C o r y n e b a c t e r i u m k u t s c h e r i
の抗腫蕩性に関する研究奈良県立医科大学細菌学教室
原 田 七 寛
STUDIES O N ANTITUMOR ACTIVITY OF CORYNEBACTERIUM KUTSCHERI
KAZUHIRO HARADA
De ρ a r t
間e n t0 1 B a c t e r i o l o g y
,Nara M e d i c a l U n i v e γ . s i t y
R e c e i v e d March 3 1 , 1 9 9 3
Summary The a n t i t u m o r e f f e c t o f C o η n e b αc t e r i u m ku
おc h e r i was e v a l u a t e d i n mice by t h e a d m i n i s t r a t i o n o f f o r m a l i n
目k i l l e dwhole c e l l (FK‑CK) o r s u b c e l l u l a r f r a c t i o n named CK ・ m ( m i t o g e n d e r i v e d from C . k u t s c h e r i ) . I n t h e s e s t u d i e s , two s y s t e m s o f mouse v s tumor c e l l ( o u t b r e d ddY v s E h r l i c h a s c i t e s c a r c i n o m a c e l l , i n b r e d CDF 1 v s P 3 8 8 1 e u k e m i a c e l l ) were u s e d . T r e a t r r i e n t o f mice i n t h e d o s e r a n g e o f g r e a t e r t h a n 1 0 6 b a c t e r i a l c e l l s o r 20μg o f CK.m p e r mouse c o n f e r r e d s u b s t a n t i a l p r o t e c t i o n on b o t h m i c e . The e n h a n c e d c y t o t o x i c i t y o f p e r i t o n e a l e x u d a t e c e l l s p l a y e d a l e a d i n g r o l e i n t h e i n i t i a l p h a s e o f a n t i t u m o r a c t i v i t y . The Winn a s s a y d i s c l o s e d t h a t a n t i t u m o r a c t i v i t y was a t t r i b u t a b l e t o n o n a d h e r e n t s p l e n o c y t e s whose a c t i v i t y was i m p a i r e d by t r e a t m e n t w i t h a n t i ‑ T c e l l a n t i ‑ body and c o m p l e m e n t . The f a c t t h a t t h e g e n e r a t i o n o f e f f e c t o r c e l l s p a r a l l e l e d t h a t o f t h e d e l a y e d ‑ t y p e h y p e r s e n s i t i v i t y t o t h i s b a c t e r i u m may s u g g e s t t h a t t h e a n t i t u m o r a c t i v i t y o f C . k u t s c h e r i i s mediated i n p a r t by T c e l l .
The i s o l a t i o n and c h a r a c t e r i z a t i o n o f b i o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f t h e a c t i v e component o f C . k u t s c h e r i were a t t e m p t e d . The a n t i t u m o r a c t i v i t y was c o n f i n e d t o t h e s u b c e l l u l a r p a r t i c l e f r a c t i o n o f t h i s organism and a s s o c i a t e d w i t h a m o l e c u l e o f g l y c o p r o t e i n n a t u r e ( 3 8 , 0 0 0 D a l t o n ) i s o l a t e d from t h i s f r a c t i o n by a f f i n i t y chromatography w i t h C o n c a n a v a l i n A‑
S e p h a r o s e 4 B . T h i s s u b s t a n c e e x e r t e d m i t o g e n i c e f f e c t on C 3 H/HeJ s p l e n o c y t e s and T c e l l s and f u r t h e r e x h i b i t e d a n t i t u m o r a c t i v i t y on P 3 8 8 l e u k e m i a c e l l i n CDF 1 m i c e . The Winn a s s a y d i s c l o s e d t h a t t h e a n t i t u m o r a c t i v i t y i n d u c e d by t h i s m a t e r i a l was d e p e n d e n t on L 3 T 4 T c e l l s . Furthermore , b o t h t h e m i t o g e n i c and a n t i t u m o r a c t i v i t y o f t h i s m o i e t y were r e s i s t a n t t o h e a t i n g a t 1 0 0
0C f o r 3 0 min o r RNase d i g e s t i o n , b u t s e n s i t i v e t o t r y p s i n d i g e s ‑ t i o n , low o r h i g h pH. These r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e a n t i t u m o r a c t i v i t y o f C . k u t s c h e r i i s a t t r i b u t a b l e t o t h e h e a t ‑ s t a b l e g l y c o p r o t e i n m o i e t y which can d i r e c t l y s t i m u l a t e T c e l l s and m a c r o p h a g e s .
Index Terms
a n t i t u m o r e f f e c t
,C o ηn e b a c t e r i u m k u t s c h e r i
,g l y c o p r o t e i n
,mitogen
,Winn a s s a y
緒 言
るいわゆるi m m u n o m o d u l a t o r
としての作用を有して い る こ と が 明 ら か に さ れ て い る . 特 に 細 菌 と し て は 近時多くの微生物が,生体の感染防御力を増減せしめPro
戸i o n i b a c t e r i u ma c n e s (Co
りn e b a c t e r i u m
仰rvum)
が( 1 0 0 )
原 田 七 寛マウスの網内系を賦活し1),アジュバンド活性を有し2
に
さらに或る種のマウスに抗癌性を賦与することが明らか にされている3‑7).著者は当教室においてマウスの肺肉芽腫症の病巣より 分離した
C o η n e b a c t e r i u mk u t s c h e r i
のホルマリン死菌 が,マウスに抗腫湯性を賦与することを明らかにし,さ らにこの作用が菌体内の糖蛋白成分によるものであり,マウス牌細胞に対し
mitogen
作用を有することを明ら 泊吋こしT
こ.材 料 と 方 法
l 菌 株
使用菌株は当教室で飼育中の
C5 7 BL/6
に偶発した 肺肉芽腫より分離し,P i e r c e ‑ C h a s e
ら8)の方法i
こ従いC k u t s c h e r i NCTT 1 1 9 3 8
を基準として同定したC.k u t s
司c h e r i SK‑1
株である.本菌株はゲラチンディスク法9)で
‑80'C
に保存した.用にのぞみこのディスク
l
枚をb r a i nh e a r t i n f u s i o n (BH
I)b r o t h ( D i f c o L a b o r a t o r i s e s
,D e t r o i t
,M i c h .
