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Hintergrund
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Blasenkrebs
ist eine vergleichsweise häufige
Krebsart, die besonders unter Männern
weit verbreitet ist, und ihr Auftreten nimmt langsam zu. Fälle mit
oberflächlichem
Krebsbefall werden im Allgemeinen durch endoskopische Resektion
behandelt, obwohl praktisch alle Patienten neue Tumore in der Blase
entwickeln, von denen viele zu einen höheren Stadium fortschreiten.
Weitere Behandlungen im Verlauf der Zeit können weitere Resektionen, Bestrahlung
und verschiedene intravesikale Therapien umfassen, die diejenigen
unter Verwendung von Chemotherapie-Agenzien und Bacillus Calmette-Guerin
umfassen. Alle Therapien haben nachteilige Nebenwirkungen. Letztendlich
kann sich die Krankheit derartig ausbreiten, dass eine Zystektomie (Entfernung
der gesamten Blase und mannigfaltiger umgebender Gewebe) notwendig
wird. Weil Blasenkrebs häufig
in einem frühen
Stadium diagnostiziert wird, ist er bestimmten intravesikal verabreichten
Behandlungen zugänglich
und spricht häufig
auf sie an. Unglücklicherweise
ist keine davon heilend, und tatsächlich stellen wenige Rückbildungen
von irgendeiner bedeutsamen Dauer bereit. Wenn sich das Blasenkarzinom
weiterhin über
dieses Organ hinaus ausbreitet, erliegen praktisch alle Patienten
dieser metastatischen Erkrankung. Selbst wenn das Blasenkarzinom
innerhalb der Blase verbleibt, aber über das oberflächliche
Epithel hinaus in die tiefere Muskelschicht eindringt, besteht eine
mögliche
Heilung nur in der operativen Entfernung der gesamten Blase, die
anschließend
erfordert, dass eine Urintasche aus dem Darm des Patienten hergestellt
wird, was dem Patienten große
Schwierigkeiten bereitet und eine wesentliche Auswirkung auf seine
Lebensqualität
darstellt.
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Die
Radioimmuntherapie (RAIT) mit monoklonalen Antikörpern (mAks) ist eine sehr
vielversprechende Modalität
für die
targetierte und spezifische Behandlung verschiedener Krebsarten
und verspricht im Vergleich zu Standard-Radiotherapie- und Chemotherapie-Ansätzen zur
Krebsbehandlung wesentlich verbesserte Ergebnisse. Es besteht dabei
jedoch der Nachteil, dass, wenn ein radioaktiv markierter mAk in
einen Krebspatienten injiziert wird, eine Mindestzeitdauer dafür benötigt wird,
dass sich das Radioimmunkonjugat sowohl im Tumorzielgewebe maximiert
als auch aus Hintergrundgeweben und dem Kreislauf entfernt. Während dieser Zeit,
die bei einem intakten radioaktiv markierten Immunglobulin IgG durchaus
lang und bei radioaktiv markierten IgG-Fragmenten und sub-Fab'-Fragmenten etwas
kürzer
ist, ist der Patient Bestrahlung ausgesetzt, die nicht die Krankheit
targetiert. Diese nicht die Krankheit targetierende Strahlung, die
primär
während
der Phase der mAk-Lokalisation empfangen wird, überträgt sich direkt zu Radiotoxizität. Dies
begrenzt wiederum die Gesamtmenge an radioaktiv markiertem mAk,
die verabreicht werden kann, und verhindert die Dosissteigerung, um
eine optimale RAIT zu erreichen, die Tumordosen im Bereich von 50
bis 80 Gy erfordern kann, weil die meisten soliden Tumore (Karzinome)
im Vergleich zu hämatopoetischen
Neoplasmen vergleichsweise strahlenresistent sind.
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Um
dieses Problem zu bewältigen,
wurde die Abgabe von Radionuklid in einem Verfahren, das im Allgemeinen
als Prätargetieren
bezeichnet wird, von dem anfänglichen
Targetierungsschritt abgetrennt. Bei diesem System wird ein Lokalisierungsteil,
typischerweise ein multispezifischer Antikörper (msAk), der wenigstens
einen Arm, welcher an ein Tumorantigen bindet, und wenigstens einen
anderen Arm aufweist, der an ein Hapten mit geringem Molekulargewicht
bindet (Beispiel: ein bispezifischer Antikörper (bsAk)), an einen Patienten
gegeben, und es wird ihm gestattet, sich im Tumorgewebe zu maximieren,
während
er auch aus normalen Geweben entfernt wird. Einige Zeit später wird
das Hapten mit geringem Molekulargewicht in einer radioaktiv markierten
Form gegeben. Letztere lokalisiert sich an dem multispezifischen
Antikörper,
der an den Tumor prätargetiert
wurde, entfernt sich aber ansonsten schnell aus dem Kreislauf und
den normalen Geweben. Die Fähigkeit,
die radioaktive Spezies am Tumorziel über den multispezifischen Antikörper nahezu
unmittelbar nach der Verabreichung zu lokalisieren, während die
ungebundene Radioaktivität über die
Nieren und den Harn beseitigt wird, verschiebt das therapeutische
Verhältnis
dramatisch auf eine positive Weise. Erhöhte Mengen an Radioaktivität können auf
das Tumorziel gerichtet werden, während normale Gewebe geschont
und die Gesamttoxizität
dadurch verringert wird.
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Die
intravesikale RAIT wurde zuvor zur Behandlung von Blasenkrebs vorgeschlagen
und untersucht. Siehe Murray et al., J Nucl Med 2001; 42: 726–732, 2001;
Hughes et al., J. Clin. Oncol., 18: 363–370, 2000 und Syrigos et al.,
Acta Oncol., 38: 379–382,
1999. Wie bei der herkömmlichen
RAIT wird ein Konjugat von Radionuklid und monoklonalem Antikörper verwendet,
das über
die Harnröhre
direkt in die Blase abgegeben wird. Es ist eine erhebliche Verringerung
der Toxizität
zu erwarten, weil es keine Exponierung anderer wesentlicher innerer
Organe wie beispielsweise Knochenmark, Leber, Milz und Lungen gegenüber dem
radioaktiven Immunkonjugat gibt. Daher bietet die Verwendung eines
direkten Konjugates eines Radionuklides und eines monoklonalen Antikörpers bei
der Blasenkrebsindikation einen erheblichen potentiellen Vorteil
gegenüber
der Standard-RAIT, die gegen die meisten anderen Krebsarten gerichtet
ist. Jedoch wurde in einem früheren
Versuch mit diesem Ansatz, siehe oben, eine hohe Tumoraufnahme des
radioaktiv markierten Antikörpers
nur über
eine kurze Zeitspanne erreicht und zerstreute sich nach 24 Std.
(Hughes 2000). In Murray 2001 wurde darüber hinaus festgestellt, dass
das verwendete Radioimmunkonjugat instabil war, und es wurde von
keinen Belegen für
eine Antitumoraktivität
berichtet. Somit wurden bis heute keine Belege für eine Antitumoraktivität erbracht,
obwohl die Lokalisation von Radioaktivität an Blasenkrebs durch intravesikale
Verabreichung erreicht werden konnte, und ein jegliches beobachtete
Targeting war auf oberflächlichen
Blasenkrebs und eine Zeitspanne begrenzt, die für eine jegliche erfolgreiche
Therapie mit der von dem Radionuklid freigesetzten Strahlung unzureichend
wäre.
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WO 99/66951 offenbart ein
Trägermolekül IMP192,
und Beispiel 17 betrifft einen bispezifischen anti-CEA × anti-di-DTPA-Antikörper. Journal
of Nuclear Medicine (2001), 42(5), 726–732, beschreibt die Verwendung
von bispezifischen Antikörpern
bei einer menschlichen Kolonkarzinom-Zelllinie; Journal of Clinical
Oncology (2000), 18(2), 363–370;
Cell Biophysics (1994), 24/25, 75–81; British Journal of Urology
(1995), 76, 81–86; International
Journal of Cancer (1993); 54, 899–903 beschreiben die Behandlung
von oberflächlichem
Blasenkrebs mit markierten, intravesikal verabreichten Antikörpern.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Aspekt der Erfindung besteht in der Verwendung einer therapeutisch
wirksamen Menge eines bispezifischen Antikörpers, der wenigstens einen
targetierenden Arm, welcher ein Blasenkrebsantigen bindet, und wenigstens
einen Einfangarm umfasst, der einen mit einem oder mehr als einem
therapeutischen Agens konjugierten Träger bindet, bei der Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung von Blasenkrebs bei einem Patienten;
wobei der bispezifische Antikörper über die
Harnröhre
verabreicht und ihm optional erlaubt wird, sich an der Stelle des
Blasenkrebses zu lokalisieren, und man optional erlaubt, dass ein
jeglicher freier bispezifischer Antikörper im Wesentlichen aus dem
Patienten entfernt wird.
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Ein
weiterer Aspekt dieser Erfindung ist die Verwendung einer Zusammensetzung,
die eine therapeutisch wirksame Menge eines bispezifischen Antikörpers umfasst,
der wenigstens einen targetierenden Arm, welcher ein Blasenkrebsantigen
bindet, und wenigstens einen Einfangarm umfasst, welcher einen mit
einem oder mehr als einem therapeutischen Agens konjugierten Träger bindet,
bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Blasenkrebs
bei einem Patient; wobei der bispezifische Antikörper über die Harnröhre verabreicht
wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Ein
wesentliches Problem, das bei allen RAIT-Protokollen besteht und
bei der oben erwähnten
intravesikalen RAIT immer noch vorliegt und gegen das diese Erfindung
gerichtet ist, bleibt unbehandelt. Dieses Problem ist nun, wie im
Detail unten beschrieben ist, durch die neuartige Kombination der
Technologie mit multispezifischem Antikörper, dem Ansatz der intravesikalen
Verabreichung von Targetierungs- und Therapiereagenzien, der optionalen
systemischen Abgabe eines zweiten therapeutischen Trägers, der
vernünftigen
Auswahl von Trägern
für nützliche
RAIT-Nuklide behandelt. Die durch die vorliegende Erfindung gelieferten
therapeutischen Agenzien umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Radionuklide.
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Das
wesentliche Problem besteht darin, dass die absolute Aufnahme von
mAks durch Tumore als Prozentanteil der gegebenen Dosis in einer
klinischen Umgebung gewöhnlich
sehr niedrig ist, häufig
0,01 bis 0,00001% der injizierten Dosis pro Gramm Gewebe, und dass
die Verbleibzeit der Radioaktivität im Tumor häufig nicht
ausreichend ist, um die erforderlichen Strahlungsdosen zu erreichen.
Somit ist ein sehr kleiner Teil des injizierten radioaktiv markierten
msAk über
einen vergleichsweise kurzen Zeitraum tatsächlich im Zielgewebe lokalisiert,
während
sich ein sehr großer Überschuss
durch die normalen Gewebe verteilt und Toxizität verursacht. Die Lokalisation
ist der Vorgang, durch den es den Antikörpern erlaubt ist, an ihr Zielgewebe
zu binden, und sie findet im Allgemeinen innerhalb von 1 bis 10
Stunden statt. Durch die Übernahme
der intravesikalen RAIT kann man systemische Toxizität vermeiden,
während
man hinsichtlich der Tumoraufnahme ähnliche Werte erzielt, und
damit das therapeutische Verhältnis
in die erwünschte
Richtung verschieben. Jedoch bleibt die absolute Aufnahme durch
den Tumor sehr gering, und wird in begrenzter Weise durch die Anzahl
von Antigenstellen limitiert, die durch den targetierenden Antikörper targetiert
werden können.
Es wurde auch festgestellt (Hughes 2000), dass die Dauer der Exponierung
des Tumors gegenüber
der Radioaktivität,
die durch intravesikale RAIT abgegeben wird, weniger als 24 Stunden
beträgt
und somit für
die wirksame Bestrahlung des Krebses unzureichend ist.
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Wie
oben beschrieben (Murray 2001) waren andere, die diesen Ansatz der
intravesikalen RAIT zur Blasenkrebstherapie versuchten, nicht in
der Lage, stabile Radiokonjugate zu verwenden, und sie scheiterten somit
daran, geeignete und spezifische Bestrahlung an den Tumor abzugeben.
Somit werden andere Verfahren benötigt, um diese Probleme zu
lösen.
