JPH10505349A - 癌の光力学治療および白血病のインビトロ浄化のための新規ローダミン誘導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、照射により高量子収率生成並びに一量状態酸素の生成を高めるが正常細胞と癌細胞の間のローダミンの所望の異なる残存を保持するための光活性化可能なローダミン誘導体であって、誘導体は、４，５−ジブロモローダミン１２３（２−（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９ーイル）−安息香酸メチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２３（２−（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）−安息香酸エチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２３（２−（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）−安息香酸オクチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１１０（２−（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）−安息香酸ｎ−ブチルエステル塩酸）；ローダミンＢ ｎ−ブチルエステル（２−（６−エチルアミノ−３−エチルイミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）安息香酸ｎ−ブチルエチル塩酸）；およびそれらの光活性化可能な誘導体からなる群から選択さ、そして誘導体の光活性化が細胞の殺傷を誘発するが活性化されていない誘導体は実質的に細胞に毒性ではない、光活性化可能なローダミン誘導体に関する。また、本発明は、誘導体の適切な細胞内レベルを達成して適当な波長および強度の照射が適用されることを特徴とする、ヒト癌細胞を破壊することにより癌患者を光力学治療するための本発明の光活性化可能なローダミン誘導体の使用法に関する。また、本発明は、白血病、内転移性多発骨髄腫瘍またはリンパ腫に罹患した患者の光力学治療方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 癌の光力学治療および白血病のインビトロ浄化のための 新規ローダミン誘導体 発明の背景 （ａ）発明の属する技術分野 本発明は、正常細胞に影響せず且つ患者に全身性の毒性を引き起こすことなく 悪性白血病細胞を選択的に破壊するための光力学治療に関する。 （ｂ）従来の技術 癌は、制御されない細胞増殖であり、増殖能力を授かった細胞における遺伝的 変化の蓄積による。臨床上は沈黙している期間である可変潜在期間ののちに、悪 性細胞は攻撃的侵入、そして腫瘍形成、出血、感染の罹病と共に転移性段階へと 進行し、そして全身に広がる。 治療の重要な進歩にもかかわらず、癌はいまだ、西欧諸国における死因の28％ に及ぶ。癌の治療は、主に外科手術、化学療法、放射線治療およびより最近の免 疫治療に依存してきた。成果における顕著な改良は、少数の癌のための理学療法 の混合使用で生じた。しかしながら、ほとんどの常習的な種類の癌（肺癌、乳癌 、直腸癌および白血病）に関しては、完全な緩解および治癒は達成されなかった 。したがって、癌患者を治療するための新たなアプローチの開発が、特に疾患が 転移に進行している患者であって標準化学療法では治療しにくい患者には決定的 に望まれている。抵抗性に打ち勝つために、自己幹細胞移植（ＡｕＳＣＴ）が多 くの進行形態の癌の治療に採用されてきた。全身放射線照射を伴う場合も伴わな い場合も高投薬量の化学療法をＡｕＳＣＴに先立って適用できるため、標準化学 療法に比して高い応答速度が観察された。ＡｕＳＣＴを用いる場合の強調される 必要がある一つの重要な問題は、組織の緩解にかかわらず残りの腫瘍細胞を補強 する危険に関する。さまざまな技術が開発されて、骨髄からの腫瘍細胞を10⁵ま で減じることができる。これらの技術は免疫学的および薬学的浄化を含むが、完 全に満足の行くものではない。骨髄を浄化する際の一つの主な考察は、正常な造 血幹細胞区画を保存することであり、移植され次第、正常な造血が迅速に再確立 で きる。正常造血幹細胞を助けるが悪性細胞を破壊することができる光感受性分子 と関連した光力学治療がＡｕＳＣＴの用意のために骨髄を浄化する能力について 、大規模に探索された。この問題は、１種の腫瘍である慢性骨髄性白血病（ＣＭ Ｌ）において深く調査されたが、ＡｕＳＣＴがこの疾患の治癒能力を有し且つ浄 化法の効率を測定するために高感受性分子生物技術を現在利用できるからである 。他の形態の白血病、リンパ腫および転移性固形腫瘍を処置するための光力学治 療の適用は、本発明により合成された染色分子の機能的特性の観点からは明確な 可能性を示し、その説明は以下になされる。 慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）は、白血病の15％を占める。この疾患は骨髄始原 細胞の制御されない増殖および末期まで分化した骨髄性細胞の循環により特徴付 けられる、クローン多能性造血幹細胞の障害である。もしもこの疾患を未処置の まま放置したならば、決まって致命的となる。 ＣＭＬ細胞に関する遺伝的分析は染色体９および22を含むバランスのとれた転 座からなる極めて特徴的な異常性を同定したが、即ち、染色体９上のc-abl癌原 遺伝子の一部が染色体22上のbcr-1遺伝子の５’末端に対して近位にあり、それ により融合遺伝子、キメラ転写物およびチロシンキナーゼ活性を有すP210bcr/ab l蛋白質の形成が導かれる。