【勝田班月報:6912:NGによる試験管内化学発癌】《勝田報告》◇下条班員よりのデータが紹介された。医科研癌細胞より依頼された株細胞(RLC-10、RLT-1、RLT-2)のT抗原(SV40 T antigen、Adeno 12 T antigen)は陰性とのことであった。
:質疑応答:[佐藤]私の経験では肝癌など合成培地になじませるには、先ず合成培地で培養し、増殖が落ちれば動物へもどし、又合成培地で培養するという事をくり返すと、合成培地で培養できる悪性腫瘍系がたやすくできると思います。[山田]CQ60の系に関しては、染色体数に変化の起こった時期は、電気泳動値が腹水肝癌様のパターンに変わった時期と一致しているようです。 [難波]合成培地で継代出来る細胞系を作る時、20%血清培地からいきなり合成培地に切りかえるのですか。又合成培地に変えた時lagが出ませんか。 [勝田]合成培地への順応の仕方も、又lagが出るかどうかということも株によって全く違います。RLH-5のように血清培地より合成培地の方が増殖のよいものもあり、HeLaのように順応するのに何年もかかるものもあります。 [難波]合成培地の方がpHの下がり方が早いという事はありませんか。 [安藤]それも系によって違いますね。ミトコンドリアの発達と関係があるように思われます。合成培地で増殖するようになるという事は、細胞のどこが変わるのでしょうか。 [勝田]少なくとも脂肪酸の構成は変わりますね。これらの合成培地で培養できる系のうち、AH-7974の場合には正常肝細胞の増殖を阻害する毒性物質を、合成培地で培養しているAH-7974・P3でも出して居るということになると、分析がずっと楽になりますから、そういうねらいも持っているわけです。 [松村]4NQO処理によって、染色体数の分布にひろがりが出来るということはありませんか。 [勝田]私達の実験では、4NQOは染色体上の大きな変化はあまり起こさないようです。 [山田]岡山の方はどうですか。 [難波]やはり、低2倍体への変化が多いようですが、何度も作用させると3倍体になったという例もあります。 [佐藤]変化の仕方はまちまちです。ただ3倍体になると安定するようですね。 [堀川]発癌性と染色体の変化に、もし直接的な関係があるなら、統計的にしらべれば特異的な変化の答えが出るはずです。しかし、これだけやっても、どうも結論が出ないというのは、その関係が2次的なものではないのでしょうか。
《山田報告》前報に於いて、写真記録式細胞電気泳動法により「少数細胞が悪性化したと思われる細胞集団」の分析を行い、その結果を報告しましたが、今回は同じ方法でRLH-5・P3の4NQO処理後の変化を追求しました。まず通常の細胞電気泳動法にて、直接泳動度をカウントした成績では(図を呈示)、処理後42日までシアリダーゼ感受性は増加して居ませんが、個々の細胞の泳動度のバラツキが明らかに49日目に出現して居ます。対照の未処理細胞は全く変化なく、従来通り、この細胞系は殆んどシアリダーゼ処理に反応しません。 ところが、写真撮影記録式の方法でこの細胞群を分析しますと、種々の知見が得られました。4NQO処理後26日から小型細胞に泳動度の速いものが多くなり、シアリダーゼ感受性の増加したものが多くなって来て居ます。特に2回4NQO処理した群(HQ1B)では68日目に特にこの傾向が著明となり、また大型細胞にもこの種の変化したと思われる細胞が増加して居ます。前回で試みたごとく、細胞群を大中小に分けて、それぞれの型のうちで泳動度が全平均値より10%以上高値を示す細胞の出現頻度(%)、およびシアリダーゼ処理後、全平均より10%以上の減少を示す細胞の出現頻度(%)を計算し、更にそれぞれの型における上記両頻度の積を推定変異細胞の出現頻度として計算してみました(表と図をを呈示)。
4NQO二回処理群(HQ1B)の小型細胞の変化は前回のCQ42(RLT-1)に近い変化と考えられます。(しかしCQ42の場合には中型細胞が変化している点が異ります) これらの変化が悪性化とどう結びつくか、ラットへの復元実験の成績を待つとこにすると共に、4NQO1回処理群(HQ1)の其の後の変化も近日中に測定の予定です。
