KR20080005178A

KR20080005178A - 암 검출 및 치료용 인지질 에테르 동족체

Info

Publication number: KR20080005178A
Application number: KR1020077016834A
Authority: KR
Inventors: 제이미 와이커트; 마르크 론기노; 아나톨리 핀처크
Original assignee: 셀렉타, 엘엘씨
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2008-01-10
Also published as: EP1833514A2; CA2591907A1; WO2007013894A3; JP2008545614A; MX2007007497A; WO2007013894A9; WO2007013894A2

Abstract

본 발명은 인지질 에테르 동족체를 이용하여 환자의 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평세포암, 장암, 간세포 암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암 및 췌장암으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 암의 전이, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 재발을 치료, 검출 및 위치 결정하는 방법을 제공한다.

인지질 에테르 동족체, 암의 전이, 방사선 및 화학요법 불감성 암, 암의 재발, 암의 진단 및 치료

Description

암 검출 및 치료용 인지질 에테르 동족체{Phospholipid ether analogs for detecting and treating cancer}

관련 출원

본 출원은 2004년 12월 20일에 출원된 미국 가특허출원 번호 60/593,190 및 2005년 12월 20일에 출원된 미국 특허출원번호 11/----의 우선권을 주장한다. 이 특허 출원들은 전문이 모든 목적의 참고용으로 인용된다.

본 발명은 일반적으로 인지질 에테르 동족체 및 이의 용도에 관한 것이며, 상세하게는 비소세포성 폐암, 전립선암 및 이의 전이암과 같은 각종 암의 전이 진단, 치료, 약동학, 약량측정 및 독성 연구에 사용되는 인지질 에테르 동족체 및 이의 혼합물의 용도에 관한 것이다.

비소세포성 폐암(NSCLC)

비소세포성 폐암(NSCLC)은 현재 미국내 암 사망의 주요 원인이다. 치유의 최선책은 적당히 선발된 환자에서의 절제술이다. 따라서, 수술전 국소, 국부 및 원발 전이 확산의 정확한 평가가 최적 치료에 중요하다.

최근, FDG PER 스캐닝에 의한 조영술이 NSCLC를 이미징하는 "절대표준"이 되어 가고 있는데, 그 이유는 특히 CT 조영술과 비교했을 때 감도가 높기 때문이다. 하지만, 종격 림프절 침범을 동정하는 감도는 겨우 약 90%로서, 특이성 부족, 특히 염증성 질환 또는 육아종 질환 환자에서의 특이성 부족이 특히 문제가 된다. 더욱이, 뇌종양 또는 전이 진단의 용도 역시 정상 뇌조직의 많은 배후 대사로 인해 제한적이다.

종격 림프절 상태의 평가는, 전체 NSCLC 환자의 거의 절반에서 나타나는 결절 전이가 아마도 치유하기 힘든 가장 빈번한 장벽이기 때문에 반드시 필요하다. 또한, 정확한 시기결정은 불필요한 비치유 수술 절차의 이환을 면하게 해줄 수 있다. 따라서, 현재 이용되는 어떠한 기술보다 더 민감하고 특이적이며 정확한 조영 기술은 여전히 필요한 상황이다.

종래 기법들은 현재 단점을 갖고 있다. 컴퓨터단층촬영술(CT) 및 자기공명조영술(MRI)을 이용한 해부적 조영술은 전신 검색에는 실용성이 없지만, 국소 확산을 평가하는 가장 널리 사용되는 비침습적 조영법이다. 또한, CT는 비정상 결절을 진단하는데 있어서 1센티미터 이상의 크기 기준에 좌우된다.

¹⁸F-플루오로데옥시글루코스(FDG)를 이용한 양전자방출단층촬영술(PET) 스캐닝은 종양 조영술로서 상당한 관심을 받았다. 최근 연구에서는 NSCLC의 시기결정을 위한 표준 접근법(CT, 초음파, 골스캐닝 등)의 능력 및 종격 림프절과 원발 부위로의 전이를 검출하기 위한 PET 스캐닝을 가망성이 있는 것으로서 비교했다. 종격 침범은 조직병리학적으로 확인되었고, 원발성 전이는 다른 조영 검사에 의해 확 인되었다. 종격 전이를 검출하는 PET의 감도 및 특이성은 각각 91% 및 86%였고, 원발성 전이는 각각 82% 및 93%였다. 이것은 종격 침범의 CT 스캐닝의 감도 및 특이성이 각각 75% 및 66%인 것과 비교된다. 39회의 연구와 1000명 이상의 환자를 수반한 메타분석에서도 FDG-PET가 종격 시기결정에 있어서 CT보다 더욱 정확한 것으로 확인되었고(감도 및 특이성이 FDG-PET에서는 85% 및 90%인 반면, CT 스캐닝에서는 61% 및 79%였다), 단, CT가 확대된 종격 림프절을 보였을 때에는 FDG-PET의 특이성이 떨어졌다(78%).

FDG-PET는 환자의 무익한 개흉술을 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 하지만, 거짓 양성 및 거짓 음성률로 인해, 확인성 종격내시경술이 종종 권장되었다. 예를 들어, NSCLC 환자 200명 이상을 수반한 사후 연구에서 FDG-PET의 감도, 특이성, 양성 및 음성 예측치 및 정확도가 각각 64%, 77%, 45%, 88% 및 75%인 것으로 밝혀졌다.

FDG-PET는 또한 가슴외 질환, 특히 폐암 중기 환자의 질환을 진단하는데 일 역할을 한다. 미국 의사협회에서 수행된 300명 이상의 환자를 수반한 연구에서는 환자 287명 중 18명(2.3%)에서 뜻밖의 전이 질환 또는 제2의 원발성 악성암이 확인되었음을 발견했다. 일부 연구에서는 전부는 아니지만, PET가 진행성 질환을 정확하게 식별하여 환자 5명 중 1명에서 불필요한 개흉술을 피하게 할 것임을 암시한다.

또한, CT 스캐닝과 같은 종래 해부적 조영술은 치료 후 생존율을 예측하기가 어렵다. 최근 진행성 질환에 대해 동시 시스플라틴계 화학/방사선요법 치료를 받 거나 또는 방사선요법 단독 치료를 받은 73명의 NSCLC 환자를 수반한 연구에서 종래 CT 조영술에 의한 반응은 생존률과 상관성이 없었다. 하지만, FDG-PET 스캔에 의한 반응은 생존률과 강한 상관성이 있었다(p<0.001). 추적성 PET 스캔일로부터의 생존률은 PET 시 완전 반응을 나타낸 24명의 환자에서 1년과 2년째 각각 84% 및 84%였고, 반응하지 않은 32명의 환자에서는 각각 43% 및 31%였다(p=0.010). 이러한 결과는 최근 다른 연구진에 의해 보고된, 종양의 생물학적 공격성과 PET 스캔 시 흡수율에 상관성을 보여주기도 하는 유사한 발견을 확실하게 해주며, 치료 완료 후 후속 PET 조영술이 장래 생존률에 높은 예측성이 있음을 확실하게 해준다.

일반적으로, FDG-PET 조영술은 NSCLC 환자에서 뇌로의 전이 질환을 동정하는 방법으로서 부족한 방법인 것으로 알려져 있다. 정상 상태 하에서, 뇌의 회백질은 글루코스 이용율이 높아서, FDG의 흡수율이 일반적으로 높다. 뇌의 전이 질환은 종종 다소 대사성이어서, 흔히 증가된 FDG 흡수율을 나타내지만, 대개 뇌 회백질에서보다 적어서 뇌 전이는 분명하지 않을 수 있다. 일련의 연구들에서, NSCLC 환자에서 뇌 전이 질환의 동정 감도 및 특이성은 FDG-PET에서는 60%와 99%이고, 종래 조영술에서는 100%와 100%이다. 따라서, FDG-PET 조영술은 뇌로의 전이 질환에 대해 NSCLC 환자를 평가하는 최선의 방법인 것으로 생각되지 않는다.

FDG의 또 다른 단점은 종양에 특이적인 것이 아니라, 악성 및 비악성 대사과다 조직 모두에서 축적한다는 점이다. 폐의 FDG-PET 스캔에 의한 거짓 양성 결과(방사선적 이상이 암때문이 아닌 경우의 양성 결과)의 압도적인 대다수는 염증 및 감염성 원인 때문이다. FDG는 비특이적 추적자이며 감염이나 염증 구역에 축적된 다. 폐에서, 이러한 구역은 국소 폐 실질 결절 또는 더 광범위 구역(세분절, 분절 또는 분엽)이거나 또는 폐문 및 종격 결절내일 수 있다. 일본에서의 최근 연구에 따르면, 직경이 1 내지 3cm인 116개의 폐결절 중에서, 73개의 악성 결절 중 15개가 EGF-PET에서 거짓 음성이었고, 43개 양성 결정 중 15개가 FDG-EPT에서 거짓 양성이었다. 간유리 혼탁 결절을 유발하는 국소 폐렴에서, 거짓 양성률은 80% 정도로 높았다. 다른 연구에 따르면, 10명의 폐외암 환자가 폐에 거짓 양성 FDG-PET 흡수를 나타냈고, 이 중 6명은 강한 국소 또는 다국소 흡수를, 4명은 분절성 또는 분엽성이 큰 패턴의 흡수를 나타냈다. 환자 10명 모두의 흡수는 경화 또는 무기폐 때문이었고, 추적 검사 시 최종 진단은 폐 염증 또는 감염이었다. 활성 세균 폐렴외에도, 거짓 양성 FDG-PET 결과는 폐의 다른 많은 감염 및 염증 이상에서 일어날 수 있다. 미국 중서부에 사는 많은 무증상자들은 이전 히스토플라스마 감염으로 인한 결절 비대 및 폐결절을 보유하고 있다. 비록, 이러한 결절의 대부분은 무활동성이며, 일부가 훈소성(smoldering) 또는 활동성 감염을 나타낸다. 폐 사르코이드증은 폐에서 더욱 일반적 활동성인 염증성 육아종 과정 중 하나일 것이다. 흥미로운 것은, 폐 사르코이드증에 대한 경구 코르티코스테로이드 치료를 받는 환자에게 일련의 FDG-PET 스캔을 실시했을 때, FDG 흡수는 감소한 다음 소멸했다.

