尿 路 悪 性 腫 瘍 に 対 す る ヌ ー ドマ ウ ス 腎 被 膜 下 移 植 法
(Subrenal
capsule assay)に
よ る制 癌 剤 感 受 性 試 験
日本医科大学泌尿器科学教室(主任: 秋元成太教授)
長 谷 川
潤
山 中
吉 郎
堀 内
和 孝
秋 元
成 太
SUBRENAL
CAPSULE
ASSAY FOR CHEMOSENSITIVITY
TEST
OF URINARY
TRUCT
CANCERS
Jun Hasegawa, Yoshio Yamanaka, Kezutaka Horiuchi and Masao Akimoto
Department of Urology, Nippon Medical School
(Director: Prof. Masao Akimoto)
Subrenal capsule assay as a chemosensitivity test was performed on 8 renal cell carcinomas and 7
transitional cell carcinomas using athymic mice. Twelve of the 15 trials were considered suitable for
evaluable assay. In 2 of the 3 non-evaluable trials the histological examination showed fibroblasts
without cancer cells in the implants of the control group while the implants grew macroscopically. No
host cell infiltration was observed microscopically in any implant of the control groups of evaluable
assays. Mice were treated with several anticancer agents and sensitivities were evaluated by the
tumor growth inhibition rate (TGIR) on the day 10 or 12 and by histological changes. No
correspondence was observed between TGIR and histological changes. The charasteristic histological
finding of the treated groups of transitional cell carcinomas was cystic degeneration and it seemed to
be a factor of the discordance between TGIR and the histological changes.
要 旨: 腎細 胞癌8例, 腎孟 お よび膀胱 移 行上皮 癌7例 に対 し制癌 剤感 受 性試 験 として ヌー ドマ ウス を使
用 した腎被 膜下 移植 法 を施行 した. 15例 中12例(80%)が
評価 可能 で あ った. 評価 不能 で あ った3例 中
2例 にお いて対 照群 の移 植片 は 肉眼 的 に増 殖 をみ たが, 組 織学 的 には腫瘍 細胞 を認めず, 線維 芽細 胞 で
占め られ ていた. 評 価可 能例 の対 照群 の移 植 片は組 織学 的に原腫 瘍 の形 態 を よ く保 持 し, 宿 主反応 は全
くみ られ なか った. 数種制 癌 剤 にて治 療 の後, 移植 後10∼12日 目に腫 瘍増 殖抑 制 率(TGIR)と
組織 学的
効 果 か ら感 受性 を評価 した. そ の結 果, TGIRと
組 織学 的効果 とは必 らず し も一 致を み なか った. 移 行上
皮 癌 にお け る治療 群 の特 徴的 な組 織学 的所 見 として嚢 腫様 変性 がみ とめ られ, この変化 は, TGIRと
組織
学 的効 果 の不 一 致の 一
因 と考 え られた.
