JP2003506100A - Rad51関連分子および方法を用いる癌治療および診断 - Google Patents

Rad51関連分子および方法を用いる癌治療および診断

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Abstract

(57)【要約】 開示する方法は、癌を処置、診断、予測する方法、癌についての処置に対して患者に感受性を与える方法、癌についての処置の予想的帰結を提供する方法、アポトーシスを誘発する方法である。組成物、薬剤、キットも提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、Rad51阻害剤およびRad51発現検出剤を広く利用して癌を
診断、予想および治療するための組成物および方法に関する。
【0002】 (発明の背景) 乳癌は、西欧先進国で女性における最も頻度の高い悪性癌である。腫瘍抑制遺
伝子のコード配列であるBRCA1およびBRCA2における生殖細胞系変異は
家族性表現系の65%以上を占めるが、これらの遺伝子における変異は散発性症
例においてとしてはまれである (Feunteun, J., Mol. Med. Today 4:263-270 (1
998)。しかし、BRCA1機能は、腫瘍細胞におけるBRCA1タンパク質レベ
ルの下方調節により散発性乳癌では失われている(Yoshikawa, K., et al., clin
. Canc. Res. 5:1249-1261 (1999); Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 21:23
6-240 (1999); Dobrovic, A. and Simpfendorfer, D., Canc. Res. 57:3347-335
0 (1997; Mancini, D.N., et al., Oncogene 16:1161-1169 (1998))。BRCA
1は、DNA損傷に応答する経路に直接関与する(Zhang, H., et al., 細胞 92:
433-436 (1998))。このポリペプチドは、複数タンパク質複合体の一部であって
、これにはRad51(Scully, R., et al., Cell 88:265-275 (1997))、相同組
替およびDNA二本鎖開裂の修復の鍵酵素も含まれる(Feunteun, J., Mol. Med.
Today 4:263-270 (1998); Baumann, P. and West, S.C., Trends Biochem. Sci
. 23:247-251 (1998))。
【0003】 癌の治療に関して、腫瘍細胞が化学療法および/または放射線治療に耐性とな
る能力は、進行した段階の充実性腫瘍を治療するために確立された治療方法の効
力を妨げる重大な問題の一つであると考えられる。癌細胞の悪性の表現型に関す
るこれらの重要な局面は、古典的な単層細胞培養よりも3次元的(3D)細胞系に
よって、より一層確実性を増す (参考のため、以下を参照:Mueller-Klieser, W
., Am. J. Physiol. 273:C1109-1123 (1997); Kunz-Schughart, L.A., et al.,
Int. J. Exp. Path. 79:1-23 (1998))。3D増殖は、種々のヒト腫瘍細胞系の
転移可能性を高め(Raz, A and Ben-e'ev, A., Science 221:1307-1310 (1983))
、単層として増殖した同細胞と比較して放射線および化学耐性の該レベルを増加
させる(Mueller-Klieser, W., Am. J. Physiol. 273:C1109-1123 (1997))。永久
な遺伝子改変それだけでは、単層培養と比較して3D培養では化学的耐性の増加
には関与し得ない、というのは、該表現型が単層としていくつかの細胞倍加後に
喪失するからである(Luo, C., et al., Exp. 細胞 Res. 243:282-289 (1998))。
近年、球状物として増殖した腫瘍細胞中のP−糖タンパクの上方調節が発表され
た(Wartenberg, M., et al., Int. J. Cancer 75:855-863 (1998))。しかし、標
準的な耐性遺伝子は、3D培養において化学耐性の獲得に関与するだけとは限ら
ないようである(Desoize, B., et al., Anticancer Res. 18:4147-4158 (1998))
【0004】 DNA修復機構に関して、相同組替えはDNA二本鎖開裂の修復に関与する機
構のひとつである。これらの過程を触媒する主要因子の1つが、Rad51遺伝
子産物である。チキン細胞におけるRad51遺伝子の誘発された***は、DN
A二本鎖開裂の蓄積に伴い細胞死をもたらす(Sonoda, E., et al., EMBO J., 17
:598-608 (1998))。Rad51発現が高くなると、ヒト腫瘍細胞の放射線耐性を
強める(Yanagisawa, T., et al., Oral Oncol. 334:524-528 (1998); Vispe, S.
, et al., Nucl. Acids Res. 26:2859-2864 (1998))。腫瘍細胞の単層培養をR
ad51特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチドにより処置すると、放射性活
性が付与される(Ohnishi, t., et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 245:3
19-324 (1998))。
【0005】 DNAの相同性組替は遺伝的多様性および進化の推進力の一つであるが、しか
し一方、同機構はDNA二本鎖開裂の修復に伴ってゲノムの安定性の維持する。
recA遺伝子産物は、Escherichia coli類のような原核生物における相同性組換
え過程を触媒する主要な因子の一つと知られている。真核生物において、タンパ
ク質のRad51ファミリーのメンバーは、E. coli RecAと驚くべき構造的お
よび機能的ホモロジーを共有する。細菌および酵母において、RecA/Rad5
1欠失は、全体的な細胞生存率に影響を与えないで、組替え速度の低下およびγ
照射に対する高感受性を導く。対照的に、機能的Rad51を欠損するマウスの
胚は、原腸形成の直前の分化中で早死を導き、Rad51欠損哺乳動物細胞系を
確立する力を失っている(Lim, D.S. & Hasty, P., Mol 細胞 Biol 16:7133-43 (
1996); Tsuzuki, T., et al., Proc Natl Acad Sci USA 93:6236-40 (1996))。
条件によって、Rad51欠損チキン細胞は、細胞死の前に二本鎖開裂物を蓄積
する(Sonoda, E., et al., Embo J 17:598-608 (1998))。これらの結果からす
ると、細菌および酵母とは対照的に、Rad51は脊髄動物での細胞生存に重要
であり、細胞性ホメオスタシスの維持に関与する。
【0006】 Rad51は、BRCA1(Scully, R., et al., Cell 88:265-75 (1997b))
およびBRCA2(Sharan, S.K., et al., Nature 386:804-10 (1997))、即ち乳
癌および卵巣癌の遺伝的表現型を持たないポリペプチドのようないくつかの腫瘍
サプレッサー類と物理的に相互作用する。機能性BRCA1もしくはBRCA2
を欠損するマウス胚は、Rad51欠損マウス胚と似た表現型を示す (Hakem, R
., et al., Cell 85:1009-23 (1996); Suzuki, A., et al., Genes Dev 11:124
2-52 (1997); Chen, J.J., et al., Mol Cell 2:317-28 (1998); Chen, J.J.,
et al., Cancer Res 59:1752s-1756s (1999b))。さらに、BRCA1およびBR
CA2の接合子のない胚は、細胞周期阻害剤 p21waf1の活性化を示すことも観
察された(Hakem, R., et al., Cell 85:1009-23 (1996); Suzuki, A., et al.,
Gene Dev 11:1242-52 (1997))。
【0007】 一般的に、腫瘍抑制遺伝子 p53は、p21Waf1発現の最も顕著なレギュレー
ターである。p53は、DNA完全性を制御することによりゲノムの安定性を維
持し、適切には、細胞周期を停止することによって、またはアポトーシスによる
細胞死を誘発することにより反応する(参照:(Janus, F., et al., Cell Mol L
ife Sci 55:12-27 (1999))。また、p53はRad51とタンパク質複合体を形
成し、インビトロでの細菌性ホモログRecAの生物化学的活性を抑制する(Stuer
zbecher, H.W., et al., Embo J 15:1992-2002 (1996)。機能的 p53を欠損す
る細胞は、ゲノム不安定性を起こし、高い相同性組替え率を示すが(Bertrand, P
., et al., Oncogene 14:1117-22 (1997); Mekeel, K.L., et al., Oncogene 1
4:1847-57 (1997))、これは、相同性組換えの過程での p53の制御機能を示唆
する。
【0008】 本明細書では、癌の治療および処置に関する診断、予想、予測的帰結を与える
方法および組成物、およびRad51に関連した組成物および経路を利用する方
法および組成物について述べる。
【0009】 (本発明の要約) 上記概説した目的に従って、本発明は、数多くの診断および予想方法、予測的
帰結方法および癌を治療するための方法を提供する。アポトーシスを阻害および
誘発する方法も提供する。
【0010】 本発明のひとつの態様において、癌に関して、個体を診断する方法を提供する
。一つの実施態様において、該方法は、個体からのサンプル中のRad51の発
現レベルを測定すること;また該レベルと対照レベルとを比較すること(そこで
該対照レベルからの変化は癌を示す)を包含する。該サンプルは、球状物中で培
養した組織サンプルまたは細胞であることが好ましい。様々な癌は、該方法によ
って診断し得る。その診断は、乳癌、脳腫瘍、膵臓癌、前立腺癌、結腸癌、リン
パ腫および皮膚癌を含むが、これに限定されない。
【0011】 Rad51の発現は、Rad51タンパク質または核酸のレベルにより決定し
得るが、タンパク質の方が好ましい。ひとつの態様において、該レベルは、ポリ
クローナル抗体の使用により測定する。好ましくは、該レベルはモノクローナル
抗体を用いて測定する。一つの態様において、該抗体は、真核生物のRad51
、好ましくは哺乳類Rad51に対するものである。もしくは、Rad51の発
現は、Rad51の核酸レベルによって測定する。
【0012】 本発明の別の態様において、個体の癌を予想する方法を提供する。ひとつの態
様において、該方法は、個体からのサンプル中のRad51の発現レベルを測定
すること; 予想を提供できるように癌の重篤度を示す対照と該レベルとを比較す
ることからなる。一般的に、上記個体のRad51の発現レベルが高いほど、該
患者が治療なしに生存し得る時間が短い。
【0013】 また、本明細書中で提供するものは、主要組織サンプル中の癌細胞を同定する
ための方法である。ひとつの実施態様において、該方法は、目的の主要組織サン
プル中のRad51のレベルを測定すること; およびRad51のレベルを癌で
ない組織サンプルと比較することからなり、そこで該レベルにおける差異は目的
の組織サンプル中に癌細胞が存在することを示す。
【0014】 本発明の別の態様において、組織サンプル中のRad51発現に関する正常ま
たは異常レベルを検出するためのキットを提供する。該キットは、Rad51を
検出するための結合剤、すなわち検出し得る標識;およびRad51の正常レベ
ルまたは癌の種々の重篤度でのRad51発現を示す対照を包含する。
【0015】 本明細書中で提供するものは、癌に罹っている個体を治療するための方法であ
り、その方法は、該個体においてRad51活性を阻害することを含む。Rad
51阻害剤は、該個体に癌を阻害する有効量で投与するのが好ましい。
【0016】 ひとつの実施態様において、Rad51またはRad51阻害剤を、機能不全
p53を含む細胞に与える。本明細書中に示すように、p53は本明細書中で提供
される方法で存在することを要しない。そのため、一つの態様においては、p5
3はRad51阻害剤と同時に投与から除外する。
【0017】 また、本明細書中で提供するものは、癌を罹っている個体において放射線およ
びDNA障害化学療法剤への感受性を誘発するための方法であり、該個体におけ
るRad51活性を阻害する投与を含む。ひとつの実施態様において、Rad5
1阻害剤を含む組成物は、該感受性を誘発するために有効な量を該個体に投与す
る。
【0018】 本発明の別の態様において、該細胞にRad51を投与することからなる、細
胞にアポトーシスを誘発する方法を提供する。ひとつの実施態様において、その
細胞は癌細胞である。
【0019】 本明細書中で提供するものは、癌治療についての予測的帰結を測定する方法で
ある。本明細書中でいう予測的帰結とは、ある症状に対して治療が有効であるか
どうかを示す用語である。ひとつの実施態様において、該方法は、患者の組織サ
ンプル中のRad51の発現レベルを測定すること、および該レベルと、個体が
化学療法または放射線治療に対して持つ耐性を示す対照とを相関させることを含
む。Rad51のレベルが高ければ高いほど、概して、患者は高い耐性を示す。
【0020】 さらに、本明細書中で提供するものは、細胞でのアポトーシスを阻害する方法
であり、細胞でのRad51の過剰発現を誘発することを含む。過剰発現とは、
通常の非感染細胞で見出される以上の発現を意味する。過剰発現の誘発は、Ra
d51タンパク質、Rad51核酸を投与することを含む多様な方法によって、
またはRad51発現を間接的に刺激することによっておこり得る。好ましくは
、誘発はRad51核酸を投与による。ひとつの実施態様において、核の局在化
シグナルを核酸と結合させる。
【0021】 また、本明細書中で提供するものは、細胞においてRad51の過剰発現を誘
発することを含む細胞の生存性を高める方法である。
【0022】 さらに、Rad51の発現を調節する薬剤についてスクリーニング方法を提供
する。ひとつの実施態様において、該方法は、球状物で細胞を培養すること、該
球状物に候補薬剤を添加すること、そして該候補薬剤の添加前後のRad51の
発現レベルを測定することからなる方法であって、発現レベルの変化は該候補薬
剤がRad51発現を調節することを示す。該薬剤が発現を阻害するのが好まし
い。球状物は有効な処置を決定するのに使用し得る。さらに、該球状物は、Ra
d51活性を調節する薬剤を同定するのに使用してもよい。
【0023】 (図面の詳細な説明) 図1A−1Fは、免疫組織化学法(図1A−1D)およびウエステンブロット
法(図1E−1F)による単層細胞培養中のRad51とp53の発現レベルの
比較を示す。より具体的には、図1A−1Dは、膵臓癌細胞系におけるRad5
1(図1Bおよび1D)およびp53(図1Aおよび1C)についての組織細胞
化学を示す。細胞系818−4(図1A−1B)およびBXPC−3(図1C−
1D)の免疫染色にはそれぞれ、Rad51についてモノクローナル抗体1G8
、およびp53についてモノクローナル抗体PAb1801を使用した。染色前
に細胞を3.7%中性緩衝ホルマリンで固定し、0.2%リトンX−100で透過
性とした。Rad51およびp53タンパク質の視覚化にはペルオキシダーゼに
ついての基質としてジアミノベンジディン4塩酸を用い、ヘマラムで対染色した
。倍率:1000倍。図1E−1Fは、膵臓腫瘍細胞系における完全長Rad5
1(図1F)およびp53(図1E)タンパク質を示す。818−4およびBX
PC−3膵臓細胞系由来の全タンパク質抽出物50μgにおけるRad51およ
びp53についてのウエステンブロット法では、Rad51についてモノクロナ
ール1G8およびp53についてモノクロナールDO−1検出を用いた。曝露時
間は、Rad51タンパク質検出のためには約20分間、p53のためには45
秒であった。
【0024】 図2A−2Hは、球状に成長したヒト膵臓癌細胞におけるRad51タンパク
質の蓄積を示す。特に、図2A−2Fは、球状に成長したPancTU−Iおよ
び818−4細胞を示し、免疫組織化学法で分析したものである。球状物を採取
し、ホルマリンで固定し、パラフィンで固床化した。Rad51の検出にはモノ
クロナール抗体1G8を使用し、視覚化にはペルオキシダーゼについての基質と
してジアミノベンジディン4塩酸を用い、ヘマラムで対染色した。倍率:表示の
とおり。図2G−2Hは、PancTU−I(図2G)および818−4(図2
