胃 . 大腸 癌に おけるヒ ト胎盤 型アル カ リフ ォ ス フ ァ タ ー ゼ の
発 現 に 関 す る 研 究
一 特異 的 単ク
ロ
ー ン抗 体の開 発と免疫 組織学 的検討 一食沢大学が ん 研究所 内 科学 講 座く主任
二
澤 武 紀 雄教 掛渡 辺 弘 之
く平成
1
年3
月1 3
日受付1胃 .大 腸 癌
に
お け るヒ
ト胎 盤塾 アル
カ リフ ォ ス フ
ァタ ー ゼくp
la c e nt
al alkalin ep
ho sp
hat
a s e,P L A PI の発 現
に つ い
て明ら かに
す る目 的で
, ハイ ブ リ ドー マ技 法を 用いて, P L A Pに
対す る単ク
ロ ーン
抗 体を開 発し た. P L A Pの
みに
反応す る 4 種 類の特 異型抗 体 tAl
O く抑, A l Oく5 01, A l O く6軋 A 1 1 く王朝1 と肝. 小 腸. 胎 盤の
3つ の
アル
カ リフ ォ ス フ
ァタ ー ゼ ア イソ
ザ イム に
同 等に
反応す る 2 種 類 くG 6 く2 0ナ,G 8く5 711 の共 通 型 抗体が得ら れ た. 特 異 塾の
ア イソ
タ イ プ は,lg
Gl, Xt y p
e であり. 共通型の
そ れ は,Ig
M , Xt y p
eで
あっ た.こ
れ らの
単クロ ーン
抗 体の
エ ピ トー プ はい
ずれ もペ
ブ タ イ ド で あ る と考え ら れ た が. P L A P の活 性 中心に
対し て影 響を与え な かった. 特 異型単クロ ーン
抗 体 A 1 0 uOl を 用い
て, 胃癌1 0 7例, 大腸 癌3 5例の手 術 材 料を主な る対 象に
, A B C 法に
よ り, P L A Pの
免疫 組 織 化学 的 検 討 を行な フ た.P L A P の陽性 率は. 大腸 癌で1 1% く4ノ3軋 胃 癌で は2 3% く2 5ル 叩で
あり, 胃 癌の
病理組 織 型別で は, 乳頭 腺癌4 6% く6ハ3I, 高 分化 型 管 状 腺 病3 9% く7ハ81, 申 分 化型管状 腹痛1 5% く4ノ2 7I, 低 分 化 型管 状 腺病1
5% く5ノ331, 膠様 腺 病3 8% く3佃, 印環 細 胞 癌0 % く0何 と高分 化型で高い
陽 性 率を認め た.一方, 胃 腺腫, 腸上皮 化 生 部, 癌 近 傍 非 癌 部
に
は, 明ら か な染色は認め ら れ なか
っ た. 以 上の
成 硬か ら. P L A P は胃 癌の高 分 化型に
出現し や す く, 消 化 管の
癌で
は, 癌 特 異性の
高い
もの
と考え ら れ る.K
e
yw o r
ds
pla c e n
ta
la
lka
lin e
pho s
pha
ta s e
,m O n O C
lo n a
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tr
ic c a n c e r
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C O
lo
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lc a n c e
rヒ
ト胎盤型 アル カ
リフ ォ ス フ
ァタ ー ゼくp
la c e nt
al al kalin e
p
ho sp
hat
a s e,P L A Pンが 腫瘍マ ー カー と して
注目さ れ る よ う
に
な っ たの
は, 1 9 6 8 年に
F ishm a nら1,
に
よ り, 肺 癌 患 者の血 清 中に
P L A P を検 出し, 剖 検時の肺 癌 組 織で も高 濃 度に
P L A Pの
存 在す るこ
と が見出さ れ てか
ら で あ る. 以後, 本 酵 素は代 表 的な癌 性ア イソ
ザ イム の
一 つと し て内外で
多くの
研 究が な さ れ,O n C Ode v elop
m e nt
alg
e n e e xp
r e s sio nの