緒 言 Bogdenら1)に よ り始 め られ た 腎 被 膜 下 移 植 法(Sub-renal capsule assay, SRCA)は 優 れ たin vivo制 癌 剤 感 受 性 試 験 と して 広 く行 わ れ て 来 て い る. 著 者 らの 教 室 で もSRCAの 基 礎 的 検 討 を 行 って きた. 今 回, 臨 床 導 入 の 可 能 性 を 追 求 す べ く腎 細 胞 癌, 移 行 上 皮 癌 の 臨 床 材 料 を 用 い て ヌ ー ドマ ウ スSRCAを 施 行 し た の で 報 告 す る. 方 法 1. 使 用 動 物Specific pathogen free条 件 下 で 飼 育 して い る10週
齢 前 後 のBALB/c-nu/nu雄 ヌー ドマ ウ ス を 使 用 し た. 2. 対 象 症 例 腎 摘 除 術 を 施 行 し た 腎 細 胞 癌8例, 膀 胱 全 摘 除 術 を 施 行 し た膀 胱 移 行 上 皮 癌6例, 腎 ・尿 管 摘 除 術 を 施 行 した 腎 孟 移 行 上 皮 癌1例 の 計15例 を対 象 と した. 膀 胱 移 行 上 皮 癌 症 例 中2例 に お い て そ れ ぞ れcarboplatin に よ る化 学 療 法, 放 射 線 療 法 の前 治 療 を 行 って い る. 3. Subrenal capsule assay(SRCA)
Bogdenら の 方 法 に準じた1)2). Fig. 1に手 順 を 示 す. 手 術 時 に採 取 した 腫 瘍 片 をRPMI-1640培 養 液 内 で 約1
mm角 に細 切, ネ ン ブ タ ー ル 麻 酔 下 に 背 部 皮 膚 切 開 し た ヌ ー ドマ ウ ス 両 側 腎 被 膜 下 に 移 植 した(Day 0). 各 腎 に つ き上, 下 極 に腫 瘍 片 を1個 ず つ 移 植, ヌ ー ドマ ウス1匹 あ た り4個 の 移 植 片 と した. 原 則 と して1群 3匹 を 使 用, 1群 あ た りの 移 植 片 を12個 と した. Day1 よ り制 癌 剤 をTable1に 示 し た 方 法 で 投 与 し, Day 10∼12に ヌ ー ドマ ウ ス を 屠 殺, 感 受 性 の 評 価 を 行 っ た. な お 移 植 後 の 腫 瘍 残 片 は ホ ル マ リソ 固 定, これ をqual-ity controlと し て 正 し く腫 瘍 が 移 植 さ れ た か 否 か を 組 織 学 的 に 確 認 し た. 4. 感 受 性 評 価 移 植 時 と屠 殺 時 の 移 植 片 の 長 径(L)と 短 径(S)よ り下 式 の ご と く推 定 腫 瘍 重 量, 相 対 平 均 腫 瘍 重 量 を 求 め て 腫 瘍 増 殖 抑 制 率(Tumor Growth Inhibition Rate, TGIR)を 算 出 した. 推 定 腫 瘍 重 量=L×S2/2
相対平均腫瘍重量
屠殺 時 の推定 腫瘍 重量
移植時の推定腫瘍重量
腫瘍 増殖 抑制 率(TGIR)=
1-治 療群 の相対 平均 腫瘍 重量
対 照 群 の相対 平均 腫瘍 重量.
×100(%) さ ら に 腎 を ホ ル マ リ ン 固 定 後H-E染 色 を 行 い 腫 瘍 の 組 織 学 的 変 化 を 検 討, 大 星 ・下 里 ら3)の効 果 判 定 基 準 に 従 いhistological effectをGrade 0∼IVに 分 類 し, TGIR, histological effectの 両 者 よ り感 受 性 を 評 価, 検 討 した. 結 果 1. 対 照 群 SRCAを 施 行 し た15例 中 肉 眼 的 に 生 着 が み ら れ た もの は14例(93.3%)で あ った. し か し組 織 学 的 に 腫 瘍 の 生 着 が 確 認 で きた も の は12例 で あ り, 真 の 生 着 率 は80%で あ っ た. 肉 眼 的 に 生 着 の み られ な か っ た1例 は 腎 細 胞 癌 症 例(Table2, Case1)で あ り, この 症 例 のqUality controlの 組 織 像 を み る と大 部 分 が 壊 死 組 織 で 占 め られ て い た. 肉 眼 的 に は 生 着 した と思 わ れ た に も か か わ らず 組 織 学 的 に腫 瘍 の 生 着 が み ら れ な か っ た2例 は 膀 胱 癌 症 例(Table3, Case9, 10)で あ り, Case9はcarboplatin(CBDCA)投 与, Case10は 放 射 線 照 射 に よ る 前 治 療 施 行 例 で あ っ た. これ ら2例 の 移 植 片 の 組 織 像 を み る とい ず れ も線 維 芽 細 胞 を 主 体 と Fig. 1 Method of SRCATable 1 Drug dose and treatment schedule in SRCA
