(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-04
(45)【発行日】2024-09-12
(54)【発明の名称】がんの治療に使用するためのポリ(アルキルシアノアクリレート)ナノ粒子
(51)【国際特許分類】
A61K 47/58 20170101AFI20240905BHJP
A61K 45/00 20060101ALI20240905BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20240905BHJP
A61K 9/51 20060101ALI20240905BHJP
A61K 31/337 20060101ALI20240905BHJP
【FI】
A61K47/58
A61K45/00
A61P35/00
A61K9/51
A61K31/337
(21)【出願番号】P 2021560300
(86)(22)【出願日】2019-09-26
(86)【国際出願番号】 EP2019076121
(87)【国際公開番号】W WO2020192950
(87)【国際公開日】2020-10-01
【審査請求日】2022-09-22
(32)【優先日】2019-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】521438733
【氏名又は名称】シンテフ ティーティーオー エイエス
【氏名又は名称原語表記】SINTEF TTO AS
(73)【特許権者】
【識別番号】517258833
【氏名又は名称】オスロ ウニヴェルスィテーツスィーケフース ホーエフ
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】モルク, イール
(72)【発明者】
【氏名】シュミット, ルス
(72)【発明者】
【氏名】スルハイム, アイナル
(72)【発明者】
【氏名】ステンスタッド, ペール
(72)【発明者】
【氏名】ヨンセン, ハイディ
(72)【発明者】
【氏名】フラットマルク, シャスティ
(72)【発明者】
【氏名】フレーテン, カリアンネ, ギラー
【審査官】柴原 直司
(56)【参考文献】
【文献】特表2016-520606(JP,A)
【文献】Gastric Cancer,2017年,20, [Suppl.1],p.S111-S121
【文献】Cancer Chemother. Pharmacol.,2007年,59, [2],p.175-181
【文献】Cancer Sci.,2011年,102, [1],p.200-205
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K 45/00
A61K 47/00-47/69
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
がんの治療に使用するためのポリ(アルキルシアノアクリレート)ナノ粒子を含む薬物送達システムであって、前記ナノ粒子が、疎水性抗がん剤を含み、前記薬物送達システムが対象における腔内のがんを治療するのに十分な量で前記対象に腔内投与され、前記ナノ粒子が標的化部分を含ま
ず、
前記ナノ粒子がミニエマルションアニオン重合プロセスに従って生成される、薬物送達システム。
【請求項2】
前記腔内投与が腹腔内投与である、請求項1に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項3】
前記薬物送達システムが、前記対象における前記がんの転移を阻害するのに十分な量で投与され
る、請求項1または2に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項4】
前記疎水性抗がん剤が、前記ナノ粒子によってカプセル化されている、請求項1~
3のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項5】
前記ナノ粒子が800nm未満の粒子径を有する、請求項1~
4のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項6】
前記ナノ粒子が80nm~200nmの平均寸法を有する、請求項
5に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項7】
前記ナノ粒子がPEG化されている、請求項1~
6のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項8】
前記シアノアクリレートのアルキル鎖が、n-ブチル-(BCA)、2-エチルブチル(EBCA)、ポリイソヘキシル(IHCA)およびオクチルシアノアクリレート(OCA)からなる群から選択される、請求項1~
7のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項9】
前記疎水性抗がん剤が、前記ナノ粒子の総重量の1~90重量%を含む、請求項1~
8のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項10】
前記疎水性抗がん剤がタキサンである、請求項1~
9のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項11】
前記タキサンがカバジタキセルである、請求項
10に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項12】
前記がんが、前立腺がん、乳がん、腹膜がん、結腸直腸がん腫、胃がん、直腸がん腫神経膠腫、肺がん、腎がん、肝臓がん、脾臓がん、胆嚢がん腫、リンパ腫、副腎皮質がん腫、精巣がん、尿路上皮移行細胞がん腫、および卵巣がんからなる群から選択される、請求項1~
11のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項13】
前記がんが原発性腹膜がんであり、腹膜がん腫症が、卵巣がん、結腸直腸がん腫、胃がん、腎がん、直腸がん腫、腹膜偽粘液腫、膵臓がん腫、肝細胞がん腫、胆嚢がん腫、虫垂悪性腫瘍、子宮内膜がん腫、子宮頸がん、乳がん、肺がん、悪性黒色腫、副腎皮質がん腫、または尿路の移行上皮がん腫に由来する、請求項1~
12のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【請求項14】
請求項1~
13のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システムと、1つ以上の薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤とを含む、医薬組成物。
【請求項15】
前記対象が哺乳動物対象である、請求項1~
13のいずれか一項に記載の使用のための薬物送達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ナノ粒子および医学的処置の分野に関する。具体的には、ポリ(アルキルシアノアクリレート)ナノ粒子内にカプセル化された疎水性活性成分および腹腔内投与などの腔内投与経路によるがん治療におけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
医学におけるナノテクノロジーの使用は、多くの想像される医療的応用の可能性において、多くの刺激的な可能性を提供する。具体的には、ナノ医学は複合病の治療に大きな改善をもたらすと予想されている。ナノ粒子の使用が特定の価値を例証し始めている2つの領域は、薬物送達および分子イメージングである。
【0003】
ポリ(アルキルシアノアクリレート)(PACA)は、最初は外科用接着剤として開発および承認された。PACAナノ粒子(NP)は、生分解性であり、高い薬物充填容量を可能にする薬物担体としての有望な能力を後に例証した。
【0004】
