22 2
金 沢大 学 十 全 医学 会 雑誌 第9 5
巻 第1
号2 2 2
−2 3 5
く1 98
射アドリ アマイ シン処理骨 肉腫 培養細 胞の増殖動態と薬剤 感 受性
金
沢
大 学 医学 部整 形
外科 学 講 座く
主 任二野
村 進 数授I
紺 谷 悌
く
昭
和6 1年2月
8日
受付
う本研 究
は
ヒト
骨 肉腫 由 来の
培 養 株 くO S T
牽制 のア ド リ ア
マイ
シ ン 仏D R
う 投 与後の推移の観 察と
,こ の
A D R
投 与後 生き
残った
細 胞 群 くA D R
−r e Si
sta nt c e11
slと
,も と
の細 胞群と
の間の各 種 制 癌 剤に対す る
態度の
比 較に つ いて
の検 討を
行った も
ので あ る
.O S T
株を 4 8
時 間 静 置培 養 後,A D R を 4 0
時 間作用 さ せ
て除 去し
, 以後の
推 移を D N A
ヒ スト
グラ
ム, 生 細胞 数及び
細 胞 像によ り
観 察を
つづ け た と
ころ
,A D R
投 も 除去 後6
週 間目に再び 正
常の細胞回
転に復帰し て く る
生 細 胞の存 在を
観 察し た
.こ のA D R
.r e si
sta nt c ell
sと
,も と の
細 胞 群に対し て
, 骨 肉腫 治療に頻 用さ れ て
いる A D R
,メ ソト
レキ
セ ートくM T X
l,ビ
ンク リ
スチ
ンくV C R
l,ア ク ラ
ルビ
シ ン 仏C R
l, シ スプ ラ チ
ンくC D D P
lを
各々4 0
時 間作用 さ せ
,以
後の増殖 動 態の
推 移を
同様に観 察し た
.そ の
結 果A D R
投 与に対し
ては A D R
−r e Si
sta nt c ell
sで は も と
の細 胞 群に比べ
て
感 受 性の
低 下を
認め
, 更に上
記 操 作を
繰り
返し て
いく
に連れ て
感 受 性の低 下は
著 明と な
った
. こ のA D R
.r e si
stan t C ell
sは M T X
,V C R
,A C R
に対し て も
同様に感受
性の低 下を
認め た
.し
かし C D D P
に対し て は A D R
rr e si
sta nt c ell
sは む し ろ
高い感 受性を 示 し た
.以 上
によ り O S T
株には A D R
に対し て
一 部 遺 伝 的耐 性 細胞が
含ま れ て
おり
, 更に こ の細 胞 群は M T X
,V C R
に対し
て交叉
耐 性を
,C D D P
に対し て は
随 伴 感受 性を
有して
いる
こと が 示
唆さ れ た
. 次いで
これ ら
の制 癌 剤に耐 性を
得た
細 胞 群に対し て
, 細 胞 内への
制 癌 剤取り 込 み を
補 助す る と さ れ て
いる C
8指 抗 剤 くべラ
バミ
ー ルlを A D R と
併用
投 与し
,A D R
単 独投 与 後 群と 比
較し た
.そ の
結 果 併用
投 与 群で細 胞増 殖 抑 制 効 果が よ り
強く
現れ た
. これ ら
の結 果は
制 癌 剤耐 性の
克 服の
一方法と し て
, 随伴 感 受 性を
有す る
制 癌剤への変 更や
, 耐 性 株の
感 受 性 増 強法の
有効 性を 示
唆す る も の で
ある と
考え ら れ た
.K e
y
w o rds D N A h ist
og
r a m , O St
e O S a r C O m a, A D R−r e Sist
ant
C e11s, C r O S S r e sist
a n c e, C Ollat
e r al s e n sit
ivit y
骨 肉腫
は 悪
性 骨腫 瘍の な
か でも
,き わ め て 悪
性 度の高い骨 腫 瘍であ
り
,そ
の5
年 生存 率は
必 ずし も
満 足す
べき も の で は な く
, 従来1 0
% 程度にと ど ま
って
いた
.こ
の よ う な
背 景に お
いて
, 潜 在 性転 移も
含め て
骨 肉腫に対
す る
有 効か
つ合理
的な
ad
ju v a nt ch
e m oth
e r ap yの
必 要性が
指 摘さ れ る よ う
にな
って き た
.金沢 大学 医学部附属病院 整形 外 科 学 教室
で も
19 77
年以
来, 骨 肉腫 患 者に
対し
, メソ ト
レキ
セ ート
くM T X
l にア ド リ ア
マイ
シ ンくA D R
l 及び ビ
ンク リ
スチ
ンくV C R
lを
併用 す る
多剤 併用
療 法を
適用 し
, 従 来の
成 績に比
較し て
