【実施例】
【0092】
材料
[00121]対称分岐PPIデンドリマーは、Sigma−Aldrichから購入した。
対称分岐PEIデンドリマーおよびデンドリグラフトは、米国特許第4,631,337号、第5,773,527号、第5,631,329号および第5,919,442号に提示される手順に従って調製した。すべての抗体は、Sigma−Aldrich、Bi
odesignまたはFitzgeraldから購入した。様々な世代のPAMAMデンドリマーは、Dendritech,Incから購入した。
アミノ官能基を有する修飾された対称分岐PPI(m−SB−PPI−NH
2−1.0)
[00122]以下を含めた試薬、対称分岐PPI(SB−PPI−4、8、16、32、6
4、MW316、773、1,687、3,514および7,168)、アクリル酸メチル(MA、FW=86.09)、EDA(FW=60.10)およびメタノール、を利用した。
【0093】
[00123]丸底フラスコに、1.0gのPPI−64デンドリマー(MW7168)およ
び20mlのメタノールを添加した(溶液A)。別の丸底フラスコに、2.4gのアクリル酸メチル(MA)および10mlのメタノールを添加した(溶液B)。次に、室温で撹拌しながら溶液Aを溶液Bにゆっくりと滴下した。生じた溶液を40℃で2時間反応させた。反応完了後、溶媒および未反応のMAモノマーを回転蒸発によって除去し、次に、生成物である2.5gのMA官能基化PPIを20mlのメタノールに再溶解させた。
【0094】
[00124]丸底フラスコに160gのEDAおよび50mlのメタノールを添加し、その
後MA官能基化PPIを0℃でゆっくりと添加した。次に、この溶液を4℃で48時間反応させた。溶媒および過剰なEDAを、回転蒸発によって除去した。次に、粗生成物をエチルエーテル溶液から沈殿させ、透析によってさらに精製して、分子量が約21,760である、約2.8gの第一級アミン官能基化対称分岐PPI(m−SB−PPI−NH
2−1.0)を得た。生成物を、
1Hおよび
13C核磁気共鳴(NMR)ならびにサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって特性決定した。
【0095】
[00125]種々の分子量を有する他のMAまたは第一級アミンで修飾された対称分岐PP
Iデンドリマーおよび対称分岐PEIデンドリグラフトを、同様の方法で調製した。
ヒドロキシルおよびアミノ混合官能基を有する修飾された対称分岐PPI(mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2)
[00126]アミノ官能基化対称分岐PPI(m−SB−PPI−64−NH
2−1.0)
、MA、EDA、モノエタノールアミン(MEA、FW=61.08)およびメタノールを利用した。
【0096】
[00127]丸底フラスコに、前の手順から生成された1.0gのアミノ修飾PPIすなわ
ちm−SB−PPI−NH
2−1.0および20mlのメタノールを添加した(溶液A)。別の丸底フラスコに2.4gのMAおよび10mlのメタノールを添加した(溶液B)。次に、室温で撹拌しながら溶液Aを溶液Bにゆっくりと滴下した。生じた溶液を40℃で2時間反応させた。反応完了後、溶媒および未反応のモノマーMAを回転蒸発によって除去し、次に生成物である2.5gのMA官能基化m−SB−PPI−64−MA−1.5を20mlのメタノールに再溶解させた。
【0097】
[00128]丸底フラスコに、32gのEDA、130gのMEAおよび100mlのメタ
ノール(EDA:MEAのモル比は20:80であった)を添加し、その後、m−SB−PPI−64−MA−1.5を0℃でゆっくり添加した。次に、この溶液を4℃で48時間反応させた。溶媒および過剰なEDAを回転蒸発によって除去した。次に、粗生成物をエチルエーテル溶液から沈殿させ、透析によってさらに精製して、約2.8gのヒドロキシルおよびアミノ混合官能基化(混合表面)SBP(mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2.0、平均NH
2表面基20%およびOH表面基80%、ならびに分子量約21,862)を得た。
【0098】
[00129]ヒドロキシルとアミノ基の種々の比率ならびに様々な分子量を有する、修飾さ
れた他の不規則性AB−PEIおよび規則性AB−PLL分子を同様の方法で調製した。
【0099】
[00130]不規則性非対称分岐PEIは、AldrichおよびPolyscience
sから購入した。規則性ABPは、米国特許第4,289,872号に提示される手段に従って調製した。すべての抗体は、Sigma−Aldrich、BiodesignまたはFitzgeraldから購入した。
アミノ官能基を有する修飾された不規則性非対称分岐PEI(m−ran−AB−PEI−NH
2−1.0)
[00131]不規則性非対称分岐PEI(ran−AB−PEI、MW2,000、25,