또한, FDG-PET는 기관지폐포 암종 또는 유암종과 같이 대사율이 낮은 악성암에서 흔히 음성이다.

따라서, NSCLC 환자에서 초기 전이 질환을 정확하게 동정할 수 있는 방사선의약품는 시기결정 및 치료법에 대한 반응 측면에서 환자 치유에 상당한 영향을 미 칠 것이다. 이러한 분야에서 PET 조영술은 CT에 비해 개선된 진단능을 갖고 있지만, 비특이적인 대사 활성을 기반으로 하는 것이 아니라 뇌를 비롯한 전신을 비침습적으로 검색할 수 있는 종양 특이적 기능을 기반으로 하는 정확한 조영술은 여전히 필요한 실정이다.

전립선암

전립선 암의 새로운 증례는 미국에서 2004년에만 약 230,110개가 진단될 것이다. 많은 남성들이 1차 치료만으로 치유될 정도인 근치 전립선절제술에 의한 임상적 기관 한정성 전립선암의 확정적인 국소 치료의 기술적 정련에도 불구하고, 환자의 40% 정도가 장기 추적검사에서 생화학적 재발을 경험한다. 이러한 재발은 보통 수술후 0.4ng/ml 이상의 PSA 수준으로 정의되는데, 이는 이 역치 이상의 PSA 수준을 보유한 환자가 일반적으로 6 내지 49개월 내에 재발의 임상적 증거를 발생시키기 때문이다. 하지만, 최근에는 0.2 이상 PSA 수준이라고 제안된 적도 있다. 제한적인 성공으로, 현재 전신 질환 재발의 가능성 측정에 사용되는 것은 임상 기준과 병리학적 기준이다. 전신 재발의 가능성을 증가시키는 요인에는 수술전 높은 PSA 수준뿐만 아니라 글리슨(Gleason) 점수 >7, 정낭 침범 및 림프절 침범을 비롯한 수술 검사물의 병리학적 특징이 있다. 이에 반해, 피막외 확대, 양성 수술 경계 및 글리슨 점수 <7은 일반적으로 국소 재발과 관련된 요인이다. 또한, 전립선절제술 후 PSA 상승 속도는 질환 재발이 국소적인지 전신적인지의 여부를 결정하는데 이용되었다. 예를 들어, 파틴(Partin et al.)의 보고에 따르면, 0.75ng/ml/연 미만의 PSA 상승은 국소 재발과 자주 연관성을 나타냈다. 또한, 파텔 등은 12개월보다 긴 PSA 배가 시간이 국소 재발과 상관성이 있다고 보고했다. 이러한 임상 기준과 병리학적 기준에도 불구하고, 발명자들은 많은 남성들이 불필요한 호르몬 절제를 받을 수 있도록 국소 치료에 적당한 환자를 정확하게 선발할 수 없었다.

임상적 기관 한정성 전립선암 환자 또는 예상되는 기관 한정성 질환의 확정적 치료 후 생화학적 재발을 일으킨 환자를 치료하는데 있어서 가장 큰 과제 중 하나는 국소 질환 대 전이 질환을 정확하게 구별하는 것이다. 이러한 진단 능력에는 수술, 외부 빔 조사, 근접치료 및 냉동요법 등의 효과적인 국소 치료 방법으로부터 이익을 얻을 수 있는 환자를 동정하는 것이 중요하다. 본 발명자들은 현재 시기결정의 정확한 방법을 갖고 있지 않기 때문에, 잠재 전이 질환 환자는 치료법과 관련된 위험성이 있는 국소 치료를 불필요하게 받을 수 있다. 더욱이, 전신 재발을 확실하게 배제할 수 없는, 국소 재발로 인한 PSA 상승을 보유한 환자는 일반적으로 치유적인 것으로 간주되지 않으며 골다공증 발생, 리비도 감소, 체중 증가, 폐경증후군 및 전신권태 뿐만 아니라 호르몬 독립적 전립선암의 진화와 관련 있는 호르몬 절제를 불필요하게 받을 수 있다.

컴퓨터단층촬영술(CT) 및 자기공명조영술과 같은 종래 조영술 연구는 연조직 전이를 평가하는데 유용하지만, 전립선암의 대다수는 뼈로만 전이한다. 즉, 이 질환을 평가하는데 있어서 CT 및 MRI 스캐닝의 유용성이 최적이하 수준이고, 국소 재발 또는 전이성 전립선암에 더욱 민감한 조영술이 필요하다. 인듐-111 카프로마브 펜데타이드(ProstaScint, Cytogen Corp, Princeton, NJ)를 이용한 방사선면역섬광 조영술은, 잠재 전이 질환의 높은 임상적 의심을 받고 다른 조영술에서 전이 질환의 분명한 증거가 없는 PSA 상승성을 보유한 전립선절제술 후의 환자들에서 이용되었다. 이 스캔은 정상 및 악성 전립선 상피세포 모두에서 특이적으로 발현되는 경막 단백질인 PSMA(전립선 특이 막 항원)에 특이적인 방사능표지된 뮤린 모노클론 항체를 기초로 한다. ProstaScint 방사선면역섬광조영술은 PSA 상승성을 보유한 환자의 전립선 층에서 국소 재발 질환을 진단하는데 있어서 가망성이 있는 것으로 보였지만, 이 스캔의 임상 결과는 다소 가변적이어서, 감도는 44%에서 92% 사이, 특이성은 36%에서 86% 사이였다. 또한, 국소 재발의 참조 기준으로서 차후 생검을 이용했을 때, ProstaScint의 거짓 음성 조사는 10 내지 20%의 증례에서 보고되었다. 또한, ProstaScint의 거짓 양성 흡수도 신경섬유종증, 림프종, 신장 암종, 골반 신장, 근육지방종 및 수막종, 뿐만 아니라 척추뼈몸통의 골수에서도 보고되었다. 이러한 데이터에 따르면, 전립선암 유래의 잠재 전이의 위험이 있는 환자에 대한 ProstaScint 스캔의 이용은 논란의 여지가 있다.

전이 전립선암 환자에서 뼈 전이의 대사 활성을 측정하기 위해 최근 사용된 조영술은 양전자방출단층촬영술(PET)이다. 이 기술은 전이 질환의 성공적 치료 후 뼈 치유의 결과로서 일어나는 골모세포 활성 유래의 활동성 뼈 전이를 구별하는데 효과적인 것으로 입증되었다. 이 문제는 뼈 스캔이나 CT보다 PET에 의해 더 잘 평가될 수 있다. 또한, PET 스캔에서의 변화 발견은 종래 뼈 스캔에서는 대부분 어떠한 유의적 변화도 볼 수 없었던, 전이성 전립선암 환자의 전신 치료 개시 후 4주째 정도의 초기에 관찰할 수 있다. 따라서, PET 기술을 이용한 조영술은 이러한 환자들의 치료에 대한 반응을 모니터하는데 유용할 수 있다. ¹⁸F-FDG를 이용한 PET 스캐닝은 조영술로서 상당한 관심을 받았다. 최근, FDG-PET는 전립선암 환자의 활동성 및 무활동성 뼈 전이를 구별할 수 있는 것으로 밝혀졌다. FDG 흡수 강도는, 비특이적 골모세포 활성이 치료 후 거짓 양성 시그널로서 검출될 수 있는 테크네튬 디포스포네이트 화합물을 이용한 종래 뼈 스캔과는 대조적으로 상기 환부의 대사적, 생물학적 활성을 반영하는 것으로 생각된다. 또한, 맨처음 골수로 전이되는 조기 전이는 골모세포 반응이 일어날 때까지 시그널을 반드시 나타내는 것은 아니므로, 거짓 양성 결과가 수득될 수도 있다. 따라서, 지속적인 뼈 스캔의 양성 결과가 잔류 생존가능 전이의 존재를 반드시 나타내는 것은 아니며, 뼈 스캔의 음성 결과도 환자의 전이 종양 부하를 정확하게 반영하지 않을 수 있다. 따라서, FDG-PET는 뼈전이가 있는 환자 관리 인도에 유익한 것으로 판단할 수 있고, 사후 연구에서 FDG-PET 및 나선식 CT는 각각 전이 질환 검출에 있어서 ¹¹¹In-모노클론 항체 조영술보다 더욱 효과적인으로 밝혀졌다.

FDG-PET 스캔이 전립선암 환자의 유망한 조영술이기는 하나, 대부분의 전립선암은 성장이 늦고, 이에 따라 FDG를 축적하지 않으며, 이로 인해 상기 약품에 의해 잘 이미징되지 않는다. 더욱이, FDG는 소변으로 배출되고, 따라서 방광에 FDG의 축적은 전립선암의 국소 재발을 검출할 수 있는 가능성을 최소화할 것이다. 실제, 모리스(Morris et al)는 전이 부위가 추적자 분비의 해부학적 경로로 인해 불분명할 때 FDG-PET 단독에 의한 연조직 전이의 검출에 어려움을 보고했다. 최근에 는 잠재 전이가 의심되는 환자의 전이 환자를 동정하는데 있어서 PET 단독보다는 PET-CT가 더욱 효과적인 것으로 밝혀졌다. 다양한 종양 종류를 보유한 환자의 전향 연구에서, 다수의 방사선학 해석의 특이성 및 정확도는 PET-CT로 인해 더욱 높아졌다.