Zusätzlich
zu diesen Problemen besteht ein Mangel auch darin, dass nicht jedes
Antikörpermolekül mit einem
Radionuklidmolekül
verbunden ist. Dies bedeutet, dass die meisten der verfügbaren Antigenstellen
von einem mAk-Molekül
targetiert werden, das keine radioaktive Ladung trägt. Wenn
ohne Internalisierung und/oder Recycling eines von zehn mAk-Molekülen ein
Radionuklidatom trägt,
dann kann nur eine von zehn Antigenstellen mit einem Radionuklid
targetiert werden. Wenn eines von zehn mAk-Molekülen ein Radionuklid trägt, ist
das in der Praxis tatsächlich
ein sehr gutes mAk-zu-Radionuklid-Verhältnis, weil das Verhältnis oft
eines zu einhundert oder noch geringer sein kann. Wenn man zum Beispiel
eine Probe mAk in Betracht zieht, der mit dem therapeutischen Rhenium-188-Radionuklid
bei 1 mCi pro mg Protein markiert ist, ist ungefähr eines von zweihundert mAk-Molekülen tatsächlich mit
einem radioaktiven Re-188-Atom verbunden. Es ist klar, dass es eine
Verbesserung der intravesikalen RAIT ergeben würde, wenn ohne eine unerwünschte Blockade
der begrenzten Anzahlen der Antigenstellen auf diesen Tumoren mehr
Radionuklid zu den Antigenstellen gelenkt werden könnte, wo
es benötigt
wird, und auch um eine längere
Dauer der Exponierung der Blasenkrebszellen gegenüber dem
Radiotherapeutikum zu erzielen.
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Durch
das Verwenden des Prätargetierens
beseitigt man die Notwendigkeit, dass ein targetierender mAk die
radioaktive Ladung trägt.
Weil mAks empfindliche biologische Moleküle sind, die leicht hinsichtlich
ihrer Fähigkeit
beeinträchtigt
werden, an ihre Antigenziele zu binden, wenn sie überladen
oder mit Hinblick auf die Chemie oder radiolytische Ereignisse extremen
Bedingungen ausgesetzt werden, bietet die Verwendung von multispezifischen
Antikörpern
(msAks) eine einzigartige Chance, das praktische Problem der Abgabekapazität zu lösen, das
bei der intravesikalen RAIT unter Verwendung von direkten Konjugaten
offenkundig ist. Konjugate werden gebildet, wenn ein Erkennungshaptem
an einen multispezifischen Antikörper
bindet.
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Die
Verwendung von msAks als targetierende Vektoren bei der Abtrennung
des mAk-Targetierungsschrittes
von dem Radionuklid-Targetierungsschritt erlaubt eine stark erweiterte
Freiheit beim Konzipieren von radionuklidbindenden Teilen. Diese
Ausführungsformen
sind unten detailliert beschrieben. Zusätzlich entfernt die besonders
bevorzugte Ausführungsform,
bei der der radionuklidbindende Teil direkt über die Harnröhre in der
Blase statt über
das Blutsystem abgelagert wird, mehrere Beschränkungen, die hinsichtlich der
Stabilität des
Radionuklid-Komplexes im Blut und im Gewebe, den systemischen Pharmakokinetiken
und einem jeglichen unterwünschtem
Stoffwechsel in den nicht-targetierten Geweben vorhanden sind. Es
wird ein Komplex gebildet, wenn ein Radionuklid an ein Chelat bindet.
Darüber
hinaus bewirkt die Verabreichung eines radionuklidtragenden Teils,
nachdem sich der msAk am Tumor lokalisiert hat, eine längere Dauer
der Bestrahlung der Tumore, die tiefer liegende Tumore umfasst,
wenn das geeignete Radionuklid und die geeignete Pfadlänge der freigesetzten
Bestrahlung ausgewählt
sind. Optional kann, wenn das Säen
von Tumor außerhalb
der Blase vermutet wird oder eine Prävention einer solchen Verbreitung
erwünscht
ist, dann der zweite radionuklidbindende Teil ebenfalls systemisch
gegeben werden.
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Eine überlegene
RAIT kann unter Verwendung des folgenden Verfahrens erreicht werden:
msAks werden bevorzugterweise durch die Harnröhre von Blasenkrebspatienten
verabreicht, es wird ihnen gestattet, sich über eine kurze Zeitspanne am
Tumorgewebe zu lokalisieren und zu maximieren. Nach der Entleerung
von ungebundenem msAk wird ein radioaktiv markierter Teil entweder
intravenös
und/oder intravesikal gegeben, und es wird ihm eine kurze Zeitspanne
gegeben, um an prätargetierten
msAk zu binden. Überschüssiger radioaktiv
markierter Teil wird ausgeschieden, was nur tumorgebundene Radioaktivität zum Zerfall
hinterlässt.
Dieser Vorgang kann wiederholt werden, so dass die Dosis der an
den Tumor abgegebenen Strahlung erhöht wird. In einer alternativen
Ausführungsform
werden msAks mit dem radioaktiv markierten Erkennungsteil vorgemischt
und intravesikal injiziert. Nach dem Ausscheiden von ungebundenem
msAk klingt die verbleibende Radioaktivität an der Stelle der Tumorablagerungen
ab. Diese Ansätze
werden ionisierende Strahlung selektiv an die Krebszellen über Zeitspannen
abgeben, die 24 Stunden und in manchen Fällen 48 Stunden überschreiten. Dies
beruht teilweise darauf, dass die verwendeten Radioimmunkonjugate
ausreichend stabil sind, um mehr Radioaktivität an Tumor- als an andere normale
Gewebe abzugeben.
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Zusätzlich kann
ein jeglicher Aspekt dieser Erfindung weiter das Folgende umfassen.
Bestimmen der Menge an multispezifischem Antikörper, der in der Blase vor
dem Verabreichen des Trägers,
der mit einem oder mehr als einem therapeutischen Agens konjugiert
ist, lokalisiert ist. Ebenfalls kann ein jegliches Verfahren der
vorliegenden Erfindung durchgeführt
werden, bei dem die Menge an multispezifischem Antikörper, der
in der Blase lokalisiert ist, durch das Quantifizieren der Menge
an multispezifischen Antikörper
bestimmt wird, der aus den Ausscheidungen gewonnen wird. Es kann
ein jegliches Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden,
bei dem die Menge an in der Blase lokalisiertem multispezifischen
Antikörper
dadurch, dass der Patient einem bildgebenden Verfahren unterzogen
wird, bestimmt wird, und bei dem der multispezifische Antikörper weiterhin
ein Tracernuklid umfasst. Tracernuklide können aus F-18, Ga-67, Ga-68,
Tc-99m, In-111, I-123, I-131 oder Gadolinium ausgewählt sein.
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Spezifisches Targetieren
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Das
Vorhandensein zugänglicher
Tumorstellen bei Blasenkrebs, die ohne das Durchwandern des targetierenden
Agens durch die zentralen Kreislauf- und Abbausysteme des Körpers spezifisch
targetiert werden können,
bedeutet, dass eine wesentliche Menge, und in einigen Fällen fast
die gesamte Menge, des msAk, der an die Blase eines Patienten verabreicht
wird, an dem Tumorgewebe lokalisiert sein kann. Daher wird die geringe
spezifische Aufnahme des Ziels/hohe Nicht-Ziel-Verteilung (0,01–0,0001%
ID/g in spezifischem Zielgewebe im Vergleich zum Rest einer injizierten
Dosis in Nicht-Zielgewebe), die mit einem jeglichen systemischen
msAk-Ansatz beobachtet wird, unrelevant gemacht. Das empirische
Untersuchen eines Patienten unter Verwendung einer Vielzahl von
Standardverfahren kann verwendet werden, um das Ausmaß der Erkrankung, die
in der Blase lokalisiert ist, und eine geeignete Menge des targetierenden
Antikörpers
zu bestimmen, der dann gegeben wird. Das Bestimmen der Menge an
Antikörper,
der in der Blase lokalisiert ist, unter Verwendung von auf dem Gebiet
bekannten Verfahren, wie beispielsweise durch Biopsie oder bildgebende
Darstellung, kann verwendet werden. Wenn es sich dabei um eine systemische
Standard-RAIT handeln
würde,
würde der Patient
anschließend
ein Nuklid-msAk-Konjugat erhalten, bei dem eines von 10–1000 mAk-Molekülen tatsächlich ein
Radionuklidatom tragen würde,
das zu einem zerstörerischen
Zerfall fähig
ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird der obige Targetierungsschritt mit
einem msAk durchgeführt,
der einen Arm aufweist, welcher gegen ein Tumorantigen reaktionsfähig ist,
das auf dem Blasenkrebs exprimiert wird. Sobald überschüssiger msAk erst einmal im
Wesentlichen entfernt ist und eine große Anzahl von verfügbaren Antigen-Tumorstellen
mit dem verabreichten msAk abgesättigt
sind, wird das m den msAk erkannte radioaktiv markierte Hapten gegeben.
Antikörper
werden als im Wesentlichen entfernt betrachtet, wenn ungefähr 90% oder
mehr des verabreichten Antikörpers
den Körper
des Patienten verlassen haben. Die Dosis des radioaktiv markierten
Hapten kann aus der Menge an msAk bestimmt werden, der vorher in
der Blase lokalisiert war. Die letztere kann wiederum leicht aus
der Dosis des msAk, die verabreicht wurde, und aus der Dosis, die während der
Ausscheidungsphase, vor der Verabreichung des radioaktiv markierten
Hapten, wiedergewonnen wurde, bestimmt werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
kann die Dosis des in der Blase zurückgehaltenen msAk unter Verwendung
eines mit einer kleinen Menge Tracer-Radionuklid radioaktiv markierten
msAk bestimmt werden, wobei der Patient optional vor der Verabreichung
des radioaktiv markierten Haptens einer bildgebenden Untersuchung
unterzogen wird. Es muss anerkannt werden, dass die Handlung des
Entkoppeln des Radionuklides von dem die Erkrankung targetierenden
mAk auch die Beschränkungen
entfernt, die dem Targetieren durch das Maximum der erreichbaren
spezifischen Aktivität
von direktem radioaktivem Markieren des mAks auferlegt sind. Wenn
in anderen Worten das radioaktiv markierte Hapten in einem Nuklid
zu Erkennungshapten-Verhältnis von
1:1 hergestellt werden kann, kann jeder msAk auf dem Tumorgewebe
dann ein Radionuklidatom lokalisieren. Dadurch, dass sowohl die
Vormischungs- und Prätargetierungsverfahren
dieser Erfindung verwendet werden, können ungefähr äquimolare Verhältnisse
von Antikörper
und aktivem Agens abgegeben werden. Ein ungefähr äquimolares Verhältnis kann
von etwa 1:1 bis etwa 1:10 reichen und alle Verhältnisse, wie beispielsweise
1:2, 1:3 etc., darstellen, die zwischen 1:10 liegen. Wenn die molaren
Verhältnisse unter
1:10 liegen, liegen sie bevorzugterweise unter 1:6 und bevorzugtererweise
unter 1:3. Wenn weiterhin mehr als ein Radionuklidatom mit jedem
Erkennungshapten assoziiert werden kann, kann die Menge an Radionuklid,
die pro msAk lokalisiert ist, dieses 1:1-Verhältnis sogar überschreiten.
Das letztere kann leicht durch das vielfache Substituieren eines
Teils mit Radionukliden erreicht werden, der nur eine oder zwei
Erkennungseinheiten aufweist.
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Der
msAk weist bevorzugterweise eine geeignete Affinität sowohl
zum Antigentumorgewebe als auch zum radioaktiv markierten Erkennungshapten
auf. Im Allgemeinen sollte jede targetierende Spezifität in der Lage
sein, über
eine verlängerte
Zeitspanne an ihren Erkennungsteil zu binden, was im Allgemeinen
einen Ka von oder über 10–7 M
oder mehr impliziert. Bei der derzeitigen Indikation sind geringfügig niedrigere
Kas jedoch ebenfalls nützlich und können unter
bestimmten Umständen
sogar bevorzugt sein, wie beispielsweise, wenn ein tieferes Eindringen
in Gewebe benötigt
wird, weil es wohl bekannt ist, dass ein targetierender Ak mit einer höheren Affinität dazu neigt,
weniger gut an Gewebe zu binden. In dieser Hinsicht muss auch anerkannt
werden, dass msAk-Fragmente und -unterfragmente auch besonders nützlich bei
der Praktizierung der vorliegenden Erfindung sind, weil sie von
Natur aus bessere Gewebedurchdringungseigenschaften aufweisen als
größere Moleküle, wie
beispielsweise diejenigen der Größe von IgGs.
