JP6994700B2 - Radiation therapy sensitizer - Google Patents

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本発明は、放射線照射により、がん細胞等の悪性新生物;がん前駆細胞、ウイルスに感染した細胞、細菌に感染した細胞等の病変部における細胞;を選択的に損傷又は死滅させる放射線治療に用いられる放射線治療用増感剤に関する。 The present invention is a radiotherapy that selectively damages or kills malignant neoplasms such as cancer cells; cells in lesions such as cancer precursor cells, virus-infected cells, and bacterial-infected cells; by irradiation. Regarding the sensitizer for radiotherapy used in.

従来の放射線治療では、X線、ガンマ線等の高エネルギーの放射線が腫瘍に集中的に照射されると、細胞内の水がヒドロキシラジカルと水素原子に分解され、これらが細胞内の酸素と反応して、スーパーオキシド及びヒドロペルオキシラジカルが生成される。これらの活性酸素及びフリーラジカルは細胞中のDNAに損傷を与え、更に、細胞膜の脂質から水素を引き抜き、過酸化ラジカルの連鎖によって過酸化脂質に変質させて細胞膜傷害を引き起こす。しかし、放射線を標的細胞にのみ選択的に照射できないことから、DNA損傷と細胞膜傷害は患部周囲の正常細胞でも進行していた。 In conventional radiotherapy, when high-energy radiation such as X-rays and gamma rays is intensively applied to a tumor, intracellular water is decomposed into hydroxy radicals and hydrogen atoms, which react with intracellular oxygen. Therefore, superoxide and hydroperoxy radicals are generated. These active oxygen and free radicals damage the DNA in the cell, and further extract hydrogen from the lipid of the cell membrane and transform it into the lipid peroxide by the chain of radical peroxides, causing cell membrane damage. However, since radiation cannot be selectively applied only to target cells, DNA damage and cell membrane damage have progressed even in normal cells around the affected area.

そこで、5-アミノレブリン酸(5-ALA)が腫瘍に選択的に取り込まれ、プロトポルフィリンIX(PpIX)が生成され、次いでX線照射によりPpIXから活性酸素及びフリーラジカルが発生することに着目し、5-ALAを有効成分として含有するX線治療用増感剤が検討された(例えば、特許文献1参照)。5-アミノレブリン酸類(5-ALA類)を対象に投与すると、PpIXが腫瘍等の病変部に特異的に蓄積される生理現象は他の治療方法にも応用され、PpIXが蓄積された病変部に波長400~700nmのレーザー光を照射し、PpIXから活性酸素を発生させて、選択的に病変部組織を傷害壊滅する光線力学的治療方法が検討された(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, we focused on the fact that 5-aminolevulinic acid (5-ALA) is selectively taken up by tumors to generate protoporphyrin IX (PpIX), and then active oxygen and free radicals are generated from PpIX by X-ray irradiation. An X-ray therapeutic sensitizer containing 5-ALA as an active ingredient has been investigated (see, for example, Patent Document 1). When 5-aminolevulinic acids (5-ALA) are administered to subjects, the physiological phenomenon in which PpIX is specifically accumulated in lesions such as tumors is applied to other therapeutic methods, and in lesions where PpIX is accumulated. A photodynamic treatment method in which active oxygen is generated from PpIX by irradiating a laser beam having a wavelength of 400 to 700 nm to selectively injure and destroy the lesion tissue has been investigated (see, for example, Patent Document 2).

5-ALA類の摂取は、他の生理作用をもたらすことが知られている。5-ALA類と鉄化合物の摂取が、放射線に被曝した生物の造血障害と体重低下を緩和できることが見いだされ、5-ALA類と鉄化合物を含有する放射線障害の予防及び/又は治療剤が検討された(例えば、特許文献3参照)。さらに、5-ALA類と鉄化合物の摂取が、ミトコンドリアの電子伝達系からの電子の漏れを防止して活性酸素の発生を抑制することが見いだされ、5-ALA類と鉄化合物を含有するがんの予防・改善組成物が検討された(例えば、特許文献4参照)。 Ingestion of 5-ALA is known to bring about other physiological effects. It was found that ingestion of 5-ALA and iron compounds could alleviate hematopoietic disorders and weight loss in radiation-exposed organisms, and preventive and / or therapeutic agents for radiation disorders containing 5-ALA and iron compounds were investigated. (See, for example, Patent Document 3). Furthermore, it was found that ingestion of 5-ALA and iron compounds prevents electron leakage from the electron transport chain of mitochondria and suppresses the generation of active oxygen, and contains 5-ALA and iron compounds. A preventive / ameliorating composition for mitochondria was investigated (see, for example, Patent Document 4).

ところで、5-ALAと鉄化合物の投与により、正常細胞におけるPpIXの蓄積が抑制され、PpIXががん細胞で特異的に蓄積されることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。 By the way, it is known that administration of 5-ALA and an iron compound suppresses the accumulation of PpIX in normal cells and specifically accumulates PpIX in cancer cells (see, for example, Non-Patent Document 1).

特許第5182858号公報Japanese Patent No. 5182858 特開2017-79940号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-79940 特許第5920902号公報Japanese Patent No. 5920902 特開2011-16753号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-16753

PLOS ONE, Hayashi M. et al. DOI:10.1371/journal.pone.0122351 March 30, 2015PLOS ONE, Hayashi M. et al. DOI: 10.1371 / journal.pone.0122351 March 30, 2015

X線治療では、小線量のX線が繰り返し対象に照射されることが多い。X線治療のため、特許文献1に示されるX線治療用増感剤を繰り返し対象に投与した場合、正常細胞におけるPpIXの蓄積による副作用が懸念された。そこで、繰り返し対象に投与しても正常細胞におけるPpIXの蓄積を抑制できる放射線治療用増感剤が求められていたが、そのような放射線治療用増感剤は提供されていなかった。すなわち本発明の課題は、繰り返し対象に投与しても正常細胞におけるPpIXの蓄積を抑制できる放射線治療用増感剤の提供である。 In X-ray therapy, a small dose of X-rays is often repeatedly applied to the subject. When the X-ray therapeutic sensitizer shown in Patent Document 1 was repeatedly administered to a subject for X-ray treatment, there was concern about side effects due to the accumulation of PpIX in normal cells. Therefore, there has been a demand for a radiotherapy sensitizer capable of suppressing the accumulation of PpIX in normal cells even when repeatedly administered to a subject, but such a radiotherapy sensitizer has not been provided. That is, an object of the present invention is to provide a radiotherapy sensitizer capable of suppressing the accumulation of PpIX in normal cells even when repeatedly administered to a subject.