WO2014/191502A1は、水中油型ミニエマルションのアニオン重合を含むPACAホモポリマーまたはコポリマーのステルスNPを調製するための、一段階の重合プロセスを開示している。開示されているように、ミニエマルションを特定のクラスのポリアルキレングリコール誘導体と組み合わせて利用することにより、本プロセスは、疎水性薬剤をカプセル化し、高い薬物充填容量を可能にするために特に好適である。
【0005】
ポリアルキレングリコールに標的化部分を共有結合させることが可能であり、それによって、標的化基の導入およびステルスコロナの形成を同時に可能にする。ミニエマルションは、活性薬剤を含有することができることが記載されており、治療剤のリストが開示されている。しかしながら、いずれの例も、これらの薬剤のうちのいずれのカプセル化も含まず、インビトロまたはインビボデータのいずれも開示されていない。
【0006】
新しい標的治療オプションおよび免疫療法が開発されているが、依然として化学療法が進行がん患者の主な治療オプションである。しかしながら、ある特定のがんタイプには治療効果が十分ではなく、治療による重篤な副作用も生じる。薬物充填NPのうちのいくつかの製品が市場に出ており、多くの新しい製品候補が臨床試験中である。がん薬物送達におけるナノ粒子の使用の課題および機会を含むこれらの態様は、Shiら(Shi,J.,Kantoff,P.W.,Wooster,R.,Farokhzad,O.C.,Cancer nanomedicine:progress,challenges and opportunities.Nat Rev Cancer 2017,17(1),20-37)およびTorchilin(Torchilin,V.P.,Multifunctional,stimuli-sensitive nanoparticulate systems for drug delivery.Nat.Rev.Drug Discov 2014,13(11),813-827)を含む多数の概説および解説で考察されている。
【0007】
強化された透過性および保持(EPR)効果の恩恵を受けることにより、有効性を改善することに加えて(Matsumura,Y.,Maeda,H.,A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy:mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs.Cancer Res 1986,46(12 Pt 1),6387-6392)、NPにカプセル化された薬物送達は毒性の低減を例証し得る。市場における薬物充填NPの主な利点は、Parahbakarら(Prabhakar,U.,Maeda,H.,Jain,R.K.,Sevick-Muraca,E.M.,Zamboni,W.,Farokhzad,O.C.,Barry,S.T.,Gabizon,A.,Grodzinski,P.,Blakey,D.C.,Challenges and key considerations of the enhanced permeability and retention effect for nanomedicine drug delivery in oncology. Cancer Res 2013,73(8),2412-7)に記載されているように、治療効果がかなり類似している一方で、遊離薬物よりも副作用が少ないことである。
【0008】
Snipstadら(Snipstad,S.,Berg,S.,Morch,Y.,Bjorkoy,A.,Sulheim,E.,Hansen,R.,Grimstad,I.,van Wamel,A.、Maaland,A.F.,Torp,S.H.,Davies,C.L.,Ultrasound Improves the Delivery and Therapeutic Effect of Nanoparticle-Stabilized Microbubbles in Breast Cancer Xenografts. Ultrasound Med Biol 2017,43(11),2651-2669)には、マイクロバブル(MB)および超音波と組み合わせたPEG化PEBCA NPの医学用途が記載されている。記載される薬物送達システムは、高分子ナノ粒子(NPMB)によって安定化されたマイクロバブルからなり、これは、超音波が媒介する薬物送達を可能にする。NPは、ミニエマルション重合によって合成される。トリプルネガティブヒト乳腺がん細胞MDA-MB-231における、カバジタキセル(CBZ)を含有するNP、およびこれらのNPのインビトロ毒性が開示されている。Snipstadらによって開示されている薬物送達システムのインビボデータは、局所的な固形腫瘍に対するNP安定化MBによって達成される治療効果、および集束された超音波を適用することによって改善された効果が達成される方法が記載されている。
【0009】
タキサンは、多くのヒトのがんにおいて効力が証明されている重要な化学療法剤である。タキサンとしては、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル(CBZ)、およびそれらの薬学的に許容される塩が挙げられる。元来、パクリタキセルは、太平洋イチイの木に由来していた。ドセタキセルは、パクリタキセルの半合成類似体である。Vrignaudらによって特徴付けられたCBZ(Vrignaud,P.,Semiond,D.,Lejeune,P.,Bouchard,H.,Calvet,L.,Combeau,C.,Riou,J.F.,Commercon,A.,Lavelle,F.,Bissery,M.C.,Preclinical antitumor activity of cabazitaxel,a semisynthetic taxane active in taxane-resistant tumors. Clin Cancer Res 2013,19(11),2973-83)は、比較的新しい半合成タキサン誘導体である。CBZは、微小管の安定化による強力な細胞増殖抑制効果を有するが、その毒性に起因してその使用は制限されている。CBZは、いくつかのタイプのがんに対する効力を調査するいくつかの臨床試験に含まれている。CBZは、米国食品医薬品局(FDA)によって、ドセタキセルの化学療法後の第2選択薬物として難治性前立腺がんの治療用に承認されている。タキサンは、疎水性であり水への可溶性が低いため、医薬品としての製剤化が困難である。
【0010】
卵巣がんまたは肝臓がん、結腸がん、および膵臓がんなどの多くの原発性がんは、腹腔に転移する可能性がある。腹膜の中皮層へのがん細胞の付着は、腹膜がん腫症(PC)の形成をもたらす。直接腹膜投与の利点は、化学療法剤の静脈内投与(IV)と比較して、高い局所薬物濃度を達成すると同時に全身毒性を制限することである。ナノ粒子を使用し、IPまたはIVを介して腹腔内の腫瘍部位に化学療法剤を送達するための初期の試みがなされてきた。例えば、Dakwarら(Dakwar G.R.,Shariati M.,Willaert W.,Ceelen W.,De Smedt S.C.,Remaut K.,Nanomedicines-based intraperitoneal therapy for the treatment of peritoneal carcinomatosis - mission possible?Advanced Drug Delivery Reviews 2017 108:13-24 および Reddy,H.L. and Murthy,R.S.R.,Pharmacokinetics and biodistribution studies of doxorubicin loaded poly(butyl cyanoacrylate) nanoparticles synthesized by two different techniques.,Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub.2004 Dec、148(2):161-6。しかしながら、ナノ粒子としての化学療法剤のIP送達に適したナノ粒子のさらなる開発の必要性が依然としてあり、腹膜の原発性がんまたは腹膜がん腫症のIP治療は依然として標準的な治療ではない。