따라서, 더욱 민감하고 특이적인 조영술 검사, 분자 조영제, 예컨대 인지질 에테르 화합물(PLE)의 개발 필요성은 여전히 존재한다. 특히, 전립선암 환자의 조기 전이 질환을 정확하게 동정할 수 있고, 시기결정 및 치료에 대한 반응 측면에서 환자 치유에 중요한 영향을 미칠 수 있는, 방광내 최소 축적성을 가진 종양 선택적 방사선의약품이 절실하다.

발명의 요약

본 발명은 암에 걸린 환자 또는 암이 의심되는 환자에서 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평세포암, 장암(intestinal cancer), 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암 및 췌장암으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 암의 전이, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 재발을 검출 및 위치결정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 검체에게 인지질 에테르 동족체를 투여하는 단계 및 (b) 암 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암전이가 의심되는 검체의 기관이 주위 구역보다 많은 동족체 수준을 보유하는 지를 측정하여, 보유 수준이 높은 구역이 암 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암 전이의 검출 및 위치를 나타내는 단계를 포함한다.

바람직한 양태에 따르면, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택된다.

위의 화학식 1에서,

X는 할로겐의 방사능 동위원소로 이루어진 그룹 중에서 선택되고,

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

Y는 NH₂, NR₂ 및 NR₃를 포함하는 그룹 중에서 선택되고, 여기서, R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사능 동위원소이고;

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고,

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것이며, 이 때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

또한, 특정 양태에 따르면, X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 및 ²¹¹At로 이루어진 할로겐 방사능 동위원소 그룹 중에서 선택된다. 더욱 바람직하게는, 인지질 에테르는 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이며, 여기서 요오드는 방사능 동위원소의 형태이다. 상기 방법에서, 검출은 PET, CT, MRI 스캐닝법의 조합으로 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명은 다른 양태로서 검체의 암 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암 전이를 치료하는 방법을 제공한다. 이 방법은 인지질 에테르 동족체를 함유하는 화합물의 유효량을 검체에게 투여하는 것을 포함한다. 바람직한 양태에 따르면, 암 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암 전이는 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평세포암, 장암, 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암, 췌장암 및 암육종 중에서 선택되는 그룹에서 나타나는 것이다. 또한, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다:

화학식 1

위의 화학식 1에서,

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사능 동위원소이고;

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고,

이러한 방법에서, X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이의 조합으로 이루어진 할로겐 방사능 동위원소 그룹 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 동위원소 2이상의 조합으로서, 하나는 경로 범위가 약 0.1Å 내지 1mm이고, 다른 하나는 경로 범위가 약 1mm 내지 1m인 것이다.

가장 바람직하게는, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 동위원소 2 이상의 조합, ¹²⁵I 및 ¹³¹I 이다. 또한, 인지질 에테르는 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린(여기서 요오드는 방사능 동위원소의 형태)인 것이 바람직하다.

특정 양태에 따르면, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 분할적이다. 또 다른 양태에 따르면, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 선형의 용량 의존적 방식으로 치료할 수 있는 약 0.5μCi 내지 약 3Ci 범위이다. 다른 양태에 따르면, 투약량이 암 체적에 맞춰 조정될 수 있다. 또 다른 양태에 따르면, 방사선 불감성 종양에 대한 투약량은 방사선 민감성 종양에 대한 투약보다 크고 3Ci 미만이며, 암 체적에 맞게 조정될 수 있다.

또 다른 양태로서, 본 발명은 암 재발, 방사능 및 화학요법 불감성 암 또는 암 전이의 치료용 약학 조성물의 제조에 사용되는 인지질 에테르 동족체의 용도를 제공한다. 이러한 양태에서, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택된다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사능 동위원소이고;

n은 8 내지 30 사이의 정수이며,

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고,

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃으로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 이 때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

또한, 이러한 양태에 있어서, X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이의 조합으로 이루어진 할로겐 방사능 동위원소 그룹 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 인지질 에테르는 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이며, 여기서 요오드는 방사능 동위원소의 형태이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 이하 상세한 설명, 도면 및 첨부되는 청구의 범위로부터 분명하게 나타날 것이다.

도 1은 특정 PLE 동족체의 구조를 도시한다.

도 2는 제동 복사, 특징적 X선 및 오제(Auger) 전자의 생성을 나타내는 분류 모델을 도시한다. (좌측) 전자들은 양하전 핵에 의해 탄성 및 비탄성 산란된다. 비탄성 산란된 전자는 에너지를 잃고, 이는 제동 복사로서 나타난다. (역산란된 전자를 포함하는) 탄성 산란된 전자는 일반적으로 비탄성 산란된 전자보다 큰 각도를 통해 일반적으로 산란된다. (우측) 입사 전자는 전자를 내부 쉘(이 경우에, K 쉘)로부터 용리시켜 샘플 원자를 이온화시킨다. 탈-여기는, 다시 특징적 X선(위) 또는 오제 전자(아래)를 생성한다. 2차 전자는 외부 느슨하게 결합된 전자 쉘로부터 낮은 에너지를 사용하여 용리시키며, 방법은 도시되지 않는다.

도 3은 1 mCi 1311-NM-324를 정맥내 투여한 지 1일, 2일 및 6일 후에 획득된 환자 03의 전방 가슴의 섬광조영술을 도시한다. 흡수가 좌측 소설 폐암(T)에서 시간 경과에 따라 종양 대 배경 비를 증가시키면서 관찰된다.

도 4는 사람 RL-251 부신 종양(T) 이종이식을 사용하여 SCID 마우스에서 NM404의 시간 경과(일)를 도시한다.

도 5는 SCID 마우스의 RL 251 부신암에서 조직 분포 I-125-NM404는 종양에서 누적량이 증가하면서, 혈액, 비장 및 신장에서 분포가 1일 내지 14일에 감소함을 나타낸다.

도 6은 1251-NM404를 주사한 후 겉보기 SCCI 및 SCC6 종양 함몰부를 도시한다. 41일경에, 종양은 상당히 감소한다.

도 7의 이미지는 주사한 지 4주 후에 250 μCi의 I-125-NM404로 치료한 종양-함유 동물 중의 하나를 도시한다. 종양 위의 모발은 아마도 종양에서 방사능의 강력한 누적에 기인하여 떨어졌다. 추가로, 종양의 표면은 "굴곡됨"을 나타내고, 아마도 출혈 및 괴사로부터 더 진한 영역을 보인다. 도면은 종양에 대한 I-125-NM404의 효과를 도시한다. 종양 크기(외부 치수)는 줄어들 수 없지만, I-125-NM404는 중앙 괴사를 유발한다. 외부 종양 치수를 측정하는 측정 방법은 I-125-NM404 다음에 종양 용적 반응을 과소평가할 수 있다.

도 8은 SCID 마우스로 이식된 PC3 사람 전립선암 모델을 도시한다. PC3는 방사선-감수성이 아닌 것으로 공지되어 있다. 대조(방사능 부재, 차가운 NM404) 및 치료(I-125-NM404) 사이에서만 곡선은 치료한 지 4 내지 5주 후에 분리된다; 다음에 종양의 성장이 같은 것을 보일 때까지, 다음을 지시한다: 1) NM404가 종양에서 완전히 누적되는 데에 수일 내지 약 1주 경과하고, 2) 동위원소 I-125는 낮은 방사선 유동을 나타낸다(이는 반감기가 길기 때문이다). 인자는 둘다 치료 효과의 개시를, 모든 NM404가 정상 조직의 밖으로 청소된 경우의 시점에서 지연시키는 원인이 된다.

도 9는 옆구리에 이식된 사람 전립선 PC-3 종양(화살표)을 갖는 SCID 마우스에서 1일, 2일 및 4일에 NM404(하부 패널) 및 NM324(상부 패널)의 섬광조영술 비교를 도시한다. 간 및 배경 방사능은 NM404를 사용하여 훨씬 개선된다.

도 10은 각 그룹에 대한 종양 용적이 50, 150, 250 및 500 μCi의 대조 및 투여를 나타내는 10주 평가 기간에 걸쳐 기록됨을 도시한다. 이 도면에서, 대조 동물은 10주 평가 기간에 걸쳐 급속하게 성장한 종양을 나타낸다. 이는 화합물 자체 C-NM404가 종양 성장에 대해 실질적 효과가 없음을 확인하는 것이다. 50 μCi 투여 그룹은 대조 동물에 대해 어떠한 차이도 나타내지 않으며, 따라서 이들은 동물 모델에서 비효과적 용량 수준인 것으로 보인다. 그러나 150, 250 및 500 μCi 용량 그룹은 실질적인 장기간 치료 효과를 나타낸다. 종양 용적은 안정하며, 동일한 종양이 "충돌됨"을 보인다(종양 표면이 둥글게 된다). 추가로, 종양 위의 모발은 떨어져 이들 종양에 방사능의 실질적 누적을 확인시킨다. 결과는 종양 용적에 대해 I-125-NM404의 용량-선형 효과를 나타낸다.

