【勝田班月報:7703:ラッテ肝上皮細胞株の動態】

《勝田報告》

 §ラッテ肝由来上皮細胞株の動態

 1962年から1976年までの14年間に、我々の樹立したラッテ肝由来の上皮細胞株は、原株だけで29株に達した。これらの細胞株については殊にその機能について多くの問題が残されているが、今日は最近樹立した数株の動態を紹介する。(顕微鏡映画を供覧)

 使用した細胞はRLC-15(4カ月)、-16(1年2ケ月)、-18(2年1カ月)、-19(6カ月)、-20(1年)、-23(1カ月)、()内はそれぞれ映画撮影時の培養日数である。顕微鏡倍率は10x10、撮影速度は1コマ2分(RLC-19のみは10x20、2コマ1分)。

 映画で観察すると、同じ上皮様形態の細胞であっても、異なった特徴や動態をもっていることが判る。例えばRLC-16は核の周りに密集した顆粒をもっている。又細胞間の結合はやや弱い。RLC-18は多極分裂が多い。



 

:質疑応答:

[吉田]株化の定義は・・・。又どの時点から株化したか判りますか。

[高岡]誰が培養しても、安定して永久に試験管内で継代が続けられる細胞系が株細胞だと思っています。ラッテ肝由来の株については株化の時期ははっきりしません。培養1ケ月位の頃、上皮細胞の増殖がみられる系の殆どは株化するようです。

[山田]RLC-16は電顕的にみても、細胞間の結合が弱いですね。

[吉田]RLC-18は異常分裂が多いが、異常分裂した細胞が生存してゆくとは考えられませんね。ステム細胞があるのでしょう。

[梅田]映画では2核細胞は次の分裂をしませんでしたね。それから、分裂前に核が廻るものと廻らないものとがありました。

[遠藤]分裂前に核が廻るのは何故ですか。

[勝田]私のもっている仮説として、分裂前に核は細胞質との縁を切るために廻るのではないかと考えています。それで核膜は2重になっているのではないかと・・・。

[梅田]核の内容物を放出しているという説もありますね。

[遠藤]しかし、あれだけぐるぐる廻るには相当のエネルギーが要るでしょうね。そして細胞としては、それだけのエネルギー放出しても核が廻らねばならない必要性があるということになりますね。



《難波報告》

 41:RLC-18(ラット肝細胞)のグリコーゲン合成

     
  1. インシュリン効果の検討

     MEM+10%FCSに1U/mlのインシュリン(Sigma)を含む培地でglycogen合成を掲示的に検討した。その結果、インシュリンはglycogen合成を高めなかった(図を呈示)。

     

  2. 細胞の増殖とglycogen合成との関係

     培養器内に1杯に生えた細胞を20万個/60mm pltにまき、細胞の増殖とグリコーゲン合成との関係をみた。培養3、5、7日目に培地を更新し、6時間後の細胞内グリコーゲンを測定した。その結果(図表を呈示)、細胞の増殖に伴って細胞当りの蛋白、グリコーゲン量が減少していた。グリコーゲン合成は細胞の対数増殖期の早期に盛んである。



 

:質疑応答:

[吉田]ヒト由来の正常細胞で株化したものは、本当にありますか。

[難波]無いはずです。今までに株化したと報告された系の殆どは、HeLaのコンタミネーションという事のようです。

[榊原]今呈示されたヒト細胞復元組織像は、線維肉腫と断定できないでしょうね。

[吉田]ヒトの細胞だけが株化しないのは何故でしょうか。

[難波]何故でしょうね。私も動物細胞しか扱っていなかった頃は、ヒト細胞の老化現象など半信半疑でしたが、自分でヒト細胞を培養してみると矢張り株化できないのです。

[高木]ラッテの細胞では、4NQOの摂り込み量や毒性は処理時の細胞数に影響されるようですが、ヒトの細胞でも同じですか。

[難波]ヒトでも同じです。

[松村]化学発癌に使う細胞は、クローンを使うように出来ませんか。

[難波]クローンを使いたいのは山々ですが、1匹拾ってもそれが実験に使えるまでに増やそうとすると、人細胞ではもう老化現象が起きてしまします。

[松村]寿命がつきかかった細胞の変異については、ウィルスによる変異の場合も分裂能力を残している時期でなければ起こらないようです。



《梅田報告》

     
  1. 先月の月報に次いでfilter culture法のその後のデータを報告する。Filter culture法を考えたのはagar plate cultureで8AG agar plate上に大小の様々のコロニーが形成され、判定にまぎらわしさを伴ったからであった。すなわち小コロニーを作る細胞は8AG抵抗性のないことがわかり大コロニーだけを数えねばならなかった。Filter法で8AG agar plateへ数回のtransferをうまく行えば生ずるコロニーはすべて大き目で8AG抵抗性であろうことを期待した。

     ところが実際に形成されるコロニーは小さ目のものも形成された。そこでfilter上からコロニーを10ケ(大コロニーより4ケ、小コロニーより6ケ)拾い、8AG、HAT培地中で8AG抵抗性の程度を調べた。各クローンの増殖はすべて8AG培地中でコントロールの増殖よりはやや落ちるが増生しており、一方HAT培地中の増生はなく、8AG抵抗性であることが証明された(表を呈示)。

     先月の月報で報告したようにtransferの問題が尚気にかかるので更に実験を追加した。(表を呈示)Control cellの方でtransferの回数が少ないものは8AG抵抗のコロニー出現頻度は少ない傾向があるようである。しかしまだ有意の差かどうかわからないので今後尚検討する予定である。

     

  2. 人での実験に制限がつきまとう以上、リンパ球などを培養した組織培養の系で発癌剤その他の作用を調べることは、われわれ培養屋に課せられた重要な実験方法の一つである。しかし、リンパ球を使用しての突然変異実験、悪性転換の系が開発されていない現在、染色体異常を指標にした検索法が今すぐ利用出来る遺伝毒性を調べる手段となる。そこで所謂promutagen、procarcinogenが代謝活性化されれば人リンパ球の染色体にも異常を起し得るかどうか調べる目的で以下の実験を行った。

     今迄にマウス又はラットの肝ホモジネートとNADPH、MgCl2をDMNとFM3A細胞と共に30分間反応させてから正常培地で2日間培養後、8AG抵抗性獲得突然変異を調べると、DMNの濃度に依存して突然変異率が上昇することを見出していた。そこで先ず同じ実験を組み、FM3A細胞の染色体に異常を起すかどうか調べた。(表を呈示)一応濃度に依存して染色体異常が増加している。

     そこでConray-Ficoll法により分離したリンパ球を直ちにDMNと代謝活性化酵素と反応させてからPHA添加培地で培養する系と、PHA培地で3日間培養後反応させてから更に24〜48時間培養する系との2つで染色体標本を作製し検索した。

     今迄に実験を3回行った。すなわち、反応を行わせてからPHA賦活したものと、PHAにより芽球化した細胞に反応させてから染色体を調べたものは、共にDMNの濃度に依存して異常が増加している。しかしFM3A細胞のデータに較べ、exchangeなどの出現頻度は低い。以上のデータをまとめた(各々表を呈示)。



 

:質疑応答:

[吉田]この場合の対照群はどういうものですか。

[梅田]DMNを添加していないものです。

[難波]染色体レベルの変化で癌化へと進むものは何でしょうか。

[吉田]Exchangeでしょうね。

[難波]Exchangeはヒトの細胞ではなかなか見られませんね。

[吉田]分裂を2度繰り返すと出てきますよ。

[難波]すると24時間培養して染色体標本にするのは短かすぎますね。

[松村]梅田さんの実験では同じヒトからの細胞を使っていますか。

[梅田]今のところ、意識して二人のヒトのを使っています。もう少しはっきりしたら、もっと多くの人の細胞で調べたいと思っています。

[難波]本当にヒトは個体差が大きいですね。

[山田]細胞電気泳動度からみても個体差が大きいです。ヒトの材料での基礎実験は難しいですね。



《山田報告》

 今回はCytochalasinBをin vitroで作用させた(1.0μg/ml、0.5μg/ml)後、1日目及び6日目に細胞(JTC-16)を採取し、二回洗滌後各濃度のConAを接触させた後の変化を検索しました。2日目(多核細胞の出現し始める状態)にConAを加へると、ConA 1μg/ml濃度によって、その荷電密度が上昇し、6日目(多核細胞が多数出現した状態)では2μg/ml濃度での著明な荷電密度の上昇がみられました(図を呈示)。この成績より、in vitroでCBを加えることにより細胞(JTC-16)の平均荷電密度が下降しますが、その状態でConAに対する反応性が昂進すると理解しました。しかし完全に多核化した大型細胞よりも、多核が生ずる前段階でその様な変化が起ると考えられます。何故ならば、ConAによって荷電密度が増加する現象は、各サンプルの比較的小型の細胞により著明に認められるからです。



 

:質疑応答:

[梅田]大きい細胞は重いはずですが、電気泳動度には影響しませんか。

[山田]電気泳動度は荷電密度の問題なので、或る物理的条件下では重さの違いは殆ど問題になりません。

[遠藤]サイトカラシンB処理で染色体はポリプロイディになりませんか。

[山田]多核にはなっていますが、染色体のプロイディは判りません。


 ☆☆☆吉田班友から、“ドブネズミとクマネズミのかけ合わせについて”のお話があった。


[勝田]ドブネズミとクマネズミとをかけ合わせると、発生はするのに途中で死んでしまうのは、抗体の問題ではありませんか。抗リンパ球血清などで処理したら・・・。

[吉田]それも考えています。トレランスにするとどうかなどと・・・。

[関口]着床の段階でも差が出ているのは何故でしょうか。

[吉田]判りません。



《乾報告》

 先月の月報で報告致しましたZupaia belangeisの細胞の性格について報告します。

 昨暮12月9日出生後死亡した新生児(2匹)の肺、肝、心、脾、皮膚の細胞をトリプシナイズ後培養にうつした。

 前記動物は、Primateのうち一番下等で、体長20cm、成熟迄の期間は6ケ月で、実験動物として飼育しやすい最下等の猿(原猿類)である。しかも特色として、Isoemzyme pattern、Virus感染のSpectrumが極めて人間に近い。当班では難波先生が研究をつづけられているが、衆知の如くケッシ類の細胞に比して人間の細胞は極めて癌化しにくい。

 我々は人間細胞の癌化を解析する手始めとしてZupaiaの細胞の培養にとりかかったが、現在、肺(10代)、心、腎(8代)、脾、皮フ(6〜7代)でFibroblasticな細胞が増殖している。これらFibroblasticな細胞のContact inhibitionはきはめてよくかかるが、培養後63日目いづれも増殖はいい。

 腎細胞には現在、FibroblasticとEpithelial likeの二種の細胞をカップ法、高しんとう圧で分離した。

 細胞の性質として肺起原細胞で現在わかっていることは、1)Colchicine感受性がハムスター(0.3μg/ml)に比してきわめて高い(0.02μg/ml)。2)8AZ耐性がハムスター、人間(20μg/ml)に比して極めて高い(100μg/ml以上、マウスと同等)。3)ウワバイン耐性は非常に低く人間と同じ(Zupaia、人間・1x10-6乗M、ケッシ類 3x10-6乗M)。4)肺起原細胞のDoubling timeは27時間である。

 現在薬物代謝能力等を、人間、ハムスター、マウス起原細胞と比較している。

 これらが、難波先生のしらべられた人間型であったなら、transformationの実験に入る計画である。



 

:質疑応答:

[難波]ウワバインはヒトの線維芽細胞だと10-6乗Mで死にます。

[乾 ]ツパイアは10-5乗M 3日で死にます。ハムスターだと1x10-3Mです。

[梅田]接触阻害はどうですか。

[乾 ]強くかかっている系です。



《高木報告》

 ヒト胎児細胞の変異に関する研究

 ヒト胎児細胞を用いた変異の実験をする場合、まずその実験系に適した細胞を用いねばならない。ヒト胎児の種々の組織を培養して、あきらかにcolonyを形成し、またplating efficiencyの比較的高い細胞を撰別する努力をしている。2〜3の細胞を供覧する。

