JPH0454132A - 波動による腫瘍治療用生理作用増強剤及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、波動の照射に伴う光化学作用、化学作用及び
局所的熱作用等により一重項酸素、スーパーオキシド、
脂肪酸ラジカル等の活性酸素を発生する化合物を含有す
る腫瘍治療用生理作用増強剤及びその製法に関する。

【従来の技術】

固形癌の治療に用いられる物理的方法として、放射線（
Ｘ線、γ線）照射、温熱、レーザー照射。 超音波照射、マイクロ波照射が知られている。 しかし、このうち放射線照射は癌以外の正常組織にも有
害であるため、癌の完全治癒に充分な放射線量を照射す
ることは極めて困難である。また、温熱は他の治療法の
補助手段としての域を出ることがない。また、最近行な
われている可視光レーザー照射は通常深達性に乏しく、
組織表在性の癌以外には効果が期待出来ない。 以上の方法に対し、超音波、マイクロ波、赤外線レーザ
ーは癌組織のみに焦点を絞って照射することができ、他
の正常組織が影響を受けることが少ない点で放射線に勝
り、また深達性の点で可視光レーザー照射にも勝ってい
る。 しかしながら、従来考えられていた超音波、マイクロ波
、赤外線レーザーの癌治療への応用は、主として物理的
効果による癌組織の破壊、発熱作用による温熱的効果に
注目して行なわれていた。 すなわち、超音波、マイクロ波、赤外線レーザーは生体
に投与すると、熱化学的、光化学的反応を起こすことが
知られており、通常これらを医用に用いるときには、こ
のうち熱化学的反応のみが注目され、そのため、照射す
るエネルギーを高め、生体が受ける熱エネルギーそのも
のにより細胞を死滅させ、あるいはタンパクを変性させ
ることを目的としていた。しかしながら、この方法は高
いエネルギーを必要とするために、生体深部を対象とす
るときには、生体中の波動の通り道までもが波動の影響
を受けてしまうという問題があり、しかもこれらの効果
は癌の完全治癒には不十分であった。従って、超音波照
射、マイクロ波照射、赤外線レーザー照射の癌治療への
応用例は、他の物理的療法に比べて優れた特性を有して
いるにもかかわらず、比較的少数であった。 この問題を解消するために、ジャパニーズジャーナルオ
ブキャンサー　リサーチ８０巻第２１９−２２２頁（１
９８９）　（Ｊｐｎ、Ｊ、Ｃａｎｃｅｒ　Ｒｅｓ、８０
．　ｐ２１９−２２２１９８９）や特開平１−１４６８
２９には、比較的強度の低い波動を用い、波動の化学的
作用を増幅、増感する物質を波動照射時に共存させる方
法が提案されている。この技術は、ポルフィリン類等の
色素増感剤を波動の化学作用増感物質として用いるもの
である。 ｒ発明が解決しようとする課題】 上記従来技術は、色素を用いることにより、皮膚の光過
敏症という副作用が生じる可能性があり、そのため患者
の状況、人種等によっては充分な量の色素の投与が行え
ないこともありうるという問題があった。 本発明の目的は、副作用が生じる可能性が少ない、波動
による腫瘍治療用生理作用増強剤及びその製法を提供す
ることにある。