도 11은 암컷 SCID 마우스 분별 용량(3 x 50 mCi)에서 A549 종양 이종이식(1 x 10⁶개 세포, 피하)을 도시한다. NM404의 분별 투여(예: 3 x 50 μCi 대 150 μCi의 단일 용량)는 동일한 치료 효과를 생성한다. 분별 용량은 정상 조직으로부터 분별 주사 사이에 제거되므로 더욱 안전할 수 있다.

도 12는 A549 대형 종양 대 소형 종양 150 마이크로퀴리(microcurie)를 도시한다.

도 13은 Apc^Min 마우스에 ¹²⁵I-NM404를 주사한 지 4일 후에 수득된 바이오스캔 이미지(A)를 도시한다. 자발적 폐 종양(2mm 직경, 화살표)을 함유하는 절개된 마우스 폐의 디지털 사진(B) 및 위치상 맞는 융합 이미지(C)는 종양에 NM404의 강한 흡수를 나타낸다.

도 14는 SCID 마우스의 사람 RL-251 부신암 이종이식에서 ¹²⁵I-NM404의 시간 경과를 도시한다. 확대된 종양(1.5 x 0.5cm, 화살표) 보유는 20일 후에도 명백하다.

도 15는 CNS-1 신경교종 뇌종양이 있는 래트에게 ¹²⁴I-NM404를 정맥내 주사하고 24시간 후에 수득된 융합된 3D 표면-묘사 MRI 이미지(청색) 및 3D 마이크로PET 이미지(A)를 도시한다. 이미지는 Amira(v3.1)를 사용하여 융합한다. 하부 패널은 (B) 종양(화살표)을 통한 대조-증가된 관상 MRI 슬라이스 및 (C) 종양의 존재 및 위치를 확인시키는 융합된 관상 MRI 및 ¹²⁴I-NM404 마이크로PET 이미지를 도시한다.

도 16은 ¹²⁴I-NM404(80μCi)를 주사하고 48시간 후에 SCID 마우스에서 사람 A549 폐종양 이종이식의 ¹²⁴I-마이크로PET 이미지를 도시한다. 상응하는 조영 패널은 관상도에서 줄이 있는 녹색 선으로 지시된다.

도 17은 PC-3(옆구리) 종양-함유 마우스로 ¹²⁴I-NM404를 정맥내 주사하고 96시간 후에 ¹²⁴I-마이크로PET 이미지(관상, 시상 및 축상)을 도시한다. 방광 활성은 어떠한 시점에서 명백하지 않다.

도 18은 ¹²⁴I-NM404(80 μCi)를 주사하고 18시간 후에 자발적 c-myc 췌장 선암(5mm)이 있는 트랜스유전자(transgenic) 마우스의 ¹²⁴I-마이크로PET 이미지를 도시한다.

도 19는 옆구리에 이식된 사람 전립선 PC-3 종양(화살표)이 있는 SCID 마우스에서 1일, 2일 및 4일에 NM404(하부 패널) 및 NM324(상부 패널)의 섬광조영술 비교를 도시한다. 간 및 배경 방사능은 NM404를 사용하여 훨씬 개선된다.

도 20은 SCID 마우스의 사람 RL-251 부신암 이종이식에서 ¹²⁵I-NM404의 시간 경과를 도시한다. 확대된 종양(1.5 x 0.5cm, 화살표) 보유는 20일 후에도 명백하다.

도 21는 절개된 전립선/소포선 복합체의 사진(A) 및 NM404를 주사하고 4일 후에 수득된 바이오스캔 이미지(B)를 도시한다. 또한, 전립선 종양에서 방사능의 강한 흡수를 나타내는 절개된 전립선/소포선의 위치상 맞는 융합된 사진/바이오스캔 이미지(C)를 도시한다.

도 22는 2 x 10⁵ 사람 PC3 전립선 종양 세포를 경골내 주사한 후(첫번째 패널에서 화살표는 주사 부위 및 방향을 도시한다) 여러 시점에서 누드(Nude) 마우스 다리의 고 밀도 3D 표면-묘사 마이크로CT 이미지를 도시한다. 종양은 28일경(화살표) 내지 46일경에 뼈를 통해 돌출되어 시작되며, 종양은 경골을 측면으로 파괴하여 비골만 손상되지 않게 남긴다.

도 23은 ¹²⁴I-NM404를 주사하고 4일 후에 위치상 맞는 바이오스캔 방사핵종 스캔과 융합된 공동-등록된 표면-묘사 관상 슬라이스 마이크로CT 이미지(유색)를 도시한다. 초점의 NM404 활성은 경골 PC3 종양(화살표)과 긴밀하게 관련된다.

도 24는 CNS-1 신경교종 뇌종양이 있는 래트에게 ¹²⁴I-NM404(100 μCi)를 정맥내 주사하고 24시간 후에 수득된 융합된 3D 표면-묘사 MRI 이미지(청색) 및 3D 마이크로PET 이미지(A)를 도시한다. 이미지는 Amira(v3.1)을 사용하여 융합한다. 우측 패널은 (B) 종양(화살표)을 통해 대조-증가된 관상 MRI 슬라이스 및 (C) 종양의 존재 및 위치를 확인시키는 융합된 관상 MRI 및 ¹²⁴I-NM404 마이크로PET 이미지를 도시한다.

도 25는 작지 않은 세포 폐암(6cm 직경, 화살표)이 있는 환자에게 ¹³¹I-NM404(0.8 mCi)를 정맥내 투여하고 4일 후에 후방의 전체 신체 평면 핵의학 이미 지(A)를 도시한다. 폐 종양은 상응하는 축상(B) 및 관상(C) 컴퓨터처리된 단층조영술(CT) 스캔으로 용이하게 검출한다.

I. 발명의 일반적 설명

발명의 일반적 설명: 본 발명의 방법을 기술하기 전에, 본 발명이 기술된, 특정한 방법, 프로토콜, 세포 라인 및 시약으로 제한되지 않는데, 이들은 변할 수 있기 때문임을 이해한다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 특정 양태를 기술하기 위해서만이며, 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.

본원에서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나의(a, an)" 및 "그"는 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수 언급을 포함함을 주의해야 한다. 따라서, 예를 들어, "하나의 세포"에 대한 언급은 당해 분야의 전문가에게 공지된 이의 다수의 세포 및 등가물 등을 포함한다. 마찬가지로, 용어 "하나의(a 또는 an)", "하나 또는 더 많은" 및 "하나 이상"은 본원에서 상호교환되어 사용할 수 있다. 또한, "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "갖는(having)"이란 용어는 상호교환되어 사용할 수 있다.

달리 정의하지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 분야의 통상적 전문가에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 기술된 것과 유사하거나 동일한 방법 및 물질이 본 발명의 수행 또는 시험에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법 및 물질을 이제 기술한다. 본 원에서 언급된 문헌은 모두 본 발명과 연결하여 사용할 수 있는 문헌에서 보고된 화학물질, 세포 라인, 벡터, 동물, 기기, 통계학적 분석 및 방법을 기술하고 개시하기 위해서 참조로 본원에서 인용된다. 본원에서 아무 것도, 이러한 기술을 선행 발명에 의해 예상하도록 본 발명에 제목을 붙이지 않음을 용인하는 것으로 추정하지 않아야 한다.

본원에서 정의된 용어 "이성체"는 광학 이성체 및 동족체, 구조 이성체 및 동족체, 형태 이성체 및 동족체 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 한 양태에서, 본 발명은 화학식 3A의 항종양 화합물의 상이한 광학 이성체의 사용을 포함한다. 당해 분야의 전문가에 의해 본 발명에 유용한 항종양 화합물은 하나 이상의 키랄 중심을 함유할 수 있음이 인지된다. 따라서, 본 발명의 방법에 사용된 화합물은 광학 활성 또는 라세미 형태로 존재하고, 이로 분리될 수 있다. 특정 화합물이 또한 다형태를 나타낼 수 있다.

본 발명은 라세미, 광학 활성, 다형태 또는 입체이성체 형태 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이들 형태는 본원에서 기술되고 청구된 종양-관련 상태의 치료에 유용한 특성을 가짐을 이해해야 한다. 한 양태에서, 항종양 화합물은 순수한 (R)-이성체를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 항종양 화합물은 순수한 (S)-이성체를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 본 발명은 (R) 및 (S) 이성체를 둘다 포함하는 라세미 혼합물을 포함할 수 있다. 당해 분야에서 (예를 들어, 라세미 형태의 분해에 의해, 재결정 기술에 의해, 광학 활성 출발 물질로부터 합성에 의해, 키랄 합성에 의해 또는 키랄 고정상을 사용하는 크로마토그래피 분리에 의해) 광학 활성 형태를 제조하는 방법이 익히 공지되어 있다.

본 발명은 유기산 및 무기산, 예를 들어, 시트르산 및 염산과 함께 아미노-치환된 화합물의 약제학적으로 허용되는 염의 사용을 포함한다. 본 발명은 또한, 본원에서 기술된 화합물의 아미노 치환체의 N-옥사이드를 포함한다. 약제학적으로 허용되는 염은 또한, 페놀계 화합물로부터 무기 염기, 예를 들어, 수산화나트륨으로 처리하여 제조할 수 있다. 또한, 페놀계 화합물의 에스테르는 지방족 및 방향족 카복실산, 예를 들어, 아세트산 및 벤조산 에스테르를 사용하여 제조할 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 기본 화합물로부터 제형화된 화합물을 언급하며, 이는 기본 화합물과 실질적으로 동일한 약제학적 효과를 달성한다.