H)膵臓細胞系由来の全分解物50μgにおけるRad51についてのウエステ
ンブロット分析を示し、単層(レーンa)および球状(レーンb)として成長し
たものであり、Rad51検出についてモノクロナール1G8を用いた。
【0025】 図3A−3Hは、膵臓癌細胞におけるRad51発現の比較を示す。単層とし
て、正常位移植後のSCIDマウス中の腫瘍、膵臓腺癌の種々の腫瘍標本におい
て成長したものである。Rad51発現の測定は下記における免疫組織化学法に
よる:A−B)Panc−TUI単層細胞、C−E)正常位移植後のSCIDマ
ウス中の腫瘍として成長するPanc−TUI、F−H)ヒト膵臓腺癌の種々の
標本。標本を採取し、ホルマリンで固定し、パラフィンで固床化した。Rad5
1の検出にはモノクロナール抗体1G8を使用し、視覚化にはペルオキシダーゼ
についての基質としてジアミノベンジディン4塩酸を用い、ヘマラムで対染色し
た。倍率:上記に同じ。
【0026】 図4は、ペプチド競合によるRad51免疫組織化学についての特異性を示す
。より具体的には、図4は、1G8エピトープに対応するペプチドを用いる競合
試験を示す。Rad51をモノクローナル抗体1G8で染色した。競合ペプチド
10−ADTSVEEESFCPQP−25の存在(図4A)および不存在(図
4B)においてである。Rad51の視覚化にはペルオキシダーゼについての基
質としてジアミノベンジディン4塩酸を用いた。倍率:200倍。
【0027】 図5は、非同位体RNASE解裂アッセイ(NIRCA)用いるRad51コ
ード配列についての変異分析を示す。負対照:ハイブリダイズされたセンスおよ
びアンチセンスの野生型Rad51mRNAについてのNIRCアッセイ;正対
照:Rad51の野生型センスおよびインビトロ生成の点変異(アンチセンス)
を用いるRNASE解裂;Capan−1およびHPAF:真正の野生型Rad
51mRNAにそれぞれハイブリダイズした膵臓腫瘍細胞系Capan−1およ
びHPAFから単離されたRad51mRNAについてのNIRアッセイ;A)
RNASE消化のない対照;B)、C)、D)供給者からの酵素によるRNAS
E1、2、3による消化;wt:野生型Rad51mRNA;mt:変異型Ra
d51mRNA;S:センスmRNA;AS:アンチセンスmRNA。RNA断
片の分析を2%アガロースゲル上で行い、臭化エチジウムで染色した。フッ素−
S造影系を用いるゲルの反転プリントで表す。
【0028】 図6は、Rad51過剰発現の生物学的結果を示す。特に、図6Aは、p53
レベルがRad51の過剰発現により影響を受けないことを示す。UiRad5
1およびUiLacZ細胞をプレートに置き、24時間放置した。このときに、
異所性タンパク質の産生が1μMムリステロンAで誘発され、非誘発細胞がムリ
ステロンAのために使用する溶媒である1%エタノールを受容した。UV照射を
追加の24時間後に行い、その24時間後に細胞を採取した。等しい数の細胞を
p53タンパク質検出のためのウエステンブロット法にかけた。図6Bは、Ra
d51の過剰発現がDNA二本鎖開裂に対する耐性を付与することを示す。Ui
Rad51細胞を等しい細胞数でプレートに置き、24時間付着するに任した。
異所性タンパク質の産生が1μMムリステロンAで誘発され、非誘発細胞が1%
エタノールを受容した。誘発24時間後に細胞を表示濃度のカリケアミシンγ で16時間処理し、完全培地中で3回洗い、72時間回復に任せた。ついで、細
胞をクリスタルバイオレットで染色した。細胞の生存をGS700密度計(Bior
ad, Munich) を用いて定量した。
【0029】 図7は、ヒトrad51遺伝子の5'領域についてのマップを示す。調節性領
域:半開き線、エキソン:黒色、イントロン:斜線;ヌクレオチド700から1
560を表示;推測の因子結合部位を箱囲み。
【0030】 図8A−Lは、腫瘍の等級付けに関するRad51、p53、Ki67−抗原
、BRCA1の発現を示す。種々の組織学的等級(G1、G2、G3)の侵襲性
管状癌腫からの標本を集め、モノクローナル抗体1G8(抗Rad51)、Do
−1(抗p53)、MIB−1(抗Ki67−抗原)、AB−1(抗BRCA1
)で染色した。ヘマルムで対染色した。
【0031】 図9は、Rad51、p53、Ki67−抗原、BRCA1の発現と確立して
いる腫瘍評価基準との相関を示すグラフである。r:スペアマンsランク相関
率;*****:p<0.05/0.01/0.001;T:腫瘍の大きさ
;N:結節状態;G:組織学的等級付け;ES:エストロゲン受容体状態;PS
:プロゲステロン受容体状態;PCI:陽性染色細胞インデックス;IRS:免
疫反応スコアー(Remmele and Stegner, 1987) ;SII:染色強度インデックス
【0032】 図10A−10Dは、BRCA1の代表的染色パターンを示す。侵襲性管状乳
癌の種々の標本のBCRA1発現についての染色にモノクローナル抗体AB−1
を用いた。(0):BCRA1特異的染色なし(メイヤーのヘマルム対染色によ
る青色核);(1):10%以上の腫瘍細胞が弱いBCRA1染色(灰色)を示
す;(2):10%以上の褐色の腫瘍細胞核を有する明確なBCRA1染色;(
3):10%以上の腫瘍細胞核の強い褐色の染色。
【0033】 図11A−11Cは、Rad51の異所性発現がUiRad51細胞において
細胞周期の停止を起こすことを示す。より具体的には、図11Aは、UiRad
51細胞が異所性Rad51タンパク質を誘発的に過剰発現することを示す。細
胞のムリステロンAの存在または不存在での成長をそれぞれ+および−で表す。
等しい細胞数の分解物を各レーンに用い、モノクローナル抗体1G8を用いてR
ad51タンパク質についてウエステンブロット法で分析した。図11Bは、U
V照射に応答するGおよびG/MにおけるUiLacZおよびUiRad5
1細胞の停止を示す。細胞をUV刺激し、54時間後に採取し、フローサイトメ
トリーにより分析した。図11Cは、Rad51の過剰発現が細胞周期の停止を
誘発することを示す。細胞をムリステロンAの存在または不存在で表示の時間培
養し、フローサイトメトリーによる細胞周期の分析にかけた。
【0034】 図12A−12Cは、Rad51の異所性発現がp21Waf1タンパク質の
発現をp53活性化なしに転写的に誘発することを示す。より具体的には、図1
2Aは、Rad51がp21Waf1タンパク質の発現を開始することを示す。
UiRad51細胞をプレートに置き、24時間放置した。このときに、レーン
1および2に示す細胞が非誘発細胞がムリステロンAのために使用する溶媒であ
る1%エタノールを受容し、一方、レーン3および4に示す細胞がムリステロン
Aで補足された。UV照射を追加の24時間後に行い(レーン2および4)、そ
の24時間後に細胞を採取した。等しい数の細胞をモノクローナル抗体6B6(
ファルミゲン)によるp21Waf1タンパク質検出のためのウエステンブロッ
ト法にかけた。図12Bは、Rad51がwaf−1プロモーター転写活性化を
誘発することを示す。等しい数の非誘発UiLacZおよびUiRad51細胞
をレポータープラスミドWWP−Luc(el Deiry, W.S., et al., Cell 75: 8
17-25 (1993)) でトランスフェクトした。細胞をポナステロンAで表示の48時
間で誘発した。細胞分解物をタンパク質含量について調整し、ルシフェラーゼ活
性を検定した。誤差バーは3倍の標準偏差を表す。図12Cは、Rad51が転
写因子としてp53の活性化を開始しないことを示す。UiRad51青色細胞
を接種し、24時間放置し、ついで1μMムリステロンAで40時間処理した。
UV照射を採取の16時間前に行った。β−ガラクトシダーゼ活性を2回検定し
た。
【0035】 図13A−13Cは、Rad51誘発の細胞周期停止が長いRad51の過
剰発現後になくなることを示す。特に、図13Aは、Rad51停止UiRad
51細胞がRad51の過剰発現にもかかわらず細胞周期に再び入ることを示す
。細胞をムリステロンAで表示の時間誘発し、細胞周期期の分布をフローサイト
メトリーで調べた。G:灰色、S:黒色、G/M:斜線。図13Bは、 p2
Warf1タンパク質レベルが減少し、細胞が増殖に再び入ることを示す。図
13Aから誘導した等しい数の細胞をモノクローナル抗体6B6(ファルミゲン
)によるp21Waf1発現分析のためウエステンブロット法にかけた。図13
Cは、Rad51がwaf−1プロモーター転写活性化を適応後に誘発しないこ
とを示す。等しい数の非誘発および適応のUiRad51細胞をレポータープラ
スミドWWP−Luc(el Deiry, W.S., et al., Cell 75: 817-25 (1993)) で
トランスフェクトした。細胞をポナステロンAで表示の48時間で誘発した。細
胞分解物をタンパク質含量について調整し、ルシフェラーゼ活性を検定した。「
非誘発」および「誘発」は、トラスフェクト後の48時間でのポナステロンA処
理に関する。「非適応」:細胞をWWP−Lucでのトランスフェクト(参照、
図12C)後のみポナステロンAで処理した;「適応」:細胞をトランスフェク
ト前に28日以上ポナステロンAで処理した;「継続的処理」:適応細胞をWW
P−Lucのトランスフェクトまで途切れないで処理した;「非継続的処理」:
適応細胞のトランスフェクト前48時間で終る処理を行った。誤差バーは3倍の
標準偏差を表す。
【0036】 図14−14Bは、Rad51過剰発現に対する適応がUV開始細胞周期の停
止経路に影響を及ぼさないことを示す。特に、図14Aは、適応された細胞にお
けるRad51の再誘発が細胞周期の停止をもたらさないことを示す。ポナステ
ロンAを長時間誘発(>28日)のUiRad51細胞から14日で(パネル1
)除去し、または除去11日後の72時間で再誘発し(パネル2)、細胞をフロ
ーサイトメトリーで分析した。パネル3および4:細胞をそれぞれパネル1およ
び2のように処理したが、加えて細胞を採取24時間前にUV照射した。図14
Bは、p53が適応された細胞のUV照射後に蓄積することを示す。細胞を(A
)のように処理した。各アリコートをウエステンブロット法のために分解した。
等しい細胞数の分解物を各レーンに適用し、ポリクローナルヒツジ抗p53血清
を用いてp53タンパク質について分析した。レーン番号は図14Aのパネル番
号に対応する。
【0037】 (本発明の詳細な説明) 本発明は、Rad51が多数の細胞性機能を担う中心的な役割に関連する一連
の知見に関する。この機能は疾患状態に関与する機能を含む。特に、本明細書中
の記載は、Rad51を阻害するための組成物および方法であり、そしてRad
51阻害剤を用いてさらに以下に明確にするように、Rad51活性関連障害の
治療方法に関する。アポトーシスの調節に関する方法も提供する。さらに、Ra
d51関連障害の診断、予測に加えて、治療の予測的帰結に関する方法も提供す
る。Rad51に関連のある他の組成物および方法も記載する。
【0038】 ひとつの実施態様において、最初の個体についての最初の組織型、すなわち診
断および予測が必要とされるサンプル組織においてRad51の発現レベルを最
初に測定することを含む方法を提供する。ひとつの実施態様において、この試験
を、球状物として培養した1以上の細胞または主要組織サンプルで行い得る。最
初の個体すなわち患者は、疾病状態についてのリスクの存在が危惧されている者
であり、一般的にはヒトが対象である。当業者には既知のように、該患者は、例
えばヒトの疾病についての動物モデルの開発または評価においては動物であって
もよい。即ち、哺乳動物を含む他の動物、齧歯動物 (マウス、ラット、ハムスタ
ーおよびモルモット) などの哺乳動物、ネコ、イヌ、ウサギ、ウシ、ウマ、ヤギ
、ヒツジ、ブタなどを含む畜産動物および霊長類動物(サル、チンパンジー、オ
ランウータンおよびゴリラを含む) は、患者の定義内に含まれる。
【0039】 当業者には既知のように、試験する組織型は、問題とする疾病状態に依存する
。即ち、例えば、潜在的癌性組織を試験すると、それは、乳組織、皮膚細胞、膵
臓、前立腺、結腸、充実性腫瘍、脳組織などを包含する。好ましい態様において
、問題とする疾病状態は癌であり、組織サンプルは潜在的癌組織型である。特に
注目するものは、乳、皮膚、脳、結腸、膵臓、前立腺および他の充実性悪性腫瘍
である。
【0040】 本明細書中でいうRad51発現は、タンパク質または核酸レベルで発現の全
ての形態を意味する。好ましくは、発現レベルは、タンパク質レベルで測定し、
核酸レベルは測定から除く。
【0041】 Rad51の発現レベルを測定すると、診断または予想を決定するために対照
と比較することができる。その対照は、別の個体からのサンプルまたは同じ個体
の別組織からのサンプルのような影響を受けていないサンプルについての別の対
照試験であってもよい。もしくは、試験される個体に類似する個体おけるRad
51の「正常」範囲のレベルを示す、チャート、表、ダイアグラムであってもよ
い。あるケースでは、重症度は、1つ以上の対照をもち、試験結果と対照との差
異がどの程度かを測定することによって決定してもよい。対照を超える試験結果
において、Rad51のレベルが高いほど癌の重症度を示す。あるいは、多くの
対照を準備して、結果を、あらかじめ決められた癌の重症度を示す対照と対にで
きる。重症度を測定することによって、予測も提供し得る。
【0042】 変化、好ましくは増加は、一般的に少なくとも約5%〜約50%以上であり、
、より好ましくは20%〜100%、時には200%以上の増加、時には300
%以上の増加、時には400%以上の増加、時にはまた500%以上増加および
時には750%以上の増加である。一般的にこの効果をみるためには、少なくと
も約100個の細胞を検査すべきであって、少なくとも約500個の細胞が好ま
しく、少なくとも約1000個の細胞が特に好ましい。
【0043】 Rad51の発現レベルは、種々の方法で測定し得る。好ましい実施態様にお
いて、Rad51に結合する標識結合剤を使用する。本明細書中で「標識」とは
、化合物が、少なくとも1つの元素、アイソトープまたは化合物の検出を可能に
するように結合する化学的化合物を有することを意味する。一般的に、標識は3
つに分類できる: a)アイソトープ標識、これは放射性活性または重いアイソトー
プであってもよい; b)免疫標識、これは抗体または抗原であってもよい;c)染色
または蛍光染料である。この標識は、いずれかの部分で化合物に組込まれている
。好ましい標識は蛍光または放射活性標識である。該結合剤は、直接に標識され
得るか、または最初の結合剤に結合する標識した二次剤の使用を通じて間接的に
標識され得る。球状物または組織サンプルは、当業者に既知の技術を用いて実施
例に記載のように、細胞性またはイン・シチュ染色として既知のように調製し得
る。
【0044】 好ましい実施態様において、Rad51タンパク質を検出するために使用する
該結合剤は抗体である。該抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体の
いずれかであってもよいが、モノクローナル抗体が好ましい。一般的には、必須
ではないが、評価中の特定のRad51に対する抗体を用いるのが好ましい;即
ち、ヒト患者の評価にはヒトRad51に対する抗体を用いる。しかし、異種の
哺乳類Rad51分子間のホモロジーが非常に高いので(例えば、ヒトおよびト
リでは73%同一性)、異なる動物を評価するために、動物のある型に由来のR
ad51に対する抗体を使用することは可能である(ヒトの組織を評価するため
のマウス抗体など)。即ち、好ましい実施態様において、真核生物のRad51
に対して生じた抗体を用いるが、哺乳類 Rad51に対して生じた抗体が特に
好ましい。即ち、酵母、ヒト、ネズミ、霊長類および鳥類のRad51タンパク
質に対する抗体が特に好ましい。さらに、当業者には既知のように、抗体を生成
するために使用した該タンパク質は、完全長タンパク質である必要はない; 検出
可能なサンプルRad51に対して十分な免疫反応性がある限り、断片および誘
導体を使用してもよい。一方、視覚化し得る十分な親和性でRad51と結合す
る別の結合剤を用いてもよい。別の態様において、発現レベルは、Rad51の
mRNAレベルを測定することによって決定する。
【0045】 本発明の別の態様において、Rad51発現および/または活性を阻害する方
法を提供する。本発明のひとつの態様において、少なくとも1つのRad51生
物学的または生物化学的活性を阻害するための方法を提供する。該方法は、Ra
d51含有組成物にRad51阻害剤を与えることを含む。組該成物は、Rad
51およびRad51活性を可能にする条件でDNAやATPなどのRad51
結合剤を含むインビトロ溶液であり得る。別の実施態様において、該組成物は細
胞である。好ましい実施態様では、Rad51阻害剤は小分子である。
【0046】 本明細書中で使用するRad51生物学的または生物化学活性は、DNA依存
性のATPアーゼ活性、Rad51 fociの形成、核酸鎖交換、DNA結合、核
タンパク質フィラメント形成、DNA対合およびDNA修復からなる群から選択
し得る。DNAの修復および組換えは、一般的に生物学的活性であると考えられ