【課題を解決するための手段】

上記目的は、（１）脂肪酸を水に分散又は可溶化する作
用を持つ物質と、不飽和脂肪酸と、色素増感剤との集合
体よりなることを特徴とする波動による腫瘍治療用生理
作用増強剤、（２）上記１記載の波動による腫瘍治療用
生理作用増強剤において、上記波動が超音波であること
を特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用増強剤、（
３）上記１又は２記載の波動による腫瘍治療用生理作用
増強剤において、上記集合体がリポソーム、エマルジョ
ン、ミクロエマルジョン、リポプロテインのいずれかで
あることを特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用増
強剤、（４）上記１．２又は３記載の波動による腫瘍治
療用生理作用増強剤において、上記色素増感剤は、ポル
フィリン骨格を持つ化合物及びフタロシアニン類からな
る群から選ばれた、少なくとも一種の化合物であること
を特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用増強剤、（
５）上記１，２．３又は４記載の波動による腫瘍治療用
生理作用増強剤において、上記不飽和脂肪酸は必須脂肪
酸及びその誘導体からなる群から選ばれた。少なくとも
一種の化合物であることを特徴とする波動による腫瘍治
療用生理作用増強剤、（６）不飽和脂肪酸及び色素増感
剤を有機溶媒中に溶解し、リン脂質と混合し、溶媒を除
去し、水に不溶な粒子を加えた水を加えて振とうし、該
水に不溶な粒子を除去することによりリポソームを調製
することを特徴とする上記１記載の波動による腫瘍治療
用生理作用増強剤の製法、（７）上記６記載の波動によ
る腫瘍治療用生理作用増強剤の製法において、該水に不
溶な粒子がガラスビーズ、ラテックス、ステンレス球の
少なくとも一つであることを特徴とする波動によ゛る腫
瘍治療用生理作用増強剤の製法によって達成される。 本発明における脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を
持つ物質としては、リン脂質、界面活性剤、リポプロテ
ィン等がある。リン脂質を用いることにより上記の集合
体としてリポソームを調製することができる。界面活性
剤を用いることによりエマルジョン、ミクロエマルジョ
ンを調製することができる。また、リポプロティンを用
いることにより不飽和脂肪酸と、色素増感剤とを含んだ
リポプロティンを調製することができる。 本発明で使用するリン脂質はホスファチジルコリン、ス
フィンゴミエリン、ホスファチジルエタノールアミン、
ホスファチジルセリン等に代表されるもので、卵黄、大
豆その他の天然材料に由来するもの又は合成により得ら
れるものを単独で又は混合して用いる。また、リポソー
ムの膜安定化のため、膜安定化成分を用いることができ
る。この成分としては、コレステロールに代表されるス
テロール類を挙げることができる。 なお、リポソームに関しては、生体に投与するという目
的から、半径０．２２ミクロン以下の小径リポソームで
あることが望ましい。 色素増感剤としては、ポルフィリン骨格を有する化合物
、フタロシアニン類、メチレンブルーフルオレセイン、
アクリジン誘導体、ローダミン類、テトラサイクリン類
等を用いることができる。 不飽和脂肪酸としては、毒性が低く、活性酸素によりラ
ジカルを生じやすいことが必須条件であり、必須脂肪酸
がこの条件を満たすことが分かった。好ましい必須脂肪
酸としてはリノール酸、ガンマリルン酸、アルファリル
ン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸等がある。 必須脂肪酸のうち、ガンマリルン酸、エイコサペンタエ
ン酸は高濃度で使用する場合には単独で抗腫瘍効果を持
つことが知られているが、これらは高価であるため、比
較的低濃度で抗腫瘍効果が現われ、また必須脂肪酸の中
では比較的安価なリノール酸を用いることができる点で
有利であると言える。 不飽和脂肪酸は、色素よりも可視光による反応性が低く
、従ってこれを患者に投与しても光過敏症を起こしにく
く、かつ色素増感剤の共存下波動の照射により抗腫瘍効
果を持つ。また、不飽和脂肪酸の抗腫瘍効果は１色素増
感剤による活性化によりもたらされるので、不飽和脂肪
酸と色素増感剤を脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用
を持つ物質により集合体として体内に投与することが望
ましい。色素増感剤と不飽和脂肪酸を同時に体内に投与
する方法として特にリポソームに封入することが有効で
ある。本発明で使用する色素増感剤は油溶性であること
が多いため、不飽和脂肪酸と色素増感剤とが近い位置に
保持されるため好都合である。さらに色素増感剤が油溶
性である場合には、リポソーム中において水溶液中より
も色素増感剤が活性化されやすくなる。 本発明において、不飽和脂肪酸は、色素増感剤１に対し
、重量比で０．１から９０の範囲の量を用いることが好
ましい。脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を持つ物
質は、不飽和脂肪酸１に対し、重量比で１以上用いるこ
とが好ましい。脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を
持つ物質は多量に用いても差し支えないが、実際は２０
以下で用いることが多い。 本発明の腫瘍治療用生理作用増強剤は種々の方法で調製
される。しかし、前記の小径リポソームとするときは、
通常用いられている超音波ソニケータを使用すると不飽
和脂肪酸の生理活性が損なわれてしまう。このため、超
音波を用いない高効率の小径リポソーム調製方法を用い
ることがよい。 例えば、有機溶媒中に不飽和脂肪酸と色素増感剤を溶解
し、これにリン脂質とさらに必要なら膜安定化成分を加
えてよく混合し、溶媒を除去した後に、水に溶けない粒
子を加えた水溶液を加え振とうし、その抜水に溶けない
粒子を除去することにより短時間で小径リポソームを高
収率に調製できる。この際使用する水に溶けない粒子は
、毒性が低くかつ粒子間の衝突により容易に破壊されな
いことが満たされていればよく、例としては、ガラスビ
ーズ、ラテックス、ステンレス球等が挙げられる。 本発明の波動による腫瘍治療用増強剤は、上記有効成分
を脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を持つ物質によ
り集合体とした後、必要に応じて保存用の多糖類等を加
え、液剤として用いる。 本発明における生理作用増強剤は、これを経口または非
経口的に投与し、その後に腫瘍組織に波動を照射するこ
とによって、照射部位にある本則の有効成分がスーパー
オキシドラジカル、−重項酸素、脂肪酸ラジカル等の活
性酸素を発生し腫瘍細胞を破壊する作用を示す。 なお、本発明における腫瘍治療用生理作用増強剤は超音
波照射、マイクロ波照射、赤外線照射によって有効な抗
腫瘍効果を示す。 本則の投与量は、癌組織において超音波の作用を増強し
、腫瘍細胞を殺すに十分な量であればよく、ヒトを含む
哺乳動物では、腫瘍の大きさ、位置によって異なるが、
非経口投与の場合は、静脈内投与では１〜５０ｍｇ／ｋ
ｇであり、経口投与の場合は、２〜１００　ｍ　ｇ　／
　ｋ　ｇである。また、本発明の薬剤の有効成分の毒性
はＬＤ５゜値で示すと、マウス腹腔内投与で２００　ｍ
　ｇ　／　ｋ　ｇ以上であって、毒性は、実用上極めて
低いものである。