非特許文献1に示される知見によれば、5-ALAと鉄化合物の投与時のがん細胞におけるPpIXの蓄積量は、5-ALAのみ投与時のがん細胞におけるPpIXの蓄積量より少なくなるから、5-ALAと鉄化合物の投与時のX線増感作用は、5-ALAのみ摂取時のX線増感作用より低くなること、及び、5-ALAと鉄化合物の投与によりPpIXと鉄ががん細胞で特異的に蓄積される一方、正常細胞におけるPpIXの蓄積が抑制されることが予想される。本発明者らは、5-ALAと鉄化合物の投与により、正常細胞におけるPpIXの蓄積が抑制され、かつ蓄積されたPpIXと鉄に放射線が照射されると活性酸素及びフリーラジカルを発生させることを見いだし、本発明を完成させるに至った。 According to the findings shown in Non-Patent Document 1, the amount of PpIX accumulated in cancer cells when 5-ALA and an iron compound are administered is smaller than the amount of PpIX accumulated in cancer cells when only 5-ALA is administered. Therefore, the X-ray sensitizing effect when 5-ALA and the iron compound are administered is lower than the X-ray sensitizing effect when only 5-ALA is ingested, and PpIX and iron are administered by the administration of 5-ALA and the iron compound. Is expected to be specifically accumulated in cancer cells, while the accumulation of PpIX in normal cells is suppressed. The present inventors have stated that administration of 5-ALA and an iron compound suppresses the accumulation of PpIX in normal cells, and that when the accumulated PpIX and iron are irradiated with radiation, active oxygen and free radicals are generated. I found it and came to complete the present invention.

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
[1]以下の式(I)で示される化合物又はその塩と鉄化合物を含有し、
放射線照射前に治療対象に投与され、対象の放射線治療に使用される放射線治療用増感剤。

Figure 0006994700000001
(式中、Rは、水素原子又はアシル基を表し、Rは、水素原子、直鎖若しくは分岐状アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す)
[2]R及びRが、水素原子であることを特徴とする上記[1]に記載の放射線治療用増感剤。
[3]鉄化合物が、塩化第二鉄、三二酸化鉄、硫酸鉄、ピロリン酸第一鉄、クエン酸第一鉄、クエン酸鉄ナトリウム、クエン酸第一鉄ナトリウム、クエン酸鉄アンモニウム、ピロリン酸第二鉄、乳酸鉄、グルコン酸第一鉄、ジエチレントリアミン五酢酸鉄ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸鉄アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄アンモニウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄ナトリウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄アンモニウム、フマル酸第一鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、コハク酸第一鉄、コハク酸クエン酸鉄ナトリウム、ヘム鉄、デキストラン鉄、トリエチレンテトラアミン鉄、ラクトフェリン鉄、トランスフェリン鉄、鉄クロロフィリンナトリウム、フェリチン鉄、含糖酸化鉄、及び硫化グリシン鉄から選ばれる1種又は2種以上の化合物であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の放射線治療用増感剤。
[4]鉄化合物が、クエン酸第一鉄であることを特徴とする上記[1]~[3]のいずれかに記載の放射線治療用増感剤。 That is, the present invention is as follows.
[1] A compound represented by the following formula (I) or a salt thereof and an iron compound are contained.
A radiotherapy sensitizer that is administered to a subject to be treated before irradiation and is used for the subject's radiation therapy.
Figure 0006994700000001
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an acyl group, and R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group).
[2] The sensitizer for radiotherapy according to the above [1], wherein R 1 and R 2 are hydrogen atoms.
[3] The iron compounds are ferric chloride, iron sesquioxide, iron sulfate, ferrous pyrophosphate, ferrous citrate, sodium iron citrate, sodium ferrous citrate, ammonium iron citrate, and pyrophosphate. Iron ferric, iron lactate, ferrous gluconate, sodium diethylenetriamine pentaacetate, ammonium diethylenetriamine pentaacetate, sodium ethylenediamine tetraacetate, ammonium ethylenediamine tetraacetate, sodium dicarboxymethylglutamate, ammonium iron dicarboxymethylglutamate , Ferrous fumarate, iron acetate, iron oxalate, ferrous succinate, sodium iron citrate succinate, hem iron, dextran iron, triethylenetetraamine iron, lactoferrin iron, transferase iron, iron chlorophyllin sodium, ferritin The sensitizer for radiotherapy according to the above [1] or [2], which is one or more compounds selected from iron, sugar-containing iron oxide, and iron sulfide.
[4] The sensitizer for radiotherapy according to any one of the above [1] to [3], wherein the iron compound is ferrous citrate.

また、本発明の別の態様は、以下のとおりである。
[5]上記[1]~[4]のいずれかに記載の放射線治療用増感剤を対象に投与した後、放射線治療を必要とする対象に放射線を照射することを特徴とする放射線治療方法。
[6]a)上記式(I)で示される化合物又はその塩;
b)鉄化合物;
を同時又は前後して対象に投与した後、放射線治療を必要とする対象に放射線を照射することを特徴とする放射線治療方法。
[7]放射線治療を必要とする対象に放射線照射前に投与される、
a)上記式(I)で示される化合物又はその塩;
b)鉄化合物;
を含む、放射線治療に使用されるための放射線治療用キット。
[8]放射線治療を必要とする対象に放射線照射前に投与される、放射線治療用増感剤として用いるための、上記式(I)で示される化合物又はその塩と鉄化合物。
[9]放射線治療を必要とする対象に放射線照射前に投与される放射線治療用増感剤を調製するための、上記式(I)で示される化合物又はその塩と鉄化合物との使用。
Further, another aspect of the present invention is as follows.
[5] A radiotherapy method comprising administering a radiotherapy sensitizer according to any one of the above [1] to [4] to a subject and then irradiating the subject in need of radiotherapy with radiation. ..
[6] a) The compound represented by the above formula (I) or a salt thereof;
b) Iron compounds;
A radiation therapy method comprising irradiating a subject in need of radiation therapy with radiation after administering to the subject at the same time or before or after.
[7] Administered to subjects in need of radiation therapy prior to irradiation,
a) The compound represented by the above formula (I) or a salt thereof;
b) Iron compounds;
A radiation therapy kit for use in radiation therapy, including.
[8] A compound represented by the above formula (I) or a salt thereof and an iron compound for use as a sensitizer for radiotherapy, which is administered to a subject in need of radiotherapy before irradiation.
[9] Use of the compound represented by the above formula (I) or a salt thereof and an iron compound for preparing a radiotherapy sensitizer to be administered to a subject in need of radiotherapy before irradiation.

本発明の放射線治療用増感剤は、5-ALAのみを有効成分として含有するX線治療用増感剤と同等以上の放射線増感作用を示す。さらに、本発明の放射線治療用増感剤を繰り返し対象に投与しても、正常細胞におけるPpIXの蓄積を抑制できる。 The sensitizer for radiotherapy of the present invention exhibits a radiosensitizing effect equal to or higher than that of the sensitizer for X-ray therapy containing only 5-ALA as an active ingredient. Furthermore, even if the sensitizer for radiotherapy of the present invention is repeatedly administered to a subject, the accumulation of PpIX in normal cells can be suppressed.

