高岡聰子
インデックス | 参 考 |
[JCRB0714] | |
[JCRB0132.2] | |
[JCRB0718] | |
[JCRB0152.2] | |
[JCRB0144.1] | |
[JCRB0129] |
殊に、染色体は生体内では厳密に2倍体を維持しているのに、組織培養内では長期間の2倍体維持が不可能と思えるほど、困難です。それは、培養環境の問題、過剰な分裂増殖の際におこる変異の問題などに影響されるとは思われますが、実際に、現在私が維持している無蛋白培地継代系15系のどの細胞系も正常2倍体ではありません。染色体核型をしらべても、大きく変わってしまっています。
癌細胞という観点からは、“試験管内癌化”実験より先行していた“アゾ色素によるラッテ腹水肝癌の研究”について吉田富三先生が書かれている『・・・動物体を構成する体細胞の生命と、その個体全体の“生命”とは個別のものである』『・・・移植が続けられる限り、すべての宿主個体の生命を超越して、癌の生命は永続するのである。』という言葉がうなづかれます。吉田先生の実験は組織培養ではなく、ラッテの腹腔内での癌細胞移植で、1960年代の(おそらく現在も)癌研究には欠かせない重要な実験系でしょう。
当時の吉田門下の研究者はそれぞれにまずラッテ腹水肝癌を樹立せねばならなかった、と言われる位数多くの系が作られました。そしてその数多くの系は、ラットにアゾ色素を投与して肝癌を発生させ、その肝癌を浮遊状態にして腹腔内接種で継代するという、同様な経過を辿って腹水化したにもかかわらず、それらの形態、染色体構成、酵素活性、抗癌剤耐性、放射線耐性からみると一つとして同じものはないようです。また、復元接種した動物の延命期間や組織像からみた悪性度も異なっています。
“試験管内癌化”実験の結果、樹立された変異細胞系も多様で、その多様性が実験者を悩ませました。いま振り返ってみますと、動物生体から組織培養という人工的環境に移した時に、すでに細胞たちはそれぞれに多様な変化への道を辿っていました。それは染色体の変遷をみると判ります。
私共の研究室では、多くの研究者と技術者の卵が短期間滞在していて、技術修得の一つに染色体の核型分析がありました。その膨大な記録を何かの形で生かしたいと思っていたのですが、とりあえず無蛋白培地継代系の中で、現在も継代を続けているラッテ由来系の染色体構成の変遷をまとめてみました。
資料は顕微鏡写真の染色体を切り離して染色体核型別に並べたものです。現在の染色体学的には、それぞれの染色体を同定するべきでしょうが、単純にテロセントリック(T)、サブセントリック(S)、メタセントリック(M)、マイニュウト、その他(m,?)と分類してみました。正常なラットの染色体核型をそのように分けてみますとTは18本(X、Yを含む)、Sは10本、Mは14(小型のみ)で合計42です。培養細胞ではマーカー染色体の出現が問題にされることがありますが、今回はふれません。?の中にはダイセントリック染色体や正常にはない大きなメタセントリックなどが含まれます。
1952年: | アゾ色素(DAB)によるラット腹水肝癌系の一つとして樹立される |
肝癌結節からの腹水系 | |
初期10年間、動物への移植率96.5%、生存日数は5〜76日で安定 | |
肝癌島を作る | |
ナイトロミン・マスタード、X線に耐性 | |
1964年: | 初代培養開始(培地は20%CS+LD)(継代に酵素は使用せず) |
血清はCS(仔牛)が最良、馬血清、ラット血清は劣る | |
イノシトール要求性 | |
ヘキソキナーゼの分子種は動物継代は3型+、培養系は−、復元すると+ | |
1969年: | 無蛋白系(P3)開始 |
1970年代から | 毒性代謝産物についての研究に使用 |
染色体 | T | S | M | m+(?) | 合計 |
腹水(井坂) | 23 | 14 | 9 | 1 | 47 |
培養系 | |||||
1968年 | 31 | 18 | 16 | . | 65 |
32 | 22 | 19 | . | 73 | |
31 | 31 | 14 | . | 76 | |
47 | 22 | 7 | . | 76 | |
30 | 28 | 19 | . | 77 | |
32 | 25 | 21 | . | 78 | |
34 | 27 | 17 | . | 78 | |
30 | 32 | 18 | . | 80 | |
36 | 25 | 19 | . | 80 | |
45 | 21 | 14 | . | 80 | |
