JP2016507547A - 院内肺炎の処置のための併用療法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、セフタジジム（第３世代セファロスポリン）およびアビバクタム（新規のβ−ラクタマーゼ阻害剤）の組み合わせを場合により１種類以上の追加の療法剤と共に用いた院内肺炎の処置の方法に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、セフタジジム（ｃｅｆｔａｚｉｄｉｍｅ）（第３世代セファロスポリン）およびアビバクタム（ａｖｉｂａｃｔａｍ）（新規のβ−ラクタマーゼ阻害剤）の組み合わせを場合により１種類以上の追加の療法剤と共に用いた院内肺炎の処置の方法に関する。
国際的な微生物疾患および感染症のコミュニティは、抗細菌耐性の継続している進化は結果としてそれに対して現在利用可能な抗細菌剤が無効であろう細菌株をもたらし得るという深刻な懸念を表明し続けている。そのような出現の結果はかなりの罹患率および死亡率を有し得る。
細菌感染症に対する戦いでは、ベータ−ラクタム系抗生物質が必須である。ベータ−ラクタム類は全てがそれらのコア分子構造中にベータラクタムを有する薬物の広いクラスであり、典型的には広いスペクトルのグラム陽性およびグラム陰性細菌に対して細菌の細胞壁合成を阻害することにより有効性を示す。薬物標的が真核生物の類似体を有しないため、それらの毒性は低く、それらは一般に十分に許容される。ベータ−ラクタム系抗生物質にはペニシリン誘導体（ペナム類）、セファロスポリン類、モノバクタム類およびカルバペネム類が含まれる。それらは細菌感染と戦うために利用可能な最も広く処方される安全かつ有効な薬物の中にあるままである。しかし、それらの有効性は高度に耐性の感染性株、例えばメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）ならびに緑膿菌、アシネトバクター・バウマンニ、大腸菌、肺炎桿菌、および他の腸内細菌科の多剤耐性（ＭＤＲ）株により制限される。そのような耐性細菌は患者の罹患率および死亡率の主因である。Helfand, β-lactams Against Emerging ‘Superbugs’: Progress and Pitfalls, Expert Rev. Clin. Pharmacol. 1(4):559-571 (2008)。
ベータ−ラクタム系抗生物質の有効性の向上を助けるため、いくつかのベータ−ラクタマーゼ阻害剤が開発されてきた。しかし、多くの場合において現在利用可能なβ−ラクタマーゼ阻害剤はβ−ラクタマーゼの絶えず増大している多様性に対抗するには不十分である。現在用いられている３つの最も一般的なセリンベータ−ラクタマーゼ剤（クラブラン酸、タゾバクタムおよびスルバクタム）は特定のクラスＡ酵素に対してのみ活性を有し、それはそれらの有用性を厳しく制限する。現在臨床試験中のより新しいベータ−ラクタマーゼ阻害剤、例えばアビバクタムはクラスＡおよびＣ酵素の両方に作用し、クラスＤベータ−ラクタマーゼ類に対するいくらかの限られた有効性を有する。Bebrone, et al., Current Challenges in Antimicrobial Chemotherapy: Focus on β-Lactamase Inhibition, Drugs, 70(6):651-679 (2010)。
ベータ−ラクタム系抗生物質は、単独およびベータ−ラクタマーゼ阻害剤との組み合わせで、疾患と戦うために用いられる抗細菌剤の必須の部分を代表し続けている。グラム陰性感染症に関するβ−ラクタム耐性は主にβ−ラクタマーゼ活性により駆動されており；β−ラクタム系抗生物質への著しい依存はβ−ラクタマーゼの多様化および増大した蔓延をもたらしてきた。これらのβ−ラクタマーゼは最新のβ−ラクタム系抗生物質に対する耐性すら駆動している。Llarrull, et al., The Future of Beta-Lactams, Current Opinion in Microbiology, 13:551-557 (2010)。拡張スペクトルβ−ラクタマーゼ（ＥＳＢＬ）−、ＡｍｐＣ−、ＫＰＣ−、ＮＤＭ−およびＯＸＡ−４８−産生腸内細菌科ならびにアシネトバクター・バウマンニおよび緑膿菌は、最も重要であり頻繁に分離される院内病原体の中にあり、しばしば多くのクラスの抗生物質に耐性である。D.M. Livermore, et al. Activities of NXL104 Combinations with Ceftazidime and Aztreonam Against Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae, Antimicrobial Agents Chemotherapy, 55 (2011), pp. 390-394; S. Mushtaq, et al., In Vitro Activity of Ceftazidime + NXL104 Against Pseudomonas aeruginosa and other Non-Fermenter; J. Antimicrobial Chemotherapy, 65(2010) 2376-381; A. Endimiani, et al., In Vitro Activity of NXL104 in Combination with β-Lactams Against Klebsiella pneumonia Isolates Producing KPC Carbapenemases; Antimicrobial Agents Chemotherapy, 53 (2009) 3599-3601。
院内肺炎は病院中の患者が入院の少なくとも４８〜７２時間後に罹患するあらゆる肺炎を指し、病院感染肺炎（ＨＡＰ）および人工呼吸器関連肺炎（ＶＡＰ）が含まれる。院内肺炎感染症を有する患者の内で、ＨＡＰは院内肺炎患者の約７０％を占め、残りのおおよそ３０％がＶＡＰを有する。ＨＡＰを有する患者において、病院死亡率は１２〜３５％に及ぶ(Freire et al 2010; Chung et al 2011)が、実際の比率はしばしば患者の基礎疾患と関係している。ＶＡＰを有する患者は、３３〜５０％の範囲で言及される帰することができる死亡率を有するより深刻に病気の集団であると認識されている(Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171, pp388)。
院内肺炎において、院内肺炎において最も一般的に見付かる病原体の処置においてより有効である第１処置（経験的）選択肢に関する重大な必要性が存在する。病原体の確認には４８時間に至るまでの時間がかかり、一部の臨床設定、例えばＨＡＰでは検出率が比較的低く（およそ６０％）、これは処置の選択肢が病原体および／または耐性の可能性の疑いに基づいてなされていることを意味する。グラム陰性病原体に関する既存の処置選択肢は８０％未満の重要な耐性病原体に関する感受性（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）のレベルを有するため、院内肺炎において最も一般的に見付かる病原体の処置においてより有効である経験的療法選択肢に関する重大な必要性が存在する。重症のグラム陰性感染（緑膿菌、および拡張スペクトルβ−ラクタマーゼ（ＥＳＢＬ）、または肺炎桿菌カルバペネマーゼ（ＫＰＣ）を発現する耐性病原体）を処置するための有効な経験的薬剤は少数しか存在しない。既存の経験的療法選択肢（例えばカルバペネム類、セファロスポリン類）の有効性の減少は、セフタジジム−アビバクタム（ＣＡＺ−ＡＶＩ）の組み合わせのような薬剤に関する重大な必要性を作り出し、それは確立された処置と比較してより広いスペクトルの処置が困難な耐性病原体に対して有効である。ＣＡＺ−ＡＶＩのような新規の処置は、経験的療法が不十分である場合により高い罹患および死亡の危険に晒されている患者において処置の成功率を増大させるための経験的使用のために必要である。
驚くべきことに、そして意外にも、ＣＡＺ−ＡＶＩの組み合わせは院内肺炎の患者に関する優秀な処置選択肢を提供することが分かっている。この組み合わせのインビトロスペクトルは院内肺炎を引き起こす原因である主な細菌株の処置に関する見込みを示したが、我々の発見は、その組み合わせは標的組織中に感染を有効に処置するために十分な量で浸透することができることを示している。
Helfand, β-lactams Against Emerging ‘Superbugs’: Progress and Pitfalls, Expert Rev. Clin. Pharmacol. 1(4):559-571 (2008) Bebrone, et al., Current Challenges in Antimicrobial Chemotherapy: Focus on β-Lactamase Inhibition, Drugs, 70(6):651-679 (2010) Llarrull, et al., The Future of Beta-Lactams, Current Opinion in Microbiology, 13:551-557 (2010) D.M. Livermore, et al. Activities of NXL104 Combinations with Ceftazidime and Aztreonam Against Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae, Antimicrobial Agents Chemotherapy, 55 (2011), pp. 390-394 S. Mushtaq, et al., In Vitro Activity of Ceftazidime + NXL104 Against Pseudomonas aeruginosa and other Non-Fermenter; J. Antimicrobial Chemotherapy, 65(2010) 2376-381 A. Endimiani, et al., In Vitro Activity of NXL104 in Combination with β-Lactams Against Klebsiella pneumonia Isolates Producing KPC Carbapenemases; Antimicrobial Agents Chemotherapy, 53 (2009) 3599-3601 Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171, pp388
本発明は、ＨＡＰおよびＶＡＰが場合により１種類以上の追加の療法剤との組み合わせで含まれる、院内肺炎を処置するためのセフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせの使用に向けられている。本発明は、それを必要とする患者における院内肺炎感染症の処置の方法であって、その患者に有効量のセフタジジムまたはその医薬的に許容できる塩およびアビバクタムまたはその医薬的に許容できる塩の組み合わせを投与することを含む方法にも向けられている。１態様において、この組み合わせはさらにその組み合わせを１種類以上の追加の療法剤と共に投与することを含む。
