P L A P ) i n t h e m o n i m r i n g Ofpatientswithseminoma.K・Koshida,T・Uchibayashi,H・Yamamom, K ・ H i r a n o . B r i t i s h J o u m a l o f U r o l o g y , 7 7 : 1 3 8 ‑ 1 4 2 , 1 9 9 6 .

I m m u n o h i s t o c h e m i s t l y o f p l a c e n t a l a l k a l i n e p h o s p h a t a s e m C s t i c u l a r g e n n celltumors.H.Yamamom,T.Uchibayashi,KKoshida,K.Hirano, H・Hisazumi.UrologiaInmmationamS,50:33‑35,1993.

AporntialuseofmOnoclonalanlibodymplcentalalkalinephosphtase (PLAP)toderctlymphnodemetastasesofseminoma.K.Koshida, T.Uchibayashi,H.Yamamom,K.Yokoyama,K｡Hirano.

JOumalofUrology,155:337‑341,1996.

F a c t o I s c o n t l i b u t i n g m i m a g i n g o f x e n o g r a f t s u s i n g a n t i ‑ p l a c e n t a l a l k a h n e phosphatasemonoclonalantibody.K.Koshida,K.YoImyama,

T.Uchibayashi,H.Yamamoto,K.Hirano,M・Namiki

submifdmJUrol

N a t u r a l i n C r f e r O n e n h a n c e s e x p l ℃ s s i o n o f p l c e n t a l a l k a l i n e p h o s p h a t a s e i n humanSeminomaxenograft.K・Koshida,H・Yamamom,

T.UchibayaShi,K・Yokoyama,K.Hirano,M.Namiki.

SubmitmmUrollnt

I m m u n O l o c a l i z a t i o n o f a n t i ‑ p l a c e n t a l a l k a l i n e p h o s p h a t a s e m o n o c l o n a l a n t i b o d y m m i " w i t h r s t i c u l a r t u m o r s a n d l y m p h n o d e m e t a s t a s i s . K・Koshida,K.Y"oyama,T.Uchibayashi,H.Konaka,K｡Hirano,

M.Namiki｡submi"dtoJUrol

− 2 −

（ 関 連 論 文 ）

AlrxmfOmlofalkalinephosphatasepmucedbyHep2substraindelived hOmHCLacellS・I.Koyama,R・Makiya,K.Hrano,T.Komoda,

T ・ S t i g b r a n d . S e i b u t s u b u t s u r i g a k u , 3 7 : 7 5 ‑ 8 2 , 1 9 9 3 .

n l n e a l k a l i n e p h o s p h t a s e i n h u m a n p l e x u s c h o l i o i d e u s . Y . N i s h i h a r a , Y.Hayashi,T.FUjii,T.Adachi,T.Stigbrand,K.Hirano.

Bi""hemBiOphysActa,1209:274‑278,1994.

ExpI己ssionofheCImimeriC(Mcental‑m"smal)hybridalkaline phosphtasemKBcellsoH・Kodama,K.Asai,T.Adachi,Y・Mori, K.Hayashi,K.Hirano,T.Stigbrand.

BiochemBiophysActa,1218:163‑172,1994.

E L I S A f b r h u m a n t i s s u e ‑ u n s p e c i f i c ( l i v e x y b o n e k i d n e y ) a l k a l i n e phosphatase.Y.Hayashi,Y.Nishihara,A.Murmata,T.Yasuda, M.Mmagawa,T.Mitani,T.Adachi,K.Hirano.

JpnJClinChem,23:203‑208,1994.

I m m u n o h i s t o c h e m i c a l d e m o n s t r a t i o n o f m C s t i n a l ‑ t y r a l k a l i n e

phosphatasemstomachtumoIsinducedbyN‑methyl‑N‑mtrosoguanidme mrats.H.Yuasa,K.Hirano,H.Kodama,H.Nakanishi,T・Imai,

H.Tsuda,K・imaida,M.TaCmtsu.

JpnJCancerRes,85:897‑903,1994.

