JP2015502946A - Mmp標的化治療用および/または診断用ナノキャリア - Google Patents

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Abstract

本発明は、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)阻害剤を含む標的化送達組成物、ならびに被験体における病態を処置および診断するための該組成物の使用方法に関する。本発明の標的化送達組成物は、治療剤、診断剤、またはこれらの組み合わせを含むナノキャリア、および式A−(LPEG)−MMPiを有するコンジュゲート[Aは上記コンジュゲートを上記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり、(LPEG)は、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリ、本明細書中で定義される[(EG)(P)]m連結基、および本明細書中で定義される−Z1−Z2−Z3−連結基から選択される連結基であり、MMPiはMMP阻害剤である]を含むことができる。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2011年11月30日に出願された米国仮特許出願第61/565,461号に対する優先権を主張し、この米国仮特許出願第61/565,461号の全体が、本明細書に参考として援用される。
政府支援の研究開発下でなされた発明に対する権利に関する陳述
該当なし。
コンパクトディスクで提出した「配列表」、表、またはコンピュータプログラムを列挙している付録への参照
該当なし。
発明の背景
がんは、あらゆる年齢の人々が罹患し得る疾患の一種である。したがって、患者のがんを処置または診断することができる治療法を提供しようとする多大な努力がなされている。最近、体内におけるナノキャリアの標的化送達が、薬物送達および画像診断技術の新たな手段の候補として議論されている。残念なことに、がんを有効に処置または診断することができるナノキャリア系製品の作製には、障害が依然として存在している。したがって、がんを処置または診断し、患者の個別介護を容易にする方法を提供することができる新たな標的化送達法の必要性がある。
全てではないが多くの固形腫瘍がマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)酵素をその表面上に発現するか、周辺基質内に排出するか、新脈管形成を介してMMP酵素を産生させる(Y.Chau,F.E.Tan,およびR.Langer,Bioconjugate Chem,2004,15:931−941、ならびにA.Matter,‘Tumor Angiogenesis as a Therapeutic Target’,DRUG DISCOVERY TODAY,6:1005−1024(2001)を参照のこと)。したがって、腫瘍環境は、特に、MMP2、9、および13酵素含有量ならびにその他(膜結合ファミリーのメンバー(MMP14〜17)など)に富む。マウス腫瘍モデルにおけるMMP酵素活性は、一旦色素保有分子が腫瘍に輸送されるとin vivoで蛍光色素を放出するFRET系MMP酵素アッセイの使用によって精巧に明らかとなっている(L.Zhu,J.Xie,M.Swierczewska,F.Zhang,Q.Quan,Y.Ma,X.Fang,K.Kim,S.Lee,X.Chen,Theranostics,2011,1:18−27)。
例えば、リポソームなどのナノ粒子は、一般的には、ポリエチレングリコール(PEG)基をそれらの表面に取り込んでin vivo性能を高めるように修飾される。リポソームナノ粒子を腫瘍細胞関連受容体または腫瘍内の酵素に標的化すること、また、酵素/受容体認識および結合事象によって駆動されるエンドサイトーシス(または他の内在化機構)による細胞傷害性ペイロード(または他のカーゴ)の細胞取り込みに向けてリポソームナノ粒子が標的化されるようにすることも有利であろう。
がんを処置または診断し、患者の個別介護を容易にする方法を提供することができる新たな標的化送達法の必要性が依然としてある。本開示はこの必要性に取り組む。
Y.Chau,F.E.Tan,およびR.Langer,Bioconjugate Chem,2004,15:931−941 A.Matter,‘Tumor Angiogenesis as a Therapeutic Target’,DRUG DISCOVERY TODAY,6:1005−1024(2001) L.Zhu,J.Xie,M.Swierczewska,F.Zhang,Q.Quan,Y.Ma,X.Fang,K.Kim,S.Lee,X.Chen,Theranostics,2011,1:18−27
発明の簡単な要旨
本発明は、標的化送達組成物、および被験体の病態(例えば、がん状態)の処置および診断におけるそれらの使用方法を提供する。
本発明の一態様では、標的化送達組成物は、治療剤、診断剤、またはこれらの組み合わせを含むナノキャリア、および以下の式を有するコンジュゲート:
A−(LPEG)−MMP
[式中、
Aは上記コンジュゲートを上記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
(LPEG)は、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリ;本明細書中で定義される[(EG)(P)]連結基;および本明細書中で定義される−Z−Z−Z−連結基から選択される連結基であり;
MMPはMMP阻害剤である]
を含むことができる。
標的化送達組成物、ならびにこのような組成物の作製方法および使用方法は、多数の利点を薬物送達および画像診断の領域にもたらす。例えば、標的化送達組成物の連結基を、個別のモノマー数を有するように合成し、例えば、特定の長さおよび/または化学的特性を提供するように調整することができる。さらに、連結基は、完全にカスタマイズ可能であり、1つのモノマー型のみまたは複数のモノマー型を任意の順序で含むように調製され得る。連結基を、簡単な自動化合成を可能にする固相支持体上に合成することもできる。連結基に加えて、標的化送達組成物を使用して、通常の投薬量で投与した場合に患者にその他の点で有毒であり得る用量よりも低い用量での剤の利用によってより有効に疾患を処置することができる。
本明細書の他の部分および図面を参照することによって、本発明の本質および利点についてのさらなる理解を実現することができる。
図1は、コンジュゲート1の質量スペクトルを示す。
図2は、1−tert−ブチル4−エチル4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラートの合成を示す。
図3は、1−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸の合成を示す。
図4は、tert−ブチル4−(ベンジルオキシカルバモイル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1−カルボキシラートの合成を示す。
図5は、N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドの合成を示す。
図6は、N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体の合成を示す。
図7は、N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体の脱保護を示す。
図8は、保護されたN−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミド−PEG1000−PEG5000コンジュゲートの合成を示す。
図9は、N−ヒドロキシ−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニル−スルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミド−PEG1000−PEG5000コンジュゲート(コンジュゲート1)の合成を示す。
図10は、1−ベンジル4−メチル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラートの合成を示す。
図11は、1−((ベンジルオキシ)カルボニル)−4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸の合成を示す。
図12は、ベンジル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−カルボキシラートの合成を示す。
図13は、4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジンの合成を示す。
図14は、ベンジルtert−ブチル((5S)−6−オキソ−6−(4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−イル)ヘキサン−1,5−ジイル)ジカルバマートの合成を示す。
図15は、tert−ブチル((2S)−6−アミノ−1−オキソ−1−(4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−イル)ヘキサン−2−イル)カルバマートの合成を示す。
図16は、保護された4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−PEG5000−DSPEコンジュゲートの合成を示す。
図17は、N−ヒドロキシ−4−((4−フェノキシフェニル)−スルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミド−PEG5000−DSPEコンジュゲート(コンジュゲート2)の合成を示す。
図18は、コンジュゲート2について観察された質量スペクトルを示す。
図19Aは、非標的化リポソームオキサリプラチンおよび非リポソームオキサリプラチンで処置したマウスと比較した場合の、MMP標的化リポソームオキサリプラチンで処置したBxPC3膵腫瘍を保有するマウスで観察された平均腫瘍容積を示す。図19Bは、MMP標的化リポソームオキサリプラチン、非標的化リポソームオキサリプラチン、および非リポソームオキサリプラチンで処置した試験群の生存率を示す。
図20Aは、非標的化リポソームオキサリプラチンおよび非リポソームオキサリプラチンで処置したマウスと比較した場合の、MMP標的化リポソームオキサリプラチンで処置したBxPC3膵腫瘍を保有するマウスで観察さられた体重変化を示す。図20Bは、MMP標的化リポソームオキサリプラチン、非標的化リポソームオキサリプラチン、および非リポソームオキサリプラチンで処置した試験群についての生存率、瀕死、体重減少、死亡、潰瘍化腫瘍、および腫瘍量を示す。
図21Aは、非標的化リポソームオキサリプラチンおよび非リポソームオキサリプラチンで処置したマウスと比較した場合の、MMP標的化リポソームオキサリプラチンで処置した、MMP14を過剰発現するヒト線維肉腫HT1080腫瘍を保有するヌードマウスで観察された平均腫瘍容積を示す。図21Bは、MMP標的化リポソームオキサリプラチン、非標的化リポソームオキサリプラチン、および非リポソームオキサリプラチンで処置した試験群の生存率を示す。
図22Aは、種々の濃度のMMP標的化リポソームオキサリプラチンの存在下で観察されたMMP2活性を示す。図22Bは、種々の濃度のMMP標的化リポソームオキサリプラチンの存在下で観察されたMMP14活性を示す。
発明の詳細な説明
I. 定義
本明細書において使用される場合、用語「標的化送達組成物」は、本明細書においてさらに記載されるように、式:A−(LPEG)−MMPを有するコンジュゲートに結合したナノキャリアの組成物を指す。本発明の組成物は、治療用組成物として、診断用組成物として、または治療用組成物および診断用組成物の両方として使用することができる。ある特定の実施形態では、該組成物は、本明細書においてさらに記載されるように、被験体または試験試料内の特定のMMP発現組織に標的化することができる。
本明細書において使用される場合、用語「ナノキャリア」は、様々なサイズ、形状、種類、および用途の粒子を指し、これらは、本明細書においてさらに記載される。当業者によって認識されるように、ナノキャリアの特性、例えば、サイズは、ナノキャリアの種類および/または用途、ならびに当技術分野において一般に周知の他の要因に依存し得る。一般に、ナノキャリアは、約1nm〜約1000nmのサイズの範囲であり得る。他の実施形態では、ナノキャリアは、約10nm〜約200nmのサイズの範囲であり得る。さらに他の実施形態では、ナノキャリアは、約50nm〜約150nmのサイズの範囲であり得る。ある特定の実施形態では、ナノキャリアは、腎排泄限界よりサイズが大きく、例えば、直径が約6nmより大きい。他の実施形態では、ナノキャリアは、肝臓による血流からのクリアランスを回避するのに十分小さく、例えば、直径が1000nmより小さい。ナノキャリアとしては、球体、円錐体、スフェロイド、および当技術分野において一般に公知の他の形状を挙げることができる。ナノキャリアは、中空(例えば、コアの外側が中実(solid)で、コアの内側が中空)でもよいし中実でもよく、中空層と中実層または様々な中実層とで多層化されていてもよい。例えば、ナノキャリアは、中実コア領域および中実外側封入領域を含むことができ、これらの両方を架橋することができる。ナノキャリアは、脂質、ポリマー、シリカ、磁性材料、または金、および酸化鉄などの金属材料などを含む様々な物質の中の1つの物質または任意の組み合わせから構成され得る。脂質としては、脂肪、ワックス、ステロール、コレステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、リン脂質、スフィンゴ脂質、糖脂質、カチオン性脂質またはアニオン性脂質、誘導体化脂質、およびカルジオリピンなどを挙げることができる。ポリマーとしては、一般にブロックコポリマー、ポリ(乳酸)、ポリ(乳酸−co−グリコール酸)、ポリエチレングリコール、アクリル酸ポリマー、カチオン性ポリマー、ならびにナノキャリアを作製するのに使用するための当技術分野において公知の他のポリマーを挙げることができる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、生分解性および/または生体適合性であり得る。ナノキャリアとしては、リポソーム、ミセル、リポタンパク質、脂質コーティングバブル、ブロックコポリマーミセル、ポリマーソーム、ニオソーム、量子ドット、酸化鉄粒子、金粒子、デンドリマー、またはシリカ粒子を挙げることができる。ある特定の実施形態では、脂質単層または脂質二重層は、脂質によってコーティングされ得る材料から構成されるナノキャリア、例えば、ポリマーナノキャリアを完全または部分的にコーティングすることができる。いくつかの実施形態では、リポソームとしては、多層ベシクル(MLV)、大単層ベシクル(LUV)、および小単層ベシクル(SUV)を挙げることができる。
本明細書において使用される場合、用語「治療剤」は、有効量で存在する場合、それを必要とする被験体に所望の治療効果を生じさせる化合物または分子を指す。本発明は、本明細書においてさらに記載されるように、広い範囲の治療剤、および標的化送達組成物と併せたこれらの使用を意図する。
本明細書において使用される場合、用語「診断剤」は、被験体または試験試料中で検出することができる成分を指し、本明細書においてさらに記載される。
本明細書において使用される場合、用語「コンジュゲート」は、一般に、連結基を含む分子を指す。いくつかの実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式:A−(LPEG)−MMPを有する。Aは、上記コンジュゲートをナノキャリアに結合(共有結合または非共有結合)させることができる結合成分である。上記コンジュゲートを、上記ナノキャリアの任意の部分(表面領域または内部領域を含む)に共有結合させることができる。本明細書中にさらに記載されている、当技術分野で周知の連結化学を使用して官能基を介して共有結合を実現することができる。他の実施形態では、非共有結合としては、一般に当技術分野で周知であり、本明細書中にさらに記載されている相互作用を含むことができる。本発明のコンジュゲートは、式(LPEG)を有する連結基、および標的化剤であるMMP(それぞれ本明細書中にさらに記載されている)をさらに含むことができる。
本明細書において使用される場合、用語「連結基」は、2つの成分(例えば、結合成分および標的化剤)を連結するコンジュゲートの一部を指す。調製されるコンジュゲートおよびコンジュゲートに望ましい特性に応じて、容易に利用可能な単量体成分から標的化剤およびナノキャリアまたは剤の適切な分離を達成するための連結基をアセンブリすることができる。
本明細書において使用される場合、用語「標的化剤」は、標的に対して特異的である分子、例えばマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)を指す。ある特定の実施形態では、標的化剤としては、低分子模倣体または標的酵素の阻害剤を挙げることができる。MMP阻害剤(MMP)は、疾患の特定の発症段階と関連し得る器官、組織、細胞、細胞外マトリックス成分、および/または細胞内コンパートメントにおける標的を含む多種多様なMMPに結合することができる。いくつかの実施形態では、標的としては、がん細胞、特にがん幹細胞を挙げることができる。標的としては、細胞表面の抗原、またはがん細胞に存在するかもしくは正常組織と比較してがん細胞ではより優勢な抗原である腫瘍マーカーをさらに挙げることができる。
本明細書において使用される場合、用語「ステルス剤」は、ナノキャリアの表面特性を改変することができる分子を指す。ステルス剤は、ナノキャリアが互いにおよび血液細胞または血管壁に結合するのを防ぐことができる。ある特定の実施形態では、ステルスナノキャリア、例えばステルスリポソームは、ナノキャリアが被験体に投与される場合に、免疫原性および/または反応原性を減少させることができる。ステルス剤はまた、被験体内のナノキャリアの血液循環時間を増加させることができる。いくつかの実施形態では、ナノキャリアは、例えば、ナノキャリアがステルス剤から部分的もしくは完全に構成されるか、またはナノキャリアがステルス剤でコーティングされるように、ステルス剤を含むことができる。本発明に使用するためのステルス剤としては、当技術分野において一般に周知のものを挙げることができる。ある特定の実施形態では、ステルス剤としては、「ポリエチレングリコール」を挙げることができ、これは当技術分野において周知であり、一般に、エチレンオキシドのオリゴマーまたはポリマーを指す。ポリエチレングリコール(PEG)は直鎖状でもよいし分枝鎖状でもよく、分枝鎖状のPEG分子は、中核から生じるさらなるPEG分子を有することができ、そして/または、複数のPEG分子は、ポリマー骨格にグラフトすることができる。PEGとしては、低分子量または高分子量のPEG、例えば、PEG500、PEG2000、PEG3400、PEG5000、PEG6000、PEG9000、PEG10000、PEG20000、またはPEG50000(上記数字、例えば500は、平均分子量を示す)を挙げることができる。ある特定の実施形態では、PEG化脂質は、ナノキャリア(例えば、リポソーム)の二重層中に、ナノキャリア「ステルス」を作製するのに十分な量で存在し、ステルスナノキャリアは減少した免疫原性を示す。他の適切なステルス剤としては、限定されないが、デンドリマー、ポリアルキレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリカルボキシラート、ポリサッカリド、および/またはヒドロキシアルキルデンプンを挙げることができる。ステルス剤を、本明細書中にさらに記載のように、共有結合および/または非共有結合を介して本発明の標的化送達組成物に結合させることができる。