【0011】
したがって、治療剤を特定の場所に効果的に送達することが可能なナノ粒子を含む薬物送達システムを開発することが望ましく、したがってこれが本開示の目的である。具体的には、より少ない有害な副作用に加えて、効力を例証し、ヒトおよび動物の体腔に長時間滞在する薬物送達システムが望ましいであろう。
【0012】
さらに、薬物送達システムが、原発性腹膜がんまたは腹膜がん腫症の治療のために、IPを通じて腹膜腔に疎水性抗がん治療剤を送達することができることが望ましい。当業者はまた、本明細書で提供されるナノ粒子が、腹膜以外のヒトまたは動物の体腔に、その腔内のがんの治療のために投与され得ることを理解するであろう。
【発明の概要】
【0013】
第1の態様では、対象におけるがんの治療のための方法であって、ポリ(アルキルシアノアクリレート)ナノ粒子を対象に腔内投与することを含み、ナノ粒子は、疎水性抗がん剤を含み、対象におけるがんを治療するのに十分な量のナノ粒子が対象に投与される方法が、本明細書で提供される。別の態様では、腔内投与が腹腔内投与である方法が、本明細書で提供される。
【0014】
別の態様では、方法がNP安定化マイクロバブル(MB)を含まない方法が、本明細書で提供される。別の態様では、方法は、MBを安定化するNP、またはガス充填MBを安定化するために使用されるNPを含まない。別の態様では、方法は、MBに会合しているNPを含まない。さらに別の態様では、方法は、ガス充填MBを含まない。さらなる態様では、方法は、MBを含まない。
【0015】
別の態様では、ナノ粒子が対象におけるがんの転移を阻害するのに十分な量で投与され、方法が対象における転移を阻害することを含む方法が、本明細書で提供される。
【0016】
さらなる態様では、PACA NPは、ミニエマルションアニオン重合プロセスに従って生成される。
【0017】
さらなる態様では、疎水性抗がん剤がPACA NPによってカプセル化される、すなわち、疎水性抗がん剤がナノ粒子内に充填される方法が、本明細書で提供される。
【0018】
さらなる態様では、PACA NPが、1~800nm、または30~500nm、または80~200nmから選択される範囲などの800nm未満の寸法である方法が、本明細書で提供される。さらなる態様では、PACA NPが80~200nmの平均寸法を有する方法である。
【0019】
さらに別の態様では、PACA NPがPEG化される方法が、本明細書で提供される。
【0020】
さらに別の態様では、シアノアクリレートのアルキル鎖が、n-ブチル-(BCA)、2-エチルブチル(EBCA)、ポリイソヘキシル(IHCA)、およびオクチルシアノアクリレート(OCA)からなる群から選択される方法が、本明細書で提供される。
【0021】
さらに別の態様では、NPが、標的化部分によってさらに表面修飾されている方法が、本明細書で提供される。さらに別の態様では、疎水性抗がん剤がNPの総重量の1~90重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0022】
さらに別の態様では、疎水性抗がん剤が、優先的にはNPの総重量の5~50重量%、より優先的にはNPの総重量の5~20重量%、または最も優先的にはNPの総重量の5~15重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0023】
さらに別の態様では、疎水性抗がん剤が、NPの総重量の6~13重量%、より具体的にはNPの総重量の約6、7、8、9、10、11、12、または13重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0024】
さらに別の態様では、本方法が薬学的に許容される賦形剤をさらに含む方法が、本明細書で提供される。
【0025】
さらに別の態様では、疎水性抗がん剤がタキサンである方法が、本明細書で提供される。
【0026】
さらに別の態様では、タキサンが、NPの総重量の1~90重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0027】
さらに別の態様では、タキサンが、優先的にはNPの総重量の5~50重量%、より優先的にはNPの総重量の5~20重量%、または最も優先的にはNPの総重量の5~15重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0028】
さらに別の態様では、タキサンが、NPの総重量の6~13重量%、より具体的にはNPの総重量の約6、7、8、9、10、11、12、または13重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0029】
さらに別の態様では、タキサンが、カバジタキセルである方法が、本明細書で提供される。
【0030】
さらに別の態様では、カバジタキセルが、NPの総重量の1~90重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0031】
さらに別の態様では、カバジタキセルが、優先的にはNPの総重量の5~50重量%、より優先的にはNPの総重量の5~20重量%、または最も優先的にはNPの総重量の5~15重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0032】
さらに別の態様では、カバジタキセルが、NPの総重量の6~13重量%、より具体的にはNPの総重量の約6、7、8、9、10、11、12、または13重量%を構成する方法が、本明細書で提供される。
【0033】
さらに別の態様では、がんが、前立腺がん、乳がん、腹膜がん、結腸直腸がん腫、胃がん、直腸がん腫神経膠腫、肺がん、腎がん、肝臓がん、脾臓がん、胆嚢がん腫、リンパ腫、副腎皮質がん腫、精巣がん、尿路上皮移行細胞がん腫、および卵巣がんからなる群から選択される方法が、本明細書で提供される。
【0034】
さらに別の態様では、がんが、原発性腹膜がん、または卵巣がん、結腸直腸がん腫、胃がん、腎がん、直腸がん腫、腹膜偽粘液腫、膵臓がん腫、肝細胞がん腫、胆嚢がん腫、虫垂悪性腫瘍、子宮内膜がん、子宮頸がん、乳がん、肺がん、悪性黒色腫、副腎皮質がん腫もしくは尿路の移行細胞がん腫に由来する腹膜がん腫症である方法が、本明細書で提供される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【
図1】PMCA-1中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を表す。ナノ粒子を腹腔内注射した。*はp<0.05を示す。CBZ:6匹中3匹のマウスが治療によって治癒した。PACA(CBZ):6匹中5匹のマウスが治癒した。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)「治癒した」という用語は、検出可能な腫瘍がなく、100日目にと殺された動物を指す。
【
図2】PMCA-3中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を表す。ナノ粒子は腹腔内注射された。*はp<0.05を示す。ビヒクルで治療されたすべての動物は、腫瘍の増殖のためにと殺された。CBZグループでは治癒した動物はいなかった。PACA(CBZ)で治療したグループでは、5匹中2匹のマウスが治癒した。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)
【
図3】PMCA-1中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を表す。腹腔内(IP.)注射および静脈内(IV)注射後の腫瘍増殖の比較。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)
【