混合モル比の異なる5-ALAと鉄剤とを併用した場合の、マウスメラノーマ細胞に蓄積されるPpIX濃度を示す図である。It is a figure which shows the PpIX concentration which accumulates in a mouse melanoma cell when 5-ALA which has a different mixed molar ratio is used in combination with an iron agent. 混合モル比の異なる5-ALAと鉄剤とを併用した場合の、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積されるPpIX濃度を示す図である。It is a figure which shows the PpIX concentration accumulated in the human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell when 5-ALA having a different mixed molar ratio is used in combination with an iron preparation. 5-ALA単独、及び5-ALAと鉄とを併用した場合の、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積される鉄イオン濃度を示す図である。It is a figure which shows the iron ion concentration accumulated in the human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell when 5-ALA alone and 5-ALA and iron are used in combination. in vivoにおける5-ALA単独、及び5-ALAと鉄との併用投与した場合の正常組織(脳;図4A)とがん組織(メラノーマ;図4B)の各細胞に蓄積される鉄イオン濃度を示す図である。The iron ion concentration accumulated in each cell of normal tissue (brain; FIG. 4A) and cancer tissue (melanoma; FIG. 4B) when 5-ALA alone or 5-ALA in combination with iron is administered in vivo. It is a figure which shows. in vivoにおける5-ALA単独、及び5-ALAと鉄との併用投与した場合のマウスの全身に蓄積されるPpIXの蛍光強度の比較結果(図5-A)、動態観察の結果(図5-B)を示す。Comparison results of fluorescence intensity of PpIX accumulated in the whole body of mice when 5-ALA alone or in combination with 5-ALA and iron in vivo (Fig. 5-A), results of dynamic observation (Fig. 5-A) B) is shown. 各種鉄化合物に照射するX線の強度と活性酸素種産生量との関係を示す図である。クエン酸第一鉄の結果を図6Aに、硫酸鉄(II) の結果を図6Bに、酢酸鉄(II)の結果を図6Cにそれぞれ示す。It is a figure which shows the relationship between the intensity of X-rays irradiating various iron compounds, and the amount of active oxygen species produced. The results of ferrous citrate are shown in FIG. 6A, the results of iron (II) sulfate are shown in FIG. 6B, and the results of iron (II) acetate are shown in FIG. 6C. 5-ALA単独、及び5-ALAと鉄との併用投与した場合のin vivoにおける抗腫瘍効果の検証結果を示す図である。It is a figure which shows the verification result of the antitumor effect in vivo when 5-ALA alone and 5-ALA and iron are administered in combination.

本発明の放射線治療用増感剤は、上記式(I)で示される化合物を含有する。上記式(I)のR及びRが共に水素原子である5-ALAは、δ-アミノレブリン酸とも呼ばれるアミノ酸の1種である。本発明の放射線治療用増感剤が含有する5-ALA類は、上記式(I)のRが水素原子又はアシル基であり、上記式(I)のRが水素原子、直鎖若しくは分岐状アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 The radiotherapy sensitizer of the present invention contains the compound represented by the above formula (I). 5-ALA, in which both R 1 and R 2 of the above formula (I) are hydrogen atoms, is one of the amino acids also called δ-aminolevulinic acid. In the 5-ALAs contained in the sensitizer for radiotherapy of the present invention, R 1 of the above formula (I) is a hydrogen atom or an acyl group, and R 2 of the above formula (I) is a hydrogen atom, a linear or linear group. It is a branched alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.

上記式(I)におけるアシル基の具体例は、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、ピバロイル、ヘキサノイル、オクタノイル、ベンジルカルボニル基等の直鎖又は分岐状の炭素数1~8のアルカノイル基;ベンゾイル、1-ナフトイル、2-ナフトイル基等の炭素数7~14のアロイル基等である。 Specific examples of the acyl group in the above formula (I) include linear or branched carbon atoms 1 to 8 such as formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl, isovaleryl, pivaloyl, hexanoyl, octanoyl and benzylcarbonyl groups. Alkanoyl group; an aloyl group having 7 to 14 carbon atoms such as a benzoyl, 1-naphthoyl, 2-naphthoyl group and the like.

上記式(I)におけるアルキル基の具体例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル基等の直鎖又は分岐状の炭素数1~8のアルキル基等である。 Specific examples of the alkyl group in the above formula (I) include linear or linear groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, heptyl and octyl groups. It is a branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

上記式(I)におけるシクロアルキル基の具体例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロドデシル、1-シクロヘキセニル基等の飽和又は一部不飽和結合が存在してもよい炭素数3~8のシクロアルキル基等である。 Specific examples of the cycloalkyl group in the above formula (I) include saturated or partially unsaturated bonds such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecyl, and 1-cyclohexenyl group. It is also a good cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.

上記式(I)におけるアリール基の具体例は、フェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル基等の炭素数6~14のアリール基等である。 Specific examples of the aryl group in the above formula (I) are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms such as phenyl, naphthyl, anthryl, and phenanthryl groups.

上記式(I)におけるアラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様に例示され、上記アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様に例示される。上記アラルキル基の具体例は、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、フェニルブチル、ベンズヒドリル、トリチル、ナフチルメチル、ナフチルエチル基等の炭素数7~15のアラルキル基等である。 The aryl moiety of the aralkyl group in the above formula (I) is exemplified in the same manner as the above aryl group, and the alkyl moiety of the above aralkyl group is exemplified in the same manner as the above alkyl group. Specific examples of the above-mentioned aralkyl group are aralkyl groups having 7 to 15 carbon atoms such as benzyl, phenethyl, phenylpropyl, phenylbutyl, benzhydryl, trityl, naphthylmethyl and naphthylethyl groups.

上記5-ALA類は、生体内で、上記式(I)で示される5-ALA又はその誘導体の状態で本発明の効果を奏せればよく、投与する形態に応じて、溶解性を高めるための各種の5-ALA塩、または生体内の酵素で分解される5-ALAのエステル誘導体等のプロドラッグ(前駆体)として投与される。5-ALA及びその誘導体の塩の具体例は、薬理学的に許容される酸付加塩、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン付加塩等である。上記酸付加塩の具体例は、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、リン酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の無機酸塩;ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、トルエンスルホン酸塩、コハク酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、グリコール酸塩、メタンスルホン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の有機酸付加塩である。上記金属塩の具体例は、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;アルミニウム塩;亜鉛塩等である。上記アンモニウム塩の具体例は、アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩等である。有機アミン塩の具体例は、トリエチルアミン塩、ピペリジン塩、モルホリン塩、トルイジン塩等である。なお、これらの塩は使用時において溶液として用いられてよい。 The above-mentioned 5-ALAs may exert the effect of the present invention in the state of 5-ALA represented by the above formula (I) or a derivative thereof in vivo, and in order to increase the solubility depending on the form to be administered. It is administered as a prodrug (precursor) such as various 5-ALA salts of 5 or 5-ALA ester derivatives that are degraded by enzymes in vivo. Specific examples of salts of 5-ALA and its derivatives are pharmacologically acceptable acid addition salts, metal salts, ammonium salts, organic amine addition salts and the like. Specific examples of the acid addition salt are inorganic acid salts such as hydrochloride, hydrobromide, hydroiodide, phosphate, nitrate and sulfate; formate, acetate, propionate and toluenesulfone. Acid, succinate, oxalate, lactate, tartrate, glycolate, methanesulfonate, butyrate, valerate, citrate, fumarate, maleate, malate, etc. It is an organic acid addition salt. Specific examples of the metal salt are alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium salt; aluminum salt; zinc salt and the like. Specific examples of the above-mentioned ammonium salt are alkylammonium salts such as ammonium salt and tetramethylammonium salt. Specific examples of the organic amine salt are triethylamine salt, piperidine salt, morpholine salt, toluidine salt and the like. In addition, these salts may be used as a solution at the time of use.

