KR101274867B1

KR101274867B1 - 연조직 질환의 방사선 치료에 사용하기 위한 토륨-227

Info

Publication number: KR101274867B1
Application number: KR1020117003862A
Authority: KR
Inventors: 로이 라르센; 외이빈드 브루란트
Original assignee: 알게타 에이에스
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2013-06-13
Also published as: HK1094150A1; NZ543044A; NZ595758A; EP1617876A1; KR20060015507A; JP2006523664A; EP1617876B1; NO20055390D0; BRPI0409387B1; JP5468597B2; BRPI0409387B8; KR20110022743A; MXPA05010804A; AU2004229218A1; BRPI0409387A; AU2004229218B2; CN100586484C; CA2522148C; IL171148A; JP5006032B2

Abstract

본 발명은 포유류 대상(바람직하게는 인체 또는 개 대상)에서, 상기 대상에 토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하며, 상기 유효량은 투여된 토륨-227의 핵 붕괴에 의해 생체 내에서 허용가능하게 비-골수독성인 양의 라듐-223이 생성되도록 하는, 연조직 질환의 치료 방법을 제공한다.

Description

연조직 질환의 방사선 치료에 사용하기 위한 토륨-227 {Thorium-227 for Use in Radiotherapy of Soft Tissue Disease}

본 발명은 방사선 치료 방법, 더욱 특별하게는 연조직 질환의 치료에 토륨-227을 사용하는 것을 포함하는 상기 방법에 관한 것이다.

포유류 대상에서 각종 질병의 성공적인 치료를 위해 특이적 세포 사멸이 필수적일 수 있다. 이러한 것의 전형적인 예는 육종 및 암종과 같은 악성 질환의 치료에서 존재한다. 그러나 특정 세포 종류의 선택적 제거는 또한 여타 질환, 특히 과다형성 및 종양성 질환의 치료에서 중요한 역할을 할 수 있다.

선택적인 치료의 가장 일반적인 방법은 통상 외과, 화학요법 및 외부 빔 방사이다. 그러나, 표적화된 방사선핵종 치료는 고도로 세포독성인 방사선을 원치않는 세포 종류에 전달할 가능성을 갖는 유망하고도 진보되고 있는 영역이다. 인체에 사용하도록 현재 인정된 방사성 의약품의 가장 일반적인 형태는 베타-방사 및(또는) 감마-방사 방사선핵종을 사용한다. 그러나, 알파-방사 방사선핵종을 치료법에 사용하는 것이 그들의 더욱 특이적인 세포 사멸을 위한 가능성 때문에 약간의 관심을 받고 있다.

생리학적 주위환경에서 전형적인 알파 방사체의 방사선 범위는 일반적으로 100 마이크로미터 미만이고, 단지 몇 개의 세포 직경에 해당한다. 이는 상기 원천을, 미소한 전이를 포함하는 종양의 치료에 적합하게 만드는데, 그 이유는 방사된 에너지가 거의 목표 세포를 너머 통과하지 않으므로 주위의 건강한 조직의 손상이 최소화될 것이기 때문이다 (문헌 Feinendegen 등, Radiat Res 148: 195-201 (1997) 참고). 반대로, 베타 입자는 수중에서 1 mm 또는 그 이상의 범위를 갖는다 (문헌 Wilbur, Antibody Immunocon Radiopharm 4: 85-96 (1991) 참고).

알파-입자 방사의 에너지는 베타 입자, 감마 선 및 X-선에 비하여 높고, 전형적으로 5-8 MeV, 또는 베타 입자의 5 내지 10 배, 감마 선 에너지의 20 배 이상이다. 따라서, 매우 짧은 거리에 걸쳐 다량의 에너지의 이러한 침착은 α-방사선에, 감마 및 베타 방사선에 비하여 예외적으로 높은 직선 에너지 전이(LET), 높은 상대적 생물학적 효능(RBE) 및 낮은 산소 향상 비(OER)를 제공한다 (문헌 Hall, "Radiobiology for the radiologist", Fifth edition, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia PA, USA, 2000 참고). 이는 알파 방사 방사선핵종의 예외적인 세포독성을 설명하며, 또한 허용될 수 없는 부작용을 피하기 위해 필요한 알파 방사 방사선핵종 분포의 억제 수준 및 연구에 대한 엄격한 요구를 촉구한다.

매우 적은 알파 방사 방사선핵종이 현재 표적화된 분자 요법에 유용한 것으로 고려되고 있다 (예를 들면 Feinendegen 위 문헌 및 Wilbur 위 문헌 참고). 특정 방사선핵종이 적합한지를 확립하기 위해, 후보물질을 그들의 물리적 특성, 화학적 성질 및 또한 붕괴 생성물(들)의 성질(즉, 그들의 딸 방사선핵종)을 기준으로 주의 깊게 평가해야 한다. 빈번한 경우에, 잠재적으로 치료적인 알파-방사 방사선핵종의 붕괴 시 형성된 상기 딸 방사선핵종은 또한 알파-방사체이고/또는 그들이 다시 붕괴될 경우 알파-방사성 동위원소를 더 초래한다. 따라서 알파-방사체의 치료적 가능성을 평가할 때는 잠재적인 딸 방사선핵종의 성질을 반드시 고려해야 한다.

하기 표 1은 어쩌면 치료적 효능을 갖는 것으로 문헌에 이제까지 광범하게 제안된 알파 방사체의 물리적 붕괴 성질을 나타낸다.

후보물질 방사선핵종	T_1/2 ^*	임상적으로 시험된 항목
²²⁵AC	10.0 일	시험되지 않음
²¹¹At	7.2 시간	아교모세포종
²¹³Bi	46 분	백혈병
²²³Ra	11.4 일	골격 전이
²²⁴Ra	3.66 일	강직척추염
* 반감기

이제까지, 주된 관심은 ²¹¹At 및 ²¹³Bi에 집중되었고, 상기 두 방사선핵종이 임상적 면역요법 시도에서 탐구되었다.

제안된 몇 가지 방사선핵종은 짧은 수명을 가지는데, 즉 12 시간 미만의 반감기를 갖는다. 그러한 짧은 반감기는 상업적인 방식으로 상기 방사선핵종에 기초한 방사성 의약품을 제조 및 분배하는 것을 곤란하게 한다. 짧은 수명의 핵종을 투여하는 것은 또한 목표 부위에 도달하기 전에 신체 내에서 방출될 방사선 투여량의 비율을 증가시킨다.

2종의 보다 긴 수명을 갖는 핵종 ²²³Ra 및 ²²⁵Ac는 이러한 측면에서 더 유리한 반감기를 갖는다. 상기 방사선핵종은 둘 다 짧은 수명의 딸 생성물(모체 및 딸이 총 4 개 알파선의 조합을 방사하는)을 가지며, 이는 모체 및 딸의 붕괴가 같은 위치에서 일어날 경우 강력한 알파 캐스케이드를 창출할 수 있었다. 그러나, 상기 딸 핵종이 목표 영역에 함유되지 않을 경우에, 이들 핵종은 다량의 유해한 방사선을 건강한 조직 내로 방출할 가능성을 갖는다. 또한 알파 붕괴를 따르는 딸 핵의 반동이 고도로 왕성하다는 중요하고도 근본적인 문제가 존재한다. (광속의 약 2%로 헬륨 핵이 방출되는 것은 매우 대단한 양의 모멘트를 남아 있는 딸 핵에 부여한다.)

알파-방출로부터의 반동 에너지는 많은 경우에 모체의 붕괴 위치로부터 딸 핵종의 방출을 일으킬 것이다. 상기 반동 에너지는, 모체를 고정할 수도 있을 화학적 환경, 예를 들면 모체가 킬레이트화제와 같은 리간드에 의해 복합체를 형성한 화학적 환경으로부터 많은 딸 핵을 파괴하기에 충분하다. 이는 상기 딸 핵종이 동일한 리간드와 상용성인, 즉 복합체 형성 가능한 경우에도 일어날 것이다. 동일하게, 상기 딸 핵종이 기체, 특히 라돈과 같은 비활성의 기체일 경우, 또는 상기 리간드와 화학적으로 비상용성일 경우, 상기 방출 효과는 더욱 커질 것이다. 상기 딸 핵종이 수 초를 넘는 반감기를 가질 경우, 이들은 혈액 계 내부로 확산되어 버릴 수 있고, 상기 모체를 고정하는 착물형성제에 의해 제어되지 않는다. 상기 자유로운 방사성 딸핵은 그 후 바람직하지 못한 전신적 독성을 일으킬 수 있다.

최근 악티늄-225가 약간의 관심을 받고 있지만, 상기 핵종에 관한 연구는 원료 물질의 낮은 입수가능성에 의해 저해되어 왔다. ²²⁵Ac는 모노클론 항체에 결합할 수 있고 항원 함유 조직의 표적화를 위해 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 이제까지의 연구는 ²²⁵Ac 표지된 항체는 동물 실험에서 고도로 독성임을 지적한다.

의학적 알파-방사체 치료법을 위한 후보로서 언급된 다른 핵종은 지난 세기 초에 광범하게 사용되었으나 나중에는 골격 암을 포함하는 장기적인 부정적 영향으로 인하여 포기된 ²²⁴Ra 및 ²²⁶Ra(T_1/2 = 1600 년)을 포함한다. 상기 2종의 라듐 핵종은 기체상이고 상기 모 핵종에 의해 차지된 부위로부터 신속하게 확산되어 없어지는 라돈 딸 핵종을 갖는다. 또한 라듐을 분자상 표적화제에 부착시키기 위한 적합한 결합제가 일반적으로 부족하다. 뿐만 아니라, ²²⁶Ra의 극히 긴 수명이 방사선 안전성 및 오염 유해의 관점에서 매우 불리하다.

따라서 대부분의 알파-방사 방사선핵종은, 부적절한 반감기 때문에 또는 그들의 붕괴 생성물이 의학적 사용에 적합하지 않은 것으로 여겨지기 때문에, 예를 들면 딸 핵종이 향골성이기 때문에 일반적으로 부적합한 것으로 간주된다 (문헌 Mausner, Med Phys 20, 503-509 (1993) 참고). 따라서, 예를 들면 칼슘 유사물인 라듐은 특히 강한 골격-표적화제이며 ²²⁷Th로부터 생체 내에 방출될 경우 딸 핵종 ²²³ Ra가 골격에 바람직하지 못하게 축적되어 거기에서 상당한 골수 독성이 예상될 수 있음이 알려져 있다 (문헌 Muller, Int J Radiat Biol 20: 233-243 (1971) 참고).