図１．感染した、および未感染のメスのＩＣＲマウスにおいて観察された血清曝露と比較した場合の、男性における８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム−アビバクタム２０００−５００ｍｇに関するヒト模擬（Ｈｕｍａｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ）血清濃度−時間プロフィール。黒線はヒトのセフタジジム曝露であり、黒丸は感染したマウスのセフタジジム血清濃度であり、黒い正方形は未感染のマウスのセフタジジム血清濃度であり、点線はヒトのアビバクタム曝露であり、白丸は感染したマウスのアビバクタム血清濃度であり、白い正方形は未感染のマウスのアビバクタム血清濃度である。 図２．感染した、および未感染のマウスにおいて観察された、男性における８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム−アビバクタム２０００−５００ｍｇのヒト模擬血清用量後の上皮被覆液（Ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ ｌｉｎｉｎｇ ｆｌｕｉｄ）（ＥＬＦ）の濃度−時間プロフィール。Ａ）において、黒丸は感染したメスのＩＣＲマウスにおけるＥＬＦのセフタジジム濃度であり；黒い正方形は未感染のマウスにおけるＥＬＦのセフタジジム濃度であり；Ｂ）において、黒い三角形は感染したマウスにおけるＥＬＦのアビバクタム濃度であり、そして黒いひし形は未感染のマウスにおけるＥＬＦのアビバクタム濃度である。 図３．感染したメスのＩＣＲマウスにおいて観察された血清の濃度−時間プロフィールと比較した場合の、男性における８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム−アビバクタム２０００−５００ｍｇのヒト模擬血清用量後の血清の濃度−時間プロフィール。黒線はヒトのセフタジジム曝露であり、黒丸はマウスにおけるセフタジジムの血清濃度であり、点線はヒトのアビバクタム曝露であり、白い三角形はマウスにおけるアビバクタムの血清濃度である。 図４．感染したメスのＩＣＲマウスにおいて観察された、男性における８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム−アビバクタム２０００−５００ｍｇのヒト模擬血清用量後の上皮被覆液（ＥＬＦ）の濃度−時間プロフィール。黒丸はマウスにおけるセフタジジムのＥＬＦ濃度であり、黒い正方形はマウスにおけるアビバクタムのＥＬＦ濃度である。 図５．院内肺感染モデルにおける緑膿菌に対する８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム−アビバクタム２０００−５００ｍｇのヒト模擬血清用量の有効性および関係するＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ。（ＣＡＺ−ＡＶＩのＭＩＣをそれぞれの株名の横にカッコ中に示す）。棒は平均±ＳＤを表す。 図６．感染したメスのＩＣＲマウスにおいて観察された、男性における８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム２０００ｍｇのヒト模擬血清用量後の血清濃度−時間プロフィール。黒丸はマウスにおけるセフタジジムの血清濃度であり、黒い正方形はマウスにおけるセフタジジムのＥＬＦ濃度である。 図７．院内肺感染モデルにおける緑膿菌に対する８時間ごとの２時間注入としてのセフタジジム２０００ｍｇのヒト模擬血清用量の有効性。（ＣＡＺのＭＩＣをそれぞれの株名の横にカッコ中に示す）。棒は平均±ＳＤを表す。 図８．感染したメスのＩＣＲマウスにおいて観察された、方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣをもたらすためのセフタジジムの計画後の血清濃度−時間プロフィール。黒丸はマウスにおけるセフタジジムの血清濃度であり、黒い正方形はマウスにおけるセフタジジムのＥＬＦ濃度である。 図９．院内肺感染モデルにおける緑膿菌に対するセフタジジムのヒト模擬血清用量の有効性（方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣおよび関係するＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ）。（ＣＡＺのＭＩＣをそれぞれの株名の横にカッコ中に示す）。棒は平均±ＳＤを表す。 図１０：セフタジジムで２時間ごと（用量分割）に処置した大腿感染マウスにおけるアビバクタムの曝露応答。 図１１：６種類の緑膿菌株に関してセフタジジムで２時間ごとに処置した大腿感染マウスにおけるアビバクタムの曝露応答。 図１２：２時間ごとのセフタジジム投与および２または８時間ごとのアビバクタム投与による肺感染マウスの処置。 図１３：セフタジジムで２時間ごと（用量分割）に処置した肺感染マウスにおけるアビバクタムの曝露応答。 図１４：４種類の緑膿菌株に関してセフタジジムで２時間ごとに処置した肺感染マウスにおけるアビバクタムの曝露応答。
ＣＡＺ−ＡＶＩの組み合わせは、拡張スペクトルセファロスポリン類、ピペラシリン／タゾバクタムおよびカルバペネム類にＥＳＢＬ、ＫＰＣ類、ＡｍｐＣまたはＯＸＡ−４８ β−ラクタマーゼの産生により耐性であるグラム陰性病原体が含まれる臨床的に重要なグラム陰性病原体（例えば緑膿菌ならびに肺炎桿菌およびエンテロバクター属の種が含まれる腸内細菌科）に対する著しい活性を示す。ＣＡＺ−ＡＶＩはまた、多剤耐性株が含まれる一般的に用いられる抗生物質に耐性の株が含まれる重要な局所性グラム陰性病原体（例えば緑膿菌および肺炎桿菌が含まれる腸内細菌科）に対して、標準治療の抗生物質に対してより高い感受性の比率を示す。
この強力なスペクトルは院内肺炎感染症を有する患者の大部分に関して可能性のある有効な適用範囲を提供し得るが、それはその薬物が実際に感染の部位に臨床的に有効なレベルで浸透することができる場合のみである。関連する可能性のある病原体有効性を有する数多くの薬剤が、それらが感染の部位に有効な量で到達する（上皮被覆液（ＥＬＦ）を透過する）ことができないことに基づいて、院内肺炎感染症を有効に処置することができない。しばしば、有効量の薬物を感染の部位に提供するために薬物の装填量（ｌｏａｄ）を著しく増大させなければならず、それは患者が苦しむ可能性のある副作用を増大させ、それは今度は投与スケジュールに関する服薬非遵守または処置の中止につながり得る。院内肺炎に関する可能性のある処置は有効なＥＬＦ浸透を必要とするだけでなく、有効薬剤はその抗細菌活性を肺表面活性物質の存在下で保持し、処置計画全体において患者に同時投与され得る追加の療法剤との有害な薬物間相互作用を被らない必要もある。これらのかなりのハードルのいずれも、魅力的である可能性のある抗細菌剤をＨＡＰおよびＶＡＰのような院内肺炎感染症の処置に利用できなくする可能性がある。
我々は驚くべきことに、そして意外にも、ＣＡＺ−ＡＶＩの組み合わせは院内感染症をうまく処置するための必要とされるプロフィールを有し、それは院内肺炎感染症を引き起こす主な病原体に対する魅力的なプロフィールを提供するだけでなく、それはＥＬＦを有効に透過して感染の部位に達することができ、肺表面活性物質の存在下で有効性を失わず、そしてこの極度に病気の患者集団に関する総処置計画に関する多くの一般的な薬剤と共にうまく投与することができることを見出している。ヒトＥＬＦへのアビバクタム浸透のレベル（おおよそ３０％）および肺表面活性物質は院内肺炎感染症の部位において身体における他の部位での感染症を処置するために用いられるのと同じ用量レベルにおいてさえもセフタジジムの活性を回復させるアビバクタムの有効性に影響を及ぼさないという事実は驚くべきものであり、ＮＰ患者に関する可能な処置選択肢における大きな進歩である。
本発明の１観点は、患者に有効量のセフタジジムまたはその医薬的に許容できる塩およびアビバクタムまたはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、それを必要とする患者において院内肺炎を処置する方法である。
セフタジジムは（６Ｒ，７Ｒ）−７−［［（２Ｚ）−２−（２−アミノ−１，３−チアゾール−４−イル）−２−（１−ヒドロキシ−２−メチル−１−オキソプロパン−２−イル）オキシイミノアセチル］アミノ］−８−オキソ−３−（ピリジン−１−イウム−１−イルメチル）−５−チア−１−アザビシクロ［４．２．０］オクタ−２−エン−２−カルボキシレート ５水和物である。その化学構造を下記に示す：
アビバクタムは［（２Ｓ，５Ｒ）−２−カルバモイル−７−オキソ−１，６−ジアザビシクロ［３．２．１］オクタン−６−イル］ 水素サルフェートである。その化学構造を下記に示す：
一部の態様によれば、本発明は、約２０００ｍｇのセフタジジムおよび約５００ｍｇのアビバクタムを含む剤形を提供することによりそれを必要とする患者において院内肺炎感染症を処置するための方法を提供する。この態様において、剤形の投与はある用量のその組み合わせを投与することを構成する。この態様の１観点において、患者はある用量のその組み合わせを８時間ごとに与えられる。この態様の１観点において、患者はその組み合わせのそれぞれの用量を静脈内注入により与えられる。この態様の１観点において、患者はその組み合わせのそれぞれの用量を静脈内注入により与えられ、それはおおよそ２時間の過程にわたって投与される。この態様の１観点において、患者はその組み合わせのそれぞれの用量を静脈内注入により与えられ、それはおおよそ１時間の過程にわたって投与される。この態様の１観点において、患者はその組み合わせを１回の注入で与えられる。この態様の１観点において、患者はその組み合わせを一連の注入で与えられる。
一部の態様において、本発明は、本質的にセフタジジムおよびアビバクタムまたはそのどちらかもしくは両方の構成要素の医薬的に許容できる塩の組み合わせからなる組成物を提供する。そのような組成物において、セフタジジムおよびアビバクタムが唯一の有効成分である。本明細書で定義されるような有効成分は、院内肺炎感染症の処置に有効である成分である。そのような組成物は、不活性である、および／または抗細菌剤、抗微生物剤ではない他の成分を有し得る。そのような成分の例には、１種類以上の医薬的に許容できるキャリヤー、賦形剤、添加剤、または組成物の配合において有用な他の成分が含まれるが、それらに限定されない。
本発明の１態様は、医薬品としての使用のための、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせである。
本発明の１態様は、院内肺炎感染症の処置における使用のための、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせである。この態様の１観点において、その組み合わせは１種類以上のベータ−ラクタマーゼを発現する１種類以上の病原体により引き起こされる院内肺炎感染症の処置における使用のためのものである。この態様の１観点において、その組み合わせは単剤療法としてのセフタジジムに感受性ではない院内肺炎感染症の処置のために用いられる。この発明の１観点において、その組み合わせは病院感染肺炎（ＨＡＰ）である院内肺炎感染症の処置のために用いられる。この発明の１観点において、その組み合わせは人工呼吸器感染肺炎（ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ）（ＶＡＰ）である院内肺炎感染症の処置のために用いられる。
本発明の１態様において、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせは、さらに１種類以上の追加の療法剤を含む。この態様の１観点において、その組み合わせはさらに、抗細菌剤、ベータ−ラクタマーゼ阻害剤および抗真菌剤からなる群から選択される追加の療法剤を含む。この態様の１観点において、その組み合わせはさらに、トブラマイシン、レボフロキサシン、バンコマイシン、リネゾリド、チゲサイクリンおよびコリスチンからなる群から選択される抗細菌剤を含む。
本発明の１態様において、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせは同時に投与される。本発明の別の態様において、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせは独立して配合されて同時投与される。本発明の別の態様において、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせは独立して配合されて順次投与される。本発明の上記の態様のいずれにおいても、その組み合わせは用量あたり約２０００ｍｇのセフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、および約５００ｍｇのアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩を含む。これらの態様の１観点において、その組み合わせはおおよそ８時間ごとに投与される。これらの態様のいずれかの１観点において、その組み合わせはおおよそ１２時間ごとに投与される。