本明細書において使用される場合、用語「に包埋された」は、ナノキャリアの表面の、またはその表面の近傍の剤の位置を指す。ナノキャリアに包埋された剤は、例えば、リポソームの二重層膜内に位置してもよいし、ナノキャリアの外側ポリマーシェル内に、そのシェル内に含まれるように位置してもよい。
本明細書において使用される場合、用語「に封入された」は、ナノキャリアの内側に囲い込まれているかまたは完全に含まれている剤の位置を指す。リポソームの場合、例えば、治療剤および/または診断剤を、リポソームの水性内部に存在するように封入することができる。次いで、リポソームを不安定化するか、または封入された剤の放出を他の方法で生じさせることを目的とするある特定の条件によって、このような封入された剤の放出を誘発することができる。
本明細書において使用される場合、用語「に係留された」は、成分の1つまたは複数が空間内で自由に動き回ることができるような、ある成分の別の成分への結合を指す。ある特定の例示的な実施形態では、結合成分を、ナノキャリア周囲の溶液中で自由に動き回るようにナノキャリアに係留することができる。いくつかの実施形態では、結合成分は、ナノキャリアの表面に係留され、表面から離れるように延ばすことができる。
本明細書において使用される場合、用語「脂質」は脂質分子を指し、脂肪、ワックス、ステロール、コレステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、リン脂質、スフィンゴ脂質、糖脂質、カチオン性脂質またはアニオン性脂質、および誘導体化脂質などを挙げることができる。脂質は、ミセル、単層、および二重層膜を形成することができる。ある特定の実施形態では、脂質は、リポソームに自己組織化することができる。他の実施形態では、脂質は、単層または二重層としてナノキャリアの表面を覆うことができる。
本明細書において使用される場合、用語「被験体」は、寿命の任意の段階にある任意の哺乳動物、特にヒトを指す。
本明細書において使用される場合、用語「投与する」、「投与された」、または「投与すること」は、本発明の標的化送達組成物を投与する方法を指す。本発明の標的化送達組成物は、局所投与、非経口投与、静脈内投与、皮内投与、筋肉内投与、結腸投与、直腸投与、または腹腔内投与を含む様々な方法で投与することができる。非経口投与、および静脈内投与は、好ましい投与方法である。標的化送達組成物は、組成物または製剤の一部として投与することもできる。
本明細書において使用される場合、状態、疾患、障害、または症候を「処置する」または状態、疾患、障害、または症候の「処置」という用語は、(i)疾患、障害、または症候を阻害すること、すなわち、その発達を停止すること、および(ii)疾患、障害、または症候を軽減すること、すなわち、疾患、障害、または症候の後退を引き起こすことを包含する。当技術分野において公知であるように、全身送達対局所送達、年齢、体重、全体的な健康、性別、食事、投与時間、薬物相互作用、および状態の重症度についての調整が必要であり得、当業者による通常の実験によって確認することができる。
本明細書において使用される場合、用語「製剤」は、被験体に投与するための成分の混合物を指す。例えば、関節内(関節内)経路、静脈内経路、筋肉内経路、腫瘍内経路、皮内経路、腹腔内経路、ならびに皮下経路などによる非経口投与に適切な製剤は、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、および製剤を意図されたレシピエントの血液と等張性にする溶質を含有することができる水性および非水性の等張性滅菌注射液剤、ならびに懸濁化剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、および保存剤を含むことができる水性滅菌懸濁剤および非水性滅菌懸濁剤を含む。注射液剤および懸濁剤は、滅菌粉末、顆粒、および錠剤からも調製することができる。標的化送達組成物の製剤は、単位用量または複数回用量の密閉容器、例えば、アンプルおよびバイアルで提供することができる。標的化送達組成物は、単独でまたは他の適切な成分と組み合わせて、口または鼻部を通じた吸入を介して投与されるエアロゾル製剤(すなわち、これらを「噴霧する」ことができる)にすることができる。エアロゾル製剤は、加圧された許容され得る噴霧剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、および窒素などの中に入れることができる。直腸投与に適切な製剤としては、例えば、坐剤基剤とともに有効量の標的化送達組成物を含む坐剤が挙げられる。適切な坐剤基剤としては、天然または合成のトリグリセリドまたはパラフィン炭化水素が挙げられる。加えて、標的化送達組成物と、基剤(例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレングリコール、およびパラフィン炭化水素が挙げられる)との組み合わせを含有するゼラチン直腸カプセルを使用することも可能である。ある特定の実施形態では、製剤は、局所投与することもできるし、点眼剤の形態で投与することもできる。
本発明の実施形態
II. 概要
本発明は、被験体における病態を処置および診断するための標的化送達組成物および該組成物の使用方法を提供する。開示される組成物および方法は、現存のアプローチを超える多数の有益な特徴を提供する。例えば、標的化送達組成物は、個別のモノマー数を有するように合成し、例えば、特定の長さおよび/または化学的特性を提供するように調整することができる連結基を含む。さらに、連結基は、完全にカスタマイズ可能であり、1つのモノマー型のみまたは複数のモノマー型を任意の順序で含むように調製され得る。連結基を、簡単な自動化合成を可能にする固相支持体上に合成することもできる。標的化送達組成物を使用して、通常の投薬量で投与した場合に患者に有毒であり得る用量よりも低い用量での剤の利用によってより有効に疾患を処置することができる。
この固形腫瘍微小環境への侵入は、MMP標的化リポソームが全身血液供給を介して近づくことを可能にすることによって達成され得る。かなりの割合の腫瘍血管が不十分に形成されて「漏出性」を示すので、MMP標的化リポソームはここで腫瘍間質MMP酵素と接触して、酵素勾配に対して分配することができる。このことおよびEPR効果によって、効果的にナノ粒子リポソームが腫瘍間質に送達される。一旦間質内でMMP標的化リポソームが膜結合MMP酵素と接触してエンドサイトーシスによって内在化することができると、リポソーム封入薬物を細胞に送達することができる。したがって、適切に係留および連結されたMMP酵素阻害剤(MMP)分子は、腫瘍間質に結合することができ、適切に設計された場合、膜結合MMP酵素を発現する細胞内に内在化することができ、したがって、ナノ粒子/細胞傷害性薬物を腫瘍または腫瘍間質細胞内に送達することができる。
III. 標的化送達組成物
A. ナノキャリアを含む標的化送達組成物
一態様では、本発明の標的化送達組成物としては、(a)治療剤もしくは診断剤またはこれらの組み合わせを含むナノキャリア;および(b)式:A−(LPEG)−MMPを有するコンジュゲートを含む標的化送達組成物を挙げることができる。かかるコンジュゲートについて、Aは上記コンジュゲートを上記ナノキャリアに結合させるための結合成分であり、MMPはMMPの阻害剤である。(LPEG)は、i)1〜3つのポリエチレングリコール成分を有する連結基;ii)式[(EG)(P)]を有する連結基;およびiii)式−Z−Z−Z−を有する連結基から選択される。式[(EG)(P)]を有する連結基について、EGはエチレングリコール成分(例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、およびヘキサエチレングリコールなど)を表し、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基を表し、下付き文字mは1〜15の整数である。式−Z−Z−Z−を有する連結基について、ZおよびZは、定義された長さを有するPEG成分およびWからなる群より独立して選択され、ここで、Wはアミノ酸であり、下付き文字nは0〜3の整数であり;Zは、定義された長さを有するPEG成分ならびにZおよびZをつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基からなる群より選択される。
ナノキャリア
多種多様なナノキャリアを、標的化送達組成物の構築に使用することができる。当業者によって認識されているように、ナノキャリアの特性、例えば、サイズは、ナノキャリアの種類および/または用途、ならびに当技術分野において一般に周知の他の要因に依存し得る。適切な粒子は、球体、スフェロイド、平型、板形状、管、立方体、直平行六面体、長円形、楕円、円柱、円錐体または角錐であり得る。適切なナノキャリアは、最大寸法(例えば、直径)のサイズが約1nm〜約1000nm、約10nm〜約200nm、および約50nm〜約150nmの範囲であり得る。
適切なナノキャリアは、当技術分野において一般に公知の様々な材料で作製することができる。いくつかの実施形態では、ナノキャリアは、脂質、ポリマー、シリカ、または金および酸化鉄などの金属材料などを含む1つの物質または様々な物質の任意の組み合わせを含むことができる。ナノキャリアの例としては、限定されないが、リポソーム、ミセル、リポタンパク質、脂質コーティングバブル、ブロックコポリマーミセル、ポリマーソーム、ニオソーム、酸化鉄粒子、金粒子、シリカ粒子、デンドリマー、または量子ドットを挙げることができる。
いくつかの実施形態では、ナノキャリアは、飽和脂質または不飽和脂質から部分的または完全に構成されるリポソームである。適切な脂質としては、限定されないが、脂肪、ワックス、ステロール、コレステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、リン脂質、スフィンゴ脂質、糖脂質、および誘導体化脂質などを挙げることができる。いくつかの実施形態では、適切な脂質としては、両親媒性脂質、中性脂質、非カチオン性脂質、アニオン性脂質、カチオン性脂質、または疎水性脂質を挙げることができる。ある特定の実施形態では、脂質としては、細胞膜に典型的に存在する脂質、例えばリン脂質および/またはスフィンゴ脂質を挙げることができる。適切なリン脂質としては、限定されないが、ホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジン酸(PA)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルセリン(PS)、およびホスファチジルイノシトール(PI)が挙げられる。適切なスフィンゴ脂質としては、限定されないが、スフィンゴシン、セラミド、スフィンゴミエリン、セレブロシド、スルファチド、ガングリオシド、およびフィトスフィンゴシンが挙げられる。他の適切な脂質としては、脂質抽出物、例えば、卵PC、心臓抽出物、脳抽出物、肝臓抽出物、およびダイズPCを挙げることができる。いくつかの実施形態では、ダイズPCとしては、ヒドロダイズPC(Hydro Soy PC)(HSPC)を挙げることができる。カチオン性脂質としては、限定されないが、N,N−ジオレオイル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(DODAC)、N,N−ジステアリル−N,N−ジメチルアンモニウムブロミド(DDAB)、N−(1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(DOTAP)、N−(1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)、およびN,N−ジメチル−2,3−ジオレイルオキシ)プロピルアミン(DODMA)が挙げられる。非カチオン性脂質としては、限定されないが、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジミリストイルホスファチジルグリセロール(DMPG)、ジステアロイルホスファチジルグリセロール(DSPG)、ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)、ジミリストイルホスファチジルセリン(DMPS)、ジステアロイルホスファチジルセリン(DSPS)、ジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)、ジパルミトイルホスファチジルセリン(DPPS)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、パルミトイルオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン(POPE)、およびジオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシラート(DOPE−mal)、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、ジミリストイルホスホエタノールアミン(DMPE)、ジステアロイル−ホスファチジル−エタノールアミン(DSPE)、16−O−モノメチルPE、16−O−ジメチルPE、18−1−トランスPE、1−ステアロイル−2−オレオイル−ホスファチジルエタノールアミン(phosphatidyethanolamine)(SOPE)、1,2−ジエライドイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(phophoethanolamine)(トランスDOPE)、およびカルジオリピンが挙げられる。ある特定の実施形態では、脂質としては、PEG化脂質などの誘導体化脂質を挙げることができる。誘導体化脂質としては、例えば、DSPE−PEG2000、コレステロール−PEG2000、DSPE−ポリグリセロール、または当技術分野において一般に周知の他の誘導体を挙げることができる。
脂質の任意の組み合わせを、リポソームなどのナノキャリアを構築するのに使用することができる。ある特定の実施形態では、リポソームなどの標的化送達組成物の脂質組成は、リポソームの特性、例えば、漏出速度、安定性、粒子サイズ、ゼータ電位、タンパク質結合性、in vivo循環、および/または腫瘍、肝臓、および脾臓などの組織への蓄積に影響を与えるように調整することができる。例えば、DSPCおよび/またはコレステロールを使用して、リポソームからの漏出を減少させることができる。DSPGおよび/またはDOTAPなどの負または正に荷電した脂質は、リポソームの表面電荷に影響を与えるように含めることができる。いくつかの実施形態では、リポソームは、約10種類以下の脂質、または約5種類以下の脂質、または約3種類以下の脂質を含むことができる。存在する特定の種類の脂質のモル百分率(mol%)は、典型的には、リポソームなどのナノキャリア中に存在する総脂質の約0%〜約10%、約10%〜約30%、約30%〜約50%、約50%〜約70%、約70%〜約90%、または約90%〜100%に及ぶ。本明細書において記載される脂質はリポソームに含めることもできるし、または該脂質は、ポリマーナノキャリアなどの本発明のナノキャリアをコーティングするのに使用することもできる。コーティングは、ナノキャリアを部分的または完全に囲むものでもよく、単層および/または二重層を含むことができる。一実施形態では、リポソームは、約50.6mol%のHSPC、約44.3mol%のコレステロール、および約5.1mol%のDSPE−PEG2000から構成され得る。
他の実施形態では、ナノキャリアの一部または全部は、ポリマー、例えば、ブロックコポリマー、またはナノキャリアを作製するための技術分野で公知の他のポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、生分解性および/または生体適合性であり得る。適切なポリマーとしては、限定されないが、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ酸無水物、ポリヒドロキシ酸、ポリプロピルフマラート(polypropylfumerate)、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ(オルトエステル)、ポリシアノアクリラート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリホスファゼン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリシアノアクリラート、ポリ尿素、ポリスチレン、ポリアミン、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。いくつかの実施形態では、例示的な粒子としては、シェル架橋クネデル(shell cross−linked knedel)を挙げることができ、これは、以下の参考文献:Beckerら、米国特許出願第11/250830号明細書;Thurmond,K.Bら、J.Am.Chem.Soc.,119(28)6656−6665(1997));Wooley,K.L.,Chem.Eur.J.,3(9):1397−1399(1997);Wooley,K.L.,J.Poly.Sci.:Part A:Polymer Chem.,38:1397−1407(2000)にさらに記載されている。他の実施形態では、適切な粒子としては、ポリ(乳酸co−グリコール酸)(PLGA)を挙げることができる(Fu,Kら、Pharm Res.,27:100−106(2000))。
ナノキャリアへ結合させるためのコンジュゲート
ある特定の実施形態では、ナノキャリアを含む標的化送達組成物はまた、式:A−(LPEG)−MMPを有するコンジュゲートを含むことができ、ここで、結合成分Aを使用してコンジュゲートをナノキャリアへ結合させることができる。結合成分は、ナノキャリア上の任意の位置(ナノキャリア表面上など)に結合することができる。結合成分は、種々の方法(共有結合および/または非共有結合が含まれる)を介してナノキャリアに結合することができる。以下にさらに記載するように、コンジュゲートはまた、連結基(LPEG)およびMMP標的化剤を含む。