上記5-ALA類のうち、特に好ましい化合物は、5-ALA;5-ALAメチルエステル、5-ALAエチルエステル、5-ALAプロピルエステル、5-ALAブチルエステル、5-ALAペンチルエステル等の5-ALAエステル誘導体;並びに、これらの塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩である。5-ALA、5-ALA塩酸塩及び5-ALAリン酸塩は最も好ましい。 Among the above 5-ALA compounds, particularly preferable compounds are 5-ALA; 5-ALA methyl ester, 5-ALA ethyl ester, 5-ALA propyl ester, 5-ALA butyl ester, 5-ALA pentyl ester and the like. ALA ester derivatives; as well as these hydrochlorides, phosphates, sulfates. 5-ALA, 5-ALA hydrochloride and 5-ALA phosphate are most preferred.

上記5-ALA類は、化学合成、微生物による生産、酵素による生産のいずれの公知の方法によって製造されていてよい。上記5-ALA類は、水和物又は溶媒和物を形成していてもよい。上記5-ALA類のいずれかを単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。 The above-mentioned 5-ALAs may be produced by any known method of chemical synthesis, production by microorganisms, and production by enzymes. The above-mentioned 5-ALAs may form a hydrate or a solvate. Any one of the above 5-ALAs can be used alone or in combination of two or more as appropriate.

本発明の放射線治療用増感剤は鉄化合物を含有する。上記鉄化合物は、有機塩でも無機塩でもよい。上記無機塩の具体例は、塩化第二鉄、三二酸化鉄、硫酸鉄、ピロリン酸第一鉄等である。上記有機塩の具体例は、ヒドロキシカルボン酸塩等のカルボン酸塩、クエン酸第一鉄、クエン酸鉄ナトリウム、クエン酸第一鉄ナトリウム、クエン酸鉄アンモニウム、ピロリン酸第二鉄、乳酸鉄、グルコン酸第一鉄、ジエチレントリアミン五酢酸鉄ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸鉄アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄アンモニウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄ナトリウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄アンモニウム、フマル酸第一鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、コハク酸第一鉄、コハク酸クエン酸鉄ナトリウム、ヘム鉄、デキストラン鉄、トリエチレンテトラアミン鉄、ラクトフェリン鉄、トランスフェリン鉄、鉄クロロフィリンナトリウム、フェリチン鉄、含糖酸化鉄、硫化グリシン鉄等である。上記鉄化合物の1種又は2種以上を用いることができる。 The radiotherapy sensitizer of the present invention contains an iron compound. The iron compound may be an organic salt or an inorganic salt. Specific examples of the above-mentioned inorganic salt are ferric chloride, iron sesquioxide, iron sulfate, ferrous pyrophosphate and the like. Specific examples of the organic salt include carboxylates such as hydroxycarboxylate, ferrous citrate, sodium iron citrate, sodium ferric citrate, ammonium ferric citrate, ferric pyrophosphate, iron lactate, and the like. Ferric gluconate, diethylenetriamine ferric acetate sodium, diethylenetriamine pentairon ammonium acetate, ethylenediamine sodium ferrictetraacetate, ethylenediamine iron ammonium tetraacetate, sodium dicarboxymethylglutamate, ammonium iron dicarboxymethylglutamate, ferrous fumarate, Iron acetate, iron oxalate, ferric succinate, sodium ferric citrate, hem iron, dextran iron, triethylenetetraamine iron, lactoferrin iron, transferrin iron, iron chlorophyllin sodium, ferritin iron, sugar-containing iron oxide, Glycin sulfide iron and the like. One or more of the above iron compounds can be used.

上記鉄化合物の投与量は、上記5-ALA類の投与量に対してモル比で0.00001倍~100倍であればよく、好ましくは0.00003倍~10倍であり、より好ましくは0.00005倍~2倍である。 The dose of the iron compound may be 0.00001 to 100 times, preferably 0.00003 to 10 times, more preferably 0, in terms of molar ratio with respect to the dose of 5-ALA. It is 0.0005 times to 2 times.

本発明の放射線治療用増感剤に含有される5-ALA類と鉄化合物は、5-ALA類と鉄化合物を含む組成物としても、あるいは、それぞれ単独でも対象に投与できる。5-ALA類と鉄化合物をそれぞれ単独で投与する場合、これらを同時に対象に投与してもよく、対象へのこれらの投与時期をずらしてもよく、こられのいずれかを徐放性製剤として対象に投与してもよい。病変部における細胞に蓄積されるPpIX濃度のピークと鉄濃度のピークが重複すると、放射線治療の治療効果が高くなる。例えば、5-ALAの対象への投与によりがん細胞におけるPpIX濃度のピーク時期が5-ALA投与から6時間後、鉄化合物の対象への投与により血中の鉄濃度のピーク時期が鉄化合物投与から4時間後である場合、鉄化合物の対象への投与時期を5-ALAの対象への投与時期より2時間程度遅らせると、放射線増感作用をより高くできる、若しくは、これらの化合物の投与量を減らせる。 The 5-ALA and the iron compound contained in the radiotherapy sensitizer of the present invention can be administered to the subject as a composition containing the 5-ALA and the iron compound, or individually. When 5-ALA and iron compounds are administered independently, they may be administered to the subject at the same time, or these may be administered to the subject at different times, and any of these may be used as a sustained release preparation. It may be administered to the subject. When the peak of PpIX concentration and the peak of iron concentration accumulated in the cells in the lesion overlap, the therapeutic effect of radiation therapy is enhanced. For example, administration of 5-ALA to a subject causes the peak time of PpIX concentration in cancer cells to be 6 hours after administration of 5-ALA, and administration of iron compound to a subject causes the peak time of iron concentration in blood to be iron compound administration. If the time of administration of the iron compound to the subject is delayed by about 2 hours from the time of administration of the iron compound to the subject, the radiation sensitizing effect can be further enhanced, or the dose of these compounds can be increased. Can be reduced.

本発明の放射線治療用増感剤の投与経路は、舌下投与を含む経口投与;カテーテルによる腎臓直接投与;吸入投与;点滴を含む静脈内投与;発布剤等による経皮投与;座薬、経鼻胃管、経鼻腸管、胃ろうチューブ又は腸ろうチューブを用いる強制的経腸栄養法による非経口投与等である。 The administration route of the sensitizer for radiotherapy of the present invention is oral administration including sublingual administration; direct kidney administration by catheter; inhalation administration; intravenous administration including infusion; transdermal administration by propagating agent or the like; suppository, nasal administration. Parenteral administration by forced enteral nutrition using a gastrointestinal tract, nasal intestinal tract, gastric fistula tube, or intestinal fistula tube.

