JP2008502585A - 癌を治療するための化合物および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、インスリン様成長因子−１受容体（ＩＧＦ−１受容体）アゴニストおよび抗癌化学療法剤を投与することを含む癌治療の方法を提供する。また、抗癌化学療法剤にカップリングされたＩＧＦ−１受容体リガンドを含む癌治療のための化合物をも提供する。また、抗癌化学療法剤にカップリングされたインスリン受容体リガンドを含む癌治療のための化合物をも提供する。

Description

（優先権）
本出願は、２００３年１０月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／５１３，０４８号、「Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｔｒｅａｔｉｎｇ Ｃａｎｃｅｒ」に対する優先権を主張する。

現在、米国だけで１３０万人の人々が毎年癌と診断され、５００，０００人を超える人々が死亡する。癌治療のタイプの大半には化学療法が含まれる。化学療法薬剤は全身投与され、身体の全ての細胞、癌細胞だけではなく特に分裂している細胞を攻撃する。このため、化学療法薬剤による副作用はしばしば深刻である。これらは、白血球細胞の枯渇による、貧血、嘔吐、毛髪喪失、および好中球減少症を含めた免疫抑制を含む。該副作用は、投与することができる化学療法剤の用量を、しばしば制限している。

癌細胞は偏性解糖性である。すなわち、それらはエネルギーを必要とするためにグルコースを消費しなければならず、それらはそれを嫌気的に消費し、これは好気性呼吸の場合よりも、エネルギーの発生が小さい。その結果、癌細胞が多量のグルコースを消費しなければならない。おそらくは、グルコース獲得を助けるためには、多くのタイプの癌からの癌細胞は、正常な細胞よりも多くのインスリン受容体を有することが観察されている（アイラ、エス、ジー等（Ａｙｒｅ，Ｓ．Ｇ．，ｅｔ ａｌ．，）２０００年「Ｍｅｄｉｃａｌ Ｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓ」 ５５：３３０、アビータ、ジェー、エフ等（Ａｂｉｔａ，Ｊ．Ｆ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８４年「Ｌｅｕｋｅｍｉａ Ｒｅｓ．」８：２１３）。近年、癌細胞のインスリン受容体を利用しようと試みるインスリン増強療法（ＩＰＴ）と称する癌治療方法が合衆国で導入された（アイラ、エス、ジー等（Ａｙｒｅ，Ｓ．Ｇ．，ｅｔ ａｌ．，）２０００年「Ｍｅｄｉｃａｌ Ｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓ」 ５５：３３０）。該方法は、化学療法薬剤の投与から短時間の後に、癌患者にインスリンを投与することを含む。化学療法薬剤をより低用量で用いることで、副作用を低下させることができる。インスリンは、幾分、癌細胞に対する化学療法剤の効果を高め、より低用量での使用を可能とすると主張されている。

イン・ビトロデータは、メトトレキセートをインスリンと共に組織培養中の乳癌細胞に投与すると、メトトレキセートを単独で投与する場合よりも１０⁴低いメトトレキセート濃度で同一のパーセンテージの細胞殺傷が達成されることを示すと報告されている（アラバスター、オー等（Ａｌａｂａｓｔｅｒ，Ｏ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８１年「Ｅｕｒ Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ Ｃｌｉｎ．Ｏｎｃｏｌ．」１７：１２２３）。メトトレキセートは、テトラヒドロ葉酸塩を枯渇に導く葉酸アナログである。これはチミジンおよびプリンの合成に干渉し、よって、ＤＮＡ合成に干渉する。

インスリンは化学療法剤の摂取を大いには刺激しない。１つの研究は、細胞をインスリンと共にインキュベートした場合に、ＭＤＡ−ＭＢ−２３１乳癌細胞によるエリプチシンの摂取をたかだか２倍にしか刺激しない（オスター、ジェー、ビー等（Ｏｓｔｅｒ，Ｊ．Ｂ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８１年「Ｅｕｒ Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ Ｃｌｉｎ．Ｏｎｃｏｌ．」１７：１０９７）。もう１つの研究は、細胞をインスリンと共にインキュベートした場合に、乳癌細胞によるメトトレキセートの摂取の５０％刺激を示した(シルスキー、アール、エル等（Ｓｈｉｌｓｋｙ，Ｒ．Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８１年「Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．」３０：１５３７)。このため、メトトレキセート細胞傷害性のインスリン増強についてのメカニズムは、第一に、増強された摂取以外の因子によるものでなければならない。

同一組織タイプの正常な細胞における場合よりも、癌細胞で多数、しばしば見いだされるもう１つの受容体はインスリンタイプの成長因子−１受容体（ＩＧＦ−１受容体またはＩＧＦ−ＩＲ）である。ＩＧＦ−１は、プロインスリンと４０％の同一性を示す７０アミノ酸残基のペプチドである（ダウデー、ダブリュー、エイチ等（Ｄａｕｇｈａｄａｙ，Ｗ．Ｈ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８９年「Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ Ｒｅｖｓ．」１０：６８）。インスリンおよびＩＧＦ−１は各他の受容体と幾分かの交差反応を示す（スース、エム、エー等（Ｓｏｏｓ，Ｍ．Ａ．，ｅｔ ａｌ．，）１９９３年「Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．」２９０：４１９）。ＩＧＦ−１は肝臓によって循環器系に分泌され、多くの細胞型の成長を刺激する。ＩＧＦ−１は、オートクリンおよびパラクリンの作用に関して、多くの癌を含めた身体全体の多くの細胞型によっても生産される。ＩＧＦ−１生産は、成長因子によって刺激される（ステュアート、シー、エイチ等（Ｓｔｅｗａｒｔ，Ｃ．Ｈ．，ｅｔ ａｌ．，）１９９６年「Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｒｅｖｓ．」７６：１００５、ヤカール、エス等（Ｙａｋａｒ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，）２００２年「Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ」 １９：２３９）。

例えば、用いる化学療法剤の用量を減少させることによって、化学療法の効果を高め、および／または化学療法の副作用を低下させる新しい方法が求められている。また、新しい抗癌化学療法剤が必要とされる。好ましくは、該新しい薬剤は副作用がより少なく、および／または現在使用される薬剤よりも癌細胞の殺傷においてより有効であろう。

（概要）
インスリンは、イン・ビトロにおいて、乳癌細胞に対する１つの化学療法剤の効果を高め、より低濃度でのメトトレキセートによる該細胞の殺傷を可能とすることが示されている。この作用は、インスリン受容体を有する癌細胞に依存するものと推測される。最も考えられることは、殺傷力を高めるのは、インスリンが細胞の分裂を刺激するため、またメトトレキセートは、他の多くの化学療法剤のように、非分裂細胞よりも分裂細胞に対してより高い毒性を示すためである。例えば、急速に成長する腫瘍はゆっくりと成長する腫瘍よりも化学療法に対してより感受性であることが知られている（シャックニー、エス、イー等（Ｓｈａｃｋｎｅｙ，Ｓ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，）１９７８年「Ａｎｎ．Ｉｎｔｅｒｎ．Ｍｅｄ．」８９：１０７）。しかしながら、インスリンおよびメトトレキセートは個別に投与されており、癌細胞がメトトレキセートの摂取を増加させることに対して、インスリンは、ほとんど効果を示していなかった。 化学療法剤をインスリンまたはインスリン受容体リガンドに物理的にカップリングさせることによって、癌細胞による化学療法剤の摂取は増加する。カップリングされた化合物は細胞表面のインスリン受容体に結合し、かくして、化学療法剤を細胞表面に維持し、ここでは、化学療法剤の摂取は、インスリンにカップリングされていない化学療法剤の摂取に比べて大幅に増加する。コンジュゲート、およびそれらが結合する受容体は受容体介在性エンドサイトーシスによって細胞に効果的に取り込まれる（シュレジンガー、ジェイ等（Ｓｃｈｌｅｓｓｉｎｇｅｒ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，）１９７８年「Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ‘ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ」 ７５：２６５９、ピルチ、ピー、エフ等（Ｐｉｌｃｈ，Ｐ．Ｆ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８３年「Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．」９３：１３３、ポザンスキー、エム、ジェイ等（Ｐｏｚａｎｓｋｙ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８４年「Ｓｃｉｅｎｃｅ」 ２２３：１３０４）。化学療法剤はまた内在化され、癌細胞に対して効果的となろう。これは、メトトレキセート−アルブミンコンジュゲートが、マウスに移植された癌を治療する場合において、非結合メトトレキセートよりも効果的であることを示すことで証明される（ブーア、エル等（Ｂｕｒｅｓ，Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８８年「Ｎｅｏｐｌａｓｍａ」 ３５：３２９）。癌細胞への増強された摂取のため、化学療法剤にカップリングしたインスリンを含有する化合物は、当該非結合剤をインスリンと共に投与した場合でさえ、非結合化学療法剤よりも、より効果的に癌細胞を殺す。

しかしながら、カップリングされた化学療法剤の正常な細胞への摂取は、同じようには増加しない。なぜならば、正常な細胞は新形成細胞よりもより少ないインスリン受容体を有するからである。これにより、コンジュゲートは癌細胞に対して良好な選択性を与える。

また、インスリンと化学療法剤のコンジュゲートは、癌細胞を分裂するよう刺激し、かくして、それらを、分裂する細胞を標的とする化学療法剤に対してより感受性にする利点も有する。