本発明の１態様において、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせは静脈内投与される。この態様の１観点において、その組み合わせはおおよそ１〜２時間の過程にわたって静脈内投与される。この態様の１観点において、その組み合わせはおおよそ１時間の過程にわたって静脈内投与される。この態様の異なる観点において、その組み合わせはおおよそ２時間の過程にわたって静脈内投与される。
上記の態様および態様の観点のいずれも、あらゆる他の態様および態様の観点と組み合わせて本発明の追加の意図される態様を形成することができる。
本発明に従う化合物を投与するのに適した様々な組成物を調製するための手順を記載した数多くの標準的な参考文献が利用可能である。可能性のある組成物および製剤の例が例えばHandbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association (最新版); Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets (Lieberman, Lachman and Schwartz, 編者) 最新版、Marcel Dekker, Inc.による出版、ならびにRemington's Pharmaceutical Sciences (Arthur Osol, 編者), 1553-1593 (最新版)に含まれている。
その組成物は固体でも液体でもよく、例えば素錠または糖衣錠、ゼラチンカプセル、顆粒、坐剤、注射用製剤、軟膏、クリーム、ゲルのような医薬形態で提供されてよく、通常の方法に従って調製されてよい。有効成分（単数または複数）は、これらの医薬組成物において通常用いられる賦形剤、例えばタルク、アラビアガム、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、カカオバター、水性または非水性のビヒクル、動物または植物由来の脂肪物質、パラフィン誘導体、グリコール類、様々な湿潤、分散または乳化剤および保存剤と共に組み込むことができる。本発明の１態様において、セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせの用量は静脈内投与される。
その組成物は、適切なビヒクル、例えば非発熱性滅菌水中でその場で溶解させることが意図された凍結乾燥物の形態で提供することができる。例えば、その組成物は投与前に希釈剤を用いて構成されるべき固体剤形、例えば乾燥粉末として配合することができる。典型的な態様において、その組成物はセフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを含む乾燥粉末として配合することができる。その乾燥粉末は、投与前に無菌の希釈剤、例えば水を用いて構成して構成された溶液を形成することができる。構成された溶液のｐＨは約４〜約１０であることができる。他の態様において、構成された溶液のｐＨは約５．６〜約７であることができる。構成された溶液を、投与前に適切な溶液、例えば輸液を用いてさらに希釈することができる。そのような輸液の例は、０．９％塩化ナトリウム（通常生理食塩水）、５％デキストロース、２．５％デキストロースおよび０．４５％塩化ナトリウムならびに乳酸加リンゲル溶液である。
その組成物は、水性および非水性の溶液、エマルジョン、懸濁液、シロップ、およびエリキシルが含まれる様々な液体経口剤形で配合することができる。そのような剤形は、当該技術で既知の適切な不活性希釈剤、例えば水、および当該技術で既知の適切な賦形剤、例えば保存剤、湿潤剤、甘味料、香味料、ならびに本発明の化合物を乳化および／または懸濁するための薬剤も含有することができる。本発明の組成物は、例えば静脈内に等張無菌溶液の形態で注射することができる。他の製剤も可能である。
一部の態様において、その方法にはセフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを４時間ごと、６時間ごと、８時間ごと、１２時間ごと、１８時間ごとまたは２４時間ごとに投与することが含まれてよい。例えば、セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを８時間ごとにおおよそ１時間にわたる注入により静脈内投与することができる。例えば、セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを８時間ごとにおおよそ２時間にわたる注入により静脈内投与することができる。他の態様において、その方法にはセフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを連続的な注入または延長された注入により投与することが含まれてよい。例えば、セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせを３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間または１２時間にわたる注入により投与することができる。他の態様において、注入の期間は１２時間より長い時間、例えば１３時間、１４時間、１５時間、１６時間、１７時間、１８時間、１９時間、２０時間、２１時間または２２時間、２３時間または２４時間であることができる。
処置の期間は、感染の重症度ならびに患者の臨床的および細菌学的進行、ならびに患者が有し得るあらゆる併存症に依存し得る。一部の態様において、処置は約５〜１４日間続けることができる。他の態様において、処置は約５〜７日間続けることができる。例えば、約２０００ｍｇのセフタジジムおよび約５００ｍｇのアビバクタムの組み合わせを約５〜１４日間８時間ごとに投与することができる。さらなる態様において、約２０００ｍｇのセフタジジムおよび約５００ｍｇのアビバクタムを約５〜１０日間８時間ごとに投与することができる。他の態様において、約２０００ｍｇのセフタジジムおよび約５００ｍｇのアビバクタムを約５〜７日間８時間ごとに投与することができる。
用語“約”または“おおよそ”は当業者により決定されるような特定の値に関する許容可能な誤差の範囲内を意味し、それは部分的にどのようにその値が測定または決定されるか、すなわち測定系の限界に依存するであろう。例えば、“約”は当該技術における実施につき１標準偏差以内または１標準偏差より大きい範囲を意味し得る。あるいは、組成物に関する“約”はプラスまたはマイナス２０％まで、好ましくは１０％まで、より好ましくは５％までの範囲を意味し得る。あるいは、特に生物学的系またはプロセスに関して、その用語は値の１桁以内、好ましくは５倍以内、より好ましくは２倍以内を意味し得る。特定の値が本出願および特許請求の範囲において記載された場合、別途記載しない限り、用語“約”はその特定の値に関する許容可能な誤差の範囲内を意味する。例えば、時間の期間、例えば時間（ｈｏｕｒｓ）に言及する場合、示した値（±２０％）がより適用可能である。従って、６時間は例えば４．８時間、５．５時間、６．５時間、７．２時間、ならびに通常の６時間であることができる。
用語“処置する”、“処置”、および“処置すること”は、以下の１以上を指す：対象における細菌感染症の少なくとも１つの症状を軽減または緩和すること；対象が経験する細菌感染症の徴候の強度および／または期間を軽減または緩和すること；ならびに細菌感染症を停止する、細菌感染症の開始（すなわち感染症の臨床徴候前の期間）を遅らせる、および／または細菌感染症が発現もしくは悪化する危険性を低減すること。
用量または量に適用される用語“療法的に有効な”は、それを必要とする哺乳類に投与した際に結果として所望の活性をもたらすために十分である化合物または医薬組成物の量を指す。“有効量”は、感染症または疾患を処置するために患者に投与した際にそのような処置を達成するために十分である本発明に従う化合物の量を意味する。“有効量”は、有効成分、感染の状態、処置すべき疾患または病気およびその重症度、ならびに処置すべき哺乳類の年齢、体重、体調および応答に応じて異なるであろう。
実施例１−肺表面活性物質におけるＣＡＺ−ＡＶＩのインビトロ効力
細菌株
この試験において用いられた細菌株は、ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｒ＆Ｄ Ｂｏｓｔｏｎに収容されている微生物学的培養コレクション（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、ＡＲＣと呼ばれる）の一部であった。この試験のために用いられた細菌分離株のパネルは５種類のＣＬＳＩ ＱＣ参照株で構成され、残りはβ−ラクタマーゼを発現する最近の臨床分離株または一次細菌スクリーニングパネルからの分離株のどちらかであった。
試験設計
わずかに変更したＣＬＳＩブロス微量希釈方法論を用いてＭＩＣ値を決定した。ストック化合物のマザープレート（ｍｏｔｈｅｒ ｐｌａｔｅｓ）を調製し、それを用いて系列２倍薬物希釈液の２μＬ分割量（ａｌｉｑｕｏｔｓ）を９６ウェルドータープレート（ｄａｕｇｈｔｅｒ ｐｌａｔｅｓ）の縦列１〜１１にＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＭｉｎｉＴｒａｋ（商標）ＭｕｌｔｉＰｏｓｉｔｉｏｎディスペンサーを用いてスポットした。縦列１２は薬物を含有せず、増殖対照の役目を果たした。０、１、２．５、５、または１０％肺表面活性物質を含有するＣＡＭＨＢ中の１００μＬ（５×１０Ｅ５ＣＦＵ／ｍＬ）の接種物量を、多チャンネルＦｉｎｎｐｉｐｅｔｔｅ（登録商標）を用いて９６ウェルプレートのそれぞれのウェルに添加した。アビバクタムはセフタジジムとの組み合わせで試験する場合は４μｇ／ｍＬの一定濃度で試験した。
実験手順
それぞれの生物／薬物の組み合わせに対する最小阻止濃度（ＭＩＣ）の値を、ＣＬＳＩの指針に従うブロス微量希釈方法論を用いて決定した。それぞれの試験群および参照化合物に関する推奨される参照細菌株をそれぞれの試験に組み込んだ。グラム陰性菌に関して、参照細菌株は大腸菌ＡＴＣＣ ２５９２２、大腸菌ＡＴＣＣ ３５２１８、肺炎桿菌ＡＴＣＣ ７００６０３、および緑膿菌ＡＴＣＣ ２７８５３であった。黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ ２９２１３がグラム陽性菌に関する参照細菌株であった。
データ分析
個々の分離株に関するＭＩＣ値を目視で読み取った。肺表面活性物質中のそれぞれの化合物または組み合わせに関するＭＩＣをＣＡＭＨＢ単独中で試験したその化合物または組み合わせと比較した。
結果
様々な濃度のＣＡＭＨＢ中で試験したセフタジジム、アビバクタム、セフタジジム−アビバクタム、およびダプトマイシンの抗細菌活性を表１において列挙する。セフタジジム、アビバクタム、またはセフタジジム−アビバクタムに関して、１０％までの肺表面活性物質中で試験したグラム陽性またはグラム陰性細菌株のいずれに対しても、ＭＩＣにおける時々の（＋／−）２倍の一過性の変動の他にＭＩＣの増大は観察されなかった。対照的に、ダプトマイシンのＭＩＣは試験した黄色ブドウ球菌株に対して実質的に増大した（３２〜＞１２８倍）。１％もの少ない肺表面活性物質でも結果としてダプトマイシンの黄色ブドウ球菌株のＭＩＣにおける３２倍の増大をもたらした。
セフタジジム、セフタジジム−アビバクタムおよびダプトマイシンに関するＣＬＳＩ ＱＣ参照細菌株に関するＭＩＣのデータを列挙する。セフタジジム、セフタジジム−アビバクタムおよびダプトマイシンに関するＭＩＣ値はそれぞれの株に関するＣＬＳＩ ＱＣの範囲内であった。