ある特定の実施形態では、結合成分Aは、ナノキャリア上に存在する反応基に結合成分を共有結合させるのに使用され得る官能基を含むことができる。官能基は、例えば、結合成分の末端位置などの結合成分のどこにでも位置することができる。多種多様な官能基が当技術分野において一般に公知であり、いくつかのクラスの反応、例えば、限定されないが、求核置換(例えば、アミンおよびアルコールのハロゲン化アシルまたは活性エステルとの反応)、求電子置換(例えば、エナミン反応)、ならびに炭素−炭素および炭素−ヘテロ原子多重結合への付加(例えば、マイケル反応またはディールス−アルダー付加)の下で反応することができる。これらのおよび他の有用な反応は、例えばMarch,Advanced Organic Chemistry,3rd Ed.,John Wiley&Sons,New York,1985;およびHermanson,Bioconjugate Techniques,Academic Press,San Diego,1996で考察されている。適切な官能基としては、例えば、(a)限定されないが、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシベンズトリアゾールエステル、酸ハロゲン化物、アシルイミダゾール、チオエステル、p−ニトロフェニルエステル、アルキル、アルケニル、アルキニル、および芳香族エステルを含むカルボキシル基およびこれらの種々の誘導体;(b)エステル、エーテル、アルデヒドなどに変換することができるヒドロキシル基(c)ハロアルキル基であって、ハロゲン化物を、求核基、例えば、アミン、カルボキシラートアニオン、チオールアニオン、カルボアニオン、またはアルコキシドイオンなどで、後に置き換えることができ、それにより、ハロゲン原子の部位において新しい基の共有結合をもたらすハロアルキル基;(d)例えば、マレイミド基などの、ディールス−アルダー反応に関与することができるジエノフィル基;(e)例えば、イミン、ヒドラゾン、セミカルバゾン、もしくはオキシムなどのカルボニル誘導体の形成を介して、またはグリニャール付加もしくはアルキルリチウム付加などの反応を介しての誘導体化のためのアルデヒド基またはケトン基;(f)例えば、スルホンアミドを形成するためのアミンとの後続の反応のためのハロゲン化スルホニル基;(g)ジスルフィドに変換することができるか、またはハロゲン化アシルもしくはマイケル受容体と反応することができるチオール基;(h)例えば、アシル化、アルキル化、または酸化され得るアミン基またはスルフヒドリル基;(i)例えば、付加環化、アシル化、マイケル付加などを起こすことができるアルケン;ならびに(j)例えば、アミンおよびヒドロキシル化合物と反応することができるエポキシドを挙げることができる。いくつかの実施形態では、クリック化学ベースのプラットフォームを用いて、ナノキャリアに結合成分を結合させることができる(Kolb,H.C.ら,M.G.Finn and K.B.Sharpless,Angew.Chem.Int’l.Ed.40(11):2004−2021(2001))。いくつかの実施形態では、結合成分は、1つの官能基、またはナノキャリアとの複数の共有結合をもたらす複数の官能基を含むことができる。
表1は、本発明に使用され得る官能基のさらなる非限定的かつ代表的なリストを提供する。
表1. 共役化学反応についての例示的な官能基のペア
他の実施形態では、結合成分は、非共有結合性の相互作用によってナノキャリアに結合させることができ、これらとしては、限定されないが、親和性相互作用、金属配位、物理的吸着、疎水性相互作用、ファンデルワールス相互作用、水素結合相互作用、磁気相互作用、静電相互作用、双極子−双極子相互作用、抗体結合相互作用、および相補性DNA同士間のハイブリダイゼーション相互作用などを挙げることができる。いくつかの実施形態では、結合成分は、リポソームなどのナノキャリアの脂質二重層部分に存在してもよい。例えば、結合成分は、脂質二重層の疎水性領域および/または親水性領域と部分的または完全に相互作用する脂質であり得る。いくつかの実施形態では、結合成分は、ナノキャリアとの非共有結合性相互作用を可能にする1つの基を含むことができるが、複数の基も意図される。例えば、複数のイオン電荷を使用することによって、結合成分とナノキャリアとの間の十分な非共有結合性相互作用を生じさせることができる。代替の実施形態では、結合成分は、複数の脂質が、リポソームの二重層膜、またはナノキャリア上にコーティングされた二重層もしくは単層と相互作用するように、複数の脂質を含むことができる。ある特定の実施形態では、周囲の溶液の条件を改変して非共有結合性相互作用を破壊し、それにより、ナノキャリアから結合成分を解離させることができる。
連結基
(LPEG)と称される連結基は、本明細書中に提供した組成物中で使用される標的化送達コンジュゲートの別の特徴である。当業者であれば、様々な連結基が当技術分野において公知であり、例えば、以下の参考文献:Hermanson,G.T.,Bioconjugate Techniques,2ndEd.,Academic Press,Inc.(2008)中に見出され得ることを認識することができる。本発明の連結基は、コンジュゲートの異なる部分(例えば、AおよびMMP)の間に間隔を提供するなど、さらなる特性を組成物に提供するのに使用され得る。この間隔を使用して、例えば、標的化剤が標的に結合する場合に、例えばナノキャリアによって引き起こされる立体障害問題を克服することができる。いくつかの実施形態では、連結基を使用して、標的化送達組成物の物理的特性を変化させることができる。
ある一群の実施形態では、連結基(LPEG)は、式:
−Z−Z−Z
を有する。
いくつかの実施形態では、ZおよびZは、定義された長さを有するPEG成分およびWからなる群より独立して選択され、ここで、Wはアミノ酸であり、下付き文字nは0〜3の整数であり;Zは、定義された長さを有するPEG成分ならびにZおよびZをつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基からなる群より選択される。いくつかの実施形態では、(LPEG)は−Z−Z−Z−である。いくつかの実施形態では、ZはWであり;Zは、アミド、チオアミド、エステル、カルバマート、尿素、またはこれらの組み合わせから選択され;Zは定義された長さを有するPEG成分である。いくつかの実施形態では、下付き文字nは1である。いくつかの実施形態では、下付き文字nは2である。いくつかの実施形態では、下付き文字nは3である。いくつかの実施形態では、下付き文字nは0である。下付き文字nが0以外である実施形態では、アミノ酸Wはα−アミノ酸であり得る。連結基は、任意の適切なα−アミノ酸を含むことができる。適切なα−アミノ酸の例としては、限定されないが、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、トレオニン、バリン、トリプトファン、およびチロシンが挙げられる。いくつかの実施形態では、α−アミノ酸は、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジン、アルギニン、およびグリシンからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、α−アミノ酸は、グルタミン酸およびリジンからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、α−アミノ酸はリジンである。
いくつかの実施形態では、ZおよびZの各々は定義された長さを有するPEG成分であり、Zは2つのPEG成分をつなげるためのカップリング基(例えば、アミド、チオアミド、エステル、カルバマート、尿素、または組み合わせ連結基)である。当業者は、カップリング基(Z)が多くの場合、各末端に官能基を有するアルキレン基であり、官能基は、−Z−Z−Z−のアセンブリを容易にするために同一であっても異なっていてもよいことを認識する。例えば、ある一群の実施形態では、Zは、結合成分(A、好ましくは、リン脂質またはカルジオレプチン分子などの脂質)に結合したPEG成分である。同様に、Zは、MMPに結合したPEG成分である。連結アセンブリに用いる公知の長さおよび必要な官能基を有する多数のPEG成分は、市販されているか公知の方法によって調製され得る。例えば、式:HOC−CHCH−(OCHCH24NH−BOCを有するPEG成分は容易に入手可能であり、適切な連結アセンブリを調製するために選択的に反応することができる官能基を有する。ある一群の実施形態では、ZはPEG3400またはPEG5000成分(それぞれ、77または140ポリエチレングリコール単位)である。他の実施形態では、ZはPEG1000成分(24ポリエチレングリコール単位)である。ある特定の選択された実施形態では、(LPEG)は、式:
−C(O)−PEG3400−5000−OCHCHCHNHC(O)CHCHCHC(O)NH−PEG1000−C(O)−
を有する。
いくつかの実施形態では、(LPEG)は、式:
−C(O)−PEG3400−5000−OCHCHCHNHC(O)CHCHCHC(O)NH−CHCH−CHCH(NH)−C(O)−
を有する。
ある一群の実施形態では、標的化送達組成物は、式:[(EG)(P)]を有する連結基(LPEG)を含むことができ、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールから独立して選択されるエチレングリコール基であり;Pは、ホスファートおよびチオホスファートからなる群より独立して選択される。いくつかの実施形態では、mは、ナノキャリアから延びているポリ(エチレングリコール)部分より長い連結基を作製するのに十分な数に等しい場合がある。いくつかの実施形態では、mは1を超え得る。他の実施形態では、mは、1〜10、1〜20、1〜30、または1〜40の整数であり得る。さらに他の実施形態では、mは、2〜12、3〜12、4〜12、5〜12、6〜12、7〜12、8〜12、9〜12、10〜12、および11〜12の整数であり得る。さらに他の実施形態では、mは、4〜20、6〜20、8〜20、10〜20、12〜20、14〜20、16〜20、および18〜20の範囲であり得る。一実施形態では、mは8であり得る。さらに他の実施形態では、mは、4、5、6、7、8、9、10、11、または12であり得る。EGおよびPに関して、両方の任意の組み合わせを、連結基に使用することができる。例えば、連結基は、1種のエチレングリコール(ホスファートのみを有するヘキサエチレングリコール(HEGp)など)から構成され得る。他の実施形態では、異なるエチレングリコールを使用し、ホスファートまたはチオホスファートの任意の組み合わせと組み合わせることができる。ある例示的な実施形態では、連結基は、テトラエチレングリコール−ホスファート−ヘキサエチレングリコール−チオホスファート−ヘキサエチレングリコール−ホスファート−トリエチレングリコール−ホスファートであり得る。当業者は、本発明の連結基に利用可能な非常に多くの組み合わせを認識する。
記載の連結基のいくつかのバリエーションを以下に図示する。
連結基Aは、オクタエチレングリコールホスファートを示す。Aでは、mは、例えば、1〜20であり得る。Aはまた場合により別の連結基の一部であり得るか、Aを別の連結基に結合することができる。同様に、連結基Bは、ヘキサエチレングリコールホスファートを示す(本明細書中でHEGpとしても記載する)。Bは多数の反復単位を含むことができ、例えば、mは1〜20、または、好ましくは約8であり得る。連結基C中に示すように、mは特定の整数(例えば、例示的なトリエチレングリコールホスファートの二量体として示されるように、m=2)に等しい場合がある。あるいは、連結基を、例えば、x+y=mであるようにさらなる下付き文字xおよびyを使用して記載することができる。連結基Dは、例えば、トリエチレングリコールホスファートに連結されているテトラエチレングリコールホスファートを示す。ある特定の実施形態では、xおよびyの下付き文字付きの括弧内のエチレングリコール部分(EG)を、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択することができる。
治療剤
本発明の標的化治療または診断用送達組成物に使用されるナノキャリアは、治療剤もしくは診断剤またはこれらの組み合わせを含む。治療剤および/または診断剤は、ナノキャリア内、上記ナノキャリア上、または上記ナノキャリア周囲のどこにでも存在することができる。いくつかの実施形態では、治療剤および/または診断剤は、ナノキャリア内に包埋するか、ナノキャリア内に封入するか、またはナノキャリアに係留することができる。ある特定の実施形態では、ナノキャリアはリポソームであり、診断および/または治療剤は、上記リポソーム内に封入されている。
本発明に使用される治療剤は、被験体における状態を処置するように向けられた任意の剤を含むことができる。一般に、限定されないが、United States Pharmacopeia(U.S.P.),Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,10th ed.,McGraw Hill,2001;Katzung,Ed.,Basic and Clinical Pharmacology,McGraw−Hill/Appleton & Lange,8th ed.,September 21,2000;Physician’s Desk Reference(Thomson Publishing;および/またはThe Merck Manual of Diagnosis and Therapy,18th ed.,2006, Beers and Berkow, Eds., Merck Publishing Group;または、動物の場合には、The Merck Veterinary Manual,9th ed.,Kahn Ed.,Merck,Publishing Group, 2005(これらの文献はすべて、参考として本明細書に援用される)に列挙されている剤を含む当技術分野において公知の任意の治療剤を使用することができる。
治療剤は、処置されることが所望される疾患の種類に応じて選択することができる。例えば、ある特定の種類のがんまたは腫瘍、例えば、がん、肉腫、白血病、リンパ腫、骨髄腫、および中枢神経系がん、ならびに固形腫瘍および混合腫瘍は、同じまたは場合により異なる治療剤の投与を伴い得る。ある特定の実施形態では、被験体におけるがん状態を処置するかまたは該がん状態に影響を与えるように治療剤を送達することができ、治療剤としては、化学療法剤、例えば、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、および他の抗がん剤を挙げることができる。いくつかの実施形態では、上記剤としては、アンチセンス剤、マイクロRNA剤、siRNAおよび/またはshRNA剤を挙げることができる。
いくつかの実施形態では、治療剤としては、限定されないが、アバスチン、ドキソルビシン、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、5−フルオロウラシル、ゲムシタビン(gemcitibine)、またはタキサン、例えば、パクリタキセルおよびドセタキセルを含む抗がん剤または細胞傷害剤を挙げることができる。さらなる抗がん剤としては、限定されないが、20−epi−1,25ジヒドロキシビタミンD3,4−イポメアノール、5−エチニルウラシル、9−ジヒドロタキソール、アビラテロン、アシビシン、アクラルビシン、アコダゾール塩酸塩、アクロニン、アシルフルベン、アデシペノール、アドゼレシン、アルデスロイキン、全ての−tkアンタゴニスト、アルトレタミン、アンバムスチン、アンボマイシン、酢酸アメタントロン、アミドックス(amidox)、アミホスチン、アミノグルテチミド、アミノレブリン酸、アムルビシン、アムサクリン、アナグレリド、アナストロゾール、アンドログラホリド、新脈管形成阻害剤、アンタゴニストD、アンタゴニストG、アンタレリクス(antarelix)、アントラマイシン、;抗背側形態形成タンパク質−1(anti−dorsalizing morphogenetic protein−1)、抗エストロゲン剤、アンチネオプラストン、アンチセンスオリゴヌクレオチド、アフィディコリングリシネート、アポトーシス遺伝子モジュレーター、アポトーシス制御因子、アプリン酸、ARA−CDP−DL−PTBA、アルギニンデアミナーゼ、アスパラギナーゼ、アスペルリン、アスラクリン、アタメスタン、アトリムスチン、アキシナスタチン1、アキシナスタチン2、アキシナスタチン3、アザシチジン、アザセトロン、アザトキシン、アザチロシン、アゼテパ、アゾトマイシン、バッカチンIII誘導体、バラノール、バチマスタット、ベンゾクロリン、ベンゾデパ、ベンゾイルスタウロスポリン、ベータラクタム誘導体、β−アレチン、ベタクラマイシンB、ベツリン酸、BFGF阻害剤、ビカルタミド、ビサントレン、ビサントレン塩酸塩、ビスアジリジニルスペルミン、ビスナフィド、ジメシル酸ビスナフィド、ビストラテンA、ビゼレシン、ブレオマイシン、硫酸ブレオマイシン、BRC/ABLアンタゴニスト、ブレフレート、ブレキナルナトリウム、ブロピリミン、ブドチタン、ブスルファン、ブチオニンスルホキシイミン、カクチノマイシン、カルシポトリオール、カルホスチンC、カルステロン、カンプトテシン誘導体、カナリアポックスIL−2、カペシタビン、カラセミド、カルベチマー、カルボプラチン、カルボキサミド−アミノ−トリアゾール、カルボキシアミドトリアゾール、カレストM3、カルムスチン、cam700、軟骨由来阻害因子、カルビシン塩酸塩、カルゼレシン、カゼインキナーゼ阻害剤、カスタノスペルミン、セクロピンB、セデフィンゴール、セトロレリクス、クロラムブシル、クロリン、クロロキノキサリンスルホンアミド、シカプロスト、シロレマイシン、シスプラチン、cis−ポルフィリン、クラドリビン、クロミフェン類似体、クロトリマゾール、コリスマイシンA、コリスマイシンB、コンブレタスタチンA4、コンブレタスタチン類似体、コナゲニン、クランベシジン816(crambescidin 