파이넨데겐(Feinendegen) 등("Alpha-emitters for medical therapy" Second Bi-Annual Workshop, Toronto, June 1998, US Dept. of Energy Report No. DOE/NE-0116)에 의하면, 적어도 3 종의 알파 방사 자손을 통해 붕괴되는 2종의 치료적 후보 방사선핵종이 존재한다. 이들은 ²²⁵Ac 및 ²²³Ra이다. 악티늄-225 (T_1/2 = 10.0 일)의 방사선 면역 접합체를 갖는 동물 모델에서의 치료적 연구는 주입된 6.3 kBq(약 250 kBq/kg, 평균 동물 체중으로 25 g을 가정할 때)의 주사된 투여량이 파종된 림프종 이종이식을 갖는 생쥐에서 생존률을 강력하게 향상시킬 수 있었음을 지적하였다. 악티늄-225 시리즈는 4 종의 알파 입자를 방사하는데, 그 계열에서 처음 3 종의 알파 방사체는 5 분 미만의 반감기를 가지는 한편, 그 계열에서 마지막의 알파 방사체인 비스무트-213은 46 분의 반감기를 갖는다.

²²³Ra의 항종양 효과를 나타내는 생체 내 데이터는 아직 문헌에 보고되어 있지 않다. 상기 핵종의 장점은 짧은 수명의 딸 핵종, 즉, ²¹⁹Rn(T_1/2 = 3.96 초)으로부터의 딸 핵종이 추가의 2종의 알파를 몇 초 이내에 방출하는 한편, ²¹¹Pb(T_1/2 = 36.1 분)에 의해 선행될 뿐 아니라, 그 계열에서 마지막 알파 방사체인 ²¹¹Bi는 2.17 분의 반감기를 가지고 ²²³Ra로부터 확산되어 없어질 수 있다는 점이다. 그러나, 상기 4종의 알파-방사체의 3종은 ²²³Ra 뿐만 아니라 ²²⁵Ac와 함께 모 핵종 근처에서 붕괴될 것이다. 이는 모두 11.4일 반감기의 ²²³Ra에 의해 선행되는 4종의 알파선을 방사하는 후손을 갖는 ²²⁷Th와 강하게 대조된다. ²²³Ra 딸 핵종의 이러한 긴 반감기는 ²²⁷Th 모 핵종에 비하여 후손의 거의 완전한 전위를 일으키기 쉽고, 따라서 상기 4종의 알파 방사의 부위를 조절하는 데 상당한 어려움을 초래하고 결과적으로 원치 않는 부작용의 높은 가능성을 초래하기 쉽다.

그러나, 토륨-227(T_1/2 = 18.7일)이, 딸 핵종이 폐쇄된 환경에 의해 보유되도록 하는 담체 계가 사용되는 한, 치료적 방사선핵종으로서 최근에 제안된 바 있다(WO 01/60417 및 WO 02/05859 참고). 하나의 경우에서, 방사선핵종은 리포좀 내에 배치되고, 실질적인 크기의 리포좀(반동 거리에 비하여)이 딸 핵종을 상기 리포좀 내에 보유하는 것을 돕는다. 두번째 경우에는, 골격 바탕질(matrix) 내에 도입되고 따라서 딸 핵종의 방출을 제한하는 방사선핵종의 향골성 복합체가 사용된다. 이들은 잠정적으로 매우 유리한 방법이지만, 리포좀의 투여는 어떤 경우에 바람직하지 못하고 방사선핵종이 딸 동위원소를 보유하도록 무기화된 바탕질에 의해 둘러싸일 수 없는 다수의 연조직 질환이 존재한다.

토륨-227의 라듐 딸 핵종을 보유하는 그러한 특이적 수단의 부재 하에, 라듐 독성에 관한 공개적으로 입수가능한 정보는, 토륨-227 붕괴로부터 치료적 효과를 얻는 데 요구되는 투여량이 고도의 독성을 초래할 것이며 아마도 라듐 딸 핵종의 붕괴로부터 방사선의 치사량을 초래할 것이고, 즉 치료적 방안을 찾을 수가 없기 때문에 토륨-227을 치료제로서 사용하는 것은 불가능하다는 것을 분명하게 한다.

따라서 허용불가한 부작용, 특히 골수독성을 일으키지 않고 악성 및 비-악성 질환의 치료적 처치를 가능하게 하는, 연조직의 더 이상의 방사선핵종 치료의 개발에 대한 상당한 요구가 존재한다.

본 발명자들은, 허용불가한 골수독성을 일으키도록 충분한 양의 라듐-223을 발생시키지 않고 표적화된 토륨-227 방사선핵종의 치료적 유효량을 대상(전형적으로 포유류)에 투여할 수 있는 치료적 처치 방안이 존재함을 이제 예상치 않게 발견하였다.

발명의 요약

따라서 하나의 국면에서 볼 때 본 발명은 포유류 대상(바람직하게는 인간 또는 개과 동물 대상)에서 연조직 질환의 치료를 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 대상에 토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하며, 여기에서 상기 유효량은 투여된 토륨-227의 핵 붕괴에 의해 허용될만큼 비-골수독성인 양의 라듐-223이 생체 내에서 생성되도록 하는 양이다.

또다른 국면에서 볼 때, 본 발명은 연조직 질환의 치료 방법에 사용하기 위한 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 포함하는 의약의 제조를 위한 토륨-227의 용도를 제공한다.

또다른 국면에서 볼 때, 본 발명은 토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체와 함께 적어도 1종의 약제학적 담체 또는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

또다른 국면에서 볼 때, 본 발명은 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 또한 제공한다.

비-방사성 토륨 복합체로부터 구별하기 위해, 여기에 청구된 토륨 복합체 및 그의 조성물은 천연의 상대적인 양보다 예를 들면 적어도 20% 더 많은 토륨-227을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 토륨-227의 치료적 유효량이 명백하게 요구되는 본 발명 방법의 정의에 영향을 미치지 않는다.

또다른 국면에서 볼 때 본 발명은 또한 본 발명에 따르는 방법에 사용하기 위한 키트를 제공하며, 상기 키트는 토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 용액과 함께 상기 용액을 본 발명에 따르는 방법에 사용하기 위한 지침을 포함한다.

또다른 국면에서 볼 때 본 발명은 또한 본 발명에 따르는 방법에 사용하기 위한 키트를 제공하며, 상기 키트는 토륨 이온을 복합체로 형성시킬 수 있는 복합체 형성제(여기에서 상기 복합체 형성제는 연조직 표적 복합체 형성제가 아님), 선택적으로 결합제 화합물과 함께, 상기 복합체 형성제와 결합하여 연조직 표적 복합체 형성제를 생성할 수 있는 연조직 표적 화합물; 및 이들로부터 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 제조하기 위한, 그리고 선택적으로 본 발명에 따르는 방법에서 상기 복합체를 사용하기 위한 지침을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따르는 토륨-227 착물의 투여에 따른, 토륨-227 붕괴로 인한 방사능의 시간에 따른 저하 및, 결과적으로 라듐-223 붕괴로 인한 방사능의 시간에 따른 증가를 나타내는 그래프이다.

여기에서 "연조직 표적화"는 토륨 복합체의 형태인 경우, 문제되는 물질이 토륨을 그의 방사능 붕괴가 요구되는 연조직 부위로 가져오는 역할을 하는 것을 의미한다. 이는 질병의 영향을 받은 세포 또는 질병의 영향을 받은 세포에 근접한 세포들에 존재하는 세포-표면 마커(marker)(예, 수용체)에 결합하는 복합체 형성제 성분(예를 들면, 건강한 세포 표면 상에서보다 병든 세포 표면에서 더 심하게 발현되거나 잠복 상태 도중보다는 성장 또는 복제 기간 도중에 세포 표면 상에 더 심하게 발현되는 단백질)으로 인한 것이거나, 또다른 연조직 결합제(이 경우에, 상기 또다른 연조직 결합제는 토륨 복합체에 대한 "길잡이"로서 먼저 투여될 것이다)에 결합하는 성분으로 인한 것일 수 있다. 그렇지 않으면, 표적화는 목표 세포와 관련되어 있지만 거기에 직접 부착되어 있지는 않은 항원에 대한 것일 수도 있다. 상기 항원은 전형적으로 상기 목표 세포들 사이에 바탕질로 존재할 것이며 따라서 병든 조직에 의해 둘러싸일 것이다. 이러한 예는 뇌 종양과 관련이 있지만 세포 사이의 바탕질에서 발현되는 테나신(tenascin) 같은 바탕질 항원이다. 상기 바탕질 항원은 직접적으로 또는 전술한 바와 같은 예비 결합제를 가지고 표적화될 수 있다.

여기에 사용된 "연조직"이라는 용어는 "단단한" 무기질화된 바탕질을 갖지 않는 조직을 의미한다. 특히, 여기에서 사용된 연조직은 골격 조직이 아닌 임의의 조직일 수 있다. 따라서 여기에서 사용된 "연조직 질환"은 여기에서 사용된 "연조직"에 나타나는 질환을 의미한다. 본 발명은 암 및 "연조직 질환", 즉 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 임파종, 및 임의의 "연한" (즉 비-무기질화된) 조직에 나타나는 혼합된 형태의 암, 뿐만 아니라 그러한 조직의 암이 아닌 여타 질병을 포함하는 질병의 치료에 특히 적합하다. 암의 종류인 "연조직 질환"은 연조직에 나타나는 고형 암 뿐만 아니라 전이 및 미세-전이 종양을 포함한다. 사실상, 연조직 질환은 같은 환자에서 연조직의 1차적 고형 종양 및 적어도 1종의 연조직 전이 종양을 포함할 수 있다. 그렇지 않으면, "연조직 질환"은 단 하나의 고형 종양 또는 1차적 종양이 골격 질환인 전이만으로 이루어질 수도 있다.

여기에서 사용되는 "허용가능하게 비-골수독성"이라는 용어는 가장 중요하게는 생성된 라듐의 양이 일반적으로 대상에 대하여 직접 치사적일 만큼 충분하지 않음을 의미한다. 그러나, 그러한 치료의 허용가능한 부작용이 될 골수 손상 정도(및 치사적 반응의 확률)는 치료되는 질병의 종류, 치료 요법의 목적 및 대상의 예후에 따라 상당히 변할 것임이 당업자에게는 명백할 것이다. 본 발명의 바람직한 대상은 인간이지만, 여타의 포유류, 특히 개도 본 발명의 사용에서 유익을 얻을 것이며 허용가능한 골수 손상 정도 또한 대상의 종류를 반영할 수 있다. 허용가능한 골수 손상의 정도는 일반적으로 비-악성 질환의 경우보다 악성 질환의 치료에서 더욱 클 것이다. 골수독성 수준의 하나의 공지된 척도는 호중구(neutrophil) 세포 계수이며, 본 발명에서 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra의 양은 전형적으로 그 가장 낮은 지점(최하점)에서의 호중구 분획이 처리 전 계수의 10% 이상이 되도록 조절된 양일 것이다. 바람직하게는, 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra의 양은 호중구 세포 분획이 최하점에서 적어도 20%, 더욱 바람직하게는 적어도 30%가 되도록 하는 양일 것이다. 적어도 40%의 최하점 호중구 세포 분획이 가장 바람직하다.