良好な
成 績を
収め
つ つあ る
り2 I.し か し
長 期 間の維 持療 法の適用
にも か
かわ ら ず
, 結果
的には
肺 転 移な ど
の致 死 的要 因が
問題 視さ れ
て いる
.そ
の要 因の 一 つと し て
考え ら れ る
のは
, 肉 腰細 胞が
制 癌 剤に対し
, 耐性を
獲 得す る
こと
であ り
, 薬 剤 耐性を も
考慮し た
治療手 段の開 発が
望ま れ
て いる
こと で あ る
.一 方,
V
a nD ill
aら
31が
開発し た Fl
o w cy to m ete rく
D N A
瞬 間 自 動測 定 装 掛 の登
場によ り
細 胞周期
の解 析が
迅 速かつ容易と な り
, 制 癌 剤の細 胞 周 期に及 ぼ す
影 響 につ い て多く
の 検 討が な さ れ る よ う
にな
っA b br e via
t
io n s こA C R , a Cla r ubicini
A D R , adri
a my
cinニ
C D D P ,Cis−dichlo r odia m min ep
lat
i−n u
町
D N A,de o xy
ribo n u cleic a cidニ
F B S,fet
al bo vin e s e r u町
M T X , m et
hot
r ex at
ei
O S Ts
t
r ain, O St
e Og
e nic s a r c o m a T aka s e st
r ains
P B S,p
ho sp
hat
e buffe r ed s alin e三
R P M I1
64 0
,ア ド リ ア
マイ
シ ン耐 性 骨 肉腫 細胞の
増殖 動 態た
刷 . 当 教 室に お いて も
現 在ま で
に骨 肉 腫に対す る
効果的な
化 学 療法のあり か た を
細 胞回
転の面か ら
検 討し
, 臨 床 的にも
応 用し う る
新し
い知 見が
開 発さ れ て
いる
. 林l叫は S
r−8 9
骨 肉腫 を 対
象と す る i
n vi
v o実 験 系で,平井
ら
川は
と卜
骨 肉腫 由来の培 養 細 胞 株くO S T
掛を
対 象と す る i
n vi
tr o でと そ れ ぞ れ の
実験モデ
ルに お
いて
従来 骨 肉腫
に対す る
化 学 療 法剤と し て 用
いら れ て
いる M T X
,A D R
及び V C R の
細 胞 周 期に及ぼ す
影響を
精細に検 討し
,ま た
,三
平ら
1釘は O S T
株に対す る
これ ら 3
剤の
交 代 併用
療 法に閲し
, 薬剤の
投 与 順 序が
細 胞周 期にど
のよ う
に影 響す る か を
精査し
, これ が
治 療 効果を
左 右す る
要 因の 一 つ である
こと を
報 告し た
.そ し
て, これ ら 3
剤の中で も
,A D R が
最も
強い増殖 抑制 効果を 示 す
成 績を え て
いる
.し
かし
,A D R
の長 期 間連用 は
, 薬 剤 耐性 細 胞の
出現に つな が る
こと が
懸 念さ れ る
.今 臥 著 者
は O S T
培 養細 胞 株を
対 象と し
,A D R と
接触し た
細胞 集 団の
増 殖 動 態に つ いて
,D N A
ヒ スト グ ラ
ム, 生細 胞 数 及び
細 胞を
指標と し て
検 討し た
.と く
に従来 行わ れ
て いる
比 較 的短 時 間 内で
の解 析で な く
,A D R と
接触 後 数 週 間にわ た
って
継 代 細 胞を
観 察し
,さ ら
に,頻回
にA D R と
接 触せ し め た
細 胞の増 殖 動 態及び
薬 剤感 受 性な ど を
検討し た
の で報 告す る
.材 料お
よ び
方法 I
. 実験 材料1
. 骨 肉腫細 胞 株1
9 6 4 年
, 当教 室の
高瀬ら
1別によ
って
樹立 さ れ
, 継托さ れ
て いる
ヒト
骨 肉腫 由来の培 養細 胞 株 くO S T
株うを
使用 し た
.O S T
株は
,大
多 数が
紡 錘形の細 胞 集 団から
成り
,一 部に巨細 胞
が
存 在す る
単 層増 殖の培 養細 胞 株であ
る
.ま た そ
の ge n e r ati
o n ti
m eは
, a utO r− adi
ogr aph
y によ る
解 析で
40
時 間と さ れ て
いる
川.2
. 細 胞 培 養 い 培養 液市
販
の合 成 培 地R P M I
16 4
0くニ ッ スイ
ブにウ
シ胎 児血
清 げC S
,5 6
0C
,3 0
分 間 非勤 化う を
20
% 濃度に加え
た
培地 くpH 7
.0
−7