図4】PMCA-1中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療後に生存したマウスの数を示すカプランマイヤー生存曲線。CBZ IP.:6匹中4匹のマウスが、注射後90日目でもまだ生きていた。CBZ IV:6匹中3匹のマウスが、注射後90日目でもまだ生きていた。PACA(CBZ) IP.:6匹中5匹のマウスが、注射後90日目でもまだ生きていた。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)。
【
図5】PMCA-3中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を表す。腹腔内(IP.)注射および静脈内(IV)注射後の腫瘍増殖の比較。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)。
【
図6】PMCA-3中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療後の生存率を示すカプランマイヤー生存曲線。CBZ IP.:注射後60日目にはマウスは生存していなかった。CBZ IV:注射後70日目にはマウスは生存していなかった。PACA(CBZ) IP.:注射後100日目でもマウスの80%はまだ生きていた。PBS(リン酸緩衝生理食塩水)。
【
図7】全身イメージング。健康なヌードマウスで測定した、蛍光色素NR668を含有するPEBCA粒子の生体内分布。個々のグループからのマウスおよび臓器の代表的な画像が示されている。(A)全身画像は、NPの腹腔内または静脈内投与の1時間後、24時間後、72時間後、7日後、および14日後に取得した。(B)単離された臓器のエクスビボ蛍光画像は、(A)の時点で取得した。注射後7日の分離した臓器の画像が示される。(C)収集された組織の関心ピクセルデータ領域ごとの、相対放射効率としての蛍光強度の定量化が、Aの時点で計算された。7日および14日に収集された組織の関心ピクセルデータ領域ごとの、相対放射効率としての蛍光強度の定量化が示される。(D)1時間、24時間、72時間、7日、および14日に収集された腹膜組織の関心ピクセルデータ領域ごとの、相対放射効率としての蛍光強度の定量化が示される。
【
図8】実施例2のインビボマウスモデル研究に使用したバッチのナノ粒子径分布。PEBCA-CBZ(表1の215nmの平均zサイズを有するバッチ)およびPEBCA(薬物を含まず、表1の156nmの平均zを有するバッチ)の粒子径分布。polysorbate 80溶液に可溶化した非カプセル化CBZのサイズ分布。y軸上の強度(%)は、全散乱の強度パーセントを意味する。
【発明を実施するための形態】
【0036】
定義
「ナノ粒子(NP)」という用語は、本明細書では、800nm未満の直線寸法を有する粒子またはカプセルを説明するために使用される。
【0037】
「粒子径」または「直線寸法」または「寸法」という用語は、本明細書では、例えばF. Caputo,J Clogston,L. Calzolai,M. Roesslein,A. Prina-Mello,Measuring particle size distribution of nanoparticle enabled medicinal products,the joint view of EUNCL and NCI-NCL.A step by step approach combining orthogonal measurements with increasing complexity Journal of Controlled release,Volume 299,p31-43 2019に記載されているような、様々な方法を使用して測定できるナノ粒子のサイズ特性を説明するために使用される。調査対象の粒子は正確に同じサイズではないため、「サイズ分布」または「平均直線寸法」または「平均粒子径」という用語が使用される。
【0038】
「PEG化」という用語は、本明細書では、ナノ粒子への、ポリエチレングリコール(PEG)ポリマー鎖の共有結合および非共有結合の両方、またはアマルガム化のプロセスを説明するために使用され、これは以後PEG化(ペグ化)と記載される。当業者に既知であるように、NP表面へのPEGの会合は、NPの周りに水のコロナを作り出すことによって、宿主の免疫系からNPを「隠す」ことができる。これによって、NPの免疫原性および抗原性を低減することができ、腎クリアランスの低減によってその循環時間を延長することができる。表面上のPEGの密度に応じて、PEGは、ブラシまたはキノコ構造に分類される。PEG化は、共有結合または非共有結合のいずれかによって、NPの合成中または合成後のいずれかで行われ、PEG化の特性の変動を生じ得る。
【0039】
「標的化部分」という用語は、本明細書では、NPの表面に結合することができ、特定の細胞または生物学的表面への選択的結合を生じることができる、任意の分子を説明するために使用される。
【0040】
「受動的標的化」という用語は、本明細書では、血管の漏れおよびリンパ排液の障害に起因して発生する、炎症のある悪性組織における、ナノ粒子の蓄積および/または保持を説明するために使用される。受動的標的化は、NPの表面上の部分を標的化することに依存しない。
【0041】
「向上した透過性および保持(EPR)」効果という用語は、受動的標的化の例であり、静脈内投与されたときに、ある特定のサイズの分子(典型的にはリポソーム、ナノ粒子、および巨大分子薬物)が、正常組織におけるよりもはるかに多く腫瘍組織に蓄積される傾向がある現象を説明する。
【0042】
本明細書に記載のNPは、典型的には、約30~500、好ましくは約80~2000nmなどの約1~800nmのサイズのものである。したがって、EPR効果は、本明細書に記載のNPが、選択的に血管外に遊出し、腫瘍に蓄積することを可能にするであろう。
【0043】
「能動的標的化」という用語は、本明細書では、標的化部分と細胞表面または生物学的表面との間の特異的相互作用に起因する、特定の細胞または生物学的表面上へのナノ粒子の蓄積および/または保持を説明するために使用される。
【0044】
「腹腔内投与」および「腹腔内に投与される」という用語は、当技術分野で認識されている用語であり、ヒトまたは動物の腹膜への注射およびカテーテルの使用を含む非限定的なリストによる投与様式を含む。腹腔内に投与される療法の1つのタイプは、化学療法剤が腹腔内に直接投与される温熱腹腔内化学療法(HIPEC)などの腹腔内化学療法である。
【0045】
「腹膜」という用語は、当技術分野で認識されている用語である。腹膜は腹骨盤腔としても認識されている。腹骨盤腔の非限定的なリストは、腹腔(例えば、消化器官、脾臓、腎臓)および骨盤腔(例えば、膀胱、生殖器官)である。
【0046】
「腔内投与」および「腔内投与される」という用語は、当技術分野で認識されている用語であり、ヒトまたは動物の体腔または空間への注射およびカテーテルの使用を含む非限定的なリストを介した投与様式を含む。腔内に投与される療法の1つのタイプは、化学療法剤がヒトまたは動物の体腔に直接投与されるような腔内化学療法である。
【0047】
「体腔」という用語は、当技術分野で認識されている用語である。ヒトまたは動物の体腔の非限定的なリストは、頭蓋腔(例えば、脳)、椎骨腔(例えば、脊髄)、胸腔(例えば、心臓、肺)、腹腔(例えば、消化器官、脾臓、腎臓)および骨盤腔(例えば、膀胱、生殖器官)である。
【0048】
本明細書で使用される「疎水性」という用語は、水溶液への溶解度が低い薬学的に活性な薬物を指す。疎水性および溶解度を測定する方法は、当業者に知られており、例えば、薬局方、例えば、セクション5.11、欧州薬局方の“Characters section in monographs”,729ページ,01/2008:51100に見出すことができる。本発明の疎水性薬物の例は、タキサンである。
【0049】