 一方先報の如くRFLC-5細胞のcloneであるRFLC-5/2を用いて、mutagenであるが未だ癌源性のみとめられていないEMS、最もつよいcarcinogenとして知られているがmutagenicityの低い4NQOおよび、つよいmutagenでありまたcarcinogenでもあるMNNGによる実験を試みている。

 まずRFLC-5/2細胞に対するEMS、4NQO、MNNGのcytotoxicityをみるために細胞を100コ/60mm Petri dishに植込み、2時間後に上記薬剤の各種を培地にとかして作用させ、洗って後7日間培養してcolony数を算定した。37%survivalを示すmean lethal dose(Do)はEMSでは2時間の作用で1.1x10-2乗M、3日間で1.6x10-3乗M、7日間で6x10-6乗Mであった。またMNNGでは2時間で4x10-6乗Mであったが、4NQOは0.05μg/mlでも本実験条件ではcolonyの形成はみられず、さらにこれ以下の濃度で検討中である。

 これらの薬剤を作用させ、6TG耐性株の出現をみるべく計画して実験をすすめている(実験計画図を呈示)。EMS 10-2乗M、MNNG 6.8x10-6乗Mについて行った実験では目下selection mediumに入れ8日目であるが、明らかなcolonyの形成はみられていない。

 ヒトinsulinomaの培養

 3x2cm大のinsulinomaの培養を試みた。組織を細切しcollagenase 20mg/10ml CMF液で15分間magnetic stirrerを用いて処理し、2回目以後はtrypsilin(持田)200HUM液で15分ずつ数回処理して細胞を集めた。集めた細胞は35mm Petri dish 4枚にF-12とD-MEM培地に20%FCSを加えた培養液で植込んだ。F-12培地を用いた場合、細胞はsheetを形成したが約4週間で器壁から脱落しはじめた。D-MEMでは細胞は塊まってなかばsheetを形成したような状態で培養されたが、53日目にDispase処理してCarrel瓶1本に継代、現在sheetにならず集塊のままで培養がつづけられている。

 培養液中に4日間に分泌されたinsulin量は、培養3週目までは15mu/mlであった。



 

:質疑応答:

[乾 ]経験の少ない細胞の場合は、薬剤の処理濃度と細胞のまき込み数についてもう少し検討した方がよいと思います。

[難波]株化した古い細胞で実験にselection mediumを使う時は、細胞にマイコプラスマが感染していて結果が違ってくることがあります。



《榊原報告》

 BCcell cultureから抽出される酸性ムコ多糖について、酵素消化試験を行った結果、これまでHeparansulfateと考えていたものは、実はHyaluronic acidらしいことが判った。Heparan sulfate(HS)と推定した根拠は電気泳動所見である(図を呈示)。0.1M酢酸バリュームを用いた場合のものである。ところが、0.2M酢酸カルシュームで泳動させてみると、泳動度の遅いbandはHyaluronic acid(HA)と同じ位置にあり、HSとは明らかに異る。若しHAであればこのbandはchondroitinaseABC、testicular hyaluronidase、streptomyces hyaluronidaseのいづれによっても消化される筈であり、HSであればいづれの酵素によっても消化されてはならない。そこで先づchondroitinaseABCでsampleを消化した上泳動させてみたところ(図を呈示)、bandは2本とも全く消失した。このことは、2本のbandに相当する物質がHyaluronic acid、dermatan sulfate、chondroitin sulfate a or cのうちのいづれかであることを意味する。さらにtesticular hyaluronidaseで消化したところ、dermatan sulfateのbandは残ったがHSと考えたbandは消失した。このことは消えたbandがhyaluronic acidか、あるいはchondroitin sulfate a or cであることを物語るが、後者である可能性は電気泳動図からみてあり得ないであろう。streptmyces hyaluronidaseによる消化試験によって、この問題も解決する筈であり、目下準備を進めている。電気泳動図のdensitometryを行った結果、単位乾燥重量当りのムコ多糖の経時変化を半定量的に表わすことができた(図を呈示)。Hydroxyprolineの変化と極めてよく似たパターンを示している。