.4つ を用
いた
.2
1 培 養瓶2
5c m 2di
spo s ab l
e ti
s s u ec ul
tu r efl
a sk
くコ ー ニ ング
裾を
使用 し た
.3 う
細 胞 浮遊 液の調 整培 養
O S T
株 細 胞は
いった ん C
aT.H およ び M
g竹
を
22 3
含
ま な
いリ
ン酸 緩 衝塩 類 溶 液 くP B S
う 仁ニ ッ スイ
1で
洗 浄後,0
.2 5
%ト リ プ
シ ン溶 液で
処理 し た
. 器 壁か ら
剥 離さ れ た
細 胞は
,1 0 0 0
rpm ,5
分間の遠心
後,た だ ち
に前 記 培 養 液 中に再 浮遊せ し め た の ち
, 細 胞 数が 1
.5
句2
.O
Xl O
5個ノml と な る よ う
に調 整し た
.4
1 培 養 方法3 7
0C
下で
閉鎖 的に培 養し
, 以後1
週 間ご と
に同 培 地 中で継 代 培 養し た
.3
. 使 用 制癌 剤 い 種類代謝 桔 抗 剤
は メ ソ ト
レキ
セ ート
くM T X
ニメ ソ ト
レキ
セート
,日
本レダリ
ー,を
,ア
ルカ
ロイ ド
剤は ビ
ンク リ
スチ
ン くV C R
こオ
ンコピ
ン, 塩 野義製 射を
, 抗 癌性 抗 生物 質は ア ド リ ア
マイ
シ ン くA D R
ニア ド リ ア
シ ン, 協 和 発 酵工 芸
削 及び ア ク ラ
ルビ
シ ンくA C R
こア ク ラ
シノ
ン, 山之
内 製 剰を
使用 し た
.ま た
白 金 錯 体は
,シ スプ ラ チ
ンくC D D P
こプ リ プ ラ チ
ン,ブ リ
スト
ルマ
イ ヤ
ーズ
うを
倶 用し た
.2
1 作用
濃 度薬 剤
の
作 用 濃 度投 与に つ いて は
, 細胞 増 殖抑 制が
認め られ る
各 薬剤の
最少有効 濃 度を
低 濃度,そ
の10
倍 量を
高濃 度と す る 2
つ の作用
群を
設定し た
懐1
うー4
.O S T
株細 胞の A D R
によ る
反復 処理
実 験 前 記O S T
株 細 胞浮 遊 液く1
.5
句2
−O
Xl O
5個Iml
15
ml
宛培 養 瓶に分 粗 密 栓し
,3 7
0C
下4 8
時間静 置 前培 養し た
後, これ
にA D R
く南 濃 齢を
添加し
,ge n e r ati
o nti
m eを カ
バ ーしう る
時 間,す な わ ち 4 0
時 間の培 養を
行った
.そ の
後 薬剤を
除去し
, 細胞をP B S で
洗 浄し た
後,同 条件 下で
培 養を
継続し た
.細胞 増 殖の動 態について は
,薬 剤除 去 後
1
週 間ご と
に継代 培養す る と と も
にそ
の都 度D N A
ヒ スト
グラ
ムの
作 製,生細 胞 数の
測定を
行い,ま た
塗沫 標 本の
細 胞 像につい ても
検 討し た
.一方, 薬 剤 除 去後
6
週 間目の細胞 群,す な わ ち
高 濃 度にA D R を
作用 さ せ た
にも
かか わ ら
ず 生存し た
細 胞 集 団を A D R
ィ e si
eta nt c ell
sI
くA D R
−R I
lと し
, これ を P B S
で洗 浄 後, 1.5
へ2
.O
Xl O
5個ノml
濃 度の細胞 浮 遊 液と し た
. こ の浮 遊 液5
ml
宛を
培 養 掛こ分注し
,37
0C
下4 8
時 間, 静 置 前培 養し た
後, 再度A D R
高潰 度ま た は
低 濃度を
加え
て 40
時間 培 養し た
.そ
の後, 薬剤を
洗浄, 除 去し
,さ ら
に培 養を
継続し た
.そ し
て6
週 間後の増 殖 細胞を
集め
, これ を A D R
−R H と し た
.以
後こ の操作
を
反 復し
,そ れ ぞ れ A D R
−R m
,A D R
−R I V
及び A D R
−R V
のA D R
耐 性 化O S T
株 細 胞を
得た が
,R。S W ell Pa rk M e m o rial In s
t
it
ut
e m ediu m1
64
0i
V C R , Vin c rist
in e三 2
C,2 c o nt
e nt
くdip
loid h 3 C,3 c ont
e nt
くt
rip
loidl妄 4
C,4
c o nt
e nt
くt
et
r ap
loidli
Gl,g
ap
li
G2,g
ap
2ニ
M ,mit
ot
ic st
ag
eニ
S ,D N A s
y
ntもet
ic st
ag
e.2 2 4
こ
れ ら の A D R
耐性 細 胞の
増 殖 動 態は
, 前 述の
事 項につ い