また、ＩＧＦ−１受容体は、大半の癌細胞において過剰発現される。さらに、ＩＧＦ−１はインスリンの場合よりも、大規模に癌細胞を分裂するよう刺激する（スチュアート、シー、エイチ等（Ｓｔｅｗａｒｔ Ｃ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，）１９９６年「Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｒｅｖｓ．」７６：１５５０、ヤカール、エス等（Ｙａｋａｒ Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，）２００２年「Ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ」 １９：２３９）。また、ＩＧＦ−１およびインスリンは、それぞれの受容体とある程度の交差反応を示す。化学療法薬剤は一般には分裂する細胞に対して作用するため、癌細胞を分裂せしめる刺激は、癌細胞を化学療法剤に対してより感受性とさせる。

かくして、化学療法剤とＩＧＦ−１との併用は、癌細胞を分裂するよう刺激し、かくして、それらを分裂する細胞を殺す化学療法剤に対してより感受性とすることによって、化学療法剤の効果を高める。さらに、インスリンのように、ＩＧＦ−１を化学療法剤にカップリングさせ、通常はＩＧＦ−１受容体がより少数である正常細胞への摂取に対しては、作用をより小さく抑えつつ、化学療法剤の癌細胞への摂取を増加させることができる。

従って、本発明は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含み、ここで、該化学療法剤はメトトレキセートではない、癌を治療するための化合物を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物を含み、該化学療法剤はメトトレキセートではない医薬組成物を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物を投与することを含み、ここで、該化合物は哺乳動物において癌の成長を抑制する、哺乳動物において癌を治療する方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物と癌細胞とを接触させることを含み、ここで、該化合物は癌細胞の成長を阻害し、ここで、該化学療法剤はメトトレキセートではない、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン受容体リガンドに結合された化学療法剤を含有する化合物を癌細胞と接触させ、次いで、該化合物が癌細胞の成長を阻害するか否かを判断することを含み、ここで、該化学療法剤がメトトレキセートではない、化合物の抗癌作用に関してスクリーニングを行う方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない、癌を治療するための化合物を提供する。好ましくは、該リガンドは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの結合親和性よりも高い結合親和性を示す。好ましくは、ＩＧＦ−１受容体リガンドは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリン受容体に対する場合よりも、より高い結合親和性を示す。

本発明のもう１つの実施形態は、インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物を含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体リガンドがインスリンではない医薬組成物を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、ＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物を投与することを含み、ここで、該化合物は哺乳動物において癌の成長を阻害し、ここで、該ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない、哺乳動物において癌を治療する方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、ＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物と癌細胞とを接触させることを含み、ここで、該化合物は癌細胞の成長を阻害し、ここで、ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、ＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物と癌細胞とを接触させ、次いで、化合物が癌細胞の成長を阻害するか否かを判断することを含み、ここで、該ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない、化合物の抗癌作用に関してスクリーニングを行う方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを哺乳動物に投与することを含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではない、哺乳動物において癌を治療する方法を提供する。

本発明のもう１つの実施形態は、抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストと細胞を接触させることを含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではなく、ここで、抗癌化学療法剤はドキソルビシンではない、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。

（詳細な記載）
（定義）
用語「抗癌化学療法剤」とは、酵素ではなく、非癌性細胞に対する作用を抑えつつ、癌細胞を殺し、または癌細胞の成長を阻害する合成、生物学的、または半合成化合物をいう。

用語「癌を治療する」とは、例えば、転移を予防し、癌の成長を阻害し、癌の成長を停止させ、または癌細胞を殺すことを含む。

特定の受容体に対するリガンドの、用語「結合親和性」とは、結合定数Ｋ_A（解離定数Ｋ_Dの逆数）、または実験的に決定されたその近似値をいう。

用語「代謝拮抗物質」とは、自然発生的な物質に対する構造的類似性を保有し、阻害剤または基質として酵素と相互作用し、細胞プロセスに干渉する抗癌化学療法剤をいう。その例はメトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、フルダラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、シタラビン、アザシチジン、クラドリビンおよびペントスタチンを含む。

用語「アゴニスト」とは、それが受容体に結合すると、受容体に対する天然リガンド（すなわち、インスリン受容体に対してはインスリン、またはＩＧＦ−１受容体に対してはＩＧＦ−１）の結合によって引き起こされる正常な生化学的および生理学的事象を活性化するインスリン受容体またはＩＧＦ−１受容体に対するリガンドをいう。ある具体的な実施形態において、アゴニストは天然リガンドの生物学的活性の少なくとも２０％、少なくとも３０％、または少なくとも５０％を示す。インスリン受容体リガンドの活性は、例えば、血糖低下作用を測定することによって測定できる（ポズナンスキー、エム、ジェー等（Ｐｏｚｎａｎｓｋｙ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８４年「Ｓｃｉｅｎｃｅ」 ２２３：１３０４）。インスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１−受容体リガンドの活性は、サチアマーシー、ケー等（Ｓａｔｙａｍａｒｔｈｙ，Ｋ．，ｅｔ ａｌ．，）２００１年「Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．」６１：７３１８に記載されているように、リガンド結合に応答する受容体の自己リン酸化の程度を測定することによってイン・ビトロで測定することができる。ＭＡＰキナーゼのリン酸化をＩＧＦ−１受容体に関して測定することもできる（サチアマーシー、ケー等（Ｓａｔｙａｍａｒｔｈｙ，Ｋ．，ｅｔ ａｌ．，）２００１年「Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．」６１：７３１８）。

用語「アンタゴニスト」とは、それが受容体に結合する場合、刺激活性をほとんどまたは全く有さず、受容体に対する天然リガンドの結合と競合し、またはそれを阻害するリガンドをいう。ある具体的な実施形態において、アンタゴニストは、天然リガンド（インスリン受容体の場合はインスリン、またＩＧＦ−１受容体の場合はＩＧＦ−１）の活性の２０％未満、１０％未満、または５％未満を示す。

本明細書中で用いる「含有する」は開かれており、すなわち、それは他の名を付されていないエレメントを含むことを可能とし、「を含む」と同じ意味を示す。

（説明）
本発明は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む、癌を治療するためのコンジュゲート化合物を提供する。ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤はメトトレキセートではない。

ある具体的な実施形態において、インスリン受容体リガンドはインスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２を含むか、或いはそれら自身である。例えば、インスリン受容体リガンドはインスリン、ＩＧＦ−１、またはＩＧＦ−２のモノマー、あるいはインスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２モノマーのポリマーであり得る。他のある具体的な実施形態において、インスリン受容体リガンドは抗体、例えば、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であり、またはそれを含む。

ある具体的な実施形態において、インスリン受容体リガンドはＩＧＦ−１ではない。

好ましくは、インスリン受容体リガンドは、インスリン受容体に対し、ＩＧＦ−１の場合よりも、より高い結合親和性を示す。好ましくは、インスリン受容体リガンドは、それがＩＧＦ−１受容体に対する場合よりも、インスリン受容体に対して、より高い結合親和性を示す。

インスリン受容体リガンドはインスリン受容体アゴニストまたはインスリン受容体アンタゴニストであり得る。アゴニストは、細胞を分裂するように刺激し、それにより細胞を化学療法剤に対してより感受性とする利点を有する。しかしながら、アンタゴニストも有利であり得る。ＩＧＦ−１受容体の不活化は、アポトーシスを促進することが示されている。インスリン受容体の不活化は同一の効果を有すると考えられている。

インスリン受容体の天然アゴニストの例には、インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２がある。インスリン受容体に対するアンタゴニストおよびアゴニストペプチドを同定する方法は公開されている米国特許出願第２００４／００２３８８７号に開示されている。アンタゴニストおよびアゴニストのいくつかの例も開示されている。

いずれの適当な抗癌化学療法剤も、本発明のコンジュゲートで、および該薬剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを投与することによって癌を治療し、または癌細胞の成長を阻害する方法として用いることができる。例えば、ある具体的な実施形態において、化学療法剤はメクロレタミン、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、チオテパ、ヘキサメチルメラミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド、テニポシド、パクリタキセル、ドセタキセル、ダウノルビシン、イダルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、ミトキサントロン、フルオロウラシル、フロクスウリジン、フルダラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、シタラビン、アザシチジン、クラドリビン、ペントスタチン、シスプラチン、カルボプラチン、ミトタン、プロカルバジンまたはアムサクリンである。

他のある具体的な実施形態において、化学療法剤はメクロレタミン、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、チオテパ、ヘキサメチルメラミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド、テニポシド、パクリタキセル、ドセタキセル、ダウノルビシン、イダルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、ミトキサントロン、メトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、フルダラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、シタラビン、アザシチジン、クラドリビン、またはペントスタチンである。

他のある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤はアムサクリン、アザシチジン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、シクロホスファミド、シタラビン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エストラムスチン、エトポシド、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヘキサメチルメラミン、イダルビシン、イホスファミド、イリノテカン、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、メトトレキセート、マイトマイシンＣ、ミトタン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プリカマイシン、プロカルバジン、ラリトレキセト、セムスチン、ストレプトゾシン、テモゾラミド、テニポシド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トリミトレキセート、バルルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデスチン、またはビノレルビンである。

ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤は代謝拮抗物質である。例えば、それはメトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、フルダラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、シタラビン、アザシチジン、クラドリビン、ペントスタチン、ペメトレキセド、ラルチトレキセド、トリメトレキセート、カペシタビンまたはゲムスタビンである。

他のある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤はアルキル化剤、例えば、メクロレタミン、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、チオテパ、ヘキサメチルメラミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、エストラムスチン、ストレプトゾシン、デカルバシン、またはテモゾラミド（temozolamide）である。

ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤は抗生物質、例えば、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、マイトマイシン、ミトキサントロンまたはバルルビシンである。

ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤はドセタキセル、パクリタキセル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン、イリノテカン、トポテカン、エトポシドまたはテニポシドである。

ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤は、他の期におけるよりも、細胞周期のＳ期における細胞に対してより大きな活性を示す。他の実施形態において、該薬剤はＧ２期における細胞に対して、より大きな活性を示す。他の実施形態において、該薬剤はＭ期における細胞に対して、より大きな活性を示す。これらの薬剤は特に適切である。なぜならば、ＩＧＦ−１は細胞のＳ期、Ｇ２期、およびＭ期の割合を増加させることが示されているからである（チフチ、ケー等（Ｃｉｆｔｃｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．，）２００３年「Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ」 ５５：１１３５）。インスリンおよび他のインスリン受容体アゴニストは同一の効果を有すると信じられている。

ある具体的な実施形態において、抗癌化学療法剤は、加水分解性結合、例えば、シッフ塩基またはイミドアミド結合を含む結合によってインスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１受容体リガンドに結合される。他のある具体的な実施形態において、加水分解性結合はアミド、ホスホエステル、スルホエステル、エステル、またはグリコシド結合を含む。

いくつかの実施形態において、抗癌化学療法剤は、直接的な結合、例えば、インスリン受容体リガンドのアミン基と化学療法剤のカルボキシルとの間のアミド結合によって、インスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１受容体リガンドに結合され、その逆も成立する。他の実施形態において、抗癌化学療法剤はリンカー部位によってインスリン受容体リガンドに結合される。

ある具体的な実施形態において、リンカー部位はホスホニルジオキシ、スルホニルジオキシ、糖、デオキシ糖またはペプチドを含む。

インスリン−受容体リガンドがインスリンであるある具体的な実施形態において、化学療法剤はインスリンのアミノ基を介してインスリンに結合される。ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−１であるある具体的な実施形態において、化学療法剤はＩＧＦ−１のアミノ基を介してＩＧＦ−１に結合される。同様に、化学療法剤は、アミノ基の１以上を介してアミノ基を１以上有するいずれかの蛋白質（例えば、ＩＧＦ−２）または非蛋白質リガンドに結合させることができる。

インスリン−受容体リガンドがインスリンであるある具体的な実施形態において、化学療法剤はインスリンのカルボキシル基を介してインスリンに結合される。ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−１であるある具体的な実施形態において、化学療法剤はＩＧＦ−１のカルボキシル基を介してＩＧＦ−１に結合される。同様に、化学療法剤は、カルボキシル基の１以上を介してカルボキシル基を１以上有するいずれかの蛋白質（例えば、ＩＧＦ−２）または非蛋白質リガンドに結合させることができる。

インスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１受容体リガンドが蛋白質（例えば、インスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２）であるある具体的な実施形態において、化学療法剤は該蛋白質のアミノ酸側鎖を介して蛋白質に結合される。アミノ酸側鎖は、例えば、リシン側鎖であり得る。他のある具体的な実施形態において、化学療法剤はアミノ末端アルファ−アミノ基またはカルボキシル末端アルファ−カルボキシル基を介して蛋白質リガンドに結合される。

コンジュゲートのある具体的な実施形態において、インスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１受容体リガンドに対する化学療法剤の比率は、約１：１（例えば、０．５から１．５対１の間）である。他の実施形態において、インスリン受容体リガンドまたはＩＧＦ−１受容体リガンドに対する化学療法剤の比率は２以上である（すなわち、平均して、各リガンド分子はそれにコンジュゲートした２以上の化学療法分子を有する）。

癌を治療する方法のある具体的な実施形態において、哺乳動物はヒトである。他のある具体的な実施形態において哺乳動物はマウス等の実験動物である。

癌を治療する方法のある具体的な実施形態において、癌は肺癌（例えば、小細胞）、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、メラノーマまたは脳腫瘍である。

また、本発明は、インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物と癌細胞とを接触させることを含み、ここで、化合物は癌細胞の成長を阻害する、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。また、本発明は、ＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含有する化合物と癌細胞とを接触させることを含む、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。

癌細胞の成長を阻害する方法のいくつかの実施形態において、コンジュゲート化合物は癌細胞の少なくとも一部を殺す。

癌細胞の成長を阻害する方法のある具体的な実施形態において、接触はイン・ビトロまたはイン・ビボであり得る。

癌細胞の成長を阻害する方法のある具体的な実施形態において、癌細胞は肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、脳腫瘍細胞を含むことができる。

化合物を癌細胞と接触させ、該化合物が癌細胞の成長を阻害するか否かを判断することによってコンジュゲート化合物をスクリーニングする方法において、該接触はイン・ビトロまたはイン・ビボであり得る。

ある具体的な実施形態において、化合物は癌細胞の少なくとも一部を殺す。ある具体的な実施形態において、スクリーニングは、該化合物が癌細胞を殺すか否かを判断することを含む。

本発明は、ＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含み、ここで、該ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない、癌を治療するためのコンジュゲート化合物を提供する。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体リガンドはＩＧＦ−１であるか、またはそれを含有する。他の実施形態において、それはＩＧＦ−２であるか、またはそれを含有する。いくつかの実施形態において、リガンドはＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２を含む。例えば、リガンドはＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２モノマー、またはＩＧＦ−１モノマーまたはＩＧＦ−２モノマーのポリマーであり得る。

好ましくは、ＩＧＦ−１受容体リガンドは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの場合よりも高い結合親和性を示す。さらに、ＩＧＦ−１受容体リガンドは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリン受容体に対する場合よりも高い結合親和性を示す。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体リガンドは抗体、例えば、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であるか、またはそれを含有する。

ＩＧＦ−１受容体リガンドはＩＧＦ−１受容体アゴニストまたはアンタゴニストであり得る。アゴニストは、それが細胞を分裂するよう刺激し、それにより、細胞を抗癌化学療法剤に対してより感受性とする利点を有する。しかしながら、アンタゴニストも有利であり得る。ＩＧＦ−１受容体の不活化は、アポトーシスを促進することが示されており、したがって、アンタゴニストはアポトーシスを促進するであろう。

ＩＧＦ−１受容体に対するアゴニストおよびアンタゴニストペプチドリガンド、およびＩＧＦ−１受容体に対するアゴニストおよびアンタゴニストペプチドリガンドを同定する方法の例は、公開されている米国特許出願第２００４／００２３８８７号および第２００３／００９２６３１号に開示されている。１つのアンタゴニストはペプチドＳＦＹＳＣＬＥＳＬＶＮＧＰＡＥＫＳＲＧＱＷＤＧＣＲＫＫ（配列番号：３）である。

ＩＧＦ−１受容体アゴニストの他の例は、受容体を活性化するが、可溶性ＩＧＦ−１結合蛋白質に対する低下した親和性を有する、米国特許第４，８７６，２４２号に開示されている、ＩＧＦ−１の変異体を含む。ＩＧＦ結合蛋白質は、ＩＧＦ−１に結合し、それを循環系に保持し、その生物学的半減期を延長する天然血清蛋白質である。それは、本発明のＩＧＦ−１受容体リガンド、特に、個別の分子として化学療法剤と共に投与されるアゴニストが、ＩＧＦ−１結合蛋白質に対し、結合性が低下する点は有利であろう。なぜならば、結合性が低下することで、該薬剤の放出を加速させ、ＩＧＦ−１受容体に結合することができるからである。このように、いくつかの実施形態において、ＩＧＦ−１受容体リガンドまたはアゴニストは、天然ＩＧＦ−１と比較して、可溶性ＩＧＦ−１結合蛋白質に対して親和性が低下している。

ある具体的な実施形態において、本発明の化合物および方法におけるＩＧＦ−１またはインスリン受容体リガンドは、２００未満のアミノ酸残基、または１００未満のアミノ酸残基のポリペプチドである。

また、本発明は、抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを哺乳動物に投与することを含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではない、哺乳動物において癌を治療する方法を提供する。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体アゴニストは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの場合よりも、高い結合親和性を示す。

該方法のある具体的な実施形態において、化学療法剤はドキソルビシンではない。

ある具体的な実施形態において、化学療法剤は代謝拮抗物質である。

ある具体的な実施形態において、化学療法剤は抗生物質または植物由来物質である。

ある具体的な実施形態において、哺乳動物はヒトである。もう１つのある具体的な実施形態において、哺乳動物はマウスである。

ある具体的な実施形態において、化学療法剤は、ＩＧＦ−１受容体アゴニストの投与から１２時間、６時間、３時間、２時間または１時間以内に投与される。化学療法剤はＩＧＦ−１受容体アゴニストの前、同時、またはその後に投与することができる。好ましくは、化学療法剤は、ＩＧＦ−１受容体アゴニストと共に（すなわち、それとほぼ同時に）、またはその後に投与される。薬剤がＳ期等の細胞周期の特別な期にある癌細胞に対して最も高い活性を示す場合、ＩＧＦ−１受容体アゴニストは好ましくは最初に投与される。化学療法剤は、好ましくは、最大数の細胞が、化学療法剤を投与した場合に、それらが最も感受性となる細胞周期の期にあるように、より遅く、時間的ギャップを経て投与される。

ある具体的な実施形態において、癌は肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、脳腫瘍である。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはＩＧＦ−１であるか、またはＩＧＦ−１を含有する。

