CN101031319A - 改善放射性标记药物的功效的放射增敏剂缀合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了放射性标记药物以及如下改善它们的功效的方法：使用放射增敏剂，通过将所述放射增敏剂直接连接于所述放射性标记药物上而使所述放射增敏剂为所述放射性标记药物的一部分，或者制备所述放射性标记药物与所述药物的类似物的混合物，在所述类似物中，所述放射增敏剂代替所述放射性标记连接于所述药物上。

Description

改善放射性标记药物的功效的放射增敏剂缀合物
本申请要求2003年12月11日提交的美国临时申请60/528,473的优先权，该申请全文引入本文作参考。
描述
用放射增敏作用改善治疗性放射性标记药物的功效的方法。
技术领域
本发明涉及放射性标记药物，描述了一种如下改善它们的功效的方法：使用放射增敏剂，通过将所述放射增敏剂直接连接于所述放射性标记药物而使所述放射增敏剂为所述放射性标记药物的一部分，或者制备所述放射性标记药物与所述药物的类似物的混合物，在所述类似物中，所述放射增敏剂代替所述放射性标记连接于所述药物上。
背景技术
放射性标记抗体是有价值的诊断及治疗试剂。它们作为肿瘤治疗药特别有用。给予对肿瘤特异性抗原具有结合专一性、偶联于具有短程高能辐射的放射性同位素的放射性标记抗体可能将致死剂量的辐射直接递送至肿瘤细胞。
放射性标记抗体的实例是钇-90标记的Zevalin，其以位于B细胞上的CD20表位为靶点，并且目前用于非霍奇金淋巴瘤的治疗(C.Emmanouijides，Semin Oncol.2003；30(4)：531-44)。放射性同位素钇-90破坏所述抗体连接其上的细胞和其辐射范围内的细胞。对钇-90的辐射分解活性已有详尽的描述(Salako等人，1998，J.Nucl.Med.39：667；Chakrabarti等人，1996，J.Nucl.Med.37：1384)。
钇-90标记抗体的其他实例是用于卵巢癌治疗的Theragyn(Hird等人，Br.J.Cancer 1993，68：403)，以及AngioMab，后者包含通过连接基连接于钇-90的单克隆抗体BC-1，给予其以治疗实体瘤。
关于螯合剂和螯合剂缀合物合成的方法在本领域中是已知的(例如US 4,831,175、US 5,099,069、US 5,246,692、US 5,286,850和US5,124,471)。使用碘同位素代替钇-90的放射性标记抗体的实例是Bexxar，其以碘-131标记。Bexxar也以B细胞的CD20表位为靶点，并用于治疗非霍奇金淋巴瘤(BioDrugs.2003；17(4)：290-5)。
尽管这些放射性标记药物在它们的适应症中非常有效，但仍有改善空间。现已发现它们的功效可以如下得到增强：应用放射增敏原则，以使其中放射增敏剂代替携带放射性标记的部分连接于药物的所述放射性标记药物的类似物得以合成，或者除了以放射增敏部分代换所述携带放射性标记的部分以外与所述放射性标记药物相同的类似物得以合成。放射增敏剂在本领域中是众所周知的(例如EP0316967、US2003166692、US2001051760、US6519981)。
双重活性剂化合物(dual-agent compound)组合活性药物如紫衫醇的抗肿瘤活性与连接于该药物上的附加部分的放射增敏潜能，其在WO9640091和US5780653中已有描述。然而，这些活性剂(agent)仍然需要外部辐射，所述外部辐射是非特异性的，且对正常组织具有极大损伤，而本发明利用其自身的辐射源，无需外部辐射。用作放射增敏剂的含钆复合物在US5457183和US2001051760中已有描述，其中使用Gd-Texaphyrins和Photofrins。代替钆，可以使用其他具有放射增敏潜能的金属如Co(III)或Fe(III)，如US4727068中所描述。
连接于脂质体上的放射增敏剂在WO0045845中已有描述，其中放射增敏剂例如5-碘-2’-脱氧尿苷经亲水性聚合物链连接于所述脂质体的脂质上。
发明内容
本发明涉及通过放射增敏作用改善放射性标记药物的功效，所述放射增敏作用通过两种可能的途径引入。一种途径是将放射增敏剂部分连接于所述放射性标记药物上，而在第二种途径中，将所述放射性标记药物与除放射性标记以外还含有放射增敏剂或者代替所述放射性标记而含有放射增敏剂的药物类似物混合。
因此，本发明一方面涉及改善治疗性放射性标记药物的功效的方法，其包括