【作用】

波動、例えば、超音波を水に照射すると、過酸化水素の
発生等の化学的効果が現われることばすでによく知られ
ている。また、ミクロ的な高温領域が生成するものと考
えられている。これらの化学的１局所的熱効果によりヘ
マトポルフィリン等の色素増感剤が励起され、−重項酸
素、スーパーオキシド等の活性酸素を生成することによ
り抗腫瘍効果が生じる。この際生成する活性酸素は直接
細胞を攻撃するが、この活性酸素の近傍に不飽和脂肪酸
が存在すると脂肪酸が活性化され、脂肪酸ラジカルを生
成する。このラジカルは抗腫瘍効果を持つ。そのため、
体外から色素と不飽和脂肪酸を同時に授与して超音波を
照射することにより、色素単独よりも高い抗腫瘍効果が
実現できる。

【実施例】

まず、脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を持つ物質
に不飽和脂肪酸と色素増感剤とを取り込んだ集合体の調
製法について示す。 実施例１ ヘマトポルフィリンとリノール酸エチルを含む大豆フォ
スファチジルコリンとコレステロールからなるリポソー
ムの調製。 以下の手順は全て滅菌下で行った。 ヘマトポルフィリン２塩酸塩０．０１ｇとリノール酸エ
チルＯ，１ｇをクロロホルム２５ｍ１に溶解し、これに
大豆フォスファチジルコリン１ｇとコレステロールＯ，
Ｉｇを加え、よく撹拌する。 減圧下で溶媒を除去し、これに直径約０．１ｍｒｎのガ
ラスビーズを５ｇ加えた燐酸バッファを１００ｍ１加え
、振とうによりリポソームを形成した。遠心分離を２０
００ｇＸ１０分行い凝集したリポソーム及びガラスビー
ズを除去した。その後、０．２２μｍのミリポアフィル
タ−を用いて小径リポソームを得た。長期間保存する場
合にはリポソーム溶液に１ｇ／ｌの濃度になるようにト
レハロースを加え、凍結保存し、使用直前に解凍した。 上記ガラスビーズに変えて、ラテックス又はステンレス
球を用いて調製したがこの場合も小径リポソームを得る
ことができた。 なお、本発明においては生理活性物質として不飽和脂肪
酸を含んでいるので通常の超音波を用いたリポソーム調
製方法は好ましくない。また、超音波を用いず振とうの
みでリポソームを調製することも可能であるが１本調製
法に比べて小径リポソームの生成効率は低い。 次に本発明の生理作用増強剤の有効成分の殺細胞効果を
示す試験例を挙げる。 試験例１ ヘマトポルフィリンとリノール酸エチルを含む大豆フオ
スファチジルコリンとコレステロールからなるリポソー
ムによる殺細胞効果試験活性酸素発生化合物としてヘマ
トポルフィリン２塩酸塩とリノール酸エチルを含む大豆
フオスファチジルコリンとコレステロールからなるリポ
ソームを用い、腫瘍細胞としてザルコーマ１８０を用い
た。ザルコーマ１８０細胞はＩＣＲマウス（雄）の腹水
に注入し、７〜１０日後動物の腹腔から採取し、酸素飽
和リン酸バッファー（ＤｕｌｂｅｃｃＯのＰＢＳ）に４
　Ｘ　１０’細胞／ｍｌになるよう懸濁し保存した。 超音波照射は３２個の圧電素子を凹面状に配列し、それ
ぞれの圧電素子からでる超音波を一点に収束させること