Bei systemisch verabreichter Standard-RAIT und msAk-RAIT ist wohl
bekannt, dass die Verabreichung von targetierenden Vektoren von
geringerer Größe unvermeidlich
zu Charakteristika schnellerer Entfernung aus dem Blut und zu geringeren
Aufnahmen durch Zielgewebe führt,
was die absolute Aufnahme des Ziels aus den bereits geringen absoluten
Mengen weiter verringert, die mit einem radioaktiv markierten IgG
oder einem msAk auf der Grundlage von IgG × IgG erreichbar sind. Weil
die msAks der vorliegenden Erfindung intravesikal gegeben werden,
sind die Charakteristika der Entfernung aus dem Blut unrelevant,
und Fragmente und Subfragmente werden nützlicher gemacht.
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Multispezifische Antikörper
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MsAks
können
Antikörperfragmente,
-subfragmente und Kombinationen davon umfassen. Die Antikörperfragmente
sind antigenbindende Teile eines Antikörpers, wie beispielsweise F(ab')2,
F(ab)2, Fab', Fab. Die Antikörperfragmente binden an das
gleiche Antigen, das durch den intakten Antikörper erkannt wird. Zum Beispiel
bindet ein Fragment eines monoklonalen anti-CD22-Antikörpers an
ein Epitop von CD22. Die msAks der vorliegenden Erfindung umfassen
auch, sind aber nicht beschränkt
auf bispezifische monoklonale IgG × IgG-, IgG × F(ab')2-,
IgG × Fab'-, IgG × scFv-,
IgG × sFv-,
F(ab')2 × F(ab')2-,
Fab' × F(ab')2-,
Fab' × Fab'-, Fab' × scFv-, Fab' × sFv-, (sFv × sFv)2-, sFv × sFv-
und scFv × scFv-Antikörper (bismAks).
Es sind auch Spezies wie beispielsweise scFv × IgG × scFv und Fab' × IgG × Fab', scFv × F(ab')2 × scFv und
Fab' × F(ab')2 × Fab' umfasst. Am bevorzugtesten
können
ortsspezifische Befestigungsstellen auf dem IgG oder F(ab')2 von
einem oder beiden monoklonalen Antikörpern (mAks) verwendet werden,
wie beispielsweise ein verändertes
Kohlenhydrat oder ein veränderte
oder eine freigemachte freie Thiolgruppe. Da diese mAks dimerisch
sind, können
sie mit zwei Mol des zweiten mAks gekoppelt werden. Zum Beispiel
kann ein gegen karzinoembryonales Antigen (CEA) gerichteter mAk,
anti-CEA F(ab')2, der ein verändertes leichte Kette-Kohlenhydrat
aufweist, unter Verwendung eines Hydrazid-Maleimid-Quervernetzers zu einem derivatisierten
anti-CEA-F(ab')2 oxidiert und umgewandelt werden, der wenigstens
eine daran hängende
Maleimidgruppe pro leichte Kette aufweist. Diese Spezies ist in
einem molaren Verhältnis
von wenigstens 1:2 in der Weise an einen anti-Chelat-Fab'-SH gekoppelt, dass
ein anti-Chelat-Fab' × anti-CEA-F(ab')2-anti-Chelat-Fab' Konjugat hergestellt
wird. Der sich ergebende msAk ist mit Hinblick auf das Zielgewebe
und das Polymerkonjugat bivalent. msAks sind wenigstens mit peptidischen
molekularen Erkennungseinheiten konstruiert, die gegen jede Spezifität gerichtet
sind, und auch Diabodies, Triabodies, Tetrabodies, Quintabodies
umfassen. Es wird weiter verstanden, dass die Verwendung des Begriffes „msAk" in der vorliegenden
Offenbarung multispezifische Antikörper und Fragmente multispezifischer
Antikörper
umfasst.
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Der
Begriff „Antikörperfragment" umfasst auch ein
jegliches synthetisches oder genetisch verändertes Protein, das sich durch
das Binden an ein spezifisches Antigen, um einen Komplex auszubilden,
wie ein Antikörper
verhält.
Zum Beispiel umfassen Antikörperfragmente
isolierte Fragmente, „Fv"-Fragmente, die aus
den variablen Regionen der schweren und leichten Ketten bestehen,
rekombinante Einzelketten-Polypeptid-Moleküle, bei denen die variablen
Regionen von leichten und schweren Ketten durch einen Peptidlinker
verbunden sind („sFv-Proteine") und minimale Erkennungseinheiten,
die aus den Aminosäureresten
oder verwandten Peptiden bestehen, die die hypervariable Region
nachahmen.
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Die
msAks der vorliegenden Erfindung können von einer monoklonalen
oder polyklonalen Natur sein, sind aber bevorzugterweise monoklonal.
Weiterhin können
der targetierende Arm und der Einfangarm des msAk von einer monoklonalen
oder polyklonalen Natur sein. Bevorzugterweise ist entweder der
Zielarm oder der Einfangarm monoklonal. Am bevorzugtesten sind sowohl
der Zielarm als auch der Einfangarm monoklonal.
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Der
msAk der vorliegenden Erfindung kann derart verändert sein, dass er eine Markierung
besitzt. Beispiele für
Markierungen, die der msAk besitzen kann, können einen Markierungsligand
wie beispielsweise den Biotin-Streptavidin-Komplex und Radioisotope
umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Vorteilhafterweise ist
der msAk der vorliegenden Erfindung radioaktiv markiert, um das
Verfolgen von Lokalisation und Entfernung zu vereinfachen.
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In
einem jeglichen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der multispezifische
Antikörper
ein oder mehr als ein Antikörperfragment
oder -subfragment umfassen. Der multispezifische Antikörper kann
aus der Gruppe ausgewählt
sein, die aus IgG × Fab', IgG × sFv, F(ab')2 × Fab', Fab' × Fab', Fab' × sFv,
(sFv × sFv)2, sFv × sFv,
Diabody, Triabody, Tetrabody und Quintabody besteht. Der multispezifische
Antikörper
kann auch mehr als einen targetierenden Arm aufweisen. Der mehr
als eine targetierende Arm kann F(ab')2 × Fab' sein.
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Es
wird verstanden, dass die bei der vorliegenden Erfindung nützlichen
msAks auch msAks mit mehr als einem targetierenden Arm wie beispielsweise
ein F(ab')2 × Fab'-Fragment umfassen.
Somit kann ein Arm gegen das Erkennungshapten targetiert sein, wobei
zwei Arme gegen ein Tumor-assoziiertes Antigen gerichtet sind, oder
umgekehrt. Zusätzlich
kann der F(ab')2-Teil des F(ab')2 × Fab'-Fragmentes (unter
der Annahme, dass der Fab'-Teil
gegen das radioaktiv markierte Hapten gerichtet ist) gegen zwei
unterschiedliche Epitope auf dem gleichen Antigen (z. B. CEA) oder
zwei unterschiedliche Antigene (z. B. CEA und MUC1) gerichtet sein.
Er selbst kann hinsichtlich der Targetierungsfähigkeit somit multispezifisch
sein, wobei ein Fab'-
oder sFv-Arm gegen ein Tumorantigen und einer gegen ein zweites
Tumorantigen auf Zielgewebe gerichtet ist. Zusätzlich kann ein targetierender
Arm dieser F(ab')2- oder (sFv × sFv)2-Subspezies
gegen ein Tumorantigen gerichtet sein, während der zweite targetierende
Arm gegen eine andere Art Antigen gerichtet ist, wie beispielsweise
ein vaskuläres
Antigen-Epitop, das auf Blasentumoren vorhanden ist.
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Ebenfalls
nützlich
für diese
Erfindung sind die bispezifischen Fusionsproteine, die in den US-Anmeldungen mit den
Nummern 09/911,610, eingereicht am 25. Juli 2001, 09/337,756, eingereicht
am 22. Juni 1995 und 09/823,746, eingereicht am 13. April 2001,
beschrieben sind. Andere Antikörper
und nützliche
Zusammensetzungen und Verfahren für die vorliegende Erfindung
umfassen (einen) mutierte(n) bispezifische(n) Antikörper, der/die
einen IgG-Bestandteil und zwei scFv-Bestandteile enthält/enthalten,
wobei das Fc-Gelenk-Fragment
des IgG eine oder mehr als eine Aminosäuremutation in der Schnittstellenregion
der CH2-CH3-Domäne enthält, die
mutierte Fusion bsAb, hMN14IgG
(I153A)-(734-scFv)
2 und den in der
US-Provisional Application 60/361,037 ,
eingereicht am 1. März
2002, offenbarten Gegenstand.
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Zielantigene
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Für die vorliegende
Erfindung nützliche
Zielantigene umfassen eine jegliche Art von Epitop, das auf einem
Blasentumorgewebe in einem größeren Ausmaß vorhanden
ist als auf normalem Blasengewebe oder auf vaskulärem Gewebe
innerhalb eines Blasentumors im Vergleich zu normalem Blasengewebe
in einem größeren Ausmaß vorhanden
ist. Beispielhafte epitheliale Antigene sind das karzinoembryonale
Antigen (CEA), CD44, MUC-1,
das epitheliale Glykoprotein (EGP), der epidermale Wachstumsfaktor-Rezeptor
(EGFR), der vaskuläre
endotheliale Wachstumsfaktor-Rezeptor (VEGFR), menschliche Milchfett-Globulin-Antigene (HMPG1
und HMFG2) und Tumomekrosesubstanzen (z. B. Histone). Besonders
mit Blasenkrebs verbundene Antigene umfassen auch MUC-2, MUC-3,
MUC-4; Le-y, TAG-72, IL-6 und VEGF. Zusätzlich zu diesen Rezeptoren
(oder Liganden) können
der entsprechende Ligand (oder Rezeptor) oder Ligand-Rezeptor-Komplex
als nützliche
Ziele für
Antikörper
dienen. Zum Beispiel können
zusätzlich
zu dem VEGF-Rezeptor VEGF oder der VEGFR:VEGF-Komplex nützliche
Ziele für
Antikörper
sein. Antikörper
gegen viele dieser Antigene sind in der wissenschaftlichen Literatur
beschrieben worden (Goldenberg, J Nucl Med 2002; 43: 693–713). Zusätzliche Antikörper umfassen
Produkte von Onkogenen und Antikörper
gegen Tumomekrosesubstanzen, wie beispielsweise die in den Patenten
von Epstein et al. (
US-Patente
mit den Nummern 6,071,491 ,
6,017,514 ,
5,019,368 und
5,882,626 ) beschriebenen. Von Nutzen
sind auch Antikörper
gegen Marker oder Produkte von Oncogenen oder Antikörper gegen
Angiogenesefaktoren wie beispielsweise VEGF. VEGF-Antikörper sind
in Thorpe et al.,
US-Patente
mit den Nummern 6,342,221 ,
5,965,132 und
6,004,554 , beschrieben und
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen. In einem jeglichen
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Blasenkrebsantigen aus
der Gruppe ausgewählt
sein, die aus karzinoembryonales Antigen (CEA), CD44, MUC-1, epithelialem
Glykoprotein (EGP), epidermalem Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR),
vaskulärem
endothelialen Wachstumsfaktor-Rezeptor (VEGFR), Tumomekrosesubstanzen
und menschlichen Milchfett-Globulin-Antigenen (HMFG1 und HMFG2)
besteht.
-
Therapeutische Agenzien
-
In
einem jeglichen Aspekt der vorliegenden Erfindung können therapeutische
Agenzien Radionuklide umfassen. Beispielhafte Radionuklide umfassen
Sc-47, Ga-67, Y-90, Ag-111, In-111, Sm-153, Tb-166, Lu-177, Bi-213,
Ac-225, Cu-64, Cu-67, Pd-109, Ag-111, Re-186, Re-188, Pt-197, Bi-212,
Bi-213, Pb-212 oder Ra-223.