000および75,000)、MA、EDAおよびメタノールを利用した。
【0100】
[00132]丸底フラスコに1.0gのPEI(MW2,000)および20mlのメタノ
ールを添加した(溶液A)。別の丸底フラスコに、3.0gのMAおよび10mlのメタノールを添加した(溶液B)。次に、室温で撹拌しながら溶液Aを溶液Bにゆっくりと滴下した。生じた溶液を40℃で2時間反応させた。反応完了後、溶媒および未反応のMAを回転蒸発によって除去し、次に生成物であるMA官能基化PEIを20mlのメタノールに再溶解させた。
【0101】
[00133]丸底フラスコに、80gのEDAおよび50mlのメタノールを添加し、その
後、MA官能基化PEIを0℃でゆっくり添加した(メタノール20ml中にMA1gが溶解)。次に、この溶液を4℃で48時間反応させた。溶媒および過剰なEDAを回転蒸発によって除去した。次に、粗生成物をエチルエーテル溶液から沈殿させ、透析によってさらに精製して、分子量が約7,300である、約3.0gの第一級アミン官能基化不規則性非対称分岐PEI(m−ran−AB−PEI−NH
2−1.0)を得た。生成物を、
1Hおよび
13CNMRならびにSECによって特性決定した。
【0102】
[00134]種々の分子量を有する、他のMAまたは第一級アミンで修飾された不規則性非
対称分岐PEIおよび規則性非対称分岐PLLポリマーを、同様の方法で調製した。
炭化水素鎖での分岐ポリマーの修飾
[00135]不規則性分岐PEIの10%炭化水素鎖での修飾を一例として使用する。1グ
ラムの分岐PEI(FW=25000)を10mLのメタノールに溶解させた。この溶液に、0.23gの1,2−エポキシヘキサン(FW=100.16)を添加し、混合物を40℃で2時間加熱した。次に、溶媒を回転蒸発させ、残留物を水に再溶解させた。透析(3,500カットオフ)後、修飾されたPEIが生じた。
【0103】
[00136]種々の割合(%)および長さ(例えば、C
4、C
12、C
18およびC
22)
の炭化水素鎖を有する他のMBP、例えば、PAMAM、PEIおよびPPIのデンドリマーおよびデンドリグラフト、ならびに非対称PLLを同様の方法で調製した。
ヒドロキシルおよびアミノ混合官能基を有する修飾された不規則性非対称分岐PEI(m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2)
[00137]アミノ官能基化不規則性非対称分岐PEI(m−ran−AB−PEI−NH
2−1.0)、MA、EDA、モノエタノールアミン(MEA、FW=61.08)およびメタノールを利用した。
【0104】
[00138]丸底フラスコに、前の手順から生成された1.0gのアミノ修飾PEIすなわ
ちm−ran−AB−PEI−NH
2−1.0および20mlのメタノールを添加した(溶液A)。別の丸底フラスコに3.0gのMAおよび10mlのメタノールを添加した(溶液B)。次に、室温で撹拌しながら溶液Aを溶液Bにゆっくりと滴下した。生じた溶液を40℃で2時間反応させた。反応完了後、溶媒および未反応のMAを回転蒸発によって除去し、次に、生成物であるMA官能基化m−ran−AB−PEI−MA−1.5を20mlのメタノールに再溶解させた。
【0105】
[00139]丸底フラスコに、60gのEDA、244gのMEAおよび100mlのメタ
ノール(EDA:MEAのモル比は20:80であった)を添加し、その後、m−ran−AB−PEI−MA−1.5を0℃でゆっくり添加した(メタノール20ml中にMA1gが溶解)。次に、この溶液を4℃で48時間反応させた。溶媒および過剰なEDAを回転蒸発によって除去した。次に、粗生成物をエチルエーテル溶液から沈殿させ、透析によってさらに精製して、約2.4gのヒドロキシルおよびアミノ混合官能基化不規則性ABP(m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2.0、平均NH
2表面基20%およびOH表面基80%、ならびに分子量は約18,000であった)を得た。
【0106】
[00140]ヒドロキシル基とアミノ基の種々の比率ならびに様々な分子量を有する、他の
修飾された不規則性AB−PEIおよび規則性AB−PLLポリマーを同様の方法で調製した。
第一級アミン鎖末端基を有する、アルキル修飾された不規則性非対称分岐ポリ(2−エチルオキサゾリン)(PEOX)
[00141]CH
3−(CH
2)
11−PEOX−ABP100(C
12ABP100は、
初期反応におけるモノマー対開始剤の比率を表すための独断的な名称である)を、コアシェル構造を調製する一般的手順の通りに合成する。CH
3(CH
2)
11−Br(2.52g)を500mlのトルエン中に混合したものに蒸留ヘッドを付け、N
2下で約15分間共沸して水を除去した。2−エチルオキサゾリン(100g)を、添加漏斗を通して滴加し、混合物を24〜48時間の間還流した。重合完了後、12.12gのEDAを反応性ポリマー溶液(A)に添加し、アミン官能基を導入した。POX鎖末端対EDAのモル比は1対20であった。