により行った。使用した周波数は７５０ｋＨｚ、焦点付
近における強度は５Ｗ／ｃｍ２とした。なお、超音波処
理中恒温に保つため水浴中で処理した。 腫瘍細胞の懸濁液にヘマトポルフィリン：リノール酸エ
チル二大豆フォスファチジルコリンが１＝１０　：　１
００　（ｗｔ％）の割合で混合して調製したリポソーム
を全体の濃度が０１１０．２５．５０μｇ　／　ｍ　１
になるように添加し、超音波処理を１分間行った。超音
波処理後、トリパンブルーを用いて色素排除試験を行い
細胞生存率を求めた。 その結果を第１表に示した。なお、腫瘍細胞のＰＢＳ懸
濁液に５０ｕｇ／ｍｌになるように添加し、超音波照射
をしなかった場合の生存率は１．０であった。 （以下余白） 第１表 試験例２ ヘマトポルフィリンとリノール酸エチルを含む大豆フォ
スファチジルコリンとコレステロールからなるリポソー
ムによる抗腫瘍効果試験ザルコーマ細胞を５週齢のマウ
スの左肩に４Ｘ１ｏｓ細胞／マウスの濃度になるように
移植し、腫瘍径を１ｃｍ以上にした（通常、移植後５日
かかる）。 このマウスを１群４匹とし、４群に分は以下の処理を行
った。 （１）対照群（Ａ群） 薬剤の投与並びに超音波照射を行わない。 （２）薬剤投与群（Ｂ群） ヘマトポルフィリン：リノール酸エチル：大豆フオスフ
ァチジルコリンが１＝１０＝１００（ｗｔ％）の割合で
混合して調製したリポソームを５０　ｍ　ｇ　／　ｋ　
ｇ投与（静脈内投与）するのみで超音波照射は行わない
。 （３）超音波照射群（０群） 薬物投与を行わず、超音波照射（ＩＭＨｚ　　ＩＶ／ｃ
ｍ”　　１０分間）を行う。 （４）薬剤投与、超音波照射群（Ｄ群）ヘマトポルフィ
リン：リノール酸エチル：大豆フオスファチジルコリン
が１：１０：１０１００（％）の割合で混合して調製し
たリポソームを５０　ｍ　ｇ　／　ｋ　ｇ投与（静脈内
投与）し、１２０分後、超音波照射（ＩＭＨｚ、ＩＷ／
ｃｍ２．１０分間）を行う。 以上の結果を第２表に示した。 第２表 以上の結果から明らかな通り、Ｄ群は延命時間も長く、
６０日後でも５０％が生存している。 実施例２ 色素増感剤としてヘマトポルフィリンに代えてテトラス
ルホン酸フタロシアニンアルミニウムを同量用いた他、
実施例１と同一の実験を行った９この場合も実施例１と
同様にリポソームの調製ができた。このリポソームの殺
細胞効果及び抗腫瘍効果は実施例１とほぼ同様であった
。 実施例３．４．５ 実施例１と同じ不飽和脂肪酸と色素増感剤とを同量用い
、５％ｉｔ％オレイン酸、３ｗｔ％ポリオキシエチレン
ステアリルエーテルを用いて振とうによりエマルジョン
とした（ｗｔ％は最後の状態における量、以下同じ）。 また、０．２ｗｔ％卵黄フ卵黄フォスフアコジルコリン
１ｔｇｔ％コレステロール、２％ｉｔ％オレイン酸コレ
ステリルを用いて同様にミクロエマルジョンとした。ま
た、リポプロティンを用いて上記不飽和脂肪酸と色素増
感剤とを含むリポプロティンとした。いずれも０．２２
μｍのミリポアフィルタ−を用いてろ過したものを用い
た。これらの集合体の場合も殺細胞効果及び抗腫瘍効果
は実施例１とほぼ同様であった。

