JP2019500386A - メチオニン及びアスパラギンの枯渇を利用してヒトをはじめとする哺乳動物を癌に対して処置する方法 - Google Patents

メチオニン及びアスパラギンの枯渇を利用してヒトをはじめとする哺乳動物を癌に対して処置する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、メチオニナーゼをアスパラギナーゼの前に投与する、ヒトをはじめとする哺乳動物における液性及び固形癌を処置するための新しい方法に関する。本発明はまた、ことによるとアスパラギナーゼ処置に先立ってメチオニナーゼ投与を組み合わせた、メチオニン欠乏食の利用を包含する。メチオニナーゼ及びアスパラギナーゼは、特に遊離形態で、ペグ化形態で用いられても、又は赤血球に封入されていてもよい。【選択図】図1

Description

本発明は、ヒトをはじめとする哺乳動物を癌に対して処置する新しい方法、詳細には酵素法に関し、そして癌の該処置におけるアスパラギナーゼ及びメチオニナーゼの新規な使用に関する。酵素療法は、腫瘍を飢餓させて、詳細には癌の管理を助けることを意図する。
アスパラギナーゼは、細胞生存に必要なタンパク質産生に必須のアミノ酸であるアスパラギンを加水分解して、枯渇させる。ところで、特定の癌性リンパ芽球細胞は、正常細胞とは対照的に、アスパラギンそのものを産生する能力を有さず、それらのタンパク質を合成するための細胞外供給源に依存する。このように該酵素は、白血病(液性又は血液癌)を処置するのに用いられ得る。このようにL−アスパラギナーゼは、ここ30年は急性リンパ芽球性白血病(ALL)の処置のために併用化学療法で用いられている。ERY−ASPは、赤血球細胞に封入されたL−アスパラギナーゼからなる。封入により、L−アスパラギナーゼが赤血球細胞内部のアスパラギンを破壊して、アレルギー反応を予防し、他の有害事象を低減することができる(参照により本明細書に援用される国際公開第2006/016247号パンフレット)。
メチオニナーゼとも称されるメチオニン−γ−リアーゼ(MGL;EC番号4.4.1.11;CAS番号42616−25−1)は、必須の硫黄含有タンパク質新生アミノ酸であるL−メチオニン(Met)の代謝に関与するピリドキサール依存性酵素である。1970年代に、癌におけるMet要求性が企画され、培地中の前駆体ホモシステインによるMetの置換が線維芽細胞などの正常細胞に影響を有さずに、複数の形質転換細胞又は悪性細胞の成長速度を緩徐にすることが、試験で明らかになった。PC−3前立腺癌細胞において、Met飢餓の抗腫瘍効果は、インビトロ及びインビボの両方の癌細胞増殖を劇的に緩徐化して細胞を強制的にアポトーシスに進めるMet類似体を利用することによっても強化された。補助的試験から、Met依存性癌細胞における外因性Me制限が細胞周期の後期S又はG2期において細胞分裂を遮断することが明らかとなった。Met制限は、癌処置に効果的であると思われるため、複数の供給源からのMGL酵素を用いた治療的アプローチが、腫瘍微小環境におけるMetの枯渇のために調査された。この目標は、Met依存性癌を有する患者の全身Metの枯渇のための、赤血球に封入されたMGLを基にした新たな治療的解決法を開発することであった(参照により本明細書に援用される国際公開第2015/121348号パンフレット)。
癌処置における新しい、又は追加的な治療的解決法が、依然として必要とされている。
薬物併用の効果は本来、予測不能である。多くの場合、一方の薬物が他方の薬物の効果を部分的又は完全に阻害する傾向がある。選択されたヒト白血病細胞株(HL−60)に及ぼす、ERY−ASP及びERY−METを構成する酵素であるL−アスパラギナーゼ及びMGLの単独又は併用での細胞障害効果を評定するために、インビトロ試験を実施した。各薬物を別個で、細胞生存率の50%阻害を与える濃度(IC50)を、予め計測した。その後、併用の順序に関わらず、若干の遅延、例えば72時間が、L−アスパラギナーゼ及びMGL(各酵素のIC50用量)の添加の間に加えられた場合の併用処理の利益を評価するために、アッセイを実施した。
本発明は、IC50用量のMGL添加と、その3日後のIC50用量のL−アスパラギナーゼの添加により細胞死亡率が上昇し得るという驚くべき観察に基づいている。逆の酵素添加設計では、白血病モデルという液性腫瘍モデルにおけるインビトロの細胞死亡率のそのような上昇が得られなかった。胃の腫瘍という固形腫瘍において、インビトロでの細胞死亡率上昇及びインビボでの腫瘍体積減少が観察されており、この顕著な効果は確認された。理論に束縛されるのを望むものではないが、MGL活性により誘導されたメチオニン欠乏が細胞をL−アスパラギナーゼにより大きく応答させることができ、おそらく細胞周期調節に関与する各酵素の役割と関連性があると推察することができる。この知見が、連続でのメチオニン欠乏又はメチオニナーゼ処理とアスパラギン欠乏又はアスパラギナーゼ処置を含む処置レジメンへの道を開拓した。以下の開示から明白な通り、本発明は、癌への有益効果を誘導する食事及び/又は薬物投与を包含することができる。したがって本発明は、メチオニン欠乏又はメチオニナーゼ処置をアスパラギン欠乏又はアスパラギナーゼ処置に先立って行う任意の組み合わせで、食事と薬物投与を組み合わせてもよい。メチオニナーゼがシステイナーゼ活性を有すること、及びアスパラギナーゼがグルタミナーゼ活性を有することも公知であるため、システイナーゼ活性又はグルタミナーゼ活性がメチオニナーゼ又はアスパラギナーゼの作用機序に関与する可能性を排除することはできない。
本発明の目的は、必要とする哺乳動物における癌を処置する方法であって、該哺乳動物をメチオニンについて欠乏させ、その後、該哺乳動物をアスパラギンについて欠乏させることを含む、方法である。探求されることは、癌細胞に利用可能なメチオニン及びアスパラギンの量を減少させることである。前述のことから明らかな通り、メチオニン欠乏は、食事のメチオニン欠乏及び/又はメチオニナーゼ投与を通して実施してもよいが、アスパラギン欠乏は、好ましくはアスパラギナーゼ投与を利用して実施してもよい。
欠乏とは、癌細胞を充分量のアミノ酸について欠乏させるという、癌を処置する上での有益効果を生じるのに充分なメチオニン又はアスパラギンの減少を意味する。
酵素処置とは、酵素が関係するアミノ酸を分解し、ことによるとタンパク質若しくはアミノ酸合成の阻害、又は癌細胞に充分な量のアミノ酸の欠損を導く任意のメカニズムなどの他の有益効果を誘導することを意味する。
本発明の目的は、アスパラギナーゼの前にメチオニナーゼを投与する少なくとも1回の連続投与のためのアスパラギナーゼ及びメチオニナーゼを含む、哺乳動物における癌を処置する際の使用のための医薬組成物である。アスパラギナーゼ及びメチオニナーゼは、別個に、かつ連続して投与されることになるため、該組成物は、本発明の順序及び頻度に従って用いられる別個の配合剤を含むセット若しくはキット、又は組成物が適正になり得る。
異なる態様又は目的の下での本目発明の文脈において、少なくとも1回の連続投与は、同じ哺乳動物が処置療法又は処置相の間に1回よりも多く連続で処置され得ることを意味する。しかし、1回又は複数回のメチオニナーゼ投与(複数可)が、1回又は複数回のアスパラギナーゼ投与(複数可)の前に実施されてもよい。
本発明の別の目的は、医薬組成物若しくは複数の医薬組成物、又は複数の医薬組成物(一方はメチオニナーゼを含み、他方はアスパラギナーゼを含む)のキット若しくはセットの調製のためのアスパラギナーゼ及びメチオニナーゼの使用であり、該組成物(複数可)又は該キットは、アスパラギンの前にメチオニナーゼが投与される少なくとも1回の連続投与で哺乳動物における癌を処置する際の使用のためのものである。
本発明の別の目的は、
− メチオニナーゼを投与されていた哺乳動物に投与される、哺乳動物における癌を処置する際の使用のためのアスパラギナーゼを含む医薬組成物、
− 治療食品であるか否かにかかわらずメチオニン欠乏食を施されていた、即ちメチオニン欠乏食品を投与されていた哺乳動物に投与される、哺乳動物における癌を処置する際の使用のためのアスパラギナーゼを含む医薬組成物(本発明の意味における治療食品とは、医療環境で投与される食品及び/又は規制当局による市場許可を受けた食品、特に注入によって投与可能であってもなくてもよい液状の食品を意味する)、
− アスパラギナーゼをさらに投与される予定の哺乳動物に投与される哺乳動物における癌を処置する際の使用のためのメチオニナーゼを含む医薬組成物、
− アスパラギナーゼで哺乳動物を処置する前に該哺乳動物をメチオニンについて欠乏させる際の使用のための、治療食品であるか否かにかかわらずメチオニンを含まない又はメチオニンを実質的に含まない食品組成物若しくは食事、
である。
本発明の別の目的は、
− メチオニナーゼを投与されていた哺乳動物に投与される、哺乳動物における癌を処置する際の使用のための医薬組成物の調製のためのアスパラギナーゼの使用、
− 治療食品であるか否かにかかわらずメチオニン欠乏食を施されていた、即ちメチオニン欠乏食品を投与されていた哺乳動物における癌を処置する際の使用のための医薬組成物の調製のためのアスパラギナーゼの使用、
− アスパラギナーゼをさらに投与される予定の哺乳動物に投与される哺乳動物における癌を処置する際の使用のための医薬組成物の調製のためのメチオニナーゼの使用、
である。
本発明のさらに別の目的は、メチオニナーゼを含む医薬組成物、又はメチオニン欠乏のための治療食品若しくは食事と、アスパラギナーゼを含む医薬組成物と、を含み、該組成物が別個に包装されたキットである。該組成物は、アスパラギナーゼの前にメチオニナーゼ、又は食品/食事が投与される、連続投与のためのものである。該キットは、該組成物がアスパラギナーゼの前にメチオニナーゼ、又は食品/食事が投与される、連続投与のためのものであることを示したリーフレットをさらに含んでいてもよい。
本発明のさらに別の目的は、まず効率的な量のメチオニナーゼを投与し、その後効率的な量のアスパラギナーゼを哺乳動物に投与することを含む、哺乳動物における癌の処置の方法である。
本発明のさらに別の目的は、治療食品であるか否かにかかわらず、まずメチオニンを欠乏させるための食品若しくは食事を施し、その後効率的な量のアスパラギナーゼを哺乳動物に投与することを含む、哺乳動物における癌を処置する方法である。
本発明のさらに別の目的は、低いメチオニン生物学的利用性レベルを有する哺乳動物、或いは治療食品であるか否かにかかわらずメチオニンを欠乏させた食品若しくは食事を施されていた哺乳動物における癌の処置の方法であって、効率的な量のアスパラギナーゼを該哺乳動物に投与することを含む、方法である。
これらの異なる目的において、メチオニナーゼ投与とメチオニン食欠乏とを、組み合わせてもよい。
本発明は、液性、即ち血液の癌、及び固形癌をはじめとする任意の癌に対して有益になり得る。
本発明の特別な目的は、アスパラギン及び/又はメチオニンに対して栄養要求性の癌の処置への本発明の適用である。
本発明の特別な目的は、アスパラギン及び/又はメチオニンに対して栄養要求性でない癌の処置への本発明の適用である。
本発明は、任意の哺乳動物、特にヒト、犬及び猫などのコンパニオン動物、並びにウマなどの競技動物に適用することができる。
詳細な説明
食事又は1種の薬物での処置期間、及びメチオニン欠乏とアスパラギナーゼ処置の間の遅延時間が、処置、患者の応答、そして重要なこととして薬物又は食事の効果の半減期に応じて変動し得ることを、当業者は本開示から理解するであろう。例えば遊離酵素、ペグ化酵素、及び該酵素を封入した赤血球、或いはその他にマイクロカプセル(例えば、PLA又はPLGA製)若しくはリポソームに結合された、又はこれらの構造の中に封入された酵素など、本発明で用いられる剤形には差が存在し得る。
これらの異なる目的の好ましい実施形態において、メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間は、約1時間〜約7日の間、特に約3時間〜約6日の間、好ましくは約1日〜約5日の間である。好ましくはこの実施形態において、メチオニナーゼは、遊離形態又はペグ化形態であり、アスパラギナーゼは、本明細書に記載された形態の何れであってもよい。
別の実施形態において、メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間は、約1時間〜約30日の間、特に約1日〜約20日の間、好ましくは約1日〜約10日の間である。好ましくはこの実施形態において、メチオニナーゼは、好ましくは赤血球の中に、封入されており、アスパラギナーゼは、本明細書に記載された形態の何れであってもよい。