【0107】
[00142]あるいは、N−Boc−ピペラジンまたは水(例えば、1N Na
2CO
3を
有する)を添加して反応を終了させることもできる。モルホリンまたはPEIを反応性ポリマー溶液(A)に添加して反応を終了させることもできる。粗生成物をメタノールに再溶解させ、次に大過剰のジエチルエーテルから沈殿させる。最下層をメタノールに再溶解させ、回転蒸発および真空によって乾燥させ、非対称不規則性分岐PEOXポリマーを白色固体(101g)として得た。
【0108】
[00143]他の非対称不規則性分岐ポリマー、例えば、C
6−PEOX ABP20、5
0、100、200、300および500、C
12−PEOX ABP20、50、200、300および500、C
22−PEOX ABP20、50、100、200、300および500、ならびにポリスチレン−PEOXなど、ならびに非修飾および修飾ポリ(2−置換オキサゾリン)、例えばポリ(2−メチルオキサゾリン)、を同様の方法で調製した。すべての生成物をSECおよびNMRによって分析した。
第一級アミン鎖末端基を有する、アルキル修飾された不規則性非対称分岐ポリ(2−エチルオキサゾリン)(PEOX)
[00144]CH
3−(CH
2)
17−PEOX−ABP60(C
18ABP60は、初期
反応におけるモノマー対開始剤の比率を表すための独断的な名称である)を、コアシェル構造を調製する一般的手順の通りに合成する。CH
3(CH
2)
17−Br(5.61g)を500mlのトルエン中に混合したものに蒸留ヘッドを付け、N
2下で約15分間共沸して水を除去した。2−エチルオキサゾリン(100g)を添加漏斗を通して滴加し、混合物を24〜48時間の間還流した。重合完了後、10.1gのEDAを反応性ポリマー溶液(A)に添加し、アミン官能基を導入した。ポリオキサゾリン反応性鎖末端対EDAのモル比は1対10であった。
【0109】
[00145]あるいは、N−Boc−ピペラジンまたは水(例えば、1N Na
2CO
3を
有する)を添加して反応を終了させることもできる。モルホリンまたはPEIを反応性ポ
リマー溶液(A)に添加して反応を終了させることもできる。粗生成物をメタノールに再溶解させ、次に大過剰のジエチルエーテルから沈殿させる。最下層をメタノールに再溶解させ、回転蒸発および真空によって乾燥させ、非対称不規則性分岐PEOXポリマーを白色固体として得た。
【0110】
[00146]他の非対称不規則性分岐ポリマー、例えば、C
18−PEOX ABP20、
40、50、70、80、100、120、200、300、500など、ならびに非修飾および修飾ポリ(2−置換オキサゾリン)、例えば、ポリ(2−メチルオキサゾリン)、を同様の方法で調製した。すべての生成物をSECおよびNMRによって分析した。
混合表面で修飾された対称分岐ポリマー−IgGコンジュゲート
[00147]混合表面(OH/NH
2混合)で修飾された対称分岐PPI−IgGコンジュ
ゲート(mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2−IgGコンジュゲート)を、ポリマー抗体を調製する一般的手順の通りに調製する。
【0111】
[00148]他のコンジュゲート、例えば、m−SB−PPI−4−NH
2−1−IgG、
m−SB−PPI−8−NH
2−1−IgG、m−SB−PPI−16−NH
2−1−IgG、m−SB−PPI−32−NH
2−1−IgG、m−SB−PPI−4−NH
2−2−IgG、m−SB−PPI−8−NH
2−2−IgG、m−SB−PPI−16−NH
2−2−IgG、m−SB−PPI−32−NH
2−2−IgG、m−SB−PPI−4−NH
2−3−IgG、m−SB−PPI−8−NH
2−3−IgG、m−SB−PPI−16−NH
2−3−IgG、m−SB−PPI−32−NH
2−3−IgG、mix−m−SB−PPI−4−NH
2/OH−1(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−8−NH
2/OH−1(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−16−NH
2/OH−1(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−32−NH
2/OH−1(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−4−NH
2/OH−2(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−8−NH
2/OH−2(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−16−NH
2/OH−2(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−32−NH