I e v e l s o f a l k a l i n e p h o s h a t a s e i s o z y m e s i n r s t i c u l a r m m o r s a n d t i l e adicentnonnallookingtissuesmthe"stis.H・Yamamom,

T.Uchibayashi,K.Koshida,K・Hirano・submitted"UrolRes

学 会 発 表

第43回日本泌尿器科学会中部総会1993

精巣腫瘍の腫瘍マーカー：胎盤性アルカリフオスフアターゼ(PLAP)と既存マーカ

ーとの比較検討

越 田 潔 、 山 本 肇 、 打 林 忠 雄

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第 5 3 回 日 本 癌 学 会 総 会 1 9 9 4

抗アルカリフオスファターゼ抗体を用いた転移性セミノーマのイメージングに関する 基礎的検討

越田潔、山本肇、打林忠雄、横山邦彦、平野和行 第32回日本癌治療学会総会1994

進行性精巣腫瘍の臨床的検討：腫瘍マーカーの推移と治療効果との関連について 越 田 潔 、 山 本 肇 、 打 林 忠 雄

第44回日本泌尿器科学会中部総会1994

上ト精巣セミノーマ移植腫瘍の産生する胎盤性アルカリフオスファターゼ(PLAP)

に つ い て

山 本 肇 、 越 田 潔 、 打 林 忠 雄 、 平 野 和 行 第82回日本泌尿器科学会総会1994

抗アルカリフオスファターゼモノクローナル抗体の腫瘍集積性について:FEI2細胞お

よびヒト精巣セミノーマ由来細胞を用いた検討 越 田 潔 、 山 本 肇 、 打 林 忠 雄 、 平 野 和 行

2 3 I d I n t e m a k i o n a l C o n g r e s s o f U I D l o g y , 1 9 9 4

A " t e n t i a l u s e 城 a m o n o c l o n a l a n t i b o d y t o p l a c e n t a l a l k a l i n e p h o s p h a t a s e 唾 ご A P ) t o " " " t

lymphl"mtastasis㎡seminoma.

K.Koshida,H｡Yamamoto,K｡Yokoyama,T.Uchibayashi,K・RiranO 23IdIntemalionalCongressofUmlogy,1994

L e v e l s ㎡ a l k a l i n e p h o s p h a t a s e i s o z y m e s i n t e s t i c u l a r t u m o r s a I n t h e 麺 江 e n t n o r m a l t i s s u e s

(CIS)ofthetumorS.

H・Yamamoto,K.KoShida,T,UchibayaShi,K.Hirano

‑ 4 −

第83回日本泌尿器科学会総会1995

精巣腫瘍における胎盤性アルカリフオスファターゼの研究（特別講演）

越 田 潔

第54回日本癌学会総会1995

SCIDマウスにおける胎盤性アルカリフオスファターゼ(PLAP)産生精巣腫瘍および リンパ節転移モデルの作製と同モデルにおける抗PLAP抗体の腫瘍集積性について 越田潔、横山邦彦、山本肇、打林忠雄、平野和行

第33回日本癌治療学会総会1995

抗胎盤性アルカリフオスファターゼ抗体の腫瘍集積性：腫瘍抗原発現量と血流量が腫 瘍イメージングに及ぼす影響について

越田潔、横山邦彦、山本肇、打林忠雄、平野和行 第 3 3 回 日 本 癌 治 療 学 会 総 会 1 9 9 5

精巣腫瘍および腫瘍周囲組織(cIs)における胎盤性アルカリフオスフアターゼ (PLAP)濃度について

山 本 肇 、 越 田 潔 、 打 林 忠 雄 、 平 野 和 行

第 4 5 回 日 本 泌 尿 器 科 学 会 中 部 総 会 1 9 9 5

インターフェロンのヒトセミノーマ移植腫瘍内アルカリフオスファターゼ活性におけ る増強効果ならびに抗アルカリフォスファターゼ抗体の腫瘍集積に及ぼす影響

越 田 潔 、 山 本 肇 、 打 林 忠 雄 、 平 野 和 行

TheThildBeijingIntemationalSymposiumonRecentAdvanCesmUIDlogy,1995 P l a c e n t a l a l k a l i n e p h o s p h a l a s e G L A P ) i n t e s t i c u l a r m m o r s ( I n v i t e d l e c t m B ）

K.Koshim

は じ め に

我々は特異的腫瘍マーカーがないときれてきたヒト精巣セミノーマにおいて胎盤性ア ルカワフオスファターゼ(PLAP)がその腫瘍マーカーとして有用であることを臨床的 に確認してきた（論文I)。患者血清PLAPレベルは腫瘍組織内濃度ならびに腫瘍進展度 にある程度相関していることが示きれた（論文I)。セミノーマ組織内PLAPレベルは正 常精巣および非セミノーマ精巣腫瘍に比べそれぞれ約80ff10倍高く、PLAPはお もに腫瘍細胞膜に局在していることが確認きれた（論文1I)。従ってPLAPを標的とす る抗H"AP抗体は腫瘍のimmunode慨極伽加d加munotherapyにおいて有用であることが期 待ざれる。そこでPLAP産生細胞株:IM"aHepZcellとヒトセミノーマのリンパ節転移巣 よりSCIDマウスに継代移植腫瘍として樹立したヒトセミノーマ腫瘍を用いて以下の項 目について検討を行った。