,USA)l ml
中に融解後,1
夜3
7'C
で 培 養 し て 後d e c a r
目b o x y l a s e (Sigma c h e m i c a l C o . , S t . L o u i s , Mo.)
を0 . 0 1
% ( w / v )
添加したBHIb r o t h 11
に接種し ,3TC18
時間 回転培養した.この培養液を6
,0 0 0rpm 3 0
分の遠沈によ り集菌し,滅菌Hanks'b a l a n c e d s a l t s o l u t i o n ( H B S S )
にて同様の遠心により3
回洗糠した.洗糠菌体をホノレマリン
0 . 3
%を加えたリγ
酸緩衝液( 0 . 0 1M
,pH 7 . 2 )
に浮 遊し4 ' C
で3
日間保存して殺菌した. このホノレマリン死 菌体はマウスの牌細胞に毒性を示さなくなるまで滅菌HBSS
で数回の洗滋を行った.チオグリコーノレ酸培地に よる無菌試験により生残菌の存在を否定したものをC . k u
おc h e r i
のホノレマリン死菌体(FK ・ CK)
として使用し た.2 マウス
抗腫療性を実証するため
a l l o g e n e i c
(同種)のddY
お よびs y n g e n e i c
([司系〉のCDF
,を使用した.これらは8‑10
週齢の雌で何れも日本クレア株式会社より購入し,本研究室内で
2
週間飼育した後実験に供した.さらに標品の
mitogen
効果を検索するためのC3H/
HeJ
の3
週齢雌マウスは同社より購入後2
週間研究室 内で飼育したものを使用した.3 .
腫蕩細胞腫湯細胞としては大阪大学微生物病研究所上回重晴教 授より分与されたエーノレリッヒ腹水癌細胞
(EAC)
をddY
マウスに継代して使用した.この細胞5X10'
個を接 種したddY
マウスの平均生残日数(MST)
は1 5 . 4
日であった.マウスリンパ性白血病細胞
( P3 8 8 )
は愛知厚生年 金病院星野博士により分与されたもので,1 0 '
個の接種による
CDF
,マウスのMST
は1
l.1
日であった.4 . FK ・ CK
による防御有効量の測定HBSS 0 . 1 ml
中に変量したFK ・ CK
を加えたものをddY
マウス腹腔内に注射し,その直後に5X10'EAC
を 同 ー マ ウ ス に 注 射 し9 0
日 間 観 察 し て 生 残 率 お よ びMST
を測定した.P 3 8 8
に関してはその1 0 '
個をCDF
, マウスに接種し6 0
日後の生残率およびMST
を測定し た.5 菌体内成分の調製
Sodium d o d e c y l s u l f a t e ( S D S )
,0 . 2 5
%,DNase ( t y p e 1 : Sigma) 2 μg/ml
お よ び10mMMgC1
2を 含 有 し た1 0 0 ml
の10mM
トリス塩酸緩衝液(pH7 . 4 ) ( T r i s ‑B . )
に洗糠菌体を浮遊させたものを細胞破壊器( V i b r o g e n
,Z e l l m
吐h l e
,FRG)
に て ガ ラ ス 粒 子(0.3‑0.5mm;
mixed t y p e )
とともに1 5
分間菌体破壊を行った.このも のを分別遠沈( 3 3 0g 3 0
分,4
,2 0 0g 6 0
分,1 2
,0 0 0g 6 0
分〕 した後,その上清をさらに9 0
,0 0 0g 2
時間の超遠沈を行 った.超遠沈によって得られた沈澄を前述のT r i s ‑B .
(lOmM MgC1
2含有〉に均等に再浮遊して後蒸溜水で透 析した.その内液を2 ' C 3 6
,0 0 0 g
,1
時閣の冷却遠沈に よりSDS
を除去し凍結乾燥した標品をP
画分として使 用した.前述の9 0
,0 0 0g 2
時間の超遠沈の上清は充分透 析の後凍結乾燥したものをS
画分とし,3 3 0 g 3 0
分の遠 沈上清を4
,2 0 0g 6 0
分遠沈した沈i
宣を所定の方法川で処 理し凍結乾燥したものを細胞壁(CW)
画分として使用し た.P
お よ びS
画 分 はi
慮 過 膜(0.20μm
,Advantec Toyo
,東洋i
慮紙株式会社〉により除菌しCW
画分は0 . 5
%ホノレマリンで
4 ' C 4
日間処理して後,滅菌生食水で充分 に洗淋し,チオグリコーノレ酸培地( D i f c o )
にて無菌性を 確認して使用した.6 . P‑
画分のゲルj慮過P ‑
函分溶液に硫酸アンモニウム(硫安〉を4 0
%飽和と なるように加え4 ' C6 0
分後に2 5
,0 0 0g 3 0
分の遠沈によ り得た沈澱をT r i s ‑ B .
に溶解し同液で充分に透析した.この透析内液l.