さらに別の実施形態において、メチオニン制限の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間は、約1時間〜約7日の間、特に約1時間〜3日の間、好ましくは約1時間〜約1日の間である。アスパラギナーゼは、本明細書に記載された形態の何れであってもよい。
遊離形態又はペグ化形態、及び同種の形態の酵素を含む組成物
これらの組成物は、標準技術を利用して哺乳動物に投与され得る。技術及び配合剤は一般に、Remington’s Pharmaceutical Sciences,第18版、Mack Publishing Co.,Easton,Pa.,1990(参照により本明細書に援用される)に見出され得る。
医薬的に許容し得る担体及び/又は賦形剤は、本発明による医薬組成物に組み込まれて、特定のメチオニナーゼ又はアスパラギナーゼの投与を促進することもできる。本発明の実践における使用に適した担体の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖、例えばラクトース、グルコース若しくはスクロース、又はデンプンのタイプ、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油、ポリエチレングリコール、及び生理学的に適合し得る溶媒が挙げられる。生理学的に適合し得る溶媒の例としては、注射用水(WFI)の滅菌溶液、生理食塩溶液及びデキストロースが挙げられる。
本発明による医薬組成物は、静脈内、腹腔内、皮下、筋肉内、経口、局所(経皮)、又は経粘膜投与をはじめとする異なる経路により投与され得る。全身投与の場合、経口投与が好ましい。経口投与の場合、例えば該化合物は、カプセル、錠剤、並びに液状調製物、例えばシロップ、エリキシル及び濃縮点滴薬などの従来の経口剤形に配合され得る。
或いは、注射(非経口投与)、例えば筋肉内、静脈内、腹腔内、及び皮下注射が用いられてもよい。注射の場合、医薬組成物は、液体溶解物(liquid solutions)、好ましくは生理学的に適合し得る緩衝液又は溶液、例えば生理食塩水溶液、ハンクス液又はリンゲル液などに配合される。加えて該化合物は、固体形態に配合されて、使用の直前に再溶解又は懸濁されてもよい。例えばメチオニナーゼ又はアスパラギナーゼの凍結乾燥形態を、用いることができる。
全身投与は、経粘膜又は経皮手段によっても成就することができる。経粘膜又は経皮投与の場合、透過されるバリアに適した浸透剤が、配合剤中で用いられる。そのような浸透剤は、当該技術分野で周知であり、例えば経粘膜投与では胆汁酸塩及びフシジン酸誘導体などがある。加えて洗浄剤を用いて、浸透を促進してもよい。例えば経粘膜投与は、点鼻薬、吸入器(肺送達の場合)、直腸坐剤、又は膣坐剤を通したものであり得る。局所投与では、当該技術分野で周知の通り、化合物が軟膏、膏薬、ゲル、又はクリームに配合され得る。
本発明は、移植器具、又は例えば注入又は他の経路を通して、該酵素を送達するための哺乳動物で適用される器具の使用も包含する。特別な実施形態において、該器具は、2つのチャンバー又はバイアルを含み、一方はメチオニナーゼを含み、他方はアスパラギナーゼを含む。該器具は、各チャンバー又はバイアルに、酵素を血液循環に送達するためのチューブ及び同種のもの、電子回路及び適切なソフトウエアにより制御される、電子若しくは電気弁若しくはポンプ、又は作動ピストンを有する。その電子回路及びそのソフトウエアは最初、所定の期間の、好ましくは特定のデビット率(debit rate)での、メチオニナーゼ送達と、遅延期間と、その後の所定の期間の、好ましくは特定のデビット率での、アスパラギナーゼ送達と、を制御する。
酵素を封入した赤血球(赤血球細胞又はRBC)を含む組成物:
一実施形態において、アスパラギナーゼは、赤血球の内部に封入され、該組成物は、医薬的に許容し得る担体又はビヒクル中のこれらの赤血球の懸濁液を含む。
一実施形態において、メチオニナーゼは、赤血球の内部に封入され、該組成物は、医薬的に許容し得る担体又はビヒクル中のこれらの赤血球の懸濁液を含む。
一実施形態において、アスパラギナーゼは、医薬的に許容し得る担体又はビヒクル中の遊離形態又はペグ化形態(PEG−アスパラギナーゼ)である。
一実施形態において、メチオニナーゼは、医薬的に許容し得る担体又はビヒクル中の遊離形態又はペグ化形態(PEG−メチオニナーゼ)である。
一実施形態において、メチオニナーゼは、約100〜約100000IUの間、特に約500〜約50000IUの間、好ましくは約500〜約5000IUの間の量で投与される。
一実施形態において、アスパラギナーゼは、約500〜約100000IUの間、特に約1000〜約50000IUの間、好ましくは約5000〜約30000IUの間の量で1回投与される。
一実施形態において、該組成物は、2回以上、特に2又は3回の連続する投与に使用するためのものである。
一実施形態において、アスパラギナーゼ及びメチオニナーゼは、本発明により連続して用いられ、これらの酵素は両者とも赤血球に封入されている。
一実施形態において、アスパラギナーゼ及びメチオニナーゼは、本発明により連続して用いられ、アスパラギナーゼは、赤血球に封入されており、メチオニナーゼは、遊離形態又はペグ化形態である。
一実施形態において、アスパラギナーゼ及びメチオニナーゼは、本発明により連続して用いられ、メチオニナーゼは、赤血球に封入されており、アスパラギナーゼは、遊離形態又はペグ化形態である。
「封入された」は、該酵素が赤血球の内部に含まれていることを意味する。しかし、酵素の一部の微量が赤血球の壁に保持されることは、可能である。
食事中メチオニン制限:
食事中メチオニン制限は、メラノーマ及びグリオーマにおけるシステムスチン療法(E.Thivat et al.,Anticancer Research 2009,29:5235−5240)、又は転移大腸癌の第一選択治療としてのFOLFOX(X.Durando et al.,Oncology 2010,78:205−209)の何れかに関連して提案された。メチオニン制限又は欠乏食は、哺乳動物における遊離メチオニンの完全又は実質的な減少又は排除を誘導するのに充分な時間の、食養生又は該哺乳動物への食品組成物の供給である。
該食品は、好ましくは非経口経路、特に注入によって投与される液状の食品であってもよい。
同じく、メチオニナーゼを用いたメチオニン欠乏は、哺乳動物において遊離メチオニンの完全又は実質的な減少又は排除を誘導することを目標とする。典型的にはこの食事は、メチオニンレベルを哺乳動物における平均レベルに関して30〜100%、典型的には30〜60%減少させるために実施される。Thivat 2009及びDurando 2010による研究を参照してもよい。
食品の投与は、1日又はより長期間、例えば1日〜数日の間、実施されてもよい。
一実施形態において、該食品は、メチオニナーゼ処置に組み合わせられ、例えば該食品はメチオニナーゼでの処置の全期間又は一部の期間に投与される。
メチオニナーゼ
さらにメチオニナーゼは、中でもL−メチオニナーゼ、メチオニンγリアーゼMGLと称され、この化合物は、受付番号EC4.4.1.11及びCAS番号42616−25−1である。本発明により用いられ得るメチオニナーゼ供給源を知るために、とりわけEl Sayed A,Applied Microbiol.Biotechnol.(2010)86:445−467という発行物を挙げることができる。
組換えメチオニナーゼは、例えばシュードモナス・プチダ菌から、該酵素についてコードする遺伝子から大腸菌において産生してもよい。それにより得られたrMETaseと呼ばれる酵素は、遊離形態又は修飾形態、例えばペグ化形態(PEG−rMETase)で用いてもよい。X.Sun et al.Cancer Research 2003,63:8377−8383を参照されたい。rMETaseもまた、赤血球に封入してもよく、該組成物またな懸濁液は、有利には決定されたアスパラギナーゼの用量を該患者に送達するのに充分となる赤血球量及び封入されたメチオニナーゼ量を含有する。
当業者は、組成物及び使用方法について、国際公開第2015/121348号パンフレットを参照してもよい。
メチオニナーゼの組成物は、該酵素の補因子、即ちPLP、及び/又はその前駆体をさらに含んでいてもよく、該前駆体は、ビタミンB6の非リン酸エステル形態などの非リン酸エステル前駆体、及び/又はピリドキシンリン酸(PNP)などのリン酸エステル前駆体であってもよい。
ビタミンB6は、リン酸エステル又は非リン酸エステルの何れかの異なる形態で存在する。ピリドキシンリン酸(PNP)、ピリドキサールリン酸(PLP)及びピリドキサミンリン酸(PMP)は、ビタミンB6のリン酸エステル形態である。対応する非リン酸エステル形態は、ピリドキシン(PN)、ピリドキサール(PL)、及びピリドキサミン(PM)である。ビタミンB6の非リン酸エステル形態は、赤血球膜を通過する場合があり、該リン酸エステル形態は、通過することができるが困難である。主な経路によれば、ピリドキシン(PN)は、PNキナーゼの影響の下、赤血球の内部でPNPに変換され、その後、PNPは、PNPオキシダーゼの影響の下、PLPに変換される。その後、PLPは、PLPホスファターゼの影響の下、ピリドキサール(PL)に変換され得、PLは、赤血球を離れ得る。提供された前駆体が、調製方法の間、又は該組成物の貯蔵の間に赤血球内で変換を受け得ることは、容易に理解される。
ビタミンB6の非リン酸エステル形態とは、本明細書において、ビタミンB6の3つの「ビタマー」:PL、PN及びPMのうちの1つ、又は2つ若しくは3つのビタマーの混合物を意味する。PN形態が、好ましい。それらのビタマーは、塩の形態でもあってもよい。
該組成物は、赤血球に封入されたPLPを含んでいてもよい。PLPは、封入手順の際に提供してもよく、又は全体若しくは一部を赤血球の前駆体から赤血球中に得てもよい。提示又は形成の何れかによるPLPは、該酵素と会合されてもよい。したがって該組成物は、対応するホロ酵素、例えばメチオニナーゼPLPを含んでいてもよい。これらの条件下で、例えば血漿の基質の枯渇の持続が観察される、活性酵素の半減期は、かなり増加する。本発明による組成物は、投与後24時間を超えて、とりわけ1、5、10又は15日を超えて、酵素活性を保持する能力を与える。
一実施形態において、メチオニナーゼの組成物は、したがってピリドキサールリン酸(PLP)及び/又はビタミンB6の非リン酸エステル形態及び/又はリン酸エステル前駆体、ピリドキシンリン酸(PNP)及び/又はピリドキサミンリン酸(PMP)を含む。
1つの特徴によれば、PNP及び/又はPMPは、組成物中の赤血球の内部に封入されている。この前駆体は、該酵素と同時封入されてもよく、又は全体若しくは一部が赤血球の前駆体から赤血球中に得てもよい。
該組成物は、とりわけ赤血球細胞(赤血球)1リットル(L)に約0.05〜約600、とりわけ約0.5〜約100、好ましくは約5〜約50μmoleの封入されたPLP及び/又はPNP及び/又はPMPを含む。
1つの特徴によれば、該組成物は、PLP酵素を封入した赤血球と、赤血球に封入された、赤血球の内部に存在する、又は赤血球の内部及び外部に存在する、PLP及びさらに非リン酸PLP前駆体と、を含む。この非リン酸エステル前駆体は、PN、PL若しくはPM、好ましくはPN、又はこれらの化合物の2種若しくは3種の混合物であってもよい。非リン酸エステル前駆体は、赤血球の内部及び/又は外部に存在し得る。この非リン酸エステル前駆体の存在は、この非リン酸エステル前駆体の非存在下よりも著しく高い赤血球内PLPレベルに達する可能性を与える。
一実施形態において、該組成物は、メチオニナーゼと、加えてPLP及びそのリン酸エステル前駆体の一種、PNP、PLP及び/又はPMPをと、を封入した赤血球を含む。この同じ組成物は、直前に記載された通り、有利には非リン酸エステル前駆体、とりわけPNをさらに含んでいてもよい。
該組成物又は懸濁液は、有利には決定されたメチオニナーゼ用量を患者に送達するのに充分となる赤血球量及び封入されたメチオニナーゼ量を含有する。
したがって該組成物は、メチオニナーゼと同時の、別個の、又は連続した投与のためのPLP又はPLP前駆体をさらに含んでいてもよい。一実施形態において、該組成物は、別個の又は連続した投与のために、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼと、PLPの非リン酸エステル前駆体と、を含む。