る。DNA修復は、二本鎖開裂修復、一本鎖アニーリングまたは反復後の組換え
的修復であり得る。
【0047】 さらに以下に詳細に説明するように、本発明の別の態様において、Rad51
阻害剤は細胞増殖を阻害する。さらに以下に詳細に述べる別の態様において、R
ad51阻害剤はそれを含む細胞をつくる。この細胞は、放射および/または化
学治療剤に対する感受性がさらに高くなっている。さらに別の態様において、R
ad51阻害剤は、以下詳細に説明するように、アポトーシスを誘発する。
【0048】 ひとつの態様において、Rad51阻害剤またはRad51阻害剤活性を持つ
薬剤または組成物は、Rad51核酸の発現または翻訳、またはRad51ペプ
チドの生物学的活性を、少なくとも30%、より好ましくは40%、より好まし
くは50%、より好ましくは70%、さらに好ましくは90%および最も好まし
くは95%まで阻害する薬剤または組成物と本明細書では定義する。本明細書中
のひとつの態様では、Rad51阻害剤は、Rad51核酸の発現または翻訳、
またはRad51タンパク質の活性を100%まで阻害する。ひとつの態様にお
いて、阻害とは、Rad51阻害剤を含まない対照と比較して、Rad51活性
のなんらかの検出をなし得る低下と定義する。
【0049】 ひとつの態様において、Rad51阻害剤は、細胞を放射線に増感させ、そし
てインビボでの組換えにも影響を与える、RecAおよび/または阻害剤などのR
ad51ホモログ阻害剤を含む。これはRad51を阻害すると以前には知られ
ていなかった。ひとつの実施態様において、本明細書でのRad51は、Rad
51およびそのホモログ、好ましくはヒトホモログを意味する。ひとつの実施態
様においては、Rad51は非ヒトホモログを除く。Rad51ホモログは酵母
および哺乳動物におけるRecAおよびRad51ホモログを包含する。E. coli
RecAと酵母Rad51に相同な遺伝子は哺乳類を含む真核生物の全ての群か
ら単離されている(Morita, et al., PNAS USA 90:6577-6580 (1993); Shinohar
a, et al., Nature Genet. 4:239-243 (1993); Heyer, Experentia, 50:223-233
(1994); Maeshima, et al., Gene 160:195-200 (1995))。 ヒトRad51ホ
モログはRad51B、Rad51C、Rad51D、XRCC2およびXRC
C3を包含する(Albala, et al., Genomics 46:476-479 (1997); Dosanjh, et
al., Nucleic Acids Res 26:1179(1998); Pittman, et al., Genomics 49:103-1
1 (1998); Cartwright, et al., Nucleic Acids Res 26:3084-3089 (1998); Liu
, et al., Mol Cell 1:783-793 (1998))。好ましい実施態様において、本明細
書中で提供されるRad51阻害剤は、RecAまたは別のRad51ホモログ
を阻害すること、そして放射線に対する細胞の感受性を誘発することも以前には
知られていなかった。ひとつの実施態様において、本明細書中で使用されたRa
d51はそのホモログを除く。
【0050】 Rad51阻害剤は、直接的または間接的にRad51を阻害するが、好ましく
はRad51核酸またはタンパク質の少なくとも一部との相互作用によって直接
的にRad51を阻害することができる。さらに、本明細書中の該阻害剤は、個
々にまたは各々を組み合わせて利用し得る。
【0051】 好ましい実施態様において、小分子は、好ましくは4kダルトン(kd)またはそ
れ以下である。別の実施態様において、小分子は、3kd、2kdまたは1kd以下で
ある。 別の実施態様において、小分子は800ダルトン(D)、500D、30
0D、200Dまたは100Dである。
【0052】 ひとつの実施態様において、Rad51阻害剤は、無機または有機分子である
。好ましい実施態様において、Rad51阻害剤は、タンパク質との構造的相互
作用に必要な官能基を含む小さな有機分子であって、特に水素結合および通常少
なくとも1つのアミン、カルボニル、ヒドロキシルまたはカルボキシル基、好ま
しくは少なくとも2つの官能性化学基を含む。Rad51阻害剤は、1以上の化
学的官能基で置換した環式炭素またはヘテロ環構造および/または芳香族または
ポリ芳香族構造を含んでもよい。さらに以下に詳細に述べるように、Rad51
阻害剤は、ヌクレオチド、ヌクレオチド、およびヌクレオシドおよびヌクレオチ
ドアナログを含むことも可能である。本明細書中で使用するヌクレオチドはXY
Pを意味し、XYP中、XはU、T、G、CまたはA(塩基はウラシル、チミン
、グアニン、シトシンまたはアデニンの各々)であってもよく、YはM、Dまた
はT (モノ、ジまたはトリの各々)であってもよい。別の実施態様において、ヌ
クレオチドは、キサンタニン、ハイポキサンタニン、イソシトシン、イソグアニ
ンなどを包含してもよい。本明細書中で使用したようなアナログは、化学的に修
飾された誘導体およびヌクレオチドおよびヌクレオチドを包含する。ひとつの実
施態様において、メチルメタンスルホネートは除く。
【0053】 本発明のある態様において、Rad51阻害剤はヌクレオチドジホスフェート
である。好ましい実施態様において、Rad51阻害剤は、ADP、GDP、C
DP、UDPおよびTDPからなる群から選択する。好ましい態様において、A
DPを除く。
【0054】 本発明の別の態様において、Rad51阻害剤はヌクレオチドアナログである
。 好ましい実施態様において、Rad51阻害剤は、フッ化アルミニウムと複
合体化したヌクレオチドジホスフェートである。ひとつの実施態様において、R
ad51阻害剤は、ADP.AlF4、GDP.AlF4、CDP.AlF4、U
DP.AlF4及びTDP.AlF4からなる群から選択する。
【0055】 本発明のさらなる別の態様において、Rad51阻害剤は、非加水分解性のヌ
クレオチドである。好ましい実施態様において、Rad51阻害剤は、ATPγ
S、 GTPγS、UTPγS、CTPγS、TTPγS、ADPγS、GDP
γS、UDPγS、CDPγS、TDPγS、AMPγS、GMPγS、UMP
γS、CMPγS、TMPγS、ATP-PNP、GTP-PNP、UTP-PN
P、CTP-PNP、TTP-PNP、ADP-PNP、GDP-PNP、UDP-
PNP、CDP-PNP、TDP-PNP、AMP-PNP、GMP-PNP、UM
P-PNP、CMP-PNPおよびTMP-PNPからなる群から選択する。好ま
しい態様において、ADPγSを除く。
【0056】 別の実施態様において、Rad51阻害剤はDNA小溝結合剤である。好まし
い実施態様において、Rad51阻害剤は、ジスタマイシン、ネトロプシン、ビ
ス−ベンゾイミダゾールおよびアクチノマイシンからなる群から選択する。
【0057】 また別の実施態様において、Rad51阻害剤はペプチドである。本明細書中
で「ペプチド」とは、少なくとも2つの共有結合したアミノ酸を意味し、タンパ
ク質、ポリペプチド、オリゴペプチドおよびペプチドを包含するものである。該
タンパク質は、天然に存在するアミノ酸およびペプチド結合または合成ペプチド
様構造から構成され得る。即ち、本明細書中で使用した「アミノ酸」または「ペ
プチド残基」とは、天然に存在するアミノ酸と合成アミノ酸の双方を意味する。
例えば、ホモフェニルアラニン、シトルリンおよびノレルシンは、本発明の目的
に関してアミノ酸とみなす。また、「アミノ酸」は、イミノ酸残基、例えば、プ
ロリンおよびヒドロキシプロリンも包含する。該側鎖は、(R)または(S)配置の
いずれに存在してもよい。好ましい態様において、アミノ酸は、(S)またはL配
置で存在してもよい。天然に存在しない側鎖を用いる場合、例えばインビボ分解
を防御または回避するために、非アミノ酸置換基を用いてもよい。
【0058】 該ペプチドは、天然に存在するものであっても、天然に存在するタンパク質の
断片であってもよい。即ち、例えば、タンパク質を含有する細胞抽出物、または
ランダムもしくはタンパク質様(proteinaceous)細胞抽出物の直接的分解物を使
用してもよい。即ち、原核生物および真核生物のタンパク質は、Rad51阻害
剤であり得る。Rad51阻害剤は、細菌、菌類、ウイルスおよび哺乳類起源か
らのペプチドであってもよいが、後者が好ましく、ヒトタンパク質が特に好まし
い。
【0059】 好ましい態様において、Rad51阻害剤は、約5〜約30個のアミノ酸のペ
プチドであって、約5〜約20個のアミノ酸が好ましく、約7〜約15個のアミ
ノ酸が特に好ましい。該ペプチドは、天然に存在するタンパク質の分解物であっ
てもよく、上記記載のようなランダムペプチドまたは「バイアス」ランダムペプ
チドであってもよい。本明細書中の「ランダム化」または文法上等価物は、主に
ランダムヌクレオチドおよびアミノ酸各々を含む各核酸および各ペプチドを意味
する。一般的にこれらのランダムペプチド(または以下に示す核酸)は、化学的に
合成し、どの部分でも、全てのヌクレオチドまたはアミノ酸を組み入れ得る。合
成過程は、ランダム化タンパク質または核酸を生成するように構築し、該配列の
長さ以上の起こり得る組合わせ物の全てまたは殆どの形態とすることができる。
【0060】 好ましいペプチドは、p53およびRad51抗体を含み、限定でないが、p5
3のアミノ酸の94〜160および264〜315およびRad51抗体断片を
含む。
【0061】 好ましい態様において、Rad51阻害剤は核酸である。本明細書中の「核酸
」または「オリゴヌクレオチド」または文法上等価物は、少なくとも2つのヌク
レオチドが一緒に共有結合したものを意味する。本発明の核酸は、一般的にホス
ホジエステル結合を含むが、いくつかの場合では、以下に詳細に示したように核
酸アナログは、例えば、リンアミド(Beaucage et al., Tetrahedron 49(10):192
5 (1993)) およびその引例; Letsinger, J. Org. Chem. 35:3800 (1970); Sprin
zl et al., Eur. J. Biochem. 81:579 (1977); Letsinger et al., Nucl. Acids
Res. 14:3487 (1986); Sawai et al, Chem. Lett. 805 (1984), Letsinger et
al., J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); and Pauwels et al., Chemica Scri
pta 26:141 91986))、ホスホロチオエート (Mag et al., Nucleic acids Res. 1
9:1437 (1991); および U.S. Patent No. 5,644,048)、ホスホロジオエート(Bri
u et al., J. Am. Chem. Soc. 111:2321 (1989))、O-メチルホスホロアミデート
結合(参照;Eckstein, oligonucleotides and analogue: A Practical Approach
, Oxford University Press) およびペプチド核酸骨格および結合(参照;Egholm
, J. Am. Chem. Soc. 114:1895 (1992); Meier et al., Chem. Int. Ed. Engl.
31:1008 (1992); Nielsen, Nature 365:566 (1993); Carlsson et al., Nature
380:207 (1996))、出典明示により全ての引例を本明細書の一部とする)を含む別
の骨格を示し得るものを含む。他のアナログ核酸は、陽性骨格(Denpcy et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6097 (1995); 非イオン性骨格 (U.S. Patent N
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hydrate amodification in Antisense Research", Ed. Y.S. Sanghui and P. Da
n Cook; Mesmaeker et al., Bioorganic & Medicinal Chem. Lett. 4:395 (1994
); Jeffs et al., J. Biomolecular NMR 34:17 (1994); Tetrahedron Lett. 37:
743 (1996))および非リボース骨格; U.S. Patent Nos. 5,235,033 および 5,034
,506 に記載の文献および Chapters 6 and 7, ASC Symposium Series 580, "Car
bohydrate Modifications in Antisense Research", Ed. Y.S. Sanghui and P.
Dan Cookを包含する。1以上の炭素環式糖を含む核酸は、核酸の定義内に含まれ
る(参照;Jenkins et al., Chem. Soc. Rev. pp169-176 (1995))。いくつかの
核酸アナログは、Rawls, C & E News p. 35 (June 2, 1997)に記載されている。 本明細書中で引用した文献は、出典明示により本明細書中の一部とする。リボ
ース・ホスフェート骨格に関するこれらの修飾は、標識のような付加成分の付加
を容易にするか、生理学的環境におけるそのような分子の安定性および半減期に
関する増加を容易にし得る。さらに、PNAを含有する天然に存在する核酸とア
ナログの混合物を作り得る。一方、異なる核酸アナログの混合物および天然に存
在する核酸とアナログとの混合物も作り得る。該核酸は一本鎖または二本鎖で存
在するか、特別には二本鎖または一本鎖配列の両方の部分を含む。該核酸はDN
Aであってもよく、ゲノムおよびcDNA、RNAまたはハイブリッドの両方で
あってもよく、その場合、核酸はデオキシリボおよびリボヌクレオチドの全ての
組み合わせとウラシル、アデニン、チミン、シトシン、グアニン、イノシン、キ
サンタニン、ハイポキサンタニン、イソシトシン、イソグアニンなどを含む塩基
の全ての組み合わせを包含する。
【0062】 一つの態様として、Rad51阻害剤はRad51と結合すると解するが、広
く一般的にRad51を活性化する薬剤、例えば、組換え活性やDNA修復など
の過程においてRad51が普通に結合するDNAを除く。
【0063】 タンパク質について一般的には、核酸Rad51阻害剤は天然に存在する核酸
、ランダム核酸または「バイアス化」ランダム核酸であってもよい。例えば、原
核生物または真核生物ゲノムの消化物は、タンパク質について上記に説明したよ
うに使用してもよい。
【0064】 Rad51阻害剤は、当業者には既知のように、合成または天然化合物のライ
ブラリィを包含する多岐に渡る起源から得られる。いくつかの技術は、ランダム
化したオリゴヌクレオチドの発現を含む有機化合物および生物分子に関する多種
のランダム化および直接合成を利用し得る。一方、細菌、菌類、植物および動物
抽出物の形態にある天然化合物のライブラリィは入手可能であるかまたは簡単に
作り得る。さらに、天然または合成的に生成したライブラリィおよび化合物は、
従来の化学的、物理的および生物化学的手段によって簡単に修飾し得る。既知の
医薬製剤は、構造アナログを生成するために直接的にまたはランダムに化学的修
飾を目的とし得る。
【0065】 好ましい実施態様において、該方法は、インビトロおよびインビボ適用の両方
を含むが、インビボが好ましい。従って、好ましい態様において、該方法は、生
理学的環境下で、Rad51を含むサンプルに、好ましくは細胞にRad51阻
害剤を投与することを包含する。
【0066】 Rad51阻害剤を投与される細胞は、様々な細胞であってよい。好ましい細
胞は哺乳類であるが、より好ましくはヒトである。該細胞は、癌細胞および以下
に記載のHIVのようなウイルスに感染した細胞を含む病状細胞のような、Ra
d51阻害を必要とする部位におけるいかなる細胞であってよい。
【0067】 投与は多くの方法で行い得る。Rad51阻害剤の細胞への添加は他の阻害剤
について当業者に既知のように行い、核局在化シグナル(NLS)の使用を含む
。核局在化シグナル(NLS)の使用を包含してもよい。NLSは一般的に短く、
陽性に電荷を帯びた(塩基性) ドメインであって、細胞の核に出現する全タンパ
ク質を振分けるのに機能するものである。 多数のNLSアミノ酸配列は、1つ
の基本的なNLSの物質を含むと報告されている。例えば、SV40 (サルのウ
イルス)巨大T抗原 (Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val), Kalderon (1984), et al.