本明細書で使用される「薬学的に許容される」という用語は、疾患の重症度および治療の必要性に照らして、本明細書に記載の治療を達成するために、系または組成物が、過度に有害な副作用がなく、ヒト患者を含む対象に投与するために好適であることを示す。
【0050】
「療法」、「治療する」、「治療すること」、および「治療」という用語は、疾患のリスクがある、または疾患を患っている患者に利益を提供するあらゆる行為を指すために同義的に使用され、少なくとも1つの症状の軽減、阻害、抑制、または排除を通じた状態の改善、疾患の進行の遅延、疾患発症の可能性の予防、遅延、または阻害などを含む。
【0051】
「ナノ粒子が会合しているマイクロバブル」または「マイクロバブルが会合しているナノ粒子」という用語は、本明細書では、ナノ粒子がマイクロバブル界面とどのように相互作用することができるかを説明するために使用される。これに関連して使用される「会合する」という用語は、共有結合、非共有結合、水素結合、イオン結合、または他の任意の表面-表面相互作用などの任意のタイプの化学結合による会合を含む。
【0052】
説明
本明細書に記載されているのは、がん治療のためのカバジタキセル(CBZ)などの疎水性抗がん剤を含む、ポリ(アルキルシアノアクリレート)(PACA)ナノ粒子(NP)を含む薬物送達システムである。
【0053】
好ましい実施形態では、薬物送達システムは腹腔内投与用である。
【0054】
本発明の一実施形態は、マイクロバブル(MB)を含まない薬物送達システムである。
【0055】
細胞毒性薬物CBZを充填したPACA NPの効果は、結腸直腸がんまたは腹膜偽粘液腫の腹膜転移患者の腫瘍組織片をヌードマウスに移植することによって生成された、2つの動物モデルにおいてインビボで例証されている。
【0056】
腹膜は、腹腔(壁側腹膜)および腹腔内臓器(臓側腹膜)を覆う中皮の内層である。空洞のこの腹膜内壁は、腹部の臓器の多くを支持し、それらの血管、リンパ管、および神経のための導管として機能する。腹腔には少量の液体が含まれており、横隔膜、重力、腸の蠕動によって発生する陰圧の影響下で循環する。この自然な流れのパターンは、腹腔内の疾患のプロセスの広がりのルートを決定する。腹腔内の構造は「腹腔内」と呼ばれ、胃および腸が含まれる。
【0057】
腹腔内注射またはIP注射は、腹膜(体腔)への物質の注射である。過去には、ヒトよりも動物に適用されることが多かった。一般に、大量の血液補液が必要な場合、または低血圧もしくは他の問題が、静脈内注射に適した血管の使用を妨げる場合に好ましい。
【0058】
動物では、他の非経口的方法と比較して投与が容易であるため、主に獣医学ならびに全身性薬物および流体の投与のための動物実験で使用される。
【0059】
ヒトでは、この方法は、例えば卵巣がんなどのいくつかのがんを治療するための化学療法薬物を投与するために使用され得る。化学療法剤を腹腔内に直接投与すると、腹腔内で薬物濃度を数倍に高めることができる。
【0060】
本発明によれば、腹腔内(IP)化学療法は、腫瘍縮小術の前または後に、単独で使用することができる。
【0061】
腫瘍縮小術は、腹部内層に影響を与える腫瘍を取り除くために使用される外科手技である。温熱腹腔内化学療法と組み合わせると、平均余命が大幅に伸び、がんの再発率が低減する。温熱腹腔内化学療法(HIPEC)は、手術中に腹部に直接送達される高濃度の加熱化学療法治療である。
【0062】
腫瘍縮小術および腹腔内(IP)化学療法は、一部の患者にとって治癒可能な選択肢となる可能性があるが、治療結果は依然として非常に多様であり、新しい治療法の探索が正当化される。
【0063】
腹膜がん腫症(PC)は、腹膜自体に由来しない腫瘍の腹腔内播種として定義される。
【0064】
PCは、腹骨盤の悪性腫瘍で最も一般的に見られる。卵巣がんが最も一般的な原因(46%)であり、結腸直腸がん腫(31%)、膵臓がん、胃がん、および肝細胞がん腫、胆嚢がん腫、腎細胞がん腫、移行上皮がん腫、子宮内膜がん、子宮頸がん、および不明の原発性がんなどの他の悪性腫瘍がこれに続く。乳がん、肺がん、悪性黒色腫などの腹部外の状態は、腹腔が血行性の広がりを介して関与する可能性がある。
【0065】
結腸直腸がん腫または腹膜偽粘液腫に由来するヒトPCからの5つのヒト腫瘍および対応する同所性動物モデルは、本発明者による免疫組織化学的分析によって広範囲に特徴付けられている(Flatmark,K.,et al.,Exploring the peritoneal surface malignancy phenotype-a pilot immunohistochemical study of human pseudomyxoma peritonei and derived animal models.Human Pathology,2010.41(8):p.1109-1119)。
【0066】
本明細書に開示されるように、研究は、これらのモデルのうちの2つ、すなわちPMCA1およびPMCA3と示されるモデルにおける、NPカプセル化疎水性抗がん剤、CBZの効果を例証している。NPカプセル化CBZは、非カプセル化薬物と同様の濃度で同様の、またはそれよりさらに良好な効力を有することが例証されている。
【0067】
結腸直腸がんおよび腹膜偽粘液腫からの腹膜転移の治療に有効な薬剤はほとんどない。原則として、転移性結腸直腸がんの標準治療で使用されるいくつかの薬物はこの状況に関連しているが、これらの薬物のいずれも腹膜疾患の治療に非常に有効であるとは考えられていない。特に腹膜偽粘液腫の患者にとって、全身化学療法は有効であるとは考えられていない。したがって、この特定の患者グループは、いまだ満たされていない治療の必要性が高い。要約すると、CBZのカプセル化またはPACA NP内の代替的な疎水性坑がん剤は、これらの疎水性薬物の臨床的に利用可能な薬物の配合物の有望な代替物である。
【0068】
腹腔内投与による腹膜がん腫症(PC)のインビボモデルにおける、細胞毒性薬物CBZを充填したPACA NPの効果を例証するための研究が行われている。腹部の臓器(例えば、卵巣、結腸および直腸、胃および膵臓)で発生する原発性がんは、しばしばがん細胞の腹腔への移動を引き起こし、腹膜がん腫症の形成をもたらす。代替投与経路として、腹腔内(IP)化学療法を2つの異なるマウスモデルで試験したところ、どちらもCBZ単独でのIP療法と比較して、CBZを充填したPACA NPの有効性が改善されていることを例証している。
図1-6および例2を参照されたい。腹腔内投与は腹腔内注射で行った。
【0069】
理論に拘束されるものではないが、IP療法で達成された改善された結果は、細胞毒性薬物CBZなどの疎水性抗がん剤を充填したPACA NPで達成された腹膜の高い局所薬物濃度によるものであると仮定される。薬物をカプセル化することにより、遊離薬物の投与と比較して、薬物の強化された保持が達成される。さらに、腹膜の腫瘍とPACA NPとの間に相互作用がある可能性があり、高濃度の薬物が腫瘍に到達することをさらに可能にする。腹腔内投与の追加の利点は、特に薬物がカプセル化されている場合、血中への非経口投与と比較して全身毒性が低減することである。PACA NPの腹腔内投与がNPの静脈内投与と比較して腹腔内の濃度を増加させることを明確に例証する、送達研究である
図7A、B、C、およびDを参照されたい。
【0070】
当業者によって理解されるように、本明細書に開示の発明は、Snipstadら(Ultrasound Med Biol 2017,43(11),2651-2669)に記載されているような薬物送達システムとは異なる。本明細書に記載されているように、本発明の薬物送達システムは、静脈内投与されず、Snipstadら(2017)に記載されているようなNP安定化MBを含まない。異なる実施形態では、本発明による薬物送達システムは、MBを安定化するNPも、ガス充填MBを安定化するために使用されるNPも含まない。したがって、本明細書に記載の薬物送達システムは、Snipstadら(Ultrasound Med Biol 2017,43(11),2651-2669)に記載の超音波が媒介する送達システムとは対照的に、超音波に依存せずに治療効果を達成する。したがって、開示される一実施形態では、薬物送達システムは、超音波または集束超音波などの音場によって媒介されない。
