JP4982208B2 - 光力学的治療法に使用するための光増感剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、光力学的治療法に使用するための光増感剤組成物に関する。詳しくは、経口投与によって標的病巣部に選択的に蓄積され、特定の励起波長の光で照射することによって病巣部を治療する光力学的治療法に使用するための光増感剤組成物に関する。

光力学的治療法（以下「ＰＤＴ」と略す。）は、光増感剤が投与された病巣部、特に癌を光増感剤の励起波長を有する光で照射し、この照射により発生する一重項酸素（活性酸素）による細胞破壊を利用して癌治療を行う療法である。もし投与された光増感剤が選択的に病巣部に蓄積されずに正常組織にまで分布することになれば、近隣の正常細胞の破壊や皮膚に集積した光増感剤による光過敏症などの副作用が発生する。

ＰＤＴに使用される光増感剤の多くは４個のピロール環を有するポルフィリン化合物である。ポリフィリン化合物は投与された場合本来腫瘍組織に局在されるといわれているが完全ではなく、ポリフィリン化合物自体の化学的修飾、リポソームへの組込み、特別の器具を使用して標的部位への局所投与などによって病変部位への選択的集積を高める工夫が必要である。

また、光増感色素の生体内での分解を防止し、安定性を高めるため色素をナノサイズの酸化チタンに担持させて投与することが提案されている。

特開平６−１２２６２８号公報 特表平１１−５０９８３４号公報 特開２００２−２１２４５５号公報 特開２００３−２６１７８７号公報 特開２００４−１０５６５号公報 特表２００４−５１３９４８号公報 特開２００６−３４３７５号公報 特開２００６−１６７０４６号公報 特開２００６−１５１９２７号公報

特許文献９は、ポリフィリン化合物に代ってその前駆体である５−アミノレブリン酸（「５−ＡＬＡ」と略称）をＰＤＴに使用することを提案している。

５−ＡＬＡは生体内においてグリシンとスクシニルＣｏＡから生合成され、次にヘム生合成経路において光増感性のプロトポルフィリンＩＸ（「Ｐｐ−ＩＸ」と略称される。）に変換される。体外で合成された５−ＡＬＡを投与すると体内でのＰｐ−ＩＸの生産が増加してその細胞内蓄積濃度が高まり、直接投与されたポルフィリン化合物と同様なメカニズムによってＰＤＴにおいて癌細胞を破壊する。５−ＡＬＡは高濃度の溶液またはエマルジョンの形で皮膚に局所投与される。しかしながら標的細胞へ選択的に送達できる５−ＡＬＡの量は皮膚からの深さに依存し、すべての腫瘍組織に対して効果的に適用できない。

もし局所投与ではなく、経口投与によって５−ＡＬＡを標的細胞へ送達することが可能になればそのような制限はなくなる。ところが５−ＡＬＡは中性ないし塩基性ｐＨ域では不安定な化合物であるため、経口投与された５−ＡＬＡが十二指腸および小腸から吸収される前に分解される。このため５−ＡＬＡを消化管内での分解から保護する一方で、他方使用前の貯蔵においても安定でなければならない。

それ故、５−ＡＬＡを有効成分とするＰＤＴに用いる光増感剤組成物であって、貯蔵中および投与後消化管からの吸収までの期間５−ＡＬＡの安定性が確保され、経口投与により選択的に標的腫瘍組織へ５−ＡＬＡを送達することができる組成物の提供が要望される。

上記要望は本発明の組成物によって満たされる。本発明によれば、中性チタニアゾルの希釈液中に５−ＡＬＡを溶解してＰＤＴのための光増感剤として用いる。５−ＡＬＡは中性チタニアゾル中のナノサイズのＴｉＯ_２粒子に担持（吸着）されて安定化され、これまでの経皮投与用の高濃度の５−ＡＬＡ（少なくとも数％のオーダー）よりも遥かに低い濃度において有効量の５−ＡＬＡを選択的に標的組織へ送達することができる。

