JP2016510006A - 癌治療のための使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は癌治療のための医薬組成物の製造における、アミノ酸第一鉄キレートの使用に関するものである。前記医薬組成物は、治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートと薬物学的に容認し得る担体とを含む。アミノ酸を第一鉄にキレート化し、胃の通過の際にこのキレート状態を維持することによって、本発明による医薬組成物は体重変化を起こさず、癌を抑制または治療するのに適している。

Description

本発明はアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物の製造に関連し、より詳細に述べれば、前記アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物の癌治療における使用に関するものである。
世界人口の死の主因の一つは癌または悪性腫瘍である。死亡率の順位は高い方から肺癌、胃癌、肝臓癌、大腸癌、乳癌および子宮頸癌である。世界保健機関(WHO)によると、肺癌の死亡率は過去20年をみると最も速く増加し続けている。特徴並びに臨床的症状に基づき、肺癌は小細胞癌と非小細胞癌(NSCLC)に分類される。小細胞癌の発生は男性により多く、25%が喫煙と関係している。小細胞肺癌は速やかに増殖し、リンパ液または血液を介して容易に他の器官に転移する。NSCLCには扁平上皮癌、腺癌および大細胞癌が含まれ、肺癌の75%を占める。
扁平上皮癌は類表皮癌とも呼ばれ、男性喫煙者に一般的であり、大部分は、初期には局所から外側に広がり、その後のステージにおいて血液路によって速やかに転移する。腺癌は現在最も一般的なタイプの肺癌であり、腺癌の臨床症状は転移後にはっきり現れることが多い。非喫煙者が罹る肺癌は腺癌であることが多い。大細胞癌は、増殖速度は遅いが、血液路およびリンパによっても転移する。
小細胞癌には化学療法および放射線療法が非常に効果的であるが、大部分の患者では2年以内に再発し、緩和治療後に耐性が発生する。NSCLCはゆっくり増殖するとはいえ、早期に手術を受けることができるのは症例の4分の1に過ぎず、大部分の症例には化学療法および放射線療法が効かない。これらの理由から肺癌患者の予後はよくないことが多い。さらに諸研究から、化学療法の薬剤は前記患者には有害である傾向があり、その長期使用は免疫力の低下、正常細胞のアポト−シス、生存率の低下を引きおこす可能性がある。そこで、正常細胞には無毒で、肺癌細胞の増殖またはアポトーシスを抑制する薬剤が現在必要となっている。
つけ加えると、肝臓癌は死亡率が最も高い。手術に加えて、化学療法または放射線治療は耐え難い痛みおよび副作用を患者に惹起することが多い。突然変異、増殖または転移の進行メカニズムを抑制し、ヘパトーマ細胞の血管形成を抑制し、ヘパトーマ細胞の死を促進し、またはヘパトーマ細胞の転移を抑制する標的治療薬が、抗肝臓癌治療には慣習的に用いられている。その上肝臓癌は初期には明白な症状をあらわさないため、肝臓癌の予防には細心の注意を払う必要がある。
Singhら(Life Science、70、49−56、2001)は、癌細胞の第一鉄濃度を高めるために癌細胞をホロトランスフェリンと共にインキュベートした後に、アルテミシニンの類縁体であるジヒドロアルテミシニンが或る種の放射線抵抗性ヒト乳癌細胞をインビトロで効果的に死滅させることを開示している。Greenら(Clin Cancer Res 7:3574−3579、2001)は、鉄キレータ(2−ヒドロキシ−1−ナフチルアルデヒド ベンゾイル ヒドラゾン)が、リボヌクレオチド還元酵素のR2サブユニットを阻害して、乳房、膀胱、頭部および首部の癌細胞系の増殖を抑制することを開示している。欧州特許出願公開第2306187号は、Fe(II)またはFe(III)を含む鉄イオン組成物が乳癌に対して使用できることを開示している。
しかしながらKatoら(Int.J.Cancer:80、693−698、1999)は、体内に貯蔵される鉄の増加が、恐らく、酸化反応を触媒することによって、大腸癌のリスクを高めることを開示している。Simonartら(Gynecologic Oncology、85、95−102、2002)は、デスフェリオキサミンおよびデフェリプロン(2種類の化学的に無関係の鉄キレータ)が頚癌SiHaおよびHeLa細胞増殖の時間依存的抑制および用量依存的抑制を引き起こし、G0/G1期の幾つかの種類の細胞型をブロックし、これら細胞のアポトーシスを誘起することを開示している。
結局のところ、先行技術は鉄または鉄化合物が癌抑制効果または癌治療効果を有するかどうかを確認していない。しかし肺癌または肝臓癌のような癌を治療するために用いる化学薬剤は副作用を有し、患者を不快にし、治療の放棄に導くということがよくある。そこで副作用がなく、患者が吸収できる癌治療薬が、優先順位が高い。
欧州特許出願公開第2306187号公報
