JP2004527583A - ディスコデルモライド酸のある種の塩、それらを含有する医薬組成物および腫瘍の処置におけるそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、化学療法剤、より具体的にはディスコデルモライド酸(Descodermolide acid)のある種の塩、および腫瘍の処置における該ディスコデルモライド酸塩の使用に関する。
【0002】
(本発明の背景)
【化1】
ディスコデルモライド(1)は、the Harbor Branch Oceanographic Institution (HBOI) の研究者らによって、海洋海綿体のDiscodermia dissolutaの抽出物から単離された新規ポリケタイド天然物である (Gunasekera SP, Gunasekera M, Longley RE, Schulte GK. ディスコデルモライド: 海洋海綿体Discodermia dissoluta 由来の新規な生物活性ポリヒドロキシル化ラクトンJ. Org. Chem. 1990;55:4912-15. [J. Org. Chem. 1991;56:1346で訂正].)。ディスコデルモライド(Discodermolide)は、パクリタキセル(paclitaxel)に対して明らかな構造的類似性はないが、パクリタキセル(薬物分類学上活性な物質)と微小管を安定化する能力を共有する。作用機序に基づくアッセイにおいて、ディスコデルモライドは、パクリタキセル以上に効果が高い。ディスコデルモライドは、チューブリンに対してパクリタキセルと競合的に結合する。パクリタキセルが、ある種の癌を処置する際に有用であることが証明されているので、同じ作用機序群の他の化合物も、過剰増殖性疾患に有用でありうる。
【0003】
(発明の要旨)
本発明は、多様な癌細胞に対して有効である新規の抗腫瘍剤を提供する。より具体的には、本発明は、癌細胞を殺す際により高い選択性を示すある種のディスコデルモライド酸塩に関する。さらに、本発明は、治療的有効量のある種のディスコデルモライド酸塩を含み、腫瘍を処置する際に有用な医薬組成物を提供する。さらに、本発明は、治療的有効量のディスコデルモライド酸塩を腫瘍におかされた哺乳動物に投与することを含む腫瘍の処置方法を提供する。さらに、本発明は、ある種のディスコデルモライド酸塩の製造方法に関する。
【0004】
(本発明の詳細な説明)
本発明の本質は、ある種のディスコデルモライド酸塩が腫瘍を処置する際に有用であるという発見である。ひとつの態様において、本発明は、
式I:
【化2】
[式中、Rは、Li+、Na+、K+、1/2Ca++、1/2Mg++、1/2MN++、R1R2R3R4N+または
【化3】
(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−12)アルキル、ヒドロキシ(C2−8)アルキルまたはベンジルであり;nは1-5である)から選択される窒素含有環である]の新規抗腫瘍剤を提供する。
【0005】
好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Li+、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+または式II、IIIおよびIV(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−8)アルキル、ヒドロキシ(C2−6)アルキルまたはベンジルであり;nは1−3である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0006】
より好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+または式IIおよびIII(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−6)アルキル、ヒドロキシ(C2−4)アルキルまたはベンジルであり;nは1または2である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0007】
さらに好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Na+、1/2Ca++、R1R2R3HN+、または、式IIaおよびIIIa
【化4】
(式中、R1、R2およびR3は、各々独立して、水素、(C1−6)アルキル、ヒドロキシエチルまたはベンジルであり;nは1または2である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0008】
別の態様において、本発明は、薬学的に許容し得る担体または稀釈剤および治療的有効量の上記式Iの化合物を含有する、腫瘍の処置において有用な医薬組成物を提供する。
【0009】
さらに別の態様において、本発明は、腫瘍の処置を必要とする哺乳動物に、治療的有効量の上記式Iの化合物を投与することを含む、腫瘍の処置方法を提供する。
【0010】
さらに、本発明は、ヒトまたは動物の治療処置のための式Iの化合物の使用、特に、腫瘍の化学療法において使用するための医薬組成物の製造における式Iの化合物の使用、に関する。
【0011】
上記定義において:本明細書中で使用される用語「(C1−12)アルキル」は、炭素および水素のみからなり、1〜12個の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖、または環状のアルキルである。「アルキル」基の例には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、3-メチルペンチル、シクロヘキシル、シクロペンチルブチルなどが含まれる。本明細書中で使用されるヒドロキシ(C1−8)アルキルの「(C1−8)アルキル」の部分は、炭素および水素のみからなり、そして1〜8個の炭素原子を持つ直鎖または分枝鎖の基を含む。
【0012】
ディスコデルモライド酸塩は、下記図のように式1のディスコデルモライドから製造されうる:
【化5】
[式中、各Rは、上記に定義したとおりのものである]。
【0013】
ディスコデルモライド酸塩の製造には、1の加水分解が含まれる。加水分解には、1に対して、1〜100当量のROHを要し、好ましくは、1に対して、1〜5当量のROHを要する。加水分解は、極性有機溶媒、好ましくはエーテル類、より好ましくはテトラヒドロフランの存在下に、0℃と20℃の間、好ましくは0℃と10℃の間の温度で、5分と2時間の間、好ましくは、15と30分間の間で実施される。
【0014】