【0071】
本発明のさらなる実施形態では、薬物送達システムは、MBに会合しているNPを含まない。ガス充填MBを含まない薬物送達システムも開示される。なおもさらなる実施形態では、薬物送達システムは、MBを含まない。
【0072】
本明細書で提供される好ましい実施形態は、がんの治療を必要とする対象の腹腔内に投与することによるがん治療のための、疎水性抗がん剤またはその薬学的に許容される塩が充填されている、PEG化PACA NPを含む薬物送達システムである。
【0073】
本明細書で提供されるさらに好ましい実施形態では、薬物送達システムは、がんの治療を必要とする対象の腹腔内に投与することによるがんを治療するための、CBZまたはその薬学的に許容される塩が充填されている、PEG化PACA NPを含む。
【0074】
静脈内(IV)治療と比較して、腹腔内(IP)投与は、腹腔内で達成される薬物濃度の数倍の増加を可能にする。したがって、本発明の薬物送達システムは、腹腔内投与用である。
【0075】
一実施形態では、本発明の薬物送達システムは、温熱腹腔内化学療法などの腹腔内化学療法によるがんの治療のためのものである。
【0076】
Sulheimら(Sulheim et al.Cellular uptake and intracellular degradation of poly(alkyl cyanoacrylate) nanoparticles. J Nanobiotechnology.2016 Jan 8;14:1)によって例証されたように、PACA NPの分解速度は、シアノアクリレートモノマーのアルキル鎖の選択によって制御することができる。使用されるモノマー、すなわちn-ブチル-、2-エチル-ブチル-、またはオクチルシアノアクリレート(それぞれBCA、EBCA、およびOCA)に細胞毒性が依存することも、細胞株のパネルを使用して例証されており、Sulheimら(Sulheim et al.Cytotoxicity of Poly(Alkyl Cyanoacrylate)Nanoparticles.Int J Mol Sci.2017 Nov 18;18(11))を参照されたい。
【0077】
本発明の異なる実施形態では、シアノアクリレートモノマーのアルキル鎖は、線状または分岐状C4~C10アルキル鎖である。好ましい実施形態では、使用されるモノマーは、n-ブチル-(BCA)、2-エチルブチル(EBCA)、ポリイソヘキシル(IHCA)、およびオクチルシアノアクリレート(OCA)からなる群から選択される。したがって、異なる実施形態では、薬物送達システムは、PBCA(ポリ(ブチルシアノアクリレート))、PEBCA(ポリ(エチルブチルシアノアクリレート))、PIHCA(ポリ(イソヘキシルシアノアクリレート))、およびPOCA(ポリ(オクチルシアノアクリレート))からなる群から選択されるNPを含む。
【0078】
本明細書に記載されているように、NPはPEG化されている、すなわち、ポリエチレングリコール(PEG)などの親水性ポリマーでコーティングされている。
【0079】
本発明の異なる実施形態では、NPは、Jeffamine(登録商標)(ポリエーテルアミン)、Brij(登録商標)(ポリオキシエチレンステアリルエーテル)、Kolliphor(登録商標)(ポリエトキシル化ヒマシ油)、Pluronic(登録商標)(エチレンオキサイドープロピレンオキサイドブロックコポリマー)、またはそれらの組み合わせからなる群から選択されるPEGを含む分子でPEG化される。
【0080】
一実施形態によれば、NPは、Pluronic(登録商標)およびKolliphor(登録商標)から選択されるPEGを含む分子でPEG化される。
【0081】
別の実施形態によれば、NPは、Brij(登録商標)およびKolliphor(登録商標)から選択されるPEGを含む分子でPEG化される。
【0082】
本発明の一実施形態では、PACA NPは、標的化部分を含む場合または含まない場合の両方のミニエマルションアニオン重合プロセス、具体的には、WO2014/191502に記載の一段階プロセスによって生成される。
【0083】
標的化部分でさらに表面修飾されているNPを使用することによって、例えば、標的化部分に共有結合しているポリアルキレングリコールを用いるミニエマルションアニオン重合技術によって調製されたNPを使用することによって、腫瘍または病変組織などの特定の位置で、能動的標的化および潜在的な保持の向上を可能にすることができる。また、これは、特定のリガンド-受容体相互作用に依存する、がん細胞への取り込みを促進することができる。
【0084】
標的化部分は、標的位置にNPの特異的結合を引き起こす、任意の好適な部分であり得る。
【0085】
好ましくは、標的化部分は、100~200000Da、より好ましくは200~50000Da、さらにより好ましくは300~15000Daの範囲の分子量を有する。
【0086】
単一の標的化部分または異なる標的化部分の混合物が使用され得ることが理解されるべきである。
【0087】
標的化部分の例は、アミノ酸、タンパク質、ペプチド、抗体、抗体断片、糖類、炭水化物、グリカン、サイトカイン、ケモカイン、ヌクレオチド、レクチン、脂質、受容体、ステロイド、神経伝達物質、細胞表面マーカー、がん抗原、糖タンパク質抗原、アプタマー、またはそれらの混合物からなる群から選択される。特に好ましい標的化部分としては、線状および環状ペプチドが挙げられる。一実施形態では、標的化部分は、アミノ酸および脂質からなる群に属さない。ナノ粒子は、漏れやすい血管系を有する腫瘍の周りの領域に蓄積するので、ナノ粒子が全身的に血中に投与されるときのナノ粒子のサイズが、ナノ粒子の標的化効果に影響を与えることが以前から知られている。これは、腫瘍組織における「強化された透過性および保持」(EPR)効果として知られている。EPR効果は一種の標的化であり、一般的に「受動的標的化」と称される。
【0088】
本明細書に記載のNPは、典型的には、約30~500、好ましくは約80~200nmなどの、約1~800nmのサイズのものである。したがって、EPR効果は、本明細書に記載のNPが、選択的に血管外に浸出し、腫瘍に蓄積することを可能にするであろう。
【0089】
従来、腫瘍標的化アプローチは、「受動的標的化」および「能動的標的化」に分類される。EPR効果は、受動的標的化の形態として当業者には既知であろう。NPの表面上への標的化部分の導入は、一種の能動的標的化として当業者には既知であろう。
【0090】
実施例で使用したNPは、細胞毒性薬物のカバジタキセル(CBZ)を含有している。CBZは、微小管の分解を阻害する半合成タキサン誘導体である。CBZは、疎水性分子であり水への可溶性が非常に低く、遊離の非カプセル化薬物の投与を複雑にする。
【0091】
しかしながら、実施例で例証されるように、アルキルシアノアクリレートモノマーへのCBZまたは代替的疎水性抗がん剤の優れた融和性および可溶性に起因して、高濃度のこの薬物は、アルキルシアノアクリレートモノマー溶液に溶解することができ、したがってミニエマルションアニオン重合プロセスによってPACA内にカプセル化される。
【0092】
異なる態様によれば、NP内の疎水性抗がん剤の充填容量は、NPの総重量の1~90重量%、優先的にはNPの総重量の1~20重量%、または5~50重量%であり得る。特に好ましい実施形態では、疎水性抗がん剤の充填容量は、NPの総重量の1~20重量%、または5~50重量%であり得る。特に好ましい実施形態では、CBZの充填容量は、NPの総重量の5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15重量%などの、NPの総重量の5~15重量%である。
【0093】