-
Andere
therapeutische Agenzien können
Toxine oder chemotherapeutische Agenzien umfassen, insbesondere
diejenigen, die zum Behandeln von Krebs nützlich sind. Das Toxin kann
Ricin, Abrin, Ribonuklease, DNase I, Staphylokokken-Enterotoxin-A,
antivirales Pokeweed-Protein, Gelonin, Diphtherietoxin, Pseudomonas-Exotoxin
oder Pseudomonas-Endotoxin
umfassen.
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Chemotherapeutische
Agenzien umfassen für
den Zweck dieser Offenbarung alle bekannten chemotherapeutischen
Agenzien. Bekannte chemotherapeutische Agenzien umfassen wenigstens
die Taxane, Stickstoffsenfgase, Ethyleniminderivate, Alkylsulfonate,
Nitrosoharnstoffe, Triazene; Folsäureanaloga, Pyrimidinanaloga,
Purinanaloga, Vinca-Alkaloide,
Antibiotika, Enzyme, Platin-Koordination-Komplexe, substituierten Harnstoff,
Methylhydrazinderivate, adrenocortikale Suppressoren oder Antagonisten.
Genauer können
die chemotherapeutischen Agenzien Steroide, Progestine, Östrogene,
Antiöstrogene
oder Androgene sein. Noch genauer können die Chemotherapie-Agenzien
Azaribin, Bleomycin, Bryostatin-1, Busulfan, Carmustin, Chlorambucil,
Cisplatin, CPT-11, Cyclophosphamid, Cytarabin, Dacarbazin, Dactinomycin,
Daunorubicin, Dexamethason, Diethylstilbestrol, Doxorubicin, Ethinylöstradiol,
Etoposid, Fluoruracil, Fluoxymesteron, Gemcitabin, Hydroxyprogesteroncaproat,
Hydroxyharnstoff, L-Asparaginase, Leucovorin, Lomustin, Mechlorethamin,
Medroprogesteronacetat, Megestrolacetat, Melphalan, Mercaptopurin,
Methotrexat, Methotrexat, Mithramycin, Mitomycin, Mitotan, Phenylbutyrat,
Prednison, Procarbazin, Semustinstreptozocin, Tamoxifen, Taxane,
Taxol, Testosteronpropionat, Thalidomid, Thioguanin, Thiotepa, Uracilsenfgas,
Vinblastin oder Vincristin und BCG sein.
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Chemotherapeutische
Agenzien können
mit einem oder mehr als einem Hapten unter Verwendung chemischer
Standard-Modifikationen konjugiert sein, die auf der Basis der Struktur
des individuellen Wirkstoffes, zusammen mit der Struktur des Peptides
oder des Polymers, an dem er befestigt werden soll, ausgewählt werden.
Solche Standardmethoden können
aus Lehrbüchern
der organischen Synthesen (z. B. in R. C. Larock, Comprehensive
Organic Transformations, VCH Publishers, NY, 1989, oder J. March,
Advanced Organic Chemistry, Wiley-Interscience, NY, 1985) leicht
entnommen werden, die für
Fachleute auf dem Gebiet leicht erhältlich sind. Um ein Beispiel
zu zitieren, kann die Struktur des Chemotherapie-Standardwirkstoffs
Doxorubicin veranschaulichend sein. Zum Beispiel weist das Anthracyclinanalogon
Doxorubicin eine freie Ketogruppe an seiner Position 13, eine freie
Aminogruppe an seinem Glycanring und eine Alkylhydroxylgruppe in
dem C-14 der Seitenkette auf. Eine jegliche von diesen könnte verwendet
werden, um Doxorubicin an das Rückgrat
eines Hapten-tragenden Teils zu koppeln. Genauer könnte die
freie Aminogruppe auf dem Glycan, unter Ausbildung eines Amides,
an einen Carboxyl-Teil auf dem Hapten, z. B. an ein carboxylhaltiges
Polymer, das mehrere Aspartyl- oder Glutamyl-Reste enthält, gekoppelt
werden. Das Keton könnte
unter Ausbildung einer Hydrazon-Bindung an ein Hapten-Peptid, das
ebenfalls eine freie Hydrazinyl-Einheit enthält, gekoppelt werden, zum Beispiel
an ein Tetrapeptid, das ein N-terminales Hydrazin aufweist. Die
Hydroxylgruppe könnte
unter Ausbildung einer Esterbindung an ein carboxylhaltiges Hapten-Peptid
gekoppelt werden, z. B. an ein kurzes Peptid, das einen Glutamyl-
oder Aspartyl-Rest aufweist. Zusätzlich
könnte
eine jegliche dieser Gruppen auf dem Doxorubicin unter Verwendung
von Standard-Quervernetzungsagenzien aktiviert werden, wie beispielsweise denjenigen,
die von Pierce Chemical Company (Chicago, IL) erhältlich sind.
Zum Beispiel kann ein heterobifunktionelles Quervernetzungsagens,
das ein Hydrazin und ein Maleimid umfasst, mit der 13-Keto-Gruppe
von dem Doxorubicin umgesetzt werden, um als Zwischenprodukt ein
Doxorubicin-Linker-Addukt (Hydrazon-verbunden) zu bilden, das eine
Maleimidgruppe trägt.
Wie wohl bekannt ist, reagieren Maleimidgruppen mit freien Thiolgruppen
unter einfachen Bedingungen bei neutralem pH, deshalb kann das Doxorubicin-Linker-Maleimid-Addukt
anschließend
mit thiolhaltigen/m Haptenen, Hapten, Peptiden oder Hapten-Polymeren
umgesetzt werden, um geeignete Konjugate zu erzeugen. Diese und ähnliche
Strategien zum Verbinden von Wirkstoffen und targetierenden Agenzien
sind auf dem Gebiet wohl bekannt (z. B. Willner et al. Bioconjug.
Chem., 4: 521–527,
1993).
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Antikörperherstellung
-
Antikörper gegen
sekundäre
Erkennungshaptene können
unter Verwendung von Standardverfahren des immunologischen Aktivierens,
gefolgt von der Erzeugung von Hybridomaklonen, die interessierende
monoklonale Antikörper
herstellen, hergestellt werden.
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Auf
diese Weise wurden verschiedene spezifische Antikörper hergestellt
und in großem
Maßstab
hergestellt, und diese umfassen Antikörper gegen die Metall-Chelat-Komplexe
Indium-Diethylentriaminpentaessigsäure (In-DTPA), und Yttrium-1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'',N''-Tetraessigsäure, (Y-DOTA),
und gegen andere diverse Spezies wie beispielsweise Histamin-Succinyl-Glycin
(HSG), Biotin und Fluorescein. Die vorliegende Erfindung umfasst
in ihrem Umfang einen jeglichen Antikörper gegen ein jegliches sekundäres Erkennungshapten,
das multispezifische Antikörper
umfasst, die an ein jegliches Epitop auf einer großen Struktur,
wie beispielsweise einem Polymer, binden können. Die Spezifitäten und
Affinitäten
des Tumor-targetierenden und des sekundären Erkennungs-mAk können unter
Verwendung von Standardverfahren des Phage display vorausgewählt werden,
und dadurch können
menschliche msAks mit erwünschten
Eigenschaften erhalten werden. Spezifische Antikörper können durch Techniken, die auf
dem Gebiet bekannt sind, hinsichtlich ihrer Affinitäten entwickelt
werden, um ihre Affinität
und On- und Off-Geschwindigkeiten
zu verbessern.
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MsAks
der vorliegenden Erfindung werden durch wohl bekannte Verfahren
unter Verwendung von chemischen Verbindungen, somatischen Verfahren,
oder mittels Molekularbiologie abgeleiteter Expressionssysteme hergestellt,
die Proteine in geeigneten Wirtsorganismen herstellen. Es ist anzuerkennen,
dass die Quelle oder die Art der Herstellung des msAk für die vorliegende
Erfindung nicht von zentraler Bedeutung ist. Somit ist hinsichtlich
des Begriffs msAk hierin beabsichtigt, dass er einen jeglichen multivalenten,
multispezifischen, targetierenden Antikörper oder ein jegliches multivalentes,
multispezifisches, targetierendes Fragment/Subfragment umfasst und
spezifisch divalent × divalente
und trivalent × monovalent
und trivalent × divalente
Spezies, multispezifische Mini-Antikörper, Diabodies,
Triabodies, Tetrabodies, Quintabodies und scFv × scFv-Tandems umfasst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann der targetierende msAk zur leichteren Quantifizierung der in
das Tumorgewebe aufgenommenen Menge radioaktiv markiert sein. Dies
kann durch einfache Subtraktion oder unter Verwendung einer wohl
bekannten bildgebenden Technik erreicht werden, und zwar in beiden
Fällen
nach der Beseitigung von ungebundenem radioaktiv markierten msAk.
Unter Verwendung eines durchbringenden Radionuklides kann eine computergestützte tomographische
(CT) oder Einzelphoton-Emissions
tomographische(SPECT)- oder tomographische Positron-Emissions(PET)- Bildgebung vor der
Verabreichung des Radionuklid-Erkennungshapten-Konjugates durchgeführt werden.
In jedem Fall besteht der Zweck dieser Quantifizierung darin, die
Menge an radioaktiv markiertem Erkennungshapten, die für einen
bestimmten Patienten geeignet ist, besser abzumessen. Für das Bildgebungsverfahren
unter dieser Ausführungsform
nützliche
Radionuklide umfassen, sind aber nicht beschränkt auf F-18, Ga-67, Ga-68,
Tc-99m, In-111,
I-123 oder I-131.
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Erkennungshaptene
der vorliegenden Erfindung müssen
nur wenigstens ein Epitop aufweisen, das durch wenigstens einen
Arm des prätargetierten
msAk erkannt wird. Dies ist ein erheblicher Unterschied zu Standard-msAk-RAIT-Protokollen,
bei denen das Binden von bivalentem Hapten sehr wichtig ist. Bei
dem intravesikalen Ansatz gibt es aufgrund der Abwesenheit von zahlreichen
Serumbestandteilen im Inhalt von Blasen wesentlich weniger kompetitiven
Abbau von msAk-Erkennungs-Hapten-Komplex. Zusätzlich können metabolische Entfernungsvorgänge im Fall
von Blasenkrebs unberücksichtigt
gelassen werden. Es wurde gezeigt, dass, wenn die msAk-RAIT-Therapie
systemisch durchgeführt
wird, die Erkennung eine bivalente Natur aufweisen muss. Wenn sie
monovalent ist, bindet sie nicht gut genug an den prätargetierten
msAk, um über eine
lange Zeit im Tumorziel zurückgehalten
zu werden. Wenn sie trivalent oder von einer höheren Valenz ist, dann besteht
das Risiko, dass die Bildung von Komplexen mit hohem Molekulargewicht
im Serum zur vorzeitigen Entfernung des radioaktiv markierten Erkennungshaptens
führen
wird, primär
in die Leber und Milz des Patienten, was zu einer schwachen Tumoraufnahme
und zu einer nicht spezifischen Radiotoxizität führt. Die vorliegende Erfindung
umfasst daher Erkennungshaptene einer jeglichen Valenz gegen msAk
von eins aufwärts,
wobei minimale oder vernachlässigbare
Sorge hinsichtlich der dualen Probleme durch die schlechte Zurückhaltung
und vorzeitigen Entfernung besteht.
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Aufgrund
der gerade diskutierten Probleme besteht bei der Konzeption von
Erkennungshaptenen zur Verwendung bei einer mit msAk prätargetierten
RAIT erheblich mehr Freiheit. In der einfachsten Form können ein
Konjugat des Erkennungshaptens und des Radionuklides nun verwendet
werden, weil die monovalente Bindung innerhalb des Umfangs der Erfindung
nützlich
ist. Beispiele dafür
sind msAks, die einen Arm tragen, der mit Metallionchelaten mit
DTPA oder DOTA reaktionsfähig
ist, anti-Biotin-msAks zur Verwendung mit Biotin-Chelat-Konjugaten
und anti-HSG-mAks zur Verwendung mit HSG-Chelatkonjugaten. Bei diesen Beispielen ist
das Metall radioaktiv und fest an das chelatbildende Agens gebunden.