結論
１０％に至るまでの肺表面活性物質の存在下で、セフタジジム、アビバクタム、またはセフタジジム−アビバクタムに関して、試験した細菌株のいずれに対しても表面活性物質に関連するＭＩＣの増大は観察されなかった。様々な濃度の肺表面活性物質の存在下でのセフタジジム、アビバクタム、およびセフタジジム−アビバクタムの一貫した抗細菌活性は、特に呼吸器感染症の処置に関して考えられ得る薬物に関して注目に値する。予想されたように、ダプトマイシン陽性対照に関するＭＩＣは、肺表面活性物質濃度が増大するにつれて黄色ブドウ球菌株に対して有意に増大した。
実施例２−他の一般的に同時投与される薬剤との可能性のある薬物相互作用
チェッカーボードアッセイを用いて、存在する場合、セフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムの組み合わせが６種類の確立された抗細菌剤：トブラマイシン、レボフロキサシン、バンコマイシン、リネゾリド、チゲサイクリンおよびコリスチンとの間にどのような相互作用を有するかを決定した。様々な濃度のこれらの抗細菌剤の存在下および非存在下でのセフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣを比較して、一連の分数阻止濃度指数（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）（ＦＩＣＩ）値を与えた。平均ＦＩＣＩをそれぞれの組み合わせチェッカーボードから得て、受け入れられた基準に従って解釈した。抗細菌剤が作用を有しなかった場合（グラム陰性分離株に対するバンコマイシンおよびリネゾリド；グラム陽性分離株に対するコリスチン）、セフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣ単独をこれらの抗細菌剤のＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘと組み合わせたＭＩＣと比較した。４種類の高度に発現されるＡｍｐＣ、２種類のＣＴＸ−Ｍ−１５が含まれる８種類の拡張スペクトルベータ−ラクタマーゼ（ＥＳＢＬ）および５種類のＫＰＣを産生する腸内細菌科および緑膿菌が含まれ、基礎ＭＩＣを有するそれぞれの種からの代表も含まれていた。３種類の黄色ブドウ球菌および３種類のＥ．フェカリス（Ｅ．ｆａｅｃａｌｉｓ）も含まれていた。セフタジジムまたはセフタジジム−アビバクタムおよびいずれかの他の抗細菌剤の間の相互作用（相乗的または拮抗的）は観察されなかった。この実験から、セフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムは組み合わせで用いた場合に試験した薬物のいずれとも不利に微生物学的に相互作用しないであろうと結論付けられた。
試験した株を下記で表２において列挙する。
薬物製品の供給：
トブラマイシン、レボフロキサシン、バンコマイシンおよびコリスチンはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（英国ドーセット）から供給された。リネゾリドおよびトブラマイシンはＭｏｌｅｋｕｌａ（英国ドーセット）から供給された。
インビトロ感受性試験の方法：
チェッカーボードアッセイにおいて実施されたＭＩＣ決定が含まれる全てのＭＩＣ決定は、陽イオン調整ミューラー−ヒントンブロス（Ｂｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ、英国オックスフォードから購入した）中で行った。最初のＭＩＣのデータをＣＬＳＩ（２０１２ｂ）により推奨されるようなマイクロブロス希釈法により決定した。チェッカーボードを、Pillai et.al., Antimicrobial Combinations in Antibiotics, LABORATORY MEDICINE (Lorian 編集、第５版(2005)) p. 365-440により示される方法に従って、組み合わせた薬剤を用いることを除いて標準的なマイクロブロス希釈試験のように作製した。
ストック溶液を作製し、両方の薬剤を必要とされる濃度の８倍で作製したセフタジジム−アビバクタムを除いて、作製されるべき抗細菌剤希釈液を説明する（ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ）ために必要とされる濃度の４倍の濃度で陽イオン調整ミューラー−ヒントンブロス中で系列希釈した。４ｍｇ／Ｌの最終的なアビバクタム濃度を試験全体を通して用いた。抗細菌剤をＥｖｏｌｕｔｉｏｎ ＩＩＩ液体取り扱いシステムを用いて組み合わせてマイクロタイタープレート中に入れた。
バンコマイシンおよびリネゾリドに対するグラム陰性分離株の場合、セフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣ単独をＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのバンコマイシン(Baxter Healthcare Corp., 2008)およびリネゾリド(MacGowan, Pharmacokinetics and Pharmacodynamic Profile of Linezolid in Healthy Volunteers and Patients with Gram-Positive Infections, JAC, 51 (補遺S2):ii17-1125 (2003))の存在下でのＭＩＣと比較した。
コリスチンに対するグラム陽性分離株の場合、Couet et.al, Clinical Microbiology and Infection, Colistin Pharmacokinetics: the Fog is Lifting, CMI 18:30-39 (2011)において言及されているように、セフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣ単独をＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのコリスチンの存在下でのＭＩＣと比較した。
チェッカーボードプレートを接種し、ＣＬＳＩの指針（２０１２ｂ）に従って３５±２℃で周囲空気中で１６〜２０時間保温した。次の日に、全ての目視可能な増殖を阻害するために必要な最低濃度または濃度の組み合わせとしてＭＩＣを記録した。そのＭＩＣデータから、Meletiadis et.al., Defining Fractional Inhibitory Concentration Index Cutoffs for Additive Interactions Based on Self-Drug Additive Combinations, Monte Carlo Simulation Analysis and in vitro-in vivo Correlation Data for Antifungal Drug Combinations Against Aspergillus fumigatus, AAC 54:602-09 (2010)の方法に従ってそれぞれのチェッカーボードに関してＦＩＣＩを計算した。ＭＩＣに対応するそれぞれのウェルは、次の式により計算されるＦＩＣＩを有していた：
ＦＩＣＩ ＝ ＦＩＣＡ ＋ ＦＩＣＢ ＝ （ＣＡ／ＭＩＣＡ） ＋ （ＣＢ／ＭＩＣＢ）
ここでＭＩＣＡは組み合わせ抗微生物剤のみのＭＩＣであり、ＭＩＣＢはセフタジジムまたはセフタジジム−アビバクタムのみのＭＩＣである。ＣＡは組み合わせでの組み合わせ薬物の濃度であり、ＣＢはセフタジジムまたは組み合わせでのセフタジジム−アビバクタムの濃度である。
それぞれのチェッカーボードがいくつかのＦＩＣＩ値を与えるため、全ての値から算術平均を計算し、１種類の分離株に対して組み合わせられた２種類の薬剤に関して平均ＦＩＣＩを与えた。平均ＦＩＣＩはＯｄｄｓ（２００３）により与えられた以下の規準により解釈され、それは今日ほとんどの学術雑誌により受け入れられている基準である：
≦０．５ 相乗作用
０．５１〜４ 中立（Ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）
＞４ 拮抗作用
中立の相互作用を解釈するための広いＦＩＣＩ範囲は、倍加希釈スキームにおけるＭＩＣの結果の本来備わっている変動性のためである(Pillai et al. 2005)。Meletiadisら(2010)は、２より大きいＦＩＣＩは拮抗的と解釈されるべきであるが、そのような解釈はこの変動性のため慎重に扱われるべきであると提案している。
結果
ＭＩＣデータの要約を表３において示す。平均ＦＩＣＩデータの要約を表４において示す。ＦＩＣＩの計算が可能ではない場合の単独および組み合わせでのセフタジジム／セフタジジム−アビバクタムのＭＩＣの比率を表５において示す。
セフタジジム
それが計算された場合の全ての抗細菌剤に関する第２の薬剤と組み合わせたセフタジジムに関する平均ＦＩＣＩ範囲は０．６４〜１．９９であった。
セフタジジムとの全ての組み合わせにおいて、２より大きい平均ＦＩＣＩの事例は存在しなかった。グラム陰性分離株に対してＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのバンコマイシンおよびリネゾリドをセフタジジムと組み合わせた場合、単独および組み合わせでのセフタジジムのＭＩＣは全ての事例において１回の倍加希釈の範囲内に留まっていた。同様に、グラム陽性分離株に対してＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのコリスチンをセフタジジムと組み合わせた場合、単独および組み合わせでのセフタジジムのＭＩＣは全ての事例において１回の倍加希釈の範囲内に留まっていた。
セフタジジム−アビバクタム
全ての抗細菌剤と組み合わせたセフタジジム−アビバクタムに関する平均ＦＩＣＩ範囲は０．７２〜２．１３であった。
肺炎桿菌０１２に対するコリスチンとの組み合わせでのセフタジジム−アビバクタムは、２．１３の平均ＦＩＣＩを与えた。セフタジジム−アビバクタムとの全ての組み合わせに関して、これは２より大きい平均ＦＩＣＩの唯一の例であった。
グラム陰性分離株に対してＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのバンコマイシンおよびリネゾリドをセフタジジム−アビバクタムと組み合わせた場合、単独および組み合わせでのセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣは１つを除く全ての事例において１回の倍加希釈の範囲内に留まっていた。この事例（大腸菌０８）では、Ｃｍａｘのバンコマイシンと組み合わせた場合にセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣが０．１２ｍｇ／Ｌから０．０３ｍｇ／Ｌへと低減していた。グラム陽性分離株に対してＣｍａｘおよび０．５×Ｃｍａｘのコリスチンをセフタジジム−アビバクタムと組み合わせた場合、単独および組み合わせでのセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣは全ての事例において１回の倍加希釈の範囲内に留まっていた。
実施例３−ＣＡＺ−ＡＶＩのＥＬＦ中への透過