産 物と し て考え ら れ る よ うに
なった. そ し て, 卵 巣 癌や精 巣癌 な どに
強く 発 現 す るこ
と よ り, 臨 床 的に
は 主に
婦人科 や泌尿器 科 領 域で 腫瘍マ ー カ ー と し ての
有用性が評 価さ れ て
い
る.消 化 器 領 域
の
癌 患 者 血 清での
電 気 泳動法に
よ る P L A Pの
発現 は数 %で
, その
臨 床的 意 義は乏しい
と さ れ て き た2,. 一 方, 胃 粘膜の
腸上皮 化生は, 胃癌の
前癌 状 態で
は ないか
とい
うこ
と は,か
な り 以前よ り指 摘さ れ て き た が, 今なお
議 論の
多い
とこ ろ で
あ る. 山般に
腸上皮 化生 を起
こ
し た胃 粘 膜に
は, アル カ
リフ
ォス フ
ァター ゼくal kalin ep
ho sp
hat
a s e,A L PH 唐性の
高く な るこ
と が知ら れて い
る が, その
活 性は 小腸 型ア
ルカ
リフ ォ ス フ
ァタ ー ゼ くint
e st
in al al kalin ep
ho shp
at
a− S e,I A Pナに
由来し, 腸上皮 化 生の
癌 化に
伴い
O n C O−A b b
r e v
ia
tio n s ニ
A B C,a V
idin
−b io
tin
−pe
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Xida s e
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三 E I A ,e n Z
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y 三 E L IS A ,e n Z
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y 三H A T ,hy po x a n
th in e
−a m
in o
p te
rin
−th ym id in e
ニ50 8
de v elo
p
m e nt
alg
e n e e xp
r e s sio nに
よ り A L Pの
形 質 転 換が起こ
り,P L A P な どの
癌 性ア イソ
ザ イム の
発 現 し て く るこ
と が想 定さ れ る− し か し,こ
の よ う な問題に
対し て, P L A Pに
注 目し て な さ れ た研 究は電 気 泳 動 法で検 討さ れ た M ik i ら別の も の が あ る の みで
I 免 疫 組 織 化 学 的あ るい は定 量的に
な さ れ た ア プロ ー チ は内外を通じ て み ら れ な
い
.こ
れ は, ポ リ クロ ー ナル
抗体で
は,工A P と交 差 免 疫反応を有す る抗P L A P 抗 体し か得ら れず, P L A P の みに
反 応す る特 異な抗 体を得るこ
と が不可 能で
あったこ
とに
よ る と思わ れ る■ そこ で
, 本 研 究で は, P L A Pの み に
反 応す る特 異な 単クロ ーン
抗 体を確 立し,こ の
抗 体を 用い
て− 胃, 結 腸. 直腸 癌に
おい
て免 疫組 織 化 学 的検 討を行ない
− 消 化 管 癌に お
け る P L A P の発 現に つ
いて明らか に
し よ う と し た.材 料お よ び方 法 l . P IJA P
の
精 製1 . P L A P の抽 出
分 娩 時
に
回収し た,ヒ
ト胎 盤 組 織を直ちに
生理食 塩 水を 用いて
十 分に
洗 浄し, 血 液 成 分を除 去し た一 洗 浄 後,こ
の胎 盤 組 織に
同 容 横の生理食 塩 水を加え,1 5,0 0 0r
p
m , 5 分 間の処理に
よ り作 製し た ホモ
ジ ネ ー トに
, M ot
o n 法4切変 法に
従い
, ブ タノ
ール
く和 光 純 薬 工業, 大 阪1 を2 5% くV 仰に
追 加し た.こ
れに
超 音 波 破 砕 処理 を行なっ た後, 40C で1 2時 間の
摸 拝を行なった.