ある具体的な実施形態において、化学療法剤はメクロレタミン、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、チオテパ、ヘキサメチルメラミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド、テニポシド、パクリタキセル、ドセタキセル、ダウノルビシン、イダルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、マイトマイシンＣ、ブレオマイシン、ミトキサントロン、メトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、フルダラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、シタラビン、アザシチジン、クラドリビン、ペントスタチン、シスプラチン、カルボプラチン、ミトタン、プロカルバジンまたはアムサクリンである。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリン受容体リガンドではない。

ある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体アゴニストは０．５ｎＭよりも大きな、１ｎＭよりも大きな、または２ｎＭよりも大きなインスリン受容体に対するＫ_Dを示す。

また、本発明は、抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを細胞と接触させることを含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではなく、ここで、抗癌化学療法剤はドキソルビシンではない、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。

該方法のある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体アゴニストは、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの場合よりも高い結合親和性を示す。

該方法のある具体的な実施形態において、癌細胞の少なくとも一部は殺される。

該接触はイン・ビトロまたはイン・ビボであり得る。

また、本発明は、抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを哺乳動物に投与することを含み、ここで、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではない、哺乳動物において癌を治療する方法を提供する。

その方法のある具体的な実施形態において、化学療法剤はドキソルビシンではない。

化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストを投与することを含む方法において、化学療法剤およびアゴニストは、典型的には、物理的には会合しない。しかし、それらはある実施形態においては、例えば、ナノ粒子では非共有結合的に会合するであろう。

本発明のコンジュゲート化合物および方法のある具体的な実施形態において、インスリン受容体リガンドは１０μＭ未満、１μＭ未満、１００ｎＭ未満、５０ｎＭ未満、２０ｎＭ未満、１０ｎＭ未満、５ｎＭ未満、２ｎＭ未満、または１ｎＭ未満のインスリン受容体に対するＫ_Dを示す。

本発明のコンジュゲート化合物および方法のある具体的な実施形態において、ＩＧＦ−１受容体リガンドは１０μＭ未満、１μＭ未満、１００ｎＭ未満、５０ｎＭ未満、２０ｎＭ未満、１０ｎＭ未満、５ｎＭ未満、２ｎＭ未満、または１ｎＭ未満のＩＧＦ−１受容体に対するＫ_Dを示す。

（抗癌化学療法剤を受容体リガンドにカップリングさせるためのガイドライン）
インスリンおよびＩＦＧ−１受容体に対する天然リガンドは蛋白質、すなわち、インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２である。化学療法剤は、典型的には、蛋白質上に存在する反応性基を介して蛋白質にカップリングする。それらはＮ−末端アルファ−アミノ基、Ｃ−末端アルファ−カルボキシル基、リシンの側鎖アミノ基、アスパラギン酸およびグルタミン酸の側鎖カルボキシル基、システインの側鎖チオール、およびアルギニンの側鎖を含む。蛋白質に見出される他の反応性側鎖はセリンおよびスレオニンの側鎖ヒドロキシル、チロシンのヒドロキシアリール、ヒスチジンのイミダゾールおよびメチオニンの側鎖である。

同一の反応性基の多くは化学療法剤、およびインスリンおよびＩＧＦ−１受容体の非蛋白質性リガンドに見出される。かくして、本明細書中で説明する蛋白質の修飾および架橋の原理の多くは、化学療法剤および非蛋白質性リガンドの修飾および架橋にも適用される。

蛋白質のコンジュゲーションおよび架橋の化学および原理はウォン、シャン、エス（Ｗｏｎｇ，Ｓｈａｎ Ｓ．，）「Ｃｈｅｍｉｓｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｉｎｇ」１９９１年，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，Ｆｌｏｒｉｄａに記載されている。この化学についての情報の他の源はＰｉｅｒｃｅ ＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙカタログおよびＧｒｅｅｎｅ，Ｔ．Ｗ．，ａｎｄ Ｗｕｔｚ，Ｐ．Ｇ．Ｍ．，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，第二版 １９９１，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋおよびそれらに引用されている文献を含む。

アミノ酸側鎖の強力な求核剤は還元されたシステイン側鎖のチオールである。チオールはほとんどの蛋白質修飾試薬と反応する。アルファ−ハロアセトアミドおよびマレイミドは、特に、ｐＨ７．０以下でシステイン残基と特異的に反応すると考えられる。また、チオールはジスルフィド試薬とのジスルフィド交換によって反応する。

アミノ基は蛋白質に見出される２番目に最も強い求核剤である。アルデヒドはアミノ基と反応してシッフ塩基を形成する。シッフ塩基は加水分解性であって、これは本発明において有利であり得る。リガンド−化学療法剤コンジュゲートの癌細胞への取り込みに際して、ある場合には、化学療法剤はそれが活性となるためにはコンジュゲートから開裂される必要がある。もし化学療法剤が加水分解性結合等の開裂可能な結合によってリガンドに結合されていれば、これは良好に達成される。開裂可能結合は自然発生的に、または細胞中の酵素によって開裂される。例えば、アミド結合はプロテアーゼを含めたある種の酵素によって開裂される。シッフ塩基結合はかなりの率で自然に加水分解される。ジスルフィド結合は、癌細胞の細胞内還元環境中で還元的に開裂されると予測される。

アミノ基とアルデヒドとの反応によって形成されたシッフ塩基は、例えば、ホウ化水素ナトリウムまたはピリジンボランでの還元によって安定化させることができる。ピリジンボランは、インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２に見出され、それらの蛋白質の構造で必須であるジスルフィドを還元しない利点を有する。

いくつかの化学療法剤で見出される、隣接炭素上にヒドロキシル基を有する糖または他の部位は、糖を、例えば、過ヨウ素酸塩で酸化することによってアミノ基と反応するように修飾することができる。これは炭素間を開裂し、ジアルデヒドを生じる。アルデヒド基はアミノ基と反応するであろう。

グルタルアルデヒド等のジアルデヒドはアミノ基を有する２つの分子を架橋させるであろう。

他のアミノ試薬はＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、ｐ−ニトロフェニルエステル、または酸無水物（例えば、コハク酸無水物）等の活性化されたカルボニルを含む。

アミノ基はハロゲン化スルホニルおよびハロゲン化アリール（例えば、２，４−ジニトロフルオロベンゼン）とも反応する。

アミノ基はイソシアネートおよびイソチオシアネートとも反応して、尿素またはチオ尿素誘導体を形成する。

イミドエステルはアミノ基に対する最も特異的なアシル化剤である。イミドエステルはアミンと特異的に反応して約７から約１０のｐＨでイミドアミドを形成する。この反応は、前者のアミノ基において正に荷電した基イミドアミドを生じさせることによって電荷安定性を維持する利点を有する。また、イミドアミドは中性を超えるｐＨでゆっくりと加水分解し、これもまた、癌細胞で加水分解が化学療法剤を放出できる点で有利であり得る。

カルボキシル基は穏和な酸性条件、例えば、ｐＨ５でジアゾアセテートおよびジアゾアセタミドと特異的に反応する。

カルボキシルの最も重要な化学的修飾は１−シクロヘキシル−３−（２−モルホリニル−４−エチル）カルボジイミド（ＣＭＣ）および３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）等のカルボジイミドを用いる。アミンの存在下では、カルボジイミドは２つの工程でカルボキシルに対するアミド結合を形成する。最初の工程において、カルボキシル基はカルボジイミドに付加されて、Ｏ−アシルイソ尿素中間体を形成する。引き続いてのアミンとの反応により対応するアミドを得る。

特に重要なカルボジイミド反応は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルを形成するために、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドでカルボキシルを活性化するにおけるその使用である。

活性化されたカルボキシルは単離されるのに十分安定しており、次いで、アミノ基と容易に反応して、アミド結合を形成するであろう。

Ｎ−スクシンイミジル−３−［２−ピリジルジチオ］プロピオネート（ＳＰＤＰ）等のスクシンイミドを用いて、アミノ基を介して２つの化合物をカップリングさせることができる（ピアス バイオテクノロジー（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）カタログ、およびソープ、ピー、イー等（Ｔｈｏｒｐｅ，Ｐ．Ｅ．ｅｔ ａｌ．，）１９８２年「Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｒｅｖ．」６２：１１９−１５８参照）。

アルギニンはグリオキサール、２，３−ブタンジオンおよび１，２−シクロヘキサンジオン等のビシナルジアルデヒドまたはジケトンと反応する。もし安定化が望まれるのであれば、ホウ酸塩は付加化合物を安定化させることができる。

反応性基は前記反応のいくつかによって他の反応性基と交換することもできる。例えば、アミノ基の無水コハク酸等の酸無水物での修飾により、正に荷電したアミノ基が遊離カルボキシル基で置き換えられる。同様に、カルボキシル基と、カルボジイミドおよびエチレンジアミン等のジアミンとの反応により、カルボキシル基が遊離アミノ基で置き換えられる。

架橋：前記の反応性基の２つ、例えば、２つのアミノ−反応性基またはアミノ−反応性およびチオール−反応性基を含有する試薬を用いて、適当な基の１つを含有する化学療法剤を、他の適当な基を含有するインスリンまたはＩＧＦ−１受容体リガンドに架橋させることができる。加えて、カルボジイミド、またはカルボジイミドおよびＮ−ヒドロキシスクシンイミドで活性化された（例えば、化学療法剤の）カルボキシルは（例えば、蛋白質リガンドの）アミノ基と反応して、アミド結合した架橋を形成することができる。

インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２
ヒトインスリンの構造を以下に示す。

ヒトインスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）の配列を配列番号：１として以下に示す。

ヒトＩＧＦ−２のアミノ酸配列は配列番号：２として以下に示す。

全ての３つの蛋白質におけるシステイン残基は全てジスルフィド架橋におけるものである。かくして、蛋白質上に存在する最も求核性の高い遊離側鎖はリシンアミノ基であり、それらは、インスリンに１つがあり、ＩＧＦ−１に３つがあり、ＩＧＦ−２に１つがある。加えて、インスリンは２つのペプチドおよび、かくして、２つのＮ−末端アルファ−アミノ基を有し、他方、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２は、各々、１つのＮ−末端アルファ−アミノ基を有する。カルボキシル−含有側鎖、ヒスチジン側鎖、およびアルギニン側鎖を含めた他の反応性側鎖もまた蛋白質に存在し、ならびにＣ−末端アルファ−カルボキシル基が存在する。
（実施例）
ここで、以下の実施例によって本発明を説明する。実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲の限定を意図するものではない。

（合成実施例１−インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２へのメトトレキセートカップリング）
２−工程手法：この手法はシュテーレ、ジー等（Ｓｔｅｈｌｅ，Ｇ．，ｅｔ ａｌ．，）「Ａｎｔｉ−Ｃａｎｃｅｒ Ｄｒｕｇｓ」 ：６７７（１９９７年）およびブーア、エル等（Ｂｕｒｅｓ，Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，）「Ｎｅｏｐｌａｓｍａ」 ３５：３２９（１９８８年）から修飾される。メトトレキセート（ＭＴＸ）を水に２０ｍｇ／ｍｌで溶解させる。ＮａＯＨ溶液を滴加して、ＭＴＸ遊離酸の溶解を補助することができる。１ｍｌのこのＭＴＸ溶液に１４ｍｇのＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）および５０ｍｇのＮ−ヒドロキシスクシンイミドを加える。混合物を１２時間インキュベートして、活性化されたＭＴＸ、メトトレキセート−スクシンイミドエステル（ＭＴＸ−ＳＥ）を形成する（反応図式１）。

所望であれば、シュテーレ、ジー等（Ｓｔｅｈｌｅ，Ｇ，ｅｔ ａｌ．，）「Ａｎｔｉ−Ｃａｎｃｅｒ Ｄｒｕｇｓ」 ８：６７７（１９９７年）に記載されているように、薄層クロマトグラフィーで、ＭＴＸから活性化されたＭＴＸ−ＳＥを分離することができる。ＭＴＸ−ＳＥを０．１３Ｍリン酸ナトリウム、ｐＨ７．４中の５〜１０ｍｇ／ｍｌインスリンの溶液にゆっくりと加える。インスリン１モル当たり約１モルのＭＴＸの負荷速度を達成するために、１００ｍｇのインスリン当たり、約１０ｍｇのＭＴＸ−ＳＥを加える。カップリングの後、ＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−２５またはＧ−１０クロマトグラフィーでの分離によって、カップリングしたＭＴＸ−インスリンを未反応ＭＴＸおよびＭＴＸ−ＳＥから分離する。この手法はＭＴＸを遊離第一級アミン基に優先的にカップリングさせる。インスリンは３つの第一級アミンを有し、１つは側鎖アミンを持つリシン残基であり、２つはペプチドであり、各々Ｎ−末端アルファ−アミノ基を持つ。

ＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−２５またはＧ−１０クロマトグラフィーによる低分子量画分中の未結合ＭＴＸの量は、重炭酸ナトリウム緩衝液、０．１７Ｍ、ｐＨ８．５中の３７０ｎｍにおける吸収によって測定することができる。インスリンに加えられた出発ＭＴＸ−ＳＥの量から差し引くことによって、カップリングしたＭＴＸの量を計算することができる。

所望であれば、カップリングから得られたインスリンの異なる種を、イオン−交換または疎水性交換ＦＰＬＣ（ファルマシア社製）、逆相ＨＰＬＣ、または当業者に公知の他の技術によって分離することができる。異なる種には、未反応インスリン、インスリン上の３つのアミノ基のうちの１つにその末端カルボキシルを介してカップリングされた１つのＭＴＸを持つインスリンの種、アミノ基の２つにそれらの末端カルボキシルを介してカップリングされた２つのＭＴＸを持つインスリンの種、および３つのアミノ基の各々へその末端カルボキシルを介してカップリングされたＭＴＸを持つ１つの種を含む。その末端ＣＯＯＨを介して、インスリンのアミノ基に、カップリングされたＭＴＸ１つを持つインスリンのうち３種類を以下に示す。

加えて、ＭＴＸ−インスリン種は、インスリンのアミノ基へその他のカルボキシル基を介してカップリングされたＭＴＸを持つ種を含むであろう。

１−工程手法：インスリン（１００ｍｇ）を水（５０ｍｌ）に溶解させ、ｐＨを７．２に調整する。１０〜５０ｍｇのＭＴＸ（遊離酸）を、ＮａＯＨ溶液を滴加しつつ４０ｍｌの水に溶解させ、ｐＨを７．２に調整する。インスリンおよびＭＴＸ溶液を混合し、固体１−エチル−（３’−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド メトイオダイド（methoiodide）（ＥＤＣ）（４８０ｍｇ）を加え、溶液を２０時間攪拌する。ｐＨをモニターし、ＨＣｌ０．５Ｍを加えることによって７．２〜７．５に維持する。反応の後、限外濾過、あるいは凍結乾燥、ＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−１０による水分吸収、または固体スクロースに対する透析等の当業者に公知の他の方法によって混合物を濃縮する。濃縮されたインスリン−ＭＴＸ溶液をＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−１０カラムを通して、未反応のＭＴＸおよびＥＤＣを除去する。

ＭＴＸのカルボキシルのインスリンのアミノ基へのカップリングに加え、第１工程の手法では、ＭＴＸのプテリジニルアミノ基の１つを介してインスリンの側鎖カルボキシルまたはＣ−末端カルボキシルにカップリングされたいくつかの生成物を生じる。

１工程の手法では、インスリンのカルボキシル基または１つのインスリン−ＭＴＸモノマーのＭＴＸの、インスリンのアミノ基またはもう１つのＭＴＸモノマーのＭＴＸでのＥＤＣ架橋によってインスリン−ＭＴＸモノマーのいくらかの架橋を生じる。２工程の手法によって調製されたインスリン−ＭＴＸは重合されないが、インスリン−ＭＴＸモノマーをＥＤＣまたはＤＣＣと反応させることによってポリマーを調製することができよう。インスリン−ＭＴＸを重合するのはいくらか有利であり得る。なぜならば、該ポリマーはインスリンおよびＩＧＦ−１受容体へより強く結合することができるからである。

もしインスリンのアミノ基が結合に必須であることが判明すれば、カップリングには他の反応性基を用いることができる。例えば、カルボキシル側鎖またはＣ−末端カルボキシル基は、カルボジイミドまたはカルボジイミドおよびＮ―ヒドロキシスクシンイミドで活性化することができる。プテリジニルアミノ基を介して、蛋白質当たり１以上の活性化されたカルボキシルをメトトレキセートにカップリングさせることができる。別法として、メトトレキセートのカルボキシルをカルボジイミドおよびエチレンジアミンで修飾して、反応性アミノ基をＭＴＸに付着させることができる。次いで、付着したエチレンジアミン部位の遊離アミノ基をインスリンの活性化されたカルボキシルと反応させて、ＭＴＸをインスリンにカップリングさせることができる。

ＭＴＸをインスリンにカップリングさせる他の方法は当業者に明らかであろう。

メトトレキセートをインスリンにカップリングさせるのに用いられる手法によって、メトトレキセートをＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２にカップリングさせることができる。

（合成実施例２−インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２へのドキソルビシンカップリング）
ドキソルビシンの構造を以下に示す。

カップリングのためのドキソルビシン上で最も高い反応性を示す基はアミノ基である。

ジメチルアジピミデート−２−ＨＣｌ（ピアース バイオケミカル社（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．））のジ−イミドエステル、またはジスクシンイミジルグルタレート（ピアース バイオケミカル社（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．））のジスクシンイミジルエステルとの反応によって、ドキソルビシンをそのアミノ基を介してインスリン上のアミノ基にカップリングさせることができる。ジメチルアジピミデートとのカップリングによって生じた生成物の１つを以下に示す。

また、インスリンの２つの末端アルファ−アミノ基とでカップリングが起こる。

インスリン約３ｍｇ／ｍｌ（０．５ｍＭ）とドキソルビシン５ｍＭとを含有する溶液を炭酸緩衝液、ｐＨ８．８中で調製する。ＤＭＡを５ｍＭ濃度まで加え、溶液を室温または３７℃で１５分〜１時間インキュベートする。過剰のトリス緩衝液を加えることによって反応を失活させる。蛋白質をＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−１０クロマトグラフィーによって緩衝液および未反応試薬から分離する。

（合成実施例３――インスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２への５−フルオロウラシルのカップリング）
フルオロウラシルを２’−デオキシリボース等の糖またはデオキシ糖にカップリングさせ、ヌクレオシドを形成する。ヌクレオシドの糖部分をインスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２にカップリングさせる。１つの実施形態において、出発物質はデオキシウリジンである。デオキシウリジンをフッ素化して、５−フルオロデオキシウリジンを形成する（ロビンス、ジェー（Ｒｏｂｉｎｓ，．Ｊ．，）１９７６年「Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．」９８：７３８１）。