34 | 30 | 18 | . | 82 | |
43 | 22 | 17 | . | 82 | |
1971年 | |||||
(クロン1) | 20 | 6 | 9 | . | 35 |
20 | 8 | 13 | . | 41 | |
20 | 8 | 14 | . | 42 | |
21 | 8 | 13 | . | 42 | |
21 | 8 | 13 | 1 | 43 | |
22 | 7 | 13 | 1 | 43 | |
19 | 7 | 16 | 2 | 44 | |
24 | 6 | 14 | . | 44 | |
(クロン2) | 34 | 12 | 18 | 1 | 65 |
36 | 23 | 16 | 1 | 76 | |
(クロン3) | 32 | 23 | 24 | . | 79 |
29 | 31 | 18 | 3 | 81 | |
(クロン4) | 28 | 24 | 21 | 2 | 75 |
32 | 16 | 25 | 3 | 76 | |
33 | 17 | 26 | 1 | 77 | |
34 | 19 | 22 | 2 | 77 | |
(クロン5) | 38 | 17 | 21 | 3 | 78 |
36 | 21 | 20 | 4 | 81 | |
(クロン6) | 29 | 31 | 23 | . | 83 |
34 | 27 | 21 | 1 | 83 | |
1994年(P3) | 29 | 10 | 18 | . | 57 |
32 | 11 | 18 | . | 61 | |
33 | 11 | 21 | . | 65 | |
35 | 13 | 17 | . | 65 | |
1997年(P3) | 30 | 13 | 13 | . | 56 |
28 | 14 | 18 | . | 60 | |
31 | 13 | 17 | . | 61 | |
30 | 16 | 16 | . | 62 |
1971年のクロンの分析をみると、1個からの集団の染色体がやはり多様性から免れていません。
無蛋白培地継代(P3)はほぼ30年になりますが、1997年の検索ではかなり染色体上均一集団に近ずいていました。
【AH-601・P3(JTC-27・P3) [JCRB0132.2]】
1952年: | アゾ色素(O-aminoazotoluene)によるラット腹水肝癌系の一つとして樹立 |
肝癌結節が移植源 | |
初期生存日数は6〜133日、移植率は85.7% | |
ナイトロミン、X線感受性 | |
1971年: | 初代培養開始(培地は20%CS+LD)(継代は酵素を使わず) |
1972年: | 樹立発表→JTC-27、血清は馬より仔牛が良 |
1972年: | 無蛋白系(P3)開始 |
染色体 | T | S | M | m+(?) | 合計 |
腹水(井坂) | . | . | . | . | 67〜68 |
培養系 | |||||
1972年 | 26 | 16 | 16 | . | 58 |
22 | 12 | 15 | . | 49 | |
22 | 16 | 14 | . | 52 | |
20 | 18 | 16 | . | 54 | |
23 | 15 | 17 | . | 55 | |
23 | 13 | 19 | . | 55 | |
1994年(P3) | 16 | 15 | 9 | . | 40 |
17 | 13 | 10 | . | 40 | |
16 | 16 | 9 | . | 41 | |
18 | 13 | 11 | . | 42 | |
21 | 12 | 9 | . | 42 | |
1997年(P3) | 16 | 12 | 8 | 1+(1) | 38 |
15 | 12 | 8 | 5 | 40 | |
15 | 14 | 9 | 2 | 40 | |
15 | 14 | 8 | 4 | 41 | |
16 | 13 | 8 | 4 | 41 | |
16 | 16 | 8 | 1 | 41 | |
17 | 14 | 8 | 2 | 41 | |
17 | 13 | 7 | 4 | 41 |
1964年: | JAR-1系ラット生後11日の肝より初代培養開始 |
4NQOによる発癌実験に使用 | |
PAS、AFP、GGT陽性 | |
1975年: | 無蛋白系(P3)開始 |
染色体 | T | S | M | m+(?) | 合計 |
1971年 | 17 | 11 | 12 | . | 40 |