본 발명은 추가로 항종양 화합물의 유도체를 사용하는 방법을 포함한다. 용어 "유도체"는 에테르 유도체, 산 유도체, 아미드 유도체, 에스테르 유도체 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 또한, 본 발명은 추가로 항종양 화합물의 수화물을 사용하는 방법을 포함한다. 용어 "수화물"은 반수화물, 일수화물, 이수화물, 삼수화물 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명은 추가로 항종양 화합물의 대사물질을 사용하는 방법을 포함한다. 용어 "대사물질"은 대사작용 또는 대사 방법에 의해 다른 물질로부터 생성된 물질을 의미한다.

본원에서 정의된 "접촉"은 본 발명에서 사용된 항종양 화합물을 시험관, 플라스크, 조직 배지, 칩, 어레이, 플레이트, 마이크로플레이트, 모세관 등에 수용체 를 함유하는 샘플에 도입하여, 항종양 화합물을 수용체에 결합시키기에 충분한 온도 및 시간에서 항온배양시킴을 의미한다. 샘플을 항종양 화합물 또는 다른 특이적 결합 성분과 접촉시키는 방법은 당해 분야의 전문가에게 공지되어 있으며, 수행되는 어레이 프로토콜의 종류에 따라 선택할 수 있다.

다른 양태에서, 용어 "접촉"은 본 발명에서 사용된 항종양 화합물을 환자 수용 치료에 도입하여 화합물이 생체내 접촉하도록 허용함을 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "치료"는 예방성뿐만 아니라 질병 이장성 치료를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "감소", "억압" 및 "억제"는 저하 또는 감소라는 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본원에서 사용된 용어 "진행"은 범위 또는 심각도의 증가, 진전, 성장 또는 악화를 의미한다. 본원에서 사용된 용어 "재발"은 완화 후에 질병의 복귀를 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "투여"는 환자, 조직, 기관 또는 세포가 항종양 인지질 에테르 화합물과 접촉됨을 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 투여는 시험관 내에서, 즉 시험관 안에서, 또는 생체 내에서, 즉 생존 유기체, 예를 들어, 사함의 세포 또는 조직에서 수행할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명은 본 발명에 유용한 화합물을 환자 또는 피험자에게 투여함을 포함한다. 본원에서 동일하게 사용된 "환자" 또는 "피험자"는 다음과 같은, 포유동물, 바람직하게는 사람을 언급한다: (1) 항종양 물질을 인지질 에테르 화합물을 사용하여 투여하여 치유가능하거나 치료가능한 질환이 있거나 (2) 인지질 에테르 화합물을 사용하여 항종양 화합물을 투여함으로써 예방가능한 질환에 민감하다.

본원에서 사용된 "약제학적 조성물"은 적합한 희석제, 방부제, 가용화제, 유화제 및 보조제, 집약적으로 "약제학적으로 허용되는 담체"와 함께 방사활성을 갖는, 치료학적 유효량의 항종양 화합물을 의미한다. 본원에서 사용된 용어 "유효량" 및 "치료학적 유효량"은 과도한 부작용(예: 독성, 자극 또는 알러지 반응)의 부재하에 목적하는 치료 반응을 생성하기에 충분한 활성 치료제의 양을 언급한다. 특정한 "유효량"은 명백히 치료받는 특정 상태, 환자의 신체 조건, 치료받는 동물의 종류, 치료 기간, (있다면) 동시 요법의 특성 및 사용되는 특정 제형 및 화합물 또는 이의 유도체의 구조와 같은 인자로 변한다. 이 경우에, 특정한 양은 다음 중의 하나 이상을 초래한다면, 치료학적으로 유효하다고 간주한다: (a) 질병(예: 췌장암, 유방암)의 예방; 및 (b) 이러한 질병의 역전 또는 안정화. 최적 유효량은 당해 분야의 전문가에 의해 통상적 실험을 사용하여 용이하게 측정할 수 있다.

약제학적 조성물은 액체 또는 동결건조되거나 달리 건조된 제형이며, 다양한 완충제 성분(예: Tris-염산, 아세테이트, 인산염), pH 및 이온 강도를 갖는 희석제, 첨가제(예: 표면으로 흡수를 방지하는 알부민 또는 젤라틴), 세정제(예: Tween(Polysorbate) 20, Tween 80, Pluronic F68, 담즙산염), 가용화제(예: 글리세롤, 폴리에틸렌 글리세롤), 산화방지제(예: 아스코르빈산, 나트륨 메타설파이트), 방부제(예: Thimerosal, 벤질 알코올, 파라벤), 벌크 물질 또는 강장성 개질제(예: 락토스, 만니톨), 단백질에 중합체(예: 폴리에틸렌 글리콜)의 공유 결합, 금속 이온과 착화, 중합체 화합물(예: 폴리락트산, 폴리글리콜산, 하이드로겔 등)의 입상 제제에 또는 이 위로 또는 리포솜, 마이크로에멀젼, 마이셀, 단층 또는 다층 소포, 적혈구 고스트 또는 구형성형물 위로 물질의 혼입을 포함한다. 이러한 조성물은 신체 상태, 용해성, 안전성, 생체 내 방출 속도 및 생체 내 클리어런스 속도에 영향을 준다. 서방성(controlled 또는 sustained release) 조성물은 친지성 저장부(예: 지방산, 왁스, 오일)에 제형을 포함한다.

또한, 본 발명에 의해 중합체(예: 폴록사머 또는 폴록사민)로 제피된 입상 조성물을 투여하는 방법이 포함된다. 조성물의 다른 양태는 국소, 비경구, 폐, 코 및 입을 포함하여, 다양한 투여 경로에 대해 입상 형태, 보호 피막, 프로테아제 억제제 또는 침투 증강제를 혼입시킨다. 한 양태에서, 약제학적 조성물은 비경구, 부암으로(paracancerally), 경점막, 경피, 근육내, 정맥내, 피내, 피하, 복강내, 뇌실내, 두개내 및 종양내 투여한다.

또한, 본원에서 사용된 "약제학적으로 허용되는 담체"는 당해 분야에 익히 공지되어 있으며, 0.01 내지 0.1M, 바람직하게는 0.05M 인산염 완충액 또는 0.9% 식염수를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 추가로, 이러한 약제학적으로 허용되는 담체는 수성 또는 비수성 용액, 현탁액 및 에멀젼일 수 있다. 비수성 용매의 예는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 식물성 기름(예: 올리브유) 및 주사성 유기 에스테르(예: 에틸 올리에이트)이다. 수성 담체는 식염수 또는 완충된 매질을 포함하여, 물, 알코올/수성 용액, 에멀젼 또는 현탁액을 포함한다.

비경구 비이클은 염화나트륨 용액, 링거 덱스트로스, 덱스트로스 및 염화나트륨, 유산화 링거 및 고정 오일을 포함한다. 정맥내 비이클은 유체 및 영양소 보충제, 전해질 보충제(예: 링거 덱스트로스를 기본으로 하는 것) 등을 포함한다. 방부제 및 다른 첨가제, 예를 들어, 항미생물제, 항산화제, 대조제, 불활성 가스 등도 존재할 수 있다.

본 발명에 따라서 투여가능한 서방성 조성물은 친지성 저장부(예: 지방산, 왁스, 오일)에 제형을 포함한다. 또한, 본 발명에 의해 중합체(예: 폴록사머 또는 폴록사민)로 제피된 입상 조성물 및 조직-특이적 수용체, 리간드 또는 항원에 대해 관련된 항체에 커플링된 또는 조직-특이적 수용체의 리간드에 커플링된 화합물이 포함된다.

본 발명에 따라서 투여된 조성물의 다른 양태는 비경구, 폐, 코 및 입을 포함하여, 다양한 투여 경로에 대해, 입상 형태, 보호 피막, 프로테아제 억제제 또는 침투 증강제를 혼입시킨다.

수용성 중합체(예: 폴리에틸렌 글리콜)의 공유 결합에 의해 개질된 화합물, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜, 카복시메틸 셀룰로스, 덱스트란, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리프롤린의 공중합체는 상응하는 비개질 화합물보다 정맥내 주사 후에 혈중에서 실질적으로 긴 반감기를 나타낸다고 공지되어 있다[참조: Abuchowski et al., 1981; Newmark et al., 1982; and Katre et al., 1987]. 이러한 개질은 또한, 수용액 중에서 화합물의 용해성을 증가시키고, 응집을 제거하고, 화합물의 물리적 및 화학적 안전성을 증가시키고, 화합물의 면역원성 및 반응성을 상당히 감소시킬 수 있다. 결과로서, 목적하는 생체 내 생물학적 활성은 이러한 중합체-화합물 부가물을 비개질 화합물보다 덜 자주 또는 더 적은 양으로 투여하여 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 방법에서, 약제학적 조성물은 서방성 시스템으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제제는 정맥내 주입, 이식가능한 삼투 펌프, 경피 팻치, 리포솜 또는 다른 투여 모델을 사용하여 투여할 수 있다. 한 양태에서, 펌프를 사용할 수 있다[참조: Langer, supra; Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201(1987); Buchwald et al., Surgery 88:507(1980); Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574(1989)]. 다른 양태에서, 중합체 물질을 사용할 수 있다. 또 다른 양태에서, 서방성 시스템은 치료 표적, 예를 들어, 간에 근접하여 위치할 수 있으며, 따라서 시스템 용량의 분획만 필요로 한다[참조: 예를 들어, Goodson, in Medical Applications of Controlled Release, supra, vol. 2, pp. 115-138(1984)]. 다른 서방성 시스템이 검토에서 논의되어 있다[참조: Langer; Science 249:1527-1533(1990)].