Singh et al.(Life Science、70、49−56、2001) Green et al.(Clin Cancer Res 7:3574−3579、2001) Kato et al.(Int.J.Cancer:80、693−698、1999) Simonart et al.(Gynecologic Oncology、85、95−102、2002)
化学的癌治療薬の副作用という欠点を克服するために、本発明の目的は、癌を治療する医薬組成物の製造においてアミノ酸第一鉄キレートの使用を提供することである。前記医薬組成物は治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートと薬物学的に容認される担体とを含む。
本発明によると、ここで用いられる用語「アミノ酸第一鉄キレート」とは、無機鉄とアミノ酸とを混合することによって作られるアミノ酸第一鉄キレートを言う。
好ましくは、前記無機鉄は硫酸第一鉄、塩化第一鉄およびピロ燐酸第一鉄を含むが、これらに限定されない。
好ましくは、前記アミノ酸はグリシンである。
好ましくは、前記医薬組成物は、95wt%ないし100wt%のグリシン第一鉄キレートを有するアミノ酸第一鉄キレートの治療的有効量を含む。より好ましくは、前記医薬組成物は98wt%ないし99.9wt%グリシン第一鉄キレートを有するアミノ酸第一鉄キレートの治療的有効量を含む。
好ましくは、治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートを生成するために、無機鉄とアミノ酸とを60℃ないし90℃で混合し、8時間ないし48時間加熱して、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を得、無機鉄とアミノ酸との重量比が1:1.2と1:1.5との間にある。
本発明によると、前記医薬組成物は、少なくとも1種類のアミノ酸第一鉄キレートを有するここで用いられるようなアミノ酸第一鉄キレートの治療的有効量を含み、前記アミノ酸第一鉄キレートの、第一鉄とアミノ酸とのキレート化比が1:1と1:4との間にあるようにする。より好ましくは、前記アミノ酸第一鉄キレートの第一鉄とアミノ酸とのキレート化比が1:1.5と1:2.5との間にある。
好ましくは、治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物は還元剤を含む。前記還元剤は、アミノ酸第一鉄キレートを含む前記医薬組成物の第一鉄の酸化状態を維持するのみならず、患者の腸の吸収速度を高める。前記還元剤としてはアスコルビン酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、スルホン酸およびコハク酸が含まれるが、これらに限定されない。
本発明により、ここで用いられる用語「癌治療」とは、癌を治療、緩和または抑制することを言う。ここで用いられる用語「治療的有効量」とは癌の進行に歯止めをかけるまたは癌の進行を抑制する投与量を言う。本発明によると、肺腫瘍または肝臓腫瘍を減退させ、停止させ、これらを死滅さえもさせる治療的有効量、および肺腫瘍または肝臓腫瘍を抑制するための治療的有効量は、特異的量のアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を投与し、前記腫瘍の量を特異的期間内に測定することによって決定できる。
本発明により、ここで用いられる用語「薬物学的に容認される担体」は、生理学的に適合するありとあらゆる溶媒、分散媒体、抗細菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤およびこれらの類縁体を含む。例えば、薬物学的に容認される担体としては、水、および水、塩水、燐酸緩衝食塩液(PBS)、デキストロース、グリセロール、エタノールおよびその類縁体の組み合わせの一種類以上が含まれる。好ましい組み合わせとしては等張剤、例えば砂糖または、マンニトール、ソルビトール、または塩化ナトリウムなどのポリオール類が含まれる。薬物学的に容認される単体としてはさらに湿潤剤または乳化剤、保存剤または緩衝剤のようなマイクロスケールの補助物質がある。
好ましくは、治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物は0.2mg/kg/日と15mg/kg/日との間である。より好ましくは0.3mg/kg/日と14mg/kg/日との間である。治療的有効量が0.4mg/kg/日と12mg/kg/日との間であるのが最も好ましい。
本発明により、癌治療のための医薬組成物は多くの形、すなわち液体、半固体、および固体の形に、例えば液体溶液(注射および注入溶液を含む)、分散液、または懸濁液、錠剤、丸薬、粉末、リポソーム類、および坐薬用に調製されるが、これらに限定されない。好ましい形は予想される投与法および治療的適用によって決まる。