18 | 10 | 12 | . | 40 | |
21 | 9 | 10 | . | 40 | |
23 | 6 | 11 | . | 40 | |
19 | 10 | 12 | . | 41 | |
19 | 11 | 11 | . | 41 | |
20 | 7 | 14 | . | 41 | |
21 | 6 | 14 | . | 41 | |
20 | 8 | 13 | (1) | 42 | |
20 | 9 | 13 | . | 42 | |
20 | 14 | 8 | . | 42 | |
21 | 8 | 13 | . | 42 | |
22 | 7 | 13 | . | 42 | |
1994年(P3) | 13 | 8 | 9 | . | 30 |
15 | 9 | 7 | (1) | 32 | |
15 | 10 | 7 | . | 32 | |
14 | 10 | 8 | 1 | 33 | |
14 | 9 | 11 | . | 34 | |
15 | 10 | 9 | . | 34 | |
13 | 9 | 11 | 2 | 35 | |
14 | 10 | 11 | . | 35 | |
18 | 9 | 8 | . | 35 | |
1997年(P3) | 11 | 8 | 11 | 1 | 31 |
10 | 12 | 11 | . | 33 | |
11 | 12 | 10 | . | 33 | |
11 | 12 | 11 | . | 34 | |
12 | 11 | 11 | . | 34 | |
12 | 12 | 11 | . | 35 | |
12 | 11 | 11 | 1 | 35 |
正常組織由来細胞らしく、終始近2倍体で、殊に無蛋白系としての近年では染色体の上でかなり揃った集団です。
1963年: | JAR-1ラット生後10日肝より初代培養(RLC-3) |
1964年: | なぎさ培養+DAB添加 |
DAB消費大、染色体数70〜84本に変異、培養内で繊維形成を確認 | |
繊維形成能は1977年ののぶどうエキスの実験に使用される | |
1973年: | 無蛋白系(P3)開始 |
染色体 | T | S | M | m+(?) | 合計 |
1977年 | 30 | 13 | 15 | . | 58 |
33 | 10 | 17 | . | 60 | |
32 | 14 | 16 | . | 62 | |
32 | 14 | 17 | . | 63 | |
1979年 | 17 | 12 | 6 | . | 35 |
17 | 10 | 13 | . | 40 | |
21 | 13 | 8 | . | 42 | |
17 | 12 | 14 | . | 43 | |
19 | 8 | 16 | (1) | 44 | |
22 | 11 | 12 | (1) | 46 | |
25 | 7 | 14 | . | 46 | |
20 | 12 | 13 | (2) | 47 | |
22 | 14 | 11 | . | 47 | |
23 | 12 | 12 | . | 47 | |
24 | 12 | 11 | . | 47 | |
24 | 11 | 12 | . | 47 | |
25 | 9 | 13 | . | 47 | |
25 | 14 | 8 | . | 47 | |
21 | 14 | 13 | . | 48 | |
21 | 10 | 17 | . | 48 | |
22 | 13 | 13 | . | 48 | |
24 | 6 | 18 | . | 48 | |
24 | 14 | 10 | . | 48 | |
25 | 9 | 13 | (1) | 48 | |
25 | 9 | 14 | . | 48 | |
26 | 11 | 11 | . | 48 | |
26 | 14 | 8 | . | 48 | |
21 | 14 | 14 | . | 49 | |
22 | 12 | 12 | (1) | 49 | |
22 | 14 | 13 | . | 49 | |
25 | 13 | 11 | . | 49 | |
20 | 14 | 14 | (2) | 50 | |
22 | 16 | 11 | (1) | 50 | |
23 | 13 | 14 | . | 50 | |
24 | 15 | 11 | . | 50 | |
25 | 11 | 14 | . | 50 | |
1994年(P3) | 16 | 11 | 12 | . | 39 |
