JP2007230958A

JP2007230958A - 低酸素性細胞放射線増感剤における放射線増感能の増強剤

Info

Publication number: JP2007230958A
Application number: JP2006057051A
Authority: JP
Inventors: Akiko Miyamae; 亜紀子宮前; Koji Yokoyama; 浩治横山
Original assignee: Pola Chemical Industries Inc
Current assignee: Pola Chemical Industries Inc
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】化学式１に表される、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを放射線増感剤として用いた、低酸素性癌細胞の放射線療法において、再発、転移を抑制しその効果を更に高めるために、治療後の生存ガン細胞をより少なくする手段を提供する。
【解決手段】植物性アルカロイド、代謝拮抗剤又はカルボプラチンのうち一種又は二種以上を放射線増感剤の増強剤として使用する。
【化１】

化学式１
【選択図】なし

Description

本発明は、低酸素性細胞放射線増感剤において、その放射線増感能を増強する技術に関する。

２−ニトロイミダゾール誘導体は、癌放射線療法において、放射線抵抗性を有する、低酸素性の癌細胞の、放射線感受性を高め、放射線療法の効果を高める有用な薬剤であることが既に知られている。この様な２−ニトロイミダゾール誘導体の内でも、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールは、親水性が高く、神経細胞への移行性が殆ど存しないため、中枢毒性のない放射線増感剤として現在臨床試験中である。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）又、かかる物質においては、この様な低酸素性細胞に対する放射線増感効果以外にも、核酸水酸化物消去作用（例えば、特許文献４を参照）、アポトーシス・シグナル保持作用（例えば、特許文献５を参照）などが存し、癌治療においては有用な薬剤であると言える。

かかる１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを低酸素性癌細胞に対する放射線増感剤として用いる場合、前記放射線の線源としては、通常用いられるＸ線に加えて、コバルトの放射性同位体を線源とするγ線、電子線を直線型加速装置で加速した粒子線や、サイクロトロンなどより取り出されるα線などの重粒子線等が使用されており、癌治療効果としては重粒子線、粒子線、ガンマ線及びX線の順であるが、装置の規模もこの順で非常に大型化するため、治療用に汎用されているのはＸ線であり、大規模な病院でのみ直線加速型の粒子線が使用されている。この為、通常でも放射線に対する感受性の低い腺ガン、特に肺ガンの腺ガンなどにおいては、前記放射線増感剤を使用しても、良好な治療効果を得るには、照射回数を大幅に増やさなければならない状況が存しているし、加えて、転移の問題については対策が存しないと言える。転移という点について言及するならば、放射線感受性が良好であるとされている扁平上皮ガンにおいても、初回治療効果は確かに著しいものの、従来の放射線治療では再発、転移の可能性が高く残っており、この様な再発後転移した癌の処置は非常に困難であると言われている。即ち、癌放射線療法では、再発或いは転移といった点について、更なる治療効果の向上手段の開発が望まれていたと言える。言い換えれば、如何に生存ガン細胞を少なくするかが、治療の予後に大きく関わっていると言える。

一方、イリノテカンはカンプト注（商品名）として、ゲムシタビンはジェムザール（商品名）として、カルボプラチンはカルボメルク（商品名）として、エトポシドはラステット（商品名）として、タキサン系抗ガン剤としては、パクリタキセル及びドセタキセルが知られており、前記パクリタキセルはタキソール（商品名）として、前記ドセタキセルはタキソテール（商品名）として上市されており、抗腫瘍剤として既に販売されている（例えば、特許文献６参照）。一方、IL-6と抗腫瘍活性物質（パクリタキセル、イリノテカン等の植物性アルカロイド等）との組み合わせによる腫瘍細胞障害作用の増強が知られている（例えば、特許文献７参照）。また、癌の予防、治療等ためにJNK阻害剤の投与と化学療法剤（パクリタキセル、イリノテカン等）との組合せが開示されている（例えば、特許文献８参照）。さらに、がん又は腫瘍組織を化学増感する手段として、化学療法と放射線療法及び、オリゴヌクレオチドを含有するカチオン性リポソーム製剤の使用の組合せについては開示されている（例えば、特許文献９参照）。また、イソクマリン誘導体と電離放射線及び化学療法剤（パクリタキセル等）を組合せることを特徴とする腫瘍細胞の増殖を阻害する方法について開示されている（例えば、特許文献１０参照）。また、標的細胞特異的アデノウイルスと化学療法（イリノテカン、カルボプラチン、エトポシド等）および放射線療法の組み合わせによる新生物（癌）の治療法が開示されている（例えば、特許文献１１参照）。しかしながら、パクリタキセル、イリノテカン又はエトポシド等の植物性アルカロイド、並びにゲムシタビン等の代謝拮抗剤、並びにカルボプラチンと１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールとを併用して、放射線治療において使用することも、この様な併用により放射線治療を著しく高め、放射線抵抗性の存する肺ガンのＸ線による治療においても、その有効性が高められることは全く知られていなかったし、その様な効果が存するという想像すらされていなかった。