本発明の医薬組成物は経口的に、または注入溶液の形で投与されるのが好ましい。好ましい投与法は、経口のような経腸的方法である。本発明の一実施態様において、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物が経口的に投与される。
好ましくは、本発明の医薬組成物はさらに、経腸または非経口投与型のための賦形薬を含む。
本発明の医薬組成物の経腸投与型は経口投与型であることが好ましく、溶液、懸濁液、錠剤およびカプセルを含むが、これらに限定されない。
好ましくは、本発明の癌は、メラノーマ、肝臓癌、結腸癌、肺癌、胃癌、食道癌、肺癌、前立腺癌および白血病を含むが、これらに限定されない。
より好ましくは、本発明の癌は、脳腫瘍、軽度の星状細胞腫、重度の星状細胞腫、下垂体腺腫、髄膜腫、CNSリンパ腫、乏突起細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣細胞腫、脳幹腫瘍、頭部および頸部腫瘍、喉頭癌、口咽頭癌、鼻咽頭腫瘍、唾液腺腫瘍、下咽頭癌、甲状腺癌、口腔腫瘍、胸壁腫瘍、小細胞性肺癌、非小細胞性肺癌(NSCLC)、胸腺腫、縦隔腫瘍、男性乳癌、腹部−骨盤腫瘍、ヘパトーマ、肝臓腺癌、胆嚢癌、胆道癌、膵臓癌、小腸腫瘍、大腸腫瘍、肛門癌、膀胱癌、腎細胞癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、子宮肉腫、および皮膚癌であるが、これらに限定されない。
より好ましくは、本発明の癌は肝臓癌または肺癌である。
本発明による医薬組成物の利点は、第一鉄にキレート化し、胃を通過する際にキレート状態を維持する小分子量のアミノ酸によって、このような医薬組成物が容易に患者に吸収され、本発明によって示されるように何ら体重の変化をおこさないということである。さらに、本発明のアミノ酸第一鉄キレートを含む前記医薬組成物は、市販のアミノ酸第一鉄(例えばFerrochel(登録商標))および無機鉄(例えば硫酸第一鉄)に比較して、肺腫瘍または肝臓腫瘍を抑制または緩和するより良い能力を有する。したがって、本発明のアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を用いて、癌、特に肺癌または肝臓癌を抑制または緩和することができる。
図1は、種々の投与量(0.4mg/kg/日、1.2mg/kg/日または4mg/kg/日)の前記医薬組成物を1週間前投与し、その後肺癌細胞系を注射したヌードマウス(BALB/c nu/nuマウス)に関する腫瘍サイズの曲線を示す。 図2は、本発明のアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を6週間投与したヌードマウスの重量変化に関する棒チャートを示す。 図3は、前記医薬物組成物を1週間前投与し、その後肝臓癌細胞系を注射した重症複合型免役不全マウス(SCIDマウス)に関する腫瘍サイズの変動倍率曲線を示す。 図4は、ヌードマウスに腫瘍細胞を、5週間以内、注射したSCIDマウスの生存率曲線を示す。 図5は、ヌードマウスを5群に分け、対照群には燐酸緩衝液を、第一群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物1.2mg/kg/日を、第二群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物12mg/kg/日を、第三群にはアミノ酸第一鉄(Ferrochel(登録商標))1.2mg/kg/日を、第四群には1.2mg/kg/日の硫酸鉄を投与したことを示す。各群のヌードマウスに7日間投与し、その後肺癌細胞を各マウスに注入した。 図6は、ヌードマウスを5群に分け、対照群には燐酸緩衝溶液を、第一群には本発明のアミノ酸第一鉄を含む医薬組成物4mg/kg/日を、第二群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物12mg/kg/日を、第三群には4mg/kg/日のアミノ酸第一鉄(Ferrochel(登録商標))を、第四群には硫酸鉄4mg/kg/日を投与したことを示す。各群のヌードマウスに7日間投与し、その後、肝臓の癌細胞を各マウスに注入した。
本発明のその他の目的、利点、および新規の特徴は、添付の図面と組み合わせた下記の詳細な説明によって明らかになる。
アミノ酸第一鉄キレートを含む本発明の医薬組成物を癌治療のために用いた。アミノ酸第一鉄キレートを含む前記医薬組成物を、薬物学的に容認できる担体と混合し、癌を抑制または治療する薬とした。アミノ酸第一鉄キレートを含む前記医薬組成物は、無機鉄をアミノ酸と混合し、加熱することによって作られた。
本発明の好ましい実施態様において、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物は、さらに還元剤を含み、前記還元剤はアスコルビン酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、スルホン酸、またはコハク酸であった。