一実施形態によれば、該組成物は、(i)メチオニナーゼを封入した赤血球、及び医薬的に許容し得るビヒクルの配合剤と、(2i)非リン酸エステル形態のビタミンB6、好ましくはPN、及び医薬的に許容し得るビヒクルの配合剤と、を含む。これらの配合剤は、同時の、別個の、又は連続した投与のためのものであり、本発明によるメチオニンの枯渇に特化される。この後に提示される使用方法は、最良の投与様式を詳述している。該組成物は、とりわけこれらの配合剤を別個に含むセット又はキットの形態であってもよい。一実施形態によれば、赤血球の配合剤における医薬的に許容し得るビヒクルは、赤血球のための≪保持溶液≫、即ち、有効成分が封入された赤血球を注射の待機中の貯蔵に適した形態で懸濁させる溶液である。保持溶液は、好ましくは、とりわけグルコース、デキストロース、アデニン及びマンニトールから選択される、赤血球の保持を促進する少なくとも1種の薬剤を含む。ことによると該保持溶液は、赤血球内PLPホスファターゼ酵素の阻害を可能にする無機リン酸エステルを含有する。
一実施形態において、赤血球の内部に封入されたアスパラギナーゼが投与される前に、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼが少なくとも1回、好ましくは少なくとも2回投与され、各メチオニナーゼ投与の後、アスパラギナーゼが投与される前にPLPの非リン酸エステル前駆体の溶液の投与がある。
MGL活性は、以下の条件下で1分あたり1マイクロモルのアンモニアを遊離するのに必要となるMGL量に対応するIUで表される。
補因子PLPの存在下では、MGLは、L−メチオニンをαケト酪酸に加水分解して、L−メチオニン1分子あたり1分子のアンモニアを形成する:
L−メチオニン+H2O → メタンチオール+NH4 ++α−ケト酪酸
MGL活性の投与は、0.26μg/mL MGL、20nM PLP及び25mM L−メチオニンの存在下、37℃、pH8.6で実施されるが、市販のテストを用いてもよい(例えば、NH3キット、Roche diagnostics)。
該方法は、MGLの最大活性(Vmax)に達したら、5分〜10分の間の反応でのアンモニウム生成の反応速度を測定することからなる。アンモニウム生成の測定は、以下の通り、アンモニウム及びα−ケトグルタル酸の存在下でグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GLDH)によりNADPHをNADP+に酸化することで、340nmで光学密度の変動を測定することにより得られる。
α−ケトグルタル酸+NH4 ++NADPH → L−グルタミン酸+NADP++H2
アスパラギナーゼ
アスパラギナーゼそのものは、CAS番号:9015−68−3が割り当てられている。通常の名称は、アスパラギナーゼであり、これの他の一般的名称は、コラスパーゼ、L−アスパラギナーゼ及びL−アスパラギンアミノヒドロラーゼである。
本発明の意味におけるアスパラギナーゼという用語は、任意の起源のアスパラギナーゼも網羅し、特に天然若しくは組換え体起源のもの、及び、例えばペグ化若しくはPEG形態(PEG−アスパラギナーゼ)などのアスパラギナーゼを組み込んだ任意の誘導体、又はL−アスパラギナーゼの活性を保持する断片であり得る。同じく、何れの細菌起源のアスパラギナーゼも網羅する。したがって、該アスパラギナーゼは、大腸菌型のもの、特に大腸菌HAP−A−1−3、エルウィニア・クリサンテミ型のもの、又はウォリネラ・スクシノゲネス型のものであってよい。「型」は、該当する細菌の培養物から得ることができること、又は組換え体、換言すると遺伝子工学によって得られた該細菌のアスパラギナーゼの形態であり得ることを意味すると理解する。好ましい実施様式において、アスパラギナーゼは、大腸菌HAP−A−1−3型のものである。
商業的製品を入手することができ、本明細書で使用可能である:5000U Medac、10000U Medac(登録商標)、Oncaspar(登録商標)。該製品は、粉末形態であり、使用前に注射液又は水で溶解される。リン酸二水素ナトリウム・1H2O、リン酸一水素ナトリウム・7H2O及び/又は塩化ナトリウムなどの賦形剤が、存在してもよい。
アスパラギナーゼという用語は、本発明の意味においては、L−アスパラギンアミノヒドロラーゼ活性を有する細菌酵素であるアスパラギナーゼ様物質も網羅する。例として、アシネトバクター・グルタミナーゼ・アスパラギナーゼ(AGA)を挙げることができる。
本発明の一実施形態によれば、アスパラギナーゼは、赤血球に封入されており、該組成物又は懸濁液は、有利には一定量の赤血球と、決定されたアスパラギナーゼ用量を該患者に送達するのに充分となる一定量の封入アスパラギナーゼと、を含有する。
アスパラギナーゼ 1IUは、通常通り、L−アスパラギナーゼ量を過剰とし、pH7.3及び37℃で1分あたり1μmolのアンモニアをL−アスパラギンから遊離するために必要となる酵素の量と定義される。
赤血球への封入
一実施形態によれば、メチオニナーゼの組成物及び/又はアスパラギナーゼの組成物は、該酵素を封入した赤血球と、医薬的に許容し得るビヒクルと、を含む。好ましくは該赤血球は、処置対象と同じ種の哺乳動物から生成される。該哺乳動物が、ヒトである場合、該赤血球は、好ましくはヒト起源のものである。一実施形態において、該赤血球は、患者自身から得られる。
一実施形態によれば、該医薬的に許容し得るビヒクルは、赤血球のための≪保持溶液≫、即ち、該酵素が封入された赤血球を注射の待機中の貯蔵に適した形態で懸濁させる溶液である。該保持溶液は、好ましくは、とりわけグルコース、デキストロース、アデニン及びマンニトールから選択される、赤血球の保持を促進する少なくとも1種の薬剤を含む。
該保持溶液は、NaClと、アデニンと、グルコース、デキストロース及びマンニトールのうちの少なくとも1種の化合物と、を含む水性溶液であってもよい。
該保持溶液は、NaCl、アデニン及びデキストロース、好ましくはAS3培地を含んでいてもよい。
該保持溶液は、NaCl、アデニン、グルコース及びマンニトール、好ましくはSAG−マンニトール又はADsol培地を含んでいてもよい。
特に保持溶液中の該組成物又は懸濁液は、72時間目に0.5g/dl以下、特に0.3g/dl、とりわけ0.2g/dl、好ましくは0.15g/dl、より良好には0.1g/dlのレベルで保持される細胞外ヘモグロビンレベルと、2〜8℃の間に含まれる温度での保持と、を特徴とする。
特に保持溶液中の該組成物又は懸濁液は、24時間〜20日の間、とりわけ24〜72時間の間に含まれる期間に0.5g/dl以下、特に0.3g/dl以下、とりわけ0.2g/dl以下、好ましくは0.15g/dl以下、より良好には0.1g/dl以下のレベルで保持される細胞外ヘモグロビンレベルと、2〜8℃の間に含まれる温度での保持と、を特徴とする。
細胞外ヘモグロビンレベルは、有利にはG.B.Blakney and A.J.Dinwoodie,Clin.Biochem.8,96−102,1975に記載された手作業での参照方法により測定される。器具に特有の感度でこの測定を測定することが可能な自動器具も、存在する。
特に保持溶液中の該組成物又は懸濁液は、72時間目に2%以下、とりわけ1.5%以下、好ましくは1%以下で維持される溶血率と、2〜8℃の間に含まれる温度での保持と、を特徴とする。
特に保持溶液中の該組成物又は懸濁液は、24時間〜20日の間、とりわけ24〜72時間の間に含まれる期間、及び2〜8℃の間に含まれる温度で2%以下、とりわけ1.5%以下、好ましくは1%以下で維持される溶血率を特徴とする。
封入方法
赤血球への酵素の封入は、低張液体培地と接触して赤血球膜内の細孔を開く赤血球懸濁液を利用して実施されてもよい。溶解−再封技術には、低張透析、低張予備膨潤及び低張希釈という3つの選択肢があり、全てが赤血球の内側と外側の浸透圧差に基づいている。低張透析が、好ましい。
酵素を封入した赤血球の懸濁液は、とりわけ以下の方法で得ることができる:
1 − 65%以上のヘマトクリットレベルで、等張溶液中に赤血球ペレットを懸濁させ、+1〜+8℃の間で冷却すること、
2 − +1〜+8℃の間に維持された温度で、コイル又は透析カートリッジなどの透析器具(該カートリッジが好ましい)に、65%以上のヘマトクリットレベルの赤血球と、+1〜+8℃の間の冷却された低張溶解溶液と、の懸濁液を通過させることを含む、溶解手順、
3 − 溶解の前又は溶解の間に、+1〜+8℃の間で維持された温度で、封入される酵素(とりわけ、前述のとおり構成された溶液中の)を該懸濁液に、好ましくは徐々に、添加することによる封入手順、及び
4 − 等張又は高張、有利には高張の溶液の存在下、とりわけ+30〜+42℃の間に含まれる、高温で実施される再封手順。
好ましい代替法において、使用は、国際公開第2006/016247(A)号パンフレット(欧州特許第1773452号明細書;参照により本明細書に援用される)に記載された方法で実施されてもよい:
1 − 65%以上のヘマトクリットレベルで、等張溶液に赤血球ペレットを懸濁させ、+1〜+8℃の間で冷却すること、
2 − この同じペレットからの赤血球試料で浸透圧脆弱性を測定すること。
3 − +1〜+8℃の間に維持された温度で、コイル又は透析カートリッジなどの透析器具(該カートリッジが好ましい)に、65%以上のヘマトクリットレベルの赤血球と+1〜+8℃の間で冷却された低張溶解溶液との懸濁液を通過させることを含む、溶解手順であって、該溶解パラメータがより早期に測定された浸透圧脆弱性に従って調整され、とりわけ測定された浸透圧脆弱性に応じて、透析器具を通過する赤血球懸濁液の流れを調整するか、又は溶解溶液の浸透圧を調整する、溶解手順、
4 − 溶解の前又は溶解の間に、+1〜+8℃の間で維持された温度で、封入される酵素(とりわけ、前述のとおり構成された溶液中の)を該懸濁液に、好ましくは徐々に、添加することによる封入のための手順、及び
5 − 等張又は高張、有利には高張の溶液の存在下、とりわけ+30〜+42℃の間に含まれる、高温で実施される再封手順。
とりわけ透析では、赤血球のペレットを65%以上、好ましくは70%以上の高いヘマトクリットレベルで等張溶液に懸濁させ、この懸濁液を+1〜+8℃の間、好ましくは+2〜+6℃の間、典型的にはほぼ+4℃で冷却する。特定の方法によれば、該ヘマトクリットレベルは、65〜80%の間、好ましくは70〜80%の間に含まれる。
該浸透圧脆弱性は、測定される際、有利には、封入される酵素の存在下又は非存在下で、好ましくは存在下で溶解ステップの直前に赤血球で測定される。赤血球又はそれを含有する懸濁液は、有利には溶解に選択された温度に近い、又はその温度と同一の温度である。本発明の別の有利な特徴によれば、実施された浸透圧脆弱性の測定は、迅速に利用され、即ち該溶解手順は、試料採取後、短時間のうちに実施される。好ましくは試料採取と溶解開始の間の時間経過は、30分以下、より良好には25分以下、さらに良好には20分以下である。
測定を含む溶解−再封手順を実施する方法に関し、そして浸透圧脆弱性を考慮して、当業者は、より詳細について国際公開第2006/016247号パンフレットを参照してもよい。該文書は、参照により本明細書に援用される。
この封入技術の重要性は、当業者が参照することができ、参照により本明細書に援用される、国際公開第2014/180897号パンフレットに記載された。したがって一実施形態によれば、該酵素を封入した赤血球は、溶解−再封により赤血球の内部に有効成分を封入すること、該酵素を封入した赤血球と、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧の溶液と、を含む懸濁液又はペレットを得ること、該ペレット又は懸濁液をそのままの状態で、又はインキュベーション溶液を添加した後に280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧でインキュベートすること、を含む方法により得られる。インキュベーションは、とりわけ30分以上、特に1時間以上の期間に実施される。その後、インキュベーションされた溶液の液体培地の除去に進められ、患者への懸濁液の注射を可能にする溶液、好ましくは患者への懸濁液の注射を可能にする保持溶液に、得られた赤血球を懸濁させる。示された浸透圧は、赤血球を懸濁させる溶液、又は関連の時点でのペレットの浸透圧である。