【発明の効果】

本発明の波動による腫瘍治療用生理作用増強剤は、それ
自体抗腫瘍性が高くなく、かつ低毒性で、超音波等の照
射を受けて始めて化学作用、局所的熱作用等により抗腫
瘍性を発現するものであるから、全身的な障害を起こす
ことがない。しかも、この薬剤と波動照射とを併用する
ことにより、腫瘍組織にのみ薬剤が作用し、その上深部
に発生した腫瘍にも適用できる安全かつ適応の広い薬剤
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脂肪酸を水に分散又は可溶化する作用を持つ物質と
   、不飽和脂肪酸と、色素増感剤との集合体よりなること
   を特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用増強剤。 ２、請求項１記載の波動による腫瘍治療用生理作用増強
   剤において、上記波動が超音波であることを特徴とする
   波動による腫瘍治療用生理作用増強剤。 ３、請求項１又は２記載の波動による腫瘍治療用生理作
   用増強剤において、上記集合体がリポソーム、エマルジ
   ョン、ミクロエマルジョン、リポプロテインのいずれか
   であることを特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用
   増強剤。 ４、請求項１、２又は３記載の波動による腫瘍治療用生
   理作用増強剤において、上記色素増感剤は、ポルフィリ
   ン骨格を持つ化合物及びフタロシアニン類からなる群か
   ら選ばれた、少なくとも一種の化合物であることを特徴
   とする波動による腫瘍治療用生理作用増強剤。 ５、請求項１、２、３又は４記載の波動による腫瘍治療
   用生理作用増強剤において、上記不飽和脂肪酸は必須脂
   肪酸及びその誘導体からなる群から選ばれた、少なくと
   も一種の化合物であることを特徴とする波動による腫瘍
   治療用生理作用増強剤。 ６、不飽和脂肪酸及び色素増感剤を有機溶媒中に溶解し
   、リン脂質と混合し、溶媒を除去し、水に不溶な粒子を
   加えた水を加えて振とうし、該水に不溶な粒子を除去す
   ることによりリポソームを調製することを特徴とする請
   求項１記載の波動による腫瘍治療用生理作用増強剤の製
   法。 ７、請求項６記載の波動による腫瘍治療用生理作用増強
   剤の製法において、該水に不溶な粒子がガラスビーズ、
   ラテックス、ステンレス球の少なくとも一つであること
   を特徴とする波動による腫瘍治療用生理作用増強剤の製
   法。