好ましい具体例においては、中性チタニアゾルは一次粒子径５０ｎｍ以下の水和リン酸チタン化合物で被覆された解膠酸化チタンのゾルであり、特開２０００−２９００１５号公報に開示され、テイカ（株）からＴＫＳ−２０３の銘柄で市販されている。

好ましい具体例においては、５−ＡＬＡ水溶液と中性チタニアゾル水分散液を超音波混合し、移動相の二層境界面に出現する親和性成分を向流クロマトグラフィーによって分画して用いる。

このように調製された本発明の光増感剤組成物は、癌を移植したマウスに経口投与した後、腫瘍組織のラマン分光顕微鏡マッピング像により腫瘍組織内に分布した酸化チタンナノ粒子を確認することができる。

ＰＤＴは本発明の光増感剤組成物を経口投与し、３〜４時間後６３５ｎｍ（５−ＡＬＡの励起波長）のレーザーで標的病巣部を照射する。レーザー照射と同時に超音波照射を併用することにより、単独照射よりも相加的抗腫瘍効果が得られる。

通常チタニアゾルは、含水酸化チタンを塩酸または硝酸のような強酸で解膠して製造される。このものは解膠剤の酸を含むため強酸性であり、このものを単に中和して酸成分を除去すると分散粒子が凝集し、ゾルを形成しなくなる。ゾルへ安定剤を添加した後、アルカリ中和またはイオン交換によって中性化することができるが、好ましい中性チタニアゾルは特開２０００−２９００１５に記載されている、水和リン酸チタン化合物で被覆された解膠ＴｉＯ_２粒子の中性ゾルである。このものは無色透明であり、波長４００〜７００ｎｍにおいて高い光透過率を有するので、光増感剤のキャリヤーとして最適である。このＴｉＯ_２結晶子径６ｎｍ（名目値）を持つアナタース形のリン酸チタン化合物被覆中性チタニアゾルは、テイカ（株）からＴＫＳ−２０３の銘柄で市場において入手することができる。ベストではないが市場で入手でき、匹敵する結晶子径を有する他の中性チタニアゾルを使用することもできる。

光増感剤組成物は、生理食塩水のような経口投与に適した担体中に中性チタニアゾルと５−ＡＬＡを溶解した溶液である。副作用を避けるため溶液の５−ＡＬＡおよびそれを担持するＴｉＯ_２ナノ粒子の濃度は、正常組織と腫瘍組織との取り込みコントラストが得られる濃度であれば充分であり、中性チタニアゾルＴＫＳ−２０３の場合、例えば投与直前濃度において５−ＡＬＡは１０μＭ、ＴｉＯ_２は０．００２ｗｔ％で充分である。しかしながら５−ＡＬＡとＴｉＯ_２とをこの比で含む高濃度ストック溶液として提供し、投与直前に生理食塩水で所望最終投与濃度に希釈して用いることもできる。

５−ＡＬＡを担持したＴｉＯ_２ナノ粒子の親和性成分を向流クロマトグラフィーによって分画して用いることもできる。これは５−ＡＬＡ水溶液と中性チタニアゾル水分散液を超音波混合し、移動相のブタノール：酢酸：水混合溶媒（４：１：５）の二層境界面に出現する親和性成分を向流クロマトグラフィーにより分画することによって行うことができる。

ＰＤＴは、投与直前濃度に調節された５−ＡＬＡとＴｉＯ_２ナノ粒子を含む溶液を患者へ経口投与し、３〜４時間経過後、波長６３５ｎｍのレーザーで病巣部を照射することによって実施される。毎回のレーザー照射線量は５０〜２００Ｊが適当である。この時レーザー照射と同時に例えば１ＭＨｚの超音波照射を併用することにより単独照射よりも抗腫瘍効果が向上する。光増感剤組成物溶液の投与と、レーザー単独または超音波併用照射は充分な抗腫瘍効果が得られるまで連続して又は間歇的に繰返すことができる。ＬＤを使った波長６３５ｎｍのレーザー照射に代えてパルスレーザーで照射しても良い。