18 | 14 | 8 | . | 40 | |
19 | 12 | 9 | . | 40 | |
20 | 9 | 11 | . | 40 | |
20 | 11 | 9 | . | 40 | |
21 | 8 | 11 | . | 40 | |
21 | 11 | 8 | . | 40 | |
18 | 12 | 12 | . | 42 | |
19 | 12 | 11 | . | 42 | |
20 | 14 | 8 | . | 42 | |
22 | 9 | 11 | . | 42 | |
22 | 12 | 8 | . | 42 | |
24 | 9 | 14 | . | 47 | |
1997年(P3) | 20 | 13 | 7 | . | 40 |
20 | 13 | 8 | . | 41 | |
20 | 14 | 8 | . | 42 | |
20 | 14 | 8 | . | 42 | |
20 | 14 | 8 | . | 42 | |
20 | 15 | 7 | . | 42 | |
22 | 13 | 8 | . | 43 | |
1997年(P3) | 20 | 13 | 6 | . | 39 |
20 | 13 | 6 | . | 39 | |
20 | 12 | 7 | . | 39 | |
23 | 11 | 5 | . | 39 | |
23 | 9 | 7 | . | 39 | |
17 | 12 | 7 | . | 36 |
この系では、最近、染色体数の減少が目立ちます。
染色体数4倍体から始まって、現在は低2倍体ですが、核型では、正常と比べて小さいメタセントリックが少なくなっています。この細胞系にエトレチナートをほぼ10カ月加えたところ巨大細胞が出現し、染色体数分布は51〜500本まで広がりました。
そして、500本もの染色体を抱えながらなお分裂増殖を継続していました。
1982年: | JAR-2系ラット(生後14日)にMNUを週3回接種7週間 |
3カ月後屠殺、大腸癌の発生 | |
その担癌ラットのリンパ節から培養開始 | |
培地はFBS2%+DM-170 | |
1992年: | 無蛋白系(P3)開始 |
染色体 | T | S | M | m+?() | 合計 |
1994年 | 32 | 19 | 18 | . | 69 |
32 | 23 | 20 | . | 75 | |
36 | 16 | 24 | 1+(1) | 78 | |
(P3) | 19 | 10 | 10 | . | 39 |
41 | 14 | 12 | . | 67 | |
47 | 10 | 11 | . | 68 | |
45 | 10 | 15 | . | 70 | |
40 | 21 | 12 | . | 73 | |
50 | 14 | 15 | . | 79 | |
1997年(P3a) | 34 | 12 | 16 | . | 62 |
34 | 12 | 16 | . | 62 | |
36 | 10 | 16 | . | 62 | |
36 | 12 | 15 | . | 63 | |
36 | 12 | 16 | . | 64 | |
37 | 11 | 16 | . | 64 | |
38 | 12 | 15 | . | 65 | |
(P3b) | 31 | 14 | 16 | . | 61 |
32 | 15 | 15 | . | 62 | |
31 | 14 | 18 | . | 63 | |
32 | 14 | 17 | . | 63 | |
36 | 12 | 16 | . | 64 | |
34 | 14 | 17 | . | 65 | |
40 | 12 | 14 | . | 66 | |
(P3c) | 15 | 11 | 12 | . | 38 |
16 | 11 | 11 | . | 38 | |
18 | 10 | 12 | . | 40 | |
18 | 10 | 12 | . | 40 | |
18 | 10 | 12 | . | 40 | |
18 | 11 | 11 | . | 40 | |
18 | 12 | 10 | . | 40 | |
(P3d) | 18 | 8 | 10 | (1) | 37 |
14 | 12 | 12 | . | 38 | |
17 | 11 | 10 | . | 38 | |
18 | 12 | 8 | . | 38 | |
17 | 12 | 10 | . | 39 | |