2/OH−2(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−4−NH
2/OH−3(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−8−NH
2/OH−3(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−16−NH
2/OH−3(OH/NH
2混合)−IgG、mix−m−SB−PPI−32−NH
2/OH−3(OH/NH
2混合)−IgG、ならびに第一級アミンおよび混合OH/NH
2で修飾されたコームバーストPEIデンドリグラフト(0〜5世代)も、同様の方法で得た。目的の修飾SBPに付された他の標的指向性部分の合成も同様の方法で得た。
LC−SPDP−混合表面m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2
[00149]混合表面不規則分岐mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2(4
×10
−7mol)を含む400μlのリン酸塩緩衝液(20mMリン酸塩および0.1M NaCl、pH7.5)に、4.0×10
−6molのスルホ−LC−SPDP(Pierce、IL)を含む水400μLを添加した。混合物をボルテックスし、30℃で30分間インキュベートした。LC−SPDP−mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2をゲル濾過クロマトグラフィーによって精製し、緩衝液A(0.1Mリン酸塩、0.1M NaClおよび5mM EDTA、pH6.8)で平衡化した。生成物をさらに濃縮し、およそ0.77nmolの濃度の465μLの溶液を得た。
チオール化mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2
[00150]LC−SPDP mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2(65
μlの緩衝液A中に50nmol)を、100μLのジチオスレイトール(DTT)(緩衝液A中に50mM))と混合し、室温で15分間インキュベートした。過剰なDTTおよび副生物を、緩衝液Aを用いたゲル濾過によって除去した。生成物を10K Centricon Concentrator中で濃縮し、390μLのチオール化mix−m
−SB−PPI−64−NH
2/OH−2を得て、これを活性化抗体とのコンジュゲーションに使用した。
マレイミドR(MAL−R)活性化抗体
[00151]抗体を含むPBS(310μL、5.1mgすなわち34nmol)に、20
.4μLのMAL−R−NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)溶液(10mM水溶液)を添加した。混合物をボルテックスし、30℃で15分間インキュベートした。生成物を、緩衝液Aを用いたゲル濾過によって精製した。マレイミド−R活性化抗体を、チオール化mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2とのコンジュゲーションに使用した。
mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2−抗体コンジュゲート
[00152]チオール化mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2(310μL
または35.7nmol)にMAL−R活性化抗体(4.8mLまたは34nmol)を添加した。反応混合物をおよそ800μLに濃縮し、次に、4℃で一晩および/または室温で約1時間インキュベートした。完了後、反応を100μLのエチルマレイミド(50mM溶液)で停止させ、次に、コンジュゲートを、pH6の20mMリン酸塩緩衝液中塩化ナトリウムの段階的勾配を用いるカルボキシメチルセルロース(CM)カラム(5mL)で分画した。コンジュゲートを塩化ナトリウムの勾配で溶離し、陽イオン交換クロマトグラフィー、紫外分光法およびポリアクリルアミドゲル電気泳動によって特性決定した。還元カップリングによるコンジュゲーション−抗体の還元
[00153]抗体2.1mgすなわち14nmolを含む160μLの緩衝液B(0.1M
リン酸ナトリウム、5mM EDTAおよび0.1M NaClを含有する、pH6.0)に、40μLのDTT(緩衝液B中に50mM)を添加した。この溶液を室温で30分間静置した。生成物を、緩衝液Bで平衡化したSephadex G−25カラムでのゲル濾過によって精製した。還元した抗体を220μLに濃縮し、コンジュゲーションに使用した。
MAL−R−混合表面修飾SBP
[00154]400μL(400x10
−9モル)、pH7.4における混合表面修飾SB