中性チタニアゾルのナノＴｉＯ_２に担持された５−ＡＬＡは、経口投与によってＰｐ−ＩＸの形で選択的に腫瘍細胞に蓄積される。この現象を利用して本発明の光増感剤組成物は癌の光力学的診断（ＰＤＤ）に応用することができる。この場合は光増感剤組成物を経口投与した後、波長４０５ｎｍのレーザーで照射し、励起したＰｐ−ＩＸから発射される蛍光スペクトルを自然蛍光波長（５００ｎｍ）で基準化し、蛍光スペクトルの強度とＰｐ−ＩＸの蓄積量を相関させる。この蓄積量から腫瘍組織のサイズ、位置等を知ることができる。

第Ｉ部 光増感剤組成物溶液
１０ｍＭ ５−ＡＬＡ水溶液１００μＬと、ＴｉＯ_２として０．２％の中性チタニアゾル（ＴＫＳ−２０３）希釈液１０μＬとを合し、適量の生理食塩水を加えて全量を１ｍＬとした。

第ＩＩ部 ＳＣＣ移植マウスＰＤＴ実験
雄性Ｃ３Ｈ／Ｈｅマウス（７週令、体重約２０ｇ）の後背部を剃毛し、ヒト扁平上皮癌（ＳＣＣ）細胞浮遊液０．１ｍＬ（細胞数１０^６−１０^７個）を皮下に注入し、ＳＣＣを移植した。

ＳＣＣ移植したマウスを１群５匹（ｎ＝５）よりなる４グループに分け、グループ１および２には第Ｉ部で調製した光増感剤組成物溶液を１０μＬ／ｇ体重の投与量で経口投与した。

グループ３には１０ｍＭ５−ＡＬＡ溶液１００μＬを生理食塩水で全量１ｍＬとした５−ＡＬＡ溶液を１０μＬ／ｇ体重の投与量で経口投与した。

グループ４（対照群）には生理食塩水を同じ投与量で経口投与した。

投与４時間後、グループ１のマウスの病巣部を波長６３５ｎｍのレーザーで照射し（線量１５０Ｊ）、同時に１ＭＨｚの超音波で照射した。

グループ２，３および４のマウスに対しては、波長６３５ｎｍのレーザーを線量１５０Ｊまで照射した。

上の操作を経過日数２１日まで繰り返し、３日毎に患部の大きさを測定し、初期値と比較して腫瘍の成長（増加）体積（ｃｍ^３）を算出した。結果を表１に示す。腫瘍の成長体積（ｃｍ^３）は各グループの平均値（ｎ＝５）である。

表１の結果から、ＰＤＴにおいてグループ３の５−ＡＬＡ単独投与に比較して５−ＡＬＡ／ＴｉＯ_２の投与（グループ１，２）が高い抗腫瘍効果を示すことが明らかであり、この抗腫瘍効果は超音波照射の併用によりレーザー単独照射よりも大きいことを示している。

また、超音波照射併用による効果は、処置したマウスの生存率にも表れている。すなわちグループ１のマウスの８０％が少なくとも４０日まで生存したのに対し、グループ２のマウスの生存日数４０日の生存率は５０％であった。

Claims (4)

1. 液体担体中に、平均一次粒子径５０ｎｍ以下の水和リン酸チタン化合物で被覆された解膠酸化チタンゾル微粒子に担持させた５−アミノレブリン酸を溶解してなる癌の光力学的治療法に使用するための経口投与用光増感剤組成物。
2. 液体担体は生理食塩水である請求項１の光増感剤組成物。
3. 液体担体中の５−アミノレブリン酸の濃度は少なくとも１ｍＭであり、酸化チタンの微粒子の濃度は少なくとも０．００２ｗｔ％である請求項１または２の光増感剤組成物。
4. 励起波長が６３５ｎｍまたは４０５ｎｍである請求項１ないし３のいずれかの光増感剤組成物。