Es ist bekannt, dass Metallkomplexe von Chelatbildnern mit geringem
Molekulargewicht bei Verhältnissen
von Metall zu Chelatbildner von nahezu 1:1 hergestellt werden können, wenn
das Metall in geeigneter Weise gereinigt und der Chelatbildner in
geeigneter Weise ausgewählt
ist. Bei der vorliegenden Erfindung nützliche Radiometalle umfassen
diejenigen, die mit einer besonderen Emission, wie beispielsweise
Alpha- und Beta-Strahlern, und/oder mit Gammastrahlen-Freisetzung
mit geringer Energie (Auger-Strahler) zerfallen. Sie umfassen in
einer nicht erschöpfenden
Liste die folgenden: Sc-47,
Ga-67, Y-90, Ag-111, In-111, Sm-153, Tb-166, Ln-177, Bi-213 und
Ac-225. Beim radioaktiven Markieren sollte auch daran gedacht werden,
dass ein jegliches dieser Metalle zunächst mit einem Überschuss
eines chelatbildenden Agens komplexiert werden kann, wobei der Überschuss
des chelatbildenden Agens anschließend von dem Metallchelat entfernt
wird. Die Abtrennung basiert gewöhnlich
auf einer Vorgehensweise mit Ionenaustausch, weil zahlreiche negative
Ladungen auf einem Chelatbildner nach dem Binden an ein Metallkation
neutralisiert sind. Verfahren zum Ausführen solcher Aufreinigungen
wurden in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben.
-
Alternative
Radiometalle, die an thiol- oder thiol-aminohaltige Liganden binden,
können
ebenfalls innerhalb des Umfanges der Erfindung verwendet werden.
Diese Radiometalle umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Cu-64, Cu-67, Pd-109, Ag-111, Re-186, Re-188, Pt-197, Bi-212, Bi-213 und Pb-212.
-
Haptene
-
Haptene,
die nichtmetallische therapeutische Radionuklide tragen, können bei
diesem Verfahren ebenfalls verwendet werden. Zum Beispiel können die
Erkennungseinheiten Epsilon-HSG-Lysyl-Tyrosin und HSG-Tyrosin mit
den I-125- oder I-131-Radionukliden mit radioaktivem Iod markiert
werden, und die mit radioaktivem Iod markierten Erkennungseinheiten
können
nach dem msAk-Prätargetieren
verwendet werden. Ähnliche
Agenzien können
unter Verwendung von Radioastatin hergestellt werden, wenn ein therapeutisches Alpha-Partikel
ausstrahlendes Radionuklid erwünscht
ist. Es wurden neuere Radioiodierungsagenzien konzipiert, die eine
nicht verstoffwechselbare Form von radioaktivem Iod erzeugen, die
in den Zellen nach dem intrazellulären Verarbeiten zurückgehalten
wird. In der wissenschaftlichen Literatur wurde eine Vielzahl solcher Agenzien
beschrieben, und sie können
verwendet werden, um Konjugate von Erkennungshaptenen mit residualisierenden
Radiohalogen-Untereinheiten herzustellen. Bei der Herstellung von
Konjugaten des Erkennungshaptens und des Teils, der das Radionuklid
tatsächlich
trägt,
werden Standardtechniken und -verfahren der organischen Chemie verwendet.
Eine jegliche geeignete chemische Verbindung kann verwendet werden, zum
Beispiel, aber ohne dass dies eine Beschränkung darstellen würde, Carboxyl
für Amin,
um eine Amidbindung zu erzeugen, Thiol für Halokohlenstoff, um eine
Thioetherbindung zu erzeugen, Amin für Aldehyd, um eine Imidbindung
zu erzeugen, die optional zu einer sekundären Aminobindung reduziert
werden kann, etc. Wenn sie geeignet sind, können kurze Linker verwendet
werden, wie beispielsweise ein Diamin, das verwendet wird, um einen
carboxylhaltigen Nuklidträger
(z. B. Metall-DTPA) und eine carboxylhaltige Erkennungseinheit (z.
B. Histamin-Succinyl-Glycin) zu verbinden. Es wird verstanden, dass
diese allgemeinen Prinzipien auf all die Konjugate anwendbar sind,
die zur Verwendung bei dieser Erfindung hergestellt werden können.
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Bivalente
Erkennungshaptene, die bei systemischen msAk-Therapien verwendet
werden, sind bei diesem intravesikalen Ansatz ebenfalls nützlich.
Grundsätzlich
kann eine jegliche geeignete chemische Verbindung zwei Erkennungshaptene
aneinander befestigen. Zum Beispiel zwei durch ein kurzes lineares
oder zyklisches Peptid verbundene Erkennungshaptene, wie beispielsweise:
-
Bei
diesen Beispielen können
die DOTA- oder DTPA-Einheiten mit jeglichen der gleichen oben aufgeführten therapeutisch
nützlichen
Radiometall-Radionukliden radioaktiv markiert werden, die Sauerstoff-Stickstoff-Liganden
bevorzugen. In gleicher Weise wurde das Chelat Tscg-Cys-(Thiosemicarbazonylglyoxyl-Cystein-)konzipiert,
um mit therapeutischen Radiometallen markiert zu werden, die Thiol-Stickstoff-Liganden
bevorzugen. Die Peptide können
mit bereits eingebauten Tyrosylresten konzipiert werden, so dass
sie leicht mit I-125 oder I-131 iodiert werden können. Peptide, die mehr als
eine Trägerstelle
enthalten, die ein Radionuklid annehmen kann, können doppelt markiert werden,
z. B. mit Radioiod und mit einem Radiometall. Peptide können derart
ausgewählt
werden, dass sie gegen Enzyme resistent sind, zum Beispiel dadurch,
dass sie D-Aminosäuren
enthalten, und sind am N-Terminus
acyliert und am C-Terminus amidiert. Die obigen Spezies können mit
msAks verwendet werden, die sekundäre anti-DTPA, anti-DOTA oder
anti-HSG-Erkennungsarme aufweisen, je nach dem, was geeignet ist.
Die gleichen Erkennungseinheiten können auch leicht an Matrizen
befestigt werden, die von Natur nicht Peptide sind. Zum Beispiel
können
einfache Diamine doppelt mit DTPA- oder DOTA-Teilen substituiert
werden. Eine in geeigneter Weise substituierte Diamino-Zucker-Matrize
kann mit DOTA oder DTPA auf eine ähnliche Weise doppelt substituiert
werden.
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Es
können
bei der Ausführung
der Erfindung auch mehr als zwei Erkennungseinheiten verwendet werden.
Am bevorzugtesten wird dies getan, wenn die Erkennungseinheit auch
ein integraler Teil des Radiotherapieagens ist, zum Beispiel ein
Yttrium-90-DOTA-Chelatkomplex.
Solche Komplexe können
auf Polymerträgern vielfach
substituiert werden. Die Polymerträger, die Agenzien wie beispielsweise
Yttrium-90-DOTA tragen und bei dieser Erfindung verwendet werden,
werden bevorzugterweise intravesikal verabreicht, weil es dann sehr viel
weniger Grund zur Sorge bezüglich
einer nichtspezifischen Gewebeaufnahme und einer Entfernung großer Mengen
an Radionuklid über
den Stoffwechsel in Geweben wie beispielsweise die Leber oder Niere
bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Erkennungseinheit
und der Radionuklidträger
derart getrennt, dass ein Polymer des Typs [HSG]m-Polymerrückgrat-[DOTA-Yttrium-90]n erzeugt wird, wobei HSG das Erkennungshapten
umfasst. Bevorzugterweise ist m = 1, während n = 10–100. In
jedem Fall wird das Ausmaß der
Substitution des Erkennungshaptens dann bei 1–2 pro Polymereinheit gehalten,
während
das Ausmaß der
DOTA-Substitution pro Polymereinheit maximiert wird. Diese Art Komplex,
bei der man systemischer pharmakokinetischer Sorgen ledig ist, kann
leicht in hohem Maß mit
Y-90 beladen werden. Weil die Bindung und Erkennung des Tumors über einen
HSG enthaltenden msAk läuft,
kann sichergestellt werden, dass jeder msAk, der den Tumor prätargetiert,
wenigstens ein Atom Yttrium-90 zum therapeutischen Zerfall liefern
wird.
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Ein
jeglicher Aspekt der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen,
dass das Trägermolekül ein Polymer
der Struktur [HSG]m-Polymerrückgrat-[DOTA-therapeutisches
Agens]n ist, bei dem HSG ein Erkennungshapten
umfasst, wobei m ≥ 1
und n ≥ 1.
(M kann 1 oder 2 sein, und n kann zwischen 1 und etwa 100 liegen.) Das
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Trägermolekül ein biokompatibles Polymer
sein kann. Das Trägermolekül kann eine
Polyaminsäure
oder Polypeptid sein, wobei die Aminosäuren D-, L-Aminosäuren oder beides
sind. Das Trägermolekül kann eine
Polyaminosäure
oder ein Polypeptid sein, die/das aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Polylysin, Polyglutaminsäure,
Polyasparaginsäure,
einem poly(Lys-Glu)-Copolymer, einem Poly(Lys-Asp)-Copolymer, einem
Poly(Lys-Ala-Glu-Tyr) (KAEY; 5:6:2:1)-Copolymer oder einem Polypeptid
mit einer Kettenlänge
von 2–50
Resten besteht. Das Trägermolekül kann aus
der Gruppe ausgewählt
sein, die aus Poly(ethylen)glycol (PEG), N-(2-Hydroxypropyl)methacrylamid
(HMPA)-Copolymeren, Poly(Styrol-Co-Maleinsäure/Anhydrid (SMA), Poly(Divinylethermaleinsäureanhydrid)
(DIVEMA), Polyethylenimin, ethoxyliertem Polyethylemimin, Dendrimeren,
Poly(N-Vinylpyrrolidon) (PVP)-epsilon-[Histaminyl-Succinyl-Glycyl]-Lysinamid
und an p-Bromacetamido-benzyl-DTPA
befestigtem Apo-Met-Allothionin besteht. Das Trägermolekül kann ein immunogenes Agens
sein, gegen das sekundäre
Antikörper
erzeugt werden können.
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Konjugate
und bifunktionelle Liganden, die für die vorliegende Erfindung
nützlich
sind, umfassen diejenigen, die in
US-Patent
Nr. 5,612,016 offenbart sind. Ebenfalls bei der vorliegenden
Erfindung nützlich
sind die bindenden Liganden, die in
US-Patent
Nr. 6,126,916 offenbart sind, und die chelatbildenden Agenzien,
die in der US-Anmeldung 09/823,746, eingereicht am 4. April 2001,
offenbart sind.
-
Polymerträger
-
Beispielhafte
Polymerträger
der Erfindung sind Polyaminosäuren
(Polypeptide), wie beispielsweise Polylysin, Polyglutaminsäure (E;
Einzelbuchstabencode) und Asparaginsäure (D), die D-Aminosäureanaloga davon
umfassen. Copolymere, wie beispielsweise Poly(Lys-Glu){poly[KE]} sind
besonders nützlich,
wenn solche Copolymere mit Bausteinen in wünschenswerten Verhältnissen
zueinander ausgewählt
sind. Diese Verhältnisse
können
im Fall von poly[KE] oder poly[KD] vorteilhafterweise von 1:10 bis
10:1 reichen. Komplexere Copolymere auf der Grundlage von Aminosäurebausteinen,
wie beispielsweise Poly(Lys-Ala-Glu-Tyr)
(KAEY; 5:6:2:1), können
ebenfalls verwendet werden. Das nützliche Molekulargewicht des
Polymers liegt im Allgemeinen im Bereich von 1000 bis 100000 Dalton.
Aminosäurebausteine
werden nicht nur aufgrund ihrer Fähigkeit, als Träger für das Erkennungshapten
und therapeutische Agens zu fungieren, gewählt, sondern auch aufgrund der
physikalischen und biologischen Eigenschaften, die die einzelnen
Bausteine dem ganzen Polymerkonjugaten verleihen können. Zum
Beispiel ist ein bevorzugtes Polymerkonjugat ein solches, das eine
geeignete Löslichkeit
beibehält,
selbst wenn es vielfach substituiert ist. Im Fall von Polypeptiden
bedeutet dies häufig
eine große
Menge an vorhandenen geladenen Resten. Eine weitere bevorzugte Eigenschaft
wird in einem letzten Polymerkonjugat erzeugt, das bei physiologischem
pH eine negative Nettoladung beibehält, weil Agenzien mit positiven
Nettoladungen manchmal nichtspezifisch an Zellen und Gewebe binden
können.