Pに、400μLのMAL−R−NHS(10mM水溶液)を添加した。これを混合し、30℃で15分間インキュベートした。完了後、生成物を緩衝液Bで平衡化したSephadex G−25カラムで精製した。MAL−R−混合表面修飾SBPを収集し、同じ緩衝液中で一定分量にして−40℃で保管した。
混合表面修飾SBP−抗体コンジュゲート
[00155]還元された抗体(220μL中14nmol)に、撹拌しながらMAL−R−
mix−m−SB−PPI−64−NH
2/OH−2(154μL、16.6nmol)を添加した。12.5μLの炭酸ナトリウム(1.0M溶液)を添加することによってpHを約6.8に調整し、反応を1時間室温で継続し、100μLのシステアミン(0.4mM溶液)を添加して終了させた。コンジュゲーション混合物を、塩化ナトリウム勾配溶離を用いるCMセルロースカラムで精製した。
IgG−非対称不規則性分岐ポリマーコンジュゲート
[00156]不規則性分岐混合表面(OH/NH
2混合)m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2−IgGコンジュゲートを、ポリマー−抗体コンジュゲートを調製する一般的手順の通りに調製する。
【0112】
[00157]他のコンジュゲート、例えば、PEI−IgG、m−ran−AB−PEI−
NH
2−1−IgG、m−ran−AB−PEI−NH
2−2−IgG、m−ran−AB−PEI−NH
2−3−IgG、m−ran−AB−PEI−NH
2−4−IgG、ならびにm−ran−AB−PEI−NH
2/OH−1(OH/NH
2混合)−IgG、m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2(OH/NH
2混合)−IgG、m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−3(OH/NH
2混合)−IgG、規則性ポリリジンポリマー、第一級アミン鎖末端を有するアルキル修飾不規則性分岐ポリ(2−エチルオキサ
ゾリン)をすべて同様の方法で合成した。非対称不規則性分岐PEOXポリマーとの種々のタンパク質コンジュゲートの合成も同様の方法で行う。
LC−SPDP−混合表面m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2
[00158]混合表面不規則分岐m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2(4×10
−7mol)を含む400μLのリン酸塩緩衝液(20mMリン酸塩および0.1M NaCl、pH7.5)に、4.0×10
−6molのスルホ−LC−SPDP(Pierce、IL)を含む水400mLを添加した。これをボルテックスし、30℃で30分間インキュベートした。LC−SPDP−m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2をゲル濾過クロマトグラフィーによって精製し、緩衝液A(0.1Mリン酸塩、0.1M NaClおよび5mM EDTA、pH6.8)で平衡化した。生成物をさらに濃縮し、およそ0.77nmol/μmolの濃度の465μlの溶液を得た。
チオール化m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2
[00159]LC−SPDP m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2(65mlの
緩衝液A中に50nmol)を、100μLのジチオスレイトール(DTT)(緩衝液A中に50mM)と混合し、室温で15分間インキュベートした。過剰なDTTおよび副生物を、緩衝液Aを用いたゲル濾過によって除去した。生成物を10K Centricon Concentrator中で濃縮し、390μLのチオール化m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2を得て、これを活性化抗体とのコンジュゲーションに使用した。
【0113】
[00160]上で記載した通りに作製したマレイミド−R活性化抗体を、チオール化m−r
an−AB−PEI−NH
2/OH−2とのコンジュゲーションに使用した。
m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2−抗体コンジュゲート
[00161]チオール化m−ran−AB−PEI−NH
2/OH−2(310μLすなわ
ち35.7nmol)をMAL−R活性化抗体(4.8mLすなわち34nmol)に添加した。反応混合物をおよそ800μLに濃縮し、4℃で一晩および/または室温で約1時間インキュベートした。完了後、反応を100μLのエチルマレイミド(50mM溶液)で反応停止させ、次に、コンジュゲートを、pH6の20mMリン酸塩緩衝液中塩化ナトリウムの段階的勾配を用いるCMセルロースカラム(5mL)で分画した。コンジュゲートを塩化ナトリウムの勾配で溶離し、陽イオン交換クロマトグラフィー、紫外分光法およびポリアクリルアミドゲル電気泳動によって特性決定した。