て
経目
的に測 定し た
.5
.A D R
耐 性 骨 肉腫
細胞の
諸 制 癌 剤に対す る
感受
性試 験前項
の
方 法で
得た A D R
耐 性 細 胞 くA D R
−R V
l の2 0
%F C S
加R P M l 1 6
40
培 地 浮 遊 液 く1
.5
句2
.O
X lO
5 個ノml
15
ml を
培 養 瓶に分 注し
,4 8
時 間の
前 培 養を
行った
. 次いで
これ
に各制 癌 剤を
所 定濃 度に加え
,以
下 前述の
方 法に準じ て
細 胞の
増 殖 動 態を
調べた
.6
.fl
o w cy to metry増殖 過 程の細 胞 群
は
,常 法に従って ま
ず薬 剤 除去 後,P B S
で細 胞を
洗浄し
,0
.2 5
%ト リ プ
シ ン溶 液で処理
後, 剥 離さ れ た
細 胞 浮 遊液を
遠心 し
, 沈 査に5 0
%メ タ ノ
ー ル 1.O
ml を
加え て
固 定し た
.こ
れ を K
ri
sh
a nら
1 51の方法に従い,5
倍 量の
螢 光 染 色 液 くpr opid i
u m谷
i
od id
eを 0
.1
%クエ ン酸ソーダ
液に0
.0 5
m gl ml
濃度に溶 解
せ し め た も
のうを
加え て O S T
細 胞 核を
染 色し
,Fl
o w cy to m ete rくO
trh
oI
n str u me ntsC
y tofl
u o r ogr af S
yste m5 0
印 によ
って
細 胞 数1 5
Xl O
偶に つ い て の ヒス
ト グ ラ
ムを
求め た
.D N A
ヒ スト
グラ
ムは
横 軸にD N A 量
, 縦 軸にそ
の細 胞 数
を 示 し た も
の であ り
,2 C
くdi
pl
oid
りま G
l期ま た は G
。期 く休 止 射の
細 胞 群を 示 し
,4 C
くtetr apl
oid
lは G
2期 け ン バク
,R N A
合 成 期1及 び M
期 く分裂 掛の
細 胞群を 示 し て お り
,そ の
中 間は
便 宜上 3 C と さ れ
て
いる S
期 くD N A
合 成期フ細 胞 群を
表 現し て
いる
. 一般に増 殖 期に
あ る
細 胞 集 団では
一
2 C
にd
o mi
n a ntな ピ
ーク を
,そ し て 4 C
に小さ な ピ
ーク を も
つ2
峰 性パタ
ー ンを 呈 し て
いる
く図 い,7
. 生 細胞 数の測 定と
細 胞 像の
観 察T
ab l
el
,A
nti
c a n c e r age nts u s ed i
n thi
s stud
yG
r o upA
nti
c a n c e r age ntL
完売e
H
碧呈憲eA
ntib i
oti
cA D R O
.0 5 0
.5 0
V i
n c aa l k a l
oid V C R O
.0 0 5 0
.0 5
A
nti
m eta.b
oli
teM T X O
.5 0 5
.0 0
A
ntibi
oti
cA C R O
.0 5 0
.5 0
M
etal
c o mpl
e xC D D P O
.0 2 0
.2 0
A D R
,A d
ri
a myc l niV C R
,V i
n c ri
sti
n eニM T X
,M
eth
otr e x ateこA C R
,A
cl
a r ubi
ci
nこC D D P
,C i
spl
ati
n.V N 凸
V
S
C E L L C Y C L E
ー
l
丁
ノ てNo n−
D i
Yi di
ng
D ivi d ingC
o mp
a rtm e n七
Co mp
a r七
m e n七
Fi
g.1
.C
o r r el
ati
o nb
etw e e nD N A h i
stogr a m a nd
c ell
cycl
e ph
a s e■2 C
,d i
pl
oid
ニ4 C
,tetr apl
oi d
.M I T OSIS
C E L LS
ア ド リ ア
マイ
シ ン耐性 骨 肉腫 細胞の増 殖 動態自動
血
球ア ナ ラ イ ザ
ーくC
o ul
te rEl
e ctr o ni
c slによ
っ て総細胞 数を
求め た
後,別
に0
■1%ト リ
バ ンプ
ル ー 溶 液にて
生細 胞 数と 死
細 胞 数の割合を
算 定し
, 総生
細 胞 数を
決 定し た
.ま た
これ ら
の細胞 像 所 見に つ いて は
, 前 記 培養 瓶を
通し て
, 倒立
位 相 差顕 微 鏡によ る
観 察を
行い,O S T
細 胞の
経 時的 形態 変 化を
検 索し た
.成
績1 .