特開平３−２２３２５８号公報ＷＯ１９９４／０１４７７８特開２００３−３２１４５９号公報特開２００５−２７５１５号公報特開平９−７７６６７号公報特開２０００−１９１５４６号公報特開２０００−１８４８９７号公報特表２００５−５３３７４８号公報特表２００５−５１７７２１号公報特表２００４−５２１９２９号公報特表２００３−５３２６３８号公報

本発明は、この様な状況下為されたものであり、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを放射線増感剤として用いた、低酸素性癌細胞の放射線療法において、再発、転移を抑制しその効果を更に高めるために、治療後の生存ガン細胞をより少なくする手段を提供することを課題とする。

この様な状況に鑑みて、本発明者らは、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールの放射線増感剤としての作用を更に高める手段を求めて、鋭意研究努力を重ねた結果、パクリタキセル、イリノテカン又はエトポシド等の植物性アルカロイド、並びにゲムシタビン等の代謝拮抗剤、並びにカルボプラチンにその様な作用が存することを見出し、発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下に示すとおりである。

（１）植物性アルカロイド、代謝拮抗剤又はカルボプラチンのうち一種又は二種以上からなる、次の化学式１に構造を示す１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールの癌に対する放射線増感能の増強剤。

化学式１
（２）前記植物性アルカロイドが、タキサン系抗ガン剤、イリノテカン又はエトポシドであることを特徴とする、（１）に記載の放射線増感能の増強剤。
（３）前記代謝拮抗剤が、ゲムシタビンであることを特徴とする、（１）に記載の放射線増感能の増強剤。
（４）前記１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールが、光学活性体乃至はラセミ体であることを特徴とする、（１）〜（３）に記載の放射線増感能の増強剤。
（５）前記１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを癌に対する放射線増感剤として使用する条件において、放射線が、Ｘ線又はγ線であることを特徴とする、（１）〜（４）何れか１項に記載の放射線増感能の増強剤。
（６）治療すべき癌が扁平上皮ガンであることを特徴とする、（１）〜（５）何れか１項に記載の放射線増感能の増強剤。

本発明によれば、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを放射線増感剤として用いた、低酸素性癌細胞の放射線療法において、再発、転移を抑制し、その効果を更に高める手段を提供することができる。