5ml
をMgC1
210mM
を含む同じ緩衝 液で平衡化したS e p h a c r y l S ‑ 3 0 0 ( P h a r m a c i a F i n e Ch
巴m i c a l s
,U p p s a l a
,Sweeden)
のカラム(2X55cm)
に 重層し同一緩衝液によって溶出した.5ml
づっの画分を 組織培養液で透析し鴻過滅菌した後C3H/HeJ
の牌細 胞に対するmitogen
作用を検索した.7 腹腔細胞の動態
ddy
マウスの腹腔内に5X1 0 '
個のEAC
をFK ・ CK
の有効量を同時に注射して後,適当な時間毎に
5ml
のHBSS
で腹腔を洗糠し,腹腔細胞数を血球計算盤で計測 して後,軽く遠沈しその沈澄をギムザ染色して腹腔細胞 の組成を観察した.EAC
はその形および大きさで正常腹 腔細胞と容易に鑑別できた.1 0 '
個のP3 8 8
を注射したCDF1
の腹腔細胞の動態につ いても同様の方法で行った.CDF1
の腹腔内に接種したP3 8 8
細胞数の推移は,経時 的に採取したマウス腹腔細胞を組織培養液00%
牛胎児 血清,5 x 1 0 ‑5 M 2 m e r c a p t o e t h a n o l
,2 m M
グルタミン および所定量の抗生物質を添加したRPMI1640)
で5X 1 0 ' / m l
となるように調製した.この細胞浮遊液200μJ
を9 6
穴マイクロタイタープレートに分注し5%CO
, チャンパー内で培養した.1 2
時間後にlμCi
の[ 3 H J t h y m i d i n e
を加え,さらに6
時間培養した後にDNA
へ の取り込みを液体シンチレイションカウγ
ターにより計 測した.8
腹腔浸出細胞(PEC)
による細胞障害作用有効量の
FK ・ CK
を注射したCDF1
マウスより経時的 に腹腔細胞を採取し,前述の組織培養液で6XI0'
個/ m l
となるように調製した
5 1 C r
ラベノレP3 8 8
は以下の方法 により作製した.すなわち,50μCi
のNa
,5 1CrO
,を加え た培養液に1 0
7個のP3 8 8
を接種し3TCl
時間恒温水槽 中で振湯した.その後4 0ml
の培養液で洗機後2
時間氷 中で保存し,用にのぞみ1 0 '
個のラベルした細胞を種々 の濃度のPEC
と混和しその200μJ
づつをマイクロタイ タープレートに分注した.5%CO
,チャンパー内で4
時 間3TC
に保温して後,5 0 0 g 1 0
分の遠沈を行い,その上 清100μJ
のy
線活性をガンマーカウンターで計測した.細胞溶解率は
実験群
cpm
一最小〔非溶解)cpm
最大〔完全溶解)cpm
一最ノトcpm
で表示した.最大〔完全〕溶解は
T r i t o n X ‑100
を1%
に加え,最小 溶解は培養液のみで4
時間保温したものの遠沈上清を使 用した.牌細胞の
NK
活性は,ナイロンウール法で得た未吸着 細胞をYAC‑l
細胞を標的に5 1 C r
の溶出を指標として測 定した.PEC
のNK
活性に関しても同様の方法を用いて 検索した.9 . Winn
試験1 0
8個のFK.CK
を腹腔内注射後1 0
日目に牌臓を摘出 し,牌細胞浮遊液をプラスティツクシャーレに注入静置 することにより付着細胞(AC)
と非付着細胞(NAC)
に分画し,この操作を
2
度繰り返して後AC
はゴム製へラで かきとりNAC
との抗腫療活性の差をWinn
試験1
川こより比較した
1 0
7{固/ m l
のP3 8 8
細胞浮遊液100μf
に,1 0 8 1
固/ m l
に調製したAC
あるいはNAC
の細胞浮遊液100μJ
づつをそれぞれ加えCDF1
マウスの腹腔内に注射 し,3 0
日後の平均生残率と平均生残日数(MST)
を計測 した.CK'm
による実験も同様の操作で行なった.1 0
足蹴反応FK ・ CK
による遅延型過敏症( d e l a y e d ‑ t y p e h y p e r .
S
巴n s i t i v i t y: DTH)
の導入能の有無を検索するため1 0
8 個のFK.CK
を注射後,2
日目毎に1 05
個/25μJ
のFK.
CK
をマウス後l a
上の足腕皮内に注射し2 4
時間後の足源 の厚さを計測した.1 1 .
リンパ球画分の調製マウス牌細胞浮遊液を形の如く調製し,培養液に浮遊 した非付着細胞
(NAC)
をMage1 ) '
らの方法に従って分 離した.すなわち1 0
倍希釈した抗マウスIgG
家兎血清 でc o a t
した直径60mm
のベトリシャーレに注入し,大 部分のB
細胞を付着させた後,非付着細胞浮遊液をナイ ロンウーノレカラムを通過せしめてT
細胞画分を得た13),抗体を
c o a t
したシャーレに付着した細胞は,HBSS
を 用いてピペッティングを繰り返すことによりシャーレよ り剥離し,得らわした細胞浮遊液をHBSS
で2
回洗樵の 後,抗マウスT
細胞抗体(Ceda r 1 ane L a b . L t d .
,On
,.tCanada)
と補体CLow‑Tox‑M
,C e d a r l a n e )
の処理により僅かに残存している
T
細胞を完全に除去した.このよ うにして得た細胞をB
細胞として使用した.この細胞画 分の純度はLip o p o l y s a c c h a r i d e (LPS
,Sigma)
やCon c a n a v a l i n A(Con A
,Sigma)
に対する応答性の有無によって確認した.
1 2 .
マイトジェン効果の測定C3H/
日巴J
の牌細胞より得たT
あるいはB
細胞画分1 0 0 μl 0 O ' c e l l s / m
l)の培養液( 1 0% FCS
,1 0 m M HEP ES
,5 X
1Q‑5 . M 2‑mercapto
巴t h a n o l
,1 0 0 U/ml
ベニシリ ンおよび5 0 μ g / m l
ストレプトマイシンをRPMI1640
に加えたもの〉で9 6
穴マイグロタイタープレート中で培 養し,5 4
時間後に0.5μC i / w e l l
の[ 3 H J t h y m i d i n e
を加 え,さらに1 8
時間培養後のそれぞれの細胞のDNA
への とり込みを液体シンチレーションカウンターで測定した.実 験 結 果
l
マウスの抗腫蕩性マウスに種々の量の
FK.CK
を投与することによって 発現される抗腫蕩作用をTable1
に示した.EAC
対同( 1 0 2 ) 原 田 七 寛
種の
ddY
マウスは,1 0
4個のFK ・ CK
により4 5
%の生残 ノレに達した.これに対し1 0 '
個EAC
のみを単独投与した 率が得られ,1 0 '
個のFK ・ CK
では腫蕩接種9 0日後にお
群においては,接種3日後より細胞数の増加が著名とな
いて9 0
%のマウスが生残し,そのMST
は7 3 . 6日であ
り5日後には約6 0
倍に達し,その殆どがEAC
であるこ った.P 3 8 8
対CDF
,"<ウスの場合はFK ・ CK1 0 '
個投与 とが腹腔細胞の塗抹標本により確かめられた.により
6 0日後における生残率は 6 0
%,MSTは 4 8 . 2日 F i g . 1
に示す如くFK ・ CK
のみの投与では,最初の2
であり,1 0 ' {
固の投与によりそれぞれ8 0
%,5 5 . 5日であ
日間の腹腔細胞の主成分は多核白血球(PMN)
であり,6
った.10
4個の投与では対照群の1 1 . 1日に比し 3 0 . 2日と
時間目から次第に増加して1 2
時間後に最高値を示し,以 なる程度で6 0日後には全てのマウスは死亡した.これら
後次第に減少して数日間は尚かなりの割合を占めている の結果から以下の実験はEAC‑ddY
系では1 0 '
個を,P
マクロアァージに関しては2 4
時間後より次第に増加し388‑CDF
,では1 0 '
個のFK'CK
を使用するのが適当と4日目で最高値を示し以後 2
週以上その値を持続したが,思われた
EAC5x10'
個の単独接種では食細胞の反応は殆どみら2 .