転座を含むＣＭＬ細胞はPh-1＋細胞として知られて いるが、非クローンのおそらく正常であるが抑圧された骨髄細胞はPh-1負（Ph-1 −）細胞として知られている。 ＣＭＬ患者の治療は、Ph-1＋細胞を根絶させることおよび非クローンPh-1−造 血の再確立を目的とする。ヒドロキシウレア、ブスルファン、およびより最近の インターフェロン−アルファ（ＩＦＮ−アルファ）およびヘモハリングトニン（ ＨＴＴ）を用いた慣用的な骨髄腫抑圧治療は、延期されたかまたは完全な臨床的 および細胞遺伝学的緩解を提供してはいない（ゴールドマン（Goldman，J．M.） ら、（1994）Blood Reviews，８：21-29に評論される）。現在まで、若い患者（ 55歳以下）へのヒト白血球抗原適合性（ＨＬＡ−適合性）同胞（sibblings）供 与骨髄の同種間骨髄移植（ＡＢＭＴ）のみが、かなり危険な患者の50％以上に効 果的であることがわかった。しかしながら、正しく適合する供与者の不足のため 、あ るいは患者が処置に耐えるのには老齢であると見なされるために、少数の患者の み（20％）が同種間骨髄移植に適確である。したがって、ＣＭＬを治療するため の別の戦略が開発されなければならなかった。興奮させる結果を生じた前途有望 なラインの研究は、集中的な化学治療および全身放射線照射に先立ち、慢性段階 において回収された患者自身の骨髄細胞または末梢血幹細胞を移植することによ りPh-造血を回復させることからなる。この方法は自己幹細胞移植（ＡｕＳＣＴ ）として知られており、エクスビボの骨髄移植を含まないかまたは幾つか含むこ とにより、残余の悪性Ph＋白血病細胞を浄化する。Ph-1＋クローンの根絶を達成 するためには、幾つかのアプローチが提案されているが、それらは、以下： （１）４−パーヒドロキシシクロホスファミド（４−ＨＣ）またはより安定な 誘導体であるマフォスアミド（Mafosamide（商標名）（Asta-Z 7557））への移 植片のインビトロの暴露； （２）長期間培養における成長によるインビトロの選択； （３）CD34＋DR-非クローン幹細胞の陽性の選択；および （４）抗白血病剤の組み合わせまたはインターフェロン−アルファ並びに移植 によるインビボ治療 を含む。 しかしながら、これらの方法の臨床的な関連性は未だ確立されていない。 悪性腫瘍の治療における光力学治療の使用に関する多くの報告がある（ダニエ ル（Daniell，M．D．）、ヒル（Hill，J．S．）（1991）Aust．N．Z．J．Surg. ，61：340-348）。この方法はさまざまな起源の癌およびより最近ではウイルス および病原体の根絶のために適用されてきた（ラーブ（Raab）（1900）Infusori aZ．Biol.，39：524）。 さまざまな天然に生じるかまたは合成により製造された光活性化可能物質が、 今世紀の初頭に公表された（ジェシオネック（Jesionek，A.）、タッペイナー（ Tappeiner，V．H.）（1903）Muench Med Wochneshr，47：2042；ハウスマン（Ha usman，W.）（1911）Biochem．Z.，30：276）。40年代および60年代には、さま ざまな種類の腫瘍がインビトロおよびインビボの両方において光力学治療に供さ れ た（ケッセル（Kessel）、デビット（David）（1990）Photodynamic Therapy of neoplastic disease，Vo1．I，II，CRC出版、デビットケッセル編集、ISBN O-8 493-5816-7（V.1），ISBN O-8493-5817-5（v.2））。ドウガティ（Dougherty） らおよび他は、70年代および80年代において、光力学治療の腫瘍学への適用の可 能性を系統的に探索した（ドウガティ（Dougherty，T．J.）（1974）J．Natl．C ancer Inst.，51：1333-1336；ドウガティら（1975）、J．Natl．Cancer Inst. ，55：115-121；ドウガティら（1978）、Cancer Res.，38：2628-2635；ドウガ ティ（1984）、Urol．Suppl.，23：61；ドウガティ（1987）、Photochem．Photo biol.，45：874-889）。 光力学治療による白血病の治療 現在、広がった白血病細胞を選択的に破壊するが、正常であって抑圧された細 胞集団をそのまま残す抗腫瘍剤が不足している。光感受性染料の優先的取り込み および白血病細胞に対する光力学治療の毒性は、以前に証明された（ジャミーソ ン（Jamieson，C．H.）ら（1990）Leuk．Res.，14：209-219）。 強く望まれていることは、以下の特徴を有する新規な光感受性物質（photosen sitizer）が提供されることである： ｉ）腫瘍細胞による優先的な局在および取り込み； ii）適切な光強度を適用した際の、光感受性物質を蓄積および保持した細胞の 殺傷； iii）活性化光感受性物質の破壊作用から正常な幹細胞区画を助けること；お よび iv）自己骨髄移植に用意された回収された骨髄の骨髄浄化のための光感受性物 質の潜在的利用。 ローダミン染料 ローダミン１２３（２−（６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９− イル）安息香酸メチルエステル塩酸）は、ピリリウムクラスの親油性染料であっ て細胞ホメオスタシスを破壊することができ、且つ高濃度の暴露および／または 光力学治療に際して細胞増殖抑制性であるかまたは細胞毒性であるが、極めて微 量の量子収量を伴う（ダルジンキービッチ（Darzynkiewicz，Z.）