O S T
株 細 胞の増殖 動 態か ら み た A D R
感受
性A D R を
高濃 度で
作用 さ せ た O S T
株 細 胞 群およ び
非処理
細 胞 群の増殖 経 過を
図2
に示 し た
.1
フ 生 細 胞数A D R
非 処理 O S T
細 胞,す な わ ち
対 照 群で は
, 培養48
時間 頃よ り
指 数関 数 的に細 胞増 殖が
観 察さ れ
, 約2
週 間後に p
l
ate a u に達し た
. 一 方,4 8
時 間 前培 養し た
o s T
細胞を
高 濃度の A D R で
処理 す る と
, 薬 剤 除去 後1
週 間ま で は
徐々 に
生細 胞 数の
減 少が み ら れ
,そ の
後 急速に減 少し
, 約3
週 間後に最少 値を 示 し た
.3
週 間 以後, 生細 胞 数は
徐々
に増 加 傾 向を 示 し
,5
週 目か ら
再び
指 数 関数 的に増 殖が み ら れ
,6
過 後には
対 照 群の そ れ と ほ ぼ
同一 値に達し た
. 図3 は
,O S T
細 胞を
, 高の 一 一 0 0 h O J 心 q
E n と
2 2 5
濃 度及
び
低 濃度でA D R
に接触せし め た
場合の増 殖 経 過を し め し た も
ので あ る
.O S T
細 胞を
高 濃度のA D R で
処理 し た
細 胞群では
, 薬 剤 除去2
退から 4
週 目に かけ
て生 細胞 数の著し
い減少が
みら れ
,3
週 間目に最小
値を 示 し た が
,そ
の後は
, 図2
に おけ る が ご と く
増殖は
活発と な り
,6
週 間後には ほ ぼ
, 対 照群の
生細 胞 数に近似
し
て いた
.A D R を
低濃 度で作用 せ し め た
場 合には
, 薬剤 除 去5
週 間 後ま
では
対 照 群に おけ る
生細 胞 数よ り
低 値を し め し た も
の の, 増 殖 抑 制 効 果は
微 弱で あ
った
.2
うD N A
ヒ スト グ
ラ ムA D R
非 処理
細胞 群では
, 当初2 C
に急 峻な ピ
ーク を も
つ単 峰 性パタ
ー ンで
あった が
,4 8
時 間頃か ら
増 殖期 細 胞に見る
定 型 的な 2
峰 性パタ
ー ンと な り
,そ の
後継 代2
週 間目で再び 2 C
単 峰性の パタ
ー ンを示 す
に至
った
.一 九 高 濃 度に
A D R を
作用
せし め た
細 胞 群のD N A
ヒ スト グ ラ
ム では
,薬剤 除 去直 後で は 3 C
の急 増が み ら れ
,そ
の後 時 間の経過と と も
に4 C
にピ
ーク が
移 行し た が
,以
後 徐々
に減 少を 示 し
,2
週 間後には 2 C
単 峰性の
パタ
ー ンを 示 し た
.そ し
て6
週 間後車こは
定型
的な 2
峰 性パタ
ー ン に復元 し た
.3
1 細 胞 像 所見F i
g.2
.G
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