マウス腹腔内での抗腫蕩効果の発現 れなかった.なおCDF
,対P3 8 8
系においても同様の傾1)マウス腹腔内細胞の動態 向であった.
Table 2
に示す如く1 0 '
個のFK ・ CKのみを投与した の CDF
,対P3 8 8
系の抗腫湯性マウスにおいては約
6
倍の細胞数の増加がみられたがそ この点に関してはFK ・ CK
処 置 マ ウ ス の 腹 腔 細 胞 の増加は7 2
時間後に最高値を示した.一方5x1 0 '
個の(PEC)
を採取して培養し[3HJthymidine
のDNA
へのEAC
を同時に投与した場合は2 4
時間後に最高値を示し 取り込みを指標にP3 8 8
細胞の増殖の有無を検索した.たが以後次第に減少して
3日後には FK.CK
のみのレベTable 3
に示す如くP3 8 8
をFK ・ CKと共に CDF
,マウTable
1.Antitumor e f f e c t o f FK ・ CKa g a i n s t EAC and P388 c e l l s Numbers Antitumor e f f e c t *
。 f
FK.CK EAC v s . ddY m i c e P 3 8 8 v s . CDF
,mice s u r v i v a l MST s u r v i v a l MST r a t e
,% d a y s r a t e
,% d a y s 1 0
44 5 5 0
目6 。 3 0 . 2 1 0 ' 8 5 6 8 . 4 6 0 4 8 . 2 1 0
89 0 7 3
目6 8 0 5 5 . 5 C o n t r o l 1 5 . 4 。 1 1 . 1
Each group c o n s i s t e d o f 2 0 mice (ddY) o r 1 0 mice (CDF
,),and mice w
巴r e c h a l l e n g e d w i t h 5 x 1 0 ' EAC c e l l s (ddY m i c e ) o r w i t h 1 0 ' P 3 8 8 (CDF
,m i c e )
,immediat
巴l ya f t e r t r e a t r e n t . Mice w
巴r ek e p t f o r 9 0 d a y s (ddY m i c e ) o r 6 0 d a y s (CDF
,m i c e ) . Data were o b t a i n e d from two s e p a r a t e e x p e r i m e n t s and e x p r e s s e d a s t h e mean v a l u e s o f two e x p e r i m e n t s
Table 2 . C e l l u l a r respons
巴si n t h e p
巴r i t o n
巴a lc a v i t y Time T o t a l c
巴1 1numbers , X 1 0 ' / p e r i t o n e a l c a v i t y a f t e r 1 0 ' FK ・ CK 1 0 ' FK.CK
十HBSS +
i n j e c t i o n ,
h 5X10' EAC 5X10' EAC B e f o r e
1.8
士0 . 6
In
J
巴c t i o n
6 6 . 3
土0 . 7 1 0 . 2
士1.2 1 0 . 6
士2 . 4
1 2 1 0 . 7
士0 . 6 1 6 . 2
土2 . 4 1 2 . 5
土3 . 2
2 4 1 1 . 8
土O
目4 1 6 . 4
士3 . 6 1 6 . 7
士2 . 3
4 8 1 2 . 2
土2 . 2 1 2 . 9
土1.4 3
1.5
土4 . 2
7 2 1 3 . 0
士2
目1 1 3 . 5 : t 2 . 4 3 7 . 3
士5 . 1
9 6 1 2 . 7
士2 . 3 1 2 . 9
土1.1 4 6 . 8
土6 . 3
1 2 0 1 1 . 5
土0 . 9 1 1 . 6
士1.3 5 9 . 6
士8 . 4
Mice were i n j e c t
巴di n t r a p
巴r i t o n e a l l yw i t h 1 0 ' FK ・ CK , 1 0 ' FK.CK p l u s
5 X 1 0 ' EAC o r HBSS p l u s 5 X 1 0 ' EAC
,s a c r i f i c e d a t i n d i c a t
巴dt i m e s
,and
p e r i t o n e a l c e l l s were o b a i n e d by l a v a g e . P e r i t o n e a l c e l l s y i e l d s a r e
p r
巴s e n t e da s means
土SDf o r 5 m i c e p e r t i m e p o i n t
スの腹腔内注射を行って後採取した
PEC
のRI
活 性 は 経時的に減少し1 2 0
時間後にはFK.CK
のみの投与群の それとほぼ等しくなり,P 3 8 8
細胞は殆ど死滅したもの と考えられる.一方P3 8 8のみの接種群の PEC
のRI
活 性は経時的に増加し1 2 0
時間後には1 0 ' / m l
のP3 8 8
の みをウエノレ中で 培養した結果と同程度の値を示し,未処 理マウスの腹腔内に接種したP3 8 8
はマウス腹腔内で、全く抑制されずに増殖していることを示された.