(i)将所述药物与连接于同一分子上的放射增敏剂组合，或者
(ii)将放射性标记药物与放射增敏剂联合给药，条件是所述放射性标记药物与所述放射增敏剂具有基本上相同的靶向特征。
在其他方面，本发明涉及以下方法
其中所述药物具有连接其上的两个部分，一个部分含有放射性标记，而另一个部分含有放射增敏剂；和/或
其中所述药物为小分子，优选以放射性同位素标记；和/或
其中所述药物为螯合物；和/或
其中所述药物含有螯合物；和/或
其中所述药物为蛋白质；和/或
其中所述药物为聚合物或生物聚合物；和/或
其中所述药物为抗体或抗体片段；和/或
其中所述药物为DNA或RNA或其片段；和/或
其中所述药物为碳水化合物；和/或
其中所述药物为树枝状(dendrimeric)化合物；和/或
其中所述药物包含于脂质体或胶束之内或之上；和/或
其中所述药物包含放射性标记药物及该药物的类似物的混合物，所述类似物作为放射增敏剂或含有放射增敏剂，条件是所述放射性标记药物与所述放射增敏剂具有基本上相同的靶向特征；和/或
其中所述放射性标记选自α、β或γ发射体；和/或
其中所述放射性标记选自镧系元素；和/或
其中所述放射性标记为钇；和/或
其中所述放射性标记为放射性卤素；和/或
其中所述放射性标记为碘；和/或
其中所述放射增敏剂是或含有钆、碘或硼；和/或
其中所述放射性标记通过螯合剂连接于所述药物上，所述螯合剂经桥连接于所述药物上；和/或
其中所述螯合剂或螯合物包含EDTA、DTPA或DOTA部分；和/或
其中所述连接或未连接的螯合剂或螯合物包括MX-DTPA、苯基-DTPA、苄基-DTPA或CHX-DTPA；和/或
其中所述放射增敏剂为三碘苯部分；和/或
其中所述放射增敏剂为硼烷或碳硼烷部分；和/或
其中所述抗体为Zevalin；和/或
其包括将所述螯合剂或螯合物与放射性同位素和钆、钴或铁的混合物一起加载于所述抗体上；和/或
其包括将所述螯合剂或螯合物与钇-90和钆、钴或铁的混合物一起加载于所述抗体上；和/或
其包括将用放射性同位素标记的药物与用钆、钴或铁标记的药物类似物混合；和/或
其包括将钇-90标记的Zevalin与钆、钴或铁标记的Zevalin混合。
具体实施方式
迄今为止，放射增敏被理解为给予一种化合物，其能够在肿瘤部位增加外部辐射的破坏潜能。这意味着到达肿瘤部位的放射增敏剂的浓度必须足够高以发挥放射增敏剂的作用，并且必须足够低以排除副作用，并将外部辐射准确地施加于此部位而在其到达所述肿瘤部位的过程中不损伤正常组织。由于这一目标仍未令人满意地得以实现，因此放射增敏剂在医学中的应用一直十分有限。
我们现已发现一种避免这些困难的方法。使用该新方法，则不再需要外部辐射。取而代之，通过给予在肿瘤部位聚积，继而破坏肿瘤细胞的放射性标记药物来将辐射递送至所述肿瘤部位。通过组合此辐射的靶向递送与放射增敏剂的靶向递送，治疗的功效得到了进一步增强，所述放射增敏剂是所述放射性标记药物的一部分，或者将其在所述放射性标记药物给药同时、之前或之后递送。
因此，有两种可能的途径增强放射性标记药物的功效。第一种途径可以描述如下。将具有放射增敏潜能的附加部分连接于放射性标记药物上而不影响其靶向特征。这一途径的实例是螯合剂经连接基连接其上的单克隆抗体。所述螯合剂能够结合放射性标记同位素如钇-90。所述抗体针对肿瘤细胞上的表位，并将所述放射性同位素直接运送至所述肿瘤部位，在那里肿瘤细胞被辐射破坏。通常，多于一种螯合剂连接于抗体上。这意味着利用螯合剂不仅可以结合所述放射性同位素，还可以结合其他发挥放射增敏剂作用的金属离子如钆、钴或铁。此方法的优点在于辐射和放射增敏剂非常接近，它们组合在同一分子上，因而允许高敏化效果(sensitizing yield)。
或者，同一类型的药物-螯合剂经连接基连接于其上的单克隆抗体-可以与所述放射性同位素(例如钇-90)一起，或者与所述放射增敏金属(例如钆)一起装载，并且优选以同一表位为靶体的两种药物可以混合物的形式或相继给予患者。或者，可以使用两种不同的靶向部分，抗体，它们定位在同一部位，例如定位于同一细胞上的不同表位。两种药物都将以肿瘤为靶点，因而将在所述肿瘤上彼此接近，使得有效的辐射和放射增敏作用成为可能。然而，这种接近可能不如在第一个实例中那么接近，在第一个实例中放射性标记和放射增敏剂组合在同一分子内，因此不仅共同定位于肿瘤上，而且连接于同一肿瘤细胞。