Im Fall von Polypeptiden erfüllt
ein Übergewicht
an sauren Resten wie beispielsweise Aspartat und Glutamat diese
Kriterien am einfachsten. Eine dritte bevorzugte Eigenschaft besteht
darin, dass das Polymerrückgrat
gegen jegliche Enzyme stabil ist, die im Blasengewebe vorhanden
sein können.
Wegen dieser Bevorzugung können
Polypeptide D-Aminosäuren
umfassen, und sie werden an den N- bzw. C-Termini acyliert bzw.
amidiert werden. Hinsichtlich der bevorzugten Bereiche des Molekulargewichtes
sind Gewichte des Basispolymers zwischen 5000 und 25000 besonders
bevorzugt.
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Kleinere
Polymerträger
mit vollständig
definiertem Molekulargewicht sind ebenfalls innerhalb des Umfanges
der Erfindung bevorzugt. Diese können
als chemisch definierte Einheiten durch Festphasen-Peptidsynthesetechniken
hergestellt werden, mit denen leicht Polypeptide mit einer Kettenlänge von
2–50 Resten
hergestellt werden können.
Ein zweiter Vorteil dieser Art von Reagens neben der genauen strukturellen
Definiertheit ist die Fähigkeit,
einzelne oder eine jegliche erwünschte
Zahl von chemischen Griffen an bestimmten Punkten in der Kette zu
platzieren. Diese können
später
zur Befestigung von Erkennungshaptenen und therapeutischen Radionukliden
in ausgewählten
Mengen für
jedes Teil verwendet werden.
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Polymere,
die keine Polypeptide sind, können
innerhalb des Umfanges der Erfindung verwendet werden. Poly(ethylen)glycol
[PEG] weist für
einen Pro-Wirkstoff-Ansatz mit multispezifischem Antikörper wünschenswerte
in vivo-Eigenschaften auf und kann in einer Vielzahl von Formen
erhalten werden, die unterschiedliche chemische Funktionalitäten an den
Enden des Polymers aufweisen. Die meisten PEG-Derivate weisen nur
zwei funktionell reaktionsfähige
Stellen auf, nämlich
an beiden Enden der Polymerkette, aber es wurden auch verzweigte
Ketteneinheiten hergestellt. Andere synthetische Polymere, die verwendet
werden können,
um Erkennungshaptene und therapeutische Radionuklide zu tragen,
umfassen N-(2-Hydroxypropyl)methacrylamid
(HMPA)-Copolymere, Poly(Styrol-co-Maleinsäure/Anhydrid (SMA), Poly(Divinylethermaleinsäureanhydrid)
(DIVEMA), Polyethylenimin, ethoxyliertes Polyethylenimin, Starburst-Dendrimere
und Poly(N-Vinylpyrrolidon) (PVP). Zum Beispiel wird DIVEMA-Polymer,
das zahlreiche Anhydrideinheiten umfasst, mit einer begrenzten Menge
Amino-Benzyl-DTPA umgesetzt, um ein erwünschtes Substitutionsverhältnis der DTPA-Chelate
auf dem Polymerrückgrat
hervorzurufen. Verleibende Anhydridgruppen werden anschließend unter
wässrigen
Bedingungen geöffnet,
um freie Carboxylatgruppen hervorzurufen. Eine begrenzte Anzahl
der freien Carboxylatgruppen wird unter Verwendung von wasserlöslichen
Standard-Peptidkopplungsagenzien (z. B. EDAC) aktiviert und an einem
Erkennungsteil befestigt, der eine freie Aminogruppe aufweist. Ein
Beispiel für
die letztere wäre
epsilon-[Histaminyl-Succinyl-Glycyl]-Lysinamid. (HSGK-NH2), weil bereits Antikörper gegen den HSG-Teil der
Verbindung erzeugt wurden. Der freie alpha-Lysinrest wird dann die
Stelle, an der die Befestigung des Erkennungshaptens an dem Polymerrückgrat erfolgt.
In bestimmten Fällen
kann das verwendete Polymer schließlich ein natürlich vorkommendes
Polymer sein. Ein Beispiel dafür
ist die Verwendung von Apo-Metallothionein, das ein Protein mit
geringem MW mit sieben freien Thiolgruppen ist. Dieses Protein kann an
p-Bromacetamido-Benzyl-DTPA
befestigt werden, um die DTPA-Einheiten unter Verwendung einer Thioether-Verbindung
zu befestigen. An dem Protein kann man dann eine begrenzte Anzahl
von epsilon-Lysyl-Resten derart modifizieren lassen, dass sie ein
Erkennungshapten wie beispielsweise HSG tragen.
-
Das
Polymerrückgrat
selbst kann als immunogenes Agens verwendet werden, gegen das sekundäre Erkennungs-mAks
erzeugt werden können.
Das Polymer kann an einem Makromolekül befestigt werden, um die
Immunogenität
zu erhöhen,
und dieses Konjugat kann als Immungen verwendet werden, wobei das
Screenen auf Antikörperexpression
unter Verwendung von Standardverfahren ausgeführt wird. Die Herstellung von Antikörpern gegen
das Polymerrückgrat
kann den Vorteil haben, dass ein „universeller" Erkennungs-MAk hergestellt
wird. Somit ist die Erkennung durch den sekundären Antikörpers, wenn verschiedene Erkennungseinheiten,
wie beispielsweise DTPA, HSG oder DOTA verwendet werden, nicht an
einen bestimmten Wirkstoff gebunden, und der gleiche msAk kann gegen eine
Vielzahl von Radiotherapieagenzien verwendet werden, die mit dem
gleichen Polymerrückgrat
konjugiert sind. Man kann vorsehen, dass diese Ausführungsform
nützlich sein
wird, wenn zwei verschiedene Polymer-Radionuklidkonjugate in Kombination
verwendet werden werden (um den Vorteil zu erzielen, dass mehrere
Nuklide mit verschiedenen Energien in einer Situation verwendet werden,
die einer Kombinationschemotherapie gleicht). Zusätzliche
Polymere, die bei der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind in der
amerikanischen Provisional Application
Nr. 60/308,605 , eingereicht am 31. Juli 2001, beschrieben.
-
Verabreichung
-
Hinsichtlich
der Verabreichung an einen Patienten wird der msAk-Prätargetierungsschritt
bevorzugterweise intravesikal gegeben. Das radioaktiv markierte
Erkennungshapten kann entweder intravesikal oder systemisch verabreicht
werden, bevorzugterweise intravenös, oder durch eine Kombination
beider Wege. Der optimale Zeitpunkt, um das radioaktiv markierte
Erkennungshapten zu geben, ist nach der vollständigen oder nahezu vollständigen Entfernung
des msAk aus der Blase und den umgebenden Geweben wie beispielsweise der
Blasenwand. In einer anderen Ausführungsform können beide
Agenzien jedoch zusammen intravesikal gegeben werden. In dieser
Form werden der msAk und das radioaktiv markierte Erkennungshapten
vor der Verabreichung an einen Patienten vorgemischt. Ein Vorteil
dieses Ansatzes besteht darin, dass bei jedem msAk sichergestellt
werden kann, dass er vor der Verabreichung an ein radioaktiv markiertes
Erkennungshapten bindet. Schließlich
wird verstanden, dass andere Agenzien oder Prozeduren, die gewöhnlich gegeben
oder durchgeführt
werden, um die Blase zu entleeren, ebenfalls durchgeführt werden
können,
um die Entfernung jeglicher der oben beschriebenen Agenzien zu beschleunigen.
Eine jegliche Zusammensetzung, die durch diese Erfindung verabreicht
wird, kann über
die Harnröhre
verabreicht werden.
-
In
einem jeglichen Aspekt der vorliegenden Erfindung können der
multispezifische Antiköper
und das Konjugat vor der Verabreichung vermischt werden. Der multispezifische
Antikörper
und das Konjugat können in
einer im Wesentlichen trägerfreien
Form zubereitet werden. Der Antikörper und das Konjugat können in
einem ungefähr äquimolaren
Verhältnis
vermischt werden. Ein zusätzlicher
Aspekt besteht weiterhin darin, einer jeglichen der ungebundenen
Zusammensetzung zu gestatten, sich im Wesentlichen aus dem Patienten
zu entfernen. Die Verabreichung des multispezifischen Antikörpers kann über die
Harnröhre
der Blase des Patienten erfolgen. Dem multispezifischen Antiköper kann
gestattet werden, sich aus der Harnröhre des Patienten durch Entleerung
zu entfernen. Der multispezifische Antiköper kann durch einen Katheter
entfernt werden. Das therapeutische Agens kann intravenös oder über die
Harnröhre
der Blase des Patienten oder durch beide Verfahren verabreicht werden.
Das therapeutische Agens kann über
die Harnröhre
der Blase des Patienten verabreicht werden. Das therapeutische Agens
kann über
die Harnröhre
der Blase des Patienten in unterschiedlichen Intervallen verabreicht
werden. Ein Komplex des Trägers
eines therapeutischen Agens und einer im Wesentlichen trägerfreien
Form eines therapeutischen Agens kann vor der Verabreichung zubereitet
werden. Der multispezifische Antikörper oder das therapeutische
Agens oder beide können über die
Harnröhre
verabreicht werden. Das therapeutische Agens kann in einem im Wesentlichen äquimolaren
Verhältnis
an den Träger
gebunden werden.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch das Bestimmen der Menge an multispezifischem
Antikörper,
der in der Blase lokalisiert ist, umfassen. Dies kann in einer Weise
geschehen, bei der die Menge an multispezifischem Antikörper, der
in der Blase lokalisiert ist, durch das Quantifizieren der Menge
an multispezifischem Antikörper
bestimmt wird, der aus den Ausscheidungen wiedergewonnen wird. Dies
kann auch in der Weise geschehen, dass die Menge an multispezifischem
Antikörper,
der in der Blase lokalisiert ist, durch das bildgebende Untersuchen
des Patienten bestimmt wird, und dass der multispezifische Antikörper weiterhin
ein Tracernuklid umfasst.
-
BEISPIELE
-
Die
Beispiele unten beziehen sich auf bispezifische Antikörper (bsAks),
die für
eine Art von Konjugat eines multispezifischen Antikörpers (msAk)
stehen. Die Beispiele zitieren auch, dass bivalente Haptene für die Abgabe
der Radiotherapie-Nuklide verwendet werden. Die angegebenen Beispiele
dienen ausschließlich
den Zwecken der Veranschaulichung, und es ist nicht beabsichtigt,
dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung auf lediglich bispezifische
oder bivalente Varianten der breiteren Klasse von Reagenzien beschränken, die
in der Beschreibung beschrieben sind.
-
Beispiel 1. Herstellung eines bispezifischen
Antikörpers
-
- a) Der mit einer komplementaritäts-bestimmenden
Region transplantierte monoklonale Antiköper hMN-14 (humanisiert; anti-karzinoemryonales
Antigen [CEA]), und der als 679 bezeichnete anti-Hapten-Antikörper (murin;
anti-Histaminyl-Glycyl-Succinimidyl-[HSG-]-Teil) werden separat durch eine eine
Stunde lange Inkubation mit 200 μg/ml
Pepsin bei pH 3,7 in Acetatpuffer zu F(ab')2-Fragmenten
verdaut. In jedem Fall wird das F(ab')2-Fragment
aus Reagenzien und Nebenprodukten durch Ausschluss- und Ionenaustausch-Chromatographie aufgereinigt,
um Produkte zu ergeben, die im Wesentlichen reine 100000 KiloDalton-Fragmente
sind.
- b) Die F(ab')2-Fragmente aus den obigen Pepsin-Verdau-Ansätzen werden
separat eine Stunde lang bei 37°C
in mit 0,1 M Phosphat gepuffertem 0,9% Natriumchlorid (PBS)-Puffer, pH 7,5, mit
10 mM frisch zubereitetem L-Cystein, inkubiert. Die reduzierten
Fab'-SH-Fragmente werden
getrennt durch Zentrifugation mit Spin-Säulen aufgereinigt, die G-50-80
SEPHADEX® enthalten,
in Natriumacetatpuffer, pH 5,5, äquilibriert ist.
Die das Produkt darstellenden Fab'-Fragment-Antikörper werden vor der Quervernetzungsreaktion
bei 4°C
gehalten.