パクリタキセル製剤およびナノ粒子の調製
[00162]一般的手順の通りに、パクリタキセルを40mg/mLの濃度までメタノール
に溶解させた。別にC
18PEOXABP60ポリマーを100mg/mLの濃度までメタノールに溶解させた。次に、2つの溶液を種々の量で混合し、混合物中の最終的なポリマー対パクリタキセルのモル比が3:1から10:1の範囲内になるようにした。続いて、混合物を量に応じて20〜96時間凍結乾燥した。
【0114】
[00163]光散乱で測定した凝集体の大きさは、凍結乾燥前は直径約70nmから90n
m、凍結乾燥後は120〜140nmの範囲内であった。
【0115】
[00164]あるいは、パクリタキセルとC
18PEOXABP60ポリマーの両方を、ア
セトン、メタノールまたはエタノールなどの共通の溶媒に溶解させ、次に撹拌または超音波処理しながら水に滴加し、その後0.22μmのフィルターで滅菌濾過することができる。次に、凍結乾燥によって最終生成物を生じ、凝集体の大きさを光散乱によって測定することができる。
【0116】
[00165]疎水性に表面修飾された種々の分岐ポリマー、例えば、C
4、C
6、C
12ま
たはC
22炭化水素で修飾された不規則分岐PEOX、PEIおよびPPIポリマー;C
4、C
6、C
12、C
18およびC
22炭化水素で修飾されたPAMAM、PEIおよび
PPIのデンドリマーおよびデンドリグラフト;ならびにC
4、C
6、C
12、C
18およびC
22炭化水素で修飾された分岐PLL/ポリマーを使用する、他のタキサン誘起凝集体またはナノ粒子は、同様の方法で調製することができる。
C
18PEOXABP60ポリマー対パクリタキセルの比率が7:1であるナノ粒子
[00166]C
18PEOXABP60(700mg)を9.33mLのメタノールに溶解
させ、75mg/mLの溶液を得た。パクリタキセルの15mg/mL溶液も、100mgを6.67mLのメタノールに溶解させることによって調製した。2つの溶液を20分間混合すると、1mL当たり6.25mgのパクリタキセルと43.75mgのポリマーとを含有する溶液が得られ、ポリマー対薬剤の比率が7:1である溶液となった。混合物を回転蒸発器に入れて、メタノールを蒸発除去させて乾燥させた。生じた固体を撹拌しながら33.3mLの水に再溶解させて、最終的なパクリタキセル濃度である3mg/mLとした。この溶液調製物を0.8μmのフィルターに通し、次に0.22μmのフィルターに通した。濾液を、使用した量に応じて24〜72時間にわたって凍結乾燥した。このバイアルに栓をし、即時使用可能な白色粉末を室温で保管した。この調製物をFID−007と名付けた。
ナノ粒子の測定
[00167]種々のポリマー、ポリマー単独凝集体、ならびに薬剤誘起ポリマー凝集体の大
きさを、Malvern Zetasizer Nano−ZS Zen3600粒径分析器を使用する動的光散乱法によって測定した。
活性試験
[00168]生細胞は代謝によってNADHまたはNADPHなどの「還元当量」を生成す
る。かかる還元性化合物は、中間的な電子輸送試薬に電子を渡し、それはテトラゾリウム製品、MTS(Promega)を還元して水溶性、着色性のホルマザン産物にすることができる。細胞は、死ぬとテトラゾリウム製品を還元する能力を急速に失う。したがって、着色したホルマザン産物の産生は、培養物中の生細胞の数に比例する。
【0117】
[00169]CellTiter96(登録商標)Aqueous製品(Promega)
は、培養物中の生細胞の数を決定するためのMTSアッセイである。MTSテトラゾリウムはMTTテトラゾリウムと類似しているが、MTS還元のホルマザン産物が細胞培養培地に可溶であり、可溶化させる溶液の使用を必要としないという利点がある。アッセイウェルに直接添加する単一の試薬を、培養培地100μlに対して試薬20μlという推奨比率で使用した。細胞を37℃で1〜4時間インキュベートし、次に490nmでの吸光度を測定した。
ナノカプセル化パクリタキセル/ABP60(FID−007)の毒性および効力
[00170]前述の通りに、ナノカプセル化パクリタキセルを、C
18ABP60ポリマー
を使用して、7:1のポリマー対パクリタキセル比で調製した。FID−007と名付けたその調製物を、正常なヒト皮膚線維芽細胞株および種々の癌細胞株を用いた細胞障害性試験、ならびに3種のマウス異種移植モデルでの毒性(最大耐用量、すなわちMTD)および腫瘍増殖の阻害に関するin vivo試験において、TaxolおよびAbraxaneと比較した。
FID−007のIn Vitro活性
[00171]FID−007を、in vitro細胞障害性実験において、Taxolお