:質疑応答:[堀川]RLH-5・P3を4NQOで処理すると、小型細胞でシアリダーゼ処理によって泳動度のおちるものが、4倍にも増えたということは、RLH-5・P3でも悪性化の見込みがあるということですか。[山田]RLH-5・P3が4NQO処理によって変異するという事は言ってよいと思いますが、その変異が悪性化に結びつくかどうかはあくまで動物への復元成績を待たねば判りません。 [藤井]免疫の実験についてですが、ホモの動物を使った場合なら抗血清を採った動物のリンパ球を泳動させて細胞性抗体をつけているかどうかというような事もしらべてみられますね。 [山田]基礎条件がきちんと設定できたら、色々実験してみられると思います。 [難波]この実験の場合、非働化はどういう意味をもっているのでしょうか。 [山田]補体をこわすための非働化です。 [藤井]抗体で処理しただけで、電気泳動にかけては駄目ですか。補体の処理も必要ですか。 [山田]抗血清は非働化して用いますから、別に補体を作用させて細胞表面が溶けて穴があくような変化を起こさせることが必要です。ヘテロの系を使って実験しますと、全く明らかに泳動度が変わります。 [堀川]腫瘍特異抗原というものが本当にあるのでしょうか。 [山田]免疫の方からは、腫瘍細胞とは腫瘍特異抗原をもつようになるのか、或いは臓器特異抗原を失うのかという二つの方向から攻めることが出来ると思います。 [堀川]細胞電気泳動法を免疫学的に使うということから、案外細胞の悪性化を早い時期につかまえられそうですね。それから将来、泳動度のちがう細胞を無菌的に分劃出来るようになったら、抗体をくっつけた細胞だけ拾うことなど可能になるでしょうか。 [山田]もちろん可能になると思います。
《難波報告》N-10 4NQOで悪性化した培養ラット肝細胞の4NQO感受性について4NQOで悪性化した細胞を試験管内で、できるだけ早く捉える試みの一つとして本実験を行った。即ち、4NQOで悪性変異した細胞が4NQOに対して、耐性を有するかどうかを集落培養法によって検討した。実験は3回行い、3回とも同一の傾向を示す結果を得たので報告する。 使用した細胞は培養ラット肝細胞系RLN-E7(4)のものでその対照細胞、10-6乗M 4NQO間歇処理20回で悪性化した細胞、及びこの悪性変異した細胞を動物復元して生じた腫瘍を再培養した細胞を使用した。4NQO感受性試験では20%牛血清加Eagle's MEMに4NQO終濃度10-9乗、10-8乗、10-7乗M(又は10-7.5乗M)含む培地に少数細胞をまき込み1週間培養を続けた後、4NQOを含まぬ培地で培地を更新し、更に1週間培養し、形成されたコロニー数を算え、それぞれの細胞系に於て4NQOを含まぬ培地に2週間培養した場合に形成されるコロニー数を100%として、その相対的コロニー形成率を算定した。 結果:4NQOで試験管内で悪性変化した細胞、及びその動物復元で生じた腫瘍の再培養細胞に4NQO耐性は認められなかった。従って、4NQO耐性を細胞の4NQOによる悪性化の指標とすることが出来ないことが判った。(表と図を呈示)
:質疑応答:[堀川]コロニーの形成率からみた耐性の実験は、4NQOを入れっぱなしでみていますね。4NQOを30分処理して除いてしまった場合はどうですか。[難波]30分処理もデータがありますが、全く同じ結果が出ています。 [佐藤]前にラッテの肝細胞の増殖率でみた時は、4NQO処理の細胞は4NQOに対する耐性が出来て居るという結果ではありませんでしたか。 [難波]そうでした。増殖率をみる実験の方が培養日数がずっと短いことと、半分死にかけの細胞も核数計算では数にはいるので、そういう結果になったのだと思います。 [高木]増殖度をみることとコロニーの形成率をみることと、どちらが適切な手段なのでしょうか。 [堀川]増殖カーブでみる時は、カーブがプラトーに達した所でみなくては正確な結果が得られないと思います。理想的には両方の手段で実験した結果をみて結論するべきでしょうね。 [佐藤]コロニー形成の場合、一つ一つのコロニーの大きさはどうですか。コロニーの大きさは増殖に関係があるわけですが・・・。 [堀川]重要な点ですね。放射線での耐性細胞のコロニー形成能をみますと、形成率は大変よいが、大きさは対照より小さいということがありますね。 [佐藤]コロニー形成能だけでは耐性の正確な答えが出ないと思います。例えばコロニー形成能は同じでも生き残ったものの増殖の速度が変わっていたりすることは、チェック出来ないでしょうか。 [勝田]1週間も4NQOを入れつづけるという条件では、抵抗性をみるつもりで再変異をみているという事になりませんか。 [難波]悪性化した細胞に4NQO耐性が出来ていれば、4NQO添加の条件で悪性細胞を拾うことが出来るとも考えたのです。 [山田]4NQOの毒性に対する抵抗性をみていることになりませんか。 [松村]あのカーブは対数で書いてあるのに曲がっていますね。そのことから考えられることは、薬剤の濃度の濃い所とうすい所では細胞に対する作用の仕方が全くちがうのではないかという事ですね。 [勝田]4NQOを使っている場合、濃度を/mlで決めてよいものでしょうか。/cell数で決めるべきではないでしょうか。 [安藤]まさにその通りです。私の番の時にデータを出しますが、あのカーブが曲がるということも、細胞1コに取り込まれる4NQOの量にクリティカルな線があるからではないでしょうか。 [山田]4NQO処理を重ねるごとに、コロニーの形成率は上がりますか。 [難波]上がります。しかし対照の方も総培養日数が長くなるにつれて、だんだんコロニー形成率が上がりますから、4NQOの効果としてははっきりしません。形成率が対照よりどんどん高くなるようだと4NQO処理により変異の率が高まると考えられますが・・・。 [山田]4NQO処理の追い打ちのかけ方も問題がありますね。間をおかずにすぐ次の処理をするのと1月もたってから処理するのとでは、細胞の変わり方が違うでしょうね。 [勝田]光に対しても、もう少し気をつけた方がよいでしょう。 [堀川]光力学的効果がある場合は、暗室で実験します。ナトリウム電灯を使うのがよいでしょう。
《堀川報告》培養哺乳動物細胞のDNA障害と修復機構(17)従来われわれは紫外線またはX線照射さらには化学発癌剤4-NQOとその誘導体処理による培養哺乳動物細胞のDNA障害とその修復機構について比較解析を進めてきているが今回の班会議には時間の都合上スライドを準備することが出来ず、黒板を使用して、これれ3者の間の詳細な比較解析結果を報告し、あわせてこうした観点から私なりの発癌機構についての考えを述べ諸氏の御批判をあおいだ次第です。こういった訳で次回から詳細な実験結果を報告します。
:質疑応答:[安藤]RLC-10では二重鎖切断の回復がないようだというデータが私の実験でも出ましたから、堀川さんと私の実験結果の違いは、血清培地で培養している細胞と合成培地で培養している細胞の違いかも知れません。[堀川]そういう事は考えられますね。 [安藤]チミジン、ロイシンにプレラベルしておくという実験で、24時間後に培地内へ又放出されてくるチミジン、ロイシンの量は、始めに細胞内へ取り込まれた量の何%になりますか。 [堀川]今答えられませんが、計算してみます。
《安藤報告》
:質疑応答:[勝田]4NPOの発癌性はマイナスというのは、どこのデータですか。動物の種類を変えたり、薬剤の濃度をかえたりすると、発癌させられるのではないでしょうか。[安藤]どなたかが、そういうデータを出して下さると、大変すっきりするのですが。 [勝田]ピークのDNA+αのαとは何ですか。 [安藤]まだ分析してみていませんので、わかりません。 [堀川]ピークがDNA+αということは、一寸考えられないことですね。DNAそのものだけであるはずの所ですから・・・。 [勝田]部分的修復をみるのに、チミジン以外のもの例えばグアニンなどで取り込みをみたら・・・という意見が出ていましたが、やってみましたか。 [安藤]まだです。 [松村]さっき問題になったDNA+αは何か塩濃度でも変えて、+αを分離出来るのではないでしょうか。 [安藤]まだ分離を試みてはいません。ボトムの所に出てくる物質は大変粘度の高いもので、まさに高重合DNAと思われるようなものなのですが。 [堀川]アルカリの方も調べてみてほしいですね。それからDNAを切るのは最終的に4NQOか4HAQOかという点についてはどう考えますか。 [安藤]4NQOを4HAQOへ変える酵素をおさえるDicumarolというものを入れて、そこの所をはっきりさせたいと考えています。 [堀川]私は4HAQOに特異的な作用があると考えています。Dicumarolを使っても完全には抑えられませんから、仲々シャープな結果を出すのは難しいでしょうね。 [難波]4HAQOは毒性が弱いということを、黒木さんが書いていますが、DNAを切ることとは関係がありますか。 [堀川]毒性とDNAの切れることは同じではありませんから、4HAQOは毒性が弱くてもDNA切断では主役ということも考えられるわけです。 [安藤]DNAが切れるということは、イコール発癌に結び付くと考えられますか。 [堀川]私はそう考えたいと思います。DNAが切れ、ミスリペアを起こすことが変異の可能性を高めるのではないでしょうか。 [安藤]色素性乾皮症の場合の発癌機構はそうではありませんね。 [堀川]色素性乾皮症の場合は、私達と全く反対のことを言っているわけですね。リペア出来ないから発癌するということです。私達はリペアの能力のあるものがDNAを切られた場合、ミスリペアを起こす可能性があると考えます。そしてそのミスリペアが変異の原因になると考えます。しかし、DNAの切断の実験と細胞レベルの発癌の実験の間には大きなギャップがありますね。例えば、濃度にしても1オーダー違います。
《高木報告》
:質疑応答:[堀川]黒木氏のデータによる4NQO処理で発癌に要する期間と比べると、高木さんのNGの方が発癌までに長い期間を要するほうですね。4NQO+NGという処理をしてみるとどうなるでしょうか。[佐藤]正2倍体の細胞が動物にtakeされるのか、或いは偽2倍体のものがつくのか、再培養をして染色体を調べてみるとわかると思いますが、どうですか。 [高木]調べてみましょう。
《梅田報告》膀胱発癌剤として知られているtryptophan metabolitesをHeLa細胞、ハムスター胎児細胞に投与して作用を検討してきたので、まとめて報告する(月報6906 IIで一部ふれた)。使用したmetaboliteはsKynurenine(Ky)、Kynurenic acid(KA)、xanthurenic acid(XA)、3-hydroxy kynurenine(3HOK)、3-hydroxy anthranic acid(3HOA)の5種類である(代謝経路図を呈示)。Mouse膀胱内にpelletの形で植え込み、1年近く経ってから、膀胱をひらいて出来ているtumorをみて、発癌性を検しているそうで、ある時は虫眼鏡で拡大してみて始めて小腫瘤を見出すとの事です。一応その様なtestで発癌性の証明されている(+)は3HOK、XA、3HOA、されていない(-)はKy、KAである。化学構造的にはo-amino-phenolic compoundsが発癌性と関係ありとされている。
:質疑応答:[難波]トリプトファンそのものを高濃度に添加すると細胞はどうなりますか。[安村]細胞はやられてしまうでしょう。トリプトファンは適正の幅が非常にせまいものの一つですからね。 [梅田]4NQOやNGの細胞障害の程度はどの位ですか。発癌に有効な濃度の処理の場合ですが。 [佐藤]あまり薄い濃度では細胞障害を起こさないし、又急速な悪性化の傾向はみられないようです。早く悪性化させるには、かなりの細胞障害を与える位の処理が必要だと思います。
《三宅報告》1968年11月4日に初代の培養を行ったd.d.系マウスの全embryoについて、継代後4回に亙って4NQO、10-6乗Mを処理した細胞について。やむをえない事情のため、その検鏡さえも行いえなかった所、本年1969年5月27日に細胞の増殖の顕著なものを認めた。その頃、対照例は既に変性に傾き、消滅した。位相差像では、増殖する細胞は紡錘型小型の、両端の鋭い原形質を持ったものであったが、継代を続けるうち、その増殖細胞の主体が、いずれにあるか判然としない位に多型性に富んでいた。即ち、増殖の強いものでは原形質の延びたfibrocyticにみえるもの、形質が周囲にのびたfibroblasticなもの、 小判状の小型のalveolarに前記の細胞に囲まれて終る細胞、この他に巨核巨細胞、多核巨細胞を混えていた。継代を続け7〜8代の頃になると、紡錘形小型の細胞を主とするものであることが、漸次判ってきた。試みに H3-TdR 0.2μc/mlのcumulative labelingを行ったところ、いずれの細胞にもlaabelされ、15時間目には100%に近い値をえた。tg≒23h.、ts=7h.と考えられ、最初にlabeled mitosisをみたのは2h.目の標本であった。