感染および未感染マウス内でのセフタジジム−アビバクタムの肺沈着を説明するために薬物動態試験を実施した。次いで、緑膿菌分離株に対するセフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムの有効性試験を好中球減少性肺感染モデルを用いて行った。感染および未感染マウスの間で、血清またはＥＬＦにおいて観察された薬物動態の違いは存在しなかった。２時間注入としてのセフタジジム２０００ｍｇおよびアビバクタム５００ｍｇのヒト模擬血清用量を用いて、３２μｇ／ｍＬのＭＩＣを有するそれらの分離株に対して最大活性が記録され、ここで上限９５％信頼区間に関してＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ≧１９％である。セフタジジム−アビバクタムに関するＭＩＣ９０が８μｇ／ｍＬであることを考慮すると、より高いＭＩＣを有する分離株は少数しか存在せず、マウスの肺感染モデル内で増殖することができる分離株はさらに少数しか存在しない。従って、セフタジジムの方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ試験が実施されて３２μｇ／ｍＬのＭＩＣに対する活性が示され、ここでＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣは１２％であった。
好中球減少性肺感染モデル
病原体を有しない体重おおよそ２５ｇのメスのＩＣＲマウスをＨａｒｌａｎ Ｓｐｒａｇｕｅ Ｄａｗｌｅｙ，Ｉｎｃ．（インディアナ州インディアナポリス）から獲得し、これらの実験全体を通して利用した。動物は国家研究会議の推奨に従って維持および使用し、飼料および水を自由に提供した。マウスをそれぞれ接種の１および４日前に与えた１００および２５０ｍｇ／ｋｇのシクロホスファミド（Ｃｙｔｏｘａｎ（登録商標）；Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ、ニュージャージー州プリンストン）の腹腔内注射により好中球減少性にした。接種の３日前に、マウスに１回の５ｍｇ／ｋｇの硝酸ウラニルの腹腔内注射も与えた。これは予測可能な程度の腎機能障害をもたらして薬物の排出を遅くする。抗微生物療法の開始の２時間前に、マウスをイソフルラン（ｉｓｏｆｌｕｏｒａｎｅ）（１００％酸素キャリヤー中２．５％ｖ／ｖ）を用いて目視検査で呼吸速度が低下するまで軽度に麻酔した。通常生理食塩水中３％ムチン中で懸濁した試験分離株の１０７ＣＦＵ接種物０．０５ｍＬの滴下注入により肺炎を誘発した。マウスが麻酔されている間に、接種物を動物の口腔内に送達し、鼻孔を塞いでマウスを縦向姿勢で保持した。細菌の肺中への吸入は、動物が自発呼吸し始めた際に起こった。酸素に富むチャンバー中で麻酔から完全に回復させた後、接種したマウスをランダムに対照群（０および２４時間）および処置群（ＣＡＺおよびＣＡＺ−ＡＶＩ）に分けた。
セフタジジム−アビバクタムに関する上皮被覆液（ＥＬＦ）濃度の特性付け
これらの試験において、我々は上記で記載した以前に決定された投与計画を利用した。確証的血清薬物動態試験を感染したマウスにおいて行った。これらの試験に関して、感染した好中球減少マウスに上記の計算された計画により投与し、標的曝露を確実にするために６匹のマウスの群を２４時間の期間全体を通して多数の時点において安楽死させた。血液を心臓穿刺により集め、血清試料を分析まで−８０℃で保管した。
薬物動態試験を行って、感染したマウスにおける上皮被覆液濃度を記載した。これらの試験に関して、感染した好中球減少マウスに上記の計算された計画により投与し、６匹のマウスの群を第３投与期間（すなわち１６〜２４時間）全体を通して多数の時点において安楽死させた。一度安楽死させたら、血清およびＢＡＬ試料を上記のように集めた。血清およびＢＡＬ試料を分析まで−８０℃で保管した。ＢＡＬ濃度時間−プロフィールを利用して、ＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣを上限９５％信頼区間を含めて計算した。
セフタジジムに関する上皮被覆液（ＥＬＦ）濃度の特性付け
我々はマウスにおいて以前に決定された投与計画を利用し、それはセフタジジム２０００ｍｇを８時間ごとに２時間注入として与えた男性において観察された血清ｆＴ＞ＭＩＣを模擬実験していた（８）。確証的薬物動態試験を感染したマウスにおいて行い、結果として得られた濃度−時間プロフィールから薬力学的分析およびＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣの評価を行った。これらの試験から、感染した好中球減少マウスに上記の計算された計画により投与し、標的曝露を確実にするため、６匹のマウスの群を第３投与間隔（すなわち１６〜２４時間）全体を通して多数の時点において安楽死させた。
薬物動態試験を行って、感染したマウスにおける上皮被覆液濃度を記載した。これらの試験に関して、感染した好中球減少マウスに上記の計算された計画により投与し、６匹のマウスの群を第３投与期間（すなわち１６〜２４時間）全体を通して多数の時点において安楽死させた。一度安楽死させたら、血清およびＢＡＬ試料を上記のように集めた。血清およびＢＡＬ試料を分析まで−８０℃で保管した。ＢＡＬ濃度時間−プロフィールを利用して、ＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣを上限９５％信頼区間を含めて計算した。
方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ試験に関するセフタジジム投与計画の決定
監視研究において、緑膿菌に対するセフタジジム−アビバクタムに関するＭＩＣ９０は８μｇ／ｍＬであることが観察されている（１０〜１２）。これを考慮すれば、より高いＭＩＣを有する分離株は少数しか存在せず、マウス肺感染モデル内で増殖するであろう数はさらに少ない。以前の文献は、緑膿菌に対するセフタジジム−アビバクタムに関して得られた血液ｆＴ＞ＭＩＣ有効性標的はセフタジジム単剤療法ならびに他のセファロスポリン類に関して得られた血液ｆＴ＞ＭＩＣ有効性標的とよく相関することも見出している。セフタジジムに関する相対ＭＩＣが容易に３２μｇ／ｍＬ以上であることを考慮して、我々は有効性および細菌増殖の間の薬力学的断絶へのさらなる洞察を提供するために上記のヒト化セフタジジム計画を用いることを計画した。その実験の間に、ＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣが予想されたよりも有意に大きく、我々が有効性に関して必要とされるｆＴ＞ＭＩＣを識別することができないＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣをもたらすことが観察された。従って、これらの試験は、我々が肺感染モデル内の有効性の喪失を観察することができるようにマウスにおいて結果として十分に低いＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣをもたらす計画を設計するために実施された。上記の以前のヒト化計画の用量は投与期間全体を通して減少し、さらなる薬物動態試験が実施された。これらの試験では、マウスに２４時間の期間にわたるセフタジジムの計画を投与し、試料採取を３つの期間の最後（すなわち１６〜２４時間）の間に行った。マウスを予め決められた時点において安楽死させ、上記のように血清およびＢＡＬ試料を集めた。
インビボ有効性：セフタジジム−アビバクタム計画
２８種類の緑膿菌分離株のそれぞれに関して、マウスの群に感染の開始の２時間後に始まるセフタジジム−アビバクタムの計画を施した。全ての用量は０．２ｍＬ皮下注射として投与され、３回の８時間投与間隔（すなわち２４時間）で構成されていた。対照動物の役目を果たすため、追加のマウスの群に通常生理食塩水を処置計画と同じ体積、経路、および頻度で投与した。全ての動物からの肺を療法の開始の２４時間後に回収し；２４時間生存できなかったマウスは満了（ｅｘｐｉｒａｔｉｏｎ）の時点で回収した。全ての試験マウスに関する回収手順は、ＣＯ２曝露、続いて頚椎脱臼による安楽死により開始された。屠殺後、肺を取り出し、個々に通常生理食塩水中でホモジナイズした。肺のホモジネートの系列希釈物をＣＦＵ決定のために５％ヒツジ血液を含むトリプチケースソイ寒天上にまいた。上記で言及した処置および対照群に加えて、別の６匹の感染、未処置マウスの群を投与の開始時に回収し、それは０時間対照の役目を果たした。細菌密度における変化として示される有効性を、２４時間後に処置されたマウスに関して得られたｌｏｇ１０細菌ＣＦＵにおける０時間対照動物において観察されたその出発密度のｌｏｇ１０細菌ＣＦＵからの変化として計算した。耐性の発現を、そのホモジネートの直接接種物を３２〜４μｇ／ｍＬのセフタジジム−アビバクタムを含有するプレート上にまくことによっても試験した。
インビボ有効性：セフタジジム計画
９種類の緑膿菌分離株を以前に記載された（８）このセフタジジム計画に対して試験した。マウスの群に感染の開始の２時間後に始まるセフタジジム計画を施した。全ての用量は０．２ｍＬ皮下注射として投与され、３回の８時間投与間隔（すなわち２４時間）で構成されていた。対照動物の役目を果たすため、追加のマウスの群に通常生理食塩水を処置計画と同じ体積、経路、および頻度で投与した。それぞれの動物からの肺の回収および処理を前に記載したように行い、有効性を２４時間後に処置されたマウスに関して得られたｌｏｇ１０細菌ＣＦＵにおける０時間対照動物において観察されたその出発密度のｌｏｇ１０細菌ＣＦＵからの変化として計算した。
インビボ有効性：セフタジジムの方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ試験。
これらの研究に関して、９種類の緑膿菌分離株を特定のＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣをもたらすマウスにおけるＣＡＺ計画に対して評価した。用量を試験生物の接種の２時間後に開始し、全ての用量は０．２ｍＬ皮下注射として投与され、３回の８時間投与間隔（すなわち２４時間）で構成されていた。対照動物の役目を果たすため、追加のマウスの群に通常生理食塩水を処置計画と同じ体積、経路、および頻度で投与した。全ての試験マウスに関する回収手順は、ＣＯ２曝露、続いて頚椎脱臼による安楽死により開始された。屠殺後、肺を取り出し、個々に通常生理食塩水中でホモジナイズした。肺のホモジネートの系列希釈物をＣＦＵ決定のために５％ヒツジ血液を含むトリプチケースソイ寒天上にまいた。上記で言及した処置および対照群に加えて、別の６匹の感染、未処置マウスの群を投与の開始時に回収し、それは０時間対照の役目を果たした。細菌密度における変化として示される有効性を、２４時間後に処置されたマウスに関して得られたｌｏｇ１０細菌ＣＦＵにおける０時間対照動物において観察されたその出発密度のｌｏｇ１０細菌ＣＦＵからの変化として計算した。
抗細菌物質：
商業的に入手可能なセフタジジム（Ｆｏｒｔａｚ（登録商標）、ロット：Ｌ７１６、ＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ、米国ノースカロライナ州）をハートフォード病院薬剤部から得て、全てのインビボ試験に関して利用し、分析グレードのアビバクタムはＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ（マサチューセッツ州ウォルサム）により作製された。セフタジジムの臨床用バイアルを処方情報において記載されている通りに再構成し、適宜希釈して所望の濃度を達成した；分析用アビバクタム粉末を必要とされる濃度を達成するために十分な量で量り分け、使用の直前に再構成した。
結果
細菌分離株
有効性試験中に含まれる２８種類の分離株に関するセフタジジムおよびセフタジジム−アビバクタムのＭＩＣを表６において示す。
薬物動態プロフィールにおける宿主感染状態の決定
感染および未感染マウスにおいてセフタジジム−アビバクタムに関してインビボで決定された遊離薬物の血清およびＥＬＦ濃度−時間プロフィールを図１および図２において示す。感染および未感染マウスに関する透過率は、表７において記載されているように互いに類似していた。さらに、計算された薬力学的原理、ｆＴ＞ＭＩＣは感染および未感染マウスの間で比較可能であった（表８）。
セフタジジム−アビバクタムに関する上皮被覆液（ＥＬＦ）濃度の特性付け