 

:質疑応答:

[遠藤]カルシウム・アセテートで流した方の図では、同定されたバンド以外にもう1本あるようですね。

[梅田]デルマタン硫酸の増え方は肝硬変と同じ位ですか。

[榊原]増え方というより、正常肝には殆どありません。

[遠藤]ブレオマイシンは肺のセンイ化の促進剤として知られていますから、in vitroでも添加してみると面白いでしょう。


 ☆☆☆遠藤班友から“食い合わせの中から発癌因子を探る”お話があった。発癌性がないとされている物質でも、胃袋の中で現実的に起こる可能性のある組み合わせを、試験管内で再現してみたら、予期された如く発癌性をもった恐ろしい物質が生まれてきたということであった。


[山田]生理的条件では胃が酸性だと簡単に言えないのではないでしょうか。

[遠藤]それは考えなくてはならないと思っています。ですから試験管の中でも、物を食べたあとのpHが上昇した状態に似た条件も加えたという訳です。

[山田]母地になっている状態についても考える必要がありますね。胃癌については実際に出来てくる時の情況と実験的に作る時の情況にずれがあるように思います。

[遠藤]たしかに母地の問題は重要ですね。



《常盤・佐藤報告》

 DABが培養細胞内高分子と、どの程度、どの様に結合するかは興味ある所である。本報告は、タンパク質との結合に限定して、いわゆるprotein-bound dyeを種々の培養細胞について求めたものである。

 方法はアゾ色素を含む培地で2〜3日間培養した細胞を(TD40瓶数十本)、ホモゲナイズし、TCAで沈殿させ、エタノール・エーテルで沈殿を洗浄し、ついでこれを1〜2mlのギ酸に溶かし、可視部の吸収スペクトルを求め、タンパク結合色素量を測定した。

     
  1. 単個クローン、Ac2F、Bc12E、Cc11E(いずれも2n域に染色体モードを有する)の中で、Cc11Eが、肝ホモゲネートよりは低値ではあるが、培養細胞としてはかなり高い値を示した。(なお、Cc11Eは、増殖率が極端に低い)

     

  2. 初代培養では、株化した細胞とは異なり、薬物代謝酵素活性も高いと考えられ、bound dyeを求めたが、予想に反して、株細胞並の低値となった。この実験は2、3度試みたが同傾向であった。DABの濃度が高すぎるため毒性が出ているのかも知れない。

     

  3. DAB飼育ラット由来肝細胞株dRLN-53、dRLh-84は、ほぼ同値を示した。(dRLN-53は種々の点で正常に近く、dRLh-84は肝癌由来である) H3-DABのとりこみに関する教室の宮原のデータ(核病理誌 Vol.14、65、1973)によると、両細胞系はオートラジオグラフィーで見る限り、同程度のとりこみを示した。bund dyeのデータはこれと同様の結果となったわけであるが、これは長期培養の結果、両細胞系が生物学的に近似の状態となったと解釈するか、ないしは両者の結合タンパク質の異なることによるか、いずれかが考えられる。

     

  4. 長期間DAB処理された細胞と、コントロールについて比較した所、DAB処理細胞の方がより低値を示した。コントロール自身の値が低い為、解釈は難しいが、このケースは、肝癌ではprotein bound dyeが低下するという例に入るのかも知れない。

     実験(1)19.2μg/ml 3'Me-DAB 3日間処理後測定。実験(2)トリプシンで分散されたラット肝を48hr、96hr培養(8.4μg/ml 3'Me-DAB含)。実験(3)8.4μg/ml 3'Me-DAB 3日間処理後測定。dRLN-53は、0.06%DAB 57日飼育ラット肝由来細胞。dRLH-84は同31日飼育ラット肝由来細胞。実験(4)1.0μg/ml DAB 2日間処理後測定。 (各実験についての表を呈示)