まず、デオキシウリジンの糖ヒドロキシルをアセチル化する。１２ｍｌのＡｃ₂Ｏに１．０３ｇの２’−デオキシウリジンおよび２５ｍｇの４−Ｎ，Ｎ−ジメチルピリジンを加える。混合物を室温にて２４時間反応させる。次いで、溶液を３５℃で蒸発させる。残渣をエタノールの２５ｍｌの３回分で同時に蒸発させる。

次に、アセチル化デオキシウリジンを５位置でフッ素化する。 先の工程の固体生成物（０．６２４ｇ）を１５ｍｌのＣＨＣｌ₃に溶解させる。ＣＦ₃ＯＦ（０．９ｇ）を−７８℃において１０ｍｌのＣＣｌ₃Ｆに溶解させる。ＣＦ₃ＯＦ溶液は−７８℃にて攪拌しつつゆっくりとデオキシウリジン溶液に加え、２６０ｎｍにおけるウラシル吸収の消失に従って反応をモニターする。２６０ｎｍ吸収の最小化の後に、攪拌を５分間継続する。窒素ガスを溶液に通気して、過剰のＣＦ₃ＯＦを除去する。次いで、溶液を室温まで温め、溶媒を減圧下で蒸発させる。

アセチル化されたフルオロデオキシウリジンを脱アセチル化するため、先の工程の残渣を６ｍｌのＤＯＷＥＸ ５０−Ｘ８（Ｈ⁺）樹脂を含む５０ｍｌのＭｅＯＨ中で攪拌し、濾過する。樹脂をＭｅＯＨで完全に洗浄し、洗浄液を回収する。メタノール溶媒を蒸発させる。残渣をＥｔＯＨ−ＥｔＯＡｃ−ＰｈＣＨ₃（１：１：２）で同時に蒸発させる。生成物を２０ｍｌの無水エタノールから結晶化させる。

生成物を、糖ヒドロキシル、主として５’ヒドロキシルを活性化させる二官能性架橋剤と反応させる。１つの実施形態において、フルオロデオキシウリジンをクロロホルム等の無水溶媒中で化合物１１と反応させる。

これは、リン酸基によって、５’ヒドロキシルへ化合物１１を付加し、その結果、メトキシイミドプロピル−ＦｄＵＭＰを得る（３’ヒドロキシルとのいくらかの反応も起こるであろう）。次いで、イミドエステル基を用いて、水性媒体中で化合物を蛋白質アミノ基に架橋させて、以下に示す生成物を得る。

もう１つの実施形態において、フルオロデオキシウリジンを、ジスクシンイミジルスベリン酸塩（ＤＳＳ）等の二官能性架橋剤でｐＨを上昇させて活性化させ、活性化されたフルオロデオキシウリジンを蛋白質と反応させて、蛋白質上のアミノ基に架橋させる。ＤＳＳ（０．５ｍＭ最終濃度）をｐＨ１０にて炭酸緩衝液中でフルオロデオキシウリジン（０．５ｍＭ）と混合し、４℃にて１時間反応させる。リン酸またはＨＥＰＥＳ緩衝液中でｐＨを約７〜８に調整する。インスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２を約０．５ｍＭで加え、反応を３０分間継続する。反応をトリス緩衝液を加えることによって失活させる。蛋白質を限外濾過によって濃縮し、次いで、ＳＥＰＨＡＤＥＸ Ｇ−１０クロマトグラフィーによって塩および未反応試薬から分離する。

（合成実施例４――インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２へのブレオマイシンカップリング）
ブレオマイシンは、ジスクシンイミジルスベリン酸塩またはジメチルアジピミデート等の架橋剤でインスリン、ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−２のアミノ基へのカップリングで利用できる２つの遊離第一級アミノ基および第二級アミンを有する。

（合成実施例５――インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２へのビンクリスチンカップリング）
ビンクリスチンはカップリングで利用できる１つの第二級アミンを有し、かくして、インスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２上のアミノ基へ、ＤＳＳまたはＤＭＡ等の二官能性アミン反応性試薬によってカップリングさせることができる。

（合成実施例６――インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２へのパクリタキセルカップリング）
パクリタキセルは遊離反応性アミノ基を有さず、スルフヒドリルを有しないが、利用可能なヒドロキシルを２つ有する。ヒドロキシルはＤＳＳ等の二官能性カップリング剤でｐＨを上昇させて活性化させ、次いで、活性化されたパクリタキセルをインスリン、ＩＧＦ―１またはＩＧＦ−２と反応させて、蛋白質上のアミノ基へのカップリングを得ることができる。

（合成実施例７――インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２へのエトポシドカップリング）
エトポシドのフェノール性ヒドロキシルは求核的にハロゲン化ホスホリルを攻撃して、エトポシドリン酸を形成する（米国特許第５，０４１，４２４号）。類似の反応を用いて、エトポシドをインスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２へカップリングさせることができる。

エトポシドを乾燥アセトニトリルに溶解させる。以下の化合物１２等の、１つの末端にハロゲン化ホスホリルおよび他の末端にアミン−反応性剤を含有する二官能性試薬を加えてエトポシドと反応させる。活性化させたエトポシド生成物を精製し、次いで、蛋白質と混合し、ここで、架橋剤の第二の官能性は蛋白質のアミン基と反応して、エトポシドリン酸を蛋白質に架橋させる。

別法として、１工程手法において、エトポシドおよび蛋白質をＤＭＡまたはＤＳＳ等の架橋剤と混合することができる。エトポシドのフェノール性ヒドロキシルおよび蛋白質のアミノ基は架橋剤の２つの官能性と反応して、ドキソルビシンおよびフルオロウラシルのカップリングで記載したように、エトポシドおよび蛋白質を共に架橋させる。

（合成実施例８――インスリン、ＩＧＦ−１、およびＩＧＦ−２へのシクロホスファミドカップリング）
シクロホスファミドは以下に示す構造を有する。シクロホスファミドは哺乳動物においてイン・ビボで酸化し、活性種であるホホラミド（phophoramide） マスタードに分解される（ケーウォン、シー等（Ｋｗｏｎ，Ｃ．−Ｈ．，ｅｔ ａｌ．，）１９９１年「Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．」３４：５８８）。

シクロホスファミドは、例えば、リボースおよびピリミジンを介してインスリン、ＩＧＦ−１、またはＩＧＦ−２中のアミノ基にカップリングさせることができる。以下の構造、ビスクロロエチルホスホルアミド−チミジン−アミン（ＢＣＰＴＡ）を合成し、次いで、その遊離第一級アミノ基を介して蛋白質に架橋させる。

ＢＣＰＴＡを調製するために、公知の化学的手法によって５’−アミノ−２’−デオキシ−アミノシチジン（１３）を合成する。

５ｍｌの酢酸エチル中の二塩化ビス（２−クロロエチル）ホスホルアミド（２ｍｍｏｌ）の溶液を、１５ｍｌのジメチルホルムアミド中の５’−アミノ−２’−デオキシ−アミノシチジン（１３）（２ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミジン（４ｍｍｏｌ）の攪拌混合物に加え、室温にて４８時間攪拌する（リン、ティー、エス等（Ｌｉｎ，Ｔ．−Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８０年「Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．」２３：１２３５）。生成物ビスクロロエチルホスホルアミド−チミジン−アミンの単離の後、生成物を、合成実施例２および３に記載したようにＤＭＡまたはＤＳＳ等の二官能性架橋剤によってインスリン、ＩＧＦ−１、またはＩＧＦ−２のアミノ基に架橋させる。

（実施例１：メトトレキセートがインスリン、ＩＧＦ−１，またはＩＧＦ−２にカップリングされるか、またはインスリンまたはＩＧＦ−１と同時投与されるヒト乳癌モデルにおけるメトトレキセートの活性）

イン・ビトロテスト：
ＭＣＦ−７はインスリンおよびＩＧＦ−１の双方に応答するヒト乳癌細胞系である（アラバスター、オー等（Ａｌａｂａｓｔｅｒ，Ｏ．，ｅｔ ａｌ．，）１９８１年「Ｅｕｒ Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ Ｃｌｉｎ．Ｏｎｃｏｌ．」１７：１２２３−１２２８、デュポン、ジェー等（Ｄｕｐｏｎｔ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ.,）２００３年「Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．」２７８：３７２５６）。

それぞれ、蛋白質分子当たりほぼ１個のＭＴＸを有するＭＴＸ−インスリン、ＭＴＸ−ＩＧＦ−１およびＭＴＸ−ＩＧＦ−２コンジュゲートを、合成実施例１に記載している２工程の手法によって調製する。