なおも異なる実施形態によれば、NP内のCBZ充填容量は、NPの総重量の1~90重量%、優先的にはNPの総重量の1~20重量%、または5~50重量%であり得る。特に好ましい実施形態では、CBZの充填容量は、NPの総重量の5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15重量%などの、NPの総重量の5~15重量%である。
【0094】
したがって、本明細書に記載の薬物送達システムは、疎水性薬物に対して高い充填容量を有し、組成物の治療効果に影響を与えることが示されている。
【0095】
CBZは水に不溶性であるため、従来の配合物は、Polysorbate 80溶液に可溶化させたCBZである。本明細書で使用する場合、非カプセル化または遊離CBZは、従来の配合物を指す。
【0096】
CBZは、いくつかのタイプの前立腺がん、副腎皮質がん腫、精巣がん、尿路移行上皮細胞がん腫、および卵巣がんを含む、異なるタイプのがんへの影響を研究する、いくつかの臨床試験に含まれている。
【0097】
臨床研究では、CBZの効力は、深刻な副作用および毒性による死を伴うことが例証されている。臨床試験で観察された毒性率は、CBZの使用および管理に障害をもたらすと想定されているが、一方で、この薬物の高い活性が例証されている。副作用のリスク、ならびに投与レジメンに由来する高いコストおよび不快感、ならびにCBZ治療のために以前提案された投与レジメンを順守する患者の欠如により、臨床試験から臨床診療への移行時には、CBZはあまり使用されないであろうと推測されている。したがって、例えば前立腺がん治療において、例えば3週間ごとから毎週に投与レジメンを制限して、関連する毒性を増加させることなく、用量強度および活性を増加させることが可能なより良好な療法範囲とともに、血液耐性を改善することが提案されている。
【0098】
したがって、本発明者らによって記載される薬物送達システムは、薬物充填NPが遊離薬物よりも悪影響が少ないという利点によって、代替的タキサンなどのCBZまたは代替的な疎水性抗がん剤を非常に妥当なものにする。CBZなどのタキサンまたは代替的な疎水性抗がん剤をNP内にカプセル化することによって、薬物のより徐放性のプロファイルが提供され、毒性の一部が改良され、より高用量の投与を可能にすることができる。悪影響を低減することによって、薬物の用量を増加して投与することが可能になる。したがって、薬物をNP内にカプセル化することによって、治療効果がさらに改善されるであろう。したがって、本発明者らは、本明細書に記載の薬物送達システムをがんの治療に使用すると、治療効果を向上する、および/または副作用を低減するであろうという考えを提案する。
【0099】
異なる実施形態では、本発明は、がんの治療に使用するための、例えばCBZなどの疎水性抗がん剤またはその薬学的に許容される塩が充填されている任意でPEG化されたPACA NPを含む、薬物送達システムであって、がんが、前立腺がん、乳がん、腹膜がん、結腸直腸がん腫、胃がん、直腸がん腫神経膠腫、肺がん、腎がん、肝臓がん、脾臓がん、胆嚢がん腫、リンパ腫、副腎皮質がん腫、精巣がん、尿路移行上皮細胞がん腫、および卵巣がんからなる群から選択される、薬物送達システムを提供する。
【0100】
異なる実施形態では、腹膜がん腫症は、卵巣がん、結腸直腸がん腫、胃がん、腎がん、直腸がん腫、腹膜偽粘液腫、膵臓がん腫、肝細胞がん腫、胆嚢がん腫、虫垂悪性腫瘍、子宮内膜がん腫、子宮頸がん、乳がん、肺がん、悪性黒色腫、副腎皮質がん腫、または尿路の移行細胞がん腫に由来する。2つの特定の実施形態では、がんは、結腸直腸がんまたは腹膜偽粘液腫に起因する腹膜がん腫症である。
【0101】
本発明の実施形態によれば、薬物送達システムは、体腔内に投与される組成物中で提供される。組成物は、任意で、薬学的に許容される担体および賦形剤を含むことができる。
【0102】
第2の実施形態によれば、薬物送達システムは、腹腔内に投与される組成物で提供される。組成物は、任意で、薬学的に許容される担体および賦形剤を含むことができる。
【0103】
本発明の第1または第2の実施形態の態様は、本発明の第1の実施形態による薬物送達システムを、それを必要とする患者に投与することを含む、がんを治療する方法を含む。例示的な対象には、ヒト対象などの哺乳動物対象が含まれる。
【実施例】
【0104】
実施例1
ナノ粒子の合成および特性評価。PEG化PEBCA NPを、ミニエマルション重合によって合成した。0.2%(w/w)のブチル化ヒドロキシトルエン(Fluka,Switzerland)および2%(w/w)のMiglyol(登録商標)812(Cremer,USA)を含有する2.5gの2-エチルブチルシアノアクリレート(モノマー、Cuantum Medical Cosmetics、Spain)からなる油相を調製した。油相に、CBZ(10%(w/w)、Biochempartner Co.ltd.(China)、製品番号BCP02404)を添加することによって、治療のための細胞増殖抑制薬物を含有する粒子を調製した。
【0105】
Brij(登録商標)L23(6mM,Sigma,USA)およびKolliphor(登録商標)HS15(6mM,Sigma,Germany)を含有する0.1M HCL(20ml)からなる水相を油相に添加し、すぐに氷上で3分間超音波処理した(6x30秒間隔、60%振幅、Branson Ultrasonics digital sonifier 450,USA)。溶液を室温で一晩回転させた後(15rpm、SB3回転器(Stuart,UK)、1MのNaOHを使用してpHを5に調節した。回転させながら室温で5時間重合を続けた。1mMのHClを用いて分散液を透析して(Spectra/Por(登録商標)透析膜MWCO 100,000Da、Spectrum Labs,USA)、未反応のPEGを除去した。NPのサイズ、多分散指数(PDI)、およびゼータ電位は、Zetasizer Nano ZS(Malvern Instruments,UK)を使用して、動的光散乱およびレーザードップラーマイクロ電気泳動によって測定した。カプセル化薬物の量を計算するために、粒子をアセトン(1:10)に溶解することによって薬物を粒子から抽出し、質量分析器に接続した液体クロマトグラフィー(LC-MS/MS)によって以下のように定量化した。
図8および表1を参照されたい。
【0106】
LC-MS/MSによるCBZの定量化。純粋な化学物質またはNPの一部としてのCBZを、Agilent 6490トリプル四重極質量分析計に接続したAgilent 1290HPLCシステムを使用するLC-MS/MSによって定量化した。Ascentis(登録商標)Express C8(75x2.1mm、2.7μmの粒子径)のHPLCカラムを、同じ材料(Sigma)の5x2.1mmガードカラムとともに、を40℃で使用した。溶離液Aは水中25mMのギ酸であり、溶離液Bは100%メタノールであり、流量は0.5ml/分であった。移動相勾配は、55%のBで1.5分間一定濃度であり、次いで55%から80%のBで1分間、続いて1分間のウォッシュアウト時間であり、その後カラムを再平衡化した。注入量は、5.00μlであった。MS検出は、ポジティブESIモード(Agilent Jetstream)で、遷移m/z 858.3→577.2を使用してマルチプルリアクションモニタリング(MRM)モードで定量化した。親イオンは、Na付加物として選択し、これによって、最高の感度を得た。同様に、六重水素化内部標準物質は、864.4→583.2遷移で検出した。どちらの分析物も、380Vフラグメンターおよび20Vの衝突エネルギーで実施した。
【0107】
正確な定量化には、参照標準物質を使用した。非標識CBZ標準物質は、>98%の純度で、合成(上記参照)に使用したものと同じであった。六重水素化CBZ内部標準物質は、Toronto Research Chemicalsから購入した((Toronto,Canada)カタログ番号C046502、99.6%同位体純度)。標準物質をアセトンに溶解させ、少なくとも5つの濃度点にわたる一連の標識のない標準物質を構築するために使用した。
【0108】