뿐만 아니라, ²²⁷Th 함유 화합물은, 줄기 세포 지지체 또는 필적할만한 회복 방법이 포함될 경우 생성되는 ²²³Ra의 골수 독성이 통상적으로 견딜 수 없는 높은 투여량 처방에서 사용될 수 있다. 그러한 경우, 상기 호중구 세포 계수는 최하점에서 10% 미만으로 감소될 수 있고, 적절한 주의를 기울이고 이어지는 줄기 세포 지지체가 주어진다면, 5%까지, 또는 필요하다면 5% 미만까지 감소될 것이다. 이러한 기술은 당 분야에 공지되어 있다.

토륨-227은 비교적 제조하기가 쉽고 중성자 조사된 ²²⁶Ra로부터 간접적으로 제조될 수 있으며, 이는 ²²⁷Th의 모 핵종, 즉 ²²⁷Ac(T_1/2 = 22 년)을 함유할 것이다. 악티늄-227은 ²²⁶Ra 목표물로부터 매우 쉽게 분리될 수 있으며 ²²⁷Th를 위한 생성물질로서 사용될 수 있다. 상기 과정은 필요하다면 공업적 규모로 규모화될 수 있고 따라서 분자 표적화된 방사선 치료용 후보물질로 고려되는 대부분의 여타 알파-방사체에서 나타나는 공급의 문제를 피할 수 있다.

토륨-227은 라듐-223을 경우하여 붕괴한다. 이러한 경우, 주요 딸 핵종은 11.4일의 반감기를 갖는다. 순수한 ²²⁷Th 원천으로부터, 처음 몇 일 동안은 단지 약간 양의 라듐이 생성된다. 그러나, ²²³Ra로부터 알파 입자의 방사는 수명이 짧은 딸 핵종으로부터 추가의 3 개의 알파 입자가 수 분 이내에 뒤따르므로, ²²³Ra 의 잠정적 독성은 ²²⁷Th의 것보다 높다 (토륨-227에 대한 붕괴 시리즈를 제시하는 하기 표 2 참조).

핵종	붕괴 모드	평균 입자 에너지 (MeV)	반감기
²²⁷Th	α	6.02	18.72 일
²²³Ra	α	5.78	11.43 일
²¹⁹Rn	α	6.88	3.96 초
²¹⁵Po	α	7.53	1.78 ms
²¹¹Pb	β	0.45	36.1 분
²¹¹Bi	α	6.67	2.17 분
²⁰⁷Tl	β	1.42	4.77 분
²⁰⁷Pb			안정

토륨-227은 잠정적으로 유해한 붕괴 생성물을 생성한다는 부분적인 이유 때문에, 토륨-227(T_1/2 = 18.7일)은 알파 입자 요법을 위해 널리 고려되지 못하였다.

본 발명자들은 토륨-227이 견딜 수 없는 골수 억제를 일으킬 만큼 많은 라듐-223을 발생시키지 않고 바람직한 치료적 효과를 제공하기 충분한 양으로 투여될 수 있음을 최초로 확립하였다.

종양 세포 사멸 효과가 그 딸 핵종으로부터가 아니라 주로 토륨-227로부터 나타난다고 가정할 때, 상기 동위원소의 가능한 치료적 투여량은 여타 알파 방사체와의 비교에 의해 확립될 수 있다. 예를 들면, 아스타틴-211의 경우, 동물에서의 치료적 투여량은 전형적으로 2-10 MBq/kg이었다. 반감기 및 에너지에 대하여 보정함으로써, 토륨-227에 대한 해당 투여량은 체중 1 kg 당 적어도 36-200 kBq일 것이다. 이는 치료적 효과를 기대하여 유용하게 투여될 수 있는 ²²⁷Th 양의 하한값을 고정할 것이다. 상기 계산은 아스타틴과 토륨의 필적할만한 보유를 가정한다. 그러나, 분명하게 18.7일의 반감기를 가진 토륨은 상기 동위원소를 그 붕괴 이전에 더 많이 제거하는 결과를 거의 가져올 것이다. 따라서 상기 계산된 투여량은 통상적으로 최소 유효량으로 간주되어야 한다. 완전히 보유된 ²²⁷Th (즉, 신체로부터 제거되지 않는 ²²⁷Th)로 환산된 치료적 투여량은 전형적으로 적어도 18 또는 25 kBq/kg, 바람직하게는 적어도 36 kBq/kg, 더욱 바람직하게는 적어도 75 kBq/kg, 예를 들면 100 kBq/kg 또는 그 이상일 것이다. 토륨의 양이 많을수록 더 큰 치료 효과를 가질 것으로 기대되지만, 견딜 수 없는 부작용을 초래하는 경우에는 투여될 수가 없다. 마찬가지로, 토륨이 짧은 생물학적 반감기(즉 여전히 토륨을 지니고 있는 신체로부터 제거되기 전 반감기)를 갖는 형태로 투여될 경우에는, 많은 양의 토륨이 붕괴되기 전에 제거될 것이므로 상기 방사선 동위원소의 더 많은 양이 치료적 효과를 위해 필요할 것이다. 그러나, 생성되는 라듐-223의 양의 상응하는 감소가 존재할 것이다. 상기 동위원소가 완전히 보유될 경우에 투여되는 토륨-227의 상기 양은 보다 짧은 생물학적 반감기를 갖는 동등한 투여량과 쉽게 연관될 수 있다. 그러한 계산은 하기 실시예 1 및 2에 주어진다.

하나의 예로서, 특정의 완전히 보유된 투여량에 해당하는 ²²⁷Th의 양의 계산은 목표 부위에서 무시할만한 보유를 가정하여 계산될 수 있다. 이러한 경우:

D_ret = D_add / [T_Th{(T_Bio)^-1 + (T_Th)^-1}]

상기 식 중,

D_add는 투여된 투여량이고;

D_ret는 동등한, 완전히 보유된 투여량이며;

T_Th는 ²²⁷Th의 물리적 반감기(18.7일)이고;

T_Bio는 투여된 토륨 복합체의 생물학적 반감기이다.

따라서 토륨 복합체의 최소 유효 투여량을 쉽게 추정할 수 있다. 더욱이 생물학적 반감기는 토륨 복합체의 방사성 형태를 사용할 필요없이 결정될 수 있다.

방사선 표지된 화합물이 딸 핵종을 방출할 경우에는, 적용가능하다면 상기 방사성 딸 핵종(들)의 운명을 아는 것이 중요하다. ²²⁷Th를 사용하면, 주요 딸 생성물은 ²²³Ra이고, 이는 그의 향골성 때문에 임상적으로 평가된다. 라듐-223은 혈액을 매우 신속하게 정화하며 골격에서 농축되거나 소장 및 신장 경로를 통해 분비된다 (문헌 Larsen, J Nucl Med 43 (5, Supplement): 160P (2002) 참고). 따라서 ²²⁷Th로부터 생체 내에 방출된 라듐-223은 건강한 연조직에 크게 영향을 주지 않을 수 있다. 용해된 시트르산염으로서 ²²⁷Th의 분포에 대한 뮐러의 연구[Muller, Int. J. Radiat. Biol. 20: 223-243 (1971)]에서, 연조직의 ²²⁷Th로부터 발생된 ²²³Ra은 뼈에 쉽게 재분포되거나 분비되었음이 밝혀졌다. ²²³Ra의, 특히 골수에 대한 공지된 독성은 ²²⁷Th가 생체 내에 사용될 경우, 한계 요인이 되기 쉽다.

본 발명자들은 ²²⁷Th 복합체(예를 들면 킬레이트 복합체)가 ²²⁷Th의 붕괴 후 ²²³Ra를 방출한다는 것을 확인하였다 (하기 실시예 6 참고). 이는 핵 반동, 또는 비상용성 킬레이트 형성 또는 상기 요인들의 조합의 결과일 수 있다. 이는, 알파 방사체 화합물은 모 킬레이트에서 임의의 방사성 딸 핵종을 중요한 안전성 특성으로서 보유해야 한다는 점에서 알파 방사체에 대한 바람직한 성질로서 당 분야에 허용되는 것에 위배된다(예를 들면 Feinendegen 등, 1998, 위 문헌 참고).

당 분야에서 현재 입수가능한 데이터에 의하면, 라듐-223의 최대 견딜 수 있는 투여량은 39 내지 113 kBq/kg의 범위인 것으로 예상될 수 있다 (하기 실시예 7 참고). 딸 동위원소의 독성 부작용의 실제적이고 보수적인 평가가 적용되어야 함이 (예를 들면 Finendagen (1998) 위 문헌 참고) 당 분야에서 허용되고, 따라서 최대 39 kBq/kg의 라듐-223이 허용가능한 것으로 고려될 것이다. 이보다 많은 임의의 투여량에서, 라듐은 대상에 치사적이 될 것으로 예상될 수 있고, 이는 물론 허용불가한 것으로 생각되어야 한다.

²²³Ra의 생체 내 생성은 ²²⁷Th의 체류 시간에 따라 변할 것이다. 100% 보유의 경우, 1 kBq의 ²²⁷Th는, 완전히 보유된, 1.6 kBq의 ²²³Ra의 주사된 투여량에 해당하는 다수의 ²²³Ra 원자를 생성할 것이다. 따라서, 39 kBq/kg의 라듐-223의 최대 견딜 수 있는 투여량은 완전히 보유된 ²²⁷Th의 24.4 kBq/kg의 투여에 해당한다. 이는, 역시 완전한 보유를 기준으로 평가된 , 최소의 예상되는 치료적 투여량 36 kBq/kg보다 상당히 낮다 (위 문헌의 토론 참고). 토륨의 보유가 감소할 경우에는, 투여된 토륨 단위 당 더 적은 라듐이 생성될 것이지만 토륨의 효율은 그에 상응하여 감소될 것이고 투여량은 증가되어야 한다. 따라서, 당 분야에서 입수가능한 증거로부터의 예상은 임의의 치료적 유익을 제공하기 충분한 ²²⁷Th의 최소량은 치명적 골수 독성을 일으키는 것으로 예상되는 양보다는 클 것이라는 점이다. 따라서 ²²⁷Th의 투여에 대한 치료적 방안은 존재하지 않는 것으로 보였다.