- c) Das 679-Fab'-SH-Fragment
aus b) oben wird mit einem 20-fachen Überschuss des in Dimethylsulfoxid aufgelösten Thiol-Quervernetzungsagens
ortho-Phenyldimaleimid [OPD] behandelt, so dass die Endkonzentration
von Dimethylsulfoxid in der Aktivierungsreaktion 15% beträgt, und
es wird ihm gestattet, 30 Minuten lang bei 4°C zu reagieren. Das Produkt,
679-Fab'-S-Linker-Maleimid,
wird durch Zentrifugation mit einer Spin-Säule aufgereinigt, die G-50-80
SEPHADEX® enthält, und
in Natriumacetatpuffer, pH 5,5 äquilibriert
ist. Das 679-F(ab')2-S-Linker-Maleimid wird mit einem molaren Äquivalent
des hMN-14-Fab'-SH
gemischt, und es wird ihm gestattet, 30 Minuten lang bei 4°C zu reagieren.
Das erwünschte
Produkt hMN-14-Fab'-Linker-Fab'-679 [ein bispezifischer
Fab'1 × Fab'2-Antikörper] wird
durch präparative
Ausschluss-Hochleistungs-Flüssigchromatographie
auf einem TSK-3000 (Tosohaas, Montgomeryville, PA) erhalten, um
Verunreinigungen mit geringem Molekulargewicht und nicht umgesetzte
Fab'-Spezies zu
entfernen.
-
Beispiel 2. Herstellung eines mit Yttrium-90
radioaktiv markierten bivalenten Haptens
-
Das
als IMP 241 bezeichnete und in Figur 1 gezeigte mono-DOTA-, bivalente
di-HSG-Haptenpeptid (DOTA-Phe-Lys(HSG)-D-Tyr-Lys
(HSG)-NH
2) wird mit Y-90 unter Verwendung
von ~6 nMol Peptid und ~1 mCi getrocknetem Y-90-Chlorid radioaktiv
markiert. Sechs Mikroliter 0,25 M Ammoniumacetat, pH 5,4, gefolgt
von 2,7 μl
(5,94 nMol) werden zu einer 2,2 mM Lösung IMP-241 in 0,25 M Ammoniumacetat,
pH 5,4, hinzugegeben. Die Lösung
wird 30–40
Minuten bei 55°C
unter Verwendung eines Aluminium-Blockerhitzers erhitzt, dann mit
10 mM DTPA (Endkonz.) gelöscht,
weitere 10 Minuten lang bei der gleichen Temperatur erhitzt und
abgekühlt.
-
Figur 1
-
Die
Lösung
wird mit 40 μl
Wasser verdünnt
und mit 4,5 μl
wässrigem
0,1 M Triethylamin vermischt, um den End-pH auf ~7,5 zu erhöhen. Eine ähnliche
Markierung wird mit In-111-Acetat
statt Yttrium-90-Acetat durchgeführt.
-
Beispiel 3. Herstellung eines trägerfreien
mit Yttrium-90 radioaktiv markierten bivalenten Haptens
-
Das
Y-90-IMP 241 aus Beispiel 2 oben wird aus IMP 241 ohne Y-90 mit
Dowex AG 1-X2-Anionenaustauschharz
unter Verwendung des schwerkraftgetriebenen Flusses wie folgt aufgereinigt.
Die radioaktiv markierte Lösung
wird auf 0,5 ml des Harzbettes in einer 1-ml-Spritze platziert, die mit einem 2-Wege-Absperrhahn ausgestattet
ist (Abfluss zugedreht). Nach einer Minute wird die Lösung durch
das Harzbett gerade bis nahe dem oberen Ende des Harzbettes durchsickern
gelassen. Der Fluss wird eine weitere Minute lang angehalten, um
Kontakt mit dem Harz zu gestatten, und er wird dann mit 10 × 0,125
ml-Fraktionen Wasser fortgeführt.
Der größte Teil
der aufgetragenen Radioaktivität
wird in den Fraktionen 4-11 wiedergewonnen. Unter Verwendung dieses
Ansatzes kann eine 100-fache Verringerung der Konzentration von
Peptid ohne Y-90 im Endprodukt erreicht werden, was zu einer spezifischen
Aktivität
von 27888 Ci Y-90 pro mMol Peptid führt. Weil die spezifische Aktivität von Y-90
selbst ~500 Ci/mg (45000 Ci/mmol) beträgt, entspricht dies der Assoziierung
von 0,6 mMol Y-90 mit jedem 1 mMol Peptid, oder von weniger als
zwei Molekülen
Peptid pro Molekül
Y-90-Radionuklid. Ein zweiter Durchlauf durch AG 1-X2-Harz reduziert die
Verhältnisse
von Peptid zu Yttrium-90 auf sehr nahe an 1:1, wenn dies erwünscht ist.
Das Y-90-IMP 241 ist dann für
die Injektion fertig oder wird für
die Injektion oder Infusion weiter verdünnt.
-
Beispiel 4. Herstellung eines mit Rhenium-188
radioaktiv markierten bivalenten Haptens
-
- a) Ein geeignetes bivalentes Peptid wird wie
folgt zur nachfolgenden Markierung mit Rhenium-188 formuliert: Das
in Figur 2 gezeigte Peptid IMP 192 [Ac-Lys(DTPA)-Tyr-Lys(DTPA)-Lys(Tscg-Cys)-NH2] soll für
die Markierung mit Rhenium-188 verwendet werden.
-
Für die Formulierung
werden 90 ml einer Lösung
800 mM in Natriumglucoheptonat (17,85 g, 198 mg/ml) und 100 mM Natriumacetat
durch das Hinzugeben von 540 mg (514 μl) Eisessig pro 90 ml-Teil der
Glucoheptonatlösung
hergestellt. Dann werden 180 mg Ascorbinsäure pro 90 ml Puffer als Antioxidationsmittel hinzugegeben.
Zu 30 ml dieser Mischung wird 1 mg (6,3 × 10–7 Mol)
IMP-192 Peptid hinzugegeben, gefolgt von einem 6-fachen molaren Überschuss
Indiumchlorid (1,6 ml einer 2,3 × 10–3 molaren
Stammlösung
von Indium) (Das Indium wird hinzugegeben, damit es an die zwei
DTPA-Erkennungseinheiten bindet, weil der bispezifische Antikörper, der
zum Targetieren dieses Peptides verwendet werden soll, den Indium-DTPA-Komplex erkennt).
Zu dieser Lösung
werden anschließend
90 mg Zinnchloriddihydrat hinzugegeben, und die Mischung wird unmittelbar
durch einen 0,22-Mikron-Filter
gefiltert, und 0,3 ml dieser Mischung werden in 2 ml-Lyophilisierungsröhrchen aliquotiert.
Die Röhrchen
und Inhalte, von denen jedes/r 50 μg IMP 192-Peptid enthält, werden
unter Verwendung eines Trockeneisbades eingefroren und unter Vakuum
lyophilisiert.
-
-
Struktur
des IMP-192-Peptides (links) unter Verwendung der Einzelbuchstabenbezeichnung
für die Aminosäuren. Struktur
des Technetium-Liganden (rechts). Struktur
unter Verwendung des 3-Buchstaben-Codes für Aminosäuren:
- DTPA = Diethylentriaminpentaessigsäure, die
durch eine einzelne N-terminale Carb-Gruppe auf einer Epsilon-Aminogruppe
des Lysinrestes über
eine Amidbindung substituiert ist.
-
Figur 2
-
- b) Ein konzentriertes Re-188-Eluat (1 ml, 50
mCi), das bevorzugterweise direkt aus einem Wolfram-188/Rhenium-188-Radionuklidgenerator
entnommen wird, wird zu einem der lyophilisierten IMP-192-Röhrchen,
Teil 4a) unter Verwendung einer abgeschirmten 1-ml-Spritze hinzugegeben.
Das Röhrchen
wird kurz geschüttelt,
um die Inhalte aufzulösen,
und das Röhrchen
wird eine Stunde lang auf 90°C erhitzt.
Nach dem Abkühlen
zeigen HPLC- und
ITLC-(sofortige Dünnschicht-Chromatographie)-Radioanalysen
einen > 90%igen Einbau
von Re-188 in das IMP 192, nämlich
als reduzierter Rhenium-TscCG-Komplex an das letztere gebunden.
-
Beispiel 5. Herstellung eines trägerfreien
mit Rhenium-188 radioaktivmarkierten bivalenten Haptens
-
Das
Re-188-IMP 192 aus 4b) oben wird 1:1 mit 2 ml entgaster durch 200
mM Phosphat gepufferter Saline, pH 8,5, die 5 mM EDTA enthält, verdünnt. Das
verdünnte
Re-188-IMP192 wird
oben auf eine SULFOLINK®-Kopplungs-Gelsäule (Pierce
Chemical Co., Rockford, IL) gegeben, die zuvor mit entgaster durch
200 mM Phosphat gepufferter Saline, pH 8,5, die 5 mM EDTA enthält, äquilibriert
wurde. Dem Re-188-IMP 192 wird gestattet, zum Gel in der Säule zu laufen
und 30 Minuten lang mit dem Gel in Kontakt zu bleiben. Nach dieser Zeit
wird der das Re-188-IMP-192 enthaltende Puffer aus der Säule laufen
gelassen, die dann mit weiteren 2 ml entgaster durch 200 mM Phosphat
gepufferter Saline, pH 8,5, die 5 mM EDTA enthält, gewaschen wird. Das Re-188-IMP
192 ist dann fertig für
die Injektion oder wird weiter für
eine Injektion oder Infusion verdünnt.
-
Beispiel 6. Herstellung eines mit Actinium-225
radioaktiv markierten bivalenten Haptens
-
Das
als IMP 241 bezeichnete oben gezeigte mono-DOTA-, bivalente di-HSG-Hapten-Peptid
(DOTA-Phe-Lys(HSG)-D-Tyr-Lys (HSG)-NH2 wird
mit Ac-225 unter Verwendung von ~6 nMol Peptid und ~1 mCi getrocknetem
Ac-225 radioaktiv markiert. Ein Beispiel für ein geeignetes Salz ist AcCl3. Sechs Mikroliter 0,25 M Ammoniumacetat,
pH 5,4, gefolgt von 2,7 μl
(5,94 nmol), werden zu einer 2,2 mM Lösung von IMP-241 in 0,25 M
Ammoniumacetat, pH 5,4, hinzugegeben. Die Lösung wird eine Stunde lang
bei 60°C
unter Verwendung eines Aluminium-Blockerhitzers erhitzt, dann mit
10 mM DTPA (Endkonz.) gelöscht,
weitere 10 Minuten lang bei der gleichen Temperatur erhitzt und
abgekühlt.
Die Lösung
wird mit 40 μl
Wasser verdünnt
und mit 4,5 μl
wässrigem
0,1 M Triethylamin vermischt, um den End-pH auf ~7,5 anzuheben.
-
Beispiel 7. Herstellung eines trägerfreien
mit Actinium-225 radioaktiv markierten bivalenten Haptens
-
Das
Ac-225-IMP 241 aus Beispiel 6 oben wird von IMP 241 ohne Actinium-225
auf Dowex AG 1-X2-Anionenaustauschharz unter Verwendung des schwerkraftgetriebenen
Flusses und unter Verwendung der gleichen Verfahrensweise wie der
in Beispiel 3), oben, beschriebenen aufgereinigt. Unter Verwendung
dieses Ansatzes wird eine 100-fache Verringerung der Konzentration
von Peptid ohne Actinium-225 im Endprodukt erreicht, was zu einem
Verhältnis
von Peptid zu Actinium-225 von unter 3:1 führt. Ein zweiter Durchlauf durch
AG 1-X2-Harz verringert das Peptid zu Actinium-225-Verhältnis auf
sehr nahe an 1:1, wenn dies erwünscht
wird. Das Ac-225-IMP-241 ist anschließend fertig für die Injektion
oder wird weiter für
die Injektion oder Infusion verdünnt.