ディスコデルモライド(1)の全合成は、いくつかの出版物、例えば、A.B. Smith et al, J. Am. Chem. Soc. (1995), 117(48), 12011-12; J. Golec et al in the patent application GB 94-15399; または I. Paterson et al, Angew. Chem., Int. Ed. (2000), 39(2), 377-380に記載されている。
【0015】
化合物ROHの全ては、知られているか、文献中で開示されているか、もしくは、該文献で開示されている方法と類似した方法で製造されうる。
【0016】
所望により、得られるディスコデルモライド酸塩は、従来技術、例えば、クロマトグラフィー、特に再結晶 (固体の場合)によって精製されてもよい。
【0017】
当業者らには明らかなように、式Iの化合物は不斉炭素原子を含有する。そのため、個々のステレオアイソマーは、本発明の範囲内に含まれているものであると理解されるべきである。
【0018】
上記のように、式Iの化合物の全ては、抗腫瘍剤であり、それゆえに、様々なリンパ腫、肉腫、癌腫、骨髄腫、そして白血病細胞系の増殖を阻害するのに有用である。式Iの化合物の抗腫瘍活性は、接着性細胞単層膜の増殖に対する試験化合物の増殖阻害剤効果を検定する、Anchorage Dependent Growth Monolayer Assay (ADGMA)を用いて示し得る。該アッセイは、下記修飾を伴ったthe National Cancer Institute (NCI)により使用された60細胞系アッセイから採用した:
1)重要な腫瘍型を代表する4つの細胞系、すなわち、MIP 101 結腸癌腫、HCT 116 結腸癌腫、1A9 卵巣癌腫および1A9PTX22 卵巣癌腫が使用された;そして
2)テトラゾリウム誘導体、すなわち、MTTが、細胞密度を検定するのに利用された。
【0019】
ADGMAでは、試験化合物を添加したときに存在する細胞の数に対して試験化合物への暴露3日後の生存細胞の数を比較する。細胞生存は、電子カップリング剤(PMS;フェナジンメタスルフェート)の存在下で生存細胞により、水溶性ホルマザン誘導体に代謝的に還元されるテトラゾリウム誘導体、すなわち、3-[4,5-ジメチルチアゾール-2-イル]-2,5-ジフェニル-テトラゾリウムブロマイド(MTT)を用いて、測定する。ホルマザン誘導体の540nm (A540)での吸光度は、生存細胞数に比例している。試験化合物に対するIC50は、最終の対照細胞数の50%まで最終細胞数を低下させるのに必要な化合物の濃度である。細胞増殖が阻害される場合、このアッセイは、さらに、化合物を細胞増殖抑制性(化合物のインキュベーション3日後の細胞数>化合物添加の時点での細胞数)または細胞毒性(化合物のインキュベーション3日後の細胞数<化合物添加の時点での細胞数)と判定する。
【0020】
HCT 116 結腸癌腫細胞系は、the American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD)から得られた。MIP 101 結腸癌腫は、Dr. Robert Kramer (Bristol Meyers Squibb)から得られ、以前に(Niles RM, Wilhelm SA, Steele GD JR, Burke B, Christensen T, Dexter D, O'Brien MJ, Thomas P, Zamcheck N. Isolation and characterization of an undifferentiated human colon carcinoma system(MIP-101), Invest. 1987;5(6):545-52.)で記載されていた。1A9および1A9PTX22卵巣腫瘍細胞系は、Dr. Tito Fojo, Medicine Branch, Division of Clinical Sciences, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892から得られた。1A9は、卵巣腫瘍細胞系、A2780のクローンである(Giannakakou P, Sackett, DL, .Kang Y-K, Zhan Z, ButersJTM, Fojo T, Poruchynsky MS. Paclitaxel-resistant human the ovarian tumor cell have mutant β-tubulintublines that impaired Paclitaxel - driven polymerization. J. Biol. Chem. 1997, 272(4):17118-17125)。1A9PTX22サブラインは、5μg/mLのベラパミールの存在下、5ng/mLパクリタキセルに暴露することによる一段階選抜により、1A9細胞系からの単一クローンとして単離される。全ての細胞系は、解凍後のパッセージ4-20で使用される。MIP 101 結腸癌腫、HCT 116 結腸癌腫、1A9 卵巣癌腫 および1A9PTX22 卵巣癌腫細胞系は、10%の子ウシ血清を含有するRPMI 1640培地中で維持され、植え継がれる。
【0021】
細胞はトリプシン処理され、血球計を用いてカウントされ、細胞濃度が検定される。次いで、細胞は、96ウェル・プレート中にそれら各々の維持培地(200μL/ウェル)に下記濃度: MIP 101,2000細胞/ウェル、HCT 116,2000細胞/ウェル、1A9, 10000細胞/ウェルおよびIA9PTX22, 10000細胞/ウェルで接種される。細胞数/ウェルは、予備実験で決定され、接種後4日までに75-90%のコンフルエンシーを得る。接種1日後にアッセイした初期細胞密度は、約0.10-0.20 A540吸収ユニット、培地ブランクより大きい。96ウェル・プレートを、0日に接種し、試験化合物を1日目に添加する。A列中には培地のみ、B-E列中では一つの細胞系/列を与える「0時間」のプレートを構築する。「0時間」のプレートは、接種24時間後(実験用プレートに薬剤を添加する時点)次のように処理される:MTTストック溶液(0.5 mg/ml PBS中、5μl)が、各ウェルに添加され、次いで、湿気環境下で37℃、5%CO2中で、3時間インキュベーションされる。次いで、培地は、慎重にかつ完全に除去される。プレートは、暗所で乾燥させる。DMSO(ジメチルスルホキシド)は、各ウェル(100μl/ウェルμl)に添加され、プレートはオービタル・シェーカー上に2時間置く。このプレートは、ブランクとしてDMSOを用いて、absorbence mode-endpoint L-1でSoftmax Version 2.35を用いるMolecular Devices plate readerにおいて、96ウェル・プレート・リーダーにより540nmで読まれる。接種後一日目に、試験化合物は、試験プレートに添加され、連続的に10倍稀釈される(最終1:10稀釈)。対照プレートは、1:10稀釈の溶媒のみ(10%DMSO/90% RPMI 1640)である。試験化合物の添加3日後、試験プレートおよび対照プレートの全てが、上記のように「0時間」プレートに対して処理される。IC50値は、化合物濃度の関数として、正味増殖率(%)のグラフから決定される。正味増殖率(%)は、(細胞+薬剤A540−初期540/細胞+薬剤担体540−初期540)として計算される。