분명하게, 본 발명자들은 사실상 인체 대상에서 적어도 200 kBq/kg의 ²²³Ra의 투여량이 투여될 수 있고 견딜 수 있음을 이제 확립하였다. 이들 데이터는 하기 실시예 8에서 나타난다. 따라서, 정말 뜻밖에도, 대상이 심각하거나 심지어는 치명적인 골수 독성의 허용불가한 위험을 겪을 것이 예상되지 않고 포유류 대상에 치료적 유효량의 ²²⁷Th(예를 들면 36 kBq/kg를 초과하는)이 투여될 수 있는 치료적 방안이 존재함을 이제 알 수 있다.

²²⁷Th 의약품으로부터 생성된 ²²³Ra의 양은 방사선 표지된 화합물의 생물학적 반감기에 의존할 것이다. 이상적인 상황은 종양 세포 내로의 내재화, 강력한 종양 보유 및 정상의 조직에서의 짧은 생물학적 반감기를 포함하는 신속한 종양 흡수를 갖는 복합체를 사용하는 것일 것이다. 그러나 ²²³Ra의 투여량이 견딜 수 있는 수준 내에서 유지되는 한, 이상적인 생물학적 반감기보다 적은 반감기를 갖는 복합체가 유용할 수 있다. 생체 내에서 생성되는 라듐-223의 양은 투여되는 토륨의 양 및 토륨 복합체의 생물학적 체류 시간의 요인이 될 수 있다. 어떠한 특별한 경우에 생성되는 라듐-223의 양도 당업자에 의해 쉽게 계산될 수 있으며, 예시적인 계산이 이하의 실시예 1 및 2에 주어져 있다. ²²⁷Th의 최대 투여가능한 양은 생체 내에서 생성되는 이와 같은 라듐의 양에 의해 결정될 것이고, 견딜 수 없는 수준의 부작용, 특히 골수 독성을 일으키는 양보다 적어야 한다. 상기 양은 일반적으로 300 kBq/kg 미만, 특히 200 kBq/kg 미만, 더욱 바람직하게는 170 kBq/kg 미만(예를 들면 130 kBq/kg 미만)일 것이다.

따라서, 본 발명의 방법에서, 토륨 복합체는 18 내지 400 kBq/kg 체중, 바람직하게는 36 내지 200 kBq/kg (예를 들면 50 내지 200 kBq/kg), 더욱 바람직하게는 75 내지 170 kBq/kg, 특히 100 내지 130 kBq/kg의 토륨-227 투여량으로 바람직하게 투여된다. 토륨 투여량, 복합체 형성제 및 투여 경로는, 생체 내에서 생성되는 라듐-223 투여량이 300 kBq/kg 미만, 더욱 바람직하게는 200 kBq/kg 미만, 더 더욱 바람직하게는 150 kBq/kg 미만, 특히 100 kBq/kg 미만이 되도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다. 상기 투여량 수준은 바람직하게는 ²²⁷Th의 완전히 보유된 투여량이지만 일부 ²²⁷Th는 그것이 붕괴되기 전에 신체로부터 정화될 것을 고려한 투여량일 수도 있다.

²²⁷Th 복합체의 생물학적 반감기가 짧은 경우 (예를 들면 7일 미만, 특히 3일 미만)에는, 동등한 보유된 투여량을 제공하기 위해 상당히 더 많은 투여량이 필요할 수 있다. 따라서, 예를 들면 150 kBq/kg의 완전히 보유된 투여량은 여기에서 상기 기재된 등식에 따르면 711 kBq/kg의 투여량으로 투여된 5일의 반감기를 갖는 복합체에 해당한다. 상기 등식을 이용하여, 상기 보유된 투여량 중 임의의 것에 대하여 동등한 투여량이 복합체의 생물학적 정화 속도로부터 계산될 수 있다.

하나의 ²²⁷Th 핵의 붕괴가 하나의 ²²³Ra 원자를 제공하므로, ²²⁷Th의 보유 및 치료적 활성은 환자가 겪는 ²²³Ra 투여량에 직접 관련될 것이다.

단순화된 계산에서, ²²³Ra의 생체 내 생성은, 목표 조직에서 실질적인 보유가 없다고 가정할 때 투여되는 ²²⁷Th의 양에 관계될 수 있다. ²²⁷Th의 최대 견딜 수 있는 투여량은 따라서 다음 식으로 표현될 수 있다:

(1.65 x D_add) / [T_TH {(T_Bio)^-1 + (T_Th)^-1}] < Max Ra

상기 식에서:

T_Bio는 ²²⁷Th 복합체의 생물학적 반감기이고;

T_Th는 ²²⁷Th의 물리적 반감기(18.7일)이며;

D_add는 투여된 ²²⁷Th 복합체의 활성(kBq/kg)이고;

Max Ra는 여기에 논의된 바와 같은 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra(kBq/kg)의 양이다.

그러므로, 바람직한 구현예에서 본 발명은 포유류 대상에서 연조직 질환의 치료 방법을 제공하며, 상기 방법은 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 치료적 유효량을 상기 대상에 투여하는 것을 포함하고, 여기에서 상기 양은 투여된 토륨-227의 핵 붕괴에 의해 허용가능하게 비-골수독성인 라듐-223의 양 D_Ra가 생체 내에서 생성되도록 하기 수학식 (I)에서 계산되는 D_add이다.

<수학식 I>

D_add = [D_Rax T_Th{(T_Bio)^-1 + (T_Th)^-1}] / 1.65

상기 식에서:

T_Bio는 토륨-227과 복합체 형성제로 된 상기 연조직 표적 복합체의 생물학적 반감기이고;

T_Th는 ²²⁷Th의 물리적 반감기(18.7일)이며;

D_add는 투여된 ²²⁷Th 복합체의 활성(kBq/kg)이고;

D_Ra는 허용가능하게 비-골수독성인, 예를 들면 75 내지 200 kBq/kg인 ²²³Ra의 양이다.

토륨-227과 복합체 형성제로 된 임의의 특정 연조직 표적 복합체의 생물학적 반감기는 비-방사성 토륨을 사용하는 공지 기술에 의해, 또는 예를 들면 비-방사성 토륨과 조합된 매우 낮은 수준의 토륨-227을 사용하는 특징적인 감마 방사의 측정에 의해 측정될 수 있다. 상기 식으로부터, 예를 들면 100 kBq/kg ²²³Ra의 비-골수독성 투여량이 10일의 생물학적 반감기를 갖는 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체로부터 [100 x 18.7 x (10^-1+18.7^-1)]/1.65 = 173 kBq/kg의 투여된 양에 의해 생성된다.

대상의 ²²³Ra 딸 동위원소에 대한 노출을 최소화하는 것이, 상기 성질이 유용하게 사용되지 않는 한, 분명히 바람직하다. 그러나, 충분한 ²²⁷Th가 투여되는 것을 가능하게 하기 위해, 일정량의 라듐이 생성될 필요가 있다. 상기 양은 ²²⁷Th의 치료적으로 유효한 투여를 가능하게 하기 충분한 것일 것이고, 일반적으로 예상되는 ²²³Ra 골수독성의 관점에서 최대 허용가능한 것으로 종전에 채택되었던 양보다 클 것이다 (하기 실시예 7 및 8 및 위 문헌의 토론 참고). 특히, 생체 내에서 생성되는 라듐-223의 양은 전형적으로 40 kBq/kg보다 클 것이며, 예를 들면 60 kBq/kg보다 클 것이다. 어떤 경우에는 생체 내 생성된 ²²³Ra가 80 kBq/kg보다, 예를 들면 100 또는 115 kBq/kg보다 클 필요가 있을 것이다.

적절한 담체 용액 중 토륨-227 표지된 복합체는 정맥내, 강내 (예, 복강내), 피하로, 경구 또는 국소적으로, 단일 적용 또는 분배된 적용 요법으로 투여될 수 있다. 바람직하게는 상기 복합체는 주사 경로, 특히 정맥 내 또는 강내 경로에 의해 용액으로서 투여될 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 주사 투여용 멸균 용액으로 조제될 것이다.

본 발명의 방법 및 생성물에서 토륨-227은 단독으로, 또는 외과수술, 외부 빔 방사선 요법, 화학 요법, 여타 방사선핵종, 또는 조직 온도 조절 등을 포함하는 여타의 치료 양식과 조합되어 사용될 수 있다. 이는 본 발명 방법의 또다른 바람직한 구현예를 형성한다. 하나의 특히 바람직한 구현예에서, 상기 대상은 또한 라듐-223 유도된 골수독성의 효과를 감소시키기 위한 줄기 세포 치료를 받는다.

본 발명에 따르면 ²²⁷Th는 표적 복합체 형성제에 의해 복합체를 형성할 수 있다. 전형적으로 이들은 100 g/mol 내지 수백만 g/mol의 분자량을 가질 것이며, 바람직하게는 ²²⁷Th를 투여하기 전에 상기 질병에 대하여 표적화된 분자에 결합된 질병-관련 수용체 및(또는) 적합한 예비-투여된 수용체(예, 비오틴 또는 아비딘)에 대한 친화성을 가질 것이다. 적합한 표적화 잔기는 폴리- 및 올리고-펩티드, 단백질, DNA 및 RNA 단편, 압타머(aptamer) 등, 바람직하게는 단백질, 예를 들면 아비딘, 스트렙타비딘, 폴리클론 또는 모노클론 항체(IgG 및 IgM 형 항체 포함), 또는 단백질 또는 단백질의 단편 또는 구성체의 혼합물을 포함한다. 항체, 항체 구성체, 항체의 단편(예, FAB 단편), 단편의 구성체(예, 단일 사슬 항체) 또는 그의 혼합물이 특히 바람직하다.

본 발명에 사용되기 또한 적합한 것은 ²²⁷Th와 펩티드, 아미노산, 스테로이드계 또는 비-스테로이드계 호르몬, 엽산염, 에스트로젠, 테스토스테론, 비오틴 또는 전형적으로 10 000 g/mol 미만의 분자량을 갖는 여타 특이적-결합 화합물과의 치료적 접합체이다.