Table 2 Results of SRCA for renal cell carcinomas
す る 間 質 で 占 め ら れ, 腫 瘍 細 胞 は 認 め ら れ な か っ た (Fig. 2). 両 症 例 と もquality controlの 組 織 像 で は 癌 胞 巣 の 破 壊 は あ る も の の, vividと 思 わ れ る 腫 瘍 細 胞 は豊 富 に 存 在 し て い た. 組 織 学 的 に 生 着 の 確 認 が な さ れ た12例 で は そ の 組 織 像 は 原 腫 瘍 の 形 態 を よ く保 持 し て お り, 宿 主 反 応 は 全 く認 め な か っ た. 腎 細 胞 癌 症 例7例 で の 相 対 平 均 腫 瘍 重 量 は 0.56∼1.59(平 均0.94)と 小 さ く, 内4例 が1未 満 で あ った. これ に 対 し, 組 織 学 的 に 生 着 が 確 認 され た 移 行 上 皮 癌5例 の 相 対 平 均 腫 瘍 重 量 は0.85∼3.10(平 均 2.06)と 腎 細 胞 癌 症 例 に 比 較 し大 き く, 1未 満 の も の は1例 の み で あ っ た. 2. 腎 細 胞 癌 症 例 に お け る 制 癌 剤 感 受 性 Table2に 結 果 を 示 す. TGIRが50%以 上 を 示 した の はCase2のMTX投 与 群, Case3のIFM投 与 群 の 2群 の み で あ っ た. こ れ ら2群 の 組 織 学 的 変 化 は そ れ ぞ れhistological effect Grade 0, GradeIで あ っ た.
一 方, histological effect Grade IIbと 変 化 の 最 も強 か っ たCase4, CDDP投 与 群 で のTGIRは8%と 低 い も の で あ っ た. 各 治 療 群 のTGIRとhistological effectと の 間 に 明 ら か な相 関 性 は 見 出 せ な か っ た.
3. 移 行 上 皮 癌 症 例 に お け る制 癌 剤 感 受 性
Table3に 結 果 を 示 す. 前 述 の ご と くCase9, Case 10に お い て はTGIRの 算 出 は可 能 で あ っ た が, 組 織 学 的 に は 腫 瘍 の 生 着 が 確 認 され ず 評 価 不 能 で あ っ た. Case 11∼15の5例, 19治 療 群 中TGIRが50%以 上 の 群 は6群 認 め ら れ た. TGIRが84%と 最 も 高 か った Case12, VLB投 与 群 は 組 織 像 で もGradeIIIと 全 治 療 群 中 最 も 高 いhistological effectを 示 した. しか し 他 の治 療 群 で はTGIRとhistological effectの 間 に 明 ら か な 相 関 性 は 見 出 せ な か っ た. 治 療 群 の 組 織 像 に お い て し ぼ し ば 観 察 さ れ た の が Fig. 3に 示 す よ うな 嚢 腫 形 成 で あ り, こ の 所 見 は 症 例, 薬 剤 の 種 類 を 問 わ ず 多 くの 治 療 群 で み られ た. Table 3 Results of SRCA for transitional cell carcinomas
*Histological grading of therapeutic effects
Fig. 2 Histology of the control group in Case 10 illustrates the absence of tumor cell. Fibroblasts are mainly observed in subrenal capsular space.