、カーター（C arter，S.）（1988）Cancer Res.，48：1295-1299）。該物質は、生きているミ トコンドリアに特異的な蛍光染料としてインビトロにおいて使用されてきた。該 物質は、多くの腫瘍細胞種により取り込まれて優先的に保持され、膜およびミト コンドリア機能を変えることにより、それらの細胞の増殖および生存を損なう（ オセロフ（Oseroff，A．R.）（1992）Photodynamic therapy（ヘンダーソン（He nderson，B．W.）、ドウガティ（Dougherty，T．J.）編集）ニューヨーク：マー セルデッカー（Marcel Dekker）、pp．79-91）。インビボにおいて、ローダミン １２３を用いた化学治療は癌マウスの生存を延長させたが、腫瘍の治療において ローダミン１２３を利用する最初の企てにもかかわらず、ローダミン１２３の系 統的な毒性はその有用性を限定するかもしれない（バーナル（Bernal，S．D.） ら、（1983）Science，222：169；パワーズ（Powers，S．K.）ら、（1987）J.Ne urosur.，67：889）。 リチャードエデルソン（Richard L．Edelson）の名前で1986年９月16日に発行 された米国特許第4,612,007号は、ヒト被験者の血管系における機能的白血球集 団を減じる目的でヒト血液を外部で処理する方法を開示する。被験者から抜き取 られた血液は、白血球ＤＮＡと共に光付加物（photoadduct）を形成することが できる溶解された光活性化剤の存在下で紫外線放射フィールドを通過させる。こ の方法は、以下の欠点および欠陥を有する。記載された方法は、患者の血液を外 部で処理するための公知の市販の光活性化化学剤の利用に基づき、工程の間、骨 髄細胞および潜在的な残余白血病細胞を完全なまま残す。リチャードエデルソン によれば、この方法は、標的細胞集団を減じるのみであり根絶はしない。さらに 、リチャードエデルソンにより提案された該方法に用いられるＵＶ放射の波長範 囲は正常細胞を損傷する可能性がある。 国際公開番号WO 93/00005のもとに1993年１月７日に公開された国際出願は、 体液中の病原体を不活性化するが光感受性剤により引き起こされる副作用を最小 限にする方法を開示する。この方法は、本質的に、病原体の破壊に作用する条件 下で光活性剤の存在下で細胞を処理すること、および処理された細胞の付加的細 胞外蛋白質への接触を予め決定された時間阻害することからなる。この方法は、 保存または輸血前に回収された血液およびその成分から感染性因子を根絶するこ とに関し、そして本発明を妨げない。 腫瘍による障害を克服するが患者への系統的な毒性をもたない、腫瘍の治療に おけるローダミン誘導体の使用のための新たなアプローチが提供されることは、 極めて望ましい。発明の概要 自己幹細胞移植（ＡｕＳＣＴ）は可能性のある治療戦略を提供するので、正常 な造血細胞がインビトロまたはインビボのいずれかにおいて腫瘍性幹細胞から分 離できたならば、光力学治療（ＰＤＴ）との組み合わせにおいて光毒性活性の高 量子効果を有する光感受性染料を用いて、Ph-1＋白血病細胞の選択的な根絶を達 成するために可能性が調査された。メロシアニン−感作光不活性化を用いた、骨 髄のＰＤＴに基づく浄化を記載する孤立した報告とは極めて対照的に、本発明の 分子は、ローダミン１２３ではあまり染色されない正常造血幹細胞からのローダ ミン１２３およびその誘導体（個人的な観察）の知られている独占（known excl usion）に有利なように、そしてインビトロにおける広範囲な自己再生を保持す るように，デザインされた。さらに、ＰＤＴに基づく骨髄の浄化は、骨髄の積極 的および／または消極的選択に作用する他の手段の使用を排除しないから、他の 治療的養生法と共に使用できる。 本発明のひとつの目的は、以下の特徴を授けられた新たな光感受性物質の精製 である。 ｉ）腫瘍細胞による優先的な局在および取り込み； ii）適切な光強度を適用した際の、光感受性物質を蓄積および保持した細胞の 殺傷； iii）活性化光感受性物質の破壊作用から正常な幹細胞区画を助けること；お よび iv）自己骨髄移植に用意された回収された骨髄の骨髄浄化のための光感受性物 質の潜在的利用。 したがって、光力学治療を使用する本発明の方法を構築することにより、ＣＭ Ｌ骨髄から悪性クローン原性細胞を根絶した。 本発明の別の目的は、ローダミン誘導体を用いて系統的な毒性の問題に打ち勝 つ新規腫瘍治療法の提供であり、光力学治療を用いて慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ ）患者の骨髄から癌性クローンがインビトロで浄化された。 本発明により、ローダミンＢ ｎ−ブチルエステル（２−（６−エチルアミノ −３−エチル イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）安息香酸ｎ−ブチルエス テル塩酸）、４，５−ジブロモローダミン１１０ ｎ−ブチルエステル（２（４ ，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）安息 香酸ｎ−ブチルエステル塩酸）および４，５−ジブロモローダミン１１０ ｎ− ブチルエステル（２（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサ ンテン−９−イル）安息香酸ｎ−メチルエステル塩酸）および他のエステル（エ チル、オクチル）の光毒性が評価された。 