약제학적 제제는 항종양 화합물만 포함할 수 있거나 추가로 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있으며, 직장 및 요도 좌제를 포함하여, 고체 또는 액체 형태(예: 정제, 산제, 캡슐, 펠릿, 액제, 현탁제, 엘릭시르, 에멀젼, 겔, 크림 또는 좌제)로 존재할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체는 고무, 전분, 당, 셀룰로스 물질 및 이들의 혼합물을 포함한다. 항종양 화합물을 함유하는 약제학적 제제는 예를 들어, 펠릿의 피하 이식에 의해 환자에게 투여할 수 있다. 추가 양태에서, 펠릿은 항종양 화합물의 서방출을 특정 기간에 걸쳐 제공한다. 제제는 또한, 액체 제제의 정맥내, 동맥내 또는 근육내 주사에 의해, 액체 또는 고체 제제의 경구 투여에 의해 또는 국소 적용에 의해 투여할 수 있다. 투여는 또한, 직장 좌제 또는 요도 좌제를 사용하여 수행할 수 있다.

본 발명에 의해 투여가능한 약제학적 제제는 공지된 용해, 혼합, 과립화 또는 정제-형성 방법에 의해 제조할 수 있다. 경구 투여하기 위해서, 항종양 화합물 또는 이의 생리학적으로 허용되는 유도체(예: 염, 에스테르, N-옥사이드 등)는 이 목적에 전통적인 첨가제, 예를 들어, 비이클, 안정화제 또는 불활성 희석제와 혼합하고, 통상적인 방법에 의해 투여에 적합한 형태(예: 정제, 제피정, 경질 또는 연질 젤라틴 캡슐, 수성, 알코올 또는 유성 용액)로 전환시킨다. 적합한 불활성 비이클의 예는 결합제(예: 아카시아, 옥수수 전분, 젤라틴), 붕해제(예: 옥수수 전분, 감자 전분, 알긴산) 또는 윤활제(예: 스테아르산 또는 스테아르산마그네슘)와 함께 통상적인 정제 기제(예: 락토스, 수크로스 또는 옥수수 전분)이다.

적합한 유성 비이클 또는 용매의 예는 식물성 또는 동물 기름(예: 해바라기유 또는 어-간유)이다. 제제는 건식 및 습식 그래뉼로서 실행할 수 있다. 비경구 투여(피하, 정맥내, 동맥내 또는 근육내 주사)하기 위해서, 항종양 화합물 또는 이의 생리학적으로 허용되는 유도체(예: 염, 에스테르, N-옥사이드 등)는 용액, 현탁액 또는 만출물로, 필요한 경우 이 목적에 통상적이고 적합한 물질, 예를 들어, 가용화제 또는 다른 보조제를 사용하여 전환된다. 예는 계면활성제 및 다른 약제학적으로 허용되는 보조제의 첨가 또는 부재하에 멸균 액체(예: 물 및 오일)이다. 오일의 예는 석유, 동물, 식물성 또는 합성 기원의 것, 예를 들어, 땅콩 오일, 대두유 또는 광유이다. 일반적으로, 물, 식염수, 수성 덱스트로스 및 관련 당 용액 및 글리콜(예: 프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜)은 특히 주사성 용액용으 로 바람직한 액체 담체이다.

활성 성분을 함유하는 약제학적 조성물의 제조는 당해 분야에서 익히 이해된다. 이러한 조성물은 비인강에 전달되는 에어로졸로서 또는 주사제로서, 액상 액제 또는 현탁제로서 제조될 수 있다; 그러나 주사 전에 액체로 액제 또는 현탁제에 적합한 고체 형태도 또한 제조할 수 있다. 제제는 또한 유화시킬 수 있다. 활성 치료 성분은 종종 약제학적으로 허용되고 활성 성분과 상용성인 부형제와 혼합한다. 적합한 부형제는, 예를 들어, 물, 식염수, 덱스트로스, 글리세롤, 에탄올 등 또는 이들의 배합물이다.

또한, 조성물은 소량의 보조 물질(예: 습윤제 또는 유화제, 활성 성분의 효능을 증진시키는 pH 완충제)을 함유할 수 있다.

활성 성분은 조성물에 중화된 약제학적으로 허용되는 염 형태로 제형화시킬 수 있다. 약제학적으로 허용되는 염은 산 부가염이며, 이들은 무기산(예: 염산 또는 인산) 또는 유기산(예: 아세트산, 옥살산, 타타르산, 만델산 등)을 사용하여 형성시킨다. 유리 카복실 그룹으로부터 형성되는 염은 또한, 무기 염기(예: 수산화 나트륨, 칼륨, 암모늄, 칼슘 또는 제2철) 및 유기 염기(예: 이소프로필아민, 트리메틸아민, 2-에틸아미노 에탄올, 히스티딘, 프로카인 등)로부터 유도시킬 수 있다.

신체 표면에, 예를 들어, 크림, 겔, 점적제 등을 사용하여 국소 투여하기 위해서, 항종양 화합물 또는 이의 생리학적으로 허용되는 유도체(예: 염, 에스테르, N-옥사이드 등)는 생리학적으로 허용되는 희석제 중의 액제, 현탁제 또는 에멀젼으로서 약제학적 담체의 존재하에 또는 부재하에 제조하고 적용한다.

본 발명에 따른 다른 방법에서, 활성 화합물은 소포, 특히 리포솜에 전달될 수 있다[참조: Langer, Science 249:1527-1533(1990); Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Canecer, Lopez-Berestein and Fidler(eds.), Liss, N.Y., pp. 353-365(1989); Lopez-Berestein ibid., pp. 317-327; 보통 같은 책 참고].

의약으로 사용하기 위해서, 항종양 화합물의 염은 약제학적으로 허용되는 염일 수 있다. 그러나 다른 염이 본 발명에 따른 화합물의 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염의 제조에 유용할 수 있다. 화합물의 적합한 약제학적으로 허용되는 염은 산 부가염을 포함하며, 이는, 예를 들어, 본 발명에 따른 화합물의 용액과 약제학적으로 허용되는 산(예: 염산, 황산, 메탄설폰산, 푸마르산, 말레산, 석신산, 아세트산, 벤조산, 옥살산, 시트르산, 타타르산, 탄산 또는 인산)의 용액을 혼합하여 형성시킬 수 있다.

일반적으로, 인지질 에테르 화합물 및 특히 NM404는 다수의 종양 치료 양식의 치료 반응을 모니터하는 촉망받는 새로운 종양-선택적 진단 조영제이다. 방사성요드화된 NM404, 제2 세대 인지질 에테르 동족체는 27/27 종양 모델에서 현저한 종양 선택성을 나타내었다. 종양 세포 막에서 대사 포스포리파제 효소의 부족에 기인하여, 이러한 접근의 유력한 가정은 인지질 에테르 동족체가 이들이 대사되고 제거되지 못하기 때문에 종양 세포막에서 배타적으로 추출된다는 것이다. 따라서, 정상 세포 대 생존성 종양 세포로부터 인지질 에테르의 시차 클리어런스 속도는 이러한 개념의 근거를 형성한다. 다양한 종양 모델로 수득된 결과는 NM404가 생존성 종양 세포에 의해 분리되고 선택적으로 보유되며 임파절에서 발견된 것을 포함하여 해부학적 위치와 무관하게 1차 및 전이 병소에 편재함을 지시한다. FDG와 달리, 이 제제는 감염 부위에 편재하지 않는다. FDG에 대한 NM404의 다른 잇점은 다음을 포함한다: NM404는 악성 종양 세포에 대해 선택적이고 이에 의해 비제한적으로 보유되는 한편, FDG는 종양 세포에 대해 선택적이지 않으며 감염 부위 및 과형성증(Barret's Esophagus)으로 진행된다. 또한, ¹²⁴I는 4일의 물리적 반감기를 가지므로, 이를 세계 어디로든 운반할 수 있는 반면, 110분의 반감기를 갖는 FDG는 제조 장소의 200마일 내에서 제한적으로 분배할 수 있다. NM404는 (대사되지 않은) 장기간 보유를 거치며, 따라서 ¹³¹I와 같은 적합한 방사성 동위원소와 결합하는 경우, 상당한 치료 효능을 제공하는 한편, FDG는 치료 효능을 갖지 않는다. NM404는 다양한 요드 동위원소로 표지하여 다양성(진단 및 치료뿐만 아니라 실험 동물 연구에 대한 도구)을 확대할 수 있는 한편, FDG는 PET 주사에 대해 ¹⁸F로 또는 매우 낮은 감수성 수준에서지만 자기 공명 이미지에 대해 잠재적으로 ¹⁹F(안정한)로 제한된다. 이의 종양 표적 능력과 무관하게, 종양 세포에서 이의 급속한 대사작용에 기인하여, 이는 치료에 대한 효능이 없다. NM404는 다양한 치료 양식에 대한 국소 종양 반응을 정확하게 예상할 뿐만 아니라 부차적-요법 1차 종양 치료의 경우에 거리가 먼 전이 병소를 검출시키는 효능을 제공한다.

PLE 화합물은 전립선암 및 다른 암에서 조영제로서 방사성 표지된 PLE 동족 체(예: NM404)의 특이성 및 감수성을 더욱 정확하게 평가하도록 고안할 수 있다. 증상발현전 모델을 근거로 하면, PLE 동족체(예: NM404)는 종양에서 높은 흡수율을 나타내어 치료에 대한 반응 후에, 또는 잠재적으로 다량의 ¹³¹I, ¹²⁵I 또는 ²¹¹At와 결합하는 경우에 치료제로서, 치료 효능을 갖는 알파-방출 할로겐의 스테이징(staging)에 사용하기에 상당한 효능을 이 제제에 제공할 것 같다.