따라서 연조직 표적 복합체 형성제는 2작용성 물질임을 잘 알 수 있을 것이다: 하나의 잔기는, 바람직하게는 킬레이트 복합체, 즉 토륨이 다중 복합체화된 복합체에서, 토륨 이온을 복합체로 형성시키는 역할을 해야 하고; 또다른 잔기는 상기 복합체를 치료될 연조직에 복합체를 표적화하는 벡터로서 작용해야 한다. 상기 복합체 형성 잔기는 표적화 잔기 상에 존재하는 하나 이상의 작용기로 구성되거나 화학적 치료에 의해 표적화 잔기 상에 도입될 수 있다. 그러나 더욱 일반적으로 복합체 형성 잔기는 상기 표적화 잔기에 직접 또는 간접적으로(예를 들면 결합제 잔기에 의해) 접합되어 있다. 활성 (예, 치료적으로 또는 진단적으로 활성인) 금속 - 복합체 형성 잔기 - 선택적인 결합제 잔기 - 표적화 잔기의 그러한 구조는 표적 방사성 의약품 분야에 공지되어 있고, 유사한 방식으로 토륨에 대하여 선택 및 구성될 수 있다. 이와 관련하여 예를 들면 문헌["Handbook of Targeted Delivery of Imaging Agents", Ed. Torchilin, CRC Press, 1995]을 참고할 수 있다.

본 발명에서 토륨-227은 2-작용성 킬레이트화제를 이용하여 표적화 분자에 바람직하게 접합될 것이다. 이는 고리형, 직쇄 또는 분지쇄의 킬레이트화제일 수 있다. 골격 질소에 산성(예, 카르복시알킬) 기가 부착되어 있는 직쇄, 고리형 또는 분지쇄 폴리아자알칸 골격을 포함하는 폴리아미노폴리산 킬레이트화제가 특히 언급될 수 있다. 적합한 킬레이트화제의 예로서 p-이소티오시아네이토벤질-1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(p-SCN-Bz-DOTA)과 같은 DOTA 유도체 및 p-이소티오시아네이토벤질-디에틸렌트리아민펜타아세트산(p-SCN-Bz-DTPA)과 같은 DTPA 유도체를 들 수 있는데, 앞의 것은 고리형 킬레이트화제이고 나중 것은 직쇄상 킬레이트화제이다.

1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산의 유도체가 본 발명의 토륨을 위해 특히 바람직한 킬레이트화제이지만, 토륨 같은 4가 금속에 배위하는 그들의 능력에 대하여는 알려진 바 없다. 표준 방법이 토륨을 DOTA 유도체로 킬레이트화하는 데 쉽게 사용될 수 없음에도 불구하고, DOTA 유도체를 금속과 함께 가열하는 것이 하기 실시예들에서 나타난 바와 같이 킬레이트를 효과적으로 제공한다는 것을 본 발명자들은 놀랍게도 발견하였다. 따라서 또다른 국면에서, 본 발명은 토륨-227을 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산의 유도체와 함께 가열하여 킬레이트 토륨-227을 형성하고 이어서 킬레이트 토륨-227을 표적화 잔기에 부착시키는 것을 포함하는, 본 발명의 또는 본 발명의 방법에서 사용하기 적합한 복합체를 형성하는 방법을 제공한다. 여기에 나타낸 (예를 들면 하기의) 것들과 같은 임의의 적합한 표적화 잔기가 사용될 수 있다.

상기 복합체 형성 잔기를 상기 표적화 잔기에 접합시키기 전 또는 후에 복합체 형성 잔기의 금속화가 수행될 수 있다. 그러나 상기 언급된 가열 방법이 사용되는 경우에는, 금속이 상기 표적화 잔기의 부착 이전에 배위되는 것이 바람직하다.

킬레이트화제는 바람직하게는 비-포스폰산염 분자일 것이고, 본 발명에서 상기 ²²⁷Th는 바람직하게는 임의의 포스폰산염 또는 여타 골격-표적화 기에 부착되지 않을 것이다.

킬레이트화제에 의해 토륨-227에 결합될 수 있는 표적화 화합물의 종류는 모노클론 또는 폴리클론 항체, 성장 인자, 펩티드, 호르몬 및 호르몬 유사체, 엽산염 및 엽산염 유도체, 비오틴, 아비딘 및 스트렙타비딘 또는 이들의 유사물을 포함한다. 다른 가능한 담체는 RNA, DNA 또는 이들의 단편, 올리고뉴클레오티드, 탄수화물, 지질 또는 그러한 기를 단백질의 존재 또는 부재 하에 조합하여 제조된 화합물 등일 수 있다.

토륨-227은, 바람직하게는 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편을 배제하고, 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되어, 치료적 목적을 위해 연조직을 자극한다.

본 발명의 토륨-227 표지된 분자는 질병-관련된 수용체를 표적화함으로써 암 또는 암이 아닌 질병의 치료에 사용될 수 있다. 전형적으로, ²²⁷Th의 이러한 의학적 용도는 암 또는 암이 아닌 질병의 치료를 위해 ²²⁷Th를 킬레이트화제에 의해 항체, 항체 단편, 또는 항체 또는 항체 단편의 구성체에 결합시키는 것을 기초로 하는 방사선 면역요법에 의한 것일 것이다. 본 발명에 따르는 방법 및 의약품에서 ²²⁷Th의 사용은 암 및 류마티스성 질병의 임의 형태, 특히 피부, 전립선, 목 또는 유방의 암, 또는 관절염 또는 섬유염과 같은 염증성 질환의 치료에 특히 적합하다.

여기에서 나타낸 생체 외 모노클론 항체의 토륨 표지화를 이용한 실험은 토륨-227이 2-작용성 킬레이트화제에 의해 담체 분자에 결합될 수 있음을 보여주었다. 또한 그러한 ²²⁷Th 면역접합체는 인체 림프종 세포주 DAUDI를 발현하는 CD20 항원에 대하여 특이적인 결합 능력을 나타내는 것으로 보여졌고, 관련된 수의 ²²⁷Th 원자가 세포 하나 당 결합될 수 있었다. 따라서, ²²⁷Th-표지된 분자를 가지고 표적화하는 수용체가 실현가능함이 최초로 밝혀졌다.

토륨-227 사용의 흥미있는 특징은 딸 방사선핵종의 내증식 때문에 방사선 강도가 시간에 따라 증가할 것이라는 점, 즉 정상 기관에 전달되는 투여량이 흡수 및 제거 단계 도중에 낮게 유지될 수 있다는 점이다. 이는 첨부 도면인 도 1에서 보여진다. 종양에서 보유가 높았을 경우, 거기에서의 투여량 속도는 딸 핵종의 내증식으로 인하여 딸 핵종의 종양 보유에 의존하여 시간에 따라 증가하였다. 그러나 반동 에너지의 곤란으로 인하여, 목표 부위에서 딸 핵종의 효과적인 보유는 통상적으로, 리포좀 내에서 또는 방사선핵종이 무기화된 골격 내로 도입되는 등 매우 특이적인 전달 방법을 필요로 한다.

방출된 ²²³Ra의 양은 ²²⁷Th를 담지하는 분자가 생체 내에서 짧은 생물학적 보유 반감기를 갖는 경우에 감소될 수 있는데, 이는 상기 방사선핵종이 높은 비율의 ²²⁷Th가 ²²³Ra로 붕괴되기 전에 거의 제거될 것이기 때문이다. 그러나 ²²⁷Th의 양은 본 발명에 따르면, 치료적으로 유효성을 유지하기 위해서 증가될 필요가 있을 것이다. 생체내에서 바람직한 생물학적 반감기는 7일 미만, 바람직하게는 4일 미만, 특히 2일 미만이다. 복합체 형성제가 ²²⁷Th를 표적 세포의 내부로 전달하기 위해 선택될 경우, 이는 특이적 세포독성을 더 증가시키고, 종양 부위에서 딸 동위원소의 적어도 부분적인 보유로 인하여 방사성 딸 핵종의 전신적 독성 효과를 감소시킬 것이다. 이러한 특징이 모두 ²²⁷Th의 치료적 방안을 확장시키며 따라서 본 발명의 바람직한 구현예를 형성한다.

본 발명의 또다른 구현예에서는 연조직 및 골격 질환을 둘 다 갖는 환자가 ²²⁷Th 및 상기 투여된 토륨에 의해 생체 내에서 생성되는 ²²³Ra의 양자에 의해 치료될 수 있다. 이러한 특별히 유리한 국면에서, 치료를 위한 별도의 치료적 성분이 상기 골격 질환의 표적화에 의해 ²²³Ra의 허용가능하게 비-골수독성인 양으로부터 유래된다. 상기 치료 방법에서, ²²⁷Th는 전형적으로, 1차적 및(또는) 전이 연조직 암에 대한 적절한 표적화에 의해 1차적 및(또는) 전이 연조직 암을 치료하는 데 사용되며 ²²⁷Th의 붕괴로부터 생성되는 ²²³Ra는 같은 대상에서 관련된 골격 질환을 치료하기 위해 사용된다. 상기 골격 질환은 1차적 연조직 암으로부터 초래되는 골격에의 전이이거나, 상기 연조직 처리가 전이 암을 대항하는 1차적 질병일 수 있다. 경우에 따라 상기 연조직 및 골격 질환은 관계가 없을 수도 있다 (예를 들면 환자에 있어서 류마티스성 연조직 질환과 함께 골격 질환을 추가로 치료함).

여기에 언급된 문헌들은 여기에 참고문헌으로 도입된다.

본 발명을 이제 이하의 비제한적 실시예에 의해 설명한다.

실시예

배경 가설

일반적으로 대상에서 종양 조직 중량은 체중에 비하여 적을 것이고, 종양 내 토륨 복합체의 실질적인 농도 및 보유가 수득된다 할지라도, 전형적으로 1% 이하의 토륨이 인체의 종양 조직에 도달할 것이다. 따라서 연조직 노출은 토륨 복합체의 전신 정화를 기준으로 평가될 수 있었다. 따라서 종양 표적화의 효과는 실시예 1 및 2에서 무시될 것이고, 이는 투여된 ²²⁷Th의 양에 대비한 생체 내에서 생성된 ²²³Ra의 양에 대한 생물학적 반감기의 영향을 나타낸다.

물질

아세트산 암모늄(AmAc), L-아스코르브산(AscA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 탄산 나트륨(Na₂CO₃), 탄산 수소 나트륨(NaHCO₃), 테트라메틸암모늄 아세테이트(TMAA, 90% 순도)는 알드리히(Aldrich, Milwaukee, WI, USA)로부터 입수되었고 언급이 없는 한 99% 순도를 초과하였다. 2-(p-이소티오시아네이토벤질)-1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸(NCS-DOTA)은 마크로시클릭스(Macrocyclics, Dallas, TX, USA)로부터 입수되었다. 소 혈청 알부민(BSA) 및 소의 알부민 분획 V는 시그마(Sigma, St. Louis, MO, USA)로부터 입수되었다. 인산염 완충된 염수(PBS), 소 태아 혈청(FBS) 및 글루타맥스(glutamax)를 갖는 RPMI 1640 배지는 기브코(Gibco, Paisley, Scotland, UK)로부터 입수되었다. RPMI 1640 배지는 15% FBS, 페니실린 및 스트렙토마이신과 함께 공급되었다. 음이온 교환 수지는 바이오-래드 러보러토리즈(Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA)로부터 입수되었다. 마브테라(Mabthera)(리턱시맵, rituximab)는 에프. 호프만-라 로슈 아게(F. Hoffmann-La Roche AG, Basel, Switzerland)로부터 입수되었다. 사용된 세포주는 세포 배양물 유럽 집중국(European Collection of Cell Cultures, ECACC, Salisbury, UK)으로부터 판매되는 CD20 양성 임파종 DAUDI였다.