≪安定した赤血球懸濁液≫とは、とりわけヒトにおいて使用されるまで0.2g/dl以下のままの細胞外ヘモグロビン量を有する懸濁液を意味し、該ヘモグロビン量は、とりわけ有効成分を組み込んだ赤血球バッチを生成した後1〜72時間の間であってもよい。
≪即時使用可能な安定した赤血球懸濁液≫とは、患者への注射を可能にする溶液、とりわけ保持溶液中の、安定した懸濁液を意味する。そのヘマトクリットは一般に、35%以上、40%以上、又は45%以上である。
≪赤血球ペレット≫とは、過去に赤血球が懸濁された液体培地の赤血球を分離した後に回収された赤血球の濃縮物又は集結物(concentration)を意味する。該分離は、濾過により、又は遠心分離により確実になり得る。遠心分離は、そのような分離に一般に用いられる手段である。ペレットは、特定割合の液体培地を含む。一般にペレットは、70〜85%の間で含まれるヘマトクリットを有する。
≪インキュベーション溶液≫とは、有効成分を封入した赤血球がインキュベーションステップの間に存在する溶液を意味する。該インキュベーションは、大きな範囲のヘマトクリット、とりわけ10〜85%の間のヘマトクリットで成就され得る。
≪脆弱な赤血球≫とは、保持溶液に懸濁されたら、該懸濁液が2〜8℃の間で、とりわけ1〜72時間後に、保持されると溶解され得る組み込み手順から生じる赤血球を意味する。
≪初期ヘマトクリット≫とは、インキュベーションの間の脆弱赤血球の溶解による細胞損失の前のヘマトクリットを意味する。
該方法は、とりわけ以下のステップを含んでいてもよい:
(a)赤血球を低等張培地と接触させること(赤血球の膜の細孔を開かせること)、有効成分と接触させること(赤血球に進入させるため)、とりわけ等張又は高張、有利には高張の培地を用いて、赤血球を再封すること、を含む赤血球の内部に該酵素を封入するステップ、
(b)酵素を取り込んだ赤血球と、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧の溶液と、を含む懸濁液又はペレットを獲得又は調製するステップ、
(c)ステップ(b)のペレット又は懸濁液をそのままの状態で、又はインキュベーション溶液を添加した後に、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧で30分以上、とりわけ1時間以上の期間、インキュベートするステップ、
(d)該インキュベートされたステップ(c)の懸濁液の液体培地を除去するステップ、
(e)(d)で得られた赤血球を、患者への該懸濁液の注射を可能にする溶液、好ましくは患者への該懸濁液の注射を可能にする保持溶液に懸濁させるステップ。
第一の方法によれば、溶解−再封による封入に続くステップ、とりわけステップ(b)は、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧での、溶液への、溶解−再封ステップ又はステップ(a)で得られた懸濁液又はペレットの希釈による少なくとも1回の洗浄サイクル、好ましくは2又は3回の洗浄サイクルと、その後に赤血球のペレット又は懸濁液を得ること、を含む。このペレット又はこの懸濁液は、該酵素を組み込んだ赤血球と、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧の溶液と、を含む。以後のステップ、例えば(c)、(d)及び(e)がその後、適用される。
第二の方法によれば、該溶解−再封ステップ又はステップ(a)において、等張又は高張培地を用いた赤血球の再封は、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧の溶液中で、その後にインキュベーションを受け得る赤血球の懸濁液、例えばステップ(b)の懸濁液を生成する。換言すると、該溶解−再封ステップ又はステップ(a)は、酵素を封入している懸濁された赤血球を等張又は高張、有利には高張の再封溶液と混合して、280mOsmol/kg以上、特に約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間の浸透圧を有する赤血球の懸濁液を生成させる、赤血球を再封するためのステップを含む。この方法において、該インキュベーションステップ又はステップ(c)は、再封から生じた懸濁液のインキュベーションを含む。該インキュベーションは、30分以上、とりわけ1時間以上の期間、実施される。以後のステップ、例えば(d)及び(e)がその後、適用される。
該溶解−再封の後のステップ、例えば(b)〜(e)は、脆弱赤血球、又はそれらの大部分、とりわけ50、60,70、80又は90%、又はより大部分の溶解をもたらす条件下で実施される。これを行うために、赤血球が懸濁される際のインキュベーション期間、インキュベーション温度、及び溶液浸透圧で作用することが可能である。浸透圧が高いほど、インキュベーション時間が長くなり得る。したがって浸透圧が低いほど、同じ効果を得るのにより短いインキュベーションになり得る。同じく温度が高いほど、インキュベーション時間が短くなり得、その逆もあてはまる。その後、1回又は複数回の洗浄サイクルにより、細胞残屑及び細胞外ヘモグロビンに加え、細胞外酵素も除去することができよう。
本発明によれば、洗浄サイクルは、赤血球の懸濁液又はペレットの希釈、及びその後の赤血球と洗浄溶液との分離を含む。好ましくは洗浄ステップは、好ましくは2又は3回の希釈−分離サイクルを含む。該分離は、濾過及び遠心分離などの任意の適切な手段により実行され得る。遠心分離が、好ましい。
インキュベーションは、該懸濁液のヘマトクリットにより限定されない。このようにして、概ね10〜85%の間、とりわけ40〜80%の間に含まれる初期ヘマトクリットを有する懸濁液が、インキュベートされ得る。これは、70%からはむしろペレットと称され、この値未満は懸濁液と称される。
該除去ステップ又はステップ(d)は、とりわけ細胞残屑及び細胞外ヘモグロビンに加え、結果として細胞外酵素を除去するために、懸濁液又はインキュベートされたペレットの液体部分を除去することを目的とする。
該除去ステップ又はステップ(d)のための第一の方法によれば、分離、とりわけ遠心分離が実施され、これはとりわけ懸濁液に提供可能である。この分離に続いて、1回又は複数回、例えば2又は3回の洗浄サイクル、等張溶液での希釈、そしてその後、とりわけ遠心分離による、分離が行われてもよい。
該除去ステップ又はステップ(d)のための第二の方法によれば、分離、とりわけ遠心分離の前に希釈が実施され、これは懸濁液又はペレットに適用可能である。該希釈は、とりわけ等張洗浄溶液又は保持溶液で実施されてもよい。
最終ステップ又はステップ(e)は、任意の他の処置を行わずに患者に投与され得るように、最終懸濁液を調製することからなる。
このステップのための第一の方法によれば、該除去ステップ又はステップ(d)から得られた赤血球ペレットの希釈が、注射溶液、とりわけ保持溶液で実施される。
このステップのための第二の方法によれば、該除去ステップ又はステップ(d)から生じた赤血球ペレットを洗浄するための1回又は複数回のサイクルは、注射溶液、とりわけ保持溶液で実施され、その後、希釈と、続いて分離が実施される。洗浄の後、赤血球を注射溶液、とりわけ保持溶液で再懸濁する。
本発明の方法は、以下の特徴の1つ、複数又は全てをさらに含んでいてもよい:
− 該インキュベーションステップ又はステップ(c)が、約2〜約39℃の間に含まれる温度で、脆弱赤血球の溶解を確実にするのに充分な時間、実施される、
− 該インキュベーションステップ又はステップ(c)が、とりわけ約2〜約10℃の間、特に約2〜約8℃の間に含まれる低温で実施され、約1時間〜約72時間、とりわけ約6時間〜約48時間、好ましくは約19時間〜約30時間持続する、
− 該インキュベーションステップ又はステップ(c)が、約20〜約39℃の間に含まれる高温で、とりわけ室温(25℃±5℃)で実施され、約30分〜約10時間、とりわけ約1時間〜約6時間、好ましくは約2時間〜約4時間持続し、室温よりも高い温度でも操作することが可能であるが、これは、細胞収率、P50及び/又は2,3−DPG量に及ぼす負の影響を有する場合がある、
− 該インキュベーションステップ又はステップ(c)において、該懸濁液が、10〜85%の間、とりわけ40〜80%の間に含まれる初期ヘマトクリットであり、分離からのペレットは、例えば70〜約85%の間のヘマトクリットを有し、又は約40〜70%の間に含まれるヘマトクリットを有する希釈されたペレットが、インキュベートされてもよい、
− 該インキュベーションステップは、該懸濁液の撹拌を含む、
− 該インキュベーションステップは、任意の撹拌を含まない、
− 洗浄及び/又はインキュベーションのための溶液として、計量された水性NaCl溶液を、所望の浸透圧を得るために用い、例として溶液は、つまり0.9%のNaClを含んでいてもよく、この溶液はまた、とりわけNaClに加えて、グルコース、とりわけグルコース一水和物、リン酸一ナトリウム二水和物、リン酸二ナトリウム十二水和物を含んでいてもよく、例として組成物は、0.9%のNaCl、0.2%のグルコース一水和物、0.034%のリン酸一ナトリウム二水和物、0.2%のリン酸二ナトリウム十二水和物を含む、
− 最終ステップ又はステップ(e)における洗浄は、保持溶液で実施される、
− 即時使用可能な懸濁液、又は患者に注射され得る懸濁液の該溶液(液体部分)の浸透圧は、約280〜約380mOsmol/kgの間、好ましくは約290〜約330mOsmol/kgの間に含まれる、
− 即時使用可能な懸濁液、又は患者に注射され得る懸濁液のヘマトクリットは、35%以上、40%以上又は45%以上である、
− 洗浄、インキュベーションのためのステップ全てが、保持溶液で実施される、
− ステップ(b)の洗浄溶液及び/又はステップ(e)の洗浄溶液及び保持溶液は、同じ組成のものであり、赤血球の保持を促進する化合物(複数可)を含む、
− 該保持溶液(そして必要に応じて、該洗浄溶液(複数可)又は該インキュベーション溶液)は、NaClと、アデニンと、グルコース、デキストロース及びマンニトールのうちの少なくとも1種の化合物と、を含む水性溶液である、
− 該保持溶液(そして必要に応じて、該洗浄又は該インキュベーション溶液(複数可))は、NaCl、アデニン及びデキストロース、好ましくはAS3培地を含む、
− 該保持溶液(そして必要に応じて、該洗浄又は該インキュベーション溶液(複数可))は、NaCl、アデニン、グルコース及びマンニトール、好ましくはSAG−マンニトール又はADsol培地を含む。
本発明による方法は、とりわけ以下のステップを含む:
(a)低等張培地と接触させて、赤血球の膜の細孔を開かせること、該酵素を赤血球に進入させるために該酵素と接触させること、等張又は高張の培地を用いて赤血球を再封すること、を含む赤血球の内部に該酵素を封入するステップ。該酵素が赤血球の溶解前に赤血球の懸濁液中に存在してもよく、又は溶解の際若しくは溶解後にさらに添加されてもよいが、必ず再封の前に添加され得ることが留意されなければならない。このステップ(a)の一実施形態において、該方法は、以下のサブステップを含む:
(a1)60又は65%以上のヘマトクリットの赤血球の懸濁液を有するサブステップ、
(a2)この懸濁液中の赤血球の浸透圧脆弱性を測定するサブステップ、
(a3)該赤血球懸濁液を溶解溶液に対する透析器具、とりわけ透析カートリッジに通すこと、(a2)の下で測定された浸透圧脆弱性に応じて、赤血球懸濁液の流れを調整する、又は溶解溶液の流速を調整する、又は溶解溶液の浸透圧を調整すること、を含む有効成分(複数可)の溶解及びインタナリゼーションのための手順のサブステップ、
(a4)赤血球を再封するための手順のサブステップ。
使用方法
第一の態様において、本発明は、必要とする哺乳動物における癌を処置する方法であって、該哺乳動物をメチオニンについて欠乏させ、その後、特に充分量のアスパラギナーゼを投与することを通して、該哺乳動物をアスパラギンについて欠乏させることを含む、方法である。探求されることは、癌細胞に利用可能なメチオニン及びアスパラギンの量を減少させることである。メチオニン欠乏は、上述の通り、食事のメチオニン欠乏及び/又はメチオニナーゼ投与を通して実施してもよい。
第二の態様において、本発明は、必要とする哺乳動物における癌を処置するための方法であって、該必要とする哺乳動物に、メチオニナーゼを含む組成物を、そしてその後、アスパラギナーゼを含有する組成物を投与すること、特に注射することを含む、方法である。