【0022】
下記IC50値(平均±S.E.M.)(μM)が得られる:
【表1】
【0023】
式Iの化合物の抗腫瘍活性は、無胸腺(T細胞欠損)ヌード・マウスにおけるイン・ビボ腫瘍細胞培養モデルのホロー・ファイバーを用いてさらに示され得る。このモデルを用いると、無胸腺ヌード・マウスにおいて、皮下(s.c.)増殖をするホロー・ファイバーにおけるヒト腫瘍細胞の増殖を阻害する試験化合物の能力を検定することができる。用いる組織学的腫瘍型は、MIP 101 結腸癌腫、HCT-116 結腸癌腫、1A9PTX22 卵巣癌腫、および1A9 卵巣癌腫である。
【表2】
パクリタキセルでは、毎日、15mg/kg、i.v.で5日間投薬される。
実験1では、45mg/kg、i.v.で1回投薬される。
Reg=縮小
【0024】
細胞系は上記のようにして得られる。上記のように、1A9PTX22 亜系は、5μg/mLのベラパミ(ー)ルの存在下に5μg/mLのパクリタキセルに暴露することによって、1段階の選抜において個々のクローンとして1A9細胞系から単離される。1A9PTX22 細胞系は、親の1A9よりもパクリタキセルに対して24倍以上の耐性を持つことが明らかとなった。パクリタキセルに対する耐性は、薬物を含まない培地中で培養2年後も維持されており、そして1A9PTX22 細胞系で見出されるβ-チューブリンにおけるAla364→Thrの変異にあるとする。
【0025】
全細胞系は、組織培養インキュベーター(5%CO2を含有する37℃に制御された湿気を含む大気)中で、10%の熱不活性化FBS(Life Technologies, Grand Island, NY)を含有するRPMI 1640培地で、増殖され、培養される。細胞増殖は、T75 組織培養フラスコ(Costar(登録商標), Corning, NY)で実施される。ホロー・ファイバー調製のために、0.25% Trypsin-EDTA (Life Technologies, Grand Island, NY)を用いて、細胞は、70-90%のコンフルエンシーで回収される。
【0026】
PVDFホロー・ファイバー (Spectrum, Gardena, CA)は、使用する前に、72時間、70%のEtOHに浸漬される。個々のファイバーは、シリンジを用いて氷冷組織培養培地(3ml)で流す。次に、各ファイバーに、適当な細胞縣濁液(1A9および1A9PTX22細胞については1x106細胞/mL、HCT 116およびMIP 101細胞については0.3x106細胞/mL)を充たし、該ファイバーの両端をシールする。次いで、完全長の該ファイバーは、適切な細胞縣濁液(約15μL)を各々含有する1.5cmのマイクロカプセル(さらに「ホロー・ファイバー」とも呼ばれる)に封入される。分離後、個々のホロー・ファイバーを、一晩、37℃でインキュベートしたウェル・プレートに置く。
【0027】
外部飼育の無胸腺(nu/nu)メスマウス(「Chrls:Athymic Nude-nu」, Charles River Laboratories, Wilmington, MA)は麻酔される。皮下移植のために、1もしくは2つのホロー・ファイバーを含有する11ゲージのトロカールは、動物の首部分のハサミによる切開部分から挿入される。
【0028】
移植 (4つのホロー・ファイバー/動物、1つの細胞系:HCT 116、MIP 101、1A9および1A9PTX22を含有する各ホロー・ファイバー)1日後、動物は、1群あたり6匹のマウスとし、5群にランダムに分類される。第1群は、屠殺し、ホロー・ファイバーを回収して、公表された方法に従って処理し、各ファイバー(T0)中の生存細胞の数を決定する。
【0029】
残りの群は、下記のように処理される:
第1群: 実施例1、45mg/kg,i.v、一回。
第2群: 実施例1(16.7% Cremophor EL, 8.3%エタノール, 75% D5W)のための担体、iv、1回。
第3群: パクリタキセル、15mg/kg、iv、5日間、毎日。
第4群: パクリタキセルのための担体(12.5% Cremophor EL, 12.5% エタノール、75% D5W)、iv、5日間、毎日。
【0030】
7日目に、全ての動物が屠殺され、ホロー・ファイバーが回収され、処理されて、各ファイバー(試験化合物で処理した動物から得たファイバーに対してはT-、対応する担体で処理した動物から得たファイバーに対してはC-)中の生存細胞数が測定される。抗腫瘍活性は、平均ΔT/平均ΔC(%)[処置群と担体の対照群との細胞増殖を比較、平均ΔT/平均ΔC(%)=(平均T−平均T0/平均C−平均T0)×100%]として表現される。回帰直線は、式:(1−平均T/平均T0)×100%を用いて計算した。結果に関する統計学的有意性は、両側Student's t検定(two-tailed Student's t-test)を用いて一律に評価される。
【0031】
式Iの化合物は、単独もしくは他の治療用剤と組み合わせて使用され得る。可能な組合せのための治療用剤は、特に、1つまたはそれ以上の細胞増殖抑制性または細胞毒性化合物、例えば、下記に限定するわけではないが、ポリアミン生合成の阻害剤、プロテインキナーゼの阻害剤、特にセリン/スレオニンプロテインキナーゼ、プロテイン・キナーゼCなど、またはチロシンプロテインキナーゼ、例えばEGF受容体チロシンキナーゼ、例えばPKI166、VEGF受容体チロシンキナーゼ、例えばPTK787、またはPDGF受容体チロシンキナーゼ、例えばSTI571、サイトカイン、ネガティブ増殖レギュレーター、例えばTGF−βまたはIFN−β、アロマターゼ阻害剤、例えばレトロゾール、リン酸化タンパク質によるSH2ドメインの相互作用の阻害剤、アンチエストロゲン、トポイソメラーゼI阻害剤、トポイソメラーゼII阻害剤、微小管活性剤、例えば、パクリタキセルまたはエポシロン、アルキル化剤、抗新生物性代謝拮抗薬、プラチン化合物、抗-血管新生化合物、ゴナドレリンアゴニスト、抗-アンドロゲン、ビスホスホネート、例えば、AREDIA(登録商標)またはZOMETA(登録商標)、およびトラスツザム(trastuzumab)に包含される群から選択される化学療法剤である。コード番号、一般名および商品名によって識別される活性な薬剤の構造は、標準的要約書「The Merck Index」または、データベース、例えば、Patents International (例えば、IMS World Publications)の現版から参照され得る。それらの対応する内容は、出典明示により本明細書の一部とする。