816)、クリスナトール、メシル酸クリスナトール、クリプトフィシン8、クリプトフィシンA誘導体、キュラシンA、シクロペンタアントラキノン、シクロホスファミド、シクロプラタム、シペマイシン、シタラビン、シタラビンオクホスフェート、細胞溶解因子、シトスタチン、ダカルバジン、ダクリキシマブ、ダクチノマイシン、ダウノルビシン塩酸塩、デシタビン、デヒドロジデムニンB、デスロレリン、デキシホスファミド、デキソルマプラチン、デクスラゾキサン、デクスベラパミル、デザグアニン、メシル酸デザグアニン、ジアジコン、ジデムニンB、ジドックス、ジエチルノルスペルミン、ジヒドロ−5−アザシチジン、ジオキサマイシン、ジフェニルスピロムスチン、ドセタキセル、ドコサノール、ドラセトロン、ドキシフルリジン、ドキソルビシン、ドキソルビシン塩酸塩、ドロロキシフェン、クエン酸ドロロキシフェン、プロピオン酸ドロモスタノロン、ドロナビノール、ズアゾマイシン(duazomycin)、デュオカルマイシンSA、エブセレン、エコムスチン、エダトレキサート、エデルホシン、エドレコロマブ、エフロミチン、塩酸エフロミチン、エレメン、エルサミトルシン、エミテフール、エンロプラチン、エンプロメート、エピプロピジン、エピルビシン、エピルビシン塩酸塩、エプリステリド、エルブロゾール、赤血球遺伝子療法ベクターシステム、塩酸エソルビシン、エストラムスチン、エストラムスチン類似体、リン酸エストラムスチンナトリウム、エストロゲンアゴニスト、エストロゲンアンタゴニスト、エタニダゾール、エトポシド、リン酸エトポシド、エトプリン、エキセメスタン、ファドロゾール、塩酸ファドロゾール、ファザラビン、フェンレチニド、フィルグラスチム、フィナステリド、フラボピリドール、フレゼラスチン、フロクスウリジン、フルアステロン、フルダラビン、リン酸フルダラビン、塩酸フルオロダウノルニシン、フルオロウラシル、フルオロシタビン、ホルフェニメクス、フォルメスタン、ホスキドン、ホストリエシン、ホストリエシンナトリウム、ホテムスチン、ガドリニウムテキサフィリン、硝酸ガリウム、ガロシタビン、ガニレリクス、ゼラチナーゼ阻害剤、ゲムシタビン、塩酸ゲムシタビン、グルタチオン阻害剤、ヘプスルファム、ヘレグリン、ヘキサメチレンビスアセトアミド、ヒドロキシウレア、ヒペリシン、イバンドロン酸、イダルビシン、塩酸イダルビシン、イドキシフェン、イドラマントン、イホスファミド、イルモホシン、イロマスタット、イミダゾアクリドン、イミキモド、免疫賦活ペプチド、インスリン様増殖因子−1受容体阻害剤、インターフェロンアゴニスト、インターフェロンアルファ−2A、インターフェロンアルファ−2B、インターフェロンアルファ−N1、インターフェロンアルファ−N3、インターフェロンベータ−IA、インターフェロンガンマ−IB、インターフェロン、インターロイキン、イオベングアン、ヨードドキソルビシン、イプロプラチン、イリノテカン、塩酸イリノテカン、イロプラクト、イルソグラジン、イソベンガゾール、イソホモハリコンドリンB、イタセトロン、ジャスプラキノリド、カハラリドF、ラメラリン−Nトリアセテート、ランレオチド、酢酸ランレオチド、レイナマイシン、レノグラスチム、硫酸レンチナン、レプトルスタチン、レトロゾール、白血病抑制因子、白血球アルファインターフェロン、酢酸ロイプロリド、ロイプロリド/エストロゲン/プロゲステロン、リュープロレリン、レバミゾール、リアロゾール、塩酸リアロゾール、直鎖ポリアミン類似体、親油性二糖ペプチド、親油性白金化合物、リッソクリナミド7(lissoclinamide 7)、ロバプラチン、ロンブリシン(lombricine)、ロメトレキソール、ロメトレキソールナトリウム、ロムスチン、ロニダミン、ロソキサントロン、塩酸ロソキサントロン、ロバスタチン、ロキソリビン、ルルトテカン(lurtotecan)、ルテチウムテキサフィリン、リソフィリン、溶解性ペプチド、メイタンシン(maitansine)、マンノスタチンA、マリマスタット、マソプロコール、マスピン、マトリライシン阻害剤、マトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤、メイタンシン、塩酸メクロレタミン、酢酸メゲストロール、酢酸メレンゲストロール、メルファラン、メノガリル、メルバロン、メルカプトプリン、メテレリン、メチオニナーゼ、メトトレキセート、メトトレキセートナトリウム、メトクロプラミド、メトプリン、メツレデパ、微細藻類プロテインキナーゼC阻害剤、MIF阻害剤、ミフェプリストン、ミルテホシン、ミリモスチム、ミスマッチ二本鎖RNA、ミチンドミド、ミトカルシン、ミトクロミン、ミトギリン、ミトグアゾン、ミトラクトール、ミトマルシン、マイトマイシン、マイトマイシン類似体、ミトナフィド、ミトスペル、ミトタン、マイトトキシン線維芽細胞増殖因子−サポリン、ミトキサントロン、塩酸ミトキサントロン、モファロテン、モルグラモスチム、モノクローナル抗体、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、モノホスホリル脂質a/ミオバクテリウム細胞壁SK、モピダモール、多剤耐性遺伝子阻害剤、多発性腫瘍抑制因子1に基づく療法、マスタード抗がん剤、ミカペルオキシドB、マイコバクテリア細胞壁抽出物、ミコフェノール酸、ミリアポロン、n−アセチルジナリン、ナファレリン、ナグレスチプ、ナロキソン/ペンタゾシン、ナパビン、ナフテルピン、ナルトグラスチム、ネダプラチン、ネモルビシン、ネリドロン酸、中性エンドペプチダーゼ、ニルタミド、ニサマイシン、一酸化窒素モジュレーター、窒素酸化物抗酸化剤、ニトルリン、ノコダゾール、ノガラマイシン、n−置換ベンズアミド、06−ベンジルグアニン、オクトレオチド、オキセノン、オリゴヌクレオチド、オナプリストン、オンダンセトロン、オラシン、経口サイトカイン誘導物質、オルマプラチン、オサテロン、オキサリプラチン、オキサウノマイシン、オキシスラン、パクリタキセル、パクリタキセル類似体、パクリタキセル誘導体、パラウアミン、パルミトイルリゾキシン、パミドロン酸、パナキシトリオール、パノミフェン、パラバクチン、パゼリプチン、ペグアスパラガーゼ、ペルデシン、ペリオマイシン、ペンタムスチン、ペントサンポリサルフェートナトリウム、ペントスタチン、ペントロゾール、硫酸ペプロマイシン、ペルフルブロン、ペルホスファミド、ペリリルアルコール、フェナジノマイシン、フェニルアセテート、ホスファターゼ阻害剤、ピシバニール、塩酸ピロカルピン、ピポブロマン、ピポスルファン、ピラルビシン、ピリトレキシム、塩酸ピロキサントロン、プラセチンA、プラセチンB、プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター、白金錯体、白金化合物、白金−トリアミン錯体、プリカマイシン、プロメスタン、ポルフィマーナトリウム、ポルフィロマイシン、プレドニムスチン、塩酸プロカルバジン、プロピルビス−アクリドン、プロスタグランジンJ2、前立腺がん抗アンドロゲン剤、プロテアソーム阻害剤、プロテインAに基づく免疫モジュレーター、プロテインキナーゼC阻害剤、タンパク質チロシンホスファターゼ阻害剤、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ阻害剤、ピューロマイシン、塩酸ピューロマイシン、プルプリン、ピラゾフリン、ピラゾロアクリジン、ピリドキシル化ヘモグロビンポリオキシエチレンコンジュゲート、RAFアンタゴニスト、ラルチトレキセド、ラモセトロン、RASファルネシルタンパク質トランスフェラーゼ阻害剤、RAS阻害剤、RAS−GAP阻害剤、脱メチル化レテリプチン、レニウムRE186エチドロネート、リゾキシン、リボプリン、リボザイム、RIIレチナミド、RNAi、ログレチミド、ロヒツキン、ロムルチド、ロキニメクス、ルビギノンB1、ルボキシル、サフィンゴール、塩酸サフィンゴール、サイントピン、sarcnu、サルコフィトールA、サルグラモスチム、SDI 1模倣体、セムスチン、老化由来阻害因子1(senescence derived inhibitor 1)、センスオリゴヌクレオチド、シグナル伝達阻害剤、シグナル伝達モジュレーター、シムトラゼン、単鎖抗原結合タンパク質、シゾフィラン(sizofuran)、ソブゾキサン、ボロカプテイトナトリウム、フェニル酢酸ナトリウム、ソルベロール、ソマトメジン結合タンパク質、ソネルミン、スパルホス酸ナトリウム、スパルホス酸、スパルソマイシン、スピカマイシンD、塩酸スピロゲルマニウム、スピロムスチン、スピロプラチン、スプレノペンチン、スポンギスタチン1、スクアラミン、幹細胞阻害剤、幹細胞分裂阻害剤、スチピアミド、ストレプトニグリン、
ストレプトゾシン、ストロメライシン阻害剤、スルフィノシン、スロフェヌル、超活性血管作用性腸ペプチドアンタゴニスト、スラジスタ、スラミン、スワインソニン、合成グリコサミノグリカン、タリソマイシン、タリムスチン、タモキシフェンメチオジド、タウロムスチン、タザロテン、テコガランナトリウム、テガフール、テルラピリリウム、テロメラーゼ阻害剤、塩酸テロキサントロン、テモポルフィン、テモゾロミド、テニポシド、テロキシロン、テストラクトン、テトラクロロデカオキシド、テトラゾミン、タリブラスチン、サリドマイド、チアミプリン、チオコラリン、チオグアニン、チオテパ、トロンボポエチン、トロンボポエチン模倣体、チマルファシン、サイモポエチン受容体アゴニスト、チモトリナン、甲状腺刺激ホルモン、チアゾフリン、スズエチルエチオプルプリン、チラパザミン、二塩化チタノセン、塩酸トポテカン、トプセンチン、トレミフェン、クエン酸トレミフェン、全能性幹細胞因子、翻訳阻害剤、酢酸トレストロン、トレチノイン、トリアセチルウリジン、トリシリビン、リン酸トリシリビン、トリメトレキセート、グルクロン酸トリメトレキセート、トリプトレリン、トロピセトロン、塩酸ツブロゾール、ツロステリド、チロシンキナーゼ阻害剤、チロホスチン(tyrphostin)、UBC阻害剤、ウベニメクス、ウラシルマスタード、ウレデパ、尿生殖洞由来増殖阻害因子、ウロキナーゼ受容体アンタゴニスト、バプレオチド、バリオリンB、ベラレソール、ベラミン、ベルジン、ベルテポルフィン、硫酸ビンブラスチン、硫酸ビンクリスチン、ビンデシン、硫酸ビンデシン、硫酸ビネピジン、硫酸ビングリシネート、硫酸ビンロイロシン、ビノレルビン、酒石酸ビノレルビン、硫酸ビンロシジン、ビンキサルチン、硫酸ビンゾリジン、ビタキシン、ボロゾール、ザノテロン、ゼニプラチン、ジラスコルブ、ジノスタチン、ジノスタチンスチマラマー、またはゾルビシン塩酸塩、または上記の薬物の適切なプロドラッグを挙げることができる。
いくつかの実施形態では、治療剤は、2つ以上の治療剤の投与を含む剤カクテルの一部であり得る。例えば、シスプラチンおよびオキサリプラチンの両方を有するリポソームを投与することができる。加えて、治療剤は、免疫刺激アジュバント、例えば、アルミニウムゲルもしくはアルミニウム塩のアジュバント(例えば、リン酸アルミニウム(alumimum phosphate)または水酸化アルミニウム)、リン酸カルシウム、エンドトキシン、およびトール様受容体アジュバントなどの前、それらの後、またはそれらとともに送達することができる。
本発明の治療剤は、治療用途に使用するための放射性核種も含むことができる。例えば、111Inなどのオージェ電子のエミッターを、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)または1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸(DOTA)などのキレートと結合させて、処置に使用するべき標的化送達組成物、例えばリポソームに含めることができる。他の適切な放射性核種および/または放射性核種−キレートの結合としては、限定されないが、ベータ放射性核種(177Lu、153Sm、88/90Y)とDOTA、64Cu−TETA、188/186Re(CO)−IDA;188/186Re(CO)トリアミン(環状または直鎖状)、188/186Re(CO)−Enpy2、および188/186Re(CO)−DTPAを挙げることができる。
上記のように、本発明に使用される治療剤は、ナノキャリアに包埋するか、ナノキャリアに封入するか、またはナノキャリアに係留するなどの様々な方法でナノキャリアに結合させることができる。治療剤の充填は、例えば、以下の参考文献:de Villiers,M.Mら、Eds.,Nanotechnology in Drug Delivery,Springer(2009);Gregoriadis,G.,Ed.,Liposome Technology:Entrapment of drugs and other materials into liposomes,CRC Press(2006)に開示されている当技術分野において公知の様々な方法によって行うことができる。一実施形態群では、1つまたは複数の治療剤をリポソームに充填することができる。リポソームの充填は、例えば、能動的または受動的に行うことができる。例えば、治療剤がリポソーム内に封入されるように、溶液中でのリポソームの自己組織化プロセスの間に治療剤を含めることができる。ある特定の実施形態では、治療剤は、リポソーム二重層に、または多重膜リポソームの複数の層内に包埋することもできる。代替の実施形態では、治療剤は、リポソームに能動的に充填することができる。例えば、治療剤を含有する溶液に対して二重層膜を透過性にするような条件(例えば、エレクトロポレーション)にリポソームを曝露し、それにより、治療剤がリポソームの内部体積に入ることを可能にすることができる。
診断剤
本発明に使用される診断剤としては、例えば、以下の参考文献:Armstrongら、Diagnostic Imaging,5th Ed.,Blackwell Publishing(2004);Torchilin,V.P.,Ed.,Targeted Delivery of Imaging Agents,CRC Press(1995);Vallabhajosula,S.,Molecular Imaging:Radiopharmaceuticals for PET and SPECT,Springer(2009)に示されている当技術分野において公知の任意の診断剤を挙げることができる。診断剤は、限定されないが、γ放射シグナル、放射性シグナル、エコー源性シグナル、光学シグナル、蛍光シグナル、吸収シグナル、磁気シグナル、または断層撮影シグナルを含む検出可能なシグナルを提供および/または増強する剤を含む様々な方法によって検出することができる。診断剤をイメージングするための技術としては、限定されないが、単光子放出コンピュータ断層撮影(SPECT)、磁気共鳴イメージング(MRI)、光学的イメージング、ポジトロン放出断層撮影(PET)、コンピュータ断層撮影(CT)、X線イメージング、およびγ線イメージングなどを挙げることができる。
いくつかの実施形態では、診断剤は、例えば、様々な画像診断技術に使用される金属イオンに結合するキレーターを含むことができる。例示的なキレーターとしては、限定されないが、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、[4−(1,4,8,11−テトラアザシクロテトラデカ−1−イル)メチル]安息香酸(CPTA)、シクロヘキサンジアミン四酢酸(CDTA)、エチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四酢酸(EGTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、クエン酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、イミノ二酢酸(IDA)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(TTHA)、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−テトラ(メチレンホスホン酸)(DOTP)、1,4,8,11−テトラアザシクロドデカン−1,4,8,11−四酢酸(TETA)、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸(DOTA)、およびこれらの誘導体が挙げられる。
放射性同位体は、本明細書において記載される診断剤のいくつかに組み込むことができ、放射性同位体としては、γ線、ポジトロン、β粒子およびα粒子、ならびにX線を放出する放射性核種を挙げることができる。適切な放射性核種としては、限定されないが、225Ac、72As、211At、11B、128Ba、212Bi、75Br、77Br、14C、109Cd、62Cu、64Cu、67Cu、18F、67Ga、68Ga、H、123I、125I、130I、131I、111In、177Lu、13N、15O、32P、33P、212Pb、103Pd、186Re、188Re、47Sc、153Sm、89Sr、99mTc、88Yおよび90Yが挙げられる。ある特定の実施形態では、放射性作用物質としては、111In−DTPA、99mTc(CO)−DTPA、99mTc(CO)−ENPy2、62/64/67Cu−TETA、99mTc(CO)−IDA、および99mTc(CO)トリアミン(環状または直鎖状)を挙げることができる。他の実施形態では、作用物質としては、111In、177Lu、153Sm、88/90Y、62/64/67Cu、または67/68Gaを含むDOTAおよびその種々の類似体を挙げることができる。いくつかの実施形態では、リポソームは、例えば、以下の参考文献:Phillipsら、Wiley Interdisciplinary Reviews:Nanomedicine and Nanobiotechnology,1(1):69−83(2008);Torchilin,V.P.&Weissig,V.,Eds.Liposomes 2nd Ed.:Oxford Univ.Press(2003);Elbayoumi,T.A.&Torchilin,V.P.,Eur.J.Nucl.Med.Mol.Imaging 33:1196−1205(2006);Mougin−Degraef,Mら、Int’l J.Pharmaceutics 344:110−117(2007)に示されているようなキレートに結合した脂質、例えばDTPA−脂質を組み込むことによって放射標識することができる。
他の実施形態では、診断剤としては、光学剤、例えば、蛍光剤、リン光剤、および化学発光剤などを挙げることができる。多数の剤(例えば、色素、プローブ、標識、または指示薬)が当技術分野において公知であり、本発明に使用することができる。(例えば、Invitrogen,The Handbook−A Guide to Fluorescent Probes and Labeling Technologies,Tenth Edition(2005)を参照のこと)。蛍光剤としては、様々な有機および/もしくは無機の低分子、または様々な蛍光タンパク質、およびこれらの誘導体を挙げることができる。例えば、蛍光剤としては、限定されないが、シアニン、フタロシアニン、ポルフィリン、インドシアニン、ローダミン、フェノキサジン、フェニルキサンテン、フェノチアジン、フェノセレナジン、フルオレセイン、ベンゾポルフィリン、スクアライン、ジピロロピリミドン、テトラセン、キノリン、ピラジン、コリン、クロコニウム、アクリドン、フェナントリジン、ローダミン、アクリジン、アントラキノン、カルコゲノピリリウム類似体、クロリン、ナフタロシアニン、メチン色素、インドレニウム色素、アゾ化合物、アズレン、アザアズレン、トリフェニルメタン色素、インドール、ベンゾインドール、インドカルボシアニン、ベンゾインドカルボシアニン、および4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセンの一般構造を有するBODIPY(商標)誘導体、ならびに/またはこれらの任意のコンジュゲートおよび/もしくは誘導体を挙げることができる。使用され得る他の剤としては、限定されないが、例えば、フルオレセイン、フルオレセイン−ポリアスパラギン酸コンジュゲート、フルオレセイン−ポリグルタミン酸コンジュゲート、フルオレセイン−ポリアルギニンコンジュゲート、インドシアニングリーン、インドシアニン−ドデカアスパラギン酸コンジュゲート、インドシアニン−ポリアスパラギン酸コンジュゲート、イソスルファンブルー、インドールジスルホネート、ベンゾインドールジスルホネート、ビス(エチルカルボキシメチル)インドシアニン、ビス(ペンチルカルボキシメチル)インドシアニン、ポリヒドロキシインドールスルホネート、ポリヒドロキシベンゾインドールスルホネート、リジッドヘテロ原子インドールスルホネート(rigid heteroatomic indole sulfonate)、インドシアニンビスプロパン酸、インドシアニンビスヘキサン酸、3,6−ジシアノ−2,5−[(N,N,N’,N’−テトラキス(カルボキシメチル)アミノ]ピラジン、3,6−[(N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]ピラジン−2,5−ジカルボン酸、3,6−ビス(N−アザテジノ)ピラジン−2,5−ジカルボン酸、3,6−ビス(N−モルホリノ)ピラジン−2,5−ジカルボン酸、3,6−ビス(N−ピペラジノ)ピラジン−2,5−ジカルボン酸、3,6−ビス(N−チオモルホリノ)ピラジン−2,5−ジカルボン酸、3,6−ビス(N−チオモルホリノ)ピラジン−2,5−ジカルボン酸S−オキシド、2,5−ジシアノ−3,6−ビス(N−チオモルホリノ)ピラジンS,S−ジオキシド、インドカルボシアニンテトラスルホネート、クロロインドカルボシアニン、および3,6−ジアミノピラジン−2,5−ジカルボン酸が挙げられる。