実験1:HeLaHep2cellはPLAPの約1/10量の肝性アルカ'ﾉフオスファターゼ(LAP)

を産生する。そこでヌードマウス背部皮下にIMa細胞を移植しAnti‑PLAPMAbおよび

#mti‑LAPMAbの集積性を観察し抗原量の相違が抗体集積性に及ぼす影響を検討した。

実験2：ヒトセミノーマとI恩aあるいはヒト膀胱癌由来細胞株:KK47を同時に移植 したSCIDマウスを用いてAIIti‑PLAPMAbの集積性について観察し、腫瘍イメージング に影響を及ぼす因子について検討した。

実験3：ヒトセミノーマにおける肌AP濃度はIHaより高いにもかかわらず Anti‑PLAPMAbの集積性は低く腫瘍イメージングは不可能であった。そこでインターフ

ェロン投与による腫瘍抗原量の増強効果ならびに抗体集積増強効果を検討した。

実験4:SCIDマウス精巣にIkIa細胞をilljectionすることにより精巣腫瘍およびそのリ ンパ節転移モデルを作製し、AIm‑PLAPMAbの血行性およびリンパ行性投与における腫 瘍集積性について検討した。

実験5：上記の精巣腫瘍転移モデルでは肝、肺にヒトベータグロビンのPCR産物とし て検出きれるmicmmetastaSisの存在が示きれた。そこでI‑1311bele(IAM‑PLAPMAbによ るMMo‑aInmicrome駆伽isに対する抗腫瘍効果を検討した。

− 6 −

研 究 成 果

実 験 1 （ 論 文 皿 ）

ヌードマウス背部に移植されたIma細胞が産生するPLAPレベルはヒトセミノーマ精 巣腫瘍ならびにリンパ節転移巣のH̲APレベルに相当していた。いつぽう1週a細胞が産 生するLAPレベルはアルカリフォスファターゼ活性として非セミノーマ精巣腫瘍の PLAPレベルに相当していた。免疫組織化学染色においてはPLAP,LAPともセミノーマ 細胞の細胞膜におもに局在していることが示きれた。そこで一種類の移植腫瘍に2種類

の抗体:Anti‑PLAPMAb,Anti‑LAPMAbを用いることにより、抗原量の違いが抗体の 腫瘍集積性およびイメージングにどのように影響するかを観察したところ、Anti‑PLAP MAbの投与によってのみ腫瘍イメージを捕えることが可能であった。従って臨床におい

てはAnti‑PLAPMAbを用いたリンパ節転移巣を含めたセミノーマ病巣の描出の可能性が 示唆されると同時に、抗原量の相違から同抗体を用いた非セミノーマ病巣の検出は困難

であることが予想された。

実 験 2 （ 論 文 Ⅳ ）

より臨床に近い実験条件を設定することを目的にヒトセミノーマ腫瘍のリンパ節転移 巣をSCIDマウスに移植し、これを継代移植腫瘍として樹立した。同腫瘍の増殖速度は 1週aのそれに比べて遅いが、腫瘍PW"AP濃度はIma細胞より高い濃度を維持していた。

低レベルのPLAPを発現しているヒト膀胱癌由来細胞株:KK47を加えて3種類の移植 腫瘍に対するAnti‑PLAPMAbの腫瘍局在について観察した。f週aの腫瘍イメージングは 抗体投与48時間以降、またKK47の腫瘍イメージングは抗体投与後216時間で捕え ることが可能であったが、最も高いPLAP濃度を有するヒトセミノーマ移植腫瘍は全く 描出されなかった。タリウム('IY‑201)を用いた腫瘍血流の測定結果からヒトセミノ ーマのそれは最も少ないことが示きれ、腫瘍血流は抗原量よりも重要な因子であること が示唆された。さらに抗体の低分子化を計ることにより、血管から腫瘍組織への透過性 を増し、かつ抗体の全身循環からの排泄を促すことで腫瘍／血流の比を増加させ、ヒト セミノーマにおける腫瘍イメージングの改善が可能であることが示された。

実 験 3 （ 論 文 v )