3 )
マウス牌細胞の細胞毒性CDF1 " " "ウ ス の 牌 細 胞 あ る い は PEC
のN K
活 性 はYAC‑1
細胞を標的として測定した.F i g . 2
に示す如く,PEC
中のN K
活性は5日目でピークに達し,その後次第
に減少するが1 0日以降にもかなりの活性上昇が認めら
。
由 9
o 8
M
a i 7
i :
E 2 4
E 3
< : 2
d 。
1~哲 O: : : : : t : . : ‑ / / ん'・. : : : Q . . . . . . . . . . . . . O . . . . . . . . . . . . . O
6 1 2 2 4 48. 3 4 5 H o u r s D
頃y s
F i g . 1 . D i f f e r e n t i a l c e l l c o u n t s o f h o s t c e l l s i n t h e p e r i t o n e a l c a v i t y a f t e r i n j e c t i o n o f 5 X 1 0 ' EAC c e l l s f o l l o w i n g 1 0 ' FK.CK t r e a t m e n t . The d a t a a r e p r e s e n t e d a s PMN (・‑・)/
mous
巴X1 0 ' , mean
土SD f o r 5 mice/tim
巴p o i n t , and a s macrophages (O‑O)/mouse x 1 0 ' , mean
士SDf o r 5 mice/time p o i n t . PMN (・…・) and macrophages
(0…
0)i n c o n t r o l mice r e c e i v i n g HBSS and 5 X 1 0 ' EAC c e l l s .
れるのに対し,
P 3 8 8
に対するPEC
の溶解能は1 8
時間 以内で最高値( 3 6 . 5
%)を示し数日聞は中等度の上昇が 認められた.Table 4に示す如く抗a s i a l oG M1
抗体およ び補体によりN K
活性は完全に阻害された叫.3 . C . k u t s c h e r i
菌体内の活性画分菌体画分の有効性に関しては
Table5
に示す如く,ddYマウス 1 0
匹づっの腹腔内に5X10'
個のEAC
を接 種し,接種直後にそれぞれの画分の表示量を静脈内に注 射し6 0日間マウスの生死を観察した
その結果P
画分100μg/
マウスの投与により半数以上のマウスが生残しMSTも 2
倍以上に増加した.cw画分は250μg/
マウス の投与によりMST
が倍増したにとどまり,S画分には
殆ど抗種湯性の賦与は認められなかった.50
国
40
回〉、
o
30
芯 =
i 2 0
8
E1 0 0
包. .
2 3 4 5 Days a f t e r t r e a l m e n l
6
んム一一{
1 0
F i g . 2 . C y t o t o x i c a c t i v i t y o f PEC o b t a i n e d from 1 0 ' FK.CK‑treated mic
巴t oP388 (0) o r YAC‑1
(e) ce l l s a s determined by t h e 4 ‑ h o u r 5 1 C r r e l e a s
巴a s s a y(E: T r a t i o
二5 0:
1).Data were o b t a i n e d from t h r e e d i f f e r e n t e x p e r i m e n t s and
巴x p r e s s e d a s mean
土SD f o r t r i p l i c a t e c u l t u r
巴s . C y t o t o x i c i t y o f HBSS‑induced PEC i n c o n t r o l mic
巴・4 . 8
土0.2%t o Y AC‑1 c e l l s , 5 . 4 : t 1 . 1% t o P388 c e l l s .
Table 3 . Measurement o f P388 growth i n PEC o b t a i n e d from mic
巴i n o c u l a t
巴dwith FK'CK and P388 c
巴l l s PEC o b t a i n e d "
from m i c e I n c o r p o r a t i o n o f [3HJTdR
,mean cpm
土S D / c u l t u r e i n j e c t e d w i t h 2 4 h 4 8 h 7 2 h
FK 'CK and P 3 8 8 0 0 ' ) 1 4
,5 0 0
土3
,7 2 0
b9
,2 4 0
土l
,7 8 0
bHBSS and P 3 8 8 0 0 ' ) 2 2
,2 5 0
土6
,7 3 0 2 8
,6 0 0
士7
,4 0 0 FK'CK 9 2 0
士3 4 0 2
,0 4 0 土 8 7 0 HBSS 7 5 6
土2 1 4 8 4 0
土1 8 0
P 3 8 8 00' / w e l l ) 4 6
,5 0 0
士1 2
,3 0 0
6
,2 4 0 土 1
,0 8 0 ' 3 2
,5 0 0
士9
,4 8 0
3
,1 8 0
土1
,2 6 0 7 1 5
士2 2 0
1 2 0 h 4
,2 0 0
土1
,1 2 0 ' 4 1
,5 0 0
土1 2
,4 0 0 4
,0 2 0
士1
,8 5 0 7 8 0
土1 9 0
a . Mice were c h a l l e
泊g
巴dw i t h 1 0 ' P 3 8 8 tumor c e l l s i n t r a p e r i t o n
巴a l l yand p e r i t o n e a l c e l l s w
巴r
巴o b t a i n e dby l a v a g e a t i n d i c a t e d t i m e s . P
巴r i t o n e a lc e l l s OO'/we
ll)w
巴r ec u l t u r
巴da t 3TC i n 5% CO , f o r 1 8 h and p u l s
巴dw i t h 1 μ C i [3HJTdR d u r i n g t h
巴l a s t6 h , C u l t u r e o f P 3 8 8 tumor c e l l s ( 1 0 ' / w e
ll)s e r v e d a s p o s i t i v e c o n t r o
1.D a t a were o b t a i n e d from t h r e e d i f f
巴r e n texp
巴r i m e n t sand
巴x p r e s s e da s mean 土 SDf o r t r i p l i c a t e c u l t u r e s
b .
Dif f e r e n t from c o n t r o l (HBSS and P 3 8 8 ‑ i n j e c t e d ) ; P < 0 . 0 5
c . D i f f
巴r e n tfrom c o n t r o l (HBSS and P 3 8 8 ‑ i n j e c t e d ) ; P く O 。 目 1
寛
七 田( 1 0 4 )
原Table 5 . Antitumor e f f
巴c to f
巴achf r a c t i o n a f t e r i n o c u l a t i o n o f 5 x 1 0 ' EAC c e l l s Table 4 . N K a c t i v i t y o f s p l e n i c nonadherent
(NA) c e l l s o f 1 0 ' FK.CK‑treat
巴dmicea
S 0
(17 . 3 )
0(16 . 8 ) 0
(16 . 6 )
0(16 . 4 ) 0 ( 1 6 . 6 ) S u r v i v a l r a t e s
,%a
P
8 5 ( 5 2
目3 ) 8 0 ( 4 6 . 7 ) 6 5 ( 3 4 . 8 ) 3 0 ( 2 8 . 6 ) 0 ( 2 0 . 4 )
Data were o b t a i n e d from two s e p a r a t
巴e x p e r i m e n t sand e x p r e s s e d a s t h e mean v a l u e o f two e x p e r i m e n t s . S t a t i s t i . c a l l y n o t s i g n i f i c a n t when s u r v i v a l r a t e was 15% o r l e s s by F i s h
巴r ' st e s t f o r 2 x 2 t a b l e s . Numbers i n p a r e n t h e s e s i n d i c a t e MST. S u r v i v a l r a t e o f u n t r
巴a t
巴dc o n t r o l g r o u p s was 0 , % and MST was 1 6 . 2 d a y s .