連続投与、メチオニン欠乏及び/又はメチオニナーゼ投与とアスパラギナーゼ投与の間の遅延時間、投与量、反復投与、並びに医薬組成物の形態(酵素を封入した赤血球(RBC)の遊離形態、ペグ化形態及び/又は懸濁液)は、先に詳述されており、使用方法に適用される。
一実施形態において、メチオニナーゼ(例えば、遊離形態、ペグ化形態又は封入された)を、1回又は複数回投与する。
別の実施形態において、遊離又はペグ化メチオニナーゼは、アスパラギナーゼ投与前に1回よりも多く投与され、例えばメチオニナーゼの2用量以上(例えば、2、4、5用量)が、典型的には異なる日数に、例えば1日1回、哺乳動物に投与される。
一実施形態において、メチオニナーゼの補因子の有効量が、患者に投与される。該補因子は、メチオニナーゼ投与の前、メチオニナーゼ投与と同時、又はメチオニナーゼ投与の後に投与され得る。一実施形態において、該補因子は、メチオニナーゼと同じ組成物中に存在する。別の実施形態において、該補因子は、別の組成物中で投与される。
一実施形態において、赤血球に封入されたメチオニナーゼの投与が実施され、補因子もまた、封入されていてもよく、又は該補因子は、溶液中に遊離形態であってもよい。好ましい実施形態において、該補因子は、医薬的に許容し得るビヒクルの溶液中に存在し、非リン酸エステル形態のビタミンB6、好ましくはPNである。非リン酸エステル形態のビタミンB6のこの溶液は、注射若しくは経口経路により、又は任意の他の経路を介して投与され得る。一実施形態において、該溶液は、封入されたメチオニナーゼの各注射後、例えば1時間後〜10時間後の間に1回又は複数回投与される。好ましくは該溶液は、メチオニナーゼ処置の期間又は血液循環におけるメチオニナーゼ活性の存続期間(半減期に応じて)に、有利には1日1回、又はその他では1日2回以上、投与される。赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼにより、溶液中の補酵素は、10〜30日の間、少なくとも1日1回投与されてもよい。
一実施形態において、遊離形態、ペグ化形態又は封入されたアスパラギナーゼは、1回又は複数回投与される。
別の実施形態において、遊離又はペグ化アスパラギナーゼは、1回よりも多く投与され、例えばアスパラギナーゼの2用量以上(例えば、3、4、5用量)が、典型的には異なる日数で、例えば1日1回、哺乳動物に投与される。
一実施形態において、該メチオニナーゼ及び/又はアスパラギナーゼは、粉末形態であり、使用方法は、哺乳動物に投与する前に医薬的に許容し得る溶液又は液体に該粉末を可溶化することを含む。
一実施形態において、使用は、上記の器具で行われる。このように癌処置の方法は、記載された器具を哺乳動物、特にヒトへ移植又は留置することを含む。該移植又は留置は、既に適所にある血管への、又はカテーテル及び同種のものへのチューブの接続を含み得る。該方法はその後、本発明の方法に従ってソフトウエアのプログラミングにより連続送達するための器具を始動させることを含んでいてもよい。
有利には保持溶液中のメチオニナーゼ又はアスパラギナーゼを封入した赤血球の懸濁液は、即時使用可能であり、好ましくは、特にFDA推奨に適合する低い細胞外ヘモグロビンレベルを有していてもよい。
第一の実施形態において、注射前1〜72時間の間、特に10〜72時間の間に調製された有効成分を封入したRBCの懸濁液の注射を、哺乳動物、特にヒト患者に与える。この懸濁液のヘマトクリットは、40%以上である。該懸濁液は、保持溶液に含有される。細胞外ヘモグロビンは、0.5g/dl以下、特に0.3g/dl以下、より特に0.2g/dl以下、好ましくは0.15g/dl以下、さらに好ましくは0.1g/dl以下であり、そして/又は溶血率は、2%以下、特に1.5%以下、好ましくは1%以下である。該懸濁液は、注射前に洗浄又は類似のことを受けない。
別の実施形態において、この方法は、包装された赤血球細胞を提供するステップと、該赤血球細胞を60又は65%又はそれを超えるヘマトクリットで生理学的緩衝液中の懸濁液に入れるステップと、溶解及び再封手順を利用してこれらのRBCに有効成分を封入するステップと、得られたRBCをインキュベートするステップと、該RBCを洗浄して、RBCの最終懸濁液を回収するステップと、を含む。懸濁液のヘマトクリットは、40%以上である。該懸濁液は、保持溶液に含まれる。この懸濁液は、2〜8℃の間の温度で貯蔵される。この最終懸濁液を哺乳動物、特にヒト患者に、懸濁液の調製後1〜72時間の間、好ましくは24〜72時間の間に注射する。この懸濁液の細胞外ヘモグロビンレベルは、0.5g/dl以下、特に0.3g/dl以下、より特に0.2g/dl以下、好ましくは0.15g/dl以下、さらに好ましくは0.1g/dl以下であり、そして/又は溶血率は、2%以下、特に1.5%以下、好ましくは1%以下である。該懸濁液は、注射前に洗浄又は類似のことを受けない。
組成物、キット及び方法は、アスパラギン及び/又はメチオニナーゼに栄養要求性の液性(血液(hematologival))及び固形腫瘍を処置することを目標とする。例として、白血病(急性骨髄性白血病、急性前骨髄球性白血病)及び胃癌(癌ステージIV、腺癌)を挙げることができる。
ここに本発明を、以下の非限定的実施形態を利用してさらに詳細に記載する。
異なる処置条件下で細胞生存率%を示したグラフである。 異なる処置条件下で細胞生存率%を示したグラフである。 異なる処置条件下で細胞生存率%を示したグラフである。 個々の腫瘍体積と中央値を時間の関数で示したグラフである。
実施例1
I.略語
CCK−8:Cell Counting Kit−8
DPBS:ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水
IMDM:イスコフ改変ダルベッコ培地
MGL:メチオニン−γ−リアーゼ
v/v:容量対容量
II.操作条件
II.1. テスト項目
II.1.1. L−アスパラギナーゼ
種類:Medac(登録商標)(ドイツ)、大腸菌L−アスパラギナーゼ 10000IU
1種の濃度のL−アスパラギナーゼ(2.53IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。L−アスパラギナーゼの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.23IU/mL(IC50)を得た。
II.1.2. メチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
種類:大腸菌内で産生されたP.プチダメチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
1種の濃度のMGL(2.09IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。MGLの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.19IU/mL(IC50)を得た。
II.2 細胞株
II.2.1. 種類
名称:HL−60細胞株
種類:ヒト前骨髄球性白血病細胞株(懸濁液)
供給業者及び参照番号:ATCC、CCL−240
II.2.2.培養条件
L−グルタミン培地を含み、20%(v/v)ウシ胎児血清、100IU/mLペニシリン及び100μg/mLストレプトマイシンを補充されたIMDMで、細胞を培養した。PO−CELL−002及びPO−CELL−005により、継代培養を実施した。
II.2.3. 比色キット
名称:Cell Counting Kit−8(CCK−8)
供給業者及び参照番号:Fluka 96992
原理:CCK−8試薬は、高水溶性テトラゾリウム塩WST−8を含有する。WST−8は、細胞内のデヒドロゲナーゼにより還元されて、該組織培地に可溶性の黄色生成物(ホルマザン)を与える。細胞内のデヒドロゲナーゼの活性により発生したホルマザン色素の量は、生存する細胞数に正比例する。
比色テストを、PO−CELL−004により実施した。
III. 細胞障害性アッセイ
III.1 方法
100μL/ウェル中の細胞15000個を、96ウェル平底プレート5枚に分配した。加えて、各プレートのブランク対照として、2つのウェルに培地を充填した。蒸発及び濃縮を最小限にするために、空のウェルの全てに培地を充填した。0日目(D0)に、IC50濃度のL−アスパラギナーゼ又はMGL 10μLを、対応するウェルに添加した。対照(ブランクウェル及び対照プレート)は、DPBS 1X 10μLを受けた。3日目(D3)に、培地をウェルから除去して、対応するウェルに添加された新しい培地及びDPBS 1X 10μL又はIC50濃度のL−アスパラギナーゼ(それまでにMGLとインキュベートされた細胞の場合)若しくはMGL(それまでにL−アスパラギナーゼとインキュベートされた細胞の場合)10μLと交換した。対照(ブランク及び陽性対照)は、DPBS 1X 10μLを受けた。その後、プレートをインキュベータでさらに3日間インキュベートした。インキュベーション期間の終了時(D6)に、CCK−8溶液10μLを、PO−CELL−004により各ウェルに添加し、プレートをインキュベータで2時間インキュベートした。その後、光学密度(OD)を、マイクロプレートリーダーを利用して450nmで計測した。
III.2. 内部対照
対照は、二重測定で実施した。
III.2.1. ブランクウェル
460nm前後のわずかな天然の吸収が、CCK−8を含む培地で生じる。このバックグランド吸収は、培地、pH、インキュベーション時間及び露光の長さに依存する。したがってブランクウェルを、培地100μL及びL−アスパラギナーゼ又はMGL希釈剤、DPBS 1× 10μLを含有して実施した。これらの対照ウェルの平均吸収を、細胞を含む他のウェルから差し引いた。
III.2.2. 生存率対照(Viability control)(陽性対照)
HL−60細胞株の陽性対照(細胞生存率100%)として、L−アスパラギナーゼ又はMGLを含まず希釈剤(DPBS 1X)10μLを含む培地(100μL)で細胞を培養した。
III.3. 細胞生存率の計測
細胞を含まない培地を、ブランク対照(ODブランク)とした。L−アスパラギナーゼ又はMGLを伴わない細胞を、陽性対照(生存率対照)とした。
生存する細胞の割合%を、以下に示す通り計算した。
計算は、マイクロプレートリーダーを誘導するGen5ソフトウエアを介して自動的に実施した。2つのブランクウェルの平均光学密度(OD)を、全ての光学密度から自動的に差し引いた。細胞生存率の計算を、連続処置について実施した。
IV. 結果
IV.1. 内部対照
内部対照は、生データで特定されなければ、容認できるものとした。
IV.2. L−アスパラギナーゼ又はMGL単独でのIC50の計算
薬物単独(MGL又はL−アスパラギナーゼ)での細胞生存率の割合%を、薬物併用の各実験で照査した。
IV.2.1. L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続添加
L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続処置を含む実験を、二重測定データで1回実施した。全ての品質対照(ブランク及び陽性対照)を、実験で受けた。
細胞生存率%の計算及びグラフ表示の詳細を、以下の表1及び図1に表す。
結果から、IC50用量でのL−アスパラギナーゼの添加の前にMGLをIC50用量で添加した酵素連携(図1の赤色)が、細胞生存率を
− IC50 L−アスパラギナーゼ(L−アスパラギナーゼのIC50対照)に比較して76%、
− MGL(MGLのIC50対照)に比較して70%、
− 最初にL−アスパラギナーゼをIC50用量で添加した酵素連携に比較して75%、
低下させることが示された。
しかし、逆順での酵素連携は、そのような結果を与えず、酵素単独(対照)に比較して細胞生存率に与える連携の利益を有さなかった。
V. 結論
連続の酵素連携から、IC50用量のMGL添加と、その3日後のIC50用量のL−アスパラギナーゼの添加により、細胞死亡率が上昇することが実証された。しかし逆設計の酵素添加では、そのような結果を得ることができなかった。
本発明者らは、MGL酵素活性により誘導されたMet欠乏によりHL−60白血病細胞がL−アスパラギナーゼ活性に対してより感受性になると推察することができる。さらに、L−アスパラギナーゼ及びMGLの役割を議論して、既知の各影響を検討しなければならない。実際にL−アスパラギナーゼは、白血病細胞においてアポトーシスを惹起することが公知であり(Ueno et al.,1997)したがって、おそらく細胞障害剤の役割を担う可能性がある。細胞周期のS又はG2期において細胞分裂を遮断することが公知のMGLは、おそらくさらに細胞増殖抑制剤として作用するであろう。