本発明の好ましい実施態様において、無機鉄に硫酸第一鉄、塩化第一鉄またはピロ燐酸酸第一鉄を、アミノ酸にグリシンを用いて、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を形成した。こうしてアミノ酸第一鉄キレートを含む前記医薬組成物は癌細胞を抑制することが証明された。
[調製例1:アミノ酸第一鉄キレートを含む組成物の調製]
アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物を次のように調製した。先ず、硫酸鉄とグリシン(純度:98パーセント以上)とを1:1.3の重量比で、60℃ないし90℃で混合し、8時間ないし48時間加熱して、アミノ酸第一鉄キレートを含む組成物を得た。その際前記アミノ酸第一鉄キレートの第一鉄とアミノ酸とのキレート化比は1:1ないし1:4の間であり、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物の濃度を0.1μg/μl、0.3μg/μl、1μg/μlまたは3μg/μlに調製した。
[調製例2:肺癌細胞の培養]
10%ウシ胎仔血清(FBS)、1%ペニシリン(100U/mL)−ストレプトマイシン(100g/mL)、1%グルタミン(200mM)を含むDMEM培地に、37℃、5%CO2においてA549細胞を播種し、二次培養のための約70%ないし80%の細胞粘着を得た。
[調製例3:肝臓癌細胞の培養]
SK Hepl細胞を、10%ウシ胎仔血清(FBS)、1%非必須アミノ酸(NEAA)、1%ペニシリン(100U/mL)−ストレプトマイシン(100g/mL)を含むDMEM培地に播種し、37℃、5%CO2で3〜4日間二次培養を1回行った。
[実施例1:腫瘍細胞の量の測定]
調製例1から得られたアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物0.1μg/μl、0.3μg/μlまたは1μg/μlを、齢5〜6週のBALB/c nu/nuマウス(台湾のNational Laboratory Animal Centerから購入)に、それぞれ0.4mg/kg/日、1.2mg/kg/日または4mg/kg/日の量を、対照群には滅菌水を、それぞれ7日間投与した。調製例2から得られた1×107細胞/mL(100μl)のA549細胞をそれぞれ各ヌードマウスの後肢近くの上腕動脈の皮下に注射した。その後7日ごとに腫瘍のサイズと量をノギスで測定した。各ヌードマウスを6週間後に殺した。
腫瘍の量を次式により算出した。
(a×b2)/2(mm3)
[式中「a」は腫瘍の最も長い直径、「b」は、最も短い直径である。]
図1に示すように、肺腫瘍の量は日が経つにつれて増加した。その際アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物は、1.2mg/kg/日または4mg/kg/日の量が腫瘍の量を効果的に抑制することができた。図2に示されるように、ヌードマウスの成長はアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物によって阻害されることはなかった。
調製例1から得られるアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物4mg/kg/日を、齢約6週のSCIDマウス(台湾国立大学医学部の実験動物センターから購入)に、週5回それぞれ投与し、対照群には滅菌水を投与した。1週間後、SCIDマウスを麻酔し、0.75Gy照射に暴露した。その後、調製例3から得られた1×107細胞/mL(100μl)のSK Hep1細胞を各SCIDマウスの下背近くの皮下にそれぞれ注射した。その後、7日ごとに腫瘍のサイズおよび量をノギスで測定し、4週間後に各ヌードマウスを殺した。
図3に示すように、肝臓腫瘍の量は、日が経つにつれて増加し、対照群の肝臓腫瘍量は第4週目には元の腫瘍の大きさの3.5倍であった。しかしアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物4mg/kg/日を投与することによって、肝臓腫瘍の量は元の腫瘍サイズの1.8倍の増加に留まった。よって、グリシン第一鉄キレートを含む医薬組成物は肝臓腫瘍の量を抑制することができた。
[実施例2:対象の生存率の分析]
図4に示すように、対照群の生存率は4週間で75%であった。それにもかかわらず、SCIDマウスの生存率は、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物4mg/kg/日を4週間投与することによって、100%に維持された。こうして、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物の投与はSCIDマウスの生存率を高めることができた。
[実施例3:鉄を含むその他の化合物類の対照実験]