, Cell 39:499-509; ヒトレチノイン酸受容体β核局在化シグナル(ARRRRP
); NFκB p50 (EEVQRKRQKL; Ghosh et al., Cell 62:1019 (199
0); NFκBp65 (EEKRKRTYE; Nolan et al., Cell 64:961 (1991)
); およびその他のもの(参照、例えばBoulikas, J. Cell. Biochem. 55(1):32-5
8 (1994))、出典明示により本明細書の一部とする) および2つの基本的なNL
Sの例示、ツメガエル(アフリカツメガエル)タンパク質、ヌクレオプラスミン(A
la Val Lys Arg Pro Ala Ala Thr Lys Lys Ala Gly Gln Ala Lys Lys Lys Lys L
eu Asp), Dingwall, et al., Cell 30:449-458, 1982 and Dingwall, et al., J
. Cell Biol., 107:641-849; 1988)である。多くの局在化に関する研究によれば
、合成ペプチドに組込まれたか、またはレポータータンパク質または通常細胞核
を標的としない他の分子に移植されたNLSは、これらの分子を核内に集める。
例えば、Dingwall, and Laskey, Ann, Rev. Cell Biol. 2:367-390, 1986; Bonn
erot, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:6795-6799, 1987; Galileo, et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:458-462, 1990を参照。
【0068】 細胞中にRad51阻害剤を導入するために利用し得る多様な技術がある。こ
の技術は、阻害剤が、意図する宿主の細胞でインビトロまたはインビボの培養細
胞に移入されるかどうかによって変化する。インビトロでの哺乳類細胞中への阻
害剤の移入に適当な技術には、リポソーム、エレクトロポーレーション、マイク
ロインジェクション、細胞融合、DEAE-デキストリン、リン酸カルシウム沈
殿方法などが含まれる。現在好ましいインビボ移入技術は、ウイルスによる (通
常はレトロウイルス)ベクターおよびウイルスコートタンパク質-リポソーム介在
トランスフェクション(Dzau et al., Trends in Biotechnology 11:205-210 (19
93))を含む。特定のまたは他のリポソーム、修飾エレクトロポーレーション、化
学処置またはピエゾ(Piezo)注入技術が特に好ましい。
【0069】 該阻害性薬剤は、経口的、全身的、局所的、経腸的、例えば、皮下、腹膜内、
血管内などの種々の方法で投与し得る。ひとつの実施態様において、該阻害剤は
、手術の操作中に腫瘍部分 (または腫瘍除去) に適用する。導入方法によって、
該化合物は多様に製剤し得る。製剤中の治療上活性な化合物の濃度は、約0.1
〜100重量%の範囲であり得る。一般的に、治療上必要な量を用い、例えば、
細胞性増殖の阻害に達し、放射線治療または化学的治療増感またはアポトーシス
を誘発するのに使用する。
【0070】 Rad51阻害性分子は、医薬上または生理学上許容し得る担体ビヒクルとの
混合物で組み合わせ得る。医薬製剤は、所望により、凍結乾燥化製剤または水溶
液の形態にある生理学的に許容し得る担体、賦形剤または安定化剤 (Remington'
s Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980))と、所望の純
度を有する活性成分とを混合して貯蔵用に調製する。許容し得る担体、賦形剤ま
たは安定化剤は、患者に対して用いる用量および濃度では無毒性であり、緩衝液
、例えばリン酸、クエン酸および他の有機酸;抗酸化剤、例えばアスコルビン;
低分子量(約10残基以下)のポリペプチド;タンパク質、例えば、血清アルブミ
ン、ゼラチンまたはイムノグロブリン;親水性ポリマー、例えばポリビニルピロ
リドン;アミノ酸、例えばグリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニンま
たはリジン;単糖、二糖およびグルコース、マンノースまたはデキストリンを含
むその他の炭化水素;キレート剤、例えばEDTA; 糖アルコール、例えばマン
ニトールまたはソルビトール;塩形成対イオン、例えばナトリウム;および/ま
たは非イオン性海面活性剤、例えばTween、PluronicsまたはPEGを包含する
【0071】 該医薬組成物は、多様な形態、例えば、顆粒剤、エーロゾル、錠剤、丸薬、座
剤、カプセル、懸濁剤、軟膏、ローションおよびその他の形態で調製し得る。医
薬グレードの有機または無機担体および/または希釈剤は、治療上有効な化合物
を含む組成物を構成するために使用し得る経口または経腸用に適当である。当業
者に既知の希釈剤は、水性媒体、植物および動物の油および脂肪を包含する。安
定化剤、湿潤化および乳化剤、浸透圧を変えるための塩類または十分なpH値を
保障するための緩衝液および皮膚浸透上昇剤を、補助剤として使用し得る。
【0072】 ある状況下では、標的細胞を標的とする薬剤と阻害剤、例えば、細胞表面膜タ
ンパク質または標的細胞に対して特異的な抗体、標的細胞上の受容体に対するリ
ガンドなどを準備することが望まれる。リポソームを用いる場合、エンドサイト
ーシスと関連した細胞表面の膜タンパク質に結合するタンパク質は、標的化およ
び/または取込みを利用するために使用し得る。例えば、キャップシドタンパク
質または特定の細胞型に対する回帰線的その断片、循環中のインターナリゼーシ
ョンを進行するタンパク質に対する抗体、細胞内局在化を標的とし、細胞内の半
減期を上げるタンパク質である。受容体介在エンドサイトーシスの技術は、例え
ば、Wu et al., J. Biol. Chem. 262:4429-4432 (1987); and Wagner et al., P
roc. Natl. Acad. Sci. USA 87:3410-3414 (1990)らによって述べられている。
【0073】 本発明の医薬組成物に関する用量および所望の薬剤濃度は、目的とする特定の
使用によって変化する。適切な用量または投与経路の決定は、一般的な医師によ
く知られている。動物実験は、ヒト治療に対する有効用量の測定について信頼性
のある指針を提供する。種間の有効用量のスケーリングは、Mordenti, J. and C
happell, W. "The use of interspecies scaling in toxicokinetics" In Toxic
okinetics and New Drug Development, Yacobi et al., Eds., Pergamon Press,
New York pp. 42-96 (1989)によって提案されている原則に従って行い得る。
【0074】 好ましい実施態様において、該方法は、Rad51阻害剤の阻害効果を同定す
ることを含む。例えば、二重鎖開裂修復、相同組替えに対する効果の測定、電離
照射に対する感受性、クラススイッチ組替え、細胞性阻害、アポトーシスの誘発
などである。アッセイは、Park, J. Biol. Chem. 270(26):15467 (1995) and Li
et al., PNAS USA 93:10222 (1996), Shinohara et al., supra, (1992)(出典
明示により本明細書の一部とする)に記載されている。さらに、アッセイについ
ては実施例で下記に説明する。
【0075】 本明細書中で提供する実施態様において、本発明は、細胞増殖阻害を必要とす
る疾病状態を処置する方法を提供する。好ましい実施態様において、疾病状態は
、本明細書中に記載したRad51発現、Rad51の翻訳または生物学的活性
の少なくとも1つの阻害を必要とする。当業者に既知のように、疾病状態とは、
個体が疾病しているか、疾病を進行させるリスクのどちらかを意味する。
【0076】 本発明で提供される方法と組成物により治療し得る病気とは、過剰増殖の疾病
を包含するが、これらに限定されるものではない。より詳しくは、本方法は、限
定されるものではないが、癌(さらに以下で検討)、早期老化、自己免疫疾患、
関節炎、組織片移植拒絶反応、炎症性腸疾患、医療処置(外科手術、血管形成術
などを含むが、これらに限定されるものではない)後に誘発される増殖などの治
療に使用し得る。このように、ひとつの実施態様において、本明細書記載の発明
はこれら疾病のいずれか一つに罹患しているか、または罹患しそうな細胞または
個体に適用することを包含する。
【0077】 本発明にて提供される組成物および方法は、特に、癌、例えば、皮膚、***、
脳などの充実性腫瘍、子宮頚部癌、膵臓癌、睾丸癌などの治療に有用である。よ
り詳しくは、本発明の組成物と方法により治療し得る癌は以下のとおりであるが
、これらに限定されるものではない: 心臓:肉腫(血管肉腫、線維肉腫、横紋筋肉腫、脂肪肉腫)、粘液腫、横紋筋
腫、線維腫、脂肪腫および奇形腫; 肺臓:気管支原性癌(偏平上皮細胞、未分化小細胞、未分化巨細胞、腺癌)、
肺胞(気管支原性)癌、気管支腺腫、肉腫、リンパ腫、軟骨腫様過誤腫、中皮腫
; 胃腸:食道(偏平上皮細胞癌、腺癌、平滑筋肉腫、リンパ腫)、胃(癌、リン
パ腫、平滑筋肉腫)、膵臓(管腺癌、膵島細胞腫、グルカゴノーマ、ガストリノ
ーマ、カルチノイド腫瘍、VIP腺腫)、小腸(腺癌、リンパ腫、カルチノイド
腫瘍、カポジ肉腫、平滑筋腫、血管腫、脂肪腫、神経繊維腫、線維腫)、大腸(
腺癌、管状腺癌、絨毛腺癌、過誤腫、平滑筋腫); 生殖泌尿器:腎臓(腺癌、ウイルムス腫瘍[腎芽細胞腫]、リンパ腫、白血病
)、膀胱および尿道(偏平上皮細胞癌、移行型白血球癌、腺癌)、前立腺(腺癌
、肉腫)、睾丸(精上皮腫、奇形腫、胚癌、奇形癌、絨毛癌、肉腫、腸細胞癌、
線維腫、線維腺腫、腺腫様腫瘍、脂肪腫);
【0078】 肝臓:肝臓癌(肝細胞癌)、肝内胆管癌、肝芽腫、血管肉腫、肝細胞腺腫、血
管腫; 骨:骨原発性肉腫(骨肉腫)、線維肉腫、悪性線維性組織球腫、軟骨肉腫、ユ
ーイング肉腫、悪性リンパ腫(細網細胞肉腫)、多発性骨髄腫、悪性巨細胞腫脊
索腫、骨軟骨腫(骨軟骨外骨腫)、良性軟骨腫、軟骨芽腫、軟骨粘液線維腫、類
骨骨腫および巨細胞腫瘍; 神経系:頭骨(骨腫、血管腫、肉芽腫、黄色腫、変形性骨炎)、髄膜(髄膜腫
、髄膜肉腫、神経膠腫症)、脳(星状細胞腫、髄芽腫、グリオーマ、脳室上衣芽
細胞腫、胚細胞腫[松果体腫]、多形性グリア芽細胞腫、希突起グリオーマ、神
経鞘腫、網膜芽腫、先天性腫瘍)、脊髄神経線維腫、髄膜腫、グリオーマ、肉腫
); 婦人科:子宮(子宮内膜癌)、頚管(子宮頚管癌、前腫瘍頚管形成異常)、卵
巣(卵巣癌[漿液嚢胞癌、ムチン嚢胞癌、未分類癌]、顆粒膜−卵胞膜細胞腫瘍
、セルトリ−ライジッヒ細胞腫瘍、未分化胚細胞腫、悪性奇形腫)、陰門(偏平
上皮細胞癌、上皮内癌、腺癌、線維肉腫、メラノーマ)、膣(澄明細胞癌、偏平
上皮細胞癌、ブドウ状肉腫[胚横紋筋肉腫]、ファロピオ管(癌); 血液系:血液(骨髄性白血病[急性および慢性]、急性リンパ芽球白血病、慢
性リンパ球白血病、骨髄増殖疾患、多発性骨髄腫、骨髄異形成症候群)、ホジキ
ン病、非ホジキンリンパ腫[悪性リンパ腫]; 皮膚:悪性メラノーマ、基底細胞癌、偏平上皮細胞癌、カポジ肉腫、奇胎形成
異常母斑、脂肪腫、血管腫、皮膚線維腫、ケロイド、乾癬;および 副腎:神経芽細胞腫。 このように、本明細書に示す用語「癌細胞」は上記に確認した症状のいずれか
に罹患した細胞を包含する。
【0079】 個体すなわち患者は、一般にヒトを対象とするが、当業者も認めるように、患
者は同様に動物であってもよい。従って、他の動物とは、哺乳動物、例えば、げ
っ歯類(マウス、ラット、ハムスターおよびモルモットを包含する)、ネコ、イ
ヌ、ウサギ、畜産動物としてのウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ブタなど、また霊長
類(サル、チンパンジー、オランウータンおよびゴリラを包含する)などであっ
て、これらも患者の定義内に包含される。好適な態様において、個体は細胞増殖
の阻害を必要としている。より好ましくは、個体は癌に罹患しているか、または
細胞過剰増殖の症状にある。
【0080】 本発明により提供される組成物は、前記のように、生理学的に許容し得る担体
と共に宿主に投与することができる。好適な投与方法は、全身投与するか、また
は腫瘍空洞または脳脊髄液(CSF)に直接投与するものである。
【0081】 ひとつの実施態様において、本発明のRad51阻害剤はアルキル化剤、DN
A架橋剤、鎖内および鎖間化合物、シスプラチンおよび関連化合物ならびに放射
線に対する感受性を誘発する。誘発された感受性(増感または過敏性)は、放射
線またはアルキル化剤に対する細胞の耐容性により測定することができる。例え
ば、測定し得る感受性すなわち毒性による感受性は、少なくとも20%上昇した
とき、より好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも60%、よ
り好ましくは少なくとも80%、そして最も好ましくは100%ないし200%
またはそれ以上に上昇したときに生じる。
【0082】 本発明の実施態様において、本発明により提供されるRad51阻害剤を投与
することを含む方法は、さらにアルキル化剤の投与または放射線の照射を含む。
本適用の目的において、電離性放射線という用語は、放射線のすべての形状を意
味するものとし、これらに限定されるものではないが、アルファ、ベータおよび
ガンマ線および紫外線を包含し、細胞またはウイルスの遺伝子物質を直接または
間接的に損傷し得るものである。照射処置という用語は、対象のサンプルを電離
性放射線に暴露することを意味し、放射線感受性という用語は、細胞または個体
が緩和なまたは医学的に受容可能な(すなわち、非致死性の診断または治療線量
)電離性放射線に暴露された後に、異常な不利な結果を示すものをいう。アルキ
ル化剤とはBCNUおよびCCNUを包含する。さらに、放射増感剤(例えば、
キサンチンおよびカフェインを含むキサンチン誘発体)をRad51阻害剤の適
用前後に用い得る。
【0083】 本発明の一実施態様において、本発明により提供されるRad51阻害剤は、
細胞の増殖阻害を必要とする病気の個体の生存時間を延長するために投与する。
好適な態様において、個体はさらに放射線照射またはアルキル化剤の投与を受け
る。
【0084】 一般的に、結合部位はRad51の断片と阻害剤を併用して同定する。ひとつ
の実施態様において、断片は、アミノ酸125から220の間である。ひとつの
実施態様において、Rad51の125−220は、5−25アミノ酸の断片に
断片化し、ついで別々またはランダム組換において試験して、標準的な結合技術
によって結合部位を決定する。
【0085】 以下の実施例により、上記発明に使用する方法をより詳細に説明し、同時に、
本発明の様々な態様を実施するために企図される最良の形態を明らかにする。理
解すべきことは、これらの実施例が本発明の真の範囲を決して限定するものでは
なく、むしろ説明を目的として提供されるということである。本明細書に引用し
た文献はすべてその全文を出典明示により本明細書の一部とする。
【0086】 実施例1:Rad51をヒト膵臓腺癌で過剰発現させる 単層と比較して球状として培養した腫瘍細胞におけるヒトRad51タンパク
質の発現レベルを分析する。ヒト膵臓癌細胞系の3D増殖を同じ細胞系の核培養
で行う。Rad51の同様の蓄積がヒト膵臓癌細胞のSCIDマウスへの異所性
移植後に誘発される。膵臓癌の悪性表現型に関するこの所見の臨床的意味が、野
生型Rad51も高レベルでヒト膵臓癌にインシトゥで蓄積することから強調さ
れる。機能的分析によると、rad51遺伝子の5'調節性領域が準備の整った
遺伝子由来のTATAなしでGCに富むエレメントを含み、Rad51の過剰発
現がDNA二本鎖開裂の誘発後に細胞生存を高める。
【0087】 材料および方法 細胞培養 ヒト膵臓癌細胞系818−4、Colo−357、SW−850、QUIP−
1、BXPC−3、Capan−1、HPAF、PancTU−II、PT45−
P1、Panc89(Kalthoff, H., et al., Oncogene 8:289-298 (1993))、
UiRad51、UiLacZを、湿潤インキュベーターに37℃で5%二酸化
炭素および95%空気で10%胎児ウシ血清(PAA, Colbe, Germany) 補充DM
EM中に保持した。ハイブリドーマ細胞系1G8を(Buchhop, S., et al., Hyb
ridoma 15:205-210 (1996))記載のように成育した。抗体の産生のためにミニP
ERMバイオリアクター(Heraeus, Osterode, Germany) を販売者の指示どおり
使用した。エクジソン同族ムリステロンAおよびポナステロンA、それぞれ(in
vitrogen) を1mMで絶対エタノールに溶解し最終濃度1μMで用いて、異所性
Rad51(UiRad51)またはβ−ガラクトシダーゼ(UiLacZ)の
発現を誘発した。非誘発対照に同量のエタノールを補充した。UV処理のために
、培地を除去し、細胞に1秒間、312nmバルブを備えたTFL−20Mトラ
ンスイルミネーター(Biometra, Goettingen, Germany) で照射した。生物学的
目盛り検定によると、これは約270J/mに相当する。細胞を新鮮な培地で
成育せしめ、非照射対照とした。カリケラミシンγ(Wyeth-Ayers reseach, P
earl River, NY, USA) を絶対エタノールに100μMで溶かし、−80℃で保
存した。化学的感受性を調べるために、細胞をカリケラミシンγの増加する濃
度で16時間処理し、37℃の標準状態で72時間で回復せしめ、クリスタルバ
イオレットで染色した。
【0088】 抗体 ハイブリドーマ細胞系1G8を前に記載されているように(Buchhop, S., et
al., Hybridoma 15:205-210 (1996))単離した。モノクローナル抗体1G8はR
ad51タンパク質を特異的に認識する。J. Gerdes 教授(Forschungszentrum
Borstel, Germany)から好意的に増殖マーカータンパク質KI−67に対するモ
ノクローナル抗体MIB−1の提供を受けた。モノクローナル抗p53は Diano
va, Hamburg, Germany の提供による。Roche Biochemicals, Mannheim, Germany
がポリクローナルヒツジ抗p53血清を提供した。HRP結合ヤギ抗マウスI
gG (Amersham Buchler KG, Braunschweig, Germany) およびHRP結合ロバ抗
ヒツジIgG (SigmaAldrich Chemie, Steinheim, Germany) を第2抗体として
使用した。
【0089】 免疫組織化学 免疫組織化学的染色のために、膵臓管状腺腫患者からの41の外科的切除標本
(38ホイップル標本および3左膵臓切除)をWHO (Kloppel, G., et al., H
istological typing of tumours of the exocrine pancreas. Second edition.