本発明の放射線治療用増感剤の剤型を上記経路投与に応じて適宜決定できる。上記剤形の具体例は、注射剤、点滴剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、細粒剤、散在、液剤、シロップ等に溶解した水剤、発布剤、座薬剤等である。 The dosage form of the sensitizer for radiotherapy of the present invention can be appropriately determined according to the above-mentioned route administration. Specific examples of the above dosage forms are injections, drip infusions, tablets, pills, capsules, fine granules, scattered, liquids, liquids dissolved in syrups, spreading agents, suppositories and the like.

本発明の放射線治療用増感剤を調製するため、必要に応じて、薬理学的に許容し得る担体、賦形剤、希釈剤、添加剤、崩壊剤、結合剤、被覆剤、潤滑剤、滑走剤、滑沢剤、風味剤、甘味剤、可溶化剤、溶剤、ゲル化剤、栄養剤等を添加できる。これらの具体例は、水、生理食塩水、動物性脂肪及び油、植物油、乳糖、デンプン、ゼラチン、結晶性セルロース、ガム、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアルキレングリコール、ポリビニルアルコール、グリセリン等である。なお、本発明の放射線治療用増感剤を水溶液として調製する場合、5-ALA類の分解を防ぐため、水溶液がアルカリ性とならないように留意することが望ましく、水溶液がアルカリ性となる場合、酸素の除去によって5-ALA類の分解を防止できる。 In order to prepare the sensitizer for radiotherapy of the present invention, if necessary, pharmacologically acceptable carriers, excipients, diluents, additives, disintegrants, binders, coating agents, lubricants, etc. Lubricants, lubricants, flavors, sweeteners, solubilizers, solvents, gelling agents, nutrients and the like can be added. Specific examples of these include water, physiological saline, animal fats and oils, vegetable oils, lactose, starch, gelatin, crystalline cellulose, gum, talc, magnesium stearate, hydroxypropyl cellulose, polyalkylene glycol, polyvinyl alcohol, and glycerin. And so on. When preparing the sensitizer for radiotherapy of the present invention as an aqueous solution, it is desirable to be careful not to make the aqueous solution alkaline in order to prevent the decomposition of 5-ALA, and when the aqueous solution becomes alkaline, oxygen is used. Removal can prevent the decomposition of 5-ALAs.

本発明の放射線治療用増感剤の対象への投与後、通常24時間以内、好ましくは18時間以内、更に好ましくは3~12時間以内に放射線治療が開始される。本発明の放射線治療用増感剤の投与量は、放射線治療の対象となる患者の慎重、体重、年齢、症状等に応じて変更できる。本発明の放射線治療用増感剤に含まれる5-ALA類の投与量は、5-ALA(すなわち、式(I)において、R及びRが水素原子である)換算で、対象1kg当たり、1mg~1,500mg、好ましくは5mg~100mg、より好ましくは10mg~30mg、更に好ましくは15mg~25mgの範囲で調節できる。 After administration of the sensitizer for radiotherapy of the present invention to a subject, radiotherapy is usually started within 24 hours, preferably within 18 hours, and more preferably within 3 to 12 hours. The dose of the sensitizer for radiotherapy of the present invention can be changed according to the caution, weight, age, symptoms and the like of the patient to be treated with radiotherapy. The dose of 5-ALA contained in the radiotherapy sensitizer of the present invention is per 1 kg of the subject in terms of 5-ALA (that is, R 1 and R 2 are hydrogen atoms in the formula (I)). It can be adjusted in the range of 1 mg to 1,500 mg, preferably 5 mg to 100 mg, more preferably 10 mg to 30 mg, still more preferably 15 mg to 25 mg.

本発明の放射線治療用増感剤の対象への投与後、対象に照射される放射線は、γ線、X線、電子線、α線、中性子線等の電離性放射線である。 After administration of the sensitizer for radiotherapy of the present invention to a subject, the radiation radiated to the subject is ionizing radiation such as γ-ray, X-ray, electron beam, α-ray, and neutron beam.

以下に実験例と実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実験例と実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to Experimental Examples and Examples, but the present invention is not limited to these Experimental Examples and Examples.

[実験例1]
二酸化炭素雰囲気(空気中の二酸化炭素濃度を5体積%に調製)下、10%のFBSを含むRPMI1640培地で培養されたマウスメラノーマB16/BL6細胞を96穴マイクロプレートに播種してコンフリュエントになるまで培養した。5-ALAと鉄剤のモル比が1:0.00005、1:0.0005、1:0.005、1:0.05、1:0.5となるように、100μg/mLの5-ALAにクエン酸第一鉄が添加された培養液を、マウスメラノーマB16/BL6細胞を培養しているプレートへ加えて3時間培養し、マイクロプレートリーダーを用いて、PpIXの励起波長である405nmの光を上記細胞に照射し、上記細胞から放射される636nmの蛍光を観測してPpIX濃度を測定した。結果を図1に示す。なお、縦軸の値(ratio)は鉄剤を加えない場合に対する比で示した(n=4)。その結果、培地中の5-ALAに対する鉄のモル比が増加するに従って、マウスメラノーマB16/BL6細胞に蓄積されるPpIX濃度が低下することが判明した。
[Experimental Example 1]
Mouse melanoma B16 / BL6 cells cultured in RPMI1640 medium containing 10% FBS under a carbon dioxide atmosphere (adjusted to 5% by volume of carbon dioxide concentration in the air) were seeded on a 96-well microplate to make a confluent. It was cultured until it became. 100 μg / mL 5-ALA so that the molar ratio of 5-ALA to iron is 1: 0.00005, 1: 0.0005, 1: 0.005, 1: 0.05, 1: 0.5. Add ferrous citrate to the culture medium added to the plate in which mouse melanoma B16 / BL6 cells are cultured and incubate for 3 hours. Using a microplate reader, light at 405 nm, which is the excitation wavelength of PpIX. Was irradiated to the cells, and the fluorescence at 636 nm emitted from the cells was observed to measure the PpIX concentration. The results are shown in FIG. The value on the vertical axis (ratio) is shown as a ratio to the case where no iron agent is added (n = 4). As a result, it was found that the concentration of PpIX accumulated in mouse melanoma B16 / BL6 cells decreased as the molar ratio of iron to 5-ALA in the medium increased.