ヌードマウスを5群に分け、対照群には燐酸緩衝食塩液(PBS)を、第一群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物1.2mg/kg/日を、第二群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物12mg/kg/日を、第三群にはFerrochel(登録商標)(Albion Co.,Ltd.から購入)1.2mg/kg/日を、第四群には硫酸第一鉄(無機鉄)1.2mg/kg/日を、それぞれ7日間投与した。それから調製例2から得られた1×107細胞/mL(100μl)のA549細胞を各ヌードマウスの後肢近くの上腕動脈の皮下にそれぞれ注射した。その後、腫瘍のサイズおよび量を7日ごとにノギスで測定し、各ヌードマウスを6週間後に殺した。
図5に示すように、肝臓腫瘍の量は日が経つにつれて増加したが、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物1.2mg/kg/日または12mg/kg/日を投与した第一および第二群の肝臓腫瘍量は、Ferrochel(登録商標)を投与した第三群および硫酸第一鉄を投与した第四群に比べてより大きく抑制された。
ヌードマウスを5群に分け、対照群には燐酸緩衝食塩液(PBS)を、第一群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物4mg/kg/日を、第二群にはアミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物12mg/kg/日を、第三群には4mg/kg/日のFerrochel(登録商標)を、第四群には硫酸第一鉄(無機鉄)4mg/kg/日を、それぞれ2週間投与した。その後、調製例3から得られた1×107細胞/mL(100μl)SK Hepl細胞をそれぞれ、各SCIDマウスの下背近くの皮下に注射した。その後、腫瘍のサイズおよび量を7日ごとにノギスで測定し、各ヌードマウスを5週間後に殺した。
図6に示すように、アミノ酸第一鉄キレートを含む医薬組成物4mg/kg/日または12mg/kg/日を投与された第一および第二群の肝臓腫瘍の量は、Ferrochel(登録商標)を投与された第三群および硫酸第一鉄を投与された第四群に比べてより大きく抑制された。

Claims (13)

  1. 癌治療のための医薬組成物の製造におけるアミノ酸第一鉄キレートの使用であって、前記医薬組成物は、治療的有効量のアミノ酸第一鉄キレートと、薬物学的に容認し得る担体とを含んでなる使用。
  2. 前記アミノ酸第一鉄キレートの第一鉄とアミノ酸とのキレート化比が1:1と1:4との間にある請求項1に記載の使用。
  3. 前記アミノ酸第一鉄キレートの第一鉄とアミノ酸とのキレート化比が1:1.5と1:2.5との間にある請求項1に記載の使用。
  4. アミノ酸第一鉄キレートの治療的有効量が0.2mg/kg/日と15mg/kg/日との間にある請求項1に記載の使用。
  5. アミノ酸第一鉄キレートの治療的有効量が0.4mg/kg/日と12mg/kg/日との間にある請求項1記載の使用。
  6. アミノ酸第一鉄キレ−トの治療的有効量を調製するために、無機鉄とアミノ酸とを60℃ないし90℃で混合し、8時間ないし48時間加熱して、アミノ酸第一鉄キレートを含む組成物を得、無機鉄とアミノ酸との比が1:1.2と1:1.5との間にある請求項1に記載の使用。
  7. 無機鉄が硫酸第一鉄、塩化第一鉄またはピロ燐酸第一鉄であり、アミノ酸がグリシンである請求項6に記載の使用。
  8. アミノ酸第一鉄を含む前記医薬組成物が還元剤を含み、前記還元剤はアスコルビン酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、スルホン酸、またはコハク酸である請求項6に記載の使用。
  9. 前記医薬組成物が経腸または非経口投与型である請求項1に記載の使用。
  10. 経腸投与型が経口投与型であり、経口投与型は溶液、懸濁液、錠剤またはカプセルである請求項9に記載の使用。
  11. 前記癌がメラノーマ、肝臓癌、結腸癌、肺癌、胃癌、食道癌、乳癌、前立腺癌、および白血病である請求項1に記載の使用。
  12. 前記癌が脳腫瘍、軽度の星状細胞腫、重度の星状細胞腫、下垂体腺腫、髄膜腫、CNSリンパ腫、乏突起細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣細胞腫、脳幹腫瘍、頭部および頸部腫瘍、喉頭癌、口咽頭癌、鼻咽頭腫瘍、唾液腺腫瘍、下咽頭癌、甲状腺癌、口腔腫瘍、胸壁腫瘍、小細胞性肺癌、非小細胞性肺癌(NSCLC)、胸腺腫、縦隔腫瘍、男性乳癌、腹部−骨盤腫瘍、ヘパトーマ、肝臓腺癌、胆嚢癌、胆道癌、膵臓癌、小腸腫瘍、大腸腫瘍、肛門癌、膀胱癌、腎細胞癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、子宮肉腫、および皮膚癌である請求項1に記載の使用。
  13. 前記癌が肝臓癌または肺癌である請求項1に記載の使用。
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