実施例2:ネズミ赤血球におけるL−アスパラギナーゼの封入のための方法
L−アスパラギナーゼ(Medac(登録商標)大腸菌L−アスパラギナーゼ)は、透析バッグにおける低張透析の方法によりネズミ赤血球(OF1マウス)に封入される。血液を事前に遠心分離して血漿を除去し、その後、0.9%NaClで3回洗浄する。ヘマトクリットをアスパラギナーゼの存在下で70%に調整し、透析を開始する前に最終濃度400IU/mLの赤血球又は赤血球細胞(RBC)に添加する。透析は、低浸透圧の溶解緩衝液に対して4℃で50分間継続する。ネズミ赤血球をその後、高浸透圧溶液の添加及び37℃で30分間のインキュベーションにより再封する。0.9%NaClでの2回の洗浄及びウシ血清アルブミンBSA(6%)補充Sag−マンニトールでの1回の洗浄の後、赤血球をヘマトクリット50%に調整する。L−アスパラギナーゼを封入した赤血球は、L−アスパRBCと呼称する。封入により、50%ヘマトクリットでアスパラギナーゼ40IU/RC mlの濃度のL−アスパRBCが生成する。
封入手順の間、全血、洗浄されたRBC、L−アスパラギナーゼを混合されたRBC(透析前)、及びL−アスパラギナーゼを負荷されたRBC(透析後)を、
− ヘマトクリット(Ht)
− 平均血球容積(ACV)
− 総ヘモグロビン濃度(ACHC)、及び
− 細胞計数
についてテストする。
細胞懸濁液のアリコットを、L−アスパラギナーゼ酵素活性の測定について低張透析の前及び後に取り出す。L−アスパラギナーゼの推定を、Orsonneau et al.,Ann Biol Clin,62:568−572で発表されたプロトコルに従って実施した。
実施例3:ヒト赤血球におけるL−アスパラギナーゼの封入
国際公開第2006/016247(A)号パンフレットに記載された方法を利用して、L−アスパラギナーゼを封入した赤血球のバッチを生成する。国際公開第2006/016247(A)号パンフレットの教示に従い、浸透圧脆弱性を検討し、それに応じて溶解パラメータを調整する(透析カートリッジ中の赤血球懸濁液の流速を調整する)。該方法をさらに、患者の体重及び投与されるL−アスパラギナーゼの用量を考慮する医師の処方に従って実施する。最終生成物の詳細は、以下の通りである:
− 平均血球容積(MCV):70〜95fL
− 平均血球ヘモグロビン濃度(MCHC):23〜35g/dL
− 細胞外ヘモグロビン≦0.2g/dL懸濁液
− 浸透圧脆弱性≦6g/L NaCl
− 平均血球L−アスパラギナーゼ濃度:78〜146IU/mL
− 細胞外L−アスパラギナーゼ≦総酵素活性の2%
そのようにして得られた赤血球の懸濁液は、GRASPA(登録商標)と呼称され、該特許文献で言及されている。
実施例4:メチオニンγリアーゼ(MGL)を獲得して特徴づけるための方法
菌株の生成及び高生産性クローンの単離:シュードモナス・プチダのMGLの天然配列(GenBank:D88554.1)を、レアコドンを修飾することにより最適化した(P.プチダから生じた配列を生成株の大腸菌に適合させるため)。翻訳開始の状況を改善するために、他の変更を行った。そして非表現突然変異を実施して、コード配列内の推定細菌プロモーターの一部である3つのエレメント(ボックス−35、ボックス−10及び位置56の転写因子結合部位)を除去した。生成株の大腸菌HMS174(DE3)を、最適化配列を含む発現ベクターpGTPc502_MGL(プロモーターT7)で形質転換して、生成クローンを選択した。生成クローンを、GY培地+0.5%グルコース+カナマイシン中、37℃で6〜8時間(予備培養1)及び16時間(予備培養2)、予備培養する。
発酵:その後、GY培地を含む発酵槽にて、制御された圧力及び予備培養物2のpHで、光学密度0.02で撹拌しながら生成を実施する。光学密度10が得られるまで生育相(37℃)を行い、1mM IPTGを培地に添加することにより、28℃で発現誘導を実行する。細胞堆積物を、二期への誘導の20時間後に回収し、細胞ブロスを500kDa中空繊維に通過させた後に5〜10倍濃縮し、その後、細胞ペレットを15900×gでの遠心分離により採取し、その後、−20℃で貯蔵する。
精製:細胞ペレットを解凍して、溶解緩衝液に懸濁させる(7v/w)。溶解は、10℃で高圧均質化により3つのステップで実施する(1ステップは1000バール(108Pa)、その後、2ステップは600バール(6×107Pa))。その後、0.2%PEIを添加して15900×gで遠心分離することにより、10℃で細胞溶解物を清澄化する。その後、可溶性画分を0.2μmで滅菌した後、6℃の硫酸アンモニウム(60%飽和)で20時間にわたり沈降させる。第一の結晶化ステップが10%(最終濃度)のPEG−6000及び10%飽和の硫酸アンモニウムの添加により実行され、第二の結晶化が30℃での12%最終濃度のPEG−6000及び0.2M NaCl(最終濃度)の添加により実施される、2つの結晶化ステップを、可溶化緩衝液を用いた再可溶化堆積物で実施する。MGLタンパク質を含むペレットを、15900×gでの遠心分離後の各段階で回収する。MGLタンパク質を含むペレットを、可溶化緩衝液に再懸濁させて、0.45μmフィルターに通した後、2つの陰イオン交換クロマトグラフィー(DEAEセファロースFF)に供する。その後、精製されたタンパク質をポリッシングステップに供し、異なる汚染物(内毒素、HCP宿主細胞タンパク質、残留DNA)を除去するためにQメンブレンクロマトグラフィーカプセルに通す。そして精製されたMGLタンパク質を40mg/mlに濃縮し、10kDaカットオフ・タンジェンシャルフローフィルトレーションカセットを用いて、配合緩衝液中で透析濾過する。その後、バイアルあたりタンパク質約50mgで物質を分取し、そして制御された圧力及び温度の下でフリーズドライして、−80℃で貯蔵する。
特徴づけ:酵素の特異的活性は、国際公開第2015/121348号パンフレットに記載された通り生成されたNH3を測定することにより決定される。純度は、SDS−PAGEにより決定される。水に取り込まれた後のPLPレベルは、国際公開第2015/121348号パンフレットに記載された方法により評価した。浸透圧は、浸透圧計で測定される(Micro−Osmometer Loser Type15)。
以下の表2は、MGLの1つの生成バッチの主な特徴づけを要約している:
生成方法の考察。国際公開第2015/121348号パンフレットに記載されたMGLを精製するための方法は、欧州特許第0978560(B1)号明細書及び関連の発行物(Takakura et al.,Appl Microbiol Biotechnol 2006)に基づいて確定される。この選択は、該著作物により特に実用的で大規模生産に容易に適合可能であることが記載されている結晶化ステップの簡便性及びロバストネスにより説明される。このステップは、PEG6000/硫酸アンモニウムステップを加えることにより、溶解/清澄化及び不純物除去の後に得られたMGL溶液を加熱した後にPEG6000及び硫酸アンモニウムを使用することに基づく。このステップの他の注目に値するポイントは、PEG6000によるMGL溶液の処置の後に遠心分離を実行することにより、不純物を除去するためのステップの間に高い純度レベルを迅速に得る可能性である。該不純物は再度、遠心分離ペレット中に見出され、MGLは大部分が上清の溶液に見出される。この純度により、セファクリルS200HRカラムでのゲル濾過による精製ステップに関連して陰イオン交換カラム(DEAE)の単一クロマトグラフィーステップでMGL溶液を通すことで、精製されたタンパク質を得る可能性が与えられる。
特許取得する方法を小規模テスト用に定着させる際に、得られた結果が再現できないと思われた。欧州特許第0978560(B1)号明細書によれば、不純物を除去するためのステップ(PEG6000/硫酸アンモニウムでの処置及び遠心分離)の終了時に、MGL酵素は、大部分が可溶性画分に見出され、遠心分離によりペレット中の不純物が除去される。欧州特許第0978560(B1)号明細書に記載された方法により実行された小規模テストの際に、MGLタンパク質は再度、大部分(約80%)が遠心分離ペレット中に見出される。以下の表3に、可溶性画分中のSDS−PAGEゲルのデンシトメトリーにより評価されたMGLの割合%を列挙する。
したがってこの予想外の結果が、1)MGLを含有する遠心分離ペレットから操作すること、2)DEAEカラムにロードした後の不純物の除去を改善するための2つの連続結晶化ステップを実施すること、3)DEAEカラムでのクロマトグラフィーを最適化すること、による特許取得する方法の最適化に導いた。
この最後のステップで、DEAEセファロースFF樹脂が最終的に、テストされた緩衝液及びpH条件では充分に強い交換物質にならないことが見出される。異なる追加的最適化テストの後、該選択は、最終的に1)該方法のロバストネスを改善するために、最初の方法で用いられたリン酸緩衝液をトリス緩衝液pH7.6と交換すること、並びに2)任意のMGL損失をせずに(Takakura et al.,2006による0.8EU/mgに対して該改変法では0.57EU/mg)内毒素レベル及びタンパク質純度を実質的に改善するために、DEAEへの第二の透過を実施することに向けられた。
そして大規模GMP生成の要件に適合する方法を得るために、残留する内毒素及びHCPレベルを減少させるためにメンブレンQでのポリッシングステップを追加した。この最後のポリッシングステップにより、工業的規模の生産工程で用いられる困難なステップである(クロマトグラフィーの経費及び持続時間)S200ゲル濾過クロマトグラフィーの実行が回避される。
2つの方法を用いて得られた生成物を、以下の表4に要約する。
実施例5.ネズミ赤血球中のMGL及びPLPの同時封入
血漿及びバフィコートを除去するために、CD1マウス(Charles River)の全血を1000×g及び4℃で10分間遠心分離する。RCを、0.9%NaCl(v:v)で3回洗浄する。異なる濃度のMGL及びPLPを含む、ヘマトクリット70%の最終懸濁液を得るために、フリーズドライMGLを水で78.7mg/mlの濃度に再懸濁させて、赤血球懸濁液に添加する。その後、該懸濁液を120ml/時の流速で血液透析器に負荷し、逆流での流速15ml/分の低張溶液に対して透析した。該懸濁液をその後、高張溶液で再封し、その後、37℃で30分間インキュベートした。0.9%NaCl、0.2%グルコースで3回洗浄した後、該懸濁液を、6%BSAが補充された保持溶液SAG−マンニトールに取り込んだ。得られた生成物を、D0(調製後2時間以内)及びD1(即ち、2〜8℃での保持の18〜24時間後)で特徴づける。血液学的特徴を、獣医学検査用自動装置(Sysmex、PocH−100iV)で得る。
結果
後に列挙される異なる試験において、完成された生成物のMGL活性を、実施例5に記載された方法で水性溶液中のMGLの外部較正範囲に対してアッセイする。これらの結果を解説した試験と合わせると、完成された生成物のMGl活性が該方法に導入された酵素の量に応じて上昇すること、そして良好な安定性を維持しながら、完成された生成物mlあたりに32IUまでのMGLを封入することが容易に可能であること、が示される。
別の試験において、ネズミの完成された生成物3種RC−MGL−PLP1、RC−MGL−PLP2及びRC−MGL−PLP3を、以下の方法により調製した。
RC−MGL−PLP1:3mg/ml MGL及び約30μM PLPを含有する懸濁液からのMGL及びPLPの同時封入。最終生成物を、最終濃度10μMのPLPを補充されたSAG−マンニトール 6%BSAに取り込んだ。
RC−MGL−PLP2:3mg/ml MGL及び約30μM PLPを含有する懸濁液からのMGL及びPLPの同時封入。完成された生成物を、SAG−マンニトール 6%BSAに取り込んだ。
RC−MGL−PLP3:この生成物は、3mg/ml MGL及び約124μM PLPを含有する懸濁液からのMGL及びPLPの同時封入から生じる。最終生成物を、SAG−マンニトール 6%BSAに取り込んだ。
第三の試験において、ネズミの完成された生成物RC−MGL−PLP4を、以下の方法によりMGLの新しいバッチから調製した:
− RC−MGL−PLP4:5mg/ml MGL及び約35μM PLPを含有する懸濁液からのMGL及びPLPの同時封入。最終生成物を、SAG−マンニトール 6%BSAに取り込んだ。
そして第四の試験において、ネズミ生成物RC−MGL−PLP5を、以下の方法によりMGLの第三のバッチから調製した:
− RC−MGL−PLP5:6mg/ml MGL及び約100μM PLPを含有する懸濁液からのMGL及びPLPの同時封入。完成された生成物を、SAG−マンニトール 6%BSAに取り込んだ。
D0(調製後)の3種の完成された生成物の血液学的及び生化学的特徴を、以下の表5に詳述する。封入収率は充分であり、18.6%〜30.5%で変動する。
実施例6.工業的方法によりメチオニンγリアーゼ及びPLPを封入した人RCの生成
白血球枯渇ヒト赤血球細胞RC(「Etablissement Francais du Sang」により提供)のパウチを、0.9%NaClで3回洗浄の1サイクルに供する(洗浄機Cobe 2991)。3mg/ml MGL及び約30μM PLPを含有するヘマトクリット70%の最終懸濁液(MGLの配合物から生成する)を得るために、フリーズドライMGLを0.7%NaClで再懸濁させて、赤血球懸濁液に添加する。該懸濁液を均質化して、欧州特許第1773452号明細書に記載された方法により封入して進める。再封からの懸濁液をその後、最も脆弱なRCを除去するために、室温で3時間インキュベートする。該懸濁液を0.9%NaCl、0.2%グルコース溶液で3回洗浄し(洗浄機Cobe 2991)、保持溶液(AS−3)80mlで再懸濁する。封入されたMGLレベルを、実施例6と同様にアッセイする。以下の表6を参照されたい。
実施例7
追加の略語
RPMI:ロズウェルパーク記念研究所培地
I. 操作条件
I.1. テスト項目
I.1.1. L−アスパラギナーゼ
種類:Medac(登録商標)(ドイツ)、大腸菌L−アスパラギナーゼ 10000IU
1種の濃度のL−アスパラギナーゼ(2.2IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。L−アスパラギナーゼの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.20IU/mL(IC50)を得た。
I.1.2. メチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
種類:大腸菌内で産生されたP.プチダメチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
1種の濃度のMGL(3.85IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。MGLの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.35IU/mL(IC50)を得た。
I.2. 細胞株
I.2.1. 種類
名称:NCI−N87細胞株
種類:ヒト胃癌細胞株(接着)
供給業者及び参照番号:ATCC、CRL−5822
I.2.2. 培養条件
10%(v/v)ウシ胎児血清、100IU/mLペニシリン及び100μg/mLストレプトマイシンを補充されたRPMI培地で、細胞を培養した。PO−CELL−002及びPO−CELL−005により継代培養を実施した。
I.2.3. 比色キット
名称:Cell Counting Kit−8(CCK−8)
供給業者及び参照番号:Fluka 96992
原理:CCK−8試薬は、高水溶性テトラゾリウム塩WST−8を含有する。WST−8は、細胞内のデヒドロゲナーゼにより還元されて、該組織培地に可溶性の黄色生成物(ホルマザン)を与える。細胞内のデヒドロゲナーゼの活性により発生したホルマザン色素の量は、生存する細胞数に正比例する。比色テストは、PO−CELL−004で実施した。
II. 細胞障害性アッセイ
II.1. 方法
100μL/ウェル中の細胞2500個を、96ウェル平底プレートに分配した(生データのプレート数を参照)。加えて、各プレートのブランク対照として、2つのウェルに培地を充填した。蒸発及び濃縮を最小限にするために、空のウェルの全てに培地を充填した。0日目(D0)に、IC50濃度のL−アスパラギナーゼ又はMGL10μLを、対応するウェルに添加した。対照(ブランクウェル及び対照プレート)は、DPBS 1X 10μLを受けた。4日目(D4)に、培地をウェルから除去して、対応するウェルに添加された新しい培地及びDPBS 1X 10μL又はIC50濃度のL−アスパラギナーゼ(それまでにMGLとインキュベートされた細胞の場合)若しくはMGL(それまでにL−アスパラギナーゼとインキュベートされた細胞の場合)10μLと交換した。対照(ブランク及び陽性対照)は、DPBS 1X 10μLを受けた。その後、プレートをインキュベータでさらに4日間インキュベートした。インキュベーション期間の終了時(D8)に、CCK−8溶液10μLを、PO−CELL−004により各ウェルに添加し、プレートを4時間インキュベートした。その後、光学密度(OD)を、マイクロプレートリーダーを利用して450nmで計測した。
II.2. 内部対照
対照は、二重測定で実施した。
II.2.1. ブランクウェル
先の実施例1の通り。
II.2.2. 生存率対照(陽性対照)
NCI−N87細胞株の陽性対照(細胞生存率100%)として、L−アスパラギナーゼ又はMGLを含まず希釈剤(DPBS 1X)10μLを含む培地(100μL)で、細胞を培養した。
II.3 細胞生存率の計測
先の実施例1の通り。
III. 結果
III.1. 内部対照
内部対照は、生データで特定されなければ、容認できるものとした。
III.2. L−アスパラギナーゼ又はMGL単独でのIC50の計算
薬物単独(MGL又はL−アスパラギナーゼ)での細胞生存率の割合%を、薬物併用の各実験で照査した。酵素で用いられた本明細書のIC50値が、過去にD4での単回処置で確証されているため、50%の細胞生存率は、テストの半分の時点(D4)で予測される。
III.2.1. L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続添加
L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続処置を含む実験を、二重測定データで2回実施した。全ての品質対照(ブランク及び陽性対照)を、実験で受けた。
細胞生存率%の計算及びグラフ表示の詳細を、以下の表7及び図2に表す。
結果から、IC50用量でのL−アスパラギナーゼの添加の前にMGLをIC50用量で添加した酵素連携(図2参照)が、細胞生存率を
− IC50 L−アスパラギナーゼ(L−アスパラギナーゼのIC50対照)に比較して55%、
− MGL(MGLのIC50対照)に比較して44%、
− 最初にL−アスパラギナーゼをIC50用量で添加した酵素連携に比較して43%、
低下させることが示された。
IV. 結論
連続の酵素連携から、IC50用量のMGL添加と、その4日後のIC50用量のL−アスパラギナーゼの添加により、細胞死亡率が上昇し得ることが実証された。
本発明者らは、MGL酵素活性により誘導されたMet欠乏によりNCI−N87胃細胞がL−アスパラギナーゼ活性に対してより感受性になると推察することができる。さらに、L−アスパラギナーゼ及びMGLの役割を議論して、既知の各影響を検討しなければならない。実際にL−アスパラギナーゼは、白血病細胞においてアポトーシスを惹起することが公知であり(Ueno et al.,1997)したがって、おそらく細胞障害剤の役割を担う可能性がある。細胞周期のS又はG2期において細胞分裂を遮断することが公知のMGLは、おそらくさらに細胞増殖抑制剤として作用するであろう。
実施例8
I. 追加の略語
F12K:ハムF−12のカイン改変培地
II. 操作条件
II.1 テスト項目
II.1.1. L−アスパラギナーゼ
種類:Medac(登録商標)(ドイツ)、大腸菌L−アスパラギナーゼ 10000IU
1種の濃度のL−アスパラギナーゼ(2.97IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。L−アスパラギナーゼの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.27IU/mL(IC50)を得た。
II.1.2. メチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
種類:大腸菌内で産生されたP.プチダメチオニン−γ−リアーゼ(MGL)
1種の濃度のMGL(1.43IU/mL)を、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)1Xでの系列希釈により調製した。MGLの濃度を11倍希釈して、最終濃度0.13IU/mL(IC50)を得た。
II.2. 細胞株
II.2.1. 種類
名称:AGS細胞株
種類:ヒト胃腺癌細胞株(接着)
供給業者及び参照番号:ATCC、CRL−1739
II.2.2. 培養条件
10%(v/v)ウシ胎児血清、100IU/mLペニシリン及び100μg/mLストレプトマイシンを補充されたL−グルタミンを含むF12K培地で、細胞を培養した。PO−CELL−002及びPO−CELL−005により継代培養を実施した。
II.2.3. 比色キット
名称:Cell Counting Kit−8(CCK−8)
供給業者及び参照番号:Fluka 96992
原理:CCK−8試薬は、高水溶性テトラゾリウム塩WST−8を含有する。WST−8は、細胞内のデヒドロゲナーゼにより還元されて、該組織培地に可溶性の黄色生成物(ホルマザン)を与える。細胞内のデヒドロゲナーゼの活性により発生したホルマザン色素の量は、生存する細胞数に正比例する。比色テストを、PO−CELL−004により実施した。
III. 細胞障害性アッセイ
III.1. 方法
100μL/ウェル中の細胞1000個を、96ウェル平底プレートに分配した(生データのプレート数を参照)。加えて、各プレートのブランク対照として、2つのウェルに培地を充填した。蒸発及び濃縮を最小限にするために、空のウェルの全てに培地を充填した。0日目(D0)に、10μLのIC50濃度のL−アスパラギナーゼ又はMGLを、対応するウェルに添加した。対照(ブランクウェル及び対照プレート)は、DPBS 1X 10μLを受けた。4日目(D4)に、培地をウェルから除去して、対応するウェルに添加された新しい培地及びDPBS 1X 10μL又は10μLのIC50濃度のL−アスパラギナーゼ(それまでにMGLとインキュベートされた細胞の場合)若しくはMGL(それまでにL−アスパラギナーゼとインキュベートされた細胞の場合)と交換した。対照(ブランク及び陽性対照)は、DPBS 1X 10μLを受けた。その後、プレートをインキュベータでさらに4日間インキュベートした。インキュベーション期間の終了時(D8)に、CCK−8溶液10μLを、PO−CELL−004により各ウェルに添加し、プレートを4時間インキュベートした。その後、光学密度(OD)を、マイクロプレートリーダーを利用して450nmで計測した。
III.2. 内部対照
対照は、二重測定で実施した。
III.2.1. ブランクウェル
先の実施例1の通り。
III.2.2. 生存率対照(陽性対照)
AGS細胞株の陽性対照(細胞生存率100%)として、L−アスパラギナーゼ又はMGLを含まず希釈剤(DPBS 1X)10μLを含む培地(100μL)で、細胞を培養した。
III.3. 細胞生存率の計測
先の実施例1の通り。
IV. 結果
IV.1. 内部対照
内部対照は、生データで特定されなければ、容認できるものとした。
IV.2. L−アスパラギナーゼ又はMGL単独でのIC50の計算
薬物単独(MGL又はL−アスパラギナーゼ)での細胞生存率の割合%を、薬物併用の各実験で照査した。酵素で用いられた本明細書のIC50値が、過去にD4での単回処置で確証されているため、50%の細胞生存率は、テストの半分の時点(D4)で予測される。
IV.2.1. L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続添加
L−アスパラギナーゼ及びMGLの連続処置を含む実験を、二重測定データで2回実施した。全ての品質対照(ブランク及び陽性対照)を、実験で受けた。