【0032】
腫瘍を阻害するために用いられる式Iの化合物の正確な用量は、処置されている宿主、症状の性質および重症度を包含するいくつかのファクター、用いられる投与様式および特定化合物および、もし使用されるなら、組み合わせパートナーに、依存する。しかし、一般的に、式Iの化合物は、非経腸的に、例えば、腹膜内、静脈的に、筋肉内に、皮下に、腫瘍内にまたは直腸内に、または経腸的に、例えば、経口的に、好ましくは、静脈または経口的に、より好ましくは静脈的に、サイクル(サイクル=3〜6週)あたり、1〜300mg/kg 体重の単回用量で、大部分の大型霊長類の動物に対して、処置サイクルあたり50〜5000mgの単回用量で、投与される場合に、満足のいく腫瘍の阻害が達成される。3〜6週間の処置について、好ましい静脈注射の単回用量は、1〜75mg/kg体重であるか、または大部分の大型霊長類動物については、50-1500mgの1日用量である。代表的な静脈注射用量は、3週間ごとに1回45mg/kgである。
【0033】
通常、少量が初期投与され、適用量は、処置中の宿主に対する至適用量が決定されるまで、徐々に増加される。用量の上限は、副作用によって制限されるもので、処置される宿主に対する試験によって決定され得る。
【0034】
式Iの化合物は、1以上の薬学的に許容し得る担体、所望により1以上の他の従来の医薬的アジュバンドと組合せ得るし、そして経腸的に(例えば経口的に)、タブレット、カプセル、カプレットなどの形態で、または非経腸的に(例えば腹膜内または静脈的)、滅菌した注射し得る溶液または縣濁液の形態で投与され得る。経腸および非経腸組成物は、従来の方法により製造され得る。
【0035】
式Iの化合物は、腫瘍を阻害するのに有効である活性物質の量を含有する経腸および非経腸的医薬組成物、例えば、単位用量形態の組成物および薬学的に許容し得る担体を含む組成物などに処方されうる。
【0036】
下記実施例は、本発明および本発明の合成に含まれる代表的な化合物を示すものである。しかし、説明のみを意図するものであることを明確に理解されるべきである。
【0037】
実施例:
(2R,3S,4S,5S,7S,8Z,10S,11S,12S,13Z,16S,17S,18S,19S,20S,21Z)-19-[(アミノカルボニル)オキシ]-3,5,7,11,17-ペンタヒドロキシ-2,4,10,12,14,16,18,20-オクタメチル-8,13,21,23-テトラコサテトラエン酸ナトリウム塩の合成
【0038】
丸底フラスコ(25mL)を、マグネティック・スターラーおよび隔壁(septum)と取り付け、窒素雰囲気下で維持する。フラスコに、6-[(2S,3Z,5S,6S,7S,8Z,11S,12R,13S,14S,15S,16Z)-14-[(アミノカルボニル)オキシ]-2,6,12-トリヒドロキシ-5,7,9,11,13,15-ヘキサメチル-3,8,16,18-ノナデカテトラエニル]テトラヒドロ-4-ヒドロキシ-3,5-ジメチル-(3R,4S,5R,6S)-2H-ピラン-2-オン[Chemical Abstracts number: 127943-53-7](95mg)(0.16mmol)およびTHF(6mL)を入れる。固体を攪拌し、溶解した後、フラスコを、氷浴中で冷却する。0.10M NaOH(0.16mmol)(1.6mL)を、約25分かけてシリンジで添加する。混合物を室温に温めた後、TLCにより反応が完了したことがわかる。TLC条件:溶出、100%EtOAc;可視化、Vanillan/H2SO4/EtOH+加熱; Rf=0.5.)。混合物を、t-BuOMe(30mL)と水(30mL)の層間に分配する。該層を分離し、生成物を含有する水層を、別のt-BuOMeの30mLで洗浄する。水層を濾過し、溶媒を蒸発させて、白色残留物を得る。該残留物を、水(約30mL)を加えて溶液とし、凍結乾燥して、所望の生成物を白色固体として得る。
【0039】
1H NMR(300MHz, D2O) δ 6.75 (1H, dd, J = 16.8, 11.0 Hz), 6.22 (1H, t, J = 11.2, Hz), 5.65 (1H, t, J = 9.4 Hz), 5.51 (2H, m), 5.38 (1H, d, J = 16.8 Hz), 5.29 (1H, d, J = 10.1 Hz), 5.02 (1H, d, J = 10.1 Hz), 4.75 (1H, dd, J = 10.3, 2.2 Hz), 4.53 (1H, t, J = 9.0 Hz), 4.11 (1H, q, J= 4.9 Hz), 3.82 (1H, q, J = 4.5 Hz), 3.34-3.23 (2H, m), 3.16 (1H, m), 2.71 (1H, m), 2.51 (1H, m), 2.32 (1H, m), 1.94-1.72 (4H, m), 1.71-1.55 (5H, m), 1.32 (1H, m), 1.11 (3H, d, J = 6.7 Hz), 1.07 (3H, d, J = 6.7 Hz), 1.02 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.97 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.88 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.87 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.80 (3H, d, J = 4.5 Hz)。
本発明は、化学療法剤、より具体的にはディスコデルモライド酸(Descodermolide acid)のある種の塩、および腫瘍の処置における該ディスコデルモライド酸塩の使用に関する。
【0002】
(本発明の背景)
【化1】
ディスコデルモライド(1)は、the Harbor Branch Oceanographic Institution (HBOI) の研究者らによって、海洋海綿体のDiscodermia dissolutaの抽出物から単離された新規ポリケタイド天然物である (Gunasekera SP, Gunasekera M, Longley RE, Schulte GK. ディスコデルモライド: 海洋海綿体Discodermia dissoluta 由来の新規な生物活性ポリヒドロキシル化ラクトンJ. Org. Chem. 1990;55:4912-15. [J. Org. Chem. 1991;56:1346で訂正].)。ディスコデルモライド(Discodermolide)は、パクリタキセル(paclitaxel)に対して明らかな構造的類似性はないが、パクリタキセル(薬物分類学上活性な物質)と微小管を安定化する能力を共有する。作用機序に基づくアッセイにおいて、ディスコデルモライドは、パクリタキセル以上に効果が高い。ディスコデルモライドは、チューブリンに対してパクリタキセルと競合的に結合する。パクリタキセルが、ある種の癌を処置する際に有用であることが証明されているので、同じ作用機序群の他の化合物も、過剰増殖性疾患に有用でありうる。