つ い
で 6,0 0 0g
, 40C ,3 0分 間の冷 却遠心機に
て, ブ タノ
ール に
よ り抽 出さ れ た細 胞 膜 成 分を含む 上清を 回 収し た.2 . 加 熱処理 と ア
セ
トン
処理耐 熱 性で あ る P L A P の性 質
に
基づい
て,5 6OC,3 0分 間の加熱 処理 を行ない
, 不耐 熱 性 物 質を失漬さ せ た. そ の後, ろ過に
て不 溶 成 分を除き, 十 分 脱塩し た. − 1 50Cの
条 件下で, アセ
トン
を4 0% くVノVlに
な る ま でゅっ く り と攫 拝し な が ら加え て, ア
セ
トン
分 画を行 なった. 続い
て. 3,0 00g
, 4.C ,2 0分 間の冷 却 遠心に
て得ら れ た沈 漆を 回収し た■こ
れ を, 2m M 塩 化マ グ ネシ
ウム
お よ び 1月
M 硫 酸亜鉛を含む0.0 1 M ト リス
塩 酸緩 衝 液 くp
王i 7 .01 くト リス
緩 衝 掛に
溶 解さ せ, 次の
イ オン
交換用緩 衝 液に
て, 十 分 脱塩し た■3 . イ オ
ン
交換ク
ロ マ ト グ ラフ ィ
ー辺
こ
の試 料を D E A E−Sep
ha r o s e Fa st
F lo w Colu m nくP ha r m a cia,U
p p
u s ala,S w ede nl を 用い
て0.01
M トリス
緩 衝 液 くp
H 7.01 中で. O M か ら0 −3 M まで の
塩化ナ ト リ ウム の
リニア グ ラ ジエン
トに
よ り, イ オン
交換クロ マ ト グ ラ
フ ィ
ー を行ない
, 溶 出さ れ た有 情 性 分画を 回収し た,こ の
分 画を十 分脱 塩 後, さ らに
. 高 速液体 クロ マ トグラフ ィ
ー 装 置 くH igh Pe rfo r m a n c e L iq
uid C hr o m at
og
r ap
hy
.H P L CHP ha r m a cial のシ ス
テム の
下で,
M o n o−Q H R 515 Colu m nくP ha r m a cial を 用
い
て, D E A E.Sep
ha r o s e Fa st
Flo wの
場 合と同じ条件 で, イ オン
交 換クロ マ ト グ ラフ ィ
ー を 2 回線り 返 して
行な
い
, P L A P を分 離 精 製し た.王工. 小腸型, 非特 異型 ア
ル
カ リフ ォ ス フ
ァタ ーゼの
精 製心 不 全
で
死亡 し た剖 検 例よ り得ら れ た成人 正常小腸 組 織と. 肺 炎で死亡し た剖 検 例よ り得ら れ た 正常 肝臓 組 織を材 料に
用い
て, 小腸 型 くI A Pl お よ び非 特 異型 で あ る肝 型アル
カ リフ ォ ス フ ァ
タ ー ゼ くu n sp
e cific alkalin ep
ho sp
hat
a s e,U A Pl の精 製を行なった一 方法 は, 両 者と も加 熱処理 を除い て
, 他は同 様なス
テップに
よ り精 製を行なっ た.H L P L A P 単クロ ー
ン
抗 体の
作 製 1 . マ ウ スへの
免 疫生後6遇
の
雌 B A L BIc マ ウス に
精 製し た P L A P 2 0叫g
づつ 2 週 間お きに
3 回腹 腔 内 免 疫し, その 4
週 間 後
に
, ブス
ター 注 射と し て,2 0伸g
を追 加 免疫し た. そ れ か ら 4 日目に
マ ウス
を屠 殺し, 無 菌 的に
肺細 胞を摘 出し, 単 細胞 懸濁 液を作 製し た■2 . 細 胞 融 合 法5 1
S P −210.A
g
1 4 マ ウス
骨 髄 腫 細胞とマ ウス
脾 細 胞は,別
々 に
ダル
ベ ツ コ 変 法イ ー グル
培 地 くDulbe c c o,s m od ified Eag
le m ed iu m , D M E Ml くG ibc o Lab−,U.S.A1. と 10%ウ
シ
胎 児 血 清 くG i bc o Lab1.に
て洗 浄 し, 1こ
5の
比率で
混合し た.1
.00 0rp 町
5 分間遠心 後, 上浦を除 去し, 沈 漆を再 懸 濁 液と し た■ 次いで
, 0 .0 5 M リン
酸 緩 衝 液 くp
ho sp
hat
e buffe r ed s alin e, P B SHp
H 7.21 を溶 媒と し た 5 0%ポ リエ チレン
グリコ ー
ル
くp
oly
et
hy
le n eg
ly