WHO International histological classification of tumours, Springer Ver
lag, Berlin ( 1996)) の評価基準にしたがって分類した。患者の平均年齢は5
9.7歳(45−75)であった。腫瘍段階はpT2(n=6)、pT3(n=
29)、pT4(n=6)であった。組織学的に、6例が等級1、24例が等級
2、11例が等級3であった。標本を中性緩衝ホルマリン(4%)で固定し、パ
ラフィン中に固床化した。連続する5pm厚の切片をスライドガラス上に置き、
キシレンで脱ワックスし、アルコールに通し、リン酸緩衝液(PBS)で洗った
。抗原の繰り返し処理として切片をクエン酸緩衝液(100mMクエン酸ナトリ
ウム、pH7.2)に浸し、加圧クッカー中で圧をかけて3分間煮沸した。この
処理につづいて、内因性ペルオキシダーゼ活性を、0.3%過酸化水素PBS中
での10分間インキュベーションによりブロックした。切片を種々の抗体ととも
に1時間室温で湿潤箱中でインキュベートした。PBSで洗った後、ビオチン化
抗マウス抗体(Vector Laboratories Inc., Burlingame, USA) を30分間室温
で加えた。PBSで洗った後、切片をABCコンプレックス(Vector Laborator
ies Inc.) とともにインキュベートし、次いでペルオキシダーゼの基質としてD
AB(ジアミノベンジディン4塩酸、Vector Laboratories Inc.)を用いて染色
した。対染色に Mayers ヘマルム (Merck, Darmstasdt, Germany)を使用した。
【0090】 ウエステンブロット法 培養細胞を氷冷PBSで洗った。ついで、細胞タンパク質をSDS分解緩衝液
(25mM Tris−HCl (pH 6.5)、1% SDS、5% β−メルカプトエタノール、0.1% ブ
ロモフェノール青、5% グリセロール) 中に抽出した。音波破壊および煮沸の後
に、等しい量の全タンパク質(BCAタンパクアッセイにより測定、Pierce, Ro
ckford, USA) を11.5%SDSポリアクリルアミドゲルに入れた。PVDF膜
(Biorad, Munich, Germany) への移行後に、関連タンパク質の検出を上記の抗
体で行った。超シグナル基質系 (Pierce, Rockford, USA) を化学ルミネッセン
ス検出に用いた。
【0091】 NIRCアッセイ 非同位性RNASE解裂アッセイを、誤対合検出キットII (Ambion, Texas, U
SA) の製造者指針にしたがって行った。簡単にいうと、全細胞RNAの培養細胞
の製造に Quiagen (Hilden, Germany) 提供の RNeasy キットを使用した。1チ
ューブ反応 (Life Technologies, Karlsruhe, Germany) 中での逆転写およびP
CRを、下記のPCR反応用の「外プライマー対」を用いて行った。ついでこの
反応のアリコートを表のプライマーを用いて整列PCRにかけた。このプライマ
ーはSP6またはT7プロモーター配列を含む。PCR産物をインビトロでT7
またはSP6RNAポリメラーゼで転写し、それぞれセンスおよびアンチセンス
RNAプローブを作った。センスRNA産物を野生型対照からのアンチセンスと
ハイブリダイズした。また、その逆を行った。ハイブリダイズしたサンプルを、
キットによるRNアーゼとの3回反応で処理した。解裂産物の分析を臭化エチジ
ウム染色アガロースゲル(2%)で、フッ素−S造影系 (Biorad, Munich, Germ
any) を使用して行った。
【0092】 Rad51変異分析のために、下記のプライマーをRad51コード領域のヌ
クレオチド1から1020の増幅に使用した。 外 5'−プライマー : ATGGCAATGCAGATGCAGCTTGAAGC、 3'−プライマー : TCAAGTCTTTGGCATCTCCCACTCC; 整列PCRについて: 5'−プライマー:GATAATACGACTCACTATAGGGAAGAAGAAAGCTTTG、3'−プライマー:T
CATTTAGGTGACACTATAGGAAGACAGGGAGAGTC
【0093】 −232から1289の領域を増幅するために、下記のプライマーを使用した。 外 5'−プライマー:CCGCGCGCAGCGGCCAGAGACCG、 3'−プライマー:GTCAAAGATACTTCATACCCCTCC; ヌクレオチドの−190から703の整列PCRについて: 5'−プライマー:GATAATACGACTCACTATAGGGCGCTTCCCGAGGC、 3'−プライマー:TCATTTAGGTGACACTATAGGACCCGAGTAGTCTGTTC
【0094】 346から1123の整列PCRについて: 5'−プライマー:GATAATACGACTCACTATAGGGAATTGAGACTGGAT、 3'−プライマー:TCATTTAGGTGACACTATAGGAATAAACATTTTAGATC、 Rad51配列に下線を引いてある。
【0095】 ゲノムrad51クローンの単離および特性解明 ヒトゲノムPACライブラリィ (RPCI1,35 Human PAC Library No.: 704, Pie
ter de Jong, Rosewell Park Cancer Institute) はドイツヒトゲノム計画の資
源センター/主要データーベース (Berlin, Germany)から好意的に提供を受け
た。このライブラリィのスクリーニングをヒトゲノムDNAから増幅されたラン
ダム標識PCR断片でrad51特異的プライマー 5'−ATGGCAATGCAGATGCAGCTT
GAAGC−3' および 5'−TGGCTTCACTAATTCCCTTA−3' を用いて行った。PCAクロ
ーン RPCIP704I24767 を同定したところrad51配列を含有していた。単離し
たクローンを制限酵素 PstI、HindIII、EcoRI/EcoRVで断片化し、pBluescript S
K ベクター (Stratagene, Amsterdam, Netherlands) 中にサブクローンした。標
的遺伝子断片について陽性のクローンをハイボンド−C ニトロセルロース膜 (A
mersham Pharmacia Biotech, Freiburg, Germany) で取りだし、ヒトrad51
cDNA配列 (DDBI accession no. D14134; Yoshimura, Y., et al., Nucl. Ac
ids. Res. 21:1665 (1993)) に及ぶオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーシ
ョンにより同定した。陽性サブクローンからのDNAを、Qiagen DNA 精製キッ
ト (Qiagen, Hilden, Germany) で抽出し、MWG 自動シクエンサー (LI−COR LI
−4200 system, MWG AG Biotech, Munich, Germany) で配列決定した。推測プロ
モーターおよびエキソンの可能性ある転写因子結合部位上流の分析にプログラム
・プロモーター・スキャンII (Prestridge, 1995) を用いた。イントロン−エキ
ソン接合の測定を神経ネットワークによるスプライス部位推定 (NNSPLICE0.9; R
eese, M.G., et al., J. Comp. Biol. 4:311-323 (1997)) により行った。
【0096】 結果 球状体として培養されたヒト膵臓癌細胞系におけるRad51タンパク質の蓄積 細胞周期の進行においてRad51タンパク質レベルの小さい変異のみが起き
る (Yamamoto, A., et al., Mol. Gene. Genet. 251:1-12 (1996); Chen, F., e
t al., Mutat. Res. 384:205-211 (1997))。 ヒト線維芽細胞の不死化はRad
51mRNA発現レベルの3ないし4倍の増加を伴う (Xia, S.J., et al., Mo
l. Cell Biol. 17:7151-7158 (1997))。 しかし、単一の腫瘍実体から誘導され
た種々のヒト腫瘍細胞系におけるRad51タンパク質レベルについては記載さ
れていない。したがって、まず、よく特徴解明されているヒト膵臓癌細胞系のパ
ネル (818-4, Colo-357, SW-850, QCP-1, BXPC-3, Capan-1, HPAF, Panc-TU-I,
Panc TU-II, PT 45-P1, Panc 89; (Kalthoff, H., et al., Oncogene 8:289-298
(1993)) のRad51タンパク質量を免疫細胞化学法およびウエステンブロッ
ト法で比較した。図1に、818−4およびBXPC3細胞におけるRad51
タンパク質およびp53の染色強度およびサブ細胞位置付けを比較して示す。両
細胞系でRad51ポリペプチドの核染色は818−4細胞におけるp53のシ
グナル強度に類似して弱かった。一方、過剰発現変異p53について非常に強い
シグナルをBXPC−3で認めた。低倍率の検査では、これら細胞系の個々の細
胞間に両ポリペプチドの染色強度に僅かな相違しか認めなかった。染色強度の相
違がRad51およびp53の定量的相違を反映していることを確かめるために
、タンパク質レベルをウエステンブロット法で調べた(図1B)。この試験にお
いて、50μgの全タンパク質抽出物を各レーンに用いた。全タンパク質抽出物
のBXPC−3における変異p53量を各レーンに用いた。BXPC−3におけ
る変異p53量が818−4におけるp53に比して少なくとも10倍の率で増
加する。Rad51では、このような2細胞系における相違がなかった。免疫細
胞化学法により観測された染色強度は細胞におけるRad51およびp53タン
パク質の量と相関する。さらに、試験したすべての細胞系間でRad51に大き
い相違を認めなかった(データを示さず)。これらの結果からすると、膵臓癌細
胞系は非常に低いレベルのRad51タンパク質を表し、免疫細胞化学法でほと
んど検出できず、これらの細胞における野生型p53に匹敵しない。
【0097】 3D増殖がRad51の発現に影響を及ぼすがどうかを調べるために、818
−4およびPancTU1細胞を球状として成育せしめた。図2Aは、Rad5
1が腫瘍細胞核のサブ集団において単層培養基に比して非常に高いレベルで蓄積
することを示す。Rad51を過剰発現する細胞の割合に関する細胞系間の相違
は、PancTU−1について約5−10%、818−4について30%以上で
ある。各々の細胞系におけるRad51過剰発現とp53の遺伝子状態との間に
明らかな相関性はなかった(データは示さず)。単層および球状として成育した
PancTU−1および818−4におけるRad51についてのウエステンブ
ロット法は免疫細胞化学のデータを確認した(図2B)。Rad51に反し、p
53の発現は細胞培養条件による影響を受けない(データは示さず)。ウエステ
ンブロット法による定量では、単層と球状の間にRad51について約5倍の差
異がある。Rad51が818−4細胞の20%でしか過剰発現されないことか
ら、過剰発現球状細胞におけるRad51レベルが単層に比して25倍増加する
といえる。
【0098】 SCIDマウスへの正常位移植後のPancTU−I細胞におけるRad51の
蓄積 これらの結果の生物学的意味をさらに明らかにし、球状細胞におけるRad5
1の蓄積がインビボ条件でも生じるかどうかを調べるために、Rad51発現を
正常位外来移植モデルで調べた。10PancTU−IをSCIDマウスの膵
臓に接種した。接種21日後にマウスを殺した。PancTU−I腫瘍を固定し
、パラフィンで固床化し、免疫組織化学法のために準備した。パラフィン固床化
が試験結果に影響するのを除外するために、単層として成育したPancTU−
I細胞を砕いた後に遠心分離で採取し、固定化、パラフィン固床化、組織化学的
分析に関して同じ技術条件で行った。高レベルのRad51タンパク質発現をP
ancTU−I腫瘍でのみ検出したが(図3、パネルB)、単層として成育した
細胞では検出しなかった(図3、パネルA)。これらのデータによると、Rad
51の高レベル発現はインビトロおよびインビボでの3次元ネットワークとして
成育した腫瘍細胞の独特の特性を表す。
【0099】 ヒト膵臓腺腫における野生型Rad51タンパク質の過剰発現 これらの結果をさらに確認するために、Rad51発現をヒト膵臓腺腫のパラ
フィン固床化標本で調べた。図3のパネルCに示すように、Rad51タンパク
質が腫瘍細胞核おいて高レベルで蓄積する。Rad51の過剰発現は腫瘍細胞に
限定され、周りの組織の核では認められなかった。同じ染色条件で、Ki67の
ような核抗原およびp53も腫瘍細胞集団中に容易に検出できた。腫瘍標本にお
けるRad51とp53の発現間に明らかな相関があった(データは示さず)。
強度の染色はRad51に高い特異性がある。抗体が認識するエピトープに対応
するペプチド (Buchhop, S., et al., Hybridoma. 15:205-210 (1996)) ととも
に抗Rad51モノクローナル1G8を前インキュベートすると、染色反応を完
全にブロックするからである(図4)。Rad51陽性腫瘍細胞の割合は種々の
標本間で5%からほぼ50%であった。5%以上の腫瘍細胞核が球状または外来
移植体と同じ強さに染色されたときに、腫瘍標本を陽性とした。この判定基準に
よると、41膵臓腺腫標本のうち27(66%)がRad51タンパク質を高レ
ベルで発現した。
【0100】 Rad51タンパク質の過剰発現はRad51コード配列における変異の結果で
はない この試験で用いた13膵臓癌細胞系および12腫瘍標本をRad51コード配
列における変異について調べた。高度の感受性で特異的な非同位体RNアーゼ解
裂アッセイ(NIRCA)を変異スクリーニングに使用した。NIRCAは、野
生型と変異型mRNA間の交差ハイブリダイゼーション後に誘導された二本鎖R
NA分子中の単一誤対合をRNASE解裂により検出する。mRNAはPT−P
CRにより増幅されたcDNAのインビトロ転写によりつくられる。p53コー
ド配列における変異のスクリーニングについての市販アッセイ系を用いて、既知
の点変異 (Kalthoff, H., et al., Oncogene 8:289-298 (1993)) を、この試験
で使用するヒト膵臓癌細胞系において確実に検出した。Rad51変異検出につ
いてのアッセイの機能性を確認するために、インビトロ変異形成によりつくられ
たRad51点変異体に相当するmRNAを野生型Rad51転写体とハイブリ
ダイズさせた。試験結果を図5に示す。ハイブリダイズされたセンスおよびアン
チセンス野生型Rad51mRNAのRNASE消化後に減成は起きなかった(
陰性対照)。他方、野生型と変異型のRad51mRNA間の交差ハイブリダイ
ゼーションでRNASE消化後の明白で特異的な解裂パターンが生じた(陽性対
照)。これらの対照からして、このアッセイをRad51コード配列における変
異の特異的検出に適用できる。13の異なる膵臓癌細胞系および12の膵臓腺腫
標本をNIRCA使用でRad51変異についてスクリーンしたが、変異を認め
なかった。このデータに基づくと、ヒト膵臓腫瘍細胞系および腫瘍標本の球状物
における過剰発現Rad51タンパク質は野生型Rad51タンパク質を表すと
いえる。
【0101】 Rad51の過剰発現はDNA二本鎖開裂に対する耐性を付与する 細胞中のRad51量の調節についての生物学的結果を容易に監視できるモデ
ルシステムをつくるために、ヒト骨肉腫細胞系U−2OSを親細胞系として使用
し、Rad51を誘発的に発現するクローンUiRad51を確立した。対照と
して、クローンUiRad51をつくる誘発性大腸菌β−ガラクトシダーゼを開
発した。これらの細胞をムリステロンAまたはポナステロンAで処理すると、昆
虫ステロイドホルモン、エクジソンの同族体が夫々の異所性タンパク質の発現を
誘発する (Miska, et al.、投稿中)。すべての細胞クローンが野生型p53を
発現し、このものは蓄積して活性となり、DNA損傷に応答して細胞周期の停止
を誘発する。このシステムを使用して、Rad51過剰発現とDNA二本鎖開裂
に対する細胞応答との関連を解明した。Rad51の過剰発現がp53レベルに
影響するかどうかを調べるために、UiRad51およびUiLacZについて
誘発細胞と非誘発細胞とを比較した。ウエステンブロット法での分析によると、
Rad51の誘発およびβ−ガラクトシダーゼはそれぞれ、p53レベルに対す
る作用を有しなかった(図6A)。UiRad51およびUiLacZの両者と
もUV照射に応答してその細胞周期を停止するが、細胞死はなかった(データは