代替使用螯合剂来结合放射增敏部分，可以使用本领域已知的其他放射增敏部分。可连接于所述药物的其他放射增敏部分的实例包括碘原子或含碘部分，例如三碘苯衍生物，或者硼原子或含硼部分，如硼烷或碳硼烷。然而，也可以使用本领域已知的任何其他放射增敏部分，例如含铂部分、咪唑等等。代替将所述放射增敏部分直接偶联于所述放射性标记药物上，可以合成所述放射性标记药物的类似物，使得含放射性标记的部分被含所述放射增敏剂的部分代换，即所述放射性标记药物的类似物，其中放射增敏剂代替了所述放射性标记。这意味着上述实例的抗体会含有偶联其上的放射增敏部分。
然而，此原则不仅仅适用于抗体，也适用于其他载体，如任何生物聚合物、聚合物、脂质体或胶束制剂。甚至大到足以携带附加部分的非聚合物药物也可以用于此成分。例如，可以修饰紫衫醇使其含有经连接基偶联其上的螯合剂。然后所述螯合剂可以结合放射性标记例如钇-90和/或放射增敏金属离子如钆。
其他实例则包括螯合物本身，所述螯合物未偶联于任何其他药物，但其本身是药物。在这种情况下，所述螯合物会结合放射性同位素和放射增敏金属离子二者，它们不一定在同一分子中，但在同一溶液内或在分开的制剂中。
代替使用经螯合物连接于载体药物的放射性同位素，可以将所述放射性同位素直接连接于所述载体药物上，例如通过抗体的放射性碘标记直接连接。在这种情况下，可以使用同一制备方法以将非放射性碘偶联于所述抗体上，然后其发挥放射增敏剂的作用。这可以如下在同一分子内进行：简单地将非放射性碘加入用于放射性碘标记的放射性同位素中，或者将非放射性碘偶联于所述抗体上。或者，放射增敏潜能不仅可以通过将单一的碘原子偶联于所述药物分子上得到增强，还可以通过碘载体如三碘苯衍生物得到增强。
这些活性剂可以与未敏化活性剂相同的剂量和相同的方案使用，但是由于敏化作用也可以使用更低的剂量。当涉及两种分子时，它们可以同时或按一定顺序依次给予。在后一情况下，例如将所述放射增敏剂比另一活性剂例如放射性药物稍早一些给药，例如提前约15-60分钟，更长或更短的时间也是可能的。
本文讨论的所有分子都可以通过众所周知的标记、连接、螯合等技术来制备，所述技术例如在引用的参考文献及其他资料中记载的。
无需进一步的细节描述，相信本领域技术人员根据前面的描述，能够最大限度地利用本发明。因此，下面的优选具体实施方案仅是说明性的，而不以任何方式限制本公开的其余部分。
除非另有说明，在上文及以下实施例中，所有温度均未校正地以摄氏度给出，所有的份和百分比都以重量计。
实施例
实施例1
以90Y对替依莫单抗(Zevalin)的放射性标记按照WO0052031中描述的方法进行。
相应地使用GdCl3溶液代替YCl3溶液合成钆标记的Zevalin(Gd-Zevalin)。使GdCl3与螯合剂反应的其他方法在文献中已有描述，并且本领域技术人员熟悉这些方法。
随后，将两种溶液独立地注射入患者中。
实施例2
以90Y和Gd对Zevalin的放射性标记按照实施例1中描述的方法进行。
随后，将两种溶液互相混合，然后将混合物注射入患者中。
实施例3
以90Y和Gd对Zevalin的放射性标记通过将YCl3溶液和GdCl3溶液彼此混合，并用此混合物标记Zevalin来进行。当两种镧系元素以等摩尔数存在时，获得Gd和90Y的最佳结合。由于YCl3通常无载体使用，因此可以加入非放射性Y同位素。
随后，将溶液注射入患者中。
实施例4
如US2003206865或WO03013617中的实施例描述合成连接有螯合物的聚合物。以90Y和Gd对这些聚合物的标记按照该文献中描述的方法进行。
实施例5
如WO0045845中描述制备表面连接有放射增敏剂的脂质体。在制备过程中有90Y-DTPA存在，并随后被包封在脂质体中，所述脂质体含有在胶束内的放射性标记药物和在其表面上的放射增敏剂。US6475515详细描述了如何制备含有螯合物的脂质体。
本文饮用的所有申请、专利和出版物以及2003年12月11日提交的美国临时申请60/528,473的全部公开内容均引入本文作参考。
通过将一般性或具体描述的本发明的反应物和/或操作条件代换成前述实施例中使用的反应物和/或操作条件，可以重复前述实施例并获得类似地成功。
从前面的描述中，本领域技术人员能够容易地确定本发明的本质特征，并且在不背离其实质和范围的前提下，可以对本发明进行各种改变和修改以使之适用于各种使用和条件。

Claims (23)

1.改善药物钇-90标记的替依莫单抗的功效的方法，其包括
(i)通过将放射增敏钆部分连接于所述药物上而对其进行修饰，或者
(ii)将药物钇-90标记的替依莫单抗与放射增敏钆部分连接于其上的替依莫单抗组合以形成混合物。