c ol, P E GJ 4,0 0 0くM e r ck,W e s
t
Ge r m a ny
H 3 70C 僻 削 を 1ml 加え. 2 分間ゆっ く り と渡 拝す るこ
とに
よ り細 胞 融 合を行なっ た. その
後, 前 述と同 様な遠 心
に
て 上清を除 去 後, 2 5mlの
a n
tibo
dy i P A G E , pO
lya c r
yla m
ide
ge
le
le c
tr o
pho r e s
is
言 P B S, pho s
pha
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i P E G , pO
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thyle n e
glyc o
lニP L A P,pl
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三S D S,S O
diu m
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I A P,i
n
te s
tin a
la
lka
lin e
pho s
pha
ta s e
i M A b,m O n O C
lo n a
lD M E M を加え て捜 拝し, 同 様な操 作を繰り返し て可 及的
に
P E G 4,0 0 0 を除い
た. そ れ か ら. hy p
o x a nt
h. in e−a min op t
e rin−t
hy
mi din eくH A Tl 培 養液 く和 光 純 薬 工鼎 を 9 0ml を加え て静かに
擾 拝 く1x
l O6牌 細 胞 ノmり 後, 3 0分 間 静 置し た. 一方, 生 後4週の B A L Bノ
c マ ウ
ス
よ り胸 腺を無 菌 的に
摘 出し, 胸 腺 細 胞1.5X
lO8個を 回収し, 細 胞 浮 遊 液に
追加し た.こ
れ を, 9 6 ウェル
平 底 組 織 培 養プレ
ー トくBe ct
o n D ick in s o n,Ne w Je r s e
y
,U.S.AI. の ウェル
ご とに 1
5 0J
Ll づつ
分 注 し, 3 70C, 5 %C O2イン
キュ ベ ー タ ーに
て培 養を行 なった. 2 日後, 選 択 的 H A T 培 養液を 5 0ノ
バ づつ
各 ウェル に
追 加し, 以後, 2 ノー 3 日 ご とに
半 容量交 換を 行なった.3 . ハイ ブ リ ドー マ
の
選 択と限界 希 釈 法9 6 ウェ
ル
ビニ ール
アツ セ
イ プ レ ー トくCo st
a r,Ca mbrid
g
e,U.S.A .ンに
, あ ら か じ め精 製し た P L A P,王A P,ロA P を抗 原と し て固 相 化し, 各ウェ
ル
か ら培 養 上清に
含ま れ る抗 体を反 応さ せ て, 後 述す る酵 素 免 疫 測定法 くe n zy
m eim m u n o a s s ay
,E I A いこ
て吸 光 度を測 定し た. 次い
で, 限 界 希 釈 法に
よ る クロ ー ニン
グ を繰 り返し てハイ ブ リ ドー マ を選択し た.4 . 選択し たハ イ ブ リ ドー マの培 養
そ の後, 選 択し た クロ ー
ン
を順 次2 4 ウェル
組 織 培 養 プレ
ー ト くBe ct
o n D ick in s o nl な ら びに
2 5ml組 織 培 養フ
ラス
コくBe ct
o n D ick in s o nJに
移し て増 殖さ せ ,さ ら
に
, あら か じ め プ リス
タ.
ン
くA l drich C he mic al,U.S.Aン. を腹 腔 内
に
投 与し てい
た B A L BI c マ ウス
腹 腔内に
, 選択し た クロ ーン
を注入 し, 増 殖さ せ て, 1 0日目
に
腹水を 回収し た. 次い
で,こ
の腹 水を M o n o−QH R 515 Colu m n を 用
い
て前 述と同 様な緩 衝 液の
下で
, O M か ら0.3 M まで の
塩 化ナ ト リ ウム の
リニ ア グ ラ ジエン
トに
よ る イ オン
交 換クロ マ ト グ ラフ ィ
ー を行 ない
, 抗体の
活 性 分 画を 回収し た. 必 要な クロ ーン
は, 液 体 窒 素 中に
保 存し た.N . E I A
l . 抗原 プ
レ
ー トの
作 製精 製し た抗 原 くP L A P で は 5
J
Lg