-
Beispiel 8. Herstellung eines radioaktiv
markierten Polymers mit hochspezifischer Aktivität
-
- a) Eine gerührte
Lösung
von 10 mg Poly(L-Lysin) (ungefähr
5 × 10–8 Mol;
unter der Annahme eines durchschnittlichen MW von ungefähr 200000)
in 2 ml Natriumboratpuffer, pH 8,5, wird mit einem ungefähr 100-fachen
molaren Überschuss
(~1,8 mg) Diethylentriaminpentaessigsäuredianhydrid (DTPAA, Sigma
Chem. Co., St. Louis, MO) behandelt. Nach weiteren 15 Minuten Rühren wird
der pH durch tropfenweise Zugabe von 2 N Hydrobromsäure auf
4 eingestellt. Nach einer weiteren Stunde bei Raumtemperatur wird
die Mischung gegen Wasser in einer Membran dialysiert, die einen
MW-Ausschluss von 10000 Dalton aufweist, um Nebenprodukte zu entfernen,
wobei zwischen fünf
3-16-stündigen
Dialysen vier Wechsel des Dialysats vorgenommen werden. Die Lösung des
Produktes wird bis zur Trockenheit durch Lyophilisierung abgedampft,
um die Verbindung des Titels zu gewinnen, die anschließend durch
den Standard-TNBS (Trinitrobenzensulfonsäure)-Test auf die Ausmaße der Aminogruppen-Substitution
analysiert wird. Das Produkt wird weiter durch das radioaktive Markieren
einer im Überschuss
hinzugegeben genau gewogenen Probe mit In-111/kalte Indium-Standard-Lösung und
eine Bestimmung der Indiumaufnahme gegen ungebundenes Indium in
der Markierungsmischung auf den DTPA-Chelatgehalt analysiert.
- b) Das wie oben in 8a) zubereitete DTPA-poly-(L-Lysin) wird
mit Y-90 unter Verwendung eines 1:5-Verhältnisses von Y-90 zu verfügbaren DTPA-Resten,
radioaktiv markiert, wobei die letzteren durch den Indium-Bindungstest
bestimmt werden. Das Markieren wird in 0,25 M Ammoniumacetatpuffer,
pH 5,4, bei Raumtemperatur 15 Minuten lang durchgeführt. Die
Markierungsmischung wird anschließend mit einem Äquivalent
Indiumchlorid behandelt, und es wird ihr gestattet, bei Raumtemperatur
weitere 15 Minuten zu stehen. Das Y-90-(Indium-DTPA)-poly-(L-Lysin)
kann durch Ausschluss-Chromatographie
aufgereinigt werden, um einen jeglichen Überschuss an Indiummetall zu
entfernen, oder es kann ohne weitere Aufreinigung verwendet werden.
Das Y-90-(Indim- DTPA)-poly-(L-Lysin)
ist für
die Injektion fertig oder wird für
die Injektion oder Infusion weiter verdünnt.
-
Beispiel 9. Behandlung eines Patienten
mit Blasenkrebs mit einer durch einen vorgemischten bispezifischen Antikörper vermittelten
Radioimmuntherapie unter Verwendung eines Beta-strahlenden Radionuklids
-
Ein
68 Jahre alter männlicher
Patient mit einem oberflächlichen
Krebsbefall der Harnblase wird mit einer 1:1-molaren Mischung des
bispezifischen Antikörpers
hMN-14 × 679-F(ab')2 [anti-CEA × anti-HSG]
aus Beispiel 1 und des trägerfreien
bivalenten Y-90-IMP 241-Haptens aus Beispiel 3 oben behandelt. Das
vorgemischte Radioimmuntherapie-Agens wird über einen Harnröhrenkatheter
in die Blase eingeführt,
der unter örtlicher
Betäubung
eingesetzt wurde. Vor der Injektion wird die Blase vollständig entleert,
und 70 ml des Komplexes in 70 ml 0,9% NaCl (umfassend 20 mg des
bispezifischen Antikörpers
und 10 mCi Y-90, das mit dem bivalenten Hapten konjugiert sind)
werden eingeflößt, und
es wird ihm gestattet, sich 90 Minuten lang durch die Bindung an
das Tumorgewebe zu lokalisieren. Der Mischung des ungebundenen radioaktiv
markierten bispezifischen Antikörpers
wird dann gestattet, sich aus der Blase über die Harnröhre zu entleeren,
und zwar durch Auswaschen der Blase unter Verwendung von 50 ml 0,9%
NaCl, was die verbliebene verabreichte Radioaktivität im Wesentlichen
nur an Tumorzellen gebunden verbleiben lässt. Zweiundsiebzig Stunden
später wird
der Patient zum Operationssaal gebracht, wo Biopsien von makroskopisch
normalem Urothel und von Blasentumor entnommen werden. Das Urothel
wird von der unterliegenden Mukularisschicht abgetrennt und mit einem
Beta-Szintillationszähler
getestet, um eine Messung der Radioaktivität in dem Tumor- und in dem
normalen Gewebe zu erlauben, und die Präparate wurden anschließend zur
histopathologischen Untersuchung in Formalin fixiert. Ein Zählverhältnis von
6:1 wird für
die Radioaktivität
von Tumor-: normalem Gewebe festgestellt und das histologische Präparat zeigt
vergleichsweise intaktes normales Urothel, aber Gebiete deutlicher
Degeneration und Nekrose an Tumorstellen, was den Beginn einer selektiven
Tumorlyse anzeigt. Eine zystokopische Untersuchung des Patienten über die
folgenden drei Monate zeigt eine Verringerung und Resorption von
Stellen mit anscheinendem Krebsbefall von mehr als ungefähr 50 Prozent
an. Der Patient erhält 6
Monate nach der ersten eine erneute Verabreichung dieser Therapie
und erlebt eine weitere Regression der Krankheit um ungefähr 30%.
Ein Jahr nach der anfänglichen
Therapie zeigt die zystokopische Untersuchung die Anwesenheit von
wenigen kleinen Konzentrationspunkten mit anscheinendem Karzinombefall,
aber diese scheinen über
die Zeit der Beobachtung nicht gewachsen zu sein und der Patient
scheint minimale Symptome von Unwohlsein der Blase oder Hinweise
auf Blut in seinem Urin aufzuweisen.
-
Beispiel 10. Behandlung eines Patienten
mit Blasenkrebs mit einer durch einen prätargetierten bispezifischen Antikörper vermittelten
Radioimmuntherapie unter Verwendung eines Beta-strahlenden Radionuklides
-
Ein
weiterer Patient mit einem rekurrenten Blasenkrebs wird mit einem
bispezifischen Antikörper
behandelt, der einen bispezifischen anti-bMN-14 × anti-Indium-DTPA-Antikörper umfasst,
und zwar, ähnlich
wie in dem vorherigen Beispiel, durch direkte Einführung des
Agens in die Blase durch die Harnröhre. Während der nächsten beiden Stunden wird
dem Patienten gestattet, sich regelmäßig zu entleeren, was dem nicht
an Antigen gebundenen bispezifischen Antikörper gestattet, sich aus dem
Organ zu entfernen. Nach zwei Stunden zum Erlauben des spezifischen
Targetierens und Entfernen wird das Re-188-IMP-192 aus Beispiel
5 oben dem Patienten bei einer Dosis von 40 mCi intravenös injiziert.
Das mit Re-188 radioaktiv
markierte Peptid entfernt sich schnell über die Nieren und durch die
Blase, und bindet an den prätargetierten
bispezifischen Antikörper,
der darin zurückgehalten
ist, während
nicht eingefangenem überschüssigem Re-188-IMP-192
gestattet wird, sich aus dem Patienten zu entfernen. Der Patient
verträgt
diese Prozedur gut, und nach zystoskopischer Betrachtung mit entnommenen
Biopsien werden sechs Wochen später
Belege für
eine Verringerung der Größe und Zahl
der Krebsstellen beobachtet, und die entnommenen Biopsien bestätigen eine
selektive Nekrose von Tumorzellen.
-
Beispiel 11. Behandlung eines Patienten
mit Blasenkrebs mit einer durch einen prätargetierten bispezifischen Antikörper vermittelten
Radioimmuntherapie unter Verwendung eines alpha-strahlenden Radionuklides
-
Ein
invasiven Blasenkrebs aufweisender Patient wird mit einem bispezifischen
Antikörper
behandelt, der einen bispezifischen anti-EGFR × anti-HSG-Antikörper umfasst,
und zwar durch das direkte Einführen
des Agens in die Blase durch die Harnröhre, wie in Beispiel 9 beschrieben
ist. Nach sechs Stunden, um die Lokalisation und Entfernung des
bispezifischen Antikörpers über den
Urin zu erlauben, wird die Ac-225-IMP 241-Zusammensetzung aus Beispiel
6 oben ebenfalls in die Blase über
die Harnröhre
eingeführt.
Innerhalb von einer Stunde fangen alle verfügbaren Stellen der zuvor eingeführten anti-HSG-Antikörperarme
das eingeführte Ac-225-IMP
241 ein. Einem jeglichen restlichen Ac-225-IMP 241 wird, unter optionaler
Verabreichung von Flüssigkeiten,
um den Entfernungsprozess zu beschleunigen, gestattet, sich über die
Harnröhre
zu entleeren.
-
Beispiel 12. Behandlung eines Patienten
mit Blasenkrebs mit einer durch einen prätargetierten bispezifischen Antikörper vermittelten
Radioimmuntherapie unter Verwendung eines alpha-strahlenden Radionuklides
-
Ein
Patient, der einen invasiven Blasenkrebs aufweist, wird mit einem
bispezifischen Antikörper
behandelt, der einen bispezifischen anti-hMN-14 × anti-HSG-Antikörper umfasst,
und zwar durch das direkte Einführen
des Agens in die Blase über
die Harnröhre.
Nach sechs Stunden, um die Lokalisation und die Entfernung des bispezifischen
Antikörpers über den
Harn zu erlauben, wird die Ac-225-IMP 241-Zusammensetzung aus Beispiel
7 oben ebenfalls über
die Harnröhre
in die Blase eingeführt.
Innerhalb von einer Stunde fangen alle verfügbaren Stellen der zuvor eingeführten anti-HSG-Antikörperarme
das eingeführte
Ac-225-IMP 241 ein. Einem
jeglichen restlichen Ac-225-IMP 241 wird, mit einer Verabreichung
von 50 ml 0,9% NaCl, um den Entfernungsprozess zu beschleunigen,
gestattet, sich über
die Harnröhre
zu entfernen.
-
Beispiel 13. Behandlung eines Patienten
mit Blasenkrebs mit einer durch einen prätargetierten bispezifischen Antikörper vermittelten
Radioimmuntherapie nach Quantifikation der Lokalisierung durch Radioimmunnachweis
-
Ein
Patient mit einem rekurrenten Blasenkrebs wird mit einem bispezifischen
mit radioaktivem I-131-Iod markierten Antikörper behandelt, der anti-MUC-1 × anti-Indium-DTPA-Arme aufweist,
und zwar durch das direkte Einführen
des Agens in die Blase durch die Harnröhre. Während der nächsten zwei Stunden wird dem
Patienten gestattet, sich regelmäßig zu entleeren,
was nicht an das Antigen gebundenem bispezifischen Antikörper erlaubt,
sich aus dem Organ zu entfernen. Nach einer Zeitspanne von zwei
Stunden zum Erlauben des spezifischen Targetierens und Entleerens
wird der Patient durch Radioimmunnachweis unter Verwendung der Planaren
oder Einzelphotonenemissions computergestützten (SPECT)-Techniken bildgebend
untersucht, und das Ausmaß und
die Menge des in dem erkrankten Blasengewebe zurückgehaltenen I-131 wird aus
der beobachteten Zählrate
im Verhältnis
zu der verabreichten Dosis abgeschätzt. Anschließend wird
Re-188-IMP 192 aus Beispiel 4 oben über die Harnröhre an den
Patienten verabreicht, wobei die verabreichte Dosis aus den Ergebnissen
der vorherigen quantitativen Radioimmun-Bildgebungsuntersuchung
vorberechnet wird. Einem jeglichen leichten Überschuss an Re-188-IMP 192
wird gestattet, sich aus dem Patienten über den normalen Weg zu entfernen.
Die Scans zeigen eine spezifische Lokalisierung des Radioisotopes
in den 48 Stunden-Aufnahmen, und zwar ungefähr in den Regionen der Blase,
von denen bekannt ist, dass dort Krankheit vorhanden ist, und es
wird aus den Scans geschätzt,
dass die Tumor zu Nicht-Tumor-Verhältnisse im Bereich von 4:1
bis 8:1 liegen.