2.钇-90标记的替依莫单抗的给药方法，其包括给予有此需要的患者
(i)其上连接有放射增敏钆部分的经修饰的钇-90标记的替依莫单抗，或
(ii)以混合物的形式或分别地将药物钇-90标记的替依莫单抗与其上连接有放射增敏钆部分的替依莫单抗联合给药。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述药物和/或被放射敏化的替依莫单抗包含于脂质体或胶束之内或之上。
4.改善替依莫单抗或已用钇-90标记的替依莫单抗的功效的方法，其包括
(i)a)制备钆标记的替依莫单抗或提供已用钆标记的替依莫单抗，所述制备包括用放射增敏钆部分标记替依莫单抗，和
b)制备钇-90标记的替依莫单抗或提供已用钇-90标记的替依莫单抗，所述制备包括用钇-90标记替依莫单抗，和
c)以混合物的形式或分别地将所述钆标记的替依莫单抗和所述钇-90标记的替依莫单抗给予患者，
或者
(ii)a)制备钆和钇-90标记的替依莫单抗，其包括用放射增敏钆部分和钇-90标记替依莫单抗，和
b)将所述钆和钇-90标记的替依莫单抗给予患者。
5.改善治疗性放射性标记药物的功效的方法，其包括
(i)a)将所述药物与放射增敏剂部分组合，以使所述放射增敏剂部分连接于所述药物上，和
b)然后将所述药物给予患者，
或者
(ii)a)标记载体，所述载体的靶向特征和具有放射增敏剂部分的放射性标记药物基本上相同，和
b)然后以混合物的形式或分别地将所述放射性标记药物及载体给予患者。
6.治疗性放射性标记药物的给药方法，其包括给予有此需要的患者
(i)其上连接有放射增敏钆部分的经修饰的放射性标记药物，或(ii)以混合物的形式或分别地将所述放射性标记药物及载体联合给药，所述载体的靶向特征与其上连接有放射增敏钆部分的放射性标记药物基本上相同。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述载体和所述放射性标记药物在患者体内具有相同的表位作为靶点，或者所述载体和所述放射性标记药物均位于所述体内的同一位点，或连接于同一细胞的不同表位上。
8.如权利要求5所述方法，其中所述载体为抗体、生物聚合物、聚合物、脂质体或胶束制剂或非聚合物药物。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述药物具有连接其上的至少两个部分，所述部分中至少一个含有放射性标记，而且所述部分中至少一个含有放射增敏剂。
10.如权利要求5所述的方法，其中所述药物是螯合物或者含有螯合物。
11.如权利要求5所述的方法，其中所述药物是蛋白质、聚合物或生物聚合物、抗体或抗体片段、DNA或RNA或其片段、碳水化合物或树枝状化合物。
12.如权利要求5所述方法，其中所述药物包含放射性标记药物及该药物的类似物的混合物，所述类似物作为放射增敏剂或含有放射增敏剂，条件是所述放射性标记药物与所述放射增敏剂具有基本上相同的靶向特征。
13.如权利要求5所述的方法，其中所述放射性标记是α、β或γ发射体。
14.如权利要求5所述的方法，其中所述放射性标记选自镧系元素。
15.如权利要求5所述的方法，其中所述放射性标记为钇。
16.如权利要求5所述的方法，其中所述放射性标记为放射性卤素，或者为碘。
17.如权利要求5所述的方法，其中所述放射增敏剂是或含有钆、碘或硼，或者是三碘苯部分或硼烷或碳硼烷部分。
18.如权利要求5所述的方法，其中所述放射性标记通过螯合剂连接于所述药物上，所述螯合剂经桥连接于所述药物上。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述螯合剂或螯合物包含EDTA、DTPA或DOTA部分。
20.如权利要求5所述的方法，其中所述药物连接或未连接的螯合剂包括MX-DTPA、苯基-DTPA、苄基-DTPA或CHX-DTPA。
21.如权利要求20所述的方法，其包括将所述螯合剂或螯合物与放射性同位素和钆、钴或铁的混合物一起加载于抗体上；和/或包括将所述螯合剂或螯合物与钇-90和钆、钴或铁的混合物一起加载于抗体上。
22.如权利要求5所述的方法，其中所述药物是替依莫单抗。
23.如权利要求5所述的方法，其包括将用放射性同位素标记的药物与用钆、钴或铁标记的药物类似物混合；和/或包括将钇-90标记的替依莫单抗与钆、钴或铁标记的替依莫单抗混合。
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