【0003】
(発明の要旨)
本発明は、多様な癌細胞に対して有効である新規の抗腫瘍剤を提供する。より具体的には、本発明は、癌細胞を殺す際により高い選択性を示すある種のディスコデルモライド酸塩に関する。さらに、本発明は、治療的有効量のある種のディスコデルモライド酸塩を含み、腫瘍を処置する際に有用な医薬組成物を提供する。さらに、本発明は、治療的有効量のディスコデルモライド酸塩を腫瘍におかされた哺乳動物に投与することを含む腫瘍の処置方法を提供する。さらに、本発明は、ある種のディスコデルモライド酸塩の製造方法に関する。
【0004】
(本発明の詳細な説明)
本発明の本質は、ある種のディスコデルモライド酸塩が腫瘍を処置する際に有用であるという発見である。ひとつの態様において、本発明は、
式I:
【化2】
[式中、Rは、Li+、Na+、K+、1/2Ca++、1/2Mg++、1/2MN++、R1R2R3R4N+または
【化3】
(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−12)アルキル、ヒドロキシ(C2−8)アルキルまたはベンジルであり;nは1-5である)から選択される窒素含有環である]の新規抗腫瘍剤を提供する。
【0005】
好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Li+、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+または式II、IIIおよびIV(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−8)アルキル、ヒドロキシ(C2−6)アルキルまたはベンジルであり;nは1−3である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0006】
より好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+または式IIおよびIII(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−6)アルキル、ヒドロキシ(C2−4)アルキルまたはベンジルであり;nは1または2である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0007】
さらに好ましい化合物は、式Iにおいて、Rが、Na+、1/2Ca++、R1R2R3HN+、または、式IIaおよびIIIa
【化4】
(式中、R1、R2およびR3は、各々独立して、水素、(C1−6)アルキル、ヒドロキシエチルまたはベンジルであり;nは1または2である)から選択される窒素含有環である、化合物である。
【0008】
別の態様において、本発明は、薬学的に許容し得る担体または稀釈剤および治療的有効量の上記式Iの化合物を含有する、腫瘍の処置において有用な医薬組成物を提供する。
【0009】
さらに別の態様において、本発明は、腫瘍の処置を必要とする哺乳動物に、治療的有効量の上記式Iの化合物を投与することを含む、腫瘍の処置方法を提供する。
【0010】
さらに、本発明は、ヒトまたは動物の治療処置のための式Iの化合物の使用、特に、腫瘍の化学療法において使用するための医薬組成物の製造における式Iの化合物の使用、に関する。
【0011】
上記定義において:本明細書中で使用される用語「(C1−12)アルキル」は、炭素および水素のみからなり、1〜12個の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖、または環状のアルキルである。「アルキル」基の例には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、3-メチルペンチル、シクロヘキシル、シクロペンチルブチルなどが含まれる。本明細書中で使用されるヒドロキシ(C1−8)アルキルの「(C1−8)アルキル」の部分は、炭素および水素のみからなり、そして1〜8個の炭素原子を持つ直鎖または分枝鎖の基を含む。
【0012】
ディスコデルモライド酸塩は、下記図のように式1のディスコデルモライドから製造されうる:
【化5】
[式中、各Rは、上記に定義したとおりのものである]。
【0013】
ディスコデルモライド酸塩の製造には、1の加水分解が含まれる。加水分解には、1に対して、1〜100当量のROHを要し、好ましくは、1に対して、1〜5当量のROHを要する。加水分解は、極性有機溶媒、好ましくはエーテル類、より好ましくはテトラヒドロフランの存在下に、0℃と20℃の間、好ましくは0℃と10℃の間の温度で、5分と2時間の間、好ましくは、15と30分間の間で実施される。
【0014】
ディスコデルモライド(1)の全合成は、いくつかの出版物、例えば、A.B. Smith et al, J. Am. Chem. Soc. (1995), 117(48), 12011-12; J. Golec et al in the patent application GB 94-15399; または I. Paterson et al, Angew. Chem., Int. Ed. (2000), 39(2), 377-380に記載されている。
【0015】
化合物ROHの全ては、知られているか、文献中で開示されているか、もしくは、該文献で開示されている方法と類似した方法で製造されうる。
【0016】
所望により、得られるディスコデルモライド酸塩は、従来技術、例えば、クロマトグラフィー、特に再結晶 (固体の場合)によって精製されてもよい。
【0017】
当業者らには明らかなように、式Iの化合物は不斉炭素原子を含有する。そのため、個々のステレオアイソマーは、本発明の範囲内に含まれているものであると理解されるべきである。
【0018】
上記のように、式Iの化合物の全ては、抗腫瘍剤であり、それゆえに、様々なリンパ腫、肉腫、癌腫、骨髄腫、そして白血病細胞系の増殖を阻害するのに有用である。式Iの化合物の抗腫瘍活性は、接着性細胞単層膜の増殖に対する試験化合物の増殖阻害剤効果を検定する、Anchorage Dependent Growth Monolayer Assay (ADGMA)を用いて示し得る。該アッセイは、下記修飾を伴ったthe National Cancer Institute (NCI)により使用された60細胞系アッセイから採用した:
1)重要な腫瘍型を代表する4つの細胞系、すなわち、MIP 101 結腸癌腫、HCT 116 結腸癌腫、1A9 卵巣癌腫および1A9PTX22 卵巣癌腫が使用された;そして
2)テトラゾリウム誘導体、すなわち、MTTが、細胞密度を検定するのに利用された。
【0019】
ADGMAでは、試験化合物を添加したときに存在する細胞の数に対して試験化合物への暴露3日後の生存細胞の数を比較する。細胞生存は、電子カップリング剤(PMS;フェナジンメタスルフェート)の存在下で生存細胞により、水溶性ホルマザン誘導体に代謝的に還元されるテトラゾリウム誘導体、すなわち、3-[4,5-ジメチルチアゾール-2-イル]-2,5-ジフェニル-テトラゾリウムブロマイド(MTT)を用いて、測定する。ホルマザン誘導体の540nm (A540)での吸光度は、生存細胞数に比例している。試験化合物に対するIC50は、最終の対照細胞数の50%まで最終細胞数を低下させるのに必要な化合物の濃度である。細胞増殖が阻害される場合、このアッセイは、さらに、化合物を細胞増殖抑制性(化合物のインキュベーション3日後の細胞数>化合物添加の時点での細胞数)または細胞毒性(化合物のインキュベーション3日後の細胞数<化合物添加の時点での細胞数)と判定する。
【0020】
HCT 116 結腸癌腫細胞系は、the American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD)から得られた。MIP 101 結腸癌腫は、Dr. Robert Kramer (Bristol Meyers Squibb)から得られ、以前に(Niles RM, Wilhelm SA, Steele GD JR, Burke B, Christensen T, Dexter D, O'Brien MJ, Thomas P, Zamcheck N. Isolation and characterization of an undifferentiated human colon carcinoma system(MIP-101), Invest. 1987;5(6):545-52.)で記載されていた。1A9および1A9PTX22卵巣腫瘍細胞系は、Dr. Tito Fojo, Medicine Branch, Division of Clinical Sciences, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892から得られた。1A9は、卵巣腫瘍細胞系、A2780のクローンである(Giannakakou P, Sackett, DL, .Kang Y-K, Zhan Z, ButersJTM, Fojo T, Poruchynsky MS. Paclitaxel-resistant human the ovarian tumor cell have mutant β-tubulintublines that impaired Paclitaxel - driven polymerization. J. Biol. Chem. 1997, 272(4):17118-17125)。1A9PTX22サブラインは、5μg/mLのベラパミールの存在下、5ng/mLパクリタキセルに暴露することによる一段階選抜により、1A9細胞系からの単一クローンとして単離される。全ての細胞系は、解凍後のパッセージ4-20で使用される。MIP 101 結腸癌腫、HCT 116 結腸癌腫、1A9 卵巣癌腫 および1A9PTX22 卵巣癌腫細胞系は、10%の子ウシ血清を含有するRPMI 1640培地中で維持され、植え継がれる。
【0021】
細胞はトリプシン処理され、血球計を用いてカウントされ、細胞濃度が検定される。次いで、細胞は、96ウェル・プレート中にそれら各々の維持培地(200μL/ウェル)に下記濃度: MIP 101,2000細胞/ウェル、HCT 116,2000細胞/ウェル、1A9, 10000細胞/ウェルおよびIA9PTX22, 10000細胞/ウェルで接種される。細胞数/ウェルは、予備実験で決定され、接種後4日までに75-90%のコンフルエンシーを得る。接種1日後にアッセイした初期細胞密度は、約0.10-0.20 A540吸収ユニット、培地ブランクより大きい。96ウェル・プレートを、0日に接種し、試験化合物を1日目に添加する。A列中には培地のみ、B-E列中では一つの細胞系/列を与える「0時間」のプレートを構築する。「0時間」のプレートは、接種24時間後(実験用プレートに薬剤を添加する時点)次のように処理される:MTTストック溶液(0.5 mg/ml PBS中、5μl)が、各ウェルに添加され、次いで、湿気環境下で37℃、5%CO2中で、3時間インキュベーションされる。次いで、培地は、慎重にかつ完全に除去される。プレートは、暗所で乾燥させる。DMSO(ジメチルスルホキシド)は、各ウェル(100μl/ウェルμl)に添加され、プレートはオービタル・シェーカー上に2時間置く。このプレートは、ブランクとしてDMSOを用いて、absorbence mode-endpoint L-1でSoftmax Version 2.35を用いるMolecular Devices plate readerにおいて、96ウェル・プレート・リーダーにより540nmで読まれる。接種後一日目に、試験化合物は、試験プレートに添加され、連続的に10倍稀釈される(最終1:10稀釈)。対照プレートは、1:10稀釈の溶媒のみ(10%DMSO/90% RPMI 1640)である。試験化合物の添加3日後、試験プレートおよび対照プレートの全てが、上記のように「0時間」プレートに対して処理される。IC50値は、化合物濃度の関数として、正味増殖率(%)のグラフから決定される。正味増殖率(%)は、(細胞+薬剤A540−初期540/細胞+薬剤担体540−初期540)として計算される。
【0022】
下記IC50値(平均±S.E.M.)(μM)が得られる:
【表1】
【0023】
式Iの化合物の抗腫瘍活性は、無胸腺(T細胞欠損)ヌード・マウスにおけるイン・ビボ腫瘍細胞培養モデルのホロー・ファイバーを用いてさらに示され得る。このモデルを用いると、無胸腺ヌード・マウスにおいて、皮下(s.c.)増殖をするホロー・ファイバーにおけるヒト腫瘍細胞の増殖を阻害する試験化合物の能力を検定することができる。用いる組織学的腫瘍型は、MIP 101 結腸癌腫、HCT-116 結腸癌腫、1A9PTX22 卵巣癌腫、および1A9 卵巣癌腫である。
【表2】
パクリタキセルでは、毎日、15mg/kg、i.v.で5日間投薬される。
実験1では、45mg/kg、i.v.で1回投薬される。
Reg=縮小
【0024】