[実験例2]
二酸化炭素雰囲気(空気中の二酸化炭素濃度を5体積%に調製)下、10%のFBSを含むRPMI1640培地で培養されたヒト肺胞基底上皮腺癌A549細胞を96穴マイクロプレートに播種してコンフリュエントになるまで培養した。5-ALAと鉄剤のモル比が1:0.00005、1:0.0005、1:0.005、1:0.05、1:0.5となるように、100μg/mLの5-ALAにクエン酸第一鉄が添加された培養液を、ヒト肺胞基底上皮腺癌A549細胞を培養しているプレートへ加えて3時間培養し、マイクロプレートリーダーを用いて、PpIXの励起波長である405nmの光を上記細胞に照射し、上記細胞から放射される636nmの蛍光を観測してPpIX濃度を測定した。結果を図2に示す。なお、値(ratio)は鉄剤を加えない場合に対する比で示した(n=4)。その結果、培地中の5-ALAに対する鉄のモル比が増加するに従って、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積されるPpIX濃度が低下することが判明した。
[Experimental Example 2]
Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma A549 cells cultured in RPMI1640 medium containing 10% FBS under a carbon dioxide atmosphere (adjusted to 5% by volume of carbon dioxide concentration in the air) were inoculated into 96-well microplates and confined. Incubated until fluent. 100 μg / mL 5-ALA so that the molar ratio of 5-ALA to iron is 1: 0.00005, 1: 0.0005, 1: 0.005, 1: 0.05, 1: 0.5. The culture medium to which ferrous citrate was added was added to a plate in which human alveolar basal epithelial adenocarcinoma A549 cells were cultured and cultured for 3 hours, and the excitation wavelength of PpIX was used using a microplate reader. The cells were irradiated with light of 405 nm, and the fluorescence of 636 nm emitted from the cells was observed to measure the PpIX concentration. The results are shown in FIG. The value (ratio) was shown as a ratio to the case where no iron agent was added (n = 4). As a result, it was found that the concentration of PpIX accumulated in human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cells decreased as the molar ratio of iron to 5-ALA in the medium increased.

[実験例3]
ヒト肺胞基底上皮腺癌A549細胞を25cmの面積でフラスコに播種して、二酸化炭素雰囲気(空気中の二酸化炭素濃度を5体積%に調製)下、10%のFBSを含むRPMI1640培地でコンフリュエントになるまで培養した。上記フラスコ中の培養液を、5-ALAが100μg/mL、クエン酸第一鉄が0.30mMとなるように調製された培養液(5-ALAと鉄のモル比=1:0.5)に交換して2時間培養を行った後、5-ALAとクエン酸第一鉄が含まれていない通常の培養液に交換した。その2時間後と翌朝に通常の培養液に交換し、細胞内及び培地内から5-ALA、クエン酸第一鉄及びPpIX完全に除去した。翌朝の培地交換から2時間後に上記5-ALAとクエン酸第一鉄を含む培養液に交換して2時間培養を行った。この細胞培養方法で2日間培養を行った。2日目の培養終了後、培養された細胞をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)でリンスした。その後、10%トリプシン-EDTAを加えて37℃で5分間静置し、培養された細胞をフラスコから剥がして採取した。採取した細胞に500μLのPBSを添加し、更に、5μLの6M-HClを添加して試料とした。その後、メタロアッセイ鉄測定キット(Metallogenics社)を用いてフェロジン法により試料となった細胞内の鉄イオン濃度を測定した。さらに、5-ALAとクエン酸第一鉄が上記濃度で含まれるように調製された培養液に代えて5-ALAが100μg/mLとなるように調製された培養液を使用して上記と同様の培養を行い、細胞内の鉄イオン濃度を測定した。ヒト肺胞基底上皮腺癌A549細胞を通常の培養液で2日間培養した場合の細胞内の鉄イオン濃度も測定した。結果を図3に示す。
なお、フェロジン法では、トランスフェリン等の輸送タンパク質に結合している鉄を、弱酸と変性剤で解離させ、鉄-フェロジン錯体を形成させ、この錯体を波長560nmの光で検出して鉄濃度を測定している。
[Experimental Example 3]
Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma A549 cells were seeded in a flask in an area of 25 cm 2 and conquered in RPMI 1640 medium containing 10% FBS under a carbon dioxide atmosphere (adjusted to 5% by volume of carbon dioxide in the air). It was cultured until it became a fluent. The culture solution in the above flask was prepared so that 5-ALA was 100 μg / mL and ferrous citrate was 0.30 mM (5-ALA to iron molar ratio = 1: 0.5). After culturing for 2 hours, the cells were replaced with a normal culture medium containing 5-ALA and ferrous citrate. Two hours later and the next morning, the cells were replaced with normal culture medium, and 5-ALA, ferrous citrate and PpIX were completely removed from the cells and the medium. Two hours after the medium was changed the next morning, the cells were replaced with a culture solution containing 5-ALA and ferrous citrate, and the cells were cultured for 2 hours. The cells were cultured for 2 days using this cell culture method. After completion of the second day of culture, the cultured cells were rinsed with phosphate buffered saline (PBS). Then, 10% trypsin-EDTA was added, and the cells were allowed to stand at 37 ° C. for 5 minutes, and the cultured cells were peeled from the flask and collected. 500 μL of PBS was added to the collected cells, and 5 μL of 6M-HCl was further added to prepare a sample. Then, the intracellular iron ion concentration of the sample was measured by the ferrosin method using a metalloassay iron measurement kit (Metallogenics). Further, the same as above, using a culture solution prepared to have 5-ALA at 100 μg / mL instead of the culture solution prepared to contain 5-ALA and ferrous citrate at the above concentrations. Was cultured, and the intracellular iron ion concentration was measured. The intracellular iron ion concentration when human alveolar basal epithelial adenocarcinoma A549 cells were cultured in a normal culture medium for 2 days was also measured. The results are shown in FIG.
In the ferrosin method, iron bound to a transport protein such as transferrin is dissociated with a weak acid and a modifier to form an iron-ferrodine complex, and this complex is detected by light having a wavelength of 560 nm to measure the iron concentration. is doing.

5-ALA及びクエン酸第一鉄を含む培地で培養されたヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積される鉄の量は、5-ALAを含みクエン酸第一鉄を含まない培地で培養されたヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積される鉄の量と、5-ALA及びクエン酸第一鉄を含まない培地で培養されたヒト肺胞基底上皮腺癌細胞に蓄積される鉄の量よりも多くなることが判明した。 The amount of iron accumulated in human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cells cultured in a medium containing 5-ALA and ferrous citrate was cultured in a medium containing 5-ALA and not containing ferrous citrate. The amount of iron accumulated in human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cells and the amount of iron accumulated in human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cells cultured in a medium free of 5-ALA and ferrous citrate. Turned out to be more than.