本発明によれば、照射に際しての高量子収率生産および一量状態の酸素生産を 高めるが、正常細胞と癌細胞の間の所望なローダミン保持の差異を維持するため の光活性化可能なローダミン誘導体が提供され、該誘導体は４，５−ジブロモロ ーダミン１２３２−（４，５−ジブロモアミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン −９−イル）安息香酸メチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２ ３（２（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９− イル）安息香酸エチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２３（２ （４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル） 安息香酸オクチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１１０ ｎ−ブ チルエステル（２（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサン テン−９−イル）安息香酸ｎ−ブチルエステル塩酸）；ローダミンＢ ｎ−ブチ ルエステル（２−（６−エチルアミノ−３−エチル イミノ−３Ｈ−キサンテン −９−イル）安息香酸ｎ−ブチルエステル塩酸）；およびそれらの光活性化可能 誘導体からなる群から選択され、それら誘導体の光活性化は細胞の殺傷を引き起 こすが、不活性化誘導体は実質的に細胞には無毒である。 本発明によれば、腫瘍細胞系の完全な成長阻害は、上記光感受性物質を作用さ せた光力学治療の後にインビトロにおいて達成された。この作用は、光のみまた は飽和濃度の光感受性物質に暴露した際の阻害作用の欠如と対照的である。 異常な悪性細胞によるローダミン１２３クラスの染料の特異的残存および正常 造血幹細胞によるそれらの蓄積の付随的な欠如のために、これらの結果は、イン ビボおよびインビトロ光力学治療のためのそれら３つの新規な染料の可能性のあ る使用の証拠を提供する。図面の簡単な説明 図１は、本発明の方法により使用された４，５−ジブロモローダミン１２３の 光毒性のグラフであり、％生存率で表され、 図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃは、本発明の方法により使用された４，５−ジブロモ ローダミン１１０ ｎ−ブチルエステルの光毒性のグラフであり、％生存率で表 され、そして 図３Ａおよび３Ｂは、本発明の方法により使用されたローダミンＢ ｎ−ブチ ルエステルの光毒性の２つのグラフであり、％生存率で表される。発明の詳細な説明 光活性化染料は、基底定常体から光量子の吸収による一量状態（singlet）の 励起状態に励起される。有機分子の一量状態の励起状態は、非放射（振動モード ）工程および放射（蛍光）工程を用いて迅速に基底状態に戻るとおり、一般的に 寿命が短い（10^-12-10-¹⁶秒）。より安定な三量（triplet）励起状態を越える相 互系（intersystem）もゆるやかに基底状態と肩を並べる。三量励起状態は、一 般的に寿命が短く（10-6-10秒）、分散して媒体中で他の分子と反応する。 共に悪性細胞中に存在する分子酸素と三量状態に励起された光感受性物質の間 の反応性は、ほとんどの光力学治療の操作原理である。三量励起状態は２つの異 なる機構により分子酸素と反応することができる。第１の機構（タイプＩ）は、 励起された染料から分子酸素への電子の移動からなり、高い反応性のフリーラジ カルが細胞環境に存在することとなる。 第２の機構（タイプＩＩ）は、励起された染料から分子酸素へのエネルギーの 移動からなり、細胞毒性一量状態酸素の形成を導く。 したがって、効果的な光感受性物質であるためには、光感受性物質は２つの条 件を満たさなければならない。第１の条件とは、正常細胞に比して悪性細胞中で 極めて高い濃度で存在せねばならないことである。悪性細胞中の高濃度の染料は 、光生成された細胞毒性種の高濃度をもたらし、したがって、高い死亡率をもた らす。第２の条件とは、細胞内濃度の分子酸素存在下における光治療剤の照射が 高い効率をもって細胞毒性種の形成を導かねばならないことである。 ローダミン１２３は、多くの腫瘍細胞により取り込まれて優先的に保持される ことが知られており、そしてその結果、光治療剤としての用途が提案された。し かしながら、ローダミン１２３の一量状態の励起状態は、三量に効果的に励起さ れた状態を越えた相互系を経ない。このため、ローダミン１２３は弱い光毒素で ある（モリエーレ（Morliere，P）ら、（1990）Photochemistry and Photobiolo gy，52（4）：703-710）。 従来技術の制限に打ち勝つためには、三量励起状態を越える相互系を高めるよ うに、ローダミン１２３の化学構造を修飾することができる。理論的には、ロー ダミン１２３の分子構造内の水素原子を重い原子、例えばＢｒまたは他のハライ ドに置換することにより達成できた。したがって、ジブロモローダミン１２３を 製造して試験した。 この染料の両親媒性構造および親水性はサイトプラズムおよびミトコンドリア の構造を変調し且つ染料の光毒性に影響することができた。例えば、疎水性は、 ポルフィリンのインビトロの取り込みに影響する最も重要な因子であることがわ かった（チーウエイ リン（Ch1-Wei Lin）（1990）In Photodynamic therapy o f neoplastilc disease，Vol II，CRC出版、pp 79-101）。