よびAbraxaneと共に正常なヒト線維芽細胞および種々の癌細胞株で試験した。FID−007は、乳癌、卵巣癌および肺癌細胞に由来する細胞株を含めた一連のヒト癌細胞株の増殖をin vitroで阻害する一方で、FID−007は、TaxolおよびAbraxaneに観察されるレベルと同様の、正常細胞に対するより低い毒性を示した(
図15)。総じて、FID−007は、正常細胞に対して腫瘍細胞に対するよりも10倍毒性が低く、100μM超という極めて高いEC
50を示した。FID−007は、ヒト肺癌細胞株A549での72時間の毒性アッセイで活性であり、IC
50は2.8ng/mLであった(
図16)。正常細胞に対するFID−007の細胞障害は、Taxol
およびAbraxaneのそれと同等であった。FID−007はMDA−MB−231(トリプルネガティブ乳癌細胞)に対して細胞障害性であり、IC
50は4.9ng/mLであった(
図17)。FID−007は、OV−90(卵巣癌細胞)に対して細胞障害性であり、IC
50は5.0ng/mLであった(
図18)。3種の癌細胞株すべてについて、FID−007の細胞障害は、TaxolおよびAbraxaneのそれと同等であった。
FID−007のIn Vivo活性
[00172]一連の実験を行って、マウスに静脈内投与されたFID−007のin vi
voでの忍容性、活性、および 基本的薬物動態を、TaxolおよびAbraxaneと比較して決定した。FID−007は、毎日最大150mg/kgの投薬まで忍容性が高かった。抗新生物活性を確認するために、3種の異なるマウス異種移植モデル(肺癌、卵巣癌および乳癌を含む)において、FID−007を忍容性が高い用量でマウスに毎日静脈内投与した。概して、FID−007は、マウス異種移植モデルにおいて、TaxolおよびAbraxaneなどの同様の標的を有する標準的な細胞障害剤より忍容性が高く、腫瘍の増殖を選択的に阻害した。
【0118】
[00173]マウスでのFID−007の半減期を、最適化したHPLC法を使用して決定
すると、およそ9.3時間であった。肝臓および脾臓、次いで血液が、1時間目に最大のFID−007濃度を有する器官であった。FID−007、TaxolおよびAbraxaneのPKプロファイルを
図19に示す。
【0119】
[00174]健康なCD−1マウスおよびSCID(免疫不全)マウスの尾静脈を介して種
々の用量の薬剤を数週間にわたって投与した試験において、FID−007の単回投与のMTDをTaxolおよびAbraxaneのそれと比較した。対照のマウスには生理食塩水を投与した。CD−1マウスの単回投与のMTDは、Taxol、Abraxane、およびFID−007について、それぞれ20mg/kg、240mg/kg、および175mg/kgであることが見出された。大きな副作用は、生存したすべてのマウスでは観察されなかった。しかし、対照群(生理食塩水で処置)と比較して、体重増加がAbraxaneおよびFID−007の投与群すべてに観察された。120mg/kg以上のAbraxaneによって、用量依存的な体重の増加が生じた。同じことが150mg/kg以上の用量のFID−007で観察された。
【0120】
[00175]FID−007の多回投与のMTDを、0日目、3日目、6日目に、健康なC
D−1およびSCIDマウス(10週、雌)に尾静脈を介してFID−007(100および150mg/kg)を投与することによって、同様に決定した。動物を1日当たり2回モニタリングし、3日毎に計量した。FID−007の場合、CD−1マウスでの多回投与のMTDは100mg/kgであり、SCIDマウスでは30mg/kgであることが判明し、SCIDマウスでは注射後直ちに幾つかの副作用があった。FID−007多回投与群は、対照群と比較して過度の体重増加がなかった。
【0121】
[00176]腫瘍増殖を阻害するFID−007のin vivoでの効力を、ヒトの肺癌
、乳癌および卵巣癌の腫瘍を異種移植したマウスモデルで、TaxolおよびAbraxaneのそれと比較した。60匹の雌および雄のSCIDマウス(6〜8週、20〜26g、Charles River、乳癌および卵巣癌用に40匹の雌マウス、肺癌用に20匹の雄マウス)に、肺A549、乳房MDA−MB−231または卵巣OV90の各種細胞を含む無血清培地の懸濁液0.1mLを、胴体の各側(左および右)に注射した。細胞は、加湿したインキュベーター(37℃、5%CO
2、95%空気)内で予め培養した。マウスの腫瘍1つ当たり3×10
6個(A549)、10
7個(MDA−MB−231)、および5×10
6個(OV−90)の量の細胞を使用した。腫瘍を7〜9日間増殖させ、その後処置を開始し、すべての腫瘍量測定値をデジタル式カリパス(VWR Inc
.)を使用して得た。腫瘍量を、式(W
2×L)/2(式中、Wは最大腫瘍幅およびLは最大腫瘍長さ)によって算出した。腫瘍および体重の測定値は、最初の処置前の同日に、その後3日毎に得た。0日目を処置の最初の日として示した。0日目に腫瘍を生じた動物を5つの群に無作為に分けると[1群当たりマウス約4匹(腫瘍8個)]、各処置群は広範な腫瘍の大きさを示した。
【0122】