a . Groups o f 1 0 m i c e (ddY) were c h a l l e n g e d i n t r a p e r . i t o n e a l l y w i t h 5 x 1 0 ' EAC c e l l s and i m m e d i a t e l y i n j e c t e d i n t r a v e n o u s l y w i t h g r a d e d d o s
巴so f e a c h f r a c ‑ t i o n . Mice were k e p t f o r 6 0 d a y s
C W 1 0 ( 3 3 . 8 ) 0 ( 2 8 . 6 ) 0 ( 2 2 . 4 ) 0 ( 2 0 . 3 )
0(17 . 4 ) D o s e s
μg/mouse 2 5 0 2 0 0 1 0 0 5 0 1 0
C a l o n e
a n t i ‑ a s i a l o ‑ G M
1+C
ba . S p l e n i c n o n a d h e r e n t c e l l s e n r i c h e d by n y l o n wool c o l u m n s ( w e r e mixed w i t h
5lC r ‑ l a b e l e d P 3 8 8 tumor c e l l s ( E : T r a t i o
=5 0 :
1).Cyt
コt o x i c i t ywas measured by t h e 4 h o u r Cr r e l e a s
巴a s s a y . Data was o b t a i n e d from t h r e e d i f f e r e n t e x p e r i m e n t s and e x p r e s s e d a s mean
士SDf o r t h r e
巴c u l t u r e s
b . The number o f e f f e c t o r s was a d j u s t e d t o a c h i
巴vet h e E : T r a t i o o f 5 0 : 1 a f t e r c
巴lIsw
巴r
巴t r e at e d wi t h a n t i
‑ a s i a l o ‑ G M
1and complemen
t.c . S t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t ( P < 0 . 0
1)by S t u d e n t ' s t t e s t
,a s compared w i t h c o n t r o l s
P e r c e n t o f c y t o t o x i c i t y
t o YAC‑l 4 . 8
士0 . 2 6
目2
土1.3 1 4 . 5 : : ! : 2 . 3 ' 1 8 . 4
士3 . 4 3 6 . 5
土2 . 9 4 4 . 6
士2 . 7 4 3 . 2 土 3 . 1 2 . 7
士0 . 8 Treatment
Days a f t e r i n j e c t i o n
1 ( c o n t r o
J) 13 5 7 9
C
MWx 10 3
66
・45
醐3 1 ・ s ‑ A m y l a s e
b
2 0 0
1 0 0 8 0 6 0
1 0
1.0
Ve/Vo 4 0
nu
内'h
回DFVA﹀﹀三
2 0
E E
そω
音色 コ
E P [
工伺]
n u 4 E E u n u
1 5 2 . 0
1 . 0
a
EE SN H咽
8 s e o
Z
︿24 ・
F i g . 3 . c . 10% SDS‑PAGE o f CK ・ m i n t h e pr
巴sence o f 2ME. The molecu l a r weight was
巴s t i . mated u s i n g t h e s t a n ‑ dard molecular markers
2 . 0
F i g . 3 . b . The molecular w
巴i g h to f t h
巴second peak was estimated using the k i t f o r molecular‑weight mark
巴r(Sigma)
;βamylase ( 2 0 0 , 0 0 0 ) , bovine serum albumin
(BSA ; 6 6
,0 0 0 ) cyto chrome C (Cyt C;
1 2
,4 0 0 ) . V
巴ニE l u t i o n volume ( 7 5 ml
) ;V 0 ニ
void volum
巴( 4 8ml
)1 . 5
F i g . 3 . a
目Chromatographic separa‑
t i o n o f t h e ammonium‑sulfate‑
p r e c i p i t a t e d P f r a c t i o n on a column ( 2 x 5 5 cm) o f Sepha‑
c r y l S‑300 p r e e q u i l i b r a t e d
with T r i s ‑ b u f f e r c o n t a i n i n g
1 0 m M MgCl . , A 5‑ml f r a c
t i o n was c o l l e c t
巴d , and t h e
o p t i c a l d e n s i t y a t 2 8 0 nm
(0),
and mitogenic a c t i v ‑ i t y on C3
H/HeJ s p l e n o c y t e s
(e)were
m
巴a s u r e d .
4 . P
【画分の分離と精製P
画分中の活性物質は硫安分画とS e p h a c r y lS ‑ 3 0 0
のゲノレ繍過によって行った.すなわち硫安4 0
%飽和の画 分をT r i s ‑ B
に溶解しT r i s ‑ B .
で、透析した内液をSepha c r y l S ‑ 3 0 0
のカラム(2X55cm)
を通過させた.F i g . 3 a
に示す如く2 8 0nm
の吸光度により3
つのピ6 0 1
J.
Con A
司a c t i v a t e d
f r
50f s p
刷o c y 蜘
そ 4ιConA ‑ a c t i v a t e d 宮 4 0 . J ' T c e l l s
穏
昆 3 0 ' " 2 0
o T c e l l s
(106
/ml)• s p l e n o c 戸 e s
(106
/ml)庄司 ト
n u
[工恥
九、
0 . 9
、
1 1 0 5 0 1 0 0 0 . 5 1 2 5 n g / m l
f1 g/mlC o n c e n t r a t i o n s 0 1 CK. m
F i g . 4 . B l a s t o g e n i c r e s p o n s e s o f s p l e n o c y t e s and s p l e n i c T c e 1 1 s (C 3 H/He
J)t o g r a d e d d o s e s o f CK'm. C e 1 1 s ( 2 x 1 05 ) i n 1 0 0 μ 1 o f com‑
p l e t e medium were s t i m u l a t e d w i t h an e q u a l volume o f CK'm s o l u t i o n a t 3TC i n a 5% CO
,i n c u b a t o r f o r 7 2 h . Each p o i n t r e p r e s e n t s t h
巴mean v a l u e o f f i v e c u l t u r e s .