当業者であれば、使用される特定の光学剤が、励起に使用される波長、皮膚組織下の深さ、当技術分野において一般に周知の他の要因に依存し得ることを認識する。例えば、光学剤についての最適な吸収極大または、励起極大は、使用される剤に応じて変化し得るが、一般に、本発明の光学剤は、電磁スペクトルの紫外(UV)、可視、または赤外(IR)範囲の光を吸収するか、またはこれらの光によって励起される。イメージングについては、近IRで吸収および放出する色素(約700〜900nm、例えば、インドシアニン)が好ましい。内視鏡的方法を使用する局所視覚化については、可視範囲で吸収する任意の色素が適切である。
いくつかの実施形態では、本発明のプロセスにおいて使用される非イオン化放射線は、約350nm〜約1200nmの波長の範囲であり得る。例示的な一実施形態では、蛍光剤は、電磁スペクトルの可視部分の青色範囲の波長(約430nm〜約500nm)を有する光によって励起することができ、電磁スペクトルの可視部分の緑色範囲の波長(約520nm〜約565nm)で発光する。例えば、フルオレセイン色素は、約488nmの波長を有する光で励起することができ、約520nmの発光波長を有する。別の例として、3,6−ジアミノピラジン−2,5−ジカルボン酸は、約470nmの波長を有する光で励起することができ、約532nmの波長で蛍光を発する。別の実施形態では、光学剤の励起波長および発光波長は、電磁スペクトルの近赤外範囲に入り得る。例えば、インドシアニングリーンなどのインドシアニン色素は、約780nmの波長を有する光で励起することができ、約830nmの発光波長を有する。
さらに他の実施形態では、診断剤は、限定されないが、例えば、ヨウ素ベースのX線造影剤、超常磁性酸化鉄(SPIO)、およびガドリニウムまたはマンガンの錯体などを含む当技術分野において一般に周知の磁気共鳴(MR)およびX線造影剤を含むことができる。(例えば、Armstrongら、Diagnostic Imaging,5th Ed.,Blackwell Publishing(2004)を参照のこと)。いくつかの実施形態では、診断剤は、磁気共鳴(MR)イメージング剤を含むことができる。例示的な磁気共鳴剤としては、限定されないが、常磁性剤、および超常磁性剤などが挙げられる。例示的な常磁性剤としては、限定されないが、ガドペンテト酸、ガドテル酸、ガドジアミド、ガドリニウム、ガドテリドール、マンガホジピル、ガドベルセタミド、クエン酸第二鉄アンモニウム、ガドベン酸、ガドブトロール、またはガドキセト酸を挙げることができる。超常磁性剤としては、限定されないが、超常磁性酸化鉄およびフェリステンを挙げることができる。ある特定の実施形態では、診断剤は、例えば、以下の参考文献:H.S Thomsen,R.N.Muller and R.F.Mattrey,Eds.,Trends in Contrast Media,(Berlin:Springer−Verlag,1999);P.Dawson,D.Cosgrove and R.Grainger,Eds.,Textbook of Contrast Media(ISIS Medical Media 1999);Torchilin,V.P.,Curr.Pharm.Biotech.1:183−215(2000);Bogdanov,A.Aら、Adv.Drug Del.Rev.37:279−293(1999);Sachse,Aら、Investigative Radiology 32(1):44−50(1997)に示されているX線造影剤を挙げるができる。X線造影剤の例としては、限定されないが、イオパミドール、イオメプロール、イオヘキソール、イオペントール、イオプロミド、イオシミド、イオベルソール、イオトロラン、イオタスル、イオジキサノール、イオデシモール、イオグルカミド、イオグルニド、イオグラミド、イオサルコール、イオキシラン、イオパミロン、メトリザミド、イオビトリドール、およびイオシメノールが挙げられる。ある特定の実施形態では、X線造影剤としては、イオパミドール、イオメプロール、イオプロミド、イオヘキソール、イオペントール、イオベルソール、イオビトリドール、イオジキサノール、イオトロラン、およびイオシメノールを挙げることができる。
上記治療剤と同様に、診断剤は、例えば、ナノキャリアに包埋され、ナノキャリアに封入され、またはナノキャリアに係留される工程を含む様々な方法でナノキャリアに結合させることができる。同様に、診断剤の充填は、例えば、以下の参考文献:de Villiers,M.Mら、Eds.,Nanotechnology in Drug Delivery,Springer(2009);Gregoriadis,G.,Ed.,Liposome Technology:Entrapment of drugs and other materials into liposomes,CRC Press(2006)に開示されている当技術分野において公知の様々な方法によって行うことができる。
標的化剤
本発明の標的化送達組成物はまた、MMP(標的化剤)を含む。一般に、MMPは、任意のマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤を指す。ある特定の実施形態では、MMPは、式:
(式中、
Xは、OおよびSからなる群より選択されるメンバーであり;
Yは、ピリジルおよびフェニルからなる群より選択されるメンバーであり、ここで、上記フェニルは、場合によりOH、OCH、OCF、およびCHで置換され;
波線は(LPEG)への結合点を示す)を有する阻害剤である。
ある特定の具体的な実施形態では、MMPは、
から選択される。
ある特定の具体的な実施形態では、MMPは、
から選択される。
B. ナノキャリアを含む標的化送達組成物の個々の成分
別の態様では、本発明は、本明細書中に開示の標的化送達組成物の個々の成分を提供する。特に、本発明は、式:A−(LPEG)−MMPを有するコンジュゲートを含み、ここで、Aは結合成分であり、(LPEG)は上記の通りの連結基であり、MMPはMMP阻害剤である。
当業者であれば、標的化送達組成物の成分は、同様に、上記具体的な各実施形態を含むことを認識するであろう。
IV. 標的化送達組成物および成分を調製する方法
A. ナノキャリアを含む標的化送達組成物
本発明の標的化送達組成物を、種々の方法で生成することができる。一態様では、本発明の標的化送達組成物を、ナノキャリアを式:A−(LPEG)−MMPを有するコンジュゲートへ結合させることによって調製することができ、ここで、Aは上記コンジュゲートの上記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;(LPEG)は連結基であり;MMPはMMP阻害剤である。ナノキャリアを、負荷ナノキャリア(例えば、治療剤または診断剤を組み込んでいるもの)または非負荷のナノキャリアのいずれかとしてコンジュゲートと接触させることができる。
ナノキャリア
ナノキャリアを、当技術分野において一般に公知の様々な方法によって生成することができ、このようなナノキャリアを作製する方法は、所望される特定のナノキャリアに依存し得る。当技術分野において利用可能な任意の測定技術を使用して、標的化送達組成物およびナノキャリアの特性を決定することができる。例えば、動的光散乱、X線光電子顕微鏡法、粉末X線回折、走査電子顕微鏡法(SEM)、透過型電子顕微鏡法(TEM)、および原子間力顕微鏡法(AFM)などの技術を使用して、ナノキャリアおよび/または標的化送達組成物の平均サイズおよび分散度を決定することができる。
本発明の標的化送達組成物に使用されるリポソームを、当技術分野において一般に周知の様々な技術を使用して作製することができる。(例えば、Williams,A.P.,Liposomes:A Practical Approach,2nd Edition,Oxford Univ.Press(2003);Lasic,D.D.,Liposomes in Gene Delivery,CRC Press LLC(1997)を参照のこと)。例えば、リポソームは、限定されないが、例えば、押し出し、撹拌、超音波処理、逆相蒸発、水溶液中の自己組織化、電極ベースの形成技術、およびマイクロフルイディック指向型形成技術(microfluidic directed formation techniques)などの技術によって生成することができる。ある特定の実施形態では、大単層ベシクル(LUV)および/または小単層ベシクル(SUV)を含むことができる、多層および/または単層であるリポソームを生成するための方法を使用することができる。溶液中のリポソームの自己組織化と同様に、ミセルは、両親媒性分子が、ミセルを形成するのに十分な溶液条件下で溶解される場合にミセルを形成するように、当技術分野において一般に周知の技術を使用して生成することができる。脂質コーティングバブルおよびリポタンパク質も、当技術分野において公知の方法を使用して構築することができる(例えば、Farook,U.,J.R.Soc.Interface,6(32):271−277(2009);Lackoら、Lipoprotein Nanocarriers as Delivery Vehicles for Anti−Cancer Agents in Nanotechnology for Cancer Therapy,CRC Press(2007)を参照のこと)。
本発明に使用され得るポリマーナノキャリアを作製する方法は、当技術分野において一般に周知である(例えば、Sigmund,Wら、Eds.,Particulate Systems in Nano−and Biotechnologies,CRC Press LLC(2009);Karnikら、Nano Lett.,8(9):2906−2912(2008)を参照のこと)。例えば、ブロックコポリマーが溶液中で自己組織化してポリマーソームおよび/またはブロックコポリマーミセルを形成することができるように、当技術分野において公知の合成方法を使用して、ブロックコポリマーを作製することができる。ニオソームは、当技術分野において公知であり、様々な技術および組成物を使用して作製することができる(Baillie A.Jら、J.Pharm.Pharmacol.,38:502−505(1988))。磁性粒子および/または金属粒子は、当技術分野において公知の任意の方法、例えば、共沈、熱分解、およびマイクロエマルジョンを使用して構築することができる。(Nagarajan,R.&Hatton,T.A.,Eds.,Nanocarriers Synthesis,Stabilization,Passivation,and Functionalization,Oxford Univ.Press(2008)も参照のこと)。金粒子およびこれらの誘導体は、当技術分野において一般に公知の様々な技術、例えば、Turkevich法、Brust法、Perraut法、またはソノリシスを使用して作製することができる(Grzelczakら、Chem.Soc.Rev.,37:1783−1791(2008)も参照のこと)。いくつかの実施形態では、結合成分は、硫黄−金連結化学反応によって結合させることができる。量子ドットまたは半導体ナノ結晶は、コロイド合成技術などの当技術分野において公知の任意の方法を使用して合成することができる。
ナノキャリアへ結合するコンジュゲート
本明細書中に記載の式A−[(EG)(P)]−MMPを有するコンジュゲートを、種々の技術を使用して製造することができる。いくつかの実施形態では、コンジュゲート全体を、当技術分野で周知のオリゴヌクレオチド合成機で合成することができる。ある特定の実施形態では、[(EG)(P)](例えば、(HEGp)など)の組み込みを、より効果的な組み込みのための修正合成サイクルを使用して行うことができる。特に、アミダイト等価物の増加および洗浄サイクルの延長により、本発明のコンジュゲート中に連結基として複数の[(EG)(P)]単位を組み込むことができる。ある特定の実施形態では、次いで、結合成分(コレステロールまたはコレステロール誘導体(例えば、コレステロール−テトラエチレングリコール)など)を、標準的または修正した合成サイクルを使用して添加することができ、このサイクルは、効果的な組み込みを確実にするためにカップリングリサイクル工程を繰り返す工程を含むことができる。ある特定の実施形態では、コンジュゲートを、固相アプローチ(シリカ系の支持体またはポリスチレン系の支持体など)を使用して合成することができる。
他の実施形態では、[(EG)(P)]連結基を、当技術分野で公知の従来の化学を使用して結合成分(コレステロール誘導体(コレステロール−テトラエチレングリコール)など)に結合することができる。[(EG)(P)]連結基を、上記方法を使用して合成することができる。次に、連結基および結合成分を混合し、コンジュゲートの一部(A−[(EG)(P)])を形成するのに十分な条件下で反応させることができる。その後、標的化剤(MMP)を、[(EG)(P)]連結基の他の末端に結合することができる。あるいは、標的化剤をまず[(EG)(P)]連結基に結合し、その後に結合成分に結合することができる。当業者に認識されるように、本発明の標的化剤を、特定のMMP成分の特徴に依存し得る種々の方法によって[(EG)(P)]連結基に結合することができる。
V.標的化送達組成物を投与する方法
本明細書において記載されるように、本発明の標的化送達組成物および方法は、被験体に関連する任意の疾患、障害、および/または状態を処置および/または診断するのに使用することができる。一実施形態では、本発明の方法は、被験体におけるがん状態を処置または診断するための方法であって、該方法が、ナノキャリアを含む本発明の標的化送達組成物を上記被験体に投与する工程を含み、治療剤または診断剤が該状態を処置または診断するのに十分である、方法を含む。ある特定の実施形態では、がん状態としては、本発明の標的化送達組成物の標的化剤が標的とする受容体を十分に発現する(例えば、細胞表面上または血管系に)がんを挙げることができる。
別の実施形態では、本発明の方法は、標的化治療的処置に対する被験体の適性を判定する方法であって、該方法は、ナノキャリアを含む標的化送達組成物を上記被験体に投与すること、および上記被験体をイメージングして診断剤を検出する工程を含み、該ナノキャリアが該診断剤を含む、方法を含む。
投与
いくつかの実施形態では、本発明は、標的化送達組成物および生理学的に(すなわち、薬学的に)許容され得るキャリアを含むことができる。本明細書において使用される場合、用語「キャリア」は、治療剤などの薬物のための希釈剤またはビヒクルとして使用される典型的には不活性の物質を指す。この用語は、組成物に粘着性の品質を付与する典型的には不活性の物質も包含する。典型的には、生理学的に許容され得るキャリアは、液体形態で存在する。液体キャリアの例としては、生理食塩水、リン酸塩緩衝液、通常の緩衝食塩水(135〜150mMのNaCl)、水、緩衝水、0.4%食塩水、0.3%グリシン、および安定性を増強するための糖タンパク質(例えば、アルブミン、リポタンパク質、グロブリンなど)などが挙げられる。生理学的に許容され得るキャリアは、投与される特定の組成物によって、ならびに組成物を投与するのに使用される特定の方法によって部分的には決定されるので、本発明の医薬組成物の多種多様な適切な製剤が存在する(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 17th ed., 1989を参照のこと)。
本発明の組成物は、慣例的な周知の滅菌技術によって滅菌してもよいし、滅菌条件下で生成してもよい。水溶液は、使用のためにパッケージされ得るか、または無菌条件下でろ過し、凍結乾燥することができ、その凍結乾燥調製物は、投与前に滅菌水溶液と合わされる。組成物は、生理的条件に近づけるために、必要に応じて薬学的に許容され得る補助物質、例えば、pH調整剤および緩衝剤、張度調整剤、および湿潤剤など、例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、およびオレイン酸トリエタノールアミンを含有することができる。糖(例えば。凍結乾燥標的化送達組成物のための安定剤)も、組成物を安定化させるために含めることができる。
選択された標的化送達組成物は、単独でまたは他の適切な成分と組み合わせて、吸入を介して投与されるエアロゾル製剤(すなわち、これらは、「噴霧する」ことができる)にすることができる。エアロゾル製剤は、加圧された許容され得る噴霧剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、および窒素などの中に入れることができる。
直腸投与に適切な製剤としては、例えば、坐剤基剤とともに有効量のパッケージされた標的化送達組成物を含む坐剤が挙げられる。適切な坐剤基剤としては、天然または合成のトリグリセリドまたはパラフィン炭化水素が挙げられる。加えて、選択された標的化送達組成物と、例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレングリコール、およびパラフィン炭化水素を含む基剤との組み合わせを含有するゼラチン直腸カプセルを使用することも可能である。
例えば、関節内(関節内)経路、静脈内経路、筋肉内経路、腫瘍内経路、皮内経路、腹腔内経路、ならびに皮下経路などによる非経口投与に適切な製剤は、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、および製剤を意図されたレシピエントの血液と等張性にする溶質を含有することができる水性および非水性の等張性滅菌注射液剤、ならびに懸濁化剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、および保存剤を含むことができる水性および非水性滅菌懸濁液を包含する。注射液剤および懸濁剤は、滅菌粉末、顆粒、および錠剤からも調製することができる。本発明の実施において、組成物は、例えば、静脈内注入によって、局所に、腹腔内に、嚢内に、または髄腔内に投与することができる。非経口投与および静脈内投与は、好ましい投与方法である。標的化送達組成物の製剤は、単位用量または複数回用量の密閉容器、例えば、アンプルおよびバイアルで提供することができる。