細胞系は上記のようにして得られる。上記のように、1A9PTX22 亜系は、5μg/mLのベラパミ(ー)ルの存在下に5μg/mLのパクリタキセルに暴露することによって、1段階の選抜において個々のクローンとして1A9細胞系から単離される。1A9PTX22 細胞系は、親の1A9よりもパクリタキセルに対して24倍以上の耐性を持つことが明らかとなった。パクリタキセルに対する耐性は、薬物を含まない培地中で培養2年後も維持されており、そして1A9PTX22 細胞系で見出されるβ-チューブリンにおけるAla364→Thrの変異にあるとする。
【0025】
全細胞系は、組織培養インキュベーター(5%CO2を含有する37℃に制御された湿気を含む大気)中で、10%の熱不活性化FBS(Life Technologies, Grand Island, NY)を含有するRPMI 1640培地で、増殖され、培養される。細胞増殖は、T75 組織培養フラスコ(Costar(登録商標), Corning, NY)で実施される。ホロー・ファイバー調製のために、0.25% Trypsin-EDTA (Life Technologies, Grand Island, NY)を用いて、細胞は、70-90%のコンフルエンシーで回収される。
【0026】
PVDFホロー・ファイバー (Spectrum, Gardena, CA)は、使用する前に、72時間、70%のEtOHに浸漬される。個々のファイバーは、シリンジを用いて氷冷組織培養培地(3ml)で流す。次に、各ファイバーに、適当な細胞縣濁液(1A9および1A9PTX22細胞については1x106細胞/mL、HCT 116およびMIP 101細胞については0.3x106細胞/mL)を充たし、該ファイバーの両端をシールする。次いで、完全長の該ファイバーは、適切な細胞縣濁液(約15μL)を各々含有する1.5cmのマイクロカプセル(さらに「ホロー・ファイバー」とも呼ばれる)に封入される。分離後、個々のホロー・ファイバーを、一晩、37℃でインキュベートしたウェル・プレートに置く。
【0027】
外部飼育の無胸腺(nu/nu)メスマウス(「Chrls:Athymic Nude-nu」, Charles River Laboratories, Wilmington, MA)は麻酔される。皮下移植のために、1もしくは2つのホロー・ファイバーを含有する11ゲージのトロカールは、動物の首部分のハサミによる切開部分から挿入される。
【0028】
移植 (4つのホロー・ファイバー/動物、1つの細胞系:HCT 116、MIP 101、1A9および1A9PTX22を含有する各ホロー・ファイバー)1日後、動物は、1群あたり6匹のマウスとし、5群にランダムに分類される。第1群は、屠殺し、ホロー・ファイバーを回収して、公表された方法に従って処理し、各ファイバー(T0)中の生存細胞の数を決定する。
【0029】
残りの群は、下記のように処理される:
第1群: 実施例1、45mg/kg,i.v、一回。
第2群: 実施例1(16.7% Cremophor EL, 8.3%エタノール, 75% D5W)のための担体、iv、1回。
第3群: パクリタキセル、15mg/kg、iv、5日間、毎日。
第4群: パクリタキセルのための担体(12.5% Cremophor EL, 12.5% エタノール、75% D5W)、iv、5日間、毎日。
【0030】
7日目に、全ての動物が屠殺され、ホロー・ファイバーが回収され、処理されて、各ファイバー(試験化合物で処理した動物から得たファイバーに対してはT-、対応する担体で処理した動物から得たファイバーに対してはC-)中の生存細胞数が測定される。抗腫瘍活性は、平均ΔT/平均ΔC(%)[処置群と担体の対照群との細胞増殖を比較、平均ΔT/平均ΔC(%)=(平均T−平均T0/平均C−平均T0)×100%]として表現される。回帰直線は、式:(1−平均T/平均T0)×100%を用いて計算した。結果に関する統計学的有意性は、両側Student's t検定(two-tailed Student's t-test)を用いて一律に評価される。
【0031】
式Iの化合物は、単独もしくは他の治療用剤と組み合わせて使用され得る。可能な組合せのための治療用剤は、特に、1つまたはそれ以上の細胞増殖抑制性または細胞毒性化合物、例えば、下記に限定するわけではないが、ポリアミン生合成の阻害剤、プロテインキナーゼの阻害剤、特にセリン/スレオニンプロテインキナーゼ、プロテイン・キナーゼCなど、またはチロシンプロテインキナーゼ、例えばEGF受容体チロシンキナーゼ、例えばPKI166、VEGF受容体チロシンキナーゼ、例えばPTK787、またはPDGF受容体チロシンキナーゼ、例えばSTI571、サイトカイン、ネガティブ増殖レギュレーター、例えばTGF−βまたはIFN−β、アロマターゼ阻害剤、例えばレトロゾール、リン酸化タンパク質によるSH2ドメインの相互作用の阻害剤、アンチエストロゲン、トポイソメラーゼI阻害剤、トポイソメラーゼII阻害剤、微小管活性剤、例えば、パクリタキセルまたはエポシロン、アルキル化剤、抗新生物性代謝拮抗薬、プラチン化合物、抗-血管新生化合物、ゴナドレリンアゴニスト、抗-アンドロゲン、ビスホスホネート、例えば、AREDIA(登録商標)またはZOMETA(登録商標)、およびトラスツザム(trastuzumab)に包含される群から選択される化学療法剤である。コード番号、一般名および商品名によって識別される活性な薬剤の構造は、標準的要約書「The Merck Index」または、データベース、例えば、Patents International (例えば、IMS World Publications)の現版から参照され得る。それらの対応する内容は、出典明示により本明細書の一部とする。
【0032】
腫瘍を阻害するために用いられる式Iの化合物の正確な用量は、処置されている宿主、症状の性質および重症度を包含するいくつかのファクター、用いられる投与様式および特定化合物および、もし使用されるなら、組み合わせパートナーに、依存する。しかし、一般的に、式Iの化合物は、非経腸的に、例えば、腹膜内、静脈的に、筋肉内に、皮下に、腫瘍内にまたは直腸内に、または経腸的に、例えば、経口的に、好ましくは、静脈または経口的に、より好ましくは静脈的に、サイクル(サイクル=3〜6週)あたり、1〜300mg/kg 体重の単回用量で、大部分の大型霊長類の動物に対して、処置サイクルあたり50〜5000mgの単回用量で、投与される場合に、満足のいく腫瘍の阻害が達成される。3〜6週間の処置について、好ましい静脈注射の単回用量は、1〜75mg/kg体重であるか、または大部分の大型霊長類動物については、50-1500mgの1日用量である。代表的な静脈注射用量は、3週間ごとに1回45mg/kgである。
【0033】
通常、少量が初期投与され、適用量は、処置中の宿主に対する至適用量が決定されるまで、徐々に増加される。用量の上限は、副作用によって制限されるもので、処置される宿主に対する試験によって決定され得る。