[実験例4]
近交系実験用マウスであるC57BL/6Jマウス(6週齢雌)の皮下に、1×10個のマウスメラノーマB16/BL6細胞を接種し、担がんマウスを作製した。作製した担がんマウスを、5-ALA及び鉄化合物を含まないPBSを7日間連続で腹腔投与するコントロール群(control)、200mg/kg/dayの5-ALAを7日間連続で腹腔投与する群(ALA)、200mg/kg/dayの5-ALAとクエン酸第一鉄(5-ALAと鉄のモル比=1:0.5)を7日間連続で腹腔投与する群(ALA+Fe)の3群に分け、それぞれの担がんマウスを7日目の腹腔投与から4時間後に安楽死させ、PBSで灌流した後、腫瘍組織(B16/BL6細胞)及び正常組織(脳)を摘出した。摘出した組織50mgに対して500μLのPBSを添加し、更に、5μLの6M-HClを添加し、ホモジナイズを行い、8000rpmで5分間遠心分離して得られた上清を試料として、フェロジン法により試料となった組織内の鉄濃度を測定した。通常組織に蓄積された鉄濃度を図4Aに、腫瘍組織に蓄積された鉄濃度を図4Bに示す。
[Experimental Example 4]
1 × 10 5 mouse melanoma B16 / BL6 cells were inoculated subcutaneously into C57BL / 6J mice (6 week old females), which are mice for inbred strains, to prepare cancer-bearing mice. A control group in which 5-ALA and PBS containing no iron compound are intraperitoneally administered to the prepared cancer-bearing mice for 7 consecutive days, and a group in which 5-ALA of 200 mg / kg / day is intraperitoneally administered for 7 consecutive days. (ALA), a group (ALA + Fe) in which 5-ALA of 200 mg / kg / day and ferrous citrate (5-ALA to iron molar ratio = 1: 0.5) are intraperitoneally administered for 7 consecutive days. The mice were divided into 3 groups, and each cancer-bearing mouse was euthanized 4 hours after intraperitoneal administration on the 7th day, perfused with PBS, and then tumor tissue (B16 / BL6 cells) and normal tissue (brain) were removed. 500 μL of PBS is added to 50 mg of the excised tissue, 5 μL of 6M-HCl is added, homogenized, and the supernatant obtained by centrifugation at 8000 rpm for 5 minutes is used as a sample by the ferrosin method. The iron concentration in the tissue was measured. The iron concentration accumulated in normal tissue is shown in FIG. 4A, and the iron concentration accumulated in tumor tissue is shown in FIG. 4B.

3群の正常組織に蓄積される鉄濃度はほぼ同一であった。一方、腫瘍組織に蓄積さえる鉄濃度については、ALA+Feの腫瘍組織に蓄積される鉄濃度、ALAの腫瘍組織に蓄積される鉄濃度、controlの腫瘍組織に蓄積される鉄濃度の順に大きくなっていた。 The iron concentrations accumulated in the normal tissues of the three groups were almost the same. On the other hand, the iron concentration accumulated in the tumor tissue increases in the order of the iron concentration accumulated in the ALA + Fe tumor tissue, the iron concentration accumulated in the ALA tumor tissue, and the iron concentration accumulated in the control tumor tissue. Was there.

[実験例5]
BALB/c nu/nuマウス(6週齢雌)に、200mg/kgの5-ALAとクエン酸第一鉄をモル比で1:0、1:0.05、1:0.1になるように腹腔投与した。腹腔投与から0、1、2、3、4、6時間後のマウスの全身におけるPpIXの蛍光を、IVIS Imaging System(住商ファーマインターナショナル株式会社、励起波長430nm、蛍光波長640nm)で動態観察した。5-ALAを投与しないマウスをコントロール群とした。腹腔投与から3~4時間後にPpIX蓄積量がピークを示した。蛍光強度の比較結果を図5-Aに、動態観察の結果を図5-Bに示す。
[Experimental Example 5]
In BALB / c nu / nu mice (6 weeks old female), 200 mg / kg of 5-ALA and ferrous citrate were added in a molar ratio of 1: 0, 1: 0.05, 1: 0.1. Was administered intraperitoneally. The fluorescence of PpIX in the whole body of the mouse 0, 1, 2, 3, 4, 6 hours after the abdominal administration was dynamically observed with the IVIS Imaging System (Suisho Pharma International Co., Ltd., excitation wavelength 430 nm, fluorescence wavelength 640 nm). Mice not receiving 5-ALA were used as the control group. The amount of PpIX accumulated peaked 3 to 4 hours after intraperitoneal administration. The comparison result of the fluorescence intensity is shown in FIG. 5-A, and the result of the dynamic observation is shown in FIG. 5-B.

5-ALAに対するクエン酸第一鉄のモル比が高くなるほど、蛍光が弱くなり、蓄積されるPpIXの量が少なくなることが判明した。 It was found that the higher the molar ratio of ferrous citrate to 5-ALA, the weaker the fluorescence and the less PpIX was accumulated.

[実験例6]
鉄剤(クエン酸第一鉄、硫酸鉄(II)、酢酸鉄(II))を濃度0μM、0.1μM、1μM、10μMになるようにPBSに溶解した溶液を、細胞を播種していないマイクロプレートに添加した。次いで、活性酸素検出試薬であるアミノフェニルフルオレセイン(APF)を濃度5μMとなるようにPBSに添加した溶液を加えた後、作製したプレートにX線を照射し、マイクロプレートリーダーを用いてAPFの蛍光(励起波長480nm、蛍光波長520nm)をマルチ検出モードマイクロプレートリーダー装置(TECAN社)で観測し、発生したヒドロキシラジカルの量を測定した。結果を図6に示す。
[Experimental Example 6]
A microplate in which cells are not seeded with a solution of iron preparations (ferrous citrate, iron (II) sulfate, iron (II) acetate) dissolved in PBS to a concentration of 0 μM, 0.1 μM, 1 μM, and 10 μM. Was added to. Next, after adding a solution in which aminophenylfluorescein (APF), which is an active oxygen detection reagent, was added to PBS to a concentration of 5 μM, the prepared plate was irradiated with X-rays, and fluorescence of APF was performed using a microplate reader. (Excitation wavelength 480 nm, fluorescence wavelength 520 nm) was observed with a multi-detection mode microplate reader device (TECAN), and the amount of generated hydroxy radicals was measured. The results are shown in FIG.

鉄化合物の種類によらず、鉄濃度と照射されたX線量が大きくなると、蛍光強度が強くなり、発生した活性酸素(主としてヒドロキシラジカル)の量が多くなることが判明した。 It was found that, regardless of the type of iron compound, as the iron concentration and the irradiated X-ray dose increased, the fluorescence intensity became stronger and the amount of generated active oxygen (mainly hydroxyl radical) increased.