실시예 1. 12 시간의 전신 보유 반감기를 갖는 토륨 표지된 화합물의 투여에 따르는 ²²³Ra의 생체 내 생성의 평가

²²⁷Th의 유효 반감기(종양 내에 보유된 ²²⁷Th의 분획은 무시할 만하다고 가정함)는 1/T_1/2유효 = 1/T_1/2물리적 + 1/T_{1/2생물학적} ⇒ T_1/2유효 = 0.487 일이 될 것이다. 체내에서 붕괴되는 ²²⁷Th의 분획은 T_1/2유효 / T_1/2물리적 = 0.0262와 동등할 것이며, 이는 주사된 ²²⁷Th 100 kBq 당 6.1 x 10⁹ 원자의 ²²³Ra의 생성에 해당할 것이다. 딸 핵종으로부터의 독성 성분은 ²²⁷Th 100 kBq(초기) 당 4.3 kBq의 ²²³Ra의 라듐-223 투여량과 대략 동등해야 한다. 투여된 토륨의 0.0262의 붕괴는 투여된 매 100 kBq에 대하여 완전히 보유된 ²²⁷Th 2.6 kBq에 해당한다.

실시예 2. 4일의 전신 보유 반감기를 갖는 토륨 표지된 화합물의 투여에 따르는 ²²³Ra의 생체 내 생성의 평가

실시예 1에서와 같이 계산할 때, T_1/2유효 = 3.3일(신체 정화의 경우)이다. 이는 신체에서 붕괴되는 Th 원자의 0.176의 분획에 해당한다. 이는 100 kBq의 ²²⁷Th 당 생성된 4.1 x 10¹⁰ 개의 ²²³Ra 원자에 해당한다. 딸 핵종으로부터의 독성 성분은 주사된 ²²⁷Th 100 kBq 당 ²²³Ra 29 kBq의 주사된 투여량과 대략 동등해야 한다. 이러한 생물학적 반감기를 가지고 투여된 ²²⁷Th 100 kBq는 17.6 kBq의 완전히 보유된 것에 해당한다.

실시예 3: ²²⁷ Th의 제조

토륨-227은, Ac 혼합물(증발 건고된)에 0.25 ml의 7 M HNO₃를 가하고 상기 용액을 음이온 교환 컬럼을 통해 용리시킴으로써, 2 주 동안 딸 핵종에서 성장된 ²²⁷Ac 혼합물로부터 선택적으로 단리되었다. 상기 컬럼은 2 mm의 내경 및 30 mm의 길이를 가졌고 약 70 mg의 AG-1 X 8 음이온 교환 수지(Biorad Laboratories, Hercules, CA, USA)(질산염 형태)를 함유하였다. 상기 컬럼을 2 내지 4 ml의 7 M HNO₃으로 세척하여 ²²⁷Th를 보유하면서 ²²⁷Ac, ²²³Ra 및 Ra 딸 핵종을 제거하였다. 이어서 ²²⁷Th를 상기 컬럼으로부터 몇 밀리리터의 12 M HCl을 이용하여 스트립핑하였다. 마지막으로 HCl을 증발건고시키고 ²²⁷Th를 0.2 M HCl에 다시 용해시켰다.

실시예 4. 2-작용성 킬레이트화제 NCS-DOTA의 토륨-227 표지화

달리 언급되지 않는 한 사용되는 화학약품은 알드리히(Milwaukee, WI, USA)의 제품이었고 99% 이상의 순도를 가졌다. 0.5 그램 들이 바이얼 중 0.2 M HCl에 용해된 100 μl의 ²²⁷Th에, 25 μl의 p-SCN-벤질-DOTA (10 mg/ml)(Macrocyclics Inc, Dallas, TX, USA), 20 μl의 L-아스코르브산 (150 mg/ml) 및 50 μl의 테트라메틸 암모늄 아세테이트(300 mg/ml)(90% 순도)를 함유하는 용액을 약 5.5의 pH가 되도록 가하였다. 반응 혼합물을 진탕기/항온기(Thermomixer Comfort, Eppendorf AG, Hamburg, Germany) 중 55℃에서 1 시간 동안 반응시켰다. (이는 전형적으로, 0.9% NaCl 용액 2.5 ml를 사용하는 0.5 ml 세파덱스(Sephadex) C-25 컬럼을 통해 ²²⁷Th의 정량적 용리를 일으키는 한편, ²²³Ra(복합체를 형성하지 않은)는 컬럼 상에 거의 정량적으로 보유할 것이다. 이는 킬레이트화제를 갖지 않은 "반응" 용액 중 ²²⁷Th를 사용한 대조 실험에서, ²²⁷Th 및 ²²³Ra가 모두 컬럼 상에 90% 넘게 보유되는 것으로 또한 입증되었다.) ²²⁷Th-p-SCN-벤질-DOTA의 정제되지 않은 반응 생성물을 리턱시맵의 표지화에 사용하였다.

실시예 5: ²²⁷ Th 기재 방사선면역접합체(RIC)의 제조

2-단계 과정에 의해 표지화를 수행하였는데, 첫 번째 단계는 ²²⁷Th와 킬레이트화제(실시예 4에 기재된)의 조합이었다. 두 번째 단계는 방사성 킬레이트화제의 항체에 대한 커플링이다. 반응 용액(실시예 4)을 200 μl의 리턱시맵(10 mg/ml, Mabthera^(R), F. Hoffman-La Roche AG, Basel, Switzerland)에 가하고, 약 100 μl의 1M Na₂CO₃/NaHCO₃를 가하여 반응 용액을 pH ~9로 조절하였다. 상기 반응 용액을 쉐이커(Thermomixer Comfort, Eppendorf AG, Hamburg, Germany) 상에서 35℃에서 1 시간 동안 적당히 혼합하였다. 그 후, 50 μl의 10 mM 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA, Fluka Chemie AG Buchs, Neu-Ulm, Germany) 및 포화 붕산염(사붕산 나트륨 10수화물, Fluka 제품) 중 200 μl의 0.2 M 글리신을 가하고 5 분 동안 항온을 지속하였다. 그 후, 상기 반응 혼합물을 세파덱스 G-25 PD 10 컬럼으로 옮기고 PBS (Gibco, Paisley, Scotland, UK) 중 1% BSA(알부민, 소 분획 V, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)로 용리하였다. 용리액을 약 0.6 ml 분획으로 수집하고, 이를 투여량 보정기(CRC-127R, Capintec, Ramsey, NJ, USA) 상에서 계수하고 단백질 용리액에 해당하는 분획을 감마 분광학(GEM15-P 검출기 및 감마비젼(Gammavision) 5.20 소프트웨어(둘 다 EG&G Ortec, Oak Ridge, TN USA의 제품)에 의해 분석하여, 더 이상의 임의 사용 전에 각 분획에서 ²²⁷Th 감마 대 ²²³Ra 감마의 값을 결정하였다. 다음 감마 피크를 사용하였다: ²²⁷Th; 236.0 keV(11.6%의 양), 256.3 keV (7.4%), 329.9 keV (2.8%). ²²³Ra; 154.2 keV (6.0%), 269.4 keV (13.6%), 323.9 keV (3.7%), 각각. 약 50%의 단백질 용리액에 해당하는 분획 6 및 7(PD-10 컬럼을 통하여 ¹²⁵I-표지된 리턱시맵을 용리함으로써 확인된)을, 이들이 ²²³Ra를 실질적으로 함유하지 않으므로, 사용하였다. 분획 8 및 9는 더 많은 양의 ²²³Ra를 함유하였고 이는 상기 분획의 단백질과 더 작은 분자들 사이의 상당한 중첩을 나타낸다 (PD-10 컬럼 상에서 다시 정제할 경우, 상기 두 분획은 새로운 용리액으로부터 6 및 7 분획 중 약 50%의 ²²⁷Th를 생성하여, ²²⁷Th-리턱시맵의 존재를 입증하였다). Ge-검출기 상에서 PD-10 용리액 분획의 측정을 기초로 전체 표지화 수율은 약 12%인 것으로 평가된다. 또한 8℃에서 보관된 5 일 경과한 제제의 경우, ²²⁷Th-항체 접합체는 PD-10 컬럼 상에서 쉽게 정제되어 ²²⁷Th의 붕괴로부터 생성된 ²²³Ra를 제거할 수 있었음이 또한 나타났다. 즉 ²²⁷Th는 2-작용성 킬레이트화제에 의해 표적화 분자에 결합될 수 있고 딸 생성물로부터 정제될 수 있었음이 밝혀졌다. 보관 시, 상기 생성된 딸 생성물 ²²³Ra는 킬레이트화제로부터 유리될 것이며, 겔 여과/사이즈 배제 정제를 이용하여 순수한 ²²⁷Th-항체 접합체를 재생하는 것이 가능하였다.

실시예 6. DAUDI 인체 임파종 세포에 대한 ²²⁷ Th 표지된 항체의 결합

DAUDI 세포는 세포 배양물 유럽 집중국(ECACC, Salisbury, UK)로부터 구매되었고, 기브코(Paisley, Scotland, UK)의 제품인 배양 배지 및 보충물을 이용하고 500 ml 들이 배양 플라스크(Cell Star, Greiner Bio-One GmbH, Frickenhausen, Germany)를 이용하여 공급자의 지침에 따라 성장되었다. DAUDI 세포(0.7 ml PBS 중 2 x 10⁷ 개 세포)를 이용하여 ²²⁷Th 표지된 리턱시맵의 생체 외 결합을 연구하는 데 사용하였다. 비특이적 결합의 대조로서, 40 μg의 표지되지 않은 리턱시맵으로 15 분 동안 미리-포화된(보호된) DAUDI 세포를 사용하였다. 시험관(폴리스티렌 배양 시험관, 12 x 75 mm, Elkay, Shrewsbury, MA, USA)에 각각 1.3, 5.3 또는 26 μg/ml 에 해당하는 ²²⁷Th 표지된 리턱시맵을 가하였다. 각 농도 수준에서 보호되지 않은 및 보호된 세포를 이용하여 실험을 2회 반복 수행하였다. 8℃에서 2 시간 동안 항온을 수행하였다. 항온 후, 세포 현탁액을 방사능에 대하여 계수하고(Crystal II Multidetector, Packard Instrument Company Inc. Downers Grove, IL, USA), 상기 세포를 PBS(Gibco, Paisley, Scotland, UK) 중 1% BSA(알부민, 소 분획 V, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) 2 ml로 세척한 다음 200 rpm에서 5 분 동안 원심분리(Centrifuge 5810 R, Eppendorf AG, Hamburg, Germany)하였다. 세척/원심분리를 2회 반복하였다. 그 후 상기 세포 펠렛을 방사능에 대하여 계수하였다. 결과(각각은 2회 반복의 평균임)를 하기 표 3에 나타낸다.