示さず)。
【0102】 Rad51の過剰発現はUV照射によるDNA損傷に応答してp53の蓄積を
妨害しない(図6A)。理論に縛られるわけでないが、Rad51の過剰発現が
UV照射に対する耐性を与えないのは、UV誘発のDNA損傷が切除修復により
明らかに矯正されることに(データは示さず)よると思える。これは意外なこと
でない。一方、相同性組換えはDNA二本鎖開裂(DSB)の修復メカニスムの
ひとつである。Rad51の高レベル発現が細胞の生存のために好適がどうかを
調べるために、なんらの調節物なしにDSBを誘発するカリケアミシンγ1を用
いた。UiRad51細胞を16時間、種々の濃度の薬物で処理し、72時間の
回収後に細胞を固定した。非誘発と誘発(カリケアミシンγ1処理のない)の対
照の細胞数の相違は、Rad51の過剰発現がGおよびG/Mにおける一時
的な細胞周期の停止を誘発すること (Miska, et al.、投稿中)に起因し得る。
大きい細胞死がカリケアミシンγ1の濃度増加にしたがっておきる(図6B)。
しかし、Rad51の過剰発現は、元のレベルでの発現細胞に比して生存割合を
有意に強化する。
【0103】 ヒトrad51のプロモーター領域は保管されている遺伝子の特性を示す 最近の証拠によると、Rad51の発現は転写レベルで調節される (Xia, et
al., Mol. Cell Biol., 17:7151-7158 (1997); Ohnishi, et al., Biochem. Bi
ophys. Res. Commun. 245:319-324 (1998)) 。このことからして、ヒトrad5
1遺伝子の5−調節性領域を調べるにいたった。この遺伝子の5'−領域の8.1
kbDNA断片の配列決定を行なった (GenBank accession number: AF203691)
。5'−UTRが第1エキソンを含み、3.3kbヌクレオチド配列が第1イント
ロンを含む。翻訳開始コドンは第2エキソンの開始直近に位置する。推定調節性
領域はATGの5.4kb上流にある。この領域のヌクレオチド配列の分析は、
RNAポリメラーゼII仲介転写に関与することが知られている共通配列を提示す
る。AP−2、SpI、Est−1、c−Mycについての結合モチーフを同定
した。TATA様またはイニシエーター・エレメント配列は認めなかった(図7
)。このデータは、ヒトrad51遺伝子がTATAのないGCに富む保管遺伝
子ファミリーに属することを示す。
【0104】 膵臓腺腫は化学物および放射耐性の腫瘍の典型と考えられている。われわれの
研究では、試験したすべての膵臓癌細胞系でのRad51の弱い発現のみを、細
胞が単層として成長したときに、認めた。このデータは、単層細胞系におけるR
ad51発現についての以前の発表 (Yamamoto et al., Oral. Oncol. 34:524-5
28 (1996); Chen et al., Mutat. Res. 384:205-211b (1997); Xia et al., Mo
l. Cell Biol. 17:7151-7158 (1997)) を確認する。腫瘍細胞をSCIDマウス
において球状物または外移植体として成長さすと、異なる結果となる。この条件
では、Rad51タンパク質は細胞のサブ集団の核に高レベルで蓄積する。さら
に、ヒト膵臓腺腫の標本における腫瘍もRad51過剰発現を示す。コード配列
においてなんらの変異も検出しなかったので、過剰発現のタンパク質が野生型R
ad51を表示していると断言できる。要約すると、われわれのデータはRad
51に、ヒト癌において過剰発現されたDNA修復関連遺伝子をもたらす。さら
に、球状物または外移植体のような3D系はヒト膵臓癌におけるRad51の発
現状態を確実に反映している。
【0105】 球状物のウエステンブロット法分析によると、単層培養細胞系に比して約5倍
増加していた。細胞の約20%のみがRad51を過剰発現することを考慮する
と、このサブ集団でのレベルは少なくとも25の係数で上昇していることになる
【0106】 癌細胞は野生型よりも変異型のp53を高レベルで顕著に発現するが、Rad
51タンパク質の過剰発現はコード領域での変化に関係しない。rad51発現
の上方調節は主要なヒト線維芽細胞の不死化での転写レベルについて報告されて
いる (Xia et al., Mol. Cell Biol. 17:7151-7158 (1997)。5−調節性領域に
ついてのわれわれの分析からすると、rad51遺伝子は、保管遺伝子からの既
知のTATAなしGCに富むプロモーターを含有するようである。球状物培養の
内部細胞層に共通の酸素不足などの栄養欠失はRad51過剰発現を開始すると
思えない(データは示さず)。
【0107】 実施例2:乳癌はRad51の過剰発現を伴う 哺乳類の侵襲性管癌腫の腫瘍標本における野生型Rad51タンパク質の過剰
発現について記載する。百以上の腫瘍標本の統計学的分析によると、Rad51
過剰発現は腫瘍の等級に有意に相関する。このデータは、哺乳類の侵襲性管癌腫
の診断のためのマーカーとしてRad51過剰発現を定性化する。分化していな
い腫瘍におけるBRCA1タンパク質の下方調節に加えて、Rad51の過剰発
現が散在性乳癌の病因に関与していることを示す。
【0108】 患者、材料、方法 患者 試験の実施に、散在性侵襲性管乳癌腫がある107人の女性患者(平均年齢:
58才)からのパラフィン固床化腫瘍標本を使用した。腫瘍の大きさは平均26
mm。TNM分類で36例がカテゴリーT1、44例がT2、6例がT3、19
例がT4であった。48例で腋窩リンパ結節転移を検出しなかったが、49例が
結節陽性であった。2患者のT分類および10患者の結節状態は不明であった。
すべての腫瘍標本を1人の病理学者(S.K)が Elston and Ellis 等級つけ判
定基準 (Elston, C.W. and Ellis, I.O., Histopathology 19:403-410 (1991))
にしたがって再検した。癌腫の28がG1、49がG2、30がG3とされた。
ホルモン受容体状態を調べるために、各パラフィン固床化腫瘍サンプルの連続切
片の免疫染色にエストロゲン受容体(クローン1D5)およびプロゲステロン受
容体(クローン1A6:DAKO, Hamburg, Germany) に対するモノクローナル抗体
を使用した。0から12の免疫反応スコアーを Remmele and Stegner (Remmele,
W. and Stegner, H.E., Pathologe 8:138-140 (1987)) にしたがい計算した。
【0109】 抗体 パラフィン固床化組織においてRad51タンパク質を特異的に認識するマウ
スのモノクローナル抗体1G8を、以前の報告 (Buchhop, S., et al., Hybrido
ma 15:205-210 (1996); Maacke et al., 投稿中)) のように単離した。増殖マー
カーKi67抗原に対するモノクローナル抗体MIB−1は J. Gerdes 教授 (F
orschungszentrum Borstel, Germany) から好意的に提供を受けた。モノクロー
ナル抗p53抗体DO−1は Dianova (Hamburg, Germany) から、BRCA1に
対するモノクローナル抗体AB−1(MS110 (Wilson, C.A., et al., Nat. Genet
. 21:236-240 (1999)) は Calbiochem (Schwalbach, Germany) から購入した。
【0110】 免疫組織化学 組織切片を中性緩衝ホルマリン(4%)で固定し、パラフィン中に固床化した
。連続する4μm厚の切片をキシレンで脱ワックスし、アルコールを通し、リン
酸緩衝液(PBS)で洗った。抗原の繰り返し処理の改善のために、切片をクエ
ン酸緩衝液(100mMクエン酸ナトリウム、pH7.2)に浸し、加圧クッカ
ー中で圧をかけて3分間煮沸した。内因性ペルオキシダーゼ活性を、3.5%過
酸化水素PBS中での5分間インキュベーションによりブロックした。細胞を T
riton-X 100 で5分間透過した後、標本をウマ血清中で、ついでアビジンおよび
ビオチン(Vector Laboratories Inc., Burlingame, USA) でブロックした。切
片を種々の抗体とともに1時間室温で湿潤室でインキュベートした。PBSで洗
った後、ビオチン化抗マウス抗体(Vector Laboratories Inc., Burlingame, US
A)を30分間室温で加えた。切片をABCコンプレックス(Vector Laboratorie
s Inc.) とともにインキュベートし、次いでペルオキシダーゼの基質としてDA
B(ジアミノベンジディン4塩酸、Vector Laboratories Inc.)を用いて染色し
た。対染色に Mayers ヘマルム (Merck, Darmstasdt, Germany)を使用した。B
RCA1についてこの染色プロトコールを Wilson et al. (Wilson, C.A., et a
l., Nat. Genet. 21:236-240 (1999)) にしたがって改変した。この改変法に使
用する抗原取りだし液を DAKO, (Hamburg, Germany) から購入した。抗体のイン
キュベーションを一夜4℃で行った。
【0111】 影像分析 染色された標本を Olympus BX40 顕微鏡 (Olympus Optical CO. GmbH, Hambur
g, Germany) で調べた。影像の数値化に AnalysisPro 2.10.200 ソフトウエアー
(SIS Software GmbH, Muenster, Germany) を用いた。Rad51、p53、K
i67−抗原について、陽性染色細胞インデックス (PCI; 10) を PiClick 影像
分析 (S. Opitz, 未公表) で定量化した。スライド当り1000の代表的腫瘍を
分析し、独立の2人の観察者がPICを評価した。
【0112】 BRCA1の検査に、Wilson et al. (Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 2
1:236-240 (1999)) によりつくられた評価基準に基づくスコアーシステムを使用
した。最初に最も強い染色の領域を低倍率で調べた。ついで、BRCA1染色強
度の分類に次の評価基準を用いた。(0): BRCA1特異的染色なし (メイヤー
ヘマルム対染色による青色核); (1): 10%以上の腫瘍細胞核が弱いBRCA1
染色 (灰色) を表す; (2): 10%以上の褐色腫瘍細胞核を有する明白なBRC
A1染色 ; (3) : 10%以上の腫瘍細胞核の強い褐色染色。
【0113】 統計分析 SPSSヴァージョン8ソフトウエアーを統計分析に使用した。Rad51と
生物学的および病理学的評価基準との関連を Spearman's ランク相関係数 (r3)
で評価した。有意差検定のために異なる群を Kruskal and Wallis によるH検定
で全体的に比較した。対の各群における有意差を Bonferroni's 修正の Mann an
d Whitney's U検定で確認した。
【0114】 NIRCアッセイ 非同位性RNASE解裂アッセイを、誤対合検出キットII (Ambion, Texas, U
SA) の製造者指針にしたがって行った。簡単にいうと、全細胞RNAの培養細胞の
製造に Quiagen (Hilden, Germany) 供給の RNeasy キットを使用した。1チュ
ーブ反応 (Life Technologies, Karlsruhe, Germany) 中での逆転写およびPC
Rを、下記のPCR反応用の「外プライマー対」を用いて行った。ついでこの反
応のアリコートを表のプライマーを用いて整列PCRにかけた。このプライマー
はSP6またはT7プロモーターを含む。PCR産物をインビトロでT7または
SP6RNAポリメラーゼで転写し、それぞれセンスおよびアンチセンスRNA
プローブを作った。センスRNA産物を野生型対照からのアンチセンスとハイブ
リダイズした。また、その逆を行った。ハイブリダイズしたサンプルを、キット
によるRNアーゼとの3回の異なる反応で処理した。解裂産物の分析を臭化エチ
ジウム染色アガロースゲル(2%)で、フッ素−S造影系 (Biorad, Munich, Ge
rmany) を使用して行った。Rad51変異分析のために、下記のプライマーを
Rad51コード領域4の増幅に使用した(Rad51領域に下線)。
【0115】 外プライマー : 5'−プライマー : ATGGCAATGCAGATGCAGCTTGAAGC、 3'−プライマー : TCAAGTCTTTGGCATCTCCCACTCC; 5'−プライマー : CCGCGCGCAGCGGCCAGAGACCG、 3'―プライマー : GTCAAAGATACTTCATACCCCTCC
【0116】 整列 PCR について: 5'−プライマー : GATAATACGACTCACTATAGGGAAGAAGAAAGCTTTG、 3'−プライマー : TCATTTAGGTGACACTATAGGAAGACAGGGAGAGTC、 5'−プライマー : GATAATACGACTCACTATAGGGCGCTTCCCGAGGC; 3'−プライマー:TCATTTAGGTGACACTATAGGACCCGAGTAGTCTGTTC; 5'−プライマー:GATAATACGACTCACTATAGGGAATTGAGACTGGAT、 3'−プライマー:TCATTTAGGTGACACTATAGGAATAAACATTTTAGATC
【0117】 結果 DNA修復経路において、組換え法が働いて遺伝子の安定性を保持し得るが、
制御されないか増加されると、遺伝子の不安定化および悪性形質転換が生じるこ
とがある。Rad51タンパク質の発現が上皮原の悪性度で変化しているかを調
べるために、哺乳類の侵襲性管状癌腫を免疫組織化学法で分析した。その結果に
よると、Rad51は腫瘍細胞核において(図8)、***形成からとられた正常
の***組織(n=6)および線維細胞の乳腺症からの組織(n=10)(示さず
)に比して過剰発現されている。腫瘍細胞をRad51について陽性(暗褐色染
色)または陰性のいずれかに分類できる。このパターンは陽性細胞インデックス
(PCI(10))によるRad51発現の分類を可能にする。最初に分析した
侵襲性管状***癌腫標本の小切片において、Rad51のPCIは0%から68
%の範囲であった。
【0118】 確立している腫瘍評価基準との相関を調べるために、Rad51のPCIを侵
襲性管状乳癌の107標本のパネルで調べた。下記の表1は、確立している腫瘍
評価基準の標本と比較したRad51のPCIについての統計学的分析である。
対応のランク相関係数を図9に示す。Rad51過剰発現と腫瘍等級との間に明
白な相関関係があり、係数 rs=0.535 (Spearman によるランク相関) は統計的に
有意であった (p<0.001) 。さらに、Rad51のPCIは腫瘍のエストロゲン
受容体状態に逆相関した (rs−0.352; p<O.001)。Rad51の過剰発現を、2
つの確立されているマーカータンパク質、腫瘍抑制物質p53および増殖タンパ
ク質Ki67抗原の発現とも比較した。Rad51とp53のPCIには有意の
直接相関がなかったが、Rad51とKi67抗原の発現には高い有意の相関関
係があった (rs=0.563 ; p<O.001)。図8は、腫瘍の等級についてRad51、
p53、Ki67抗原の代表的例を示す。
【0119】 上記の乳癌におけるRad51発現の変化は、Rad51コード配列における
変異の結果ではない。14代表的乳癌サンプルのパネルの分析に、材料および方
法で記載した高感度特異的変異検出の非同位体RNASE解裂アッセイ(NIR
CA)を用いた。Rad51変異を認めなかった(データは示さず)。要約する
と、PCIで分類された侵襲性管状乳癌における組換え因子Rad51過剰発現
は、腫瘍等級付けおよびホルモン受容体状態のような臨床腫瘍評価基準と相関す
る。腫瘍でのRad51がタンパク質の野生型形態を表すから、過剰発現は腫瘍
細胞における後成変化の結果である。
【0120】 最近、後成現象が散在性乳癌におけるBRCA1発現の下方制御に関与すると
いわれている (Yoshikawa, K., et al., clin. Canc. Res. 5:1249-1261 (1999)
; Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-240 (1999); Dobrovic, A. and
Simpfendorfer, D., Canc. Res. 57:3347-3350 (1997); Mancini, D.N., et al.