医薬調製物は、好ましくは、単位剤形である。このような形態では、調製物は、適切な量の活性成分、例えば、標的化送達組成物を含有する単位用量にさらに小分けされる。単位剤形は、パッケージされた調製物とすることができ、パッケージは、別々の量の調製物を含有する。組成物は、所望により、他の適合した治療剤も含有することができる。
がんを処置するための治療用途において、本発明の医薬組成物に用いられる治療および/または診断剤を含む標的化送達組成物は、毎日約0.001mg/kg〜約1000mg/kgの初期投与量で投与することができる。約0.01mg/kg〜約500mg/kg、または約0.1mg/kg〜約200mg/kg、または約1mg/kg〜約100mg/kg、または約10mg/kg〜約50mg/kgの1日量範囲を使用することができる。しかしながら、投与量は、患者の要求事項、処置される状態の重症度、および使用される標的化送達組成物に応じて変更することができる。例えば、投与量は、特定の患者において診断されたがんの種類および病期を考慮して経験的に決定することができる。患者に投与される用量は、本発明との関連において、経時的に患者における有益な治療応答に影響を与えるのに十分であるべきである。用量のサイズはまた、特定の患者における特定の標的化送達組成物の投与に付随する、あらゆる有害な副作用の存在、性質、および程度によって決定される。特定の状況に適切な投与量を決定することは、従事者の技量の範囲内である。全般的に、処置は、標的化送達組成物の最適用量未満であるより少ない投与量で開始する。その後、投与量は、状況下で最適の効果に到達するまで、少しずつ増加させる。便宜上、所望により、総1日投与量を分割して、1日の間に一部ずつ投与することができる。
いくつかの実施形態では、本発明の標的化送達組成物は、疾患、障害、および/または状態を診断するのに使用することができる。いくつかの実施形態では、標的化送達組成物は、被験体におけるがん状態、例えば、肺がん、乳がん、膵がん、前立腺がん、子宮頸がん、卵巣がん、結腸がん、肝がん、および食道がんなどを診断するのに使用することができる。いくつかの実施形態では、病態を診断する方法は、標的化送達組成物を使用して、被験体の体内の腫瘍を物理的に検出および/または位置決定する工程を含むことができる。例えば、腫瘍は、本発明の標的化送達組成物の標的化剤が標的とする受容体を十分に発現する(例えば、細胞表面に、または血管系に)がんに関するものであり得る。いくつかの実施形態では、標的化送達組成物は、がん以外の疾患、例えば、増殖性疾患、心血管疾患、胃腸疾患、尿生殖器疾患、神経疾患、筋骨格疾患、血液系疾患、炎症疾患、自己免疫疾患、および関節リウマチなどを診断するのにも使用することができる。
本明細書において開示されるように、本発明の標的化送達組成物は、本質的に検出可能な特性を有する診断剤を含むことができる。被験体における診断剤の検出において、標的化送達組成物、または標的化送達組成物である部分を有する粒子の集団を、被験体に投与することができる。次いで、診断剤をイメージングするための技術、例えば、単光子放出コンピュータ断層撮影(SPECT)、磁気共鳴イメージング(MRI)、光学的イメージング、ポジトロン放出断層撮影(PET)、コンピュータ断層撮影(CT)、X線イメージング、およびγ線イメージングなどを使用して被験体をイメージングすることができる。本明細書において記載されるイメージング技術はいずれも、他のイメージング技術を組み合わせて使用することができる。いくつかの実施形態では、イメージングのための放射性同位体を粒子に組み込むことにより、被験体において標的化送達組成物をin vivoで追跡することが可能になる。例えば、標的化送達組成物の生体分布および/または排出を測定し、必要に応じて患者の処置を変更するのに使用することができる。例えば、患者の処置および/または診断を最適化するのに、より多くのまたはより少ない標的化送達組成物が必要となる場合がある。
標的化送達
ある特定の実施形態では、本発明の標的化送達組成物は、治療剤または診断剤を標的化様式で放出するように被験体に送達することができる。例えば、標的化送達組成物が被験体における標的に送達され得ると、次いで、ナノキャリアなどの標的化送達組成物に包埋されたか、該標的化送達組成物に封入されたか、または該標的化送達組成物に係留された治療剤が、標的近傍の溶液条件に基づいて送達され得る。例えば、pH、および塩濃度などの溶液条件は、治療剤が標的近傍の領域に短期間または長期間にわたる放出を誘発することができる。あるいは、酵素は、標的化送達組成物から治療剤または診断剤を切断することによって、放出を開始することができる。いくつかの実施形態では、標的化送達組成物は、エンドサイトーシスによって細胞の内部領域に送達され、場合によりその後にリソソームなどの細胞の内部コンパートメント内で分解され得る。当業者であれば、治療剤または診断剤の標的化送達が、当技術分野において一般に公知の様々な方法を使用して行うことができることを認識する。
キット
本発明はまた、病態を処置および/または診断するために、被験体に標的化送達組成物を投与するためのキットを提供する。このようなキットは、典型的には、がん状態などの病態を処置および/または診断するのに必要な2つ以上の構成要素を含む。構成要素としては、本発明の標的化送達組成物、試薬、容器、および/または器材(equipment)を挙げることができる。いくつかの実施形態では、キットにおける容器は、使用前に放射標識される放射性薬品を含む標的化送達組成物を含有することができる。キットは、標的化送達組成物を投与するのに必要な反応構成要素(reaction component)またはバッファーのいずれかをさらに含むことができる。さらに、標的化送達組成物を凍結乾燥形態にして、次いで投与前に再構成することができる。
ある特定の実施形態では、本発明のキットは、患者の病態を処置および/または診断するのに使用される1つまたは複数の構成要素を含むことができるパッケージングアセンブリを含むことができる。例えば、パッケージングアセンブリは、本明細書において記載される標的化送達組成物の少なくとも1つを収容する容器を含むことができる。個別の容器は、患者への投与前に標的化送達組成物と混合することができる他の賦形剤または剤を含むことができる。いくつかの実施形態では、医師は、特定の患者に必要な処置または診断に応じて、ある特定の構成要素および/またはパッケージングアセンブリを選択することおよび適合させることが可能である。
本明細書において記載される実施形態は、例示目的のためのものにすぎず、当業者であれば、それらを踏まえて種々の改変または変更が示唆されるであろうし、該改変または変更は、本出願の精神および範囲、ならびに添付の特許請求の範囲内に含まれると理解されよう。本明細書において引用されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、あらゆる目的でその全体が参考として本明細書に組み込まれる。
VI.実施例
略語:mL、ミリリットル;HOBT、ヒドロキシベンゾトリアゾール;LCMS、液体クロマトグラフィー質量スペクトル;DMF、ジメチルホルムアミド;DMSO、ジメチルスルホキシド;EA、酢酸エチル;H、ヘキサン;rt、周囲温度;h、時間;TLC、薄層クロマトグラフィー;TEA、トリエチルアミン;HRMS、高分解能質量スペクトル;Boc、tert−ブチルオキシカルボニル。
実施例1
標的化送達組成物調製のためのMMP標的化コンジュゲートの合成
工程1:1−tert−ブチル4−エチル4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラートの調製
1−tert−ブチル4−エチル4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラートを、図2にしたがって調製した。マグネティックスターラーバー(Teflon(登録商標)被覆)および冷却管を備えた丸底フラスコ(100mL)に、1.5gのp−フルロ−スルホン(p−fluro−sulfone)、0.5g(1.5当量)の3−ヒドロキシピリジン、および1.76g(1.5当量)の炭酸セシウムを含むDMF(50mL)を入れた。反応物を90℃に18時間加熱した。2時間後のLCMSは4.4分に所望の生成物を示し、4.8分に出発物質スルホンを示す。揮発物質を除去し、残渣を酢酸エチルと飽和重炭酸ナトリウム水溶液との間で分配した。有機層を10%クエン酸水溶液、重炭酸ナトリウム水溶液、食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。TLC(シリカ)は、1つのスポット(40%酢酸エチル:ヘキサン)を示す。酢酸エチルを除去し、得られた琥珀色の半固体を真空乾燥して1.72gの生成物を琥珀色の泡状物として得た。H−NMR(DMSO−d6)は所望の生成物と一致する。この中間体を、さらに精製せずに次の工程で使用した。
工程2.1−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸の調製
1−(tert−ブトキシカルボニル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸を、図3にしたがって調製した。250mL丸底フラスコに、1.7gのエチルエステル(工程1由来)、0.78g(4当量)の水酸化カリウムを含む、16mLのエタノールおよび4mLの水を入れた。反応混合物を90℃に加熱した。1時間後のLCMSは完全な反応を示す。混合物を、酢酸エチルと10%KHSO−食塩水との間で分配した。黄色有機相を分離し、乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を一晩真空乾燥して1.32gのオフホワイト色の泡状物が生成された。これをさらに精製せずに使用した。
工程3:tert−ブチル4−(ベンジルオキシカルバモイル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1−カルボキシラートの調製
tert−ブチル4−(ベンジルオキシカルバモイル)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−1−カルボキシラートを、図4にしたがって調製した。マグネティックスターラーバーを備えた100mL丸底フラスコに、1.32gの酸、0.66g(1.2当量)のEDC、0.58(1.5当量)のHOBT、および0.58g(2当量)のTEAを含む、15mLのCHClを入れた。これを10分間撹拌し、その間に、0.55g(1.2当量)のアミンHCl塩を添加した。反応物を周囲温度で撹拌した。2時間後のLCMSは、わずかな出発物質、および生成物と活性エステルとの約1:1混合物を示す。別の1当量のアミン−HCl塩を反応混合物に添加した。LCMSは、微量の酸および大部分の生成物を示す。HOBtエステルは観察されない。反応物を固体に濃縮し、酢酸エチルと重炭酸ナトリウム水溶液との間で分配した。有機物を、10%KHSO水溶液、食塩水で洗浄し、乾燥した。TLC(シリカ、1:1酢酸エチル:ヘキサン)は1つのスポットを示した(R=約0.4およびいくつかの原材料)。得られた酢酸エチル溶液を濃縮し(約10mL)、シリカゲルプラグでろ過した。シリカを酢酸エチルで洗浄し、合わせた有機物を濃縮し、真空乾燥して1.29g(80%)のオフホワイト色の泡状物を得た。
工程4.N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドの調製
N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドを、図5にしたがって調製した。100mL丸底フラスコに、1.3gの工程3で調製したBoc保護アミンおよび4N HCl−ジオキサン(10mL)を入れ、混合物を20分間撹拌した。20分後のLCMSは、出発物質を示さない。反応混合物を真空中で濃縮し、一晩真空乾燥してN−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミド(1.3gビスHCl塩)を得た。これをさらに精製せずに使用した。
工程5:N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体の調製
N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体を、図6にしたがって調製した。100mL丸底フラスコに、1.16g(1.0当量)のPEG酸モノBocアミン、0.25g(1.2当量)のEDC、0.2g(1.5当量)のHOBt、および0.09g(1.0当量)のTEAを含むジクロロメタン(5mL)を入れた。0.5g(1.0当量)のアミンおよび0.28g(3.0当量)のさらなるTEAを、7mLのジクロロメタンに添加し、反応物をアルゴン下で10分間撹拌し、次いで、周囲温度で一晩撹拌した。反応物を85mLのCHClで希釈し、15mLの脱イオン水、25mLの5%クエン酸水溶液で洗浄し、次いで、25mLの重炭酸ナトリウム水溶液−25mLの食塩水の混合物で洗浄した。有機層は淡黄色のままであり、乾燥し(硫酸ナトリウム、無水物)、真空中で濃縮した。TLC(20%MeOH−CHCl)はR=0.4を示すが、より重要なことには、最初にUVで見られなかった透明な1つのスポットである。濃縮後、生成物を真空乾燥して1.7gを得た。LC−HRMS(観測値)M+H=1695.8782g/mol;M+NH=1712.9046g/mol。HRMS(計算値)M+H=1695.8775g/mol;M+NH=1712.9040g/mol。H−NMR(CDCl)は、所望の生成物と一致していた。
工程6:
N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体の脱保護を、図7にしたがって行った。100mL丸底フラスコに、1.66gのBoc化合物を含む、4N HCl−ジオキサン(15mL)を入れ、ロータリーエバポレーターにて30分間タンブリングした。反応物を濃縮して油状物とし、その後に真空乾燥して透明な粘性の黄色シロップとした。脱BOCアミンが得られ(1.68gのビス−HCl塩)、これをさらに精製せずに使用した。材料をLC−HRMSおよび塩化物含有量に供した。Cl含有量は4%と決定され、これは2当量のHClと一致した。
工程7:
DSPE−PEG5000の、N−(ベンジルオキシ)−4−(4−(ピリジン−3−イルオキシ)フェニルスルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミドのPEG1000ピペリジンアミドアミン誘導体へのコンジュゲーションを、図8にしたがって行った。50mL丸底フラスコに、60mg(1.0当量)の工程6で調製したアミンおよび15mg(4当量)のトリエチルアミンを含む、8mLの塩化メチレンを入れた。DSPE-PEG5000のNHSエステル(220mg、1.0当量)を添加し、反応物を周囲温度で2.5時間撹拌し、サンプルをLCMSによって分析した。反応物を濃縮して、透明油状物とした。これをアセトニトリル:水に再溶解し
、凍結し、一晩凍結乾燥して約260mgの粗白色泡状物を得た。これをさらに精製せずに使用した。LC−HRMS:M/2−2H(観測値)=3780.2141 LC−HRMS M/2−2H(計算値)=3780.2244。
工程8:
工程8で得たDSPE-PEG-MMPi中間体のN−ベンジルオキシ−4−カルボキサミド部分からのベンジル基の切断を、図9にしたがって行った。325mgの工程7で調製した凍結乾燥ベンジルエステルが入っている200mL丸底フラスコ(マグネティックスターラーバーを備えたもの)に、15mLのメタノールを入れた。湿式10%Pd−C触媒(75mg、Degussa)を添加し、反応混合物をアルゴンで10分間パージし、次いで、溶液を撹拌しながら水素をゆっくりバブリングした。反応を1時間20分進行させ、次いで、MSによって分析した。LCMSは、生成物への部分的変換を示した。反応混合物をCelite(登録商標)でろ過し、温メタノール(40mL)で洗浄した。得られた溶液を新鮮な触媒(75mg)で処理し、さらに90分間水素化した。LCMSは出発物質を示さなかった。反応混合物をアルゴンでパージし、Celiteでろ過し、次いで、紙製漏斗に注いで僅かな濁りを除去し、ろ液を真空中で濃縮して透明油状物を得た。これを水/アセトニトリルに溶解させ、冷凍し、2日間凍結乾燥した。所望のDSPE-PEG-MMPi生成物を、乾燥白色粉末として得た(230mg)。LC−HRMSの結果については図1を参照のこと。
実施例2
MMP標的化リポソームTD−1の調製手順
細胞傷害性プロドラッグを含むMMP標的化リポソームの代表的な形成手順を、以下の実施例に提供する。
10mM酢酸ナトリウム水溶液/300mMスクロース(pH5.5)の溶液(90mL)が入っている500mLの三口丸底フラスコに、TD−1(189mg、0.181mmol)を添加した。完全に溶解させて、均一溶液をpH5.50に調整した。独立して、予備形成したリポソームの予め調製した溶液(DSPC:コレステロール(55:45))の体積を測定し、10mM酢酸ナトリウム水溶液/300mMスクロース(pH5.5)で100mLに希釈した。不均一溶液のpHをpH5.5に調整した。両溶液を65℃にゆっくり加熱し、65℃の時点でTD−1溶液をリポソーム溶液に迅速に添加した。合わせた混合物を65℃で15分間保持し、次いで、55℃に冷却した。一方、リポイド(138mg、0.049mmol)およびコンジュゲート1(前の実施例を参照のこと、5mg、0.553μmol)から得たDSPE−PEG(2000)を、10mMアセタート/300mMスクロース(pH5.5)の溶液(5mL)に溶解させた。TD−1/リポソーム混合物が55℃に達したら、pHを測定し(pH5.98)、粒径(強度および体積)を得(Z.Ave.=109.4nm)、リポイド/コンジュゲート1標的の均一溶液を添加した。得られた混合物を55℃で30分間加熱し、次いで、室温に冷却した。pHを測定し(pH5.89)、粒径(強度および体積)を得た(Z.Ave.=117.0)。このリポソーム溶液を60mLに濃縮し、次いで、ヒスタジン(20mM)を含む生理食塩水(pH6.5)の1.8Lに対して透析ろ過した(最小で濃縮体積1.5倍)。得られた溶液を14mLに濃縮した(分析のために透過溶液の最終2mLを収集)。pHを測定し(pH6.42)、粒径(強度および体積)を得(Z.Ave.=118.9)、標的化MMPiリガンドが存在することにより、1リポソーム粒子当たり100MMPiリガンド分子を超えることがrphplc分析によって確認された。
サンプル(1.0mL)を、TD−1アッセイ、MMPi標的化アッセイ、ドセタキセル面積%、DSPC、コレステロール、DSPE−PEG(2000)、およびLyso−DSPCアッセイに供した。
実施例3
MMP標的化リポソームオキサリプラチンの調製
工程1.