II. 바람직한 양태

본 발명은 일반적으로 다양한 암의 검출 및 치료를 위한 방법 및 기술을 제공한다. 본 발명은 암을 앓고 있거나 암인 것으로 의심되는 피험자에서 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평세포암, 장암, 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암 및 췌장암으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 암의 재발, 방사 및 화학물질에 영향을 받지 않는 암 또는 암의 전이를 검출하고 발견하는 방법을 제공한다. 당해 방법은 (a) 인지질 에테르 동족체를 피험자에게 투여하고; (b) 환자에서 암의 재발, 방사능에 영향을 받지 않는 암 또는 암의 전이가 발생하였는지 의심되는 기관이 주변 영역보다 높은 수준의 동족체를 보유하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 여기서, 보다 높은 보유 영역에서 암의 재발, 방사 및 화학물질에 영향을 받지 않는 암 또는 암의 전이가 검출되고 발견된다.

바람직한 양태에서, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택된다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

X는 방사성 할로겐 동위원소로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;

n은 8 내지 30의 정수이고;

Y는 NH₂, NR₂ 및 NR₃이고, 여기서, R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 방사성 할로겐 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이고;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서, R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

추가로, 특정 양태에서, X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소의 그룹으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 인지질 에테르는 18-(p-리도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-리도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린, 또는 1-O-[18-(p-리도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 여기서, 요오드는 동위원소 형태이다. 이러한 방법에서, 바람직하게는 검출은 PET CT MRI 주사 방법 및 이의 조합으로 수행된다.

본원에 사용된 용어 "알킬" 그룹은 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭, 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소이다. 알킬 그룹은 1-16개의 탄소를 포함하고, 치환되지 않거나, 할로겐, 하이드록시, 알콕시 카보닐, 아미도, 알킬아미도, 디알킬아미도, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 카복실, 티오 및 티오알킬로부터 선택된 하나 이상의 그룹에 의해 치환될 수 있다. "하이드록시" 그룹은 OH 그룹이다. "알콕시" 그룹은 --O-알킬 그룹이고, 여기서, 알킬은 상기 정의된 바와 같다. "티오" 그룹은 --SH 그룹이다. "티오알킬" 그룹은 -SR 그룹이고, 여기서, R은 상기 정의된 바와 같은 알킬이다. "아미노" 그룹은 -NH₂ 그룹이다. "알킬아미노" 그룹은 --NHR 그룹이고, 여기서, R은 상기 정의된 바와 같은 알킬이다. "디알킬아미노" 그룹은 --NRR' 그룹이고, 여기서, R 및 R'은 모두 상기 정의된 바와 같다. "아미도" 그룹은 --CONH₂이다. "알킬아미도" 그룹은 --CONHR 그룹이고, 여기서, R은 상기 정의된 바와 같은 알킬이다. "디알킬아미도" 그룹은 --CONRR' 그룹이고, 여 기서, R 및 R'은 상기 정의된 바와 같은 알킬이다. "니트로" 그룹은 NO₂ 그룹이다. "카복실" 그룹은 COOH 그룹이다.

본원에 사용된 용어 "아릴"은 카보사이클릭 및 헤테로사이클릭 방향족 환 둘 다, 모노사이클릭 및 융합된 폴리사이클릭 둘 다를 포함하고, 여기서, 방향족 환은 5 또는 6원 환일 수 있다. 대표적인 모노사이클릭 아릴 그룹은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 페닐, 푸라닐, 피롤릴, 티에닐, 피리디닐, 피리미디닐, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴 등을 포함한다. 융합된 폴리사이클릭 아릴 그룹은 5 또는 6원 방향족 또는 헤테로방향족 환을 융합된 환 시스템 내에 하나 이상의 환으로서 포함하는 방향족 그룹이다. 대표적인 융합된 폴리사이클릭 아릴 그룹은 나프탈렌, 안트라센, 인돌리진, 인돌, 이소인돌, 벤조푸란; 벤조티오펜, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈티아졸, 푸린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 신놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 1,8-나프티리딘, 프테리딘, 카바졸, 아크리딘, 페나진, 페노티아진, 페녹사진 및 아줄렌을 포함한다. 추가로, 본원에 사용된 용어 "아릴알킬"은 잔기, 예를 들면, 벤질이고, 여기서, 방향족은 PLE 화합물 중 지시된 위치에 결합된 알킬 그룹에 결합된다.

본 발명의 다른 양태는 피험자에서 암의 재발, 방사 및 화학물질에 영향을 받지 않는 암 또는 암의 전이의 치료방법을 제공한다. 당해 방법은 유효량의 인지질 에테르 동족체를 포함하는 화합물을 피험자에 투여함을 포함한다. 바람직한 양태에서, 암의 재발, 방사 및 화학물질에 영향을 받지 않는 암 또는 암의 전이는 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평 세포암, 장암, 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암, 췌장암 및 암육종으로부터 선택된 그룹에서 일어난다. 또한 바람직하게는, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택된다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

n은 8 내지 30의 정수이고;

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 방사성 할로겐 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이고;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;

이러한 방법에서, 바람직하게는 X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이의 배합물로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소의 그룹으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 유효량의 인지질 에테르 동족체는 2개 이상의 동위원소의 배합물이고, 이들중 하나는 약 0.1Å 내지 1mm의 경로 범위를 갖고, 두번째는 약 1mm 내지 1m의 경로 범위를 갖고, 또한 도 2에 논의되어 있다.

가장 바람직하게는, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 적어도 두 동위원소 ¹²⁵I 및 ¹³¹I의 조합이다. 또한, 바람직하게는, 인지질 에테르는 18-(p-아이오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-아이오도페닐)옥타데실]-1,3-프로페인다이올-3-포스포콜린, 또는 1-O-[18-(p-아이오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 여기서 요오드는 방사성 동위원소의 형태이다.

도 11에 제시된 바와 같이 특정한 양태에서, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 분할되어 있다. 분할 투여량 사용의 장점은 분할 투여로 인해서 정상적인 조직으로부터 PLE 동족체가 제거된다는 것이다. 예를 들면, NM404의 분할 투여(예를 들어, 3×50마이크로-Ci 대 150마이크로-Ci의 1회 투여)는, 화합물의 투여량이 여전히 낮으면서 동일한 치료 효과를 나타내었고, 화합물은 분할 주사의 중간에 정상적인 조직으로부터 제거되었다.

다른 양태에서, 인지질 에테르 동족체의 유효량은 약 0.5μCi 내지 약 500mCi이고, 도 10에 제시된 바와 같이, 선형 및 투여량 의존적 방법으로 치료가능하다. 다른 양태에서는, 도 12에 제시된 바와 같이 암 크기에 따라 투여량을 조절할 수 있음을 제시하고 있다. 도 12의 도표는, 동일한 투여량의 I-125-NM404(150마이크로Ci)를 작은 종양(<1cm) 및 큰 종양(>1cm)이 있는 동물에 주사할 때의 종양 성장의 차이를 제시하고 있다.

그 결과, 상기 투여량으로 작은 종양은 성장이 많이 줄어들었지만, 큰 종양 집단은 동일한 투여량에 대해 어떤 효과도 나타나지 않았고, 기본적으로 방사능을 받지 않은 대조군과 같이 반응하였다. 도 12의 도표에서 추가로 설명하는 것은, 유효 종양선량은 종양 크기에 따라 조절되어야 하고 효능을 나타내기 위해서 도달되어야 하는 종양 크기당 종양선량이 있다는 것이다.

다른 양태에서는, PC3 모델(방사선 불감성)(도 8)과 A549 암 모델(도 10, 11 및 12)을 비교함으로써 확인할 수 있는 바와 같이, 방사선 및 화학 불감성 종양에 대한 투여량은 방사선 감수성 종양에 대한 투여량보다 더 많고 500mCi 이하이며 암 크기에 따라 조절할 수 있음을 제시하고 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서는, 암의 재발, 방사선 및 화학 불감성 암 또는 암 전이 치료 목적의 약제학적 조성을 제조하기 위한 인지질 에테르 동족체의 용도를 제시하고 있다. 당해 양태에서, 인지질 동족체는 화학식 1 및 2의 화합물부터 선택된다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 NH₂, NR₂, 및 NR₃로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 방사성 할로겐 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;

Z는 NH₂, NR₂, 및 NR₃로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 여기서 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

또한 당해 양태에서, 바람직하게는 X는 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이들의 조합으로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소 그룹으로부터 선택된다. 또한 바람직하게는, 인지질 에테르는 18-(p-아이오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-아이오도페닐)옥타데실]-1,3-프로페인다이올-3-포스포콜린, 또는 1-O-[18-(p-아이오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 여기서 요오드는 방사성 동위원소의 형태이다.