, Oncogene 16:1161-1169 (1998))。したがって、BRCA1発現の検査を乳癌
標本の集成物について、AB−1(Calbiochem, Schwalbach, Germany)、パラフ
ィン固床組織で最適の結果をもたらすモノクローナル抗BRCA1抗体 (Wilson
, C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-140 (1999)) で行った。Wilsonらと同様
に、われわれは細胞核にのみ限定されたBRCA1染色を認めた。時折の追加的
な細胞質染色が分析した98標本のうち僅か2例であった。Rad51に反して
、BRCA1染色強度における差異は弱い褐色から黒褐色の範囲にあり微妙であ
った。Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-240 (1999) により確立され
ている評価に基づくスコアーシステムを用いてBRCA1を検査した。図10は
、BRCA1についてのこのスコアーシステムの代表的染色パターンを示す。図
8は、腫瘍等級に関するBRCA1発現の例を示す。108の腫瘍標本の統計的
分析は、Wilson ら(Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-240 (1999)に
より最初に発表されたBRCA1発現と腫瘍等級との逆相関を確認する(図9)
。Rad51過剰発現とBRCA1の消失とが必ずしも相関しないが(図9)、
データは評価基準と腫瘍の等級付けの相関をはっきりさせる。
【0121】 表1 侵襲性管状乳癌におけるRad51の統計学的分析 n:例数;nc:特定クラスの例数;PCI:陽性染色された細胞インデックス;IR
S:免疫反応スコアー (Remmele and Stegner, 1987);SII:染色強度インデック
ス;nn:必要でない試験;ns:有意でない;*/**/***:p<0.05/0.01/0.001 (必
要に応じ Bonferroni 修正を採用);H検定:Kruskal and Wallisによる;U検定
:Mann and Whitneyによる。
【0122】
【表1】
【表2】
【0123】 腫瘍の発達には、癌原遺伝子および腫瘍抑制遺伝子における変異の蓄積を伴う
。さらに、癌関連遺伝子は、散在性乳癌におけるBRCA1腫瘍抑制遺伝子につ
いて最近発表されているように (Wilson, C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-2
40 (1999))、後成性メカニズムによっても制御不調となり得る。BRCA1の生
物学的機能は詳細にはわかっていないが、経路を介してのDNA二本鎖(DSB
)修復に関与しているようである (Feunteun, J., Mol. Med. Today 4:263-270
(1998)) 。この経路は相同性組換えに依存する (Hendrickson, E.A., Am. J. Hu
m. Genet. 61:795-800 (1997))。BRCA1タンパク質は、相同性組換えの主要
酵素であるRad51との複合体中に見られる (Scully, R., et al., Cell 88:
265-275 (1997))。
【0124】 この研究は、腫瘍細胞における野生型Rad51タンパク質の過剰発現と侵襲
性管状乳癌の腫瘍等級付けとの間に統計学的に有意の正の相関を示す。前の報告
の確認において、BRCA1発現は腫瘍の等級付けと逆相関を示した (Wilson,
C.A., et al., Nat. Genet. 21:236-240 (1999))。Rad51のPCIとBRC
A1スコアーとの間に直接の相関がないようであるが、Rad51の過剰発現が
脱分化の際に増加し、一方BRCA1発現が減少するという結果は、両現象が腫
瘍の進行に利点を付与していることを示す。
【0125】 ネズミの胚形成におけるBRCA1の消失は、細胞周期の停止またはアポトー
シスとなるp53依存性経路の活性化を引き起こすDNA損傷の蓄積をもたらす
。BRCA1およびp53に非接合のマウス胚で細胞の生存が増加する (Hakem,
R., et al., Cell 85:1009-1023 (1996); Hakem, R., et al., Nat. Genet. 16
:298-302 (1997); Xu, X., et al., Nat. Genet. 22:37-43 (1999))。われわれ
の考えでは、BRCA1欠損乳癌細胞におけるDNA損傷の蓄積は、p53機能
の不活性化のような寛大な事象が生じて損傷細胞の除去を防がなければ、アポト
ーシス経路を誘発する (Crook, T., et al., Lancet 350:638-639 (1997))。p
53機能の消失はBRCA1半接合トランスジェニックマウスにおける乳癌の発
達を促進する (Xu, X., et al., Nat. Genet. 22:37-43 (1999))。このモデル系
において、われわれの考えでは、BRCA1の不活化が腫瘍抑制遺伝子およびオ
ンコジーンを含むすべての遺伝子の変異割合の増加をもたらす。野生型p53は
この表現型の形成に拮抗作用する。これは、p21を経る細胞周期の停止または
アポトーシス性細胞死を誘発することによる (Xu, X., et al., Nat. Genet. 22
:37-43 (1999); Sourvinos, G. and Spandidos, D.A., Biochem. Biophys. Res.
Commun., 245:75-80 (1998))。われわれの考えでは、Rad51の過剰発現も
腫瘍の進行について寛大な事象である。このことがDNA損傷の保持を助け、損
傷が細胞生存の耐容性レベルでBRCA1の下方調節で蓄積し、その阻害がアポ
トーシスに導くからである。このように、BRCA1の下方調節および/または
野生型Rad51の過剰発現として発揮されるタンパク質発現についての後成調
節不調が散在性乳癌の発達に関与する。
【0126】 実施例3:Rad51がp53非依存性細胞周期制御経路を誘発する 材料および方法 細胞培養 細胞系UiRad51、過剰発現のRad51タンパク質およびUiLacZ
、β−ガラクトシダーゼを調製した。簡単にいうと、Rad51cDNA (Stue
rzbecher, H.W., et al., Embo J 15:1992-2002 (1996)) をプラスミドpIND
中へ挿入し、改変 pVgRxR (Invitrogen, de Schelp, the Netherlands, S.M, an
d H.W.S., in preparation) でもって U―2 OS 細胞 (Ponten, J. & Saksela, E
., Int J Cancer 2:434-47 (1967)) 中に CaPO4 沈澱法 (Graham, F.L. & Eb, A
.J.v.d., Virology 52:456-67 (1973))で共トランスフェクトした。 G418 (500
μg/ml, Life Technologies, Egenstein, Germany) および Zeocin (250 μg/m
l, Invitrogen) に耐性のクローンを、Rad51過剰発現により広がり試験し
た環のクローニングにより免疫組織化学法で採取した。細胞集団での可能な異質
性を排除するために、元のUiRad51培養基をサブクローンした。Rad5
1誘発に応答する成長遅延が12サブクローン中7で保持された。UiRad5
1のサブクローン2についてさらに試験した。UiRad51(サブクローン2
)からの細胞系UiRad51青の確立を、p53転写活性化についての大腸菌
β−ガラクトシダーゼレポーター pRGC△FosLacZ (Frebourg, T., et al., Canc
er Res 52:6976-8 (1992)) およびハイドロマイシン耐性を付与するプラスミド
pDSP Hygro; (Pfarr, D.S., et al., Dna 4:461-7 (1985))の安定なトランスフ
ェクトで行った。UiRad51青細胞を80μg/mlハイドロマイシンB(R
oche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germany) で選択し、40μg/ml
で保持した。すべての細胞を、10%ウシ胎児血清補充のダルベッコ修飾イーグ
ル培地 (DMEM, Life Technologies, Egenstein, Germany)で成育した。エクジソ
ン同族体、ムリステロンAおよびポナステロンAそれぞれを絶対エタノールに1
mM溶かし最終濃度1μMで用いて、異所性Rad51またはβ−ガラクトシダ
ーゼの発現を誘発した。非誘発対照に同量のエタノールを補充した。UV処理の
ために、培地を除去し、細胞に1秒間、312nmバルブを備えたTFL−20
Mトランスイルミネーター(Biometra, Goettingen, Germany) で照射した。生
物学的目盛り検定によると、これは約270J/mに相当する。細胞を新鮮な
培地で成育せしめ、非照射対照とした。カリケラミシンγ(Wyeth-Ayers rese
ach, Pearl River, NY, USA) を絶対エタノールに100μMで溶かし、−80
℃で保存した。エトポシド溶液 (Vepesid J) は Bristol GmbH, Munchen, Germa
ny から購入した。
【0127】 細胞周期の分析 細胞を表示の時間トリプシン処理し、遠心分離で集め、洗浄し、PBS中に再
懸濁した。細胞懸濁液200μlのアリコートを1mlの氷冷70%エタノール
に移し、使用まで4℃で保存した。固定細胞を遠心分離で集め、PBSで洗い、
400μg/mlのDNアーゼなしRNアーゼでの消化を攪拌しながら1時間室
温で行った。ヨウ化プロポジウムを最終濃度15μg/mlで加えた。30,0
00事象のFACスキャンについての分析に「細胞フィット」細胞周期分析ソフ
トウエアー (version 2.0; Becton Dickinson, Heidelberg, Germany) を用いた
【0128】 ウエステンブロット法 等しい数の細胞をペレットにとり、2xSDSサンプル緩衝液 (5% SDS;125m
M Tris/Cl、pH 6,8;10% グリセロール;0,02 % ブロモフェノール青、12,5% 新
たな添加β−メルカプトエタノール)中で分解し、10分間煮沸し、核酸を 260
U ベンゾナーゼ (Merck, Darmstadt, Germany)で30分間37℃で除去した。移
転は基本的に (Towbin, H., et al., Proc Natl Acad Sci USA 76:4350-4 (1979
)) に記載のように行った。Rad51をモノクローナル抗体1G8(Buchhop et
al., 1996)で、p21Waf1 をモノクローナル抗体6B6(Pharmingen, Hamburg
, Germany)で、p53をポリクローナルヒツジ抗血清で検出した。ペルオキシダ
ーゼ結合第2抗体は Amersham (Braunschweig, Germany) から供給された。シグ
ナルを化学ルミネセンス基質 Super Signal Ultra (Pierce, Rockford, IL, USA
) で作った。
【0129】 β−ガラクトシダーゼ・アッセイ 細胞をトリプシン処理し、PBSで1度洗い、100μlアッセイ緩衝液 (60
mM Na2 HPO4;40mM NaH2PO4;10mM KCl;lmM MgSO4) 中に再懸濁し、3回の凍結
−解凍サイクル (−70℃/+37℃) で分解した。全タンパク質含量の測定をビキノ
ン酸 (BCA) 法で供給者 (Pierce) のプロトコールにしたがって行い、タンパク
質濃度をアッセイ緩衝液の追加で等しくした。アリコートを、50mMのβ−メ
ルカプトエタノール含有のアッセイ緩衝液で稀釈し、調整して6.7mg/ml
オルト−ニトロフェニル−β−ガラクトシダーゼ (ONPG;Sigma, Deisenhofen,
Germany) 含有とし、37℃で1時間インキュベートした。Na2CO3 を最終濃度1
43mMで加え、反応を停止し、ODの読みを420nmで取った。
【0130】 ルシフェラーゼ・アッセイ 細胞をトリプシン処理し、PBSで洗い、細胞分解緩衝液 (Promega, Mannhei
m, Germany) で分解した。タンパク質含有について細胞分解物の検査に BCA ア
ッセイキット (Pierce) を用いた。このものを分解緩衝液で稀釈し同じタンパク
質レベルの含有とした。ルシフェラーゼ活性を、Steady−Glo(商標)アッセイ
キット (Promega) を Microlumate LB 96P luminom eter ( KG & GB erthold ,
Freiburg, Germany) 中で供給者の説明どおりに用いて、3回測定した。
【0131】 結果 Rad51の高レベル発現の応答における成長遅延および細胞周期停止 ヒト骨肉腫細胞系U−2OSを親細胞系として使用し、Rad51を誘発的に
発現するクローンUiRad51を作った。対照として、クローンUiLacZ
を産生する誘発性大腸菌β−ガラクトシダーゼを確立した。細胞をムリステロン
AまたはポナステロンA、昆虫ステロイドホルモンエクジソンの同族体で処理す
ると、各々の異所性タンパク質の発現を誘発する。ラットで得た実験からこれら
の変態昆虫ホルモンの薬理学的作用を除外できる (Masuoka, M., et al., Jap.