これから、Colony formation、Cloningとすすむ予定である。 ただどの形態を持った細胞も豊かな取り込みをしたという所から、こうした細胞が同じ由来のものなのか、それとも系を全く異にしたものかで、このtransformationの意義や、考察が異なって来る。全embryoであるから、雑多な種の細胞が硝子瓶に散りしかれたことは当然で、このうちの、系統を異にしたものが、同時にtransformしたのか、同じ種の細胞が培養の条件で形態を単に変えたにすぎないのか。今となっては、不明のことが多いが、colonyを作ってゆく間に、種を異にした細胞集団がえられるかも知れない。
:質疑応答:[堀川]4NQO処理の条件は・・・。[三宅]10-6乗Mの濃度で3日おきに5回処理しました。 [勝田]復元接種はしてありますか。 [三宅]1月程前に同系マウスの背中へ接種してあります。 [安藤]subcultureはしなかったのですか。 [三宅]培地をかえるだけでsubcultureは7〜8月しませんでした。
《安村報告》☆JTC-16(AH-7974TC)とそのSoftagarによるクローン群とのTrumorigenicityの比較:(図と表を提示)結果は各クローン(C1、C3、C6)の間にはtumorigenicityの差が(125細胞の接種で、C1-Sは3/3、C6-Sは1/3、C3-Lは2/4の腫瘍死)S、Lの間には有意の差はないということを示している。 ちなみにSoftagar中におけるcolony-forming efficiencyはその高さの順にC6-S>C3-L>C1-S>C1-L>C3-Sの如くである。C.F.E.とTumorigenicityとの間の相関関係、またS、LとTumorigenicityとの間の相関関係がclear-cutに結論を出すことができなかった。 ☆AH-66(JTC-15)、AH-66A(Wild株よりSoftagarでクローン化された系)のSoftagar中のC.F.E.およびそのtumorigenicity: Colony-forming efficiencyとtumorigenicityとの相関はまったくみられない。 原株のAH-66は100万個の細胞接種でtumorをまったく作らないが、Softagarで生えてきたクローン系AH-66Aは10,000個で動物を3/3腫瘍死させた。そのひらきは2乗のorderである。(図と表を呈示)
:質疑応答:[高木]寒天で出来たcolonyは全部拾ったのですか。そして全部悪性だったのですか。[安村]全部拾ってそれぞれ調べるべきでしょうが、とてもやり切れません。 [高木]私達の実験では悪性化しても寒天内でコロニーを作りにくい系なのですが、寒天で拾ったクロンはとにかく腫瘍性が高かったようです。寒天で拾うことは動物にtakeされる系を拾うという意味ではすぐれていると思います。 [勝田]MUSOは現在でもマウスにtakeされないのですか。クロン化した腫瘍性の高いものだと、2,000コの細胞でも動物を腫瘍死させ得るとします。その細胞がワイルドの系の10万個の中に2,000コ混じっている場合、ワイルドを10万個接種しても動物にtakeされないかも知れません。悪性の2,000コ以外の細胞が何をやっているか判りませんから。 [高木]寒天にまく場合、100万個の細胞を入れたのでは、startがシングルでないという事もあり得るのではないでしょうか。 [安村]あり得ます。 [堀川]100万個もまいて20コのコロニーが出来た場合、コロニーを作った細胞にはすごいセレクションがかかっていることになりますね。軟寒天内でコロニーを作らなかったものを拾って実験をする必要もあると思います。BUdR+照射という方法で増殖系を殺して、増殖しないものを拾えるのですから。 [安村]もっと簡単に、液体培地で少数まいてcriss-crossのないコロニーを拾えばよいでしょう。 [松村]寒天でコロニーを作ることがセレクションの結果かどうかは、液体培地でクロンを拾って、クロンごとの軟寒天内コロニー形成率に違いがあるかどうかみればよいと思います。 [安村]寒天でのデータは他に沢山あるのですが、長くなりますから省略します。
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