３７℃において９５％空気および５％ＣＯ₂中、５％胎児ウシ血清（ＦＣＳ）を添加したＦ１２／ＤＭＥ培養液中でＭＣＦ−７細胞を培養する（カーリー、ケーピー等（Ｋａｒｅｙ，Ｋ．Ｐ．ｅｔ ａｌ．，）１９８８年「Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．」４８：４０８３−４０９２）。細胞を４〜６日毎に移し、１０ｃｍ皿中の２０ｍｌ培養液にて１．７５×１０⁶細胞／プレートに播種する。アッセイでは、細胞を滅菌生理食塩水で洗浄し、ハンクス緩衝塩類溶液中のトリプシン−ＥＤＴＡ３ｍｌにてプレートから分離させる。細胞をプレートから分離した後（室温にて２〜４分）、０．１％大豆トリプシン阻害剤を含有する４ｍｌのＰＢＳを加えることによってトリプシンを不活化させる。次いで、細胞をＴｆ／ＢＳＡ（１０μｇ／ｍｌのトランスフェリンおよび２００μｇ／ｍｌのウシ血清アルブミンを添加したＦ１２／ＤＭＥ）中で３回洗浄する。３５ｍｍ直径の培養プレートにて２ｍｌのＴｆ／ＢＳＡ培養液中で細胞を１，０００〜２０，０００細胞で播種する。培養から２４時間後に、細胞を、ある範囲の濃度の、ＭＴＸ（１０^-10〜１０^-3Ｍ）、ＭＴＸおよびインスリン、ＭＴＸおよびＩＧＦ−１、インスリン−ＭＴＸコンジュゲート、ＩＧＦ−１−ＭＴＸコンジュゲート、またはＩＧＦ−２−ＭＴＸコンジュゲートを投与する。非コンジュゲートＩＧＦ−１の濃度は、存在する場合、５０ｎｇ／ｍｌである。非コンジュゲートインスリンの濃度は、存在する場合、１μｇ／ｍｌである。薬剤、インスリンまたはＩＧＦ−１で処理されていない、または５％ＦＣＳで処理された対照も行う。

顕微鏡によって合計細胞数をカウントし、培養の７日目に（ＭＴＸまたは他の薬剤への曝露後６日目）生細胞の数をトリパンブルー染色によって決定する。

細胞成長の阻害についてのＭＴＸおよびコンジュゲートの各々のＩＣ₅₀は、テストした各々の条件下で決定する。インスリンまたはＩＧＦ−１を投与する場合、細胞成長において同程度の阻害を達成するのに、より低い濃度のＭＴＸが必要であると判断される。また、ＭＴＸ−インスリン、ＭＴＸ−ＩＧＦ−１およびＭＴＸ−ＩＧＦ−２のＩＣ₅₀は、遊離ＭＴＸのＩＣ₅₀と同等またはより低いと判断される。

イン・ビボテスト：
ＭＣＦ−７細胞を前記したように培養する。６週齢雌ヌードマウス（ｎｕ／ｎｕ，スプレイグ ドーリー（Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙ）マジソン、ウイスコンシン）の背中に０．０４ｍｌの無血清培養液中の５×１０⁶のＭＣＦ−７細胞を皮下注射する。マウスにおけるエストロゲン生産はＭＣＦ−７の成長を支持するには不十分であり、そのため、マウスにゴマ油に溶解させたベータ−エストラジオールの注射（油０．１ｍｇ／０．０５ｍｌの皮下投与）を、癌細胞の注射１日前に開始し、その後毎週行う。５ｍｍの直径となるまで腫瘍を成長させる（ハードマン、ダブリュウ、イー等（Ｈａｒｄｍａｎ，Ｗ．Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，）１９９９年「Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．」１９：２２６９）。

腫瘍が５ｍｍの直径に到達すると、ある範囲の濃度にわたって、マウスを薬剤：ＭＴＸ、ＭＴＸ−インスリン、ＭＴＸ−ＩＧＦ−１またはＭＴＸ−ＩＧＦ−２のうち１つで、１日１回投与する。あるいはマウスをインスリンまたはＩＧＦ−１を投与し、次いで、３０分後にＭＴＸを投与する。投与に先立って４時間マウスを絶食させ、投与後に直ちに食料にアクセスさせる。腫瘍のサイズはキャリパーによって毎週２回測定する。

メトトレキセートをインスリンまたはＩＧＦ−１と共に投与した場合、またはそれをインスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２とのコンジュゲートの一部として投与した場合、より低用量のメトトレキセートで、同程度または良好な腫瘍の縮小が見られる。このため、副作用が少なく、腫瘍を同程度または良好に殺傷することが可能になる。

（実施例２：ドキソルビシンがインスリン、ＩＧＦ−１、またはＩＧＦ−２にカップリングされ、あるいはインスリンまたはＩＧＦ−１が同時投与されるヒト結腸癌モデルにおけるドキソルビシンの活性）

イン・ビトロテスト：
ＨＴ２９はインスリンおよびＩＧＦ−１に対して応答性であるヒト結直腸癌細胞系である（リエラ、エル等（Ｒｉｅｒａ，Ｌ．，ｅｔ ａｌ．，）２００２年「Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ」 １５８９：８９、ヴァリー、エス等（Ｖａｌｅｅ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，）２００３年「Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．」３０５：８３１）。

それぞれ、蛋白質分子当たりほぼ１個のドキソルビシンを有する、ドキソルビシン−インスリン、ドキソルビシン−ＩＧＦ−１、およびドキソルビシン−ＩＧＦ−２の各々のコンジュゲートを合成実施例２に記載するように調製する。

１０％胎児ウシ血清を添加したＲＰＭＩ １６４０培養液中でＨＴ２９細胞を増殖させる。密集した細胞をトリプシン処理し、洗浄し、実施例１に記載したＴｆ／ＢＳＡ中で培養する。最小培養液への適合化から１日後に、ドキソルビシン、ドキソルビシンおよびインスリン、ドキソルビシンおよびＩＧＦ−１、ドキソルビシン−インスリンコンジュゲート、ドキソルビシン−ＩＧＦ−１コンジュゲート、またはドキソルビシン−ＩＧＦ−２コンジュゲートを、ある範囲の濃度で各プレートに加える。ドキソルビシンは、例えば、ウェル中で最終濃度の約０．１μＭ〜約５０μＭの範囲で加える。遊離ＩＧＦ−１は約１０ｎＭの濃度におけるものである。コンジュゲートしていないインスリンは約１μＭの濃度におけるものである。薬剤、インスリンまたはＩＧＦ−１で処理していない、または５％ＦＣＳで処理したものを対照群とする。

合計７日の増殖（テストした化学療法剤における６日）の後に、生細胞の数を実施例１に記載するように測定する。

細胞増殖の阻害についてのドキソルビシンおよびコンジュゲートの各々のＩＣ₅₀を各々のテスト条件下で決定する。インスリンまたはＩＧＦ−１を投与する場合、より低い濃度のドキソルビシンで、同程度の細胞増殖阻害が達成されることが判る。また、ドキソルビシン−インスリン、ドキソルビシン−ＩＧＦ−１およびドキソルビシン−ＩＧＦ−２の各々のＩＣ₅₀は、遊離ドキソルビシンのＩＣ₅₀よりも低い、または同等であることも判る。

イン・ビボテスト：
ＨＴ２９細胞を前記したように培養する。６週齢雌ヌードマウスの脇腹に１０⁷のＨＴ２９細胞を皮下注射する。腫瘍を５ｍｍの直径まで成長させる。

腫瘍が５ｍｍの直径に達したところで、ドキソルビシン、ドキソルビシン−インスリン、ドキソルビシン−ＩＧＦ−１またはドキソルビシン−ＩＧＦ−２のうちの１つの薬剤をマウスに１日１回投与する。あるいはマウスにインスリンまたはＩＧＦ−１を投与し、次いで、３０分後にドキソルビシンを投与する。投与に先立って４時間マウスを絶食させ、投与の後直ちに食物にアクセスさせる。腫瘍のサイズは毎週２回キャリパーによって測定する。

同等または良好な腫瘍縮小が、ドキソルビシンをインスリン、ＩＧＦ−１、またはＩＧＦ−２と組み合わせて投与した場合、またはそれをインスリン、ＩＧＦ−１またはＩＧＦ−２でのコンジュゲートの一部として投与した場合、より低用量のドキソルビシンで達成されることが判る。これは、副作用がさらに少なく、同程度または良好な腫瘍の殺傷を可能とする。

本明細書中で引用した特許、特許文献および参照は、引用により本明細書に組み込まれる。

Claims (82)