J. Pharmac. 20:142-156 (1970))。図11Aは、異所性タンパク質のムリステ
ロンA処理による誘発を示す。等しい細胞数をこの分析および定量評価に要する
すべての他の試験における各レーンに用いた。示した試験における短い曝露時間
により異所性タンパク質のみが可視となった。Rad51の高レベル発現が細胞
増殖に影響を及ぼすかどうかを調べるために、成長曲線を記録した。U−2OS
親細胞の増殖はムリステロンA処理により影響を受けず、ステロイド処理のみで
この細胞系に影響を与えないが、UiLacZ対照の成長はわずかに遅延した。
おそらく異所的に発現されたタンパク質の高い合成割合によるのであろう。一方
、Rad51発現の誘発がUiRad51の重大な成長遅延を起こし、また、非
処理UiRad51細胞が2倍の約24時間で指数的に増殖した。アネキシンV
FLUOS (Roche Biochemicals, Mannheim, Germany) およびヨウ化プロピジウム
染色による測定でRad51過剰発現に応答した細胞死を認めなかった(データ
は示さず)。
【0132】 親細胞系U2−OSが正常の2倍体線維芽細胞に匹敵するレベルで野生型p5
3を発現することはよく知られている (Diller, L., et al., Mol Cell Biol 1
0:5772-81 (1990))。サイクリン依存性キネーゼの阻害剤、p21Waf1のDNA
損傷に応答してまたは異所性発現に際して、US−OS細胞がGおよびG
Mで停止する (van Oijen et al., 1998)。新たに確立した細胞クローンUiL
acZおよびUiRad51が遺伝子毒性ストレスに細胞周期の停止をもって応
答するかを調べるために、細胞をエトポシドで処理するか、W照射した。処理5
6時間後の細胞周期の分析によると、両細胞クローンはGおよびG/Mで細
胞周期を停止した(図11B)。DNA二本鎖開裂(DSB)誘発剤カリケアミ
シンγ1での処理はG/Mでのみでの細胞周期の停止をもたらし、細胞は血清
欠損後にGでのみ停止する (データは示さず)。これらの制御試験によると、
細胞周期制御メカニズムはこの試験で使用したすべての細胞クローンで不傷性の
ようである。Rad51過剰発現の26時間以内にS期のUiRad51細胞の
数が53.8%から18.3%に下がり、56時間でその最小のわずか13%とな
る(図11C)。非誘発対照において、55.1%、51.7%、40.5%の細
胞をそれぞれの時点でS期に認めた (データは示さず)。Rad51誘発の26
時間内で、G/M細胞のフラクションが16.4%から46.0%に増加し、一
方、非誘発対照では16.9%から13.9%になった。一方、Gの細胞フラク
ションは誘発細胞 (29.8%, 35.1%, 46.7%, 0h, 26h, 56h) において、非誘発対
照 (27.4%, 34,3%, 36,4%) に比してわずかに増加したのみであった。非誘発U
iRad51およびUiLacZについて、G細胞の増加は長い培養に際し細
胞密度に依存する。しかし、このことは誘発UiRad51細胞には当てはまら
ない。この細胞がもはや増殖しないからである。したがって結論として、Rad
51の高レベル発現はGおよびG/M期で細胞増殖の停止を誘発する。Ui
Rad51細胞を24時間誘発せしめ、ついでムリステロンAの不存在でさらに
50時間培養すると、Rad51レベルが処理中止16時間以内に正常となるが
、細胞周期の停止はなお継続した (データは示さず)。これは、細胞周期の停止
が一旦おきると、高レベルのRad51は少なくとも続く50時間で細胞増殖を
防ぐために必要でないことを示す。
【0133】 Rad51はp21Warfを waf-1 プロモーターの活性化によりp53非依存的
に誘発する サイクリン依存性キネーゼの阻害剤、p21Waf1 は細胞周期の停止を仲介す
る (el Deiry, W.S., et al., Cell 75:817-25 (1993))。p21Waf1 の過剰発
現は、UiRad51およびUiLacZの作成に用いた系であるU2−OS細
胞においてGおよびG/M停止を起こすのに十分である (van Oijen, M., e
t al., Am J. Clin Pathol 110:24-31 (1998))。p21Waf1 がRad51依存
性細胞周期停止に関与しているかどうかを調べるために、p21Waf1 タンパク
質含量をウエステンブロット法で測定した。正常な状態で、UiRad51細胞
は、UV照射で増加する(図12A、レーン2)低レベルのp21Waf1 を含有
する(図12A、レーン1)。p21Waf1 タンパク質の高レベルまでの蓄積が
異所性Rad51の発現に応答して48時間で認めた(図12A、レーン3)。
異所性Rad51発現および追加のUV照射の両方を用いたときに、p21Waf1 のさらなる増加がなかった(図12A、レーン2)。UiLacZ対照細胞に
おいてp21Waf1 発現レベルに対するムリステロンA処理の影響はなく、UV
照射はp21Waf1 誘発をもたらした (データは示さず)。したがって、Rad
51の過剰発現は、p21Waf1 の誘発に相関する細胞周期の停止を誘発するの
に十分である。
【0134】 waf-1 遺伝子が転写レベルで活性化されるので (el Deiry, W.S., et al., Ce
ll 75:817-25 (1995))、レポーター・プラスミド WWP−Luc (el Deiry, W.S., e
t al., Cell 75:817-25 (1993)) を用いて、指数的に発現されたRad51に対
する応答について waf-1 プロモーターを調べた。この構築体は waf-1 プロモー
ターの末端2.4kb部分の制御下でホタル・ルシフェラーゼ遺伝子を有する。
タンパク質データに適合して、UiRad51におけるポナステロンA処理に対
するルシフェラーゼ活性が増加したが、UiLacZ細胞では増加しなかった(
図12B)。追加の対照はpGL3 (Promega, Mannheim, Germany) での両細胞
系のトランスフェクトを含む。このベクターを、プロモーターなしのルシフェラ
ーゼ遺伝子を提供するWWWP−Lucの構築に用いた (データは示さず)。ト
ランスフェクト効率についての対照は必要でない。細胞が1バッチでトランスフ
ェクトされるからである。半分をポナステロンAで誘発し、残りをエタノールで
偽誘発した。さらに、下記するように、適応UiRad51細胞においてWWW
P−LucはRad51過剰発現に応答しない(図13C)。このデータによる
と、Rad51の過剰発現は waf-1 プロモーターを特異的に活性化し、Rad
51応答エレメントがレポーター構築体に用いられた2.4kb領域内に位置す
る。
【0135】 waf-1 プロモーターの活性化を起こす主要な調節物質の1つはp53であり、
p53依存性細胞周期の停止がにp21Waf1 より少なくとも部分的に仲介され
る (el Deiry, W.S., et al., Cell 75:817-25 (1993))。Rad51がp21Wa f1 を誘発するのにp53のトランスアクチベーター活性を必要とするかどうか
を調べるために、細胞系UiRad51青をUiRad51から、高度にp53
特異的レポーター pRGCΔfos-LacZ (Frebourg, T., et al., Cancer Res 52:697
6-8 (1992)) の安定な組込みにより作った。すなわち、β−ガラクトシダーゼに
よる基質解裂を、この細胞クローンにおけるp53トランスアクチベーター活性
の直接的測定に使用できる。UiRad51青におけるムリステロンA依存性R
ad51過剰発現をウエステンブロット法で確かめ、Rad51依存性細胞周期
の停止があった (データは示さず)。予想されるように、UV照射UiRad5
1青細胞は、非照射対照に比して上昇したレベルのβ−ガラクトシダーゼ活性を
示し、この条件でp53がトランスアクチベーターとして働くようになることを
意味する(図12C)。他方、ムリステロンAによるRad51発現の誘発は基
礎レベルを越えるβ−ガラクトシダーゼ活性の増加をもたらさない。これらの結
果から、Rad51がp53トランスアクチベーター活性に非依存性のp21Wa f1 発現の促進を起こすといえる。
【0136】 高レベルのRad51に適合する細胞 異所性Rad51発現の56時間後に、わずか13%の細胞がS期で見られる
。UiRad51細胞をムリステロンAの存在で培養したとき、S期の細胞フラ
クションが78時間で15%に、152時間で21%に再び増加した(図13A
)。誘発UiRad51の長時間培養(28日)は、Rad51がずーと高レベ
ルで作られていたにもかかわらず、細胞周期の停止からの完全な開放をもたらし
た。この条件で40%という多いS期細胞をフローサイトメトリーで検出した。
これは非処置培養における38%に匹敵する。細胞は時間および再入増殖ととも
に高レベルのRad51に適合する。細胞周期の停止からの開放はp21Waf1
タンパク質レベルの低下と平行した(図13B)。p21Waf1 レベルの増加は
24時間後にすでに見られ (データは示さず)、その量は誘発後56時間および
78時間で最高になり、その後非常に低い基礎レベルに低下する。このように、
Rad51はp21Waf1 の可逆的でp53非依存性の誘発によって一時的に細
胞周期の停止を起こす。
【0137】 適合の基本メカニズムをさらに検討するために、waf-1 プロモーター活性をレ
ポーター構築体WWWP−Lucの一時的トランスフェクト後に分析し、その4
8時間後に検定した。適合UiRad51において細胞は28日で誘発されてい
た。適合細胞におけるルシフェラーゼ活性のレベルは対照細胞で検出可能レベル
を越えない(図12Bと比較)。アッセイの48時間前での適合細胞からの薬物
の除去は、基礎レベル上のルシフェラーゼ活性を変化させなかった(図13C、
コラム3)。ここで、p21Waf1 の発現がRad51過剰発現からの回復期後に
適合細胞において再促進されるかどうかという疑問が生じる。時間経過試験で、
指数的に発現されたRad51タンパク質がムリステロンAの除去16時間後に
完全に低下することを確認した (データは示さず)。したがって、適合細胞が薬
物の不存在で回復され、WWWP−Lucでトランスフェクトされ、そしてRa
d51発現が次の48時間で再誘導された(図13C、コラム6)。対照として
細胞をトランスフェクト後非誘導のままとした(図13C、コラム5)。データ
は、Rad51過剰発現の第2回に応答して waf-1 プロモーターが再活性化さ
れないことを示す。p21Waf1 の発現がRad51による細胞周期の停止に関
与しているとすると、適合細胞におけるRad51の再誘発が細胞増殖にに影響
を及ぼしているはずはないと考えられる。この仮説を検証するために、適合細胞
をムリステロンAの不存在で2日 (データは示さず)または11日培養し、72
時間での再誘発をフローサイトメトリーで調べた(図14A、パネル1)。対照
として、適合細胞を細胞周期分析の前の14日間誘発しなかった。再誘発細胞と
対照細胞の細胞周期分布は識別できない。したがって、高レベルのRad51の
ない11日間は、Rad51による細胞周期の停止を再形成するのに十分でない
。waf-1 プロモーター活性化の消失およびRad51の高レベル発現への適合後
の細胞周期の停止からして、他のp21Waf1 仲介細胞増殖制御経路も影響を受
けるかどうかを選別できた。細胞を図14Aパネル1および2のように処置した
が、採取24時間前にUV照射した。フローサイトメトリーによると、適合細胞
はUV照射に反応して、非適合細胞と同様に、GおよびG/Mで停止する(
図14A、パネル3および4)。
【0138】 上記のように、Rad51はp53非依存性の非適合細胞において一時的な細
胞周期の停止を誘発する。非適合で非誘導のUiRad51細胞において、UV
照射に応答の、p53依存性でp21Waf1 仲介細胞周期の停止は無傷のままで
ある。すなわち、p53が蓄積し(表示せず)、転写因子として活性化され(図
12C)、p21Waf1 が蓄積し(図12A)、そして細胞がGおよびG
Mで停止する(図11B)。UV照射に応答するp53蓄積がRad51への適
合により影響を受けるかどうかを調べるために、図14Aに示す細胞のアリコー
トをp53レベルの測定に使用した(図14Bのレーン番号は図14Aのパネル
番号Jに対応する)。ウエステンブロット法によると、UV照射に応答して蓄積
するp53の能力はなお無傷のままである。結論として、p53依存性経路はR
ad51の高レベル発現への適合により影響を受けていない。さらに、血清依存
性が保存されている。血清除去後に適合UiRad51がGで、非適合、非誘
導のUiRad51およびUiLacZが蓄積するように、蓄積するからである
(データは示さず)。したがって、Rad51起因の細胞周期調節経路のみがR
ad51過剰発現への適合により影響を受けるようである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1A−1Fは、免疫組織化学法(図1A−1D)およびウエス
テンブロット法(図1E−1F)による単層細胞培養中のRad51とp53の
発現レベルの比較を示す。
【図2】 図2A−2Hは、球状に成長したヒト膵臓癌細胞におけるRad
51タンパク質の蓄積を示す。
【図3】 図3A−3Hは、膵臓癌細胞におけるRad51発現の比較を示
す。
【図4】 図4は、ペプチド競合によるRad51免疫組織化学についての
特異性を示す。
【図5】 図5は、非同位体RNASE解裂アッセイ(NIRCA)用いる
Rad51コード配列についての変異分析を示す。
【図6】 図6は、Rad51過剰発現の生物学的結果を示す。
【図7】 図7は、ヒトrad51遺伝子の5'領域についてのマップを示
す。
【図8】 図8A−Lは、腫瘍の等級付けに関するRad51、p53、K
i67−抗原、BRCA1の発現を示す。
【図9】 図9は、Rad51、p53、Ki67−抗原、BRCA1の発
現と確立している腫瘍評価基準との相関を示すグラフである。
【図10】 図10A−10Dは、BRCA1の代表的染色パターンを示す
【図11】 図11A−11Cは、Rad51の異所性発現がUiRad5
1細胞において細胞周期の停止を起こすことを示す。
【図12】 図12A−12Cは、Rad51の異所性発現がp21Waf タンパク質の発現をp53活性化なしに転写的に誘発することを示す。
【図13】 図13A−13Cは、Rad51誘発の細胞周期停止が長いR
ad51の過剰発現後になくなることを示す。
【図14】 図14−14Bは、Rad51過剰発現に対する適応がUV開
始細胞周期の停止経路に影響を及ぼさないことを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/577 A61K 37/02 // C12N 15/09 C12N 15/00 ZNAA ZNA A (31)優先権主張番号 60/154,616 (32)優先日 平成11年9月17日(1999.9.17) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/454,495 (32)優先日 平成11年12月6日(1999.12.6) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/455,300 (32)優先日 平成11年12月6日(1999.12.6) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN,YU, ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA01 AA12 BA45 CA01 CA09 DA03 GA11 HA12 4B063 QA19 QQ08 QQ53 QQ79 QQ96 QR32 QR48 QR55 QS33 QS34 QX01 4C084 AA02 AA17 BA44 NA05 NA14 ZB21 ZB26

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 癌について個体を診断する方法であって、 a)個体からのサンプル中のRad51発現レベルを測定し; b)該レベルを対照レベルと比較する(該対照からの変化が癌を表す); ことを含む方法。
  2. 【請求項2】 癌を、乳癌、脳腫瘍、膵臓癌、前立腺癌、結腸癌、リンパ腫
    、皮膚癌よりなる群から選択する、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 Rad51発現レベルをRad51タンパク質レベルにより
    測定する、請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 該レベルをポリクローナル抗体の使用により測定する、請求
    項1の方法。
  5. 【請求項5】 該レベルをモノクローナル抗体の使用により測定する、請求
    項1の方法。
  6. 【請求項6】 該抗体が真核性Rad51に対するものである、請求項4ま
    たは5の方法。
  7. 【請求項7】 該真核性抗体が哺乳類のRad51である、請求項6の方法
  8. 【請求項8】 Rad51発現レベルをRad51核酸レベルにより測定す
    る、請求項1の方法。
  9. 【請求項9】 癌について個体を診断する方法であって、 a)個体からのサンプル中のRad51発現レベルを測定し; b)該レベルを、診断し得るように癌の重篤度を表す対照レベルと比較する; ことを含む方法。
  10. 【請求項10】 癌を、乳癌、脳腫瘍、膵臓癌、前立腺癌、結腸癌、リンパ
    腫、皮膚癌よりなる群から選択する、請求項9の方法。
  11. 【請求項11】 Rad51発現レベルをRad51タンパク質レベルによ
    り測定する、請求項9の方法。
  12. 【請求項12】 該レベルをポリクローナル抗体の使用により測定する、請
    求項9の方法。
  13. 【請求項13】 該レベルをモノクローナル抗体の使用により測定する、請
    求項9の方法。
  14. 【請求項14】 該抗体が真核性Rad51に対するものである、請求項1
    2または13の方法。
  15. 【請求項15】 該真核性抗体が哺乳類のRad51である、請求項14の
    方法。
  16. 【請求項16】 Rad51発現レベルをRad51核酸レベルにより測定
    する、請求項9の方法。
  17. 【請求項17】 主要な組織サンプル中の癌細胞を同定する方法であって、
    a)問題の主要な組織サンプル中のRad51レベルを測定し; b)該Rad51レベルを非癌組織サンプルと比較する; (該レベルの差異が問題の組織サンプル中の癌細胞の存在を表す) ことを含む方法。
  18. 【請求項18】 細胞または組織中の正常または異常のRad51発現レベ
    ルを検出するためのキットであって、 a)Rad51についての結合剤; b)検出可能な標識; c)Rad51発現の正常レベルまたは癌の種々の重篤度におけるRad51発
    現を表す対照; を含む方法。
  19. 【請求項19】 癌を有する個体を処置する方法であって、Rad51阻害
    剤を該個体に、該個体の癌を阻害するのに有効な量で投与することを含む方法。
  20. 【請求項20】 該Rad51阻害剤を、小分子およびペプチドよりなる群
    から選択する、請求項19の方法。
  21. 【請求項21】 癌を有する個体における放射線およびDNA障害化学療法
    剤に対する感受性を誘発する方法であって、該個体にRad51阻害剤を含む組
    成物を、該感受性を誘発するのに有効な量で投与することを含む方法。
  22. 【請求項22】 該Rad51阻害剤を、小分子およびペプチドよりなる群
    から選択する、請求項21の方法。
  23. 【請求項23】 細胞中でアポトーシスを誘発する方法であって、該細胞に
    Rad51阻害剤を投与することを含む方法。
  24. 【請求項24】 該細胞が癌細胞である、請求項23の方法。
  25. 【請求項25】 該Rad51阻害剤を、小分子およびペプチドよりなる群
    から選択する、請求項23の方法。
  26. 【請求項26】 癌についての処置の予測的帰結を決定する方法であって、
    患者の組織サンプル中のRad51発現レベルを測定し、該レベルを、患者が化
    学療法剤または放射線の処置に対して有することになろう耐性を表す対照と比較
    する; ことを含む方法。
  27. 【請求項27】 アポトーシスを阻害する方法であって、細胞中のRad5
    1過剰発現を誘発することを含む方法。
  28. 【請求項28】 誘発がRad51核酸の投与による、請求項27の方法。
  29. 【請求項29】 細胞の生存を高める方法であって、細胞中のRad51過
    剰発現を誘発することを含む方法。
  30. 【請求項30】 誘発がRad51核酸の投与による、請求項29の方法。
  31. 【請求項31】 Rad51発現を調節する薬剤のスクリーニング方法であ
    って、球状物での細胞を培養し、候補薬剤を該球状物に加え、Rad51発現レ
    ベルを該候補薬剤の添加の前後に測定すること(変化が該候補薬剤によるRad
    51発現の調節を表す)を含む方法。
  32. 【請求項32】 該発現が阻害されている、請求項31の方法。
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