1−ベンジル4−メチル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラートを、図10に示すように合成した。マグネティックスターラーバーを備えた100ml RBFに、1.1g(2.67mmol)の4−メチル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−4−カルボキシラート、0.73g(2.94mmol)のCbz−OSu、0.8g(8.01mmol)のトリエチルアミンを入れた。1時間後のLCMSは、M+H=510g/molとの完全な反応を示した。反応物を、EAと飽和重炭酸ナトリウム水溶液との間で分配した。有機物を10 KHSO水溶液で洗浄し、乾燥し、濃縮して高粘度シロップとし、このシロップは高真空乾燥の際に白色乾燥泡状物となった。生成物を一晩乾燥して1.29g(収率95%)のCbzエステルを得た。これを工程2で使用した。
工程2.
1−((ベンジルオキシ)カルボニル)−4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸を、図11に示すように合成した。250ml RBFに、1.75gの1−ベンジル4−メチル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−1,4−ジカルボキシラート(3.39mmol)、0.57g(10.16mmol)水酸化カリウムを含む、30mlのエタノール/7.5mlの水を入れた。反応混合物を、LCMSでモニタリングしながら50℃で撹拌した。LCMS分析は、1時間後に約80%変換を示し、2時間後に微量の夾雑物を伴うおよそ90%変換を示した。溶液を1/4体積に濃縮し、EAと10%クエン酸水溶液との間で分配した。有機物を食塩水で洗浄し、乾燥し、真空中で濃縮した。生成物を一晩真空乾燥して1.6g(収率95%)の白色固体を得た。これを工程3で使用した。
工程3.
ベンジル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−カルボキシラートを、図12に示すように合成した。マグネティックスターラーバーを備えた200ml RBFに、1.48g(2.99mmol)の1−((ベンジルオキシ)カルボニル)−4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−4−カルボン酸、0.49g(4.18mmol)のOTHP−ヒドロキシルアミン、0.8g(4.18mmol)のEDC、0.64g(4.18mmol)のHOBt、および1.25ml(8.96mmol)のトリエチルアミンを含む30mlのDMFを入れた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応物を真空中で濃縮し、EAと飽和重炭酸ナトリウム水溶液との間で分配した。有機物を10%クエン酸水溶液、食塩水で洗浄し、乾燥し、真空中で濃縮した。この材料を一晩真空乾燥して1.50g(85%)の乾燥白色泡状物を得た。サンプルを直接注入MSによって分析し、生成物が90%超であり、いくらかの微量夾雑物を伴うことが示された。HRMS(理論値)M+H=595.2108g/mol。HRMS(観測値)M+H=595.2109g/mol。
工程4.
4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジンを、図13に示すように合成した。マグネティックスターラーバーを備えた200ml RBFに、1.5gのベンジル4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−カルボキシラート化合物および100mgの湿式Degussa5%パラジウム炭素を含む45mlのメタノールを入れた。反応混合物をアルゴンで5分間パージした。次いで、水素を溶液に1時間バブリングした。この時点でのMS分析(直接注入)は、反応の完了を示した。粗生成物をCeliteでろ過し、Celiteを40mlのさらなるメタノールで洗浄した。メタノール溶液を真空中で1.2g白色固体に濃縮し、これを4時間真空乾燥して1.1gの生成物を得た。この生成物を工程5で使用した。HRMS(観測値)M+H=451.1737g/mol。
工程5.
ベンジルtert−ブチル((5S)−6−オキソ−6−(4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−イル)ヘキサン−1,5−ジイル)ジカルバマートを、図14に示すように合成した。マグネティックスターラーバーを備えた50ml RBFに、330mg(0.72mmol)の4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン、286mg(0.75mmol)の酸、172mg(0.9mmol)のEDC、165mg(1.1mmol)のHOBt、および218mg(2.15mmol)のトリエチルアミンを含む10mlの乾燥DMFを入れた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。DMFを除去し、反応残渣をEAと飽和重炭酸ナトリウム水溶液との間で分配した。有機物を食塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮し、真空乾燥して585mg(収率97%)の粗白色泡状物を得た。これを工程7で使用した。HRMS(理論値)M+Na=845.3402g/mol.HRMS(観測値)M+H=845.3406g/mol。
工程6.
Tert−ブチル((2S)−6−アミノ−1−オキソ−1−(4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−1−イル)ヘキサン−2−イル)カルバマートを、図15に示すように合成した。100ml RBFに、585mgの工程6由来の粗生成物、88mgの5%湿式パラジウム炭素(Degussa)を含む45mlのメタノールを入れた。反応混合物をアルゴンで約5分間パージし、次いで、水素を溶液にゆっくりバブリングした。1時間後のLCMS分析は、生成物への約50〜60%変換を示し、M+H=689g/molであった。その後のLCMS分析は、3時間後に約75%変換を、そして4時間後に約90%変換を示した。混合物をさらに1時間反応させたままにした。5分間のアルゴンパージ後、反応混合物をCeliteでろ過した。反応物を濃縮し、揮発物質をジクロロメタンを2回用いて無くし(chase)、白色泡状物/固体を一晩真空乾燥して492mg(87%)の白色固体を得た。
工程7.
保護された4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)−4−(((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)カルバモイル)ピペリジン−PEG5000−DSPEコンジュゲートを、図16に示すように合成した。マグネティックスターラーバーを備えた25ml RBFに、200mgのDSPE−PEG5000−GS活性エステル(0.03mmol)、19mg(0.027mmol)のアミン、および12mg(0.12mmol)のトリエチルアミンを入れた。反応物をアルゴン下で一晩撹拌した。生成物を濃縮し、一晩真空乾燥させた。RPHPLC精製を、C8カラムにて13分間にわたる30ml/分での20〜100%勾配を使用して行った。溶媒は、最初に20% 1:1アセトニトリル:イソプロパノール/80% 水中25mMの酢酸アンモニウム(5%アセトニトリルを伴う)であった。画分を含む生成物を合わせ、濃縮して有機物を除去し、残渣を凍結乾燥して93.5mg(収率46%)の白色粉末を得た。
工程8.
N−ヒドロキシ−4−((4−フェノキシフェニル)スルホニル)ピペリジン−4−カルボキサミド−PEG5000−DSPEコンジュゲート(コンジュゲート2)を、図17に示すように合成した。100ml RBFに、1mlのTFAおよび0.1mlのトリエチルシラン中の93mgを入れた。反応物を60分間タンブリングした。サンプルをLCMSによって分析し、所望の生成物の形成のみが示された。10mlの水を添加し、NHOH水溶液を使用してpHを7.1にした。これを一晩冷凍し、凍結乾燥した。過剰なNHTFAを除去するために、粗生成物を20ml Millipore水に溶解させ、溶液を3500MW Pierce Slide−A−Lyzerカセットに入れ、Millipore水を満たした1Lビーカー中で一晩撹拌した。その後12時間の間に水を2回交換した。得られた透析水溶液を一晩冷凍し、凍結乾燥して約83mgの乾燥粉末を得た。生成物の高分解能質量スペクトルを図18に示す。
リポソームの調製
コンジュゲート2をDI HOに溶解させて1.0mg/mLまたは2.0mg/mL溶液を生成した。次いで、これを、ホスファチジルコリン系のオキサリプラチン含有リポソーム調製物(1.0mg/mLのリポソームで)に添加し、得られた混合物を37℃で8時間撹拌した。粗材料をSEC−HPLCによって分析した。遊離MMPiおよび遊離オキサリプラチン(oxapliplatin)を除去するために、粗製剤をSpectrum Filter Module P/N:P−DI−500E−100−01N(1L Millipore水で予め洗浄した)に通過させ、900mL(10倍体積)の緩衝液(新たに調製した20mM酢酸ナトリウムを伴う300mMスクロース)で洗浄した。これを、典型的には、2日間にわたって行った。緩衝液および製剤を、冷蔵室で一晩保持した。Spectrum Filter Moduleを0.1N NaOHですすいだ後、一晩保存した。精製後、製剤を所望のオキサリプラチン濃度に濃縮した。最終サンプルをSEC−HPLCによって分析した(10μLのサンプルを90μLのPBS(1:9希釈)で希釈し、5μLを注入した)。粒径をMalvern Zetasizerで測定した。脂質をHPLCによって分析する一方で、PtをICP−MSによって定量した。「遊離」Ptを、30KDa Amicon遠心分離フィルター(周囲温度にて9000rpmで10分間)から得たろ液のICP−MSによって決定した。標的化リガンドの挿入量を、検量線を使用したHPLC法によって決定した。リポソームの平均粒径は100nmであり、1粒子当たり54リガンド(コンジュゲート2)を含んでいた。
実施例4
BxPC3異種移植腫瘍を保有するヌードマウスにおけるMMPi−リポソームの有効性
実施例3で調製したMMP標的化リポソームオキサリプラチンを、BxPC3膵腫瘍保有マウスに投与した。
雌Hsd:胸腺欠損Nude−Foxn1 nu/nuマウス((約20g)に、(2.5×10)BxPC3細胞を右脇腹に皮下移植した。用量群あたり10匹のマウスを使用した。8用量群には、生理食塩水、オキサリプラチン、基剤オキサリプラチン含有リポソーム(22mg/kg、44mg/kg、および66mg/kg)、および対応するMMPi−リポソーム(31mg/kg、62mg/kg、および94mg/kg)を含んでいた。
腫瘍サイズの中央値が150mmに到達したら、動物を無作為に群に分け、群間で腫瘍容積によって正規化した。腫瘍を保有しない動物は、本研究に含めなかった。試験物を1回静脈内投与した。
腫瘍の長さおよび幅を、1週間に3回カリパスにて測定し、式:腫瘍容積(mm)=長さ×幅2×0.5から容積を計算した。動物を週1回体重測定した。腫瘍容積を中央値として表され、時間の関数としてプロットした。2000mmを超える過剰なサイズに起因して研究から除外した任意の動物は、その値がその後のプロットで2000mmとして繰り越された。腫瘍容積を平均としても表され、時間の関数としてプロットした(残存する50%未満の動物を有する群は繰り越されなかった)。成長曲線間で観察された相違の統計的有意性を、一元配置分散分析によって評価し、有意であるかどうかポストホック検定によって評価した。
標的化リポソームで処置したマウスについての平均腫瘍容積および生存率を、コントロールマウスおよび非標的化オキサリプラチンリポソームおよびエロキサチン(非リポソームオキサリプラチン)を投与したマウスについての平均腫瘍容積および生存率と比較した。リポソームオキサリプラチンの投与により、エロキサチンよりも腫瘍容積が小さくなり、MMP標的化リポソームオキサリプラチンの投与によって、同等の用量の非標的化リポソームオキサリプラチンよりも腫瘍容積が小さくなった(図19A。平均腫瘍容積を試験物の単回静脈内注射後に測定した。全用量を、オキサリプラチンモル当量として投与する。値は、5〜10マウス/群についての平均±SEMである。)。図19Bは、オキサリプラチンを含むMMP14受容体標的化リポソーム(標的化リポソーム)、オキサリプラチンを含む非標的化リポソーム、エロキサチン、または生理食塩水の単回静脈内注射後のBxPC−3ヒト膵臓異種移植片を保有するマウスの生存率を示すカプラン・マイヤープロットを示す。全用量を、オキサリプラチンモル当量として投与する。各群は、10匹の腫瘍保有雌マウスから開始した。ほとんどの投薬量レベルでの標的化リポソームおよび非標的化リポソームについて、コントロール群およびエロキサチン群由来の体重変化の有意差は観察されなかった(図20A;値は、5〜10マウス/群についての平均±SEMである)。
実施例5
MMP14過剰発現HT−1080異種移植腫瘍を保有するヌードマウスにおけるMMPi−リポソームの有効性
実施例3で調製したMMP標的化リポソームオキサリプラチンを、ヒト線維肉腫HT1080腫瘍過剰発現MMP14を保有するヌードマウスに投与した。
雌Hsd:胸腺欠損Nude−Foxn1 nu/nuマウス(25g)に、(5×10)HT1080/MMP14腫瘍細胞を側部に皮下移植した。用量群あたり10匹のマウスを使用した。6用量群は、生理食塩水、オキサリプラチン、基剤オキサリプラチン含有リポソーム(15mg/kgおよび30mg/kg)、および対応するMMPi−リポソーム(15mg/kgおよび30mg/kg)を含んでいた。
腫瘍サイズの中央値が150mmに到達したら、動物を無作為に群に分け、群間で腫瘍容積によって正規化した。腫瘍を保有しない動物は、本研究に含めなかった。試験物を1回静脈内投与した。
腫瘍の長さおよび幅を、1週間に3回カリパスにて測定し、式:腫瘍容積(mm)=長さ×幅2×0.5から容積を計算した。動物を週1回体重測定した。腫瘍容積を中央値として表され、時間の関数としてプロットした。2000mmを超える過剰なサイズに起因して研究から除外した任意の動物は、その値がその後のプロットで2000mmとして繰り越された。腫瘍容積を平均としても表され、時間の関数としてプロットした(残存する50%未満の動物を有する群は繰り越されなかった)。成長曲線間で観察された相違の統計的有意性を、一元配置分散分析によって評価し、有意であるかどうかポストホック検定によって評価した。
標的化リポソームで処置したマウスについての平均腫瘍容積および生存率を、コントロールマウスおよび非標的化オキサリプラチンリポソームおよびエロキサチン(非リポソームオキサリプラチン)を投与したマウスについての平均腫瘍容積および生存率と比較した。リポソームオキサリプラチンの投与により、エロキサチンよりも腫瘍容積が小さくなり、30mg/kgの用量のMMP標的化リポソームオキサリプラチンの投与によって同一用量の非標的化リポソームオキサリプラチンよりも腫瘍容積が小さくなった(図21A)。30mg/kgの用量でのMMP標的化リポソームオキサリプラチンの投与により、全試験群の生存率が最も高くなった(図21B)。
実施例6
MMP標的化リポソーム製剤によるMMP阻害
実施例3で調製したMMP標的化リポソームオキサリプラチンサンプルの活性を、メタロプロテアーゼMMP2およびMMP14に対して試験した。
rhMMP−2(100μg/mL)を、1mM APMA(p−アミノフェニル水銀(II)アセタート)のアッセイ緩衝液(50mM Tris、10mM CaCl、150mM NaCl、0.05%(v/v)Brij−35、pH7.5)との37℃で1時間のインキュベーションによって活性化した。活性化rhMMP−2を、アッセイ緩衝液中で248ng/mLに希釈した。MMP基質(Mca−Lys−Pro−Leu−Gly−Leu−Dpa−Ala−Arg−NH)を、アッセイ緩衝液中で25μMに希釈した。標的化リポソーム製剤を含む5×試験試料の25μL、および248ng/mL活性化rhMMP−2の50μLを、96ウェル黒色側面プレートに添加した。50μLの25μM基質を添加して酵素反応を開始させ、蛍光測定値(λex=320nm;λem=405nm)を、動態モードで5分間記録した。
rhMMP−14(40μg/mL)を、0.86μg/mLのrhFurinの活性化緩衝液(50mM Tris、1mM CaCl、0.05%(v/v)Brij−35、pH9.0)との37℃で1時間のインキュベーションによって活性化した。活性化rhMMP−14を、アッセイ緩衝液(50mM Tris、3mM CaCl、1μM ZnCl、pH8.5)中で1.24μg/mLに希釈した。MMP基質(Mca−Lys−Pro−Leu−Gly−Leu−Dpa−Ala−Arg−NH)を、アッセイ緩衝液中で20μMに希釈した。標的化リポソーム製剤を含む5×試験試料の25μL、および1.24μg/mL活性化rhMMP−14の50μLを、96ウェル黒色側面プレートに添加した。50μLの20μM基質を添加して酵素反応を開始させ、蛍光測定値(λex=320nm;λem=405nm)を、動態モードで5分間記録した。
MMP2およびMMP14について12.7nmおよび3.9nmのIC50値をそれぞれ観測した(図22Aおよび図22B)。
上記内容は、明確さおよび理解の目的で、図解および実施例を用いて詳細に記載しているが、当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内で一定の変更および修正を実施することができると認識する。さらに、本明細書中に提供した各参考文献は、各参考文献が個別に参考として援用されているのと同じ程度にその全体が参考として援用される。

Claims (73)

  1. 標的化送達組成物であって、
    (a)治療剤もしくは診断剤またはこれらの組み合わせを含むナノキャリア;および
    (b)以下の式を有するコンジュゲート:
    A−(LPEG)−MMP
    (式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
    (LPEG)は、
    (i) 1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基、
    (ii) 式[(EG)(P)]を有する連結基であって、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数である、連結基;または
    (iii) 式−Z−Z−Z−を有する連結基であって、ここで、
    およびZは、定義された長さを有するPEG成分およびWからなる群より独立して選択され、ここで、Wはアミノ酸であり、下付き文字nは0〜3の整数であり;
    は、定義された長さを有するPEG成分ならびにZおよびZをつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基からなる群より選択される、連結基;