（１）本発明の放射線増感能の増強剤
本発明の放射線増感能の増強剤は、パクリタキセルやドセタキセルなどのタキサン系抗ガン剤、イリノテカン又はエトポシド等の植物性アルカロイド、並びにゲムシタビン等の代謝拮抗剤、並びにカルボプラチンからなり、癌放射線治療において、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールの放射線増感剤としての作用を更に高める作用を有することを特徴とする。放射線増感剤としての作用を高める作用としては、治療期間を短縮する効果、治療しきれない癌を治療出来るようにする効果、癌の再発を抑制する効果、再発後の転移を抑制する効果などが挙げられ、中でも、放射線治療後に時としておこる、癌の再発を抑制する作用が好ましく例示できる。本発明でいう抗がん剤とは、植物性アルカロイド、代謝拮抗剤及びカルボプラチンが例示でき、好ましくはパクリタキセル、イリノテカン、ゲムシタビン、カルボプラチン、エトポシドが例示できる。特に、エトポシドが特に好適に例示できる。かかる成分の用量は、これらの薬剤を癌治療の目的で臨床において、この薬剤単独で使用する用量に対して、同量乃至はその８割程度が好ましい。その投与は、放射線治療に先立って、数日、具体的には２乃至３日〜３０分前に行っても良いし、照射後３０分〜数日、具体的には２乃至３日に後処理として行っても良い。より好ましい形態は、放射線照射前１時間から３０分に投与する形態である。この時、後記に示す放射線増感剤の投与と重ならないようにすることが好ましい。これは、放射線増感剤と本発明の放射線増感剤の増強剤を同時に投与した場合に、時として、お互いの副作用を増強する場合が存するためである。この様に、放射線増感剤と投与のタイミングをずらす場合には、先に本発明の放射線増感剤の増強剤を投与し、しかる後に放射線増感剤を投与することが好ましい。この様な順にした方が癌を抑制する作用に優れるためである。これらは、併用する場合に於いては、単独使用時の用量乃至はその用量の８割の用量で用いることが好ましい。この様な本発明の放射線増感剤の増強剤は、製剤化のための任意成分とともに、常法に従って、散剤、顆粒剤、錠剤、座剤、注射剤に加工することが出来る。前記任意成分としては、乳化剤、可溶化剤、分散剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、被覆剤、糖衣剤、矯味矯臭剤、安定剤などが好ましく例示できる。

（２）本発明の放射線増感剤の増強剤が増強すべき放射線増感剤
本発明の放射線増感剤の増強剤は、前記化学式１の構造を有する放射線増感剤の低酸素性癌細胞放射線増感効果を増強し、放射線治療後の再発を抑制する。前記化学式１の構造の化合物は不斉炭素を２個有しており、その立体異性体はＳＳ体、ＲＳ体、ＳＲ体、ＲＲ体の４種が存在するがこれらの何れの作用も、本発明の増強剤は増強することが出来る。勿論、光学活性体の効果を増強することも出来るし、ラセミ体のような等量混合物の効果を増強することも出来る。特に好ましいものは、ＳＲ体とＲＳ体であり、これは、臨床試験において、実際に有効性が確かめられているためである。かかる化合物は、特許文献１或いは特許文献２に記載された方法に従って製造することが出来、例えば、２−ニトロ−１−トリメチルシリルイミダゾールと２−アセトキシメトキシ−１，３，４−トリアセトキシブタンとをルイス酸の存在下縮合させ、しかる後に、ナトリウムメトキシドなどを反応させて脱アセチル化することにより、製造することが出来る。この時、２−アセトキシメトキシ−１，３，４−トリアセトキシブタンの立体特性が、最終生成物の１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールにも反映される。かかる放射線増感剤は、放射線増感効果を有しながら、中枢への配向が制限されており、神経毒性を極めて誘起しにくい放射線増感剤であり、これは非環状糖部分の水溶性による。しかしながら、この様な構造のために代謝により、速やかに腫瘍部位から排出されてしまうことを意味し、その投与は放射線照射３０分前〜直前に行うことが好ましい。その用量も成人１人あたり、１〜５ｇを照射前に投与することが好ましい。又、この様な放射線増感剤と放射線増感剤の増強剤を用いて治療するにあたり、対象として好ましい癌腫は、照射技術差などにより、治療効果に大きな差が現れる肺ガンであり、中でも扁平上皮癌、特に扁平上皮癌が好ましく例示できる。これらの癌において、本発明の放射線増感剤の増強剤を使用することにより、照射技術差による治療効果の差を小さくすることができ、施設間格差を小さくすることができる。また、この様な癌腫においては放射線抵抗性或いは転移による再発と、再発可能性が著しいが、放射線増感剤と併せて本発明の増強剤を使用し、放射線治療を行うことにより、この様な転移による再発を防ぐこともできる。勿論、他の肺癌の癌腫、或いは、扁平上皮癌で肺癌に属さないものにも、本発明の増強剤は放射線増感剤の増強効果を発揮するので、放射線増感剤を用いた放射線治療を行う限りにおいては、この様な癌にも同様に適用することができる。放射線療法に於ける、化学式１の構造の放射線増感剤と、本発明の放射線増感剤の増強剤の併用により、かかる放射線抵抗性と再発可能性を低下せしめることが出来る。