1 0 0
I0 EAC
VS.d d Y
・ P 3 8 8 v s
町C D F 1
5 0
ポ
溜g
有
a
量E
。
1 μ g 1 0 μ g D o s e s / m o u s e
0 20 40 6 0
D a y s a f t e r inocul~tion
2 0 μ 9 ト「 1 0 0 μ g
F i g . 5 . Antitumor e f f
巴c to f CK' m. Groups o f 1 0 mice were i n j e c t e d i n t r a v
巴n o u s l y w i t h i n d i c a t e d d o s e s o f CK ・ m immediat
巴l ya f t e r i n t r a p e r ‑ i t o n e a l i n o c u l a t i o n o f 5 x 1 0 ' EAC c 巴 l 1 st o
ddY mouse o r 1 0 ' P388 c e 1 1 s t o CDF1 m o u s e . S u r v i v a l r a t e was d
巴t e r m i n e da t 6 0 days a f t
巴r i n o c u l a t i o n . The s u r v i v a l c u r v e s o f CDF1 mice i n o c u l a t
巴di n t r a v e n o u s l y w i t h 1 0 ' P388 f o r 10μg and 20μg a r
巴showni n t h e m i d d l e . The c u r v
巴f o r 10μg was compared t o t h e c o n t r o l c u r v e ( P < 0 . 0 5 ) . Each g r ou p c o n s i s t ‑
巴
do f 1 0 mic
巴1 0
‑'7が認められ,
C3 H/HeJ
マウスの牌細胞に対するmitogen
活性は第2
のピークに認められた.この物質の 分子量は,ゲノレi
慮過の結果を標準タンパク質のそれと比 較して3 8
,0 0 0 ~40 , 0 0 0
と推定された( 3b ) .
さらに数回 のゲノレ鴻過によってこのピ‑'7を集め濃縮してConA S e p h a r o s
巴( P h a r m a c i a )
カラムに吸着させ,0.3M a m e t h y l ‑D‑mannoside
および0 . 1 5M g a l a c t o s e
で溶出した. この溶出液を蒸留水に透析し凍結乾燥したものを
CK • m
(c.k u t s c h e r i
由来のm i t o g e n )
と命名した. このCK'm
をさらにSDS ・ PAGE15)
により分子量を測定した ところF i g .3 c
に示す如く約3 8
,0 0 0Da
であることが 明かとなった.5 . CK'm の mitogenj
舌1 1
CK'm
のmitogen
活 性 はF i g .4
に示す如くC3H/
HeJ
の牌細胞およびT
細胞について検討した結呆,前者 に対しては1 0ng/ml
から効果が現れ9 0 0ng/ml
で最高 値を示し,後者に対してはそれぞれ50ng
および2μg
で あった なお両者の最高値はそれぞれConA2μg/ml
に匹敵することが明らかになった.一方B
細胞に対して は全く作用を現わさなかった.6 . CK'm
の抗臆療活性1)
CK. m
の同時投与による抗腫蕩活性CK'm
の量を変量してマウスの静脈内注射を行し、,同 時にddY
マウスにはEAC5X10'
個を,CDF1
マウスにはP 3 8 8 1 0 '
個をそれぞれのマウスの腹腔内に投与し,6 0
日間観察してその生残率を算定した.
F i g . 5
に示すよう に 同 種 マ ウ ス(ddY
対EAC)
, 同 系 マ ウ ス(CDF1
対P 3 8 8 )
ともに20μg/
マウスのCK'm
により最大の防御能Table 6 . G e n e r a t i o n o f t h e a n t i t u m o r e f f
巴c t i n s p l e n o c y t e s from CDF1 mic
巴t r e a t
巴dw i t h CK'm
D a y s a f t
巴r A n t i t u m o r e f f
巴c t a t r e a t m e n t s u r v i v a l r a t e , % MST
‑1 ( c o n t r o
l)。 1 0 . 7 2 1 0 1 4 . 6 4 5 5
b2 0 . 8 6 8 0 ' 2 5 . 6 1 2 8 5 2 7
目4 a . CDF , m i c e w e r e i n t r a v e n o u s l y i n j e c t
巴dw i t h 20μg o f
CK 'm , a n d s p l e n o c y t e s w e r e o b t a i n e d a t i n d i c a t e d d a y s G r o u p s o f 1 0 m i c e r e c e i v e d i n t r a p e r i t o n e a l l y t h
巴a d m i x
t u r e o f 1 0
7s p l e n o c y t e s a n d 1 0 ' P 3 8 8 c e l l s . D a t a a r e p r e s e n t e d a s t h e mean s u r v i v a l r a t e o f m i c e a t 6 0 d a y s a f t e r i n o c u l a t i o n a n d a l s o a s MST o f m i c e d y i n g o f t u m o r g r o w t h . R e s u l t s a r e e x p r e s s e d a s a v e r a g e v a l u e o f t w o s e p a r a t e e x p e r i m e n t s .
b .
Dif f e r e n t f r o m c o n t r o l ; P < 0 . 0 5 . c
. D i f f e r e n t f r o m c o n t r o l ; P < 0 . 0 1
( 1 0 6 )
原 田 七 寛が認められた.
2 ) CK'
m投与による抗腫蕩作用発現に要する日数CDF
1マウスの静脈内に20μg/
マウスのCK ・ m
を投 与し,Table 6
に示す日数の後,牌細胞を採取しその1
0' 個とP3 8 8 1 0
6個を混合してCDF
1" ウスの腹腔内に接 種し6 0日間観察して生残率および MSTを算定した.表
示する好く,CK ・
mの投与6
日後にその牌細胞における 有意の抗腫虜能の発現が,処置マウスにおける生存率の 上昇およびMSTの延長によって確認された.