    から選択され、
    MMPはMMP酵素阻害剤である)
    を含む、標的化送達組成物。
  2. (LPEG)が−Z−Z−Z−である、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  3. がWであり、Zが、アミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択され、Zは定義された長さを有するPEG成分である、請求項2に記載の標的化送達組成物。
  4. 前記下付き文字nが3である、請求項3に記載の標的化送達組成物。
  5. 前記下付き文字nが2である、請求項3に記載の標的化送達組成物。
  6. 前記下付き文字nが1である、請求項3に記載の標的化送達組成物。
  7. 前記下付き文字nが0である、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  8. 前記アミノ酸がα−アミノ酸である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の標的化送達組成物。
  9. 前記α−アミノ酸が、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジン、アルギニン、およびグリシンからなる群より選択される、請求項8に記載の標的化送達組成物。
  10. 前記α−アミノ酸が、グルタミン酸およびリジンからなる群より選択される、請求項9に記載の標的化送達組成物。
  11. 前記MMP阻害剤が、式:
    (式中、
    Xは、OおよびSからなる群より選択されるメンバーであり;
    Yは、ピリジルおよびフェニルからなる群より選択されるメンバーであり、ここで、前記フェニルは、OH、OCH、OCF、およびCHで場合により置換され;
    波線は(LPEG)への結合点を示す)
    を有する、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  12. 前記ナノキャリアが、リポソーム、ミセル、脂質コーティングバブル、およびブロックコポリマーミセルからなる群より選択される、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  13. 前記ナノキャリアがステルス剤をさらに含む、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  14. 前記ナノキャリアが、ドキソルビシン、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、5−フルオロウラシル、ゲムシタビン(gemcitibine)、およびタキサンからなる群より選択される治療剤を含む、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  15. 前記結合成分が脂質である、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  16. (LPEG)が、式:
    −Z−Z−Z
    (式中、ZおよびZの各々が定義された長さを有するPEG成分であり、Zが2つのPEG成分をつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基である)
    を有する、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  17. MMPは、
    からなる群より選択される、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  18. MMPは、
    からなる群より選択される、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  19. (a)治療剤もしくは診断剤またはこれらの組み合わせを含むナノキャリア;および
    (b)以下の式を有するコンジュゲート:
    A−(LPEG)−MMP
    (式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
    (LPEG)は、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基または式[(EG)(P)]を有する連結基であり、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数であり;
    MMPはMMP酵素阻害剤である)
    を含む、請求項1に記載の標的化送達組成物。
  20. 前記MMP阻害剤が、式:
    (式中、
    Xは、OおよびSからなる群より選択されるメンバーであり;
    Yは、ピリジルおよびフェニルからなる群より選択されるメンバーであり、ここで、前記フェニルは、OH、OCH、OCF、およびCHで場合により置換され;
    波線は(LPEG)への結合点を示す)
    を有する、請求項19に記載の標的化送達組成物。
  21. 前記ナノキャリアが、リポソーム、ミセル、脂質コーティングバブル、およびブロックコポリマーミセルからなる群より選択される、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  22. 前記ナノキャリアがステルス剤をさらに含む、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  23. 前記ステルス剤がポリ(エチレングリコール)である、請求項22に記載の標的化送達組成物。
  24. 前記治療剤または診断剤が、前記ナノキャリア内に包埋されているか、前記ナノキャリア内に封入されているか、または前記ナノキャリアに係留されている、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  25. 前記ナノキャリアがリポソームである、請求項24に記載の標的化送達組成物。
  26. 前記ナノキャリアが、SUV、LUV、およびMLVからなる群より選択されるリポソームである、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  27. 前記ナノキャリアが、ドキソルビシン、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、5−フルオロウラシル、ゲムシタビン、およびタキサンからなる群より選択される治療剤を含む、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  28. 前記診断剤が、放射性作用物質、蛍光剤、または造影剤である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  29. 前記診断剤が、111In−DTPA、99mTc(CO)−DTPA、および99mTc(CO)−ENPy2からなる群より選択される放射性作用物質である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  30. 前記診断剤が蛍光剤である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  31. 前記診断剤がMR剤またはX線造影剤である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  32. 前記結合成分が、前記ナノキャリアに共有結合するための官能基を含む、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  33. 前記結合成分が脂質である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  34. 前記脂質がリン脂質、糖脂質、スフィンゴ脂質、またはコレステロールである、請求項33に記載の標的化送達組成物。
  35. 前記コンジュゲートのA部分が、前記ナノキャリアの脂質二重層部分に存在する、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  36. 前記ナノキャリアがリポソームである、請求項35に記載の標的化送達組成物。
  37. (LPEG)が、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基である、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  38. (LPEG)が、式:
    −Z−Z−Z
    (式中、ZおよびZの各々が定義された長さを有するPEG成分であり、Zが2つのPEG成分をつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基である)
    を有する、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  39. が、Aに結合したPEG成分であり、PEG3400およびPEG5000から選択される、請求項38に記載の標的化送達組成物。
  40. が、式:−C(O)−CHCH−(OCHCH24NH−を有する結合PEG成分である、請求項38に記載の標的化送達組成物。
  41. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  42. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項1または請求項19に記載の標的化送達組成物。
  43. 以下の式
    A−(LPEG)−MMP
    を有するコンジュゲートであって、
    式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
    (LPEG)は、
    (i) 1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基、
    (ii) 式[(EG)(P)]を有する連結基であって、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数である、連結基、または
    (iii) 式−Z−Z−Z−を有する連結基であって、ここで、
    およびZは、定義された長さを有するPEG成分およびWからなる群より独立して選択され、ここで、Wはアミノ酸であり、下付き文字nは0〜3の整数であり;
    は、定義された長さを有するPEG成分ならびにZおよびZをつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基からなる群より選択される、連結基;
    から選択され、
    MMPiはMMP阻害剤である、
    コンジュゲート。
  44. 以下の式
    A−(LPEG)−MMP
    を有するコンジュゲートであって、式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり、
    (LPEG)は、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基または式[(EG)(P)]mを有する連結基であり、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数であり、
    MMPはMMP阻害剤である、
    請求項43に記載のコンジュゲート。
  45. 前記結合成分が脂質である、請求項43または請求項44に記載のコンジュゲート。
  46. 前記脂質が、リン脂質、糖脂質、スフィンゴ脂質、およびコレステロールからなる群より選択される、請求項45に記載のコンジュゲート。
  47. (LPEG)が、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基である、請求項43または請求項44に記載のコンジュゲート。
  48. (LPEG)が、式:
    −Z−Z−Z
    (式中、ZおよびZの各々が定義された長さを有するPEG成分であり、Zが2つのPEG成分をつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基である)
    を有する、請求項43または請求項44に記載のコンジュゲート。
  49. が、Aに結合したPEG成分であり、PEG3400およびPEG5000から選択される、請求項48に記載のコンジュゲート。
  50. が、式:−C(O)−CHCH−(OCHCH24NH−を有する結合PEG成分である、請求項48に記載のコンジュゲート。
  51. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項43または請求項44に記載のコンジュゲート。
  52. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項43または請求項44に記載のコンジュゲート。
  53. 標的化送達組成物の調製方法であって、治療剤または診断剤を含むナノキャリアを、以下の式
    A−(LPEG)−(W)−MMP
    を有するコンジュゲート
    (式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
    (LPEG)は、
    (i) 1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基、
    (ii) 式[(EG)(P)]を有する連結基であって、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数である、連結基;または
    (iii) 式−Z−Z−Z−を有する連結基であって、ここで、
    およびZは、定義された長さを有するPEG成分およびWからなる群より独立して選択され、ここで、Wはアミノ酸であり、下付き文字nは0〜3の整数であり;
    は、定義された長さを有するPEG成分ならびにZおよびZをつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基からなる群より選択される、連結基;
    から選択され、
    MMPはMMP阻害剤である)
    に結合させる工程を含む、方法。
  54. 治療剤または診断剤を含むナノキャリアを、以下の式
    A−(LPEG)−MMP
    を有するコンジュゲート
    (式中、
    Aは前記コンジュゲートを前記ナノキャリアへ結合させるための結合成分であり;
    (LPEG)は、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基または式[(EG)(P)]を有する連結基であり、ここで、各EGは、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、およびオクタエチレングリコールからなる群より独立して選択されるエチレングリコール基であり、Pはホスホリルまたはチオホスホリル基であり、mは1〜20の整数であり;
    MMPはMMP阻害剤である)
    に結合させる工程を含む、請求項53に記載の標的化送達組成物の調製方法。
  55. 前記結合成分が脂質である、請求項53または請求項54に記載の方法。
  56. 前記脂質が、リン脂質、糖脂質、スフィンゴ脂質、コレステロール、またはコレステロール誘導体である、請求項55に記載の方法。
  57. 前記コンジュゲートのA部分が、前記ナノキャリアの脂質二重層部分に存在する、請求項53または請求項54に記載の方法。
  58. 前記ナノキャリアがリポソームである、請求項57に記載の方法。
  59. (LPEG)が、1〜3つのポリエチレングリコール成分の直鎖アセンブリを有する連結基である、請求項53または請求項54に記載の方法。
  60. (LPEG)が、式:
    −Z−Z−Z
    (式中、ZおよびZの各々が定義された長さを有するPEG成分であり、Zが2つのPEG成分をつなげるためのアミド、チオアミド、エステル、カルバマート、または尿素から選択されるカップリング基である)
    を有する、請求項53または請求項54に記載の方法。
  61. が、Aに結合したPEG成分であり、PEG3400およびPEG5000から選択される、請求項60に記載の方法。
  62. が、式:−C(O)−CHCH−(OCHCH24NH−を有する結合PEG成分である、請求項60に記載の方法。
  63. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項53または請求項54に記載の方法。
  64. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項53または請求項54に記載の方法。
  65. 被験体におけるがん状態を処置または診断するための方法であって、請求項1に記載の標的化送達組成物を前記被験体に投与する工程を含み、前記治療剤または診断剤が前記状態を処置または診断するのに十分である、方法。
  66. 被験体におけるがん状態を処置または診断するための方法であって、請求項19に記載の標的化送達組成物を前記被験体に投与する工程を含み、前記治療剤または診断剤が前記状態を処置または診断するのに十分である、方法。
  67. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項65または請求項66に記載の方法。
  68. MMPが、
    からなる群より選択される、請求項65または請求項66に記載の方法。
  69. 前記ナノキャリアが、抗がん剤内に包埋されているか、抗がん剤内に封入されているか、または抗がん剤に係留されており、前記抗がん剤が、ドキソルビシン、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、5−フルオロウラシル、ゲムシタビン、およびタキサンからなる群より選択される、請求項65または請求項66に記載の方法。
  70. 標的化治療処置に対する被験体の適性を判定する方法であって、
    請求項1に記載の標的化送達組成物を前記被験体に投与する工程であって、前記ナノキャリアが診断剤を含む、工程と、
    前記被験体をイメージングして前記診断剤を検出する工程とを含む、
    方法。
  71. 標的化治療処置に対する被験体の適性を判定する方法であって、
    請求項19に記載の標的化送達組成物を前記被験体に投与する工程であって、前記ナノキャリアが診断剤を含む、工程と、
    前記被験体をイメージングして前記診断剤を検出する工程とを含む、
    方法。
  72. 治療剤を被験体に送達する方法であって、前記方法が、請求項1に記載のコンジュゲートを前記被験体に投与する工程を含み、前記組成物が治療剤を含む、方法。
  73. 治療剤を被験体に送達する方法であって、前記方法が、請求項19に記載のコンジュゲートを前記被験体に投与する工程を含み、前記組成物が治療剤を含む、方法。
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