以下に、実施例を挙げて本発明について更に詳細に説明を加えるが、本発明がかかる実施例にのみに限定されるものではない。

以下に示す方法に従って、本発明の放射線増感剤の増強剤である、イリノテカン、ゲムシタビン、カルボプラチン、エトポシド、パクリタキセルについて、in vitroでその増強効果を確かめた。即ち、ガラスシャーレに細胞（RERF-LC-AI細胞（ヒト肺癌由来細胞・扁平上皮癌））を9×103cells/well播種して一晩培養した。細胞がシャーレに接着した事を確認後、化学療法剤（イリノテカン、ゲムシタビン、カルボプラチン、エトポシド、パクリタキセル）を０．０４〜１０μｍｏｌ／Ｌ存在下又は非存在下にて、２時間接触処理した。その際に95%N2+5%CO2ガスにて低酸素にしておく。併せて１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾール（PR-３５０）３ｍｍｏｌ／Ｌを添加又は添加せず、低酸素のままで、放射線を照射した。血清不含培地で細胞を洗浄後、更に約９６時間培養する。培養後はＭＴＴassayにて細胞増殖能を確認した。結果を図１〜図５に表す。これにより、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾール（PR-350）単独の場合に比べて、１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾール（PR-350）に化学療法剤をさらに加えた場合の方が、細胞増殖率が減少しており、本発明の放射線増感剤の増強剤の効果が確認された。特に、エトポシドにおいて顕著な放射線増感剤の増強剤の効果が確認された。

図１においては、放射線増感剤のみを用いた放射線治療に比して、増強剤を併用させた場合、生存細胞数は薬１／２になっており、イリノテカンを抗ガン剤として用い、放射線治療を行った場合に比しても３／４になっている。肺癌治療における５年生存率が約５０％であることから、推算すると、この様な治療を行うことにより、５年生存率が７０〜７５％に向上するものと思われ、本願発明の効果の顕著性がわかる。

図２においても、図１同様に増強剤の使用に２０〜３０％治療効果が増強していることがわかる。

図３においても、図１同様に増強剤の使用に２０〜３０％治療効果が増強していることがわかる。

図４においても、図１同様に増強剤の使用に４０〜６０％治療効果が増強していることがわかる。

図５においても、図１同様に増強剤の使用に２０〜５０％治療効果が増強していることがわかる。

本発明は、癌放射線治療の向上に利用できる。

化学療法剤がイリノテカンである場合の実施例１の細胞増殖率を表す図である。化学療法剤がゲムシタビンである場合の実施例１の細胞増殖率を表す図である。化学療法剤がパクリタキセルである場合の実施例１の細胞増殖率を表す図である。化学療法剤がエトポシドである場合の実施例１の細胞増殖率を表す図である。化学療法剤がカルボプラチンである場合の実施例１の細胞増殖率を表す図である。

Claims

植物性アルカロイド、代謝拮抗剤又はカルボプラチンのうち一種又は二種以上からなる、次の化学式１に構造を示す１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールの癌に対する放射線増感能の増強剤。

化学式１
前記植物性アルカロイドが、タキサン系抗ガン剤、イリノテカン又はエトポシドであることを特徴とする、請求項１に記載の放射線増感能の増強剤。
前記代謝拮抗剤が、ゲムシタビンであることを特徴とする、請求項１に記載の放射線増感能の増強剤。
前記１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールが、光学活性体乃至はラセミ体であることを特徴とする、請求項１〜３に記載の放射線増感能の増強剤。
前記１−（１−ヒドロキシメチル−２，３−ジヒドロキシプロピル）オキシメチル−２−ニトロイミダゾールを癌に対する放射線増感剤として使用する条件において、放射線が、Ｘ線又はγ線であることを特徴とする、請求項１〜４何れか１項に記載の放射線増感能の増強剤。
治療すべき癌が扁平上皮ガンであることを特徴とする、請求項１〜５何れか１項に記載の放射線増感能の増強剤。