18 | 11 | 10 | . | 39 | |
18 | 12 | 10 | . | 40 | |
(P3cよりのクロン) | |||||
(クロン1) | 20 | 9 | 8 | . | 37 |
19 | 12 | 7 | . | 38 | |
19 | 9 | 11 | . | 39 | |
19 | 11 | 9 | . | 39 | |
20 | 8 | 10 | (1) | 39 | |
21 | 9 | 9 | . | 39 | |
40 | 12 | 22 | . | 74 | |
(クロン2) | 19 | 10 | 8 | . | 37 |
18 | 12 | 10 | . | 40 | |
18 | 12 | 10 | . | 40 | |
20 | 12 | 8 | . | 40 | |
20 | 11 | 9 | . | 40 | |
19 | 12 | 10 | . | 41 | |
20 | 13 | 8 | . | 41 | |
(クロン3) | 18 | 10 | 9 | . | 37 |
21 | 9 | 8 | . | 38 | |
20 | 10 | 10 | . | 40 | |
20 | 11 | 9 | . | 40 | |
20 | 12 | 8 | . | 40 | |
19 | 12 | 10 | . | 41 | |
21 | 10 | 10 | . | 41 |
この系は、培養容器壁への接着の強い繊維芽細胞様の細胞集団と、接着性の弱い多角形の細胞集団との混合でした。
そこで継代の度にピペッティングで剥がれてくる細胞を分離しました。繊維芽細胞様細胞集団はa、bとし、浮遊しやすい細胞集団はc、dとしました。染色体を調べてみると、このように繊維芽細胞様集団は低3倍体、浮遊しやすい細胞集団は低2倍体に分れていました。
a、bは血清を加えても形態変化はおきませんが、cとdは血清添加により上皮形態に変化します。
1979年: | JAR-2系ラット脳より初代培養開始(実験者は周徳程博士) |
1992年: | 無蛋白系(P3)開始 |
染色体 | T | S | M | m+(?) | 合計 |
1994年(P3) | 18 | 9 | 3 | . | 30 |
16 | 11 | 3 | . | 30 | |
11 | 15 | 4 | . | 30 | |
15 | 10 | 6 | . | 31 | |
13 | 12 | 6 | . | 31 | |
11 | 14 | 6 | . | 31 | |
21 | 6 | 6 | . | 33 | |
17 | 13 | 3 | . | 33 | |
1997年(P3) | 10 | 12 | 7 | . | 29 |
12 | 13 | 5 | . | 30 | |
12 | 12 | 6 | . | 30 | |
12 | 12 | 6 | . | 30 | |
12 | 12 | 6 | . | 30 | |
12 | 14 | 5 | . | 31 | |
13 | 10 | 9 | . | 32 | |
13 | 10 | 9 | . | 32 | |
1999年(P3) | 14 | 9 | 7 | . | 30 x20 |
13 | 9 | 7 | . | 29 x5 | |
14 | 9 | 8 | . | 31 x2 | |
12 | 9 | 7 | . | 28 | |
13 | 9 | 6 | . | 28 | |
14 | 8 | 7 | . | 29 | |
13 | 10 | 7 | . | 30 |
無蛋白培地内での増殖もかなり早く倍加時間はほぼ30時間です。テロメラーゼ活性は−ですが、テロメアは確認されています。染色体からみると、1999年の検索では調べた31分裂像の中、20個が全く同様の核型を持っていました。
総括してみますと、培養細胞の染色体構成は、生体から培養に移した時に大きく変異しますが、無血清にしたことによる大きな変化は見られず、また無蛋白系として8〜30年間継代を重ねると、染色体数減少の傾向があり、また同型核型に収斂する傾向があります。
1個からのクロンについて7974・P3とLYM-1・P3のデータをあげましたが、純培養の細胞集団であるにもかかわらず、どちらも染色体核型の上からは同質になったとは言えませんでした。
今回調べたラットの培養細胞系では正常細胞に比べて小さいメタセントリックの減少が目立ちましたが、個々の染色体同定を行えば、培養によって何が起こったのかを追跡できるのではないかと思われました。