定量限界(LOQ)は、標準曲線の最低濃度ポイント(0.1ng/ml)の6回の反復定量化から、具体的には平均と6つの標準偏差として計算し、これは0.19ng/mlのLOQの量であった(シグナル/ノイズ比>20)。同じ標準試料セットに基づく正確性は、8.8%、精度は18.0%であった。
【0109】
実施例2
生体内分布およびインビボイメージング。IVIS(登録商標)分光インビボイメージングシステム(Perkin Elmer)を使用して、健康なマウスの生体内分布を研究するために、親油性および蛍光色素NR668で標識したPEBCA NPを使用した。マウスには、薬物を含まない同じ用量のPEBCAを腹腔内または静脈内注射した。535/640nmの励起/発光波長ペアは、最高のシグナル対ノイズ比を与えることが見出され、したがってNPのイメージングに使用した。注射後1時間、24時間、72時間、7日、および14日に全身画像を取得し、次いで頸椎脱臼によって動物をと殺し、臓器を採取した。臓器は、上と同じ環境を使用して、IVISスキャナを用いてエクスビボで撮像した。臓器における相対シグナル強度は、Living Imageソフトウェア(Perkin Elmer)を使用して、それぞれの臓器の周りに描かれた関心領域の1ピクセルあたりの放射効率(発光[光子/秒/cm2/str]/励起光[μW/cm2]×109)として計算した。
【0110】
実施例3
2つの動物モデルにおけるインビボ治療効果
モデルは、結腸直腸がんまたは腹膜偽粘液腫からの腹膜転移を有する患者からの腫瘍組織片をヌードマウスに移植することによって生成された(Flatmark,K.,et al.,Pseudomyxoma peritonei--two novel orthotopic mouse models portray the PMCA-I histopathologic subtype.BMC Cancer,2007.7:p.116; Flatmark,K.,et al.,Exploring the peritoneal surface malignancy phenotype-a pilot immunohistochemical study of human pseudomyxoma peritonei and derived animal models.Human Pathology,2010.41(8):p.1109-1119;Flatmark,K.,et al.,Immunotoxin targeting EpCAM effectively inhibits peritoneal tumor growth in experimental models of mucinous peritoneal surface malignancies.Int J Cancer,2013.133(6):p.1497-506)。新世代のマウスへの継代は、粘液性腫瘍組織を腹腔に注射することによって行われる。実験を開始するために、ドナーマウスからの200μlの粘液性腫瘍を腹腔内注射した。治療は翌日開始され、目に見える腫瘍がすべて除去された腫瘍縮小術後の臨床状況をシミュレートした。
【0111】
Polysorbate 80中のカバジタキセル(CBZ)を13%エタノールで希釈し、さらに0.9%NaClで0.60または0.75mg/mlの濃度に希釈した。PACA(CBZ)は、実施例1に記載されているように合成され、さらに0.9%NaClに溶解された。15mg/kgの用量を20または25μl/g(マウス体重)の量で5~6匹のマウスのグループに腹腔内注射した。対照群は、CBZ溶媒を模倣するために0.9%NaCl中の13%エタノールからなるビヒクルの注射を受けた。経験豊富な動物技術者が評価し、腫瘍の増殖によって引き起こされた腹部膨満がはっきりと見えたときに、動物をと殺した。異なる治療群の腫瘍増殖を比較するために、次の式を使用して、生存(日数)および腫瘍増殖(重量(g))の2つの主要パラメータを組み合わせて増殖指数を計算した。
増殖指数(GI)=腫瘍重量+((Ttotal-TA)/Ttotal)x10
TAは各動物の生存期間であり、TTotalは実験の合計期間(この場合は100日)である。
【0112】
結果
モデルPMCA1(結腸直腸がんの患者に由来)およびPMCA3(腹膜偽粘液腫の患者に由来)で2つの実験が行われ、陰性対照(ビヒクル、0.9%NaCl中13%エタノールからなる)およびCBZ(Polysorbate 80中、13%エタノールで希釈し、さらに0.9%NaClで0.60または0.75mg/mlの濃度に希釈)と比較してPACA(CBZ)の治療効果の増加が例証された。
【0113】
図1は、PMCA-1中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を示している。
【0114】
ビヒクルで処理されたすべての動物は、腫瘍の増殖のためにと殺された。CBZは、ビヒクル処置と比較して腫瘍増殖を有意に阻害し、3/6マウスは処置によって治癒した(すなわち、検出可能な腫瘍なしで100日目にと殺した)。PACA(CBZ)は、5/6マウスを治癒し、ビヒクル治療と比較して腫瘍増殖を有意に阻害した。CBZ群とPACA(CBZ)群との差は統計的に有意ではなかったが、PACA(CBZ)を投与したマウス群では治療効果が増加する傾向が明らかであった。このモデルはCBZに非常に敏感であったため、低用量のCBZを試験して、薬物をカプセル化することの潜在的な利点をさらに調査することができた。
【0115】
図3は、IP注射およびIV注射を比較したPMCA-1中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を示す。CBZ群とPACA(CBZ)群との差は統計的に有意ではなかったが、腹腔内注射によりPACA(CBZ)を投与したマウス群では治療効果が高まる明らかな傾向が見られた。この結果は、
図4に示されている生存研究とも相関している。
【0116】
理論に拘束されるものではないが、PACA粒子が何らかの方法で腫瘍と相互作用し、カプセル化された薬物の取り込みを増加させることができると仮定されている。これは、効果が増加する傾向を説明する可能性がある。
【0117】
PMCA3モデルの結果を
図2に示し、PMCA-3中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)を使用した治療に対する増殖指数を示す。
【0118】
ビヒクルで処理されたすべての動物は、腫瘍の増殖のためにと殺された。CBZ単独では、ビヒクル治療と比較して、このモデルにおいて腫瘍増殖を有意に低減させたが、動物は治癒しなかった。PACA(CBZ)治療は、ビヒクル治療およびCBZ単独と比較して腫瘍増殖を有意に阻害し、2/5マウスが治癒した。
【0119】
図4は、IP注射およびIV注射を比較したPMCA-3中の15mg/kgのCBZおよびPACA(CBZ)による治療に対する腫瘍増殖指数を示している。PMCA-3では、CBZグループとPACA(CBZ)群との差は統計的に有意であった。マウスに腹腔内注射によりPACA(CBZ)を投与した群では、明らかに治療効果が増加した。この結果は、
図6に表示されている生存率とも相関している。
【0120】
明らかに、両方の研究は、IVおよびIPで与えられた遊離薬物と比較して、IP投与されたPACA(CBZ)の有意な腫瘍増殖の低減および改善された生存を示した。
【0121】
図7A)、7B)、7C)および7D)は、本発明によるPACA粒子の生体内分布を示している。PACA NPのIPの投与により、腹膜におけるモデル薬物の局所濃度が非常に高くなる。
【0122】
単回投与の2週間後でも、腹膜のモデル薬物からの有意なシグナルがある。
図7C)および7D)と比較。
【0123】
結果は、PACA NPで取得された腹膜がん腫の良好な治療効果を説明することができる。すなわち、PACA(CBZ)は長期間腹膜内に保持される。
【0124】
生体内分布の研究はまた、腹腔内注射が静脈内注射と比較して全身性が少ないことを明確に示している。
図7A)と比較。
【表1】