3 )抗腫湯性に関与する細胞
CK' m20μg
を投与後1 0日目の CDF
1" ウスの牌細 胞を採取し,Table 7
に示す各種の抗体および補体処理 を行って後Winn
試験により牌細胞中の抗腫濠能に関 与する細胞を同定した.すなわち抗体補体処理後の牌細 胞1 0
7個とP3 8 8 1 0
6個を混合し直ちにCDF
1" ウスに腹 腔内注射を行い6 0日後のマウスの生残数から抗 L3T4
と補体処理に感受性のある細胞が
e f f
巴c t o rc e l l
であっT こ.
7
目CK'm
の化学組成Table 8 ~こ示す如く, CK'm
の活性はトリプシン処 理,酸処理(p
日のあるいはアルカリ処理(pH12 )
により 完 全 に 失 活 し , 一 方RNase
処 理 あ る い は 熱 処 理( 1 0 0 " C 3 0
分〉には耐性であった.考 察
P . a c n e s
(c.paruvum)
が強力なimmunomodulator
であることはよく知られていることであり,種々の動物 の腫蕩系に対する抗腫疹効果,さらには臨床応用に関し でも研究が行われている16)C . k u t c h e r i
は 元 来 あ る 条 件 下 で の マ ウ ス にps
巴udotub
巴r c u l o s i sを惹起する原因菌として知られて
いる菌である.本教室で本菌が分離同定された際にも,この菌の生菌
5x10
8個を腹腔内注射した際にみられる 病理組織像,特にRES
臓器のそれは免疫担当細胞を強く刺激していることを示すものであった.
著者の実験においても,
FK ・ CK
の投与によりddY
対EAC
あるいはCDF
1対P3 8 8
の組合せにおいて著明な 抗腫蕩性が賦与されることを明らかにしている.ddYマ ウスにFK'CKと EAC
を同時に腹腔内注射した場合のPEC
の組成は,6
時間後ではPMNが大部分であり 4日
後にはその関係が逆転しているがEAC
の増加は認めら れなかったのに対してEAC
のみの注射4日目に認めら
れるPEC
の 増 加 は す べ てEAC
によるものであり,PNM
もマイクロブァージもともに全く増加していなか った事から,その強い抗腫男性は食細胞によるものと思Tabl
巴7
目E f f e c t o r c e l l s i n t h e antitumor e f f e c t i n
同duced by CK ・ m a s d
巴terminedby t h e Winn t e s t
Treatment Winn a s s a y ' o f
s p l e n o c y t e s
巴x p .1 e x p . 2 A n t i ‑ L y t 2 Ab+C 7 / 1 0
b9 / 1 0 A n t i ‑ L 3 T 4 Ab+C 1 / 1 0 。 / 1 0
A n t i ‑ a s i a l o GM
1Ab
十C 7 / 1 0 7 / 1 0 A n t i ‑ m a c r o p h a g e s Ab
十C 7 / 1 0 7 / 1 0 9 / 1 0 8 / 1 0 C o n t r o l g r o u p 0 / 1 0 。 / 1 0
a . Winn a s s a y e x p r e s s e d a s number o f s u r v i v o r s / n u m b e r o f mice t e s t e d . S p l e e n c e l l s o b t a i n e d 1 0 d a y s a f t e r t r e a t m e n t w i t h 20μg o f CK'm were t r e a t e d w i t h i n ‑ d i c a t e d a n t i b o d i e s and complement; 1 0
6P 3 8 8 tumor c e l l s were admixed w i t h 1 0 ' t r e a t e d e f f e c t o r s and imme‑
d i a t e l y i n j e c t e d i n t r a p e r i t o n e a l l y i n t o n a i v e CDF
1m i c e ( 1 0 m i c e / g r o u p ) . The number o f s u r v i v o r s was d e t e r mined a t 6 0 d a y s a f t e r i n o c u l a t i o n .
b . P
く0 . 0 1
,as d e t e r m i n e d by F i s
、h
町t e s t f o r 2 x 2 t a b l e s .
Table 8 . Biochemical p r o p e r t i e s o f t h e mitogenic and antitumor a c t i v i t i e s o f CK'm Treatment B i o l o g i c a l a c t i v i t i e ; :
m i t o g e n i c i t y ' a n t i t u m o r e f f e c t
bNone 5 2 . 1 2 6
士3
,4 5 2 9 0 ( 5 6 . 4 ) RNas
巴5 3
,0 1 7 土 2
,1 3 8 8 5 ( 5 0 . 6 ) T r y p s i n 1
,1 3 4
士2 1 4
日06.8) 1 0 0 " C
,3 0 min 4 7
,3 7 8 土 2
,6 4 9 8 0 ( 4 8 . 8 ) pH 2 6
,5 3 6
士1
,2 0 8 。 06.4)
pH 1 2 1
,1 1 8 土 8 6 3 。 05.5)
a . As d e t
巴rmined by i n c o r p o r a t e d [3HJTdR a f t e r a 7 2 ‑ h o u r ‑ c u l t u r e o f C 3 H/HeJ s p e n o c y t e s (2 x 1 0
5/w e l l ) w i t h 5 0 0 ng/ml o f t r e a t e d CK ' m . Data were o b t a i n e d from two s e p a r a t e e x p e r i m e n t s . R e s u l s t a r e e x p r e s s e d a s mean
土SEf o r 6 c u l t u r e s . C u l t u r e s o f s p l
巴n o c y t e sw i t h Con A (2μg/ml : 5 3
,4 2 6 土 4
,6 3 5 ;c u l ‑ t u r e s o f s p l e n o c y t e s w i t h o u t s t i m u l a t
巴d :8 5 6
士2 3 2 ) b . As d e t e r m i n e d by t h
巴s u r v i v a lr a t e s o f ddY m i c e i n j e c t ‑
巴
dw i t h 20μg o f t r
巴a t e dCK"m a f t e r an i n t r a p e r i t o n e a l i n o c u l a t i o n o f 5 x 1 0
6EAC. Each g r o u p c o n s i s t e d o f 1 0 m i c e . Data were o b t a i n e d from two s
巴p a r a t ee x p e r i . m e n t s . R e s u l t s a r
巴e x p r e s s e da s t h e mean o f two e x p e r i m e n t s . Numbers i n p a r
巴n t h e s e si n d i c a t e MST ( d a y s )
われる.この