インターフェロン（正N)は種々の生物学的活性を示す物質として知られ、細胞膜に

存在する糖蛋白抗原の発現にも影響を及ぼすことが示されている。そこでこれまでに

CEAなどにおいて報告されているIm投与による細胞膜抗原の発現増強効果がヒトセミ

後早期から腫瘍イメージを捕えることは困難であり、IR可投与量や投与方法に検討の余 地を残した。

実 験 4 （ 論 文 Ⅵ ）

これまでの検討ではマウス背部皮下移植腫瘍においてはある一定の抗原量と血流が確 保きれればAnti‑PLAPMAbのPLAP産生腫瘍に対する特異的集積が認められ腫瘍イメ

ージングが可能であることが示された。より臨床に即した条件を設定することを目的に I弧a細胞をマウス精巣に注入することにより、精巣腫瘍ならびにその'ノンパ節転移モデ ルを作製した。そこでAM‑HaAPMAbを血行性（経静脈）およびリンパ行性（足底）に 同時に投与した際の抗体の分布状態を観察した。抗体の腫瘍集積性は精巣腫瘍よりもリ

ンパ節転移巣に高く、これは病巣の大ききおよび抗原量の相違によるものと考えられた。

また抗体の腫瘍集積の絶対量は血行性投与の方が勝っていた。リンパ行性投与によるリ ンパ節に対する優位な抗体の集積は認められずこの転移モデルにおいては腫瘍局在診断 および標的治療に際し、抗体の血行性投与の有用性が示唆きれた。

実 験 5

上記のマウス転移モデルを用いてRI標識抗体を用いた標的治療の可能性について検討 した。精巣腫瘍および'ノンパ節転移巣に対しては腫瘍重量においてそれぞれ57%、95%

の抑制率を認めたが(Figurel‑A,B)、組織学的に残存腫瘍力轆認きれた(Hgme2)。

またこのモデルにおいては腫瘍細胞注入後1週目より肝、肺にPCRによって検出可能で あるmiCrometastaisが認められたことより、これらの病巣に対する抑制率を検討したとこ ろ、それぞれ97%、S1%であった(Figure3)。以上の結果よりRI標識抗体を用いた Radiommum曲erapyの抗腫瘍効果が確認きれたが、PCRでのみ検出きれるmicrometastasis

に対しても同療法の治療限界が示唆きれた。

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ま と め

上碓精巣セミノーマにおける胎盤性アルカリフォスファターゼ(PLAP)の腫瘍マ ーカーとしての有用性を示し、腫瘍局在診断、標的治療におけるmgAPのターゲットと

しての可能性についてマウスの移植腫瘍モデルを用いて検討した。本研究で得られた知 見をまとめると以下の如くである。

1セミノーマ患者における血清PLAP陽性率は約SO%であった。血中半減期は2.3B と比較的短く同マーカーの推移を追うことは病勢、予後を知るうえで有用であった。

2ヒトセミノーマと同レベルのPLAPを産生する細胞株(HeLaItp2鴎皿）のマウス 背部皮下移植腫瘍においてはRI標識抗胎盤性アルカ'ノフオスファターゼ抗体の特異的集 積が認められ鮮明な腫瘍イメージングが得られた。同抗体の臨床応用の可能性が示唆き

れた。

3しかしSCIDマウスに樹立したヒトセミノーマ移植腫瘍では高いPLAP濃度にもか かわらず同抗体の腫瘍集積は認められなかった。同腫瘍における少ない血流量がこの一 因と考えられた。この結果は臨床における化学療法、放射線療法後の残存腫瘍に対する

アプローチの困難ざを伺わせた。また抗体の低分子化により腫瘍イメージングの改善の 可能性が示唆きれた。

4SCIDマウスに確立した精巣腫瘍およびそのリンパ節転移モデルにおいてはより 小きい病巣（リンパ節転移巣）により有効な抗体の集積性を認め、微小転移巣に対する 標的治療の有用性が示唆きれた。

5RI標識抗体による治療実験においては明らかな腫瘍増殖抑詰臓果が確認きれたが、

精巣内腫瘍細胞の消失には至らず、またリンパ節転移を完全に抑制できなかった。ざら にPCRで検出きれた肝、肺におけるmicrometastasisに対してもそれらを消失きせるには 至らず同療法の治療限界が示唆きれた。

以上より抗胎盤性アルカリフォスファターゼ抗体がPLAP産生腫瘍に特異的に集積す ることが確認きれ、同抗体が転移性ヒトセミノーマの局在診断、標的治療に有用である ことが示唆きれた。しかしRadio伽munotileraPyの根治性に関してはここに提示したマウ スの精巣腫瘍転移モデルにおいて治療限界が示唆ざれ臨床応用に際してざらなる基礎的 検討が必要であると考えられた。

− 1 0 −