【0034】
式Iの化合物は、1以上の薬学的に許容し得る担体、所望により1以上の他の従来の医薬的アジュバンドと組合せ得るし、そして経腸的に(例えば経口的に)、タブレット、カプセル、カプレットなどの形態で、または非経腸的に(例えば腹膜内または静脈的)、滅菌した注射し得る溶液または縣濁液の形態で投与され得る。経腸および非経腸組成物は、従来の方法により製造され得る。
【0035】
式Iの化合物は、腫瘍を阻害するのに有効である活性物質の量を含有する経腸および非経腸的医薬組成物、例えば、単位用量形態の組成物および薬学的に許容し得る担体を含む組成物などに処方されうる。
【0036】
下記実施例は、本発明および本発明の合成に含まれる代表的な化合物を示すものである。しかし、説明のみを意図するものであることを明確に理解されるべきである。
【0037】
実施例:
(2R,3S,4S,5S,7S,8Z,10S,11S,12S,13Z,16S,17S,18S,19S,20S,21Z)-19-[(アミノカルボニル)オキシ]-3,5,7,11,17-ペンタヒドロキシ-2,4,10,12,14,16,18,20-オクタメチル-8,13,21,23-テトラコサテトラエン酸ナトリウム塩の合成
【0038】
丸底フラスコ(25mL)を、マグネティック・スターラーおよび隔壁(septum)と取り付け、窒素雰囲気下で維持する。フラスコに、6-[(2S,3Z,5S,6S,7S,8Z,11S,12R,13S,14S,15S,16Z)-14-[(アミノカルボニル)オキシ]-2,6,12-トリヒドロキシ-5,7,9,11,13,15-ヘキサメチル-3,8,16,18-ノナデカテトラエニル]テトラヒドロ-4-ヒドロキシ-3,5-ジメチル-(3R,4S,5R,6S)-2H-ピラン-2-オン[Chemical Abstracts number: 127943-53-7](95mg)(0.16mmol)およびTHF(6mL)を入れる。固体を攪拌し、溶解した後、フラスコを、氷浴中で冷却する。0.10M NaOH(0.16mmol)(1.6mL)を、約25分かけてシリンジで添加する。混合物を室温に温めた後、TLCにより反応が完了したことがわかる。TLC条件:溶出、100%EtOAc;可視化、Vanillan/H2SO4/EtOH+加熱; Rf=0.5.)。混合物を、t-BuOMe(30mL)と水(30mL)の層間に分配する。該層を分離し、生成物を含有する水層を、別のt-BuOMeの30mLで洗浄する。水層を濾過し、溶媒を蒸発させて、白色残留物を得る。該残留物を、水(約30mL)を加えて溶液とし、凍結乾燥して、所望の生成物を白色固体として得る。
【0039】
1H NMR(300MHz, D2O) δ 6.75 (1H, dd, J = 16.8, 11.0 Hz), 6.22 (1H, t, J = 11.2, Hz), 5.65 (1H, t, J = 9.4 Hz), 5.51 (2H, m), 5.38 (1H, d, J = 16.8 Hz), 5.29 (1H, d, J = 10.1 Hz), 5.02 (1H, d, J = 10.1 Hz), 4.75 (1H, dd, J = 10.3, 2.2 Hz), 4.53 (1H, t, J = 9.0 Hz), 4.11 (1H, q, J= 4.9 Hz), 3.82 (1H, q, J = 4.5 Hz), 3.34-3.23 (2H, m), 3.16 (1H, m), 2.71 (1H, m), 2.51 (1H, m), 2.32 (1H, m), 1.94-1.72 (4H, m), 1.71-1.55 (5H, m), 1.32 (1H, m), 1.11 (3H, d, J = 6.7 Hz), 1.07 (3H, d, J = 6.7 Hz), 1.02 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.97 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.88 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.87 (3H, d, J = 6.7 Hz), 0.80 (3H, d, J = 4.5 Hz)。
Claims (12)
- 式Iにおいて、Rが、Li+、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+または式II、IIIおよびIV(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−8)アルキル、ヒドロキシ(C2−6)アルキルまたはベンジルであり;nは1−3である)から選択される窒素含有環である、請求項1記載の化合物。
- 式Iにおいて、Rが、Na+、K+、1/2Ca++、R1R2R3R4N+、または式IIおよびIII(式中、R1、R2、R3およびR4は、各々独立して、水素、(C1−6)アルキル、ヒドロキシ(C2−4)アルキルまたはベンジルであり;nは1または2である)から選択される窒素含有環である、請求項2記載の化合物。
- (2R,3S,4S,5S,7S,8Z,10S,11S,12S,13Z,16S,17S,18S,19S,20S,21Z)-19-[(アミノカルボニル)オキシ]-3,5,7,11,17-ペンタヒドロキシ-2,4,10,12,14,16,18,20-オクタメチル-8,13,21,23-テトラコサテトラエン酸ナトリウム塩である、請求項1記載の化合物。
- 薬学的に許容し得る担体または稀釈剤、および治療的有効量の、請求項1〜4のいずれかに記載の化合物を含む医薬組成物。
- 薬学的担体または稀釈剤、および治療的有効量の(2R,3S,4S,5S,7S,8Z,10S,11S,12S,13Z,16S,17S,18S,19S,20S,21Z)-19-[(アミノカルボニル)オキシ]-3,5,7,11,17-ペンタヒドロキシ-2,4,10,12,14,16,18,20-オクタメチル-8,13,21,23-テトラコサテトラエン酸ナトリウム塩を含む、請求項6記載の医薬組成物。
- 治療的有効量の請求項1〜5のいずれかに記載の化合物を、腫瘍の処置を必要とする哺乳動物に投与することを含む、腫瘍を処置する方法。
- ヒトまたは動物の体の治療的処置に使用するための、請求項1〜5のいずれかに記載の式Iの化合物。
- 腫瘍の化学療法で使用するための医薬組成物の製造における、請求項1〜5のいずれかに記載の式Iの化合物の使用。
- 該溶媒がエーテルであって、加水分解が0℃および20℃の間の温度で行われる、請求項11に記載の方法。
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