したがって、ローダ ミン１２３およびローダミンＢの別のエステルを製造して試験した。より特定す れば、ジブロモローダミンｎ−ブチルエステル（ＤＢＢＥ）およびローダミンＢ ｎ−ブチル−エステル（ＲＢＢＥ）である。 ローダミンバックボーンの水素原子の別の重い原子の置換体（ハロゲン置換体 ）、例えばローダミンＢおよびＲｈ１１０のジブロモおよびジヨード置換体を製 造 して試験した。 そのような化合物のダイマー／オリゴマー、ヘテロダイマー／オリゴマーも製 造されて試験される。 Ｓ₀／Ｓ₁開環を減らすための重い原子によるローダミンバックボーンの酸素ヘ テロ原子の置換は、理論的にはスピンの軌道のカップリングを増加させてＳ₁か らＴ₁状態へクロッシングする相互系を促進すべきであり、最初の染料よりも高 い三量状態収率を生じる。これは、一量状態の酸素の生成を比例的に増加させる べきである。したがって、ローダミンバックボーンの酸素（Ｏ）原子に代わるＳ （イオウ）、Ｓｅ（セレン）およびＴｅ（テルル）の置換を探索する。さらに、 タイプＩ（フリーラジカル）およびタイプ１１（スーパーオキシドアニオンまた は一量状態酸素）生成物の高量子収率および染料の腫瘍選択的蓄積を増加させる ための他の戦略が試験される。 本発明によれば、腫瘍特異的抗体、または毒性物質、またはリポソームまたは リポ蛋白質、またはフルオロクローム付加物と複合されたそのような上記染料の 使用法が提供される。 さらに、記載される光感受性物質は、他の光活性物質と複合されて相乗的に作 用する能力を有する。 さらに、光力学処理の使用により提供されたネガティブな選択法は、造血幹細 胞を富裕にするための他の手段の使用、例えば抗−ＣＤ３４モノクローナル抗体 を用いたポジティブな選択を排除しない。 他の臨床応用 白血病よおび転移性癌のインビトロ骨髄浄化に関連した光感受性物質の使用に 加えて、該分子は、光源、および記載される薬剤の適切な局存濃度に暴露するた め直接接近可能な腫瘍部位のためにインビボにおいても使用できる。 化学合成 スティル（Still）ら（Still，W．C．et al．（1978）J．Org．Chem.，43：29 23）の方法により、すべてのフラッシュクロマトグラフィーを行った。薄層クロ マトグラフィーは、シリカゲル６０（商標名）（HF-245，E．Merck）上において 0.20mmの厚さで行った。核磁気共鳴スペクトラはVarian VXR 300（商標名）（30 0MHz）装置を用いた得た。スペクトルのデータは、以下の順序で記録される：ケ ミカルシフト（ppm）、多重度、カップリング定数、プロトンの数、帰属。速い 原子衝撃（FAB）を用いた低解析マススペクトラは、Kratos MS-50 TA（商標名） スペクトロメーター上で得られた。紫外線スペクトラは、Varian DMS100（商標 名）スペクトラフォトメーター上で得て、データはλ/maxで表される。 １．ローダミンＢ ｎ−ブチルエステルの製造 ローダミンＢ塩酸（150mg，0.31mmol）を１−ブタノール（５ml）に溶解した 。反応混合物をＨＣｌ（ガス）で飽和して、次に100℃において15時間撹拌した 。１−ブタノールを減圧下で蒸発させた。粗油性残余物を、CH₂Cl₂（200ml）、 次いでCH₂Cl₂/CH₃OH（85：15）を用いたフラッシュクロマトグラフィーにより精 製して142ｍｇ（0.27mmol，87％収率）の深い赤色の固体を溶出した。¹ Ｈ ＮＭＲ（Varian 300 MHz，アセトン、TNS） d 9.31（dd，J＝1.4 and 7.8Hz，1H）；7.86−7.94（M，2HO）；7.54（dd，J＝1 .5 and 7.4Hz，1H）；7.14−7.23（M，4H）：7.02（d，J=2.2Hz，2H）；3.97（t ,J＝6.3Hz，2H）；3.79（q，J＝7.1Hz，8H）；1.32（t，J＝7.1Hz，12H）；1.2 −1.4（M，2H）；1.01（h，J＝7.5Hz，2H）；0.75（h，J＝7.3Hz，3H）. ＵＶ（メタノール）／_max：５４５ｎｍ ２．ジブロモローダミンｎ−ブチルエステルの製造 ２．１ ローダミンｎ−ブチルエステルの製造 ローダミン１１０（14mg，0.038mmol）を１−ブタノール（５ml）に溶解した 。反応混合物をＨＣｌ（ガス）で飽和して、次に100℃において15時間撹拌した 。１−ブタノールを減圧下で蒸発させた。粗油性残余物を、ＣＨ₂Ｃｌ₂／ＣＨ₃ ＯＨ（85：15）を用いたフラッシュクロマトグラフィーにより精製して１４ｍｇ （0.033mmol，87％収率）の赤色の固体を溶出した。 ２．２ ジブロモローダミンｎ−ブチルエステルの製造 ローダミンｎ−ブチルエステル（14mg，0.038mmol）を無水エタノール（３ml ）に溶解して、次に臭素（0.0036ml，0.070mmol）を加えた。反応混合物を室温 において１時間撹拌した。溶剤を減圧下で蒸発させて、粗反応残余物を、CH₂Cl₂ /CH₃OH（85：15）を用いたフラッシュクロマトグラフィーにより精製して15.9mg （0.027Mmol，83％収率）の赤色の固体を溶出した。¹ Ｈ ＮＭＲ（Varian 300MHz，CD30D） d8.31（dd，J＝1.7 and 7.5Hz，1H）；7.84（M，2H）；7.46（dd，J＝1.8 and 6 .9Hz，1H）；7.12（d，J＝9.2Hz，2H）；7.03（d，J＝9.2Hz，2H）；3.95（t,J ＝6.2Hz，2H）；1.22（M，2H）；0.93（M，2H）；0.75（t，J＝7.3Hz，3H）. ＭＳ（ＬＲ，ＦＡＢ） ｍ／ｚ：Ｃ₂₄，Ｈ₂₁Ｎ₂Ｏ₃Ｂｒ₂に関して計算された； ５４３ 観察された：５４３ ３．