l ml, U A P と,I A P で は
1
0J
Lg
Jlmり を9 6 ウェル ビ
ニ ール
ア ツセ
イ プレ
ー トくCo st
a rJに
ウェル
ご とに
5 0J
Ll づつ
分注し た. 40C,1 2時 間固 定し, 0.0 5% Tw e e n 2 0く半 井化 学,京 執 を含む0.05 M P B Sくp
H 7.4
ンに
て 3 回洗 浄し た.次い
で, 1 %ウシ
血清アル
ブ ミン
くbo vin e s e r u ma
l bu min,B S AHS i
g
m a,St
.Lo uis,U.S.A1. と0.0 5% 窒 化ナ ト リ ウム
く和 光 純 薬工勤 を含有し た0.0 5 M P B S くp
H 7.41 を ウェル
ご とに 1
5 0月
1 づつ
分 注し,4
0C,1
時間 固定 後, 使用時ま で−2 00C
に
て保 存し た.2 . EI A
の
手 順E I A 施 行 時
に
は, プレ ー ト を室温に
戻し,1
回洗 浄 後, 培 養上清 く一次抗 体1 を ウェル
ご とに
5 0ノ
バ づつ分 注し. 3 70C, 1 時 間反応さ せ た. 3 回洗 浄後,二
次 抗 体の ペ ル
オ キシ
ダー ゼ結 合 抗マ ウス
免 疫グロ ブ リン
くDako,Co
p
e nhag
e n,De n m a rkl を0.5%B S A を含 有 し た 0.0 5 M P B S くp
H 7 .4いこ
よ り1 ,0 0 0倍 希 釈 く2メ g
ノmりし た後, ウェル
ご とに
5 0ノ
バ づつ
分 注し, 3 70C, 1 時 間反応さ せ た. さ ら
に
, 3 回洗 浄後,ペ
ル オ キシ
ダー ゼの
反応 基 質で
ある オル
ソフ
ユニ レン
ジ アミ ン
く和 光 純 薬工業1 を0.1 M ク エン
酸−0.2 M P B S くp
H 4.8Jに
て 1mg
lml と し, さ らに
,0.0 1 5% 過 酸 化 水 素 水と な る よ うに
調整し た 反応 基質 液を,2 0毎1 づつ
ウェル
ご とに
分 注し, 室 温に
て 30分間 反応 後, 2 M 水 酸 化ナ ト リ ウム に
よ り 反応を停止 さ せ た. 次い
で,E I A R E A D E R くM odel F L 3 0 7, 東洋 紡, 大 阪I を 用
い て
. 吸 光 度4
0 5n mに て
測 定し た.V . イ
ム ノ
ブロ ッ ト法 くW e st
e r n b lot 法即ンス
ラ ブ ゲル
電 気 泳 動装 置 K S−8 0 0 0 S E 型 くマ リソ ル
産 業, 東 京I を 用いて
, 精 製し た P L A P を ゲル
濃 度 1 0%の S Od iu m dode sy
ls ulfat
eくS D SJ−ポ リ ア ク リル
アミ
ドス
ラ ブ ゲル に
て 1 0 0 V の定 電 圧下で電気 泳 動を行 ない , ブロモ フ
ェノ
ール
ブル
ーが ゲル
下 端に
ま で泳 動 さ れ た時 点で電 源を 止 め て, ゲル
を取り出し た. 続い
て, ゲル メ ン
ブ ラン
転写 装 置 装 置 K S.8 44
0 G M T 型 くマリソ ル
1 を 用い て
, 3 5 V の定 電圧下で 2 0時 間通電 し, ポ リ ア ク リル
アミ
ドス
ラ ブ ゲル
か らニ トロセ ル
ロ ース
膜 くSchleiche r 8z Schull, Da s s el, W e st
Ge r m a n
y
いこ
転 写し た. 酵 素 免疫 染色用に
は,こ
の 蛋 白を転 写さ れ たこ トロセ ル
ロ ース
膜に
一 次抗 体と し て 抗P L A P 抗 体 特 異型 A l Oく1 01 くマウス
腹 水 精 製 抗 体1
0,0 0 0倍 希 釈ナを 反応させ
, 続い て 二
次 抗体と して
ペル
オ キシ
ダ ー ゼ結 合 ウ サ ギ抗マ ウス
Ig
G 抗 体 のakol を 反応させ
た後, 0.0 2%ジ アミ ノ
ベン
チ ヂン
くS i
g
m aIに
て 5 分 間反応を行な っ て発 色させ
た. ま た, アミ
ド ブ ラック1
0 Bく和 光純 薬工
業1に
よ り 蛋白を 染 色し た.VI. 免 疫 組 織 化 学 的検 討
1
. 対 象と方 法対 象
に
は, 悪性 疾 患と して
, 胃 癌1
0 7例, 結 腸 癌2 2 例, 直 腸 癌1
3例の
計14
2例の
手 術 材 料を 用い
た. ま た,良 性 疾 患と し