첨가된 RIC conc. μg/ml	세포 펠렛 당 결합된 평균 cpm		세포 당 결합된 토륨-227 원자
	보호되지 않은	보호된	보호되지 않은	보호된	총 특이적 결합된
1.3	226	25	1.9	0.2	1.7
5.3	1186	97	10.1	0.8	9.3
26.0	4141	315	35.2	2.7	32.5

상기 결과는 ²²⁷Th-표지된 리턱시맵이 DAUDI 세포에 특이적으로 결합되었음을 보여준다. 평균적으로, 보호된 세포에 대하여 약 12 배만큼 많은 RIC가 보호되지 않은 세포에 결합되었다. 또한, 세포 하나 당 치료적으로 관련된 수의 ²²⁷Th 원자가 결합되었다.

따라서 항체에 부착하기 유용한 2-작용성 킬레이트화제, 펩티드 및 비타민 등을 사용하여, 종양 세포에 대하여 특이적으로 치료적으로 관련된 수의 ²²⁷Th를 결합하는 능력을 갖는 ²²⁷Th-표지된 RIC를 제조하는 것이 가능하였다.

실시예 7: 종래 기술로부터 ²²³ Ra 독성의 평가

라듐-223 및 라듐-224의 독성에 관한 인체 데이터가 부족하기 때문에, ²²³Ra의 가정된 방사성 독성은 개로부터 라듐-224에 대하여 발표된 데이터를 이용하여 다음과 같이 유도되었다. ²²⁴Ra 및 ²²³Ra 양자의 붕괴 시리즈(딸 핵종의 붕괴를 포함하는)가 라듐 원자 하나 당 4 개의 알파 입자의 방사를 초래한다. 딸 핵종과 평형에 있는 ²²³Ra 및 ²²⁴Ra로부터의 총 알파 입자 투여량은 각 변환 당 26.3 및 27.1 meV이고 따라서 거의 동등하다. ²²⁴Ra의 반감기는 3.62일이고 ²²³Ra의 경우 반감기는 11.43일이다. 이는 주사된 활성 단위 당, ²²³Ra로부터의 골격 투여량은, 알파 에너지 및 반감기 차이를 고려하고 방사선핵종의 장시간 생물학적 보유를 가정할 때 (즉, 방사선핵종의 물리적 반감기에 의해 정화가 주도됨), ²²⁴Ra로부터의 투여량의 약 3.1 배일 것임을 의미한다. 이는, Ra는 Ca 동족체이고 골격 내에 쉽게 도입되기 때문에 타당한 가설이다.

²²⁴Ra 또는 ²²³Ra로 치료 후 가장 강력하게 영향을 받는 혈액 세포 유형은 호중구로 나타난다. 다 자란 개에게 1회 정맥내 주사로 투여된 ²²⁴Ra의 생물학적 효과에 대한 발표된 연구(문헌 Muggenburg, Radiat Res 146: 171-186, (1996) 참고)로부터의 데이터는, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 체중 1 kg 당 120 kBq에서, 및 350 kBq에서는 더욱, 호중구 세포 수가 강력하게 감소되었음을 보여준다.

투여된 활성 (kBq/kg)	최하점까지의 일수	최하점에서 기저선의 백분율	대상의 수
13	30	60	12
40	10	70	12
120	10	20	6
350	10	4	8

350 kBq/kg에서는, 일부 대상(8 마리 중 3 마리의 개)에서 골수 파괴로부터 결과된 혈액 질환으로 인한 죽음이 나타났다. 따라서 ²²⁴Ra의 최대 견딜 수 있는 투여량은 개의 경우 120 내지 350 kBq/kg의 사이인 것으로 가정할 수 있다. 전술한 바와 같이 ²²³Ra로 변형되면, 이는 39 내지 113 kBq/kg의 ²²³Ra에 해당할 것이다. 개와 인체에서 유사한 혈액 독성을 가정할 때, 인체에서 39 내지 113 kBq/kg 범위 내의 최대 견딜 수 있는 투여량에 도달할 것으로 예상할 수 있다. 일반적으로, 두 상이한 종으로부터의 데이터를 비교할 때에는 주의를 기울여야 한다. 그러나, 개와 인체는 자극으로부터의 골수 독성에 있어서 매우 유사하며 (문헌 Hall, "Radiobiology for the radiologist, "Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, PA, USA, 2000) 따라서 상기 계산은 인체에서 ²²³Ra의 최대 견딜 수 있는 투여량의 효과적인 추정을 부여할 것이다.

실시예 8: 인체에 대한 ²²³ Ra의 실험실 연구

유방 또는 전립선 암을 가진 환자의 I 단계 연구에서는, 37, 74, 130, 170 및 200 kBq/kg 투여량 수준의 ²²³Ra가 1회 투여량으로 주어졌다. 혈액 독성의 민감한 척도로서 호중구 세포 분획을 모니터하였다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다.

투여된 활성 (kBq/kg)	최하점까지의 일수	최하점에서 기저선의 대략적인 백분율	대상의 수
37	14	60	5
74	14	60	5
130	28	50	5
170	21	40	5
200	21	30	5

따라서 인체에서 높은 투여량 수준을 견딜 수 있음이 놀랍게도 발견되었고, 이는 해가 되는 혈액 독성을 일으키지 않고, 종전에 예상하였던 것보다, ²²³Ra를 가지고 뼈 표면에 실질적으로 더 높은 방사선 투여량을 전달하는 것이 가능함을 의미한다.

실시예 9: 인체에 대한 ²²³Ra의 추가의 실험실 연구

실시예 8의 실험을 높은 정확도로 보정된 투여량 측정으로 수행하였다. 46, 93, 163, 213 및 250 kBq/kg의 ²²³Ra에서 측정된 투여량 수준이 1회 투여량으로 주어졌고, 다중-투여 스케쥴이 또한 도입되었다.

환자 및 연구 기준.

골격에 전이를 갖는 모두 31명의 환자(10명은 유방암에서 21명은 전립선 암으로부터)가 단계 IA 및 단계 IB의 시도에 등재되었다. 전립선 암 환자는 60 내지 85 세였고 50 내지 120 kg 범위의 체중을 가졌다. 그들은 모두 호르몬 불응으로 간주되는 진행성 질환을 가졌다. 유방암 환자들은 40 내지 70 세였고, 체중 50 내지 95 kg을 가졌다. 그들은 모두 제2의 호르몬 및(또는) 화학 요법이 진행 중이었다. 주된 목적은 ²²³Ra의 안전성 및 내성을 평가하고자 함이었다.

추적 조사

추적 조사 기간은 8 주였다.

투여량 수준 및 치료 스케쥴

1회 주사 시도에서 다음의 평균 투여량 수준이 사용되었다; 46, 93, 163, 213 및 250-kBq/kg 체중(b.w.). 각 투여량 수준에 5 명의 환자가 포함되었다. 15명의 전립선- 및 10 명의 유방암 환자가 포함되었다.

반복된 주사 스케쥴에서, 모두 전립선 암을 가진 6 명의 환자가 포함되었다. 3 명의 환자는 각각 50 kBq/kg 체중의 5 회 투여량을 3 주 간격으로 받도록, 및 3 명의 환자는 각각 125 kBq/kg 체중의 2 회 투여량을 6 주 간격으로 받도록 계획되었다.

혈액 정화.

주사 후 상이한 시점에서 약 1 ml의 혈액을 채취하고 1회-주사 스케쥴에 포함된 25 명의 환자의 혈액 정화 윤곽을 측정하기 위한 방사능 측정에 사용하였다. 각 혈액 시료의 중량을 측정하고 혈액 1 ml 당 계수 속도를 계산하였다 (혈액 1 ml가 1 g과 같다고 가정). NaI 웰 형태의 계수기에서 방사능을 측정하였다. 초기에는 100% 활성이 혈액 중에 있음을 가정하고 주사 직후의 활성 수준을 계산하면, 총 혈액 중량은 체중의 7%를 나타내었다. 상기 데이터를 생물학적 데이터로서 나타내었으며, 즉 주사 시간과 측정 시간 사이의 방사성 붕괴에 대하여 조절하였다.

방사선핵종의 생성.

라듐-223은 ²²⁷Ac/²²⁷Th로부터 생성되고 Ac-수지를 이용하여 정제되어 WO0040275에 기재된 것과 같이 ²²⁷Ac 및 ²²⁷Th를 고정화한다. 생성물 농축물, 즉 용해된 ²²³RaCl₂를, 다음 단계의 사용 전에 감마 분광학에 의해 방사선핵종 순도에 대하여 시험하였다. ²²³Ra의 NaCl 및 시트르산 나트륨 중 농축액을 멸균 제조로 보냈다. 등장력, pH 및 활성 농도를 조절하였다; 시료를 병원균 및 발열원 시험을 위해 따로 떼어 두고, 최종 생성물을 무균의 바이얼에 채운 다음, 이를 주사기가 관통가능한 봉해진 고무 막으로 씌웠다. 상기 바이얼을 납 용기 내에 넣고 병원으로 운송하였다.

부작용

투여량-제한 독성은 본 연구의 투여량 증가 부분에서 관찰되지 않았다. 주사 후 2-3 주의 최하점을 가지며 추적 기간 도중 회복되는 회복가능한 골수억제가 일어났다. 25 명의 환자 중 2 명에서 최대 등급 3의 호중성 백혈구감소증이 나타났다. 혈소판은 2 개의 가장 높은 투여량 수준에서도 단지 등급 1 독성을 나타내었다. 일반적으로, 투여량 수준이 증가함에 따라 더 높은 골수억제에 대한 약간의 경향이 있었지만 그 효과는 그다지 현저하지 않았다. 드물게 부작용들이 나타났고, 가장 빈번한 것은 가장 높은 투여량 수준에서 5 명의 환자 중 4 명에서 나타난 메스꺼움이었다. 의약품에 잘 듣는 등급 1 및 2의 회복가능한 설사가 모든 투여량 군에서 및 환자의 대략 총 50%에 대하여 관찰되었다. 가장 높은 투여량 군에서 5 명의 환자 중 4 명에서 구토가 나타났다. 이는 다른 투여량 군에서는 나타나지 않았다.