セフタジジム−アビバクタムに関してインビボで決定された遊離薬物の血清薬物動態プロフィールを図３において示す。これらの図から、マウスの血清曝露プロフィールがヒトにおいて観察された血清曝露プロフィールに類似しており、重要なことだが、試験したＭＩＣの範囲にわたるこれらの計画に関して達成された血清中のｆＴ＞ＭＩＣは全て比較可能であったことは明らかである。第３投与間隔にわたるＥＬＦ濃度を図４において示す。これらのデータから、ｆＴ＞ＭＩＣ値をある範囲のＭＩＣに対して決定した。平均および上限９５％信頼区間を図５において記載する。
セフタジジムに関する上皮被覆液（ＥＬＦ）濃度の特性付け
セフタジジムに関してインビボで決定された遊離薬物の血清およびＥＬＦ薬物動態プロフィールを図６において示す。その試験の実施の間に、この計画は有効性における急変（ｂｒｅａｋ）を観察するために十分なＥＬＦ内のｆＴ＞ＭＩＣの範囲をもたらさないであろうことが決定された。従って、表９および図７において記載した、および示した有効性データは薬力学的決定のためには一切用いられなかった。
セフタジジムに関する方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ試験に関する投与計画の決定
セフタジジム単独に関してインビボで決定された遊離薬物の薬物動態プロフィールを図８において示す。さらに、上記の計画に関する第３投与間隔にわたるＥＬＦ濃度も図８において示す。これらのデータから、ｆＴ＞ＭＩＣ値をある範囲のＭＩＣに対して決定した。平均および上限９５％信頼区間を図９において記載する。
インビボ有効性：セフタジジム−アビバクタムヒト模擬血清試験
好中球減少動物において試験を実施した。投与の開始時の対照マウスにおけるそれぞれの細菌密度は５．９８±０．４４ｌｏｇ１０ＣＦＵであり、２４時間後に９．１３±０．８０ｌｏｇ１０ＣＦＵまで増大した。好中球減少試験の結果を表１０および図５において示す。緑膿菌のコレクション（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）に対して、１６μｇ／ｍＬのＭＩＣにおける１種類の分離株を除いて、セフタジジム−アビバクタムに関して３２μｇ／ｍＬ以下のＭＩＣを有する分離株に対する活性が観察された。６４μｇ／ｍＬのＭＩＣを有する１種類の分離株に対しては活性が観察されなかった。直接のホモジネートを薬物含有プレート上にまいた後、耐性の発現が存在しないことを示す増殖は観察されなかった。
インビボ有効性：セフタジジムの方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ試験
方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ有効性試験の結果を表１１および図９において示す。試験は好中球減少動物において実施された。投与の開始時の対照マウスにおけるそれぞれの細菌密度は５．８９±０．３０ｌｏｇ１０ＣＦＵであり、２４時間後に８．７５±０．９３ｌｏｇ１０ＣＦＵまで増大した。分離株を３２および１２８μｇ／ｍＬの範囲の間のセフタジジムＭＩＣに基づいて選択した。活性を３２μｇ／ｍＬのＭＩＣを有する分離株に対して観察した。有効性は６４μｇ／ｍＬのＭＩＣを有する分離株に対して変化しやすく；１２８μｇ／ｍＬのＭＩＣを有する分離株はセフタジジム単剤療法計画を用いた際にほとんど〜全く活性を示さなかった。
結論
マウス肺感染モデル内で、セフタジジム−アビバクタムの組み合わせは宿主の免疫状態に関わらず肺内でのかなりの濃度をもたらす。以前に決定されたセフタジジム−アビバクタムの計画を利用して、ＭＩＣ≦３２μｇ／ｍＬである分離株に対して有効性を観察し、ここでＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣ≧１９％であった。これらの観察を考慮すると、肺内での必要とされるｆＴ＞ＭＩＣは以前にセファロスポリン類に関して考えられたおおよそ６０％より小さくてよい。確かに、注目すべきＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣが存在しない場合、その組み合わせに関する６４μｇ／ｍＬのＭＩＣにおいて、セフタジジム−アビバクタムは有効性をもたらさない。セフタジジムの方向付けられたＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣの結果も、ＥＬＦ ｆＴ＞ＭＩＣが１２％である３２μｇ／ｍＬのＭＩＣに対して観察された活性ならびに６４および１２８μｇ／ｍＬのＭＩＣにおいて活性が変化しやすい〜ないことにより、これが真実である可能性があることを実証している。
実施例４：好中球減少大腿モデル
ＣＤ−１好中球減少マウスにおおよそ１０６ｃｆｕのβ−ラクタマーゼ産生緑膿菌株を大腿において感染させた。２時間後にセフタジジム単独（様々な用量で２時間ごと）を用いる２４時間の処置を開始し、ｃｆｕを大腿において決定してその曝露応答関係を確立した。アビバクタムの完全用量分割試験を２種類の株（セフタジジムＭＩＣ３２および６４ｍｇ／Ｌ）に関して実施した。２時間ごとのアビバクタムの曝露応答を別の６種類の緑膿菌株（セフタジジムＭＩＣ６４〜１２８ｍｇ／Ｌ）に関して決定した。Ｅｍａｘモデルを用量およびＰＫ／ＰＤ指数（ＰＤＩ）応答に当てはめて、結果として静的作用、１−および２−ｌｏｇ１０殺菌をもたらす単独およびアビバクタムとの組み合わせでのセフタジジムのＰＤＩ値を決定した。アビバクタムに関して、仮想インビボＭＩＣ（閾値濃度、ＣＴ）より上の投与間隔の％時間である％ｆＴ＞ＣＴを計算した（０．２５、１および４ｍｇ／ＬのＣＴ）。
単剤療法に関するセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣは０〜３８％であり、一部の株はより低い％ｆＴ＞ＭＩＣを必要とする。アビバクタムは全ての株に関してセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣを低減した。用量分割試験において、アビバクタムに関する最高のＰＤＩ相関は％ｆＴ＞１ｍｇ／ＬのＣＴに関して観察された。１ｍｇ／ＬのＣＴにおいて、３０．２〜７４．１の％ｆＴ＞ＣＴが必要とされた。別の６種類の株に関して、平均％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌは３６．３％であった（１４．１〜６２．５）。静的作用（ｓｔａｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ）に関して必要とされる推定値は部分的にセフタジジムの用量に依存していた（セフタジジムの用量がより高い場合、より低い値が必要とされた）。
アビバクタムの作用は主に閾値％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌより上の時間に依存し、セフタジジムと同時に与えられた場合、３６．３％の平均値であった。セフタジジムのより低い用量において、相対的に高い曝露が必要とされた。
材料および方法
抗細菌薬：
セフタジジム（ＣＡＺ）
ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ（ｅｘ ＧＳＫ）により提供された
ロット番号：Ｇ２６３７７０、
有効期限：２０１２年１２月５日
製造日：２０１０年１２月６日
ＣＡＳ番号：７８４３９−０６−２
効力：７７．２％
アビバクタム
ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ（ｅｘ Ｄｒ Ｒｅｄｄｙ）
ロット番号：ＡＦＣＨ００５１５１（０７１１３Ｐ０２８）、分析番号：Ａ１００２ＣＱ０５５
有効期限：２０１３年３月
効力：９１．７％
細菌株および感受性試験：
様々な臨床的に関連する源から得られた７種類の十分に特性付けられたセフタジジム耐性緑膿菌株を、表１において示したような実験において用いた。ＭＩＣをより早期のインビトロチェッカーボード試験(Berkhout & Mouton 2013 CAZ-AVI-M1-061)から得て、それはＩＳＯの指針（ＳＩＯ２００６）に従う微量希釈により決定された。この方法はＣＬＳＩ互換性である。
動物：
４〜５週齢、体重２０〜２５ｇの非近交系メスＣＤ−１マウス（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｉｖｅｒ、オランダ）をその実験において用いた。感染実験の前に果粒球減少を２用量の皮下のシクロホスファミド（一方を４日前に（１５０ｍｇ／ｋｇ）、他方を１日前に（１００ｍｇ／ｋｇ））により誘導した。
その動物を、飲料および飼料を自由に供給する標準的な条件下で収容し、１日１回、および免疫抑制後に１日あたり２〜３回調べた。動物試験は欧州共同体の推奨（指令８６／６０９／ＥＥＣ、１９８６年１１月２４日）に従って実施され、全ての動物の手順はラドバウド大学動物福祉委員会により承認された（ＲＵ−ＤＥＣ ２０１２−００３）。
感染：
好中球減少マウスに、動物あたり２種類の緑膿菌株を、一方を左大腿において、一方を右大腿において感染させた。おおよそ１０５〜１０６個の細菌からなる０．０５ｍＬの細菌懸濁液を筋内接種した。増大する用量のセフタジジムまたは生理食塩水（対照）を用いた処置（全ての用量は皮下投与される０．１ｍＬである）を、ｔ＝０時間（感染の開始の２時間後）において、２４時間の期間の間継続する２時間ごとの投与計画により開始した。全ての投与計画は少なくとも２匹の動物において実施された。ｔ＝０時間において、２匹のマウスを人道的に屠殺して処置の直前の最初の接種物を決定した。全ての他の動物は、動物福祉規則に従って、動物の福祉がより早期の終了が必要であることを示さない限り、ｔ＝２４時間において屠殺された。大腿を採取し、２ｍＬのリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ；ＮａＣｌ ８．００ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ＊２Ｈ２Ｏ １．４４ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．２６ｇ／Ｌ、ｐＨ７．２〜７．４）を含有する予め冷却した１０ｍＬのプラスチックチューブ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｕｂｅ，Ｏｍｎｉｌａｂｏ，ＮＬ）に移した。続いて、大腿をＵｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ（ＩＫＡ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ、ドイツ）を用いてすり潰した。１０倍希釈系列を調製し、希釈あたり３×１０μＬをまいた（Ｃｈｒｏｍａｇａｒ，Ｂｉｏｍｅｒｉｅｕｘ，ＮＬ）。次の日に、コロニーを計数して大腿あたりのｃｆｕの数を計算した。次いで薬物の作用をｔ＝２４時間およびｔ＝０時間におけるｌｏｇ１０［ｃｆｕ／大腿］値（２匹のマウスの平均値）間の差として決定し、“ｄｃｆｕ”として表した。
抗生物質濃度の測定
血液を血漿から冷却遠心分離機を用いて分離した。試料を分けて−８０℃で保管した。セフタジジムおよびアビバクタムの濃度がＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ（マサチューセッツ州ウォルサム）の薬物代謝および薬物動態グループにより決定され、定量化の下限はセフタジジムに関して１．５ｎｇ／ｍＬおよびアビバクタムに関して１．８ｎｇ／ｍＬであった。タンパク質結合は、平衡透析チャンバー中で決定し、ＬＣ−ＭＳ／ＭＳにより分析した際に、セフタジジムに関して１０％およびアビバクタムに関して８％であった。
組み合わせ投与スキームの評価および検証