(H-E)
Fig. 3 Histology of cisplatin-treated group in Case 11 reveals marked cystic formation. (H-E)
考 察
Bogdenら1)に よ り開 発 さ れ たSubrenal capsule assay(SRCA)は 臨 床 成 績 と よ く相 関 す るin vivo制 癌 剤 感 受 性 試 験 と し て 注 目 され て い る. 当 初 ヌ ー ドマ ウ ス 腎 被 膜 下 に腫 瘍 を 移 植 し て い た 本 法 は, 通 常 マ ウ ス の 腎 被 膜 下 に 移 植 し て も 評 価 可 能 と さ れ2), 宿 主 と し て 通 常 マ ウ ス を 使 用 して い る 報 告 も多 い4). し か し 基 礎 的 検 討, 臨 床 応 用 が す す め られ る に 従 いSRCAに お け る使 用 動 物 の 宿 主 反 応, 効 果 判 定 法 等, 種 々 の 問 題 点 が 挙 げ られ る よ うに な った5)6). また 移 植 片 が 極 め て 小 さ い た め 薬 剤 の 腫 瘍 内 濃 度 の 測 定 が 困 難 で あ り, 薬 剤 の 組 織 移 行 性 に つ い て も検 討 課 題 と して 残 され て い る. 教 室 の 堀 内 はSRCAの 基 礎 的 検 討 を 行 い, 宿 主 と して の ヌ ー ドマ ウ ス と通 常 マ ウ ス を比 較, 通 常 マ ウ ス を 宿 主 と し た 場 合 移 植6日 後 に お い て す で に 宿 主 反 応 が 強 くみ ら れ る こ と よ り, 通 常 マ ウ ス を 使 用 す る と 適 正 な 感 受 性 評 価 が な さ れ な い 可 能 性 を 指 摘, 宿 主 と し て ヌ ー ドマ ウ ス を 用 い る こ とが 好 ま し い と し て い る7). そし て ヌ ー ドマ ウ ス皮 下 に継 代 維 持 して い る腫 瘍 株 を 用 い て ヌ ー ドマ ウ スSRCAを 施 行, 皮 下 移 植 法 に よ る 感 受 性 試 験 の 結 果 と 一 致 す る こ と を 確 認 し た8). そ こ で 著 者 ら はSRCAの 本 来 の 目的 で あ る"個 々 の 症 例 に お け る制 癌 剤 感 受 性 試 験"と し て, 腎 細 胞 癌, 腎 孟 お よ び膀 胱 移 行 上 皮 癌 の 手 術 材 料 を用 い て ヌ ー ド マ ウ スSRCAを 実 施 した. 本assayが 評 価 可 能 か 否 か の 条 件 と し て 移 植 し た 腫 瘍 が 確 実 に 生 着 し て い る こ と が 肝 要 で あ る が, 今 回 の検 討 で は 肉 眼 的 に は 生 着 した と思 わ れ て も組 織 学 的 に腫 瘍 細 胞 の 認 め られ な か った もの が2例 み られ た. こ の2例 と 肉 眼 的 に も 生 着 の み られ な か っ た1例 を 除 く12例 で は 組 織 学 的 に宿 主 反 応 を 全 くみ ず に 腫 瘍 の 生 着 が 確 認 さ れ, さ ら に原 腫 瘍 の 形 態 を よ く保 持 し て い た. し た が って この12例 につ い て は 評 価 可 能 と判 定 し た. 肉 眼 的 に は 生 着 し た と思 わ れ た が 組 織 学 的 に 腫 瘍 細 胞 の 認 め られ な か っ た2例 は い ず れ も前 治 療 の 施 行 され て い る移 行 上 皮 癌 で あ っ た が, そ の 組 織 像 を み る と殆 ん どす べ て が 線 維 芽 細 胞 を 主 体 と した 間 質 で 占 め られ て い た(Fig. 2). この 変 化 が 前 治 療 の 影 響 で あ る か 否 か は 検 討 症 例 が 少 な い こ と も あ り言 及 で き な い が, 少 な く と もSRCAに お い て 組 織 学 的 に 腫 瘍 の 生 着 の 確 認 が 不 可 欠 で あ る こ と に 異 論 の な い と こ ろ で あ ろ う. 腎 細 胞 癌8例 中 生 着 の み ら れ た7例 の 感 受 性 を 検 討 す る と, 個 々 の 治 療 群 のTGIRとhistological effect