반복된 주사 스케쥴

50 x 5 스케쥴에서 3 명의 환자는 처치의 반복에 관련하여 임의의 추가 독성을 겪지 않았다. 이는 5 회 분획과 같은 총량을 한꺼번에 1회 투여한 것에 비하여 분획 스케쥴로 인하여 혈액 윤곽이 평탄해진 사실로부터 나타난다.

²²³ Ra과 무관한 부작용

반복된 투여 스케쥴에서, 125 x 2 스케쥴 중 환자 한 명만이 두번째 투여량을 실제로 투여받았다. 후속 투여량을 받지 않은 두 명의 환자 중 한 명은 간 전이의 진행으로 인하여 사망하였고, 다른 환자는 종래의 심장 상태의 재발로 인하여 더 이상의 처치에 적합하지 않은 것으로 보였다.

골수독성

라듐-223의 호중구 세포 단편, 혈소판, 백혈구 계수 및 헤모글로빈에 대한 영향을 모니터하여 혈액 독성의 광범위한 척도를 제공하였다. 호중구 및 백혈구에 대한 효과가 가장 현저하여, 이들이 골수독성에 대한 민감한 표지임을 나타내었다. 결과는 본 연구에서 CTC 독성 등급 기준에 기초한 특정 독성 수준을 나타내는 환자의 수로 표현되었으며 하기 표 6에 나타낸다.

변수	독성 CTC 등급	1회 투여량 / kBq/kg					재처리	다회 투여/kBq/kg
		46	93	163	213	250	재처리	5 x 50	2 x 125
		n=5	n=5	n=5	n=5	n=5	n=2	n=3	n=3
혈소판	0	5	5	4	5	2	2	2	3
혈소판	1	0	0	1	0	3	0	1	0
호중구	0	4	3	3	2	2	2	1	3
	1	0	1	0	1	0	0	0	0
	2	1	1	1	2	2	0	2	0
	3	0	0	1	0	1	0	0	0
WBC	0	4	4	3	2	2	2	1	2
	1	0	0	0	0	0	0	0	0
	2	1	1	1	2	2	0	2	1
	3	0	0	1	1	1	0	0	0
헤모글로빈	0	4	2	4	2	2	1	0	0
	1	0	2	0	2	3	1	2	1
	2	1	1	1	1	0	0	1	2

Claims

인간을 제외한 포유류 대상에 토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함하며,
상기 유효량은 투여된 토륨-227의 핵 붕괴에 의해 허용가능하게 비-골수독성인 양의 라듐-223이 생체 내에서 생성되도록 하는 양이고, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염(folate) 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되고, 신체로부터 제거되지 않고 완전히 보유된 토륨-227로 환산하여 표현되는 치료적 투여량은 25 kBq/kg 이상이며, 상기 토륨은 2-작용성 킬레이트화제에 의하여 킬레이트화되고,
상기 토륨은 포스폰산염 또는 골격-표적화 기에 부착되지 않는 것인,
인간을 제외한 포유류 대상에서의 연조직 질환의 치료 방법.
제1항에 있어서, 상기 대상이 개과 동물인 방법.
제1항에 있어서, 상기 치료적 투여량이 체중 1 킬로그램 당 75 kBq 이상의 토륨-227인 방법.
제1항에 있어서, 상기 허용가능하게 비-골수독성인 양이 체중 1 킬로그램 당 300 kBq 미만의 라듐-223인 방법.
제3항에 있어서, 상기 허용가능하게 비-골수독성인 양이 체중 1 킬로그램 당 300 kBq 미만의 라듐-223인 방법.
제4항에 있어서, 상기 허용가능하게 비-골수독성인 양이 체중 1 킬로그램 당 150 kBq 미만의 라듐-223인 방법.
제5항에 있어서, 상기 허용가능하게 비-골수독성인 양이 체중 1 킬로그램 당 150 kBq 미만의 라듐-223인 방법.
제1항에 있어서, 상기 복합체가 항체, 항체 구성체, 항체 단편, 항체 단편의 구성체 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 리간드에 결합된 킬레이트 토륨-227을 포함하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 복합체가 항체, 항체 구성체, 항체 단편, 항체 단편의 구성체 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 리간드에 결합된 킬레이트 토륨-227을 포함하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 복합체가 항체, 항체 구성체, 항체 단편, 항체 단편의 구성체 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 리간드에 결합된 킬레이트 토륨-227을 포함하는 방법.
제1 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연조직 질환이 악성 질환인 방법.
제11항에 있어서, 상기 악성 질환이 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 임파종 및 혼합된 형태의 암으로 구성된 군에서 선택되는 질병인 방법.
제1 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상이 또한 그 안에서 생성되는 라듐-223의 골수독성에 대항하도록 치료되는 방법.
제11항에 있어서, 상기 대상이 또한 그 안에서 생성되는 라듐-223의 골수독성에 대항하도록 치료되는 방법.
제12항에 있어서, 상기 대상이 또한 그 안에서 생성되는 라듐-223의 골수독성에 대항하도록 치료되는 방법.
제13항에 있어서, 상기 대상이 줄기 세포 치료를 받는 방법.
제14항에 있어서, 상기 대상이 줄기 세포 치료를 받는 방법.
제15항에 있어서, 상기 대상이 줄기 세포 치료를 받는 방법.
토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 치료적 유효량을 인간을 제외한 포유류 대상에 투여하는 것을 포함하며, 상기 유효량은 투여된 토륨-227의 핵 붕괴에 의해 라듐-223의 허용가능하게 비-골수독성인 양 D_Ra가 생체 내에서 생성되도록 하기 수학식 (I)로부터 계산된 D_add이고, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되는 것이며, 상기 토륨은 2-작용성 킬레이트화제에 의하여 킬레이트화되고, 상기 토륨은 포스폰산염 또는 골격-표적화 기에 부착되지 않는 것인, 인간을 제외한 포유류 대상에서의 연조직 질환의 치료 방법:
<수학식 I>
D_add = [D_Rax T_Th{(T_Bio)^-1 + (T_Th)^-1}] / 1.65
[상기 식에서,
T_Bio는 토륨-227과 복합체 형성제로 된 상기 연조직 표적 복합체의 생물학적 반감기이고;
T_Th는 ²²⁷Th의 물리적 반감기(18.7일)이며;
D_add는 투여된 ²²⁷Th 복합체의 활성(kBq/kg)이며 25 kBq/kg 이상이고;
D_Ra는 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra의 양이다].
제19항에 있어서, D_Ra가 200 kBq/kg인 방법.
제1 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 외과수술, 외부 빔 방사선 요법, 화학요법, ²²⁷Th 이외의 방사선핵종에 의한 내부방사선핵종 요법 및 조직 온도 조절에서 선택된 하나 이상의 또다른 치료 양식과 조합된 방법.
제11항에 있어서, 외과수술, 외부 빔 방사선 요법, 화학요법, ²²⁷Th 이외의 방사선핵종에 의한 내부방사선핵종 요법 및 조직 온도 조절에서 선택된 하나 이상의 또다른 치료 양식과 조합된 방법.
제12항에 있어서, 외과수술, 외부 빔 방사선 요법, 화학요법, ²²⁷Th 이외의 방사선핵종에 의한 내부방사선핵종 요법 및 조직 온도 조절에서 선택된 하나 이상의 또다른 치료 양식과 조합된 방법.
토륨-227 및 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체와 함께 1종 이상의 약제학적 담체 또는 부형제를 포함하며, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되고, 상기 토륨-227은 25 kBq/kg 이상의 치료적 유효량으로 존재하는 것이며, 상기 토륨은 2-작용성 킬레이트화제에 의하여 킬레이트화되고, 상기 토륨은 포스폰산염 또는 골격-표적화 기에 부착되지 않는 것인 약제학적 조성물.
토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 용액과 함께 상기 용액을 제1 내지 10, 12, 14 내지 20, 22 및 23항 중 어느 한 항에 청구된 방법에 사용하기 위한 지침을 포함하고, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되는 것인, 제1 내지 10, 12, 14 내지 20, 22 및 23항 중 어느 한 항에 따른 방법에 사용하기 위한 키트.
토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 용액과 함께 상기 용액을 제11항에 청구된 방법에 사용하기 위한 지침을 포함하고, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되는 것인, 제11항에 따른 방법에 사용하기 위한 키트.
토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체의 용액과 함께 상기 용액을 제21항에 청구된 방법에 사용하기 위한 지침을 포함하고, 상기 토륨-227은 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 표적화 잔기와 결합되는 것인, 제21항에 따른 방법에 사용하기 위한 키트.
연조직 표적 복합체 형성제 이외의, 토륨 이온을 복합체로 형성시킬 수 있는 복합체 형성제; 임의로 결합제 화합물과 함께, 상기 복합체 형성제와 결합하여 연조직 표적 복합체 형성제를 생성할 수 있는 연조직 표적 화합물; 및 이들로부터 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 제조하는 것, 및 임의로 제1 내지 10, 12, 14 내지 20, 22 및 23항 중 어느 한 항에 따르는 방법에서 상기 복합체를 사용하는 것에 대한 지침을 포함하고,
상기 연조직 표적 복합체는 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 잔기인, 제1 내지 10, 12, 14 내지 20, 22 및 23항 중 어느 한 항에 따르는 방법에 사용하기 위한 키트.
연조직 표적 복합체 형성제 이외의, 토륨 이온을 복합체로 형성시킬 수 있는 복합체 형성제; 임의로 결합제 화합물과 함께, 상기 복합체 형성제와 결합하여 연조직 표적 복합체 형성제를 생성할 수 있는 연조직 표적 화합물; 및 이들로부터 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 제조하는 것, 및 임의로 제11항에 따르는 방법에서 상기 복합체를 사용하는 것에 대한 지침을 포함하고,
상기 연조직 표적 복합체는 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 잔기인, 제11항에 따르는 방법에 사용하기 위한 키트.
연조직 표적 복합체 형성제 이외의, 토륨 이온을 복합체로 형성시킬 수 있는 복합체 형성제; 임의로 결합제 화합물과 함께, 상기 복합체 형성제와 결합하여 연조직 표적 복합체 형성제를 생성할 수 있는 연조직 표적 화합물; 및 이들로부터 토륨-227과 복합체 형성제로 된 연조직 표적 복합체를 제조하는 것, 및 임의로 제21항에 따르는 방법에서 상기 복합체를 사용하는 것에 대한 지침을 포함하고,
상기 연조직 표적 복합체는 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 결합된 항체 또는 항체 단편 이외의 생친화성을 갖는 잔기인, 제21항에 따르는 방법에 사용하기 위한 키트.