ジブロモローダミン１２３の製造 乾燥エタノール（1ml）中のローダミン１２３（25mg，0.066mmol）の溶液に対 して、臭素（0.01ml，0.19mmol）を加えて、その結果得られた混合物を室温にお いて0.5時撹拌した。真空中の溶剤の蒸発は粗化合物を提供し、CH₂Cl₂/CH₃OH（8 5：15）を用いたフラッシュクロマトグラフィーにより精製して27.0mg（0.050Mm ol，77％収率）の赤色の固体を溶出した。¹ Ｈ ＮＭＲ（Varian 300MHz，CD₃OD） d8.34（dd，J＝1.7 and 7.5Hz，1H）；7.85（M，2H）；7.46（dd，J＝1.7 and 7 .2Hz，1H）；7.10（d，J＝9.2Hz，2H）；7.01（d，J＝9.2Hz，2H）；3.64（s,3H ）．8.3（d，1H，9.1Hz，芳香族），7.9（m，2H，芳香族），7.45（d，1H，9.1H z，芳香族），7.0，7.2，（AB系，4H，芳香族），3.64（s，3H，OCH₃）． ＭＳ（ＬＲ，ＦＡＢ） ｍ／ｚ：：Ｃ₂₄，Ｈ₂₁Ｎ₂Ｏ₃Ｂｒ₂に関して計算された ；５０１ 観察された：５０１ ＵＶ（メタノール）／_max：５１０ｎｍ 物理特性および光化学特性 合成後、染料の製造物の精製度はＮＭＲ分析により評価されて、９５％を越え ることが示された。吸収および放射スペクトラは各染料に関して測定された。 細胞生存性の評価 Ｋ５６２慢性骨髄性白血病細胞系（ロジオとロジオ（Lozzio，B．B．and Lozz io，C．B．）（1979）Cancer Res.，3（6）：363-370）は、アメリカンタイプカ ルチャーコレクション（ATCC，12301パークロウンドライブ、ロックビル、MD208 52米国）から寄託番号F-10601 R243-CCLとして得た。培養物は、95％空気および ５％CO₂雰囲気下で湿気のあるインキュベーター中で37℃に保持された。培 養用の培地（10％ウシ胎児血清を付加したIMDM（イスコブ修飾ダルベッコ培地Is cove Modified Dulbeco Media））は、２週間ごとに交換して、細胞は100,000／ mlの濃度に再懸濁した。細胞は、４週間間隔の日常的な試験によりマイコプラズ マネガティブであることがわかった。 各実験の前に、細胞の生存を確認し、２×10⁶の生存細胞をそれぞれ15mlの試 験管に分注した。次に、細胞を37℃において１時間インキュベートして、沈殿さ せて、細胞沈殿物を染料の存在または不在下で培地に再懸濁した。次に、細胞を 適切な時間で（一般的には40分間）37℃においてインキュベートし、次にＰＢＳ （リン酸バッファー塩）で２回洗浄して培地に再懸濁した。次に、37℃における インキュベートの直後または後に、光力学治療を細胞培養物に適用した。光力学 活性化の適用の間は、細胞培養物を4℃に維持した。 ４，５−ジブロモローダミン１２３の光毒性 ４，５−ジブロモロローダミン１２３（ＤＢＲ）の光化学治療能力およびイン ビトロ光毒性を評価するために、白血病Ｋ−５６２細胞系アッセイ（上記）を実 施した。10J／cm²のアルゴンイオンレーザーからの５１４．５ｎｍの放射への暴 露は、最終濃度10μg/mlにおいてＤＢＲ処理されたＫ−５６２細胞の光毒性を誘 発した。ＤＢＲはローダミン１２３よりもより顕著に光毒性であることがわかり ；増加した活性は重い原子により誘発されたスピン軌道カップリングによる三量 状態マニフォールドへのＤＢＲの増加した相互系のクロッシングの結果であると 信じられる。図１に示すとおり、ジブロモローダミンは１J／cm²よりも低い投薬 量において極めて毒性があり、細胞生存性は照射後24時間以内に５％以下に落ち る。 ４，５−ジブロモローダミン１１０のｎ−ブチルエステルの光毒性 ４，５−ジブロモローダミン１１０のｎ−ブチルエステル（ＤＢＢＥ）の光化 学治療能力を確かめるため、上記の方法によりＫ−５６２細胞系におけるインビ トロ光毒性を評価した。細胞を、濃度を増加させてＤＢＢＥと共にインキュベー トし、細胞の生存性を光力学治療を行った異なる時間において測定した。図２Ａ 、２Ｂおよび２Ｃに示す結果は、染料の10μg/mlの投薬量および0.5 J／cm²にお け る短い暴露が照射後24時間以内に細胞生存性を完全に抑圧することを示す。 ローダミンＢのｎ−ブチルエステルの光毒性 ローダミンＢのｎ−ブチルエステル（ＲＢＢＥ）の光化学治療能力を評価する ために、インビトロ光毒性をＫ−５６２細胞系処置で評価した。比較は、ローダ ミン１２３（１３３ＲＨ）とローダミンＢブチルエステルの誘発された光毒性に 対して行われた。細胞生存性は光力学治療の２時間および20時間後に評価された 。図３Ａおよび３Ｂに示す結果は、10μg/mlの染料の投薬量および５ J/cm²の光 暴露が照射から20時間以内にＫ５６２細胞の細胞生存性を顕著に抑圧したことを 示す。ローダミン１２３は10 J/cm²の暴露でさえも細胞生存性に影響がない。 骨髄培養物に対する光毒性 10J/cm²までのエネルギーレベルにおける光処理のみ、または染料の飽和濃度 における細胞のプリインキュベーションは、長時間の培養の確立にも、骨髄に存 在する拘束された始原細胞の増殖および分化から発する細胞コロニーの半固形ア ッセイにおける形成（コロニー形成ユニット−赤血球（ＣＦＵ−Ｅ）、芽細胞形 成ユニット−赤血球（ＢＦＵ−Ｅ）、コロニー形成ユニット−顆粒球、マクロフ ァージ、（ＣＦＵ−Ｇ−Ｍ））にも影響しなかった。しかしながら、ローダミン １２３に関して報告されたとおり、ＬＴＣ（長時間培養）の確立は染料に対して より感受性であるが、しかし生存している拘束始原細胞および幹細胞の数は影響 されないままである。