[実施例1]
ルシフェラーゼ発現マウスメラノーマ細胞であるB16-luc細胞1×10個をBALB/c nu/nuマウス(6週齢雌)の脳に接種し、担がんマウスを作製した。B16-luc細胞の接種から2日後、150mg/kgのルシフェリンを担がんマウスに投与し、IVIS Imaging System(住商ファーマインターナショナル株式会社)でB16-luc細胞が発するルシフェラーゼ蛍光を定量し、ルシフェラーゼ蛍光の平均が均等になるように、X線を照射するのみの群、200mg/kgの5-ALAの投与から4時間後にX線を照射する群、200mg/kgの5-ALAとクエン酸第一鉄(5-ALAと鉄のモル比=1:0.5)の投与から4時間後にX線を照射する群に分けた。X線を、Faxitron CP-160型X線照射装置(アクロバイオ株式会社)を用いて、1Gy/分の強度で1日当たり2分間、7日間連続で照射した。B16-luc細胞の接種から2日後、4日後、6日後、9日後に150mg/kgのルシフェリンを各群の担がんマウスに投与し、上記IVIS Imaging SystemでB16-luc細胞が発するルシフェラーゼ蛍光を測定した。がん組織におけるルミネッセンスの測定結果を図7-Aに、動態観察の結果を図7-Bに示す。
[Example 1]
Four B16-luc cells (1 × 10), which are luciferase-expressing mouse melanoma cells, were inoculated into the brains of BALB / c nu / nu mice (6-week-old females) to prepare cancer-bearing mice. Two days after inoculation of B16-luc cells, 150 mg / kg of luciferin was administered to cancer-bearing mice, and the luciferase fluorescence emitted by B16-luc cells was quantified by the IVIS Imaging System (Sumisho Pharma International Co., Ltd.). A group that only irradiates X-rays so that the average is even, a group that irradiates X-rays 4 hours after administration of 200 mg / kg 5-ALA, 200 mg / kg 5-ALA and ferrous citrate. Four hours after the administration of (5-ALA to iron molar ratio = 1: 0.5), the group was divided into groups to be irradiated with X-rays. X-rays were irradiated using a Faxitron CP-160 type X-ray irradiator (Acrobio Co., Ltd.) at an intensity of 1 Gy / min for 2 minutes per day for 7 consecutive days. Two days, four days, six days, and nine days after the inoculation of B16-luc cells, 150 mg / kg of luciferin was administered to each group of cancer-bearing mice, and the above IVIS Imaging System was used to fluoresce the luciferase emitted by the B16-luc cells. It was measured. The measurement results of luminescence in cancer tissue are shown in FIG. 7-A, and the results of dynamic observation are shown in FIG. 7-B.

X線を照射するのみの群の担がんマウスの腫瘍は9日間増殖し続けた。5-ALAとクエン酸第一鉄の投与から4時間後にX線を照射した群の担がんマウスの腫瘍の分裂能はB16-luc細胞の接種から5日後から、5-ALAの投与から4時間後にX線を照射する群の担がんマウスの腫瘍の分裂能はB16-luc細胞の接種から7日後から失われていた。 Tumors in the cancer-bearing mice in the X-ray-only group continued to grow for 9 days. Tumor division ability of cancer-bearing mice in the group irradiated with X-rays 4 hours after administration of 5-ALA and ferrous citrate was 5 days after inoculation of B16-luc cells and 4 from administration of 5-ALA. Tumor division ability of the cancer-bearing mice in the group irradiated with X-rays after hours was lost 7 days after inoculation with B16-luc cells.

以上の結果をまとめると次のとおりである。
(1)5-ALAと鉄化合物の投与によりがん細胞に蓄積されるPpIXの量は、5-ALAの投与によりがん細胞に蓄積されるPpIXの量より少なくなるが、5-ALAと鉄化合物の投与によりがん細胞に蓄積される鉄の量は、5-ALAの投与によりがん細胞に蓄積される鉄の量より多くなる。
(2)放射線照射により、細胞に蓄積されたPpIXと鉄から活性酸素及びフリーラジカルが発生する。
(3)PpIXと鉄は、正常細胞よりもがん細胞等の病変部の細胞に選択的に蓄積される。
(4)5-ALAと鉄化合物を投与してから放射線を照射する放射線治療の効果は、5-ALAを投与してから放射線を照射する放射線治療の効果と同等以上である。
The above results can be summarized as follows.
(1) The amount of PpIX accumulated in cancer cells by administration of 5-ALA and an iron compound is smaller than the amount of PpIX accumulated in cancer cells by administration of 5-ALA, but 5-ALA and iron. The amount of iron accumulated in cancer cells by administration of the compound is higher than the amount of iron accumulated in cancer cells by administration of 5-ALA.
(2) Irradiation generates active oxygen and free radicals from PpIX and iron accumulated in cells.
(3) PpIX and iron are selectively accumulated in lesion cells such as cancer cells rather than normal cells.
(4) The effect of radiation therapy in which 5-ALA and the iron compound are administered and then irradiated is equal to or higher than the effect of radiation therapy in which 5-ALA is administered and then irradiated.

本発明の放射線治療用増感剤は、放射線照射により、がん細胞等の悪性新生物、がん前駆細胞、ウイルスに感染した細胞、細菌に感染した細胞等の病変部における細胞を選択的に損傷又は死滅させる放射線治療に有用である。 The sensitizer for radiotherapy of the present invention selectively selects cells in lesions such as malignant neoplasms such as cancer cells, cancer precursor cells, virus-infected cells, and bacterial-infected cells by irradiation. Useful for radiation therapy that damages or kills.

Claims (3)

以下の式(I)で示される化合物又はその塩と鉄化合物を含有し、
線照射前に治療対象に投与され、対象の線治療に使用される線治療用増感剤。
Figure 0006994700000002
(式中、Rは、水素原子を表し、Rは、水素原子を表す)
It contains a compound represented by the following formula (I) or a salt thereof and an iron compound.
A sensitizer for X -ray therapy that is administered to a subject to be treated before X -ray irradiation and is used for the subject's X -ray treatment.
Figure 0006994700000002
(In the equation, R 1 represents a hydrogen atom and R 2 represents a hydrogen atom ).
鉄化合物が、塩化第二鉄、三二酸化鉄、硫酸鉄、ピロリン酸第一鉄、クエン酸第一鉄、クエン酸鉄ナトリウム、クエン酸第一鉄ナトリウム、クエン酸鉄アンモニウム、ピロリン酸第二鉄、乳酸鉄、グルコン酸第一鉄、ジエチレントリアミン五酢酸鉄ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸鉄アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸鉄アンモニウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄ナトリウム、ジカルボキシメチルグルタミン酸鉄アンモニウム、フマル酸第一鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、コハク酸第一鉄、コハク酸クエン酸鉄ナトリウム、ヘム鉄、デキストラン鉄、トリエチレンテトラアミン鉄、ラクトフェリン鉄、トランスフェリン鉄、鉄クロロフィリンナトリウム、フェリチン鉄、含糖酸化鉄、及び硫化グリシン鉄から選ばれる1種又は2種以上の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の線治療用増感剤。 The iron compounds are ferric chloride, iron sesquioxide, iron sulfate, ferrous pyrophosphate, ferrous citrate, sodium iron citrate, sodium ferrous citrate, ammonium iron citrate, ferric pyrophosphate. , Iron Lactate, ferrous gluconate, sodium diethylenetriamine pentaacetate, ammonium diethylenetriamine pentaacetate, sodium ethylenediamine tetraacetate, ammonium iron diamine tetraacetate, sodium dicarboxymethylglutamate, ammonium iron dicarboxymethylglutamate, fumaric acid Contains ferrous iron, iron acetate, iron oxalate, ferrous succinate, sodium iron citrate succinate, hem iron, dextran iron, triethylenetetraamine iron, lactoferrin iron, transferase iron, iron chlorophyllin sodium, ferritin iron, The sensitizer for X -ray therapy according to claim 1, wherein the sensitizer is one or more compounds selected from iron glycooxide and glycine iron sulfide. 鉄化合物が、クエン酸第一鉄であることを特徴とする請求項1又は2に記載の線治療用増感剤。 The sensitizer for X -ray therapy according to claim 1 or 2 , wherein the iron compound is ferrous citrate.
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