細胞生存率%の計算及びグラフ表示の詳細を、以下の表8及び図3に表す。
結果から、IC50用量でのL−アスパラギナーゼの添加の前にMGLをIC50用量で添加した酵素連携(図3参照)が、細胞生存率を
− IC50 L−アスパラギナーゼ(L−アスパラギナーゼのIC50対照)に比較して22%、
− MGL(MGLのIC50対照)に比較して26%、
− 最初にIC50用量で添加されたL−アスパラギナーゼでの酵素連携に比較して10%、
低下させることが示された。
さらに、ここでは精密さのために、L−アスパラギナーゼ又はMGLのためのIC50対照は(D4で最初に用いられ確証された)、テストのD4/半減期で培地を再生した培養の8日後に、細胞生存率100%に戻った。実際に、D4で残留する生存率細胞は、「新鮮な」栄養素を添加して再生することができた。IC50対照(酵素のみ)がD4での細胞生存率50%に達するように、結果を従わせた。
V. 結論
連続の酵素連携から、IC50用量のMGL添加と、その4日後のIC50用量のL−アスパラギナーゼの添加により、細胞死亡率が上昇し得ることが実証された。
本発明者らは、MGL酵素活性により誘導されたMet欠乏によりAGS胃細胞がL−アスパラギナーゼ活性に対してより感受性になると推察することができる。さらに、L−アスパラギナーゼ及びMGLの役割を議論して、既知の各影響を検討しなければならない。実際にL−アスパラギナーゼは、白血病細胞においてアポトーシスを惹起することが公知であり(Ueno et al.,1997)、したがって、おそらく細胞障害剤の役割を担う可能性がある。細胞周期のS又はG2期において細胞分裂を遮断することが公知のMGLは、おそらくさらに細胞増殖抑制剤として作用するであろう。
実施例9
I. 追加の略語
A.M.:午前
ERY−ASP:赤血球細胞に封入されたL−アスパラギナーゼ
ERY−MET:赤血球細胞に封入されたメチオニンγリアーゼ
IG:胃内注射(強制経口投与)
IU:μmol/分に対応する国際単位
IV:静脈内
ND:測定されず
PN:ピリドキシン
TGI:腫瘍成長阻害
II. インビボ試験の目的
この試験の目的は、メチオニナーゼ負荷赤血球(ERY−MET)とL−アスパラギナーゼ負荷赤血球(ERY−ASP)との組み合わせが、NCI−N87胃腫瘍皮下異種移植片マウスモデルにおいてERY−MET単独で観察された抗腫瘍活性を改善し得るか否かを決定することである。
III. 操作条件
NCI−N87細胞を、ERYTECH Pharmaで培養し、注射用のDPBS 1×中の5×107細胞/mLで調製した。雌NMRIヌードマウス10又は12匹の4群(群1、2、3及び4)に、該細胞株を一定濃度5×106細胞/μLで皮下注射した。ERY−MET及びERY−ASP注射を、それぞれ108IU/kg(8mL/kg)及び200IU/kg(4〜5.4mL/kg)で注射した(I.V.経路)。群2は、ERY−METの注射を3回、7、14及び21日目に受けた。群3(ERY−ASP/ERY−MET)は、ERY−ASPの注射を7日目に1回、その後ERY−METの注射を21及び28日目に2回受けた。群4(ERY−MET/ERY−ASP)は、ERY−METの注射を7及び14日目に2回、その後ERY−ASPの注射を21日目に1回受けた。群1は、ERY−MET(SAG−マンニトール/血漿)の保持溶液を8mL/kgで7、14及び21日目に投与された。
PN補因子の経口投与(強制経口投与)を、各ERY−MET注射の6時間後(群2ではD7の6時間後、D15の6時間後、D21の6時間後;群3ではD21の6時間後、D28の6時間後、群4ではD7の6時間後、D15の6時間後)に、そしてそれ以外の日(ERY−MET投与がない)はD20(群4)、D27(群2)又はD34(群3)まで1日1回(A.M.)実施した。
IV. 結果
ERY−MET/ERY−ASPの組み合わせに関連する腫瘍体積減少は、ERY−MET群で観察されたものと異なるようであり、実際にD37では、ビヒクルを与えられたマウス(対照)は、平均腫瘍体積441.5±56.6mm3を有したが、ERY−METマウスは、平均腫瘍体積298.3±36.2mm3を示し、ERY−MET/ERY−ASPマウスは、平均腫瘍体積189.7±29.8mm3を示し、それぞれ平均腫瘍体積減少率37%及び57%に対応した。腫瘍成長阻害の割合%(TGI*)は、以下の式に従って酵素連携ERY−MET/ERY−ASP 対 対照(ビヒクル群)又はERY−MET群について計算した:
結果を、以下の表9に表す。
群間の有意性及びNCI−N87胃腫瘍についてのERY−MET単独に比較したERY−MET/ERY−ASP処置の効率を評定するために、二元配置分散分析検定を、腫瘍成長測定についてGraphPad Prismソフトウエア(バージョン5.04)で実施した。ビヒクル(対照)、ERY−MET及びERY−MET/ERY−ASP処置を比較した解析は、D37に群間の有意性を示し、P値が0.0001よりも低く(図4参照)、胃腫瘍に対する処置のための最後の注射後16日間のERY−MET/ERY−ASPの組み合わせの有効性が明らかとなった。NCI−N87胃腫瘍でのERY−MET単独処置に比較した逆の投与スケジュールによるERY−MET/ERY−ASP処置では、二元配置分散分析検定(図4参照)で、追跡調査の3つの時点(D7/D20/D37)では、P値>0.05で群間の有意性は明らかにならなかった。
V. 結論
2つの投与スケジュール:1−ERY−ASP(D7)−ERY−MET(D21/D28)及び2−ERY−MET(D7/D15)−ERY−ASP(D21)で、ERY−METをERY−ASPと組み合わせた。ERY−METをERY−ASPの前に投与した場合(2回)、ERY−MET単独に比較した陽性反応が現れるようである。結果のこの有意性は、個々の腫瘍体積測定についてD37に0.0001よりも低いP値を得ることにより裏づけられる。

Claims (25)

  1. アスパラギナーゼの前にメチオニナーゼが投与される少なくとも1回の連続投与のためにアスパラギナーゼ及びメチオニナーゼを含む、哺乳動物における癌を処置する際の使用のための医薬組成物又はキット。
  2. メチオニナーゼ及びアスパラギナーゼが、遊離形態、ペグ化形態又は赤血球の内部に封入されている、請求項1に記載の使用のための組成物。
  3. メチオニナーゼが、遊離形態であるか、又はペグ化されており、メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間が、約1時間〜約7日の間、特に約3時間〜約6日の間、好ましくは約1日〜約5日の間である、請求項1に記載の使用のための組成物。
  4. メチオニナーゼが、赤血球に封入されており、メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間が、約1時間〜約30日の間、特に約1日〜約20日の間、好ましくは約1日〜約10日の間である、請求項1に記載の使用のための組成物。
  5. メチオニナーゼが、約100〜約100000IUの間、特に約500〜約50000IUの間、好ましくは約500〜約5000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項1から4の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  6. アスパラギナーゼが、約500〜約100000IUの間、特に約1000〜約50000IUの間、好ましくは約5000〜約30000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項1から5の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  7. メチオニナーゼを投与された哺乳動物において癌を処置する際の使用のためのアスパラギナーゼを含む医薬組成物。
  8. メチオニナーゼが、遊離形態又はペグ化形態であり、メチオニナーゼ投与とアスパラギナーゼ投与の間の遅延時間が、約1時間〜約7日の間、特に約3時間〜約6日の間、好ましくは約1日〜約5日の間である、請求項7に記載の使用のための組成物。
  9. メチオニナーゼが、赤血球の内部に封入されており、メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間が、約1時間〜約30日の間、特に約1日〜約20日の間、好ましくは約1日〜約10日の間である、請求項7に記載の使用のための組成物。
  10. メチオニナーゼが、約100〜約100000IUの間、特に約500〜約50000IUの間、好ましくは約500〜約5000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項7から9の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  11. アスパラギナーゼが、約500〜約100000IUの間、特に約1000〜約50000IUの間、好ましくは約5000〜約30000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項7から10の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  12. メチオニナーゼと同時の、別個の、又は連続した投与のために、PLP又はPLP前駆体をさらに含む、請求項1から11の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  13. 別個の又は連続した投与のために、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼと、PLPの非リン酸エステル前駆体と、を含む、請求項12に記載の使用のための組成物。
  14. 赤血球の内部に封入されたアスパラギナーゼが投与される前に、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼが少なくとも1回又は2回投与され、各メチオニナーゼ投与の後、アスパラギナーゼが投与される前にPLPの非リン酸エステル前駆体の溶液の投与がある、請求項1から11の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  15. 液性又は固形腫瘍を処置するための、請求項1から14の何れか一項に記載の使用のための組成物。
  16. 白血病又は胃癌を処置するための、請求項15に記載の使用のための組成物。
  17. 必要とする哺乳動物における癌を処置するための方法であって、前記必要とする哺乳動物に、メチオニナーゼを含む組成物を投与し、そしてその後、アスパラギナーゼを含有する組成物を投与することを含む、方法。
  18. 必要とする哺乳動物における癌を処置するための方法であって、前記必要とする哺乳動物に、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼを含む組成物を投与し、そしてその後、赤血球の内部に封入されたアスパラギナーゼを含有する組成物を投与することを含む、方法。
  19. メチオニナーゼ投与の終了とアスパラギナーゼ投与の開始の間の遅延時間が、1時間〜30日の間である、請求項18に記載の方法。
  20. メチオニナーゼが、100〜100000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項18に記載の方法。
  21. アスパラギナーゼが、500〜100000IUの間の量で1回又は複数回投与される、請求項18に記載の方法。
  22. 赤血球の内部に封入されたアスパラギナーゼが投与される前に、赤血球の内部に封入されたメチオニナーゼが少なくとも1回又は2回投与され、アスパラギナーゼが投与される前に、各メチオニナーゼ投与がPLP又はPLP前駆体の投与を伴う、請求項18に記載の方法。
  23. PLPの非リン酸エステル前駆体の溶液が、封入されたメチオニナーゼの各投与後に1回又は複数回投与される、請求項22に記載の方法。
  24. PLPの非リン酸エステル前駆体の溶液が、メチオニナーゼ処置の期間に1日1回、又は1日に2回以上投与される、請求項23に記載の方法。
  25. 前記癌が、白血病又は胃癌である、請求項18に記載の方法。
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