ローダミン１２３、ローダミンＢｎ−ブチルエステルおよ び４，５−ジブロモローダミンｎ−ブチルエステルを用いた光力学治療は、骨髄 の正常マウスの長時間培養の確立および半固形アッセイにおける造血コロニーの 形成に最小限に損なった。このことは、ローダミン１２３を用いた他の実験室に おいて以前に得られた結果と一致する。 癌治療のための慣用的なアプローチ、例えば放射線治療および侵入性化学療法 は、それらの本質的な毒性およびミエローマ抑制作用により制限される。同種異 系および自己骨髄移植の導入は、攻撃性の低い処置では治癒できない悪性度の患 者への骨髄切除化学療法および放射線治療を可能にした。しかしながら、同種異 系骨髄移植は、適切な供与者の欠如および受容者の移植片対宿主疾患の発症のた めに、患者に広く受け入れられない。この制限に打ち勝つため、そして侵入性治 療法の患者の数および年齢制限を広げるために、インビトロ骨髄浄化および自己 骨髄移植の可能性のある利益が広く認められるようになった。 白血病悪性細胞を選択的に破壊する新規な抗−腫瘍薬剤の開発のための一つの 努力において、新規な染料分子が製造されて、白血病および転移性癌の光力学治 療に有用な可能性のある新規光感受性物質として試験された。ピリリウムファミ リーの３つの新規な光感受性物質を製造し、癌および白血病の光力学治療におけ るそれらの可能な使用に関する証拠を提供する。 本発明は、以下の実施例を参照することによりより容易に理解されるが実施例 は本発明の例示であり本発明の範囲を制限するためのものではない。 実施例Ｉ 白血病治療法 １．診断法 慢性骨髄性白血病の診断は、血液または骨髄細胞に以下の処置ひとつまたはそ れ以上を施すことにより確立される： ａ）ｔ（９：22）を潜伏するPh 1+中期の同定を伴う慣用的細胞遺伝学の研究 ； ｂ）bcr／abl再構成の検出のための蛍光インサイチュハイブリダイゼーション ；および ｃ）再構成されたber断片の検出のためのサザンブロット分析またはキメラbcr ／ablメッセンジャ−ＲＮＡの検出のためのＰＣＲ−ＲＴ。 ２．骨髄回収 診断後、癌治療における自己骨髄移植のための以前に記載された方法により、 骨髄（ＢＭ）または末梢血液（ＰＢ）由来の造血幹細胞を回収する（ハーツイヒ (Herzig GP)(1981)Prog．Hematol.，12：１に論評されるとおり）。自己移植に 関して回収された造血幹細胞は、下記のとおりすぐにエクスビボ処理される。 ３．白血病のインビトロ浄化 エクスビボ処理は、ＢＭまたはＰＢ幹細胞をひとつまたは幾つかの選択された 光活性化合物と共に短時間インキュベートすることからなる。インキュベートの 間、細胞の濃度および薬剤のモル濃度は、回収された細胞集団のアリコートを用 いて各々の患者に関して決定される。過剰な染料は、２％の自己血清を加えた滅 菌された染料不含媒体の細胞洗浄により除去される。次に、細胞は、白血病細胞 の光力学浄化に効果的な強度の輻射エネルギーに暴露される。光力学浄化法の効 果は、冷凍保存および／または患者への再注入が実施される前に、処理された細 胞集団のアリコート上で確認される。患者への再注入までに、細胞は10％ジメチ ルスルフォキシド（DMSO）−90％自己血清媒体中で−196℃において液体窒素の 蒸気相中に冷凍保存される。 ４．患者の系統的治療 幹細胞の回収に続き、患者は自己移植が臨床的に示唆されるまで慣用的な処置 を施されるか、または直後に投薬集中化学治療および示唆された場合の全身照射 に供される。 ５．自己幹細胞移植 高投薬量の化学治療および照射による適切な臨床の瞬間における患者の適切な 治療に続き、冷凍保存された骨髄または末梢血液幹細胞を即座に融解されて、ク ランピングを最小限にするために25 UI DNase ml^-1媒体中へ希釈される。Trypan （商標名）青色排除の測定により85％から95％生存している、最小で２×10⁷/kg の有核細胞を患者に戻す。 実施例ＩＩ 悪性腫瘍の治療法 １．診断法 悪性腫瘍の診断は、初期腫瘍の慣用的な組織病理学試験を用いて確立される。 腫瘍細胞による骨髄の混乱の検出は、直接的な組織病理学試験および示唆された 場合の補助的方法（即ち、免疫パーオキシダーゼ、免疫組織病理学、腫瘍マーカ ーおよびハイブリダイゼーションの研究）により達成される。 ２．骨髄の回収 診断後、癌治療における自己骨髄移植のための以前に記載された方法により、 骨髄（ＢＭ）または末梢血液（ＰＢ）由来の造血幹細胞を回収する（ハーツイヒ (Herzig GP)(1981)Prog．Hematol.，12:１に論評されるとおり）。自己移植に関 して回収された造血幹細胞は、下記のとおりすぐにエクスビボ処理される。 ３．白血病のインビトロ浄化 エクスビボ処理は、ＢＭまたはＰＢ幹細胞をひとつまたは幾つかの選択された 光活性化合物と共に短時間インキュベートすることからなる。インキュベートの 間、細胞の濃度および薬剤のモル濃度は、回収された細胞集団のアリコートを用 いて各々の患者に関して決定される。過剰な染料は、２％の自己血清を加えた滅 菌された染料不含媒体の細胞洗浄により除去される。次に、細胞は、白血病細胞 の光力学浄化に効果的な強度の輻射エネルギーに暴露される。感受性分子マーカ ーを利用できる場合は、冷凍保存および／または患者への再注入が実施される前 に、処理された細胞集団のアリコートは、残余腫瘍細胞の検出のために試験され る。細胞は、10％ジメチルスルフォキシド（DMSO）−90％自己血清媒体中で、− 196℃において液体窒素の蒸気相中に冷凍保存される。 ４．