実験的大腿感染を有する好中球減少マウスにおけるアビバクタムの曝露−応答関係を、結果としてセフタジジム処置の２４時間後に特定の株の最初の接種物と比較して１〜２ｌｏｇ１０のｃｆｕの増大をもたらすセフタジジムの固定された投与計画による処置の下で決定した。この計画は、アビバクタムの作用における変化に対する感受性のために選択された。投与されるアビバクタムの量は頻度および用量において変動した。セフタジジムおよびアビバクタムの曝露を、ＭｉｃＬａｂ ２．３６（Ｍｅｄｉｍａｔｉｃｓ、マーストリヒト、オランダ）を用いて、薬物動態研究から得た薬物動態パラメーターの推定値を用いて決定した。模擬実験において、セフタジジムに関して１０％およびアビバクタムに関して８％のタンパク質結合が用いられた。薬物の作用をｔ＝２４時間およびｔ＝０時間におけるｌｏｇ１０［ｃｆｕ／大腿］値（２匹のマウスの平均値）間の差として決定し、ｄｃｆｕとして表した。遊離薬物濃度を全ての計算において用いた。Ｅｍａｘモデル（または線形回帰）を用量およびＰＫ／ＰＤ指数（ＰＤＩ）応答に当てはめて、結果として静的（または特定の明記されたｌｏｇ−殺菌）作用をもたらす単独およびアビバクタムとの組み合わせでのセフタジジムのＰＤＩ値を決定した。アビバクタムに関して、閾値濃度ＣＴより上の投与間隔の％時間である％ｆＴ＞ＣＴを、０．２５、１および４ｍｇ／ＬのＣＴに関して計算した。ＣＴ値はインビトロでのアビバクタムの活性に基づいて選択され、４ｍｇ／Ｌが感受性試験において用いられたが、より低い濃度もインビトロチェッカーボード試験においておよび腸内細菌科を用いた中空繊維モデルにおいて決定した際に有効であった(Nichols W, Levasseur P, Li J, Das S. 2012. A threshold concentration of avibactam (AVI) during the pharmacokinetic decline phase, below which β-lactamase inhibition in Enterobacteriaceae becomes ineffective. 第５２回抗微生物剤および化学療法に関する科学間（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ）会議における口演、カリフォルニア州サンフランシスコ、Abstract #A 1760)。
結果
表１２において示したように、単剤療法の間のセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣは０〜３８％であった。最も耐性の高い株に関しては作用を観察することができず、より低い％ｆＴ＞ＭＩＣが必要とされた。これは、より低い％ｆＴ＞ＭＩＣが一部の高度に耐性な株に関して必要であることを示している。アビバクタムは全ての株に関してセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣを低減した。
完全用量分割試験の設計を表１３において示す。図１０は、アビバクタムの完全用量分割試験に提出された２種類の株の結果を示す。指数Ｃｍａｘ、ＡＵＣ／ＭＩＣおよび用量のそれぞれがいくらかの相関を示したが、図の目視検査は、％ｆＴ＞ＣＴはいくらかより優れた予測因子であるが、かなりの変動が存在するようであるという結論をもたらす。これは、％ｆＴ＞ＣＴがこの設定における結果を決定する唯一の因子ではないことを示している。図はＣＴの３つの濃度に関する％ｆＴ＞ＣＴを示している。％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌは０．２５ｍｇ／Ｌおよび４ｍｇ／Ｌよりもいくらか優れているようである。１ｍｇ／Ｌの濃度において、静菌作用を支持するために３０．２（株７）または７４．１（株１８）の％ｆＴ＞ＣＴが必要であった。
固定されたセフタジジムの投与計画と共に様々な用量のアビバクタムを用いて静的作用に達するために必要とされる用量を、６種類の株に関して決定した（図１１）。これらの結果から、％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌをそれぞれの株に関して決定した。平均％ｆＴ＞ＣＴは３６．３％であった（１４．１〜６２．５）（表１４）。静的作用のために必要とされる推定値は部分的にセフタジジムの用量に依存していた（その株のＭＩＣに関してセフタジジムの用量が比較的高かった場合、より低い値が必要とされた）。
表１５は、６種類の緑膿菌株に関する非線形回帰分析の結果を示す。その推定値は一部の場合においてかなりの標準誤差を示している。
実施例５：実験的肺炎を有する好中球減少メスＣＤ−１マウスにおけるセフタジジムおよびアビバクタムの薬力学
ＣＤ−１好中球減少マウスに、軽度の麻酔下で鼻孔を通す滴下注入により肺においておおよそ１０６ｃｆｕで感染させた。２時間後にセフタジジム単独（様々な用量で２時間ごと）を用いる２４時間の処置を開始し、ｃｆｕを肺において決定してその曝露応答関係を確立した。セフタジジム単剤療法実験において２ｌｏｇ１０の増殖を許した最大曝露であったセフタジジム曝露において、アビバクタムをそれぞれ３２および１２８ｍｇ／Ｌのセフタジジムに関するＭＩＣを有する２種類の株に関して２倍に増大する用量で２時間ごとまたは８時間ごとに与えた。アビバクタムの完全用量分割試験を２種類の株に関して２つの異なるセフタジジムの用量レベルで実施し；加えて、２時間ごとのアビバクタムの有効性を別の２種類の株に関して決定した。Ｅｍａｘモデルを用量およびＰＫ／ＰＤ指数（ＰＤＩ）応答に当てはめて、結果として静的作用、１−および２−ｌｏｇ１０殺菌をもたらす単独およびアビバクタムとの組み合わせでのセフタジジムのＰＤＩ値を決定した。アビバクタムに関して、仮想インビボ閾値濃度であるＣＴより上の投与間隔の％時間である％ｆＴ＞ＣＴを計算した（０．２５、１および４ｍｇ／ＬのＣＴ）。
アビバクタムに関する曝露応答関係（Ｒ２ ０．５４〜０．８６）は、２時間ごとは８時間ごとよりも有効であり、２種類の株に関してその組み合わせの静的作用を得るための１日量を２．７および１０．１倍低減することを示した。これは２０．１の平均％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌ（１６．１〜２３．５の範囲）に対応する。用量分割試験において、アビバクタムに関する最高のＰＤＩ相関は％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌに関して観察された。静的作用のために必要なアビバクタム曝露の推定値は部分的にセフタジジムの用量に依存していた（セフタジジムの用量がより高い場合、より低い値が必要とされる）。２種類の対照株に関して、％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌの推定値は２２．４および２１．６％であった。
結論として、アビバクタムの作用は用量頻度に依存し；低下した頻度により低下した作用が観察された；作用に相関していた主なＰＫ／ＰＤ指数は、閾値ＣＴより上の時間であった。ほとんどの株に関して、静的作用に関する％ｆＴ＞１ｍｇ／ＬのＣＴは１６〜２５％であった。
アビバクタムの最小作用濃度を定めるため、閾値濃度ＣＴに基づいて新規の薬力学的指数を導入した。このパラメーターは、結果としてインビボで有意な作用をもたらすアビバクタムの閾値濃度を表す。結果的に、薬力学的作用のために必要であるアビバクタムの曝露をこのパラメーターを用いて表すことができる。従って、アビバクタムの曝露はβ−ラクタム、この試験ではセフタジジムの％ｆＴ＞ＭＩＣに類似して薬力学的指数％ｆＴ＞ＣＴとして表される。セフタジジムに類似して、％ｆＴ＞ＣＴの推定値はＣＴ自体に依存する。しかし、β−ラクタムのＭＩＣは通常はインビトロのデータから既知であるが、ＣＴは既知ではない。本明細書で示した実験において、経験的に最適値を選択するために、ＣＴの試験値が用いられた：０．２５、１および４ｍｇ／Ｌ。理論値は現在既知ではない。
この試験において、肺感染症を有する好中球減少マウスモデルを用いて、アビバクタムの異なる投与計画を比較することにより緑膿菌に関する２時間ごとのセフタジジムの固定された投与頻度によるアビバクタムの曝露−応答関係を決定した。
材料および方法
抗細菌薬：
セフタジジム（ＣＡＺ）
ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ（ｅｘ ＧＳＫ）により提供された
ロット番号：Ｇ２６３７７０、
有効期限：２０１２年１２月５日
製造日：２０１０年１２月６日
ＣＡＳ番号：７８４３９−０６−２
効力：７７．２％
アビバクタム
ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ（ｅｘ Ｄｒ Ｒｅｄｄｙ）
ロット番号：ＡＦＣＨ００５１５１（０７１１３Ｐ０２８）、分析番号：Ａ１００２ＣＱ０５５
有効期限：２０１３年３月
効力：９１．７％
細菌株および感受性試験：
様々な臨床的に関連する源から得られた７種類の十分に特性付けられたセフタジジム耐性緑膿菌株を、示したような実験において用いた。ＭＩＣはより早期のインビトロチェッカーボード試験（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ研究報告番号ＣＡＺ−ＡＶＩ−Ｍ１−０６１）において決定され、それはＩＳＯの指針（ＳＩＯ２００６）に従う微量希釈により決定された。この方法はＣＬＳＩ互換性である。
動物：
４〜５週齢、体重２０〜２５ｇの非近交系メスＣＤ−１マウス（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｉｖｅｒ、オランダ）をその実験において用いた。感染実験の４日前（１５０ｍｇ／ｋｇ）および１日前（１００ｍｇ／ｋｇ）に果粒球減少を２用量の皮下のシクロホスファミドにより誘導した。
その動物を、飲料および飼料を自由に供給する標準的な条件下で収容し、１日１回、および免疫抑制後に１日あたり２〜３回調べた。動物試験は欧州共同体の推奨（指令８６／６０９／ＥＥＣ、１９８６年１１月２４日）に従って実施され、全ての動物の手順はラドバウド大学動物福祉委員会により承認された（ＲＵ−ＤＥＣ ２０１２−００３）。
感染：
好中球減少マウスに、動物あたり１種類の緑膿菌株を感染させた。おおよそ１０５〜１０６個の細菌からなる０．０５ｍＬの細菌懸濁液をイソフルランによる軽度の麻酔下で注射器を用いて鼻内に接種した。皮下投与される増大する用量の０．１ｍＬのセフタジジムまたは生理食塩水（対照）を用いた処置を、感染の開始の２時間後（ｔ＝０時間）において、２４時間の期間の間継続する２時間ごとの投与計画により開始した。全ての投与計画は少なくとも２匹の動物において実施された。ｔ＝０時間において、２匹のマウスを人道的に屠殺して処置を開始する直前の最初の接種物を決定した。全ての他の動物は、動物福祉規則に従って、動物の福祉がより早期の終了が必要であることを示さない限り、ｔ＝２４時間において屠殺された。肺を採取し、２ｍＬのリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ；ＮａＣｌ ８．００ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ＊２Ｈ２Ｏ １．４４ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．２６ｇ／Ｌ、ｐＨ７．２〜７．４）を含有する予め冷却した１０ｍＬのプラスチックチューブ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｕｂｅ，Ｏｍｎｉｌａｂｏ，ＮＬ）に移した。続いて、肺をＵｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ（ＩＫＡ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ、ドイツ）を用いてすり潰した。１０倍希釈系列を調製し、希釈あたり３×１０μＬをまいた（Ｃｈｒｏｍａｇａｒ，Ｂｉｏｍｅｒｉｅｕｘ，ＮＬ）。次の日に、コロニーを計数して肺あたりのｃｆｕの数を計算した。
データ分析：