1. インスリン受容体リガンドに結合した抗癌化学療法剤を含み、ここで、該化学療法剤はメトトレキセートではない癌を治療するための化合物。
2. 該インスリン受容体リガンドがインスリンである請求項1記載の化合物。
3. 該インスリン受容体リガンドがＩＧＦ−1である請求項1記載の化合物。
4. 該インスリン受容体リガンドがＩＧＦ−２である請求項1記載の化合物
5. 該インスリン受容体リガンドが抗体である請求項1記載の化合物。
6. 該インスリン受容体リガンドがインスリン受容体アゴニストである請求項1記載の化合物。
7. 該インスリン受容体リガンドがインスリン受容体アンタゴニストである請求項1記載の化合物。
8. 該化学療法剤がアムサクリン、アザシチジン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、シクロホスファミド、シタラビン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エストラムスチン、エトポシド、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヘキサメチルメラミン、イダルビシン、イホスファミド、イリノテカン、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、マイトマイシンＣ、ミトタン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プリカマイシン、プロカルバジン、ラリトレキセド、セムスチン、ストレプトゾシン、テモゾラミド、テニポシド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トリミトレキセート、バルルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデスチンまたはビノレルビンである請求項1記載の化合物。
9. 該抗癌化学療法剤が代謝拮抗物質である請求項1記載の化合物。
10. 該抗癌化学療法剤が加水分解性結合によってインスリン受容体リガンドに結合された請求項1記載の化合物。
11. 該結合がシッフ塩基またはイミドアミド結合を含む請求項10記載の化合物。
12. 該結合がアミド、ホスホエステル、スルホエステル、エステルまたはグリコシド結合を含む請求項１０記載の化合物。
13. 該抗癌化学療法剤が直接的結合によってインスリン受容体リガンドに結合された請求項１記載の化合物。
14. 該抗癌化学療法剤がリンカー部位によってインスリン受容体リガンドに結合された請求項１記載の化合物。
15. 該リンカー部位がホスホニルジオキシ、スルホニルジオキシ、糖、デオキシ糖またはペプチドを含む請求項１４記載の化合物。
16. 該化学療法剤がインスリンのアミノ基を介してインスリンに結合された請求項２記載の化合物。
17. 該化学療法剤がインスリンのカルボキシル基を介してインスリンに結合された請求項２記載の化合物。
18. 該化学療法剤がインスリンのアミノ酸側鎖を介してインスリンに結合された請求項２記載の化合物。
19. 該化学療法剤がリシン残基の側鎖アミノ基を介してインスリンに結合された請求項１８記載の化合物。
20. 該化学療法剤がインスリンのアミノ末端アルファアミノ基またはカルボキシル末端アルファ−カルボキシル基を介してインスリンに結合された請求項２記載の化合物。
21. 請求項１記載の化合物を含む医薬組成物。
22. インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物を哺乳動物に投与することを含み、ここで、該化合物が哺乳動物における癌の成長を阻害する、哺乳動物において癌を治療する方法。
23. 該哺乳動物がヒトである請求項２２記載の方法。
24. 該癌が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍である請求項２２記載の方法。
25. インスリン受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物と癌細胞とを接触させることを含む癌細胞の成長を阻害する方法であって、該化合物は癌細胞の成長を阻害し、該化学療法剤はメトトレキセートではない癌細胞の成長を阻害する方法。
26. 該化合物が癌細胞の少なくとも一部を殺す請求項２５記載の方法。
27. 該接触がイン・ビトロである請求項２５記載の化合物。
28. 該接触がイン・ビボである請求項２５記載の方法。
29. 該癌細胞が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍細胞である請求項２５記載の方法。
30. インスリン受容体リガンドに結合された化学療法剤を含む化合物と癌細胞とを接触させ、および、
    該化合物が癌細胞の成長を阻害するか否かを判断することを含み、
    ここで、該化学療法剤がメトトレキセートではない化合物を抗癌作用につきスクリーニングする方法。
31. 該化合物が癌細胞の少なくとも一部を殺す請求項３０記載の方法。
32. 該癌細胞が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍細胞である請求項３０記載の方法。
33. インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含み、ここで、該ＩＧＦ−１受容体リガンドはインスリンではない癌を治療するための化合物。
34. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドが、受容体に対し、インスリンの場合よりも、より高い親和性を示す請求項３３記載の化合物。
35. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドが、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリン受容体の場合よりも、より高い親和性を示す請求項３３記載の化合物。
36. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−１である請求項３３記載の化合物。
37. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−２である請求項３３記載の化合物。
38. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドが抗体である請求項３３記載の化合物。
39. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−１受容体アゴニストである請求項３３記載の化合物。
40. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドがＩＧＦ−１受容体アンタゴニストである請求項３３記載の化合物。
41. 該化学療法剤がアムサクリン、アザシチジン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、シクロホスファミド、シタラビン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エストラムスチン、エトポシド、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヘキサメチルメラミン、イダルビシン、イホスファミド、イリノテカン、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、メトトレキセート、マイトマイシンＣ、ミトタン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プリカマイシン、プロカルバジン、ラリトレキセド、セムスチン、ストレプトゾシン、テモゾラミド、テニポシド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トリミトレキセート、バルルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデスチンまたはビノレルビンである請求項３３記載の化合物。
42. 該化学療法剤が代謝拮抗物質である請求項３３記載の化合物。
43. 該抗癌化学療法剤が加水分解性結合によってＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された請求項３３記載の化合物。
44. 該結合がシッフ塩基またはイミドアミド結合を含む請求項４３記載の化合物。
45. 該結合がアミド、ホスホエステル、スルホエステル、エステルまたはグリコシド結合を含む請求項４３記載の化合物。
46. 該抗癌化学療法剤が直接的結合によってＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された請求項３３記載の化合物。
47. 該抗癌化学療法剤がリンカー部位によってＩＧＦ−１受容体リガンドに結合された請求項３３記載の化合物。
48. 該リンカー部位がホスホニルジオキシ、スルホニルジオキシ、糖、デオキシ糖またはペプチドを含む請求項４７記載の化合物。
49. 該抗癌化学療法剤がＩＧＦ−１のアミノ基を介してＩＧＦ−１に結合された請求項３６記載の化合物。
50. 抗癌化学療法剤がＩＧＦ−１のカルボキシル基を介してＩＧＦ−１に結合された請求項３６記載の化合物。
51. 該抗癌化学療法剤がＩＧＦ−１のアミノ酸側鎖を介してＩＧＦ−１に結合された請求項３６記載の化合物。
52. 該抗癌化学療法剤がリシン残基の側鎖アミノ基を介してＩＧＦ−１に結合された請求項５１記載の化合物。
53. 該抗癌化学療法剤がＩＧＦ−１のアミノ末端アルファ−アミノ基またはカルボキシル末端アルファ−カルボキシル基を介してＩＧＦ−１に結合された請求項３６記載の化合物。
54. 請求項３３記載の化合物を含む医薬組成物。
55. インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物を哺乳動物に投与することを含み、ここで、該化合物は哺乳動物において癌の成長を阻害し、
    ここで、該ＩＧＦ−１受容体リガンドがインスリンではない哺乳動物において癌を治療する方法。
56. 該哺乳動物がヒトである請求項５５記載の方法。
57. 該癌が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍である請求項５５記載の方法。
58. インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された抗癌化学療法剤を含む化合物と癌細胞とを接触させることを含む癌細胞の成長を阻害する方法であって、該化合物が癌細胞の成長を阻害し、該ＩＧＦ−１受容体リガンドがインスリンでない癌細胞の成長を阻害する方法。
59. 該化合物が癌細胞の少なくとも一部を殺す請求項５８記載の方法。
60. 該接触がイン・ビトロである請求項５８記載の方法。
61. 該接触がイン・ビボである請求項５８記載の方法。
62. 該癌細胞が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍細胞である請求項５８記載の方法。
63. インスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体リガンドに結合された化学療法剤を含む化合物と癌細胞とを接触させ、および、
    該化合物が癌細胞の成長を阻害するか否かを判断する化合物の抗癌作用をスクリーニングする方法。
64. 該化合物が癌細胞の少なくとも一部を殺す請求項６３記載の方法。
65. 該癌細胞が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍細胞である請求項６３記載の方法。
66. 抗癌化学療法剤およびインスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）受容体アゴニストを哺乳動物に投与することを含み、ここで、該ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではない哺乳動物において癌を治療する方法。
67. ＩＧＦ−１受容体アゴニストが、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの場合よりも高い結合親和性を示す請求項６６記載の方法。
68. 該ＩＧＦ−１受容体リガンドが、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリン受容体に対する場合よりも、より高い結合親和性を示す請求項６６記載の方法。
69. 化学療法剤が代謝拮抗物質である請求項６６記載の方法。
70. 該化学療法剤が抗生物質である請求項６６記載の方法。
71. 該哺乳動物がヒトである請求項６６記載の方法。
72. 化学療法剤がＩＧＦ−１受容体アゴニストの投与から２時間以内に投与される請求項６６記載の方法。
73. 化学療法剤がＩＧＦ−１受容体アゴニストと共に、またはその後に投与される請求項６６または７２記載の方法。
74. 該癌が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍である請求項６６記載の方法。
75. 該ＩＧＦ−１受容体アゴニストがＩＧＦ−１である請求項６６記載の方法。
76. 該化学療法剤がアムサクリン、アザシチジン、ブレオマイシン、ブスルファン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、シクロホスファミド、シタラビン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エストラムスチン、エトポシド、フロクスウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヘキサメチルメラミン、イダルビシン、イホスファミド、イリノテカン、ロムスチン、メクロレタミン、メルファラン、メルカプトプリン、メトトレキセート、マイトマイシンＣ、ミトタン、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ペメトレキセド、ペントスタチン、プリカマイシン、プロカルバジン、ラリトレキセド、セムスチン、ストレプトゾシン、テモゾラミド、テニポシド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トリミトレキセート、バルルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデスチンまたはビノレルビンである請求項６６記載の化合物。
77. 抗癌化学療法剤およびＩＧＦ−１受容体アゴニストと細胞とを接触させることを含む癌細胞の成長を阻害する方法であって、ＩＧＦ−１受容体アゴニストはインスリンではなく、該抗癌化学療法剤はドキソルビシンではない癌細胞の成長を阻害する方法。
78. 該ＩＧＦ−１受容体アゴニストが、ＩＧＦ−１受容体に対し、インスリンの場合よりも高い結合親和性を示す請求項７７記載の方法。
79. 癌細胞の少なくとも一部が殺される請求項７７記載の方法。
80. 該接触がイン・ビトロである請求項７７記載の方法。
81. 該接触がイン・ビボである請求項７７記載の方法。
82. 該癌細胞が肺癌、前立腺癌、結直腸癌、乳癌、膵臓癌、白血病、肝臓癌、胃癌、卵巣癌、子宮癌、精巣癌、脳腫瘍、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、ユーイング肉腫、骨肉腫、神経芽腫、横紋筋肉腫、メラノーマ、または脳腫瘍細胞である請求項７７記載の方法。