患者の系統的治療 幹細胞の回収に続き、患者は自己移植が臨床的に示唆されるまで慣用的な処置 を施されるか、または直後に投薬集中化学治療および示唆された場合の全身照射 に供される。 ５．自己幹細胞移植 高投薬量の化学治療および照射に続き、冷凍保存された骨髄または末梢血液幹 細胞を即座に融解して、クランピングを最小限にするために25 UI DNase ml^-1媒 体中へ希釈する。Trypan（商標名）青色排除の測定により85％から95％生存して いる、最小で２×10⁷/kgの有核細胞を患者に戻す。 本発明は特定の態様に関連して記載されてきたが、さらに修飾可能なこと、お よび本出願は本発明の原理に一般的に従い且つ本発明が属する技術の周知または 慣習上の実施の範囲内に入り、そして明細書に記載された本質的な特徴に適用さ れるように、そして請求の範囲に従うような本開示の変更を含むようにあらゆる 変更、使用または適用を包含することを意図することは、理解されるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 リ，ティーチャオ カナダ国ケベック アーシュ３エス １ア ーシュ３，モントリオール，ゴーヤー・ス トリート・ナンバー９ 2880 (72)発明者 グプタ，アジェイ・クマー カナダ国ケベック アーシュ９エス ４ア ーシュ４，ポイント・クレア，レイクショ ア・ドライブ・ナンバー101 55 (72)発明者 ビレニューブ，ルーク カナダ国ケベック アーシュ２アーシュ １ウ６，モントリオール，ブールバード・ セイント−ジョゼフ・エスト 2117

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．照射により高量子収率生成並びに一量状態酸素の生成を高めるが正常細胞 と癌細胞の間のローダミンの所望の異なる残存を保持するための光活性化可能な ローダミン誘導体であって、誘導体は、４，５−ジブロモローダミン１２３（２ −（４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル ）−安息香酸メチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２３（２− （４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル） −安息香酸エチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１２３（２−（ ４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）− 安息香酸オクチルエステル塩酸）；４，５−ジブロモローダミン１１０（２−（ ４，５−ジブロモ−６−アミノ−３−イミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）− 安息香酸ｎ−ブチルエステル塩酸）；ローダミンＢ ｎ−ブチルエステル（２− （６−エチルアミノ−３−エチルイミノ−３Ｈ−キサンテン−９−イル）安息香 酸ｎ−ブチルエチル塩酸）；およびそれらの光活性化可能な誘導体からなる群か ら選択さ、そして誘導体の光活性化が細胞の殺傷を誘発するが活性化されていな い誘導体は実質的に細胞に毒性ではない、光活性化可能なローダミン誘導体。 ２．誘導体の適切な細胞内レベルを達成して適当な波長および強度の照射が適 用されることを特徴とする、ヒト癌細胞を破壊することにより癌患者を光力学治 療するための請求項１記載の光活性化可能なローダミン誘導体の使用法。 ３．以下の工程： ａ）患者のヒト骨髄を回収して； ｂ）適当な波長の照射下にて治療有効量の請求項１記載の光活性化可能なロー ダミン誘導体を用いて光力学治療により工程ａ）の骨髄を浄化し；そして ｃ）工程ｂ）の浄化された骨髄を用いて自己幹細胞移植実施すること からなる、白血病、内転移性多発骨髄腫瘍またはリンパ腫に罹患した患者の光力 学治療方法。 ４．工程ｂ）の浄化がさらに集中化学療法および全身照射（ＴＢＩ）法を含む 、請求項３記載の方法。 ５．以下の工程： ａ）患者のヒト骨髄を回収して： ｂ）適当な波長の照射下にて治療有効量の請求項１記載の光活性化可能なロー ダミン誘導体を用いて光力学治療により工程ａ）の骨髄を浄化し；そして ｃ）工程ｂ）の浄化された骨髄を用いて自己幹細胞移植実施すること からなる、乳癌、肺癌、前立腺癌、膵癌および結腸癌の転移、内転移性多発骨髄 腫瘍および肉腫からなる群から選択される固形腫瘍の転移を含むヒト骨髄のイン ビトロ浄化方法。 ６．工程ｂ）の浄化がさらに集中化学療法および全身照射（ＴＢＩ）法を含む 、請求項５記載の方法。 ７．治療に容認される細胞内レベルの請求項１記載の光活性化可能な誘導体を 患者に投与して治療に適当な波長の照射に患者を供することからなる、癌患者の 光力学治療方法。 ８．光放射に直接接近可能な腫瘍部位または固定或いは柔軟性内視鏡を用いて レーザービームに接近可能な腫瘍部位にて、光活性化可能な誘導体を、点滴、注 射、血流拡散により投与する、請求項７記載の方法。 ９．レーザーに接近可能な腫瘍部位が、膀胱、口腔、食道、腹部、下部消化管 、上部および下部呼吸道からなる群から選択される、請求項８記載の方法。 10．以下の工程： ａ）患者のヒト骨髄からの癌クローンを浄化して； ｂ）患者の正常細胞に影響することなく白血病細胞を選択的に破壊する適当な 波長の照射下にて治療有効量の請求項１記載の光活性化可能なローダミン誘導体 を用いた光力学治療に工程ａ）の浄化されたクローンを供しし；そして ｃ）工程ｂ）の処理されたクローンを患者に投与すること からなり、それにより患者に系統的な毒性を引き起こさない、患者の白血病治療 方法。