実験的肺炎を有する好中球減少マウスにおけるアビバクタムの曝露−応答関係を、結果としてセフタジジム処置の２４時間後に特定の株の最初の接種物と比較して１〜２ｌｏｇ１０のｃｆｕの増大をもたらすセフタジジムの最高用量の固定された投与計画による処置の下で決定した。この計画は、アビバクタムの作用における変化に対する感受性のために選択された。投与されるアビバクタムの量は頻度および用量において変動した。セフタジジムおよびアビバクタムの曝露を、ＭｉｃＬａｂ ２．３６ソフトウェア（Ｍｅｄｉｍａｔｉｃｓ、マーストリヒト、オランダ）を用いて、薬物動態研究（ＡｓｔｒａＺｅｎｅｃａ研究報告番号ＣＡＺ−ＡＶＩ−Ｍ１−０６１）から得た薬物動態パラメーターの推定値を用いて決定した。模擬実験において、セフタジジムに関して１０％およびアビバクタムに関して８％のタンパク質結合が用いられた。薬物の作用をｔ＝２４時間およびｔ＝０時間におけるｌｏｇ１０ｃｆｕ値（２匹のマウスの平均値）間の差として決定し、ｄｃｆｕとして表した。遊離薬物濃度を全ての計算において用いた。Ｅｍａｘモデル（または線形回帰）を用量およびＰＫ／ＰＤ指数（ＰＤＩ）応答に当てはめて、セフタジジム単独の、および別にセフタジジムとの組み合わせでのアビバクタムのＰＤＩ値を決定した。アビバクタムに関して、閾値濃度ＣＴより上の投与間隔の％時間である％ｆＴ＞ＣＴを、０．２５、１および４ｍｇ／ＬのＣＴに関して計算した。ＣＴ値はインビトロでのアビバクタムの活性に基づいて選択され、４ｍｇ／Ｌが感受性試験において用いられたが、より低い濃度もインビトロチェッカーボード試験において決定した際に有効であった。
結果
表１１は、用いた株の特徴および単剤療法の有効性を示す。単剤療法の間のセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣは０〜３８％であった。最も耐性の高い株に関しては作用を観察することができなかった。一方で、より低い％ｆＴ＞ＭＩＣが一部の高度に耐性の株に関して必要であるようであった。アビバクタムは全ての株に関してセフタジジムの静的％ｆＴ＞ＭＩＣを低減した。
２時間ごとまたは８時間ごとのアビバクタムに関する曝露応答曲線（Ｒ２ ０．５４〜０．８６）は、２時間ごとの計画は８時間ごとの計画よりも有効であることを示した（図１２）。マウスをセフタジジムに曝露した際に結果として静的作用をもたらすアビバクタムの１日量は、２時間ごとのアビバクタムに関して８時間ごとよりも、株１１および１８に関してそれぞれ２．７および１０．１倍低かった。これは２０．１％（１６．１〜２３．５の範囲）のアビバクタムに関する全体平均％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌに対応していた（表１６）。表１７は、Ｅｍａｘモデル当てはめのパラメーターの推定値を示す。
図１３は、アビバクタムの完全用量分割試験に提出された２種類の株の結果を示す。指数Ｃｍａｘ、ＡＵＣ／ＭＩＣおよび用量のそれぞれがいくらかの相関を示したが、図の目視検査は、％ｆＴ＞ＣＴはいくらかより優れた予測因子であるがかなりの変動が存在するという結論をもたらした。これは、％ｆＴ＞ＣＴがこの設定における結果を決定する唯一の因子ではないことを示している。図はＣＴの３つの濃度に関する％ｆＴ＞ＣＴを示している。％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌは０．２５ｍｇ／Ｌおよび４ｍｇ／Ｌよりもいくらか優れた予測因子であるようであった。しかし、厳密な閾値をこの図から決定することはできない。静的作用のために必要とされる推定値は、部分的にセフタジジムの用量に依存していた（セフタジジムの用量がより高い場合、より低い値が必要とされた）。
図１４は、様々な用量のセフタジジムで２時間ごとに処置した際の４種類の緑膿菌株（７、５、１９および１）に関するアビバクタムの曝露応答関係を示す。４種類の緑膿菌株の２種類は、下の２つのパネルから観察されるように、予想されたよりも大きいアビバクタムへの応答を示した。表１８は、ｌｏｇ１０（ｃｆｕ／組織試料）における変化＝０または２４時間にわたる静止に関する４種類の株の％ｆＴ＞ＣＴ１ｍｇ／Ｌアビバクタムの推定値を提供する。予測されたよりも優れた作用を示した株１および１９に関しては、これを信頼できるように推定することができなかった。他の２種類の株に関しては、それは２１．４および１９．４％であった。

Claims (37)

  1. 院内肺炎感染症の処置の方法であって、それを必要とする患者における患者に有効量のセフタジジムまたはその医薬的に許容できる塩およびアビバクタムまたはその医薬的に許容できる塩の組み合わせを投与することを含む前記方法。
  2. 院内肺炎感染症が１種類以上のベータ−ラクタマーゼを発現する１種類以上の病原体により引き起こされる、請求項１に記載の方法。
  3. 院内肺炎感染症が単剤療法としてのセフタジジムに感受性ではない、請求項１または２に記載の方法。
  4. 院内肺炎感染症が病院感染肺炎である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 院内肺炎感染症が人工呼吸器感染肺炎である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  6. さらに１種類以上の追加の療法剤を投与することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
  7. １種類以上の追加の療法剤が抗細菌剤、ベータ−ラクタマーゼ阻害剤および抗真菌剤からなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
  8. １種類以上の追加の療法剤がトブラマイシン、レボフロキサシン、バンコマイシン、リネゾリド、チゲサイクリンおよびコリスチンからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
  9. セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせが同時に投与される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
  10. セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせが独立して配合されて同時投与される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
  11. セフタジジムおよびアビバクタムの組み合わせが独立して配合されて順次投与される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 有効量の組み合わせが用量あたり約２０００ｍｇのセフタジジムおよび約５００ｍｇのアビバクタムを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 有効量の組み合わせがおおよそ８時間ごとに投与される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 有効量の組み合わせがおおよそ１２時間ごとに投与される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
  15. 有効量の組み合わせが静脈内投与される、請求項１３または１４のどちらか１項に記載の方法。
  16. 有効量の組み合わせがおおよそ１〜２時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項１５に記載の方法。
  17. 有効量の組み合わせがおおよそ２時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項１６に記載の方法。
  18. 有効量の組み合わせがおおよそ１時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項１６に記載の方法。
  19. 医薬品としての使用のための、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせ。
  20. 院内肺炎感染症の処置における使用のための、セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせ。
  21. 院内肺炎感染症が１種類以上のベータ−ラクタマーゼを発現する１種類以上の病原体により引き起こされる、請求項２０に記載の組み合わせ。
  22. 院内肺炎感染症が単剤療法としてのセフタジジムに感受性ではない、請求項２０に記載の組み合わせ。
  23. 院内肺炎感染症が病院感染肺炎（ＨＡＰ）である、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  24. 院内肺炎感染症が人工呼吸器感染肺炎（ＶＡＰ）である、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  25. さらに１種類以上の追加の療法剤を含む、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  26. 追加の療法剤が抗細菌剤、ベータ−ラクタマーゼ阻害剤および抗真菌剤からなる群から選択される、請求項２５に記載の組み合わせ。
  27. １種類以上の追加の療法剤がトブラマイシン、レボフロキサシン、バンコマイシン、リネゾリド、チゲサイクリンおよびコリスチンからなる群から選択される抗細菌剤である、請求項２６に記載の組み合わせ。
  28. セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせが同時に投与される、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  29. セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせが独立して配合されて同時投与される、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  30. セフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、およびアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩の組み合わせが独立して配合されて順次投与される、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  31. 組み合わせが用量あたり約２０００ｍｇのセフタジジム、またはその医薬的に許容できる塩、および約５００ｍｇのアビバクタム、またはその医薬的に許容できる塩を含む、請求項２０〜３０のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  32. 組み合わせがおおよそ８時間ごとに投与される、請求項２０〜３１のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  33. 組み合わせがおおよそ１２時間ごとに投与される、請求項２０〜３１のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  34. 組み合わせが静脈内投与される、請求項２０〜３１のいずれか１項に記載の組み合わせ。
  35. 組み合わせがおおよそ１〜２時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項３４に記載の組み合わせ。
  36. 組み合わせがおおよそ１時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項３５に記載の組み合わせ。
  37. 組み合わせがおおよそ２時間の過程にわたって静脈内投与される、請求項３５に記載の組み合わせ。
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