[00177]Abraxane(80mg/kg)、FID−007(20mg/kg)、
Taxol(20mg/kg)および、ナノ担体001−Bと名付けた、C
18ABP60ポリマーから出発した物質(20mg/kg)を、注射毎に新しく調製した。生理食塩水を、ビヒクル対照として使用した。薬剤または生理食塩水は、尾静脈注射を介して3日毎に投与した。薬剤の用量は、予め決定された単回および多回投与MTDに基づいて、すべての処置群に対して等毒性であるように選択した。肺癌、乳癌、および卵巣癌群はそれぞれ、合計4回の注射を受けた。対照、AbraxaneおよびFID−007の注入量は、全試験を通して注射当たり0.1mLであった。Taxol製剤は粘性なので、20mg/kg用量のために注射当たり0.2mLを投与した。平均体重および腫瘍量測定値を、同じ群中のすべての動物の平均値を求めることによって算出した。肺癌および卵巣癌の場合は最後の処置から21日目、乳癌の場合は10日目に、イソフルランを用いてマウスを安楽死させた。血液および単離した血清、ならびに腫瘍組織および肝臓を収集して−80℃で保管した。
【0123】
[00178]肺癌(A549)異種移植群の場合、総じて、何れの処置群でも死亡は発生し
なかった。恐らくTaxolの毒性が原因で、処置後最初の30分間に数匹のマウスで荒い息遣いおよび不活動が観察された。平均体重および腫瘍量測定値を、同じ群中のすべての動物の平均値を求めることによって算出した。生理食塩水対照、Taxol、FID−007およびナノビヒクル対照の全平均体重増加は、それぞれ6.05%、5.87%、6.38%および12.3%であった。しかし、Abraxane群のすべてのマウスは悪性の神経毒性を発現し、20%を超える体重が減少した。これらのマウスを13日目に屠殺した。腫瘍量は、生理食塩水対照群の場合1827mm
3、ナノ担体−001Bビヒクル対照群の場合1311mm
3、Taxol群の場合305.8mm
3増加した。しかし、FID−007群は、腫瘍量が39.7mm
3減少した(
図20)。
図21および22は、処置群の腫瘍の代表的画像を示す。
【0124】
[00179]乳癌(MDA−MB−231)異種移植群の場合、何れの処置群でも死亡は発
生しなかった。恐らくTaxolの毒性が原因で、処置後最初の30分間に荒い息遣いおよび不活動が観察された。Abraxane群において、すべてのマウスが3回の処置後に後肢の弱りおよび20%の体重減少という副作用を示したので、その群では4回目の処置を中止することを決定した。平均体重および腫瘍量測定値を、同じ群中のすべての動物の平均値を求めることによって算出した。生理食塩水、Taxol、FID−007およびナノ担体−001Bの場合の全平均体重増加は、それぞれ3.76%、0.46%、1.8%、および4.2%であった。Abraxane群の場合、平均体重の低下は7.66%であった。腫瘍量は、生理食塩水およびナノ担体−001B群において、それぞれ328.6mm
3および458.8mm
3増加した。FID−007、TaxolおよびAbraxane群では、腫瘍量はそれぞれ108.7mm
3、75.5mm
3および70.2mm
3減少した。腫瘍量の観察を
図23に示す。
図24および25は、処置群の腫瘍の代表的画像を示す。
【0125】
[00180]卵巣癌(OV−90)異種群の場合、Taxol処置群は、処置後最初の30
分間に2匹のマウスで観察された、荒い息遣いおよび不活動を有するある毒性を示した。平均の体重増加は生理食塩水対照、Taxol、Abraxane、FID−007およびナノ担体−001B対照群で、それぞれ、3.23%、17.1%、13.5%、15
.4%および2.24%であった。腫瘍量は、生理食塩水対照、ナノ担体−001B対照およびTaxol群で、それぞれ、652.7mm
3、271.9mm
3および9.1mm
3増加した一方で、FID−007群では93.1mm
3およびAbraxane群(80mg/kg)では72.4mm
3腫瘍量が減少した。
図26は、各処置群について観察される腫瘍量をまとめて示す。
図27および28は、解剖前後の腫瘍の代表的な画像である。
【0126】
[00181]FID−007は、正常細胞に対して低レベルの毒性を維持しながら、肺、乳
房および卵巣の細胞株に対して、確立された抗新生物薬であるTaxolおよびAbraxaneと同様のin vitro細胞障害性を明示した。腫瘍増殖を阻害し、腫瘍塊を縮小する、FID−007のin vivo効力は、ヒトの肺癌、乳癌、および卵巣癌のマウス異種移植モデルにおいて、2つの承認薬と同程度に良好またはそれらより有意に良好であった。
【0127】
[00182]本明細書に引用されるすべての参考文献は、参照により全体が本明細書に組み
込まれる。
【0128】
[00183]本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書の教示に種々の変更
および改変を為すことができることが認識されよう。