방사성 요오드화 인지질 에테르 동족체의 종양 친화성에 대한 합성 및 구조 활성 관계의 효과

방사성 요오드화 인지질 에테르 동족체는 이종 이식에서 다양한 종류의 사람 및 동물의 종양과 설치류 모델의 자연 발생적 종양에 선택적으로 축적되는 눈에 띄는 능력을 보였다. 이러한 종양 친화성은 종양과 이에 상응하는 정상 조직의 대사적 차이의 결과로서 생각된다. 이 연구의 결과는 종양에서 이 화합물의 종양 체류의 하나의 인자는 이들의 소수성 결정하는 알킬 체인의 길이라는 것을 보여준다. 체인의 길이를 C12에서 C7으로 감소시키면 결과적으로 종양을 가진 쥐에서 이 화합물이 거의 혹은 전혀 정체하지 않고 주입 24시간 내에 빠르게 제거된다. 체인 길이를 늘이면 반대 효과를 얻는데 종양을 가진 쥐에서 C15 및 C18 동족체는 혈장 제거의 감소와 종양 흡수의 증가 및 정체를 보였다. 종양 흡수는 종양을 가진 집쥐 에 프로판디올 동족체 NM-412 및 NM-413의 동족체를 주입 후 24시간 후에 간과 복부에서 높은 수준의 방사성을 보였다. 2-Ο-메틸기를 프로판디올 골격에 추가 했을 때 또한 종양 흡수가 상당히 지연되었다. 인간의 PC-3 종양을 가지고 있는 면역 제거 생앙쥐에서 NM-404 와 그것의 기원체인 NM-324의 직접적인 비교는 종양 흡수 및 NM-324에 상대적인 NM-404의 총 체내 제거 모두에서 극적인 증가를 보였다. 몇몇 설치류 종양 모델에서 사진과 조직 분포 연구에 기초하여 사람의 폐암 환자에서 후속 연구를 위해 C18 동족체, NM-404가 선택되었다. 정상 세포에서의, 특히 복부에서의 방사성 잡신호의 빠른 제거를 수반하는 이 약품의 선택적 수용 및 종양 정체라는 점에서 예비 결과는 극히 장래성이 높다. 이러한 결과는 다른 암을 포함하기 위한 임상 실험의 확장이, 특히 NM-404가 새롭게 시판되는 양자-방출 동위원소, 요오드-124로 방사성 표지 되면, 보장되는 것으로 강하게 제안되었다. 이 동위원소에 의해 4일 정도의 감당할 수 있는 상대적으로 긴 물리적 반감기는 NM-404의 약제 역학적 프로파일에 상당히 적합한 것으로 보인다.

화학 합성: 요오드화 인지질 에테르의 합성 과정에서 발명자는 목표 화합물의 체인 길이의 변화가 가능하게 하는 일반적인 합성 반응식을 개발하기 위해 찾았다. 합성의 접근은 알킬 토실레이트 혹은 할라이드와 그리나드 시약의 구리-촉매된 교차-커플링 반응에 기초한다(반응식 1,2). 알킬 체인 신장을 위한 기본 원칙의 선택은 시판되는 개시 재료에 따랐다.

반응식 1: 시약 및 조건: (a) Me₃SiBr, CH₂Cl₂; (b) BrMg(CH₂)₁₁OTHP, Li₂CuCl₄(촉매), THF, -78 내지 20℃; (c) PPTS, 에탄올, 40℃; (d)TsCl, DMAP, CH₂Cl₂; (e) BrMg(CH₂)₃OTHP, Li₂CuCl₄(촉매), THF, -78 내지 20℃; (g) BrMg(CH₂)₆OTHP, Li₂CuCl₄(촉매), THF, -78 내지 20℃.

합성은 반응식 1에 나타낸 것과 같이 ρ-요오드벤질 알코올 11의 ρ-요오드벤질 브로마이드 12로의 전환으로 시작된다. 이후 ρ-요오드벤질 브로마이드는 0.5 내지 0.7 몰 %의 Li₂CuCl₄의 존재하에 11-브로모운데칸올에 의해 보호된 THP에서 파생된 그리나드 시약과 결합된다. 첫 번째 결합 산물 16의 비 보호 후에 얻어지는 12-(ρ-요오드페닐)도데카놀 17은 상기 기술한 C12 요오드화 인지질의 합성을 위해 사용된다. 알코올 17은 더 긴 체인을 가진 ω-요오드페닐 알카놀의 합성을 위한 시작 재료의 역할을 한다. 예를 들어, 브로마이드 14 및 15에서 합성된 그리나드와 토실레이트 18의 결합 후 각각 C15(20) 및 C18(22) 알코올이 수반되는 THP 비 보호가 진행된다. 이러한 알코올은 출판된 과정에 따라 상응하는 알킬포스 포콜린 5(NM-397) 및 6(NM-404)로 전화된다. 발명자가 앞서 보고 한 반응의 순서를 이용하여, 프로판디올 인지질 에스터 7(NM-413) 및 8(NM-412)는 3-벤질옥시프로판올 25로부터 합성되고, 2-Ο-메틸-rac-글리세롤 인지질 에테르 9(NM-414) 및 10(NM-410)은 1-Ο-벤질-2-Ο-메틸-rac-글리세롤 26에서 수득된다. 요오드-125의 방사성 표지는 일상적으로 실험실에서 이용하는 동위원소 교환 방법에 의해 이뤄진다.

생물학: PLE 아날로그를 종양 내에 배치하고자 하는 갈망은 다양한 동물 모델에 의해 평가되었다. PC-3 모델은 전립선암 환자에 대한 최초의 약물동력학적 시험용 후보를 선택하기 위한 비교에서, NM404 및 NM412의 비목표물에 대한 목표 물(종양)의 비를 결정하기 위해 사용되는 인간 암세포계를 나타낸다. 쥐의 전립선 암세포계인 맷리루(MatLyLu)(더닝 R3327 쥐) 모델이 약량 측정 및 종양 보유 동물의 조절에 앞서 9개의 특정 아날로그를 구분시켜 종양/경력 비율을 결정하기 위해 특별히 사용된다. 최종적으로, 워커(Walker)-256 암육종 모델이 양적 조직 분할을 위해 사용된다.

구분 공정을 촉진시키고 다회 점조직 분할 연구에 사용된 종양 보유 동물의 수를 감소시키기 위하여, 쥐 더닝 R3337(MAT LyLu 계통) 전립선암 모델에서 감마 카메라 신티그램 촬영에 의해 신규의 방사성 요오드화 동족체를 촬영하였다. 따라서, 수컷 코펜하겐 쥐가 2% 트윈-2O 용액에서 방사성 요오드화 PLE 아날로그(30-40μCi)로 주사되기 10 내지 14일 전에 넓적다리에 맷 리루 조직(1x10⁶ 세포)으로 피하 주사한다. 다회 포인트로 수득된 감마 카메라 형상은, 주사 후 24 및 48시간을 포함한다. 높은 간 흡수, 뚜렷한 복부의 축적 및 보유 또는 불충분한 종양 흡수 및 보유을 보이는 동족체(NM-410, NM-413 및 NM-414)는 이어지는 생물학적 분배 분석을 따르지 않는다. 워커-256 암육종을 보유한 쥐에서 방사능의 조직 분할은 이어지는 다양한 시간 간격의 방사성 요오드화 쇄길이 동족체의 정맥 주사 투여에 의해 평가된다. 특정된 화합물의 첫번째 그룹은 3개의 알킬포스포클로린을 포함하였다[탄소수 7의 단쇄 아날로그 3(NM-396) 및 장쇄의 아날로그 5(NM-397, C15 알킬 쇄길이) 및 6(NM-404, C18 알킬 쇄길이)].

3(NM-396, C7 아날로그)로 수행된 최초의 생물학적 분배 실험은 비보(vivo) 탈요오드화에서 신속한 조직 제거를 명백하게 나타낸다. 24시간 후, 갑상선에서 방사능의 양은 213% ID/g이며, 여기서 측정된 모든 기관의 방사능의 레벨은 0.10% ID/g 미만이었다. 상기 연구에 이어서, 메틸렌 그룹수를 7로 감소시키면 신장에 의해 신속하게 배출되는 친수성 분자를 명백하게 더욱 많이 제공한다. 화합물 4(NM-346, C12 아날로그)와는 대조적으로, C7 아날로그 3은 쥐에서 신속하게 제거되며, 측정된 어느 시점에서도 종양조직에 위치하지 않았다.

상기 관찰 후 종양 흡수 및 보유의 지방족 쇄길이를 증가시키는 효과를 측정하는 추가의 노력이 따른다. C15 동족체 5(NM-397)의 조직 분할이 동일한 워커 256 쥐 종양 모델을 사용하여 측정된다. 종양 내의 방사능은 시간이 지남에 따라 증가하며 대부분의 통상의 조직이 투여 후 6시간 후 방사능이 정점에 이르는 것과는 대조적으로 투여(1.65±0.23% ID/g) 후 48시간 후 정점을 이룬다. 종양은, 갑상선을 제외한 다른 조사된 조직에 비해, 24, 48 및 120시간에서 고 방사능농도를 지닌다. 신진대사 및 통상의 조식에 의한 제거에 비해 더욱 신속한 방사능의 제거가 통상의 조직에 발생한다. 연구 과정 동안 증가하는 갑상선에의 방사능의 축적은 비보 탈요오드화에서 저레벨의 방사능의 존재를 암시한다. 십이지장에서의 방사능의 레벨은 투여(1.38±0.24% ID/g) 후 48시간 후 관찰되는 종양의 최대 레벨과 유사하다.

비록 당해 모델에서 C12 아날로그 4(NM-346)에 의해 제한적인 결과가 관찰되었지만, 상기 결과는 C15 아날로그 5(NM-397)의 조직 분할 분석표가 24시간에서 종양흡수가 2배 증가함을 제외하고는 C12 아날로그 4의 관찰결과와 유사함을 암시한다. 다른 기관 및 조직에서의 잔여물 흡수 및 제거는 두 화합물에서 유사하다.

C18 아날로그 6(NM-404)으로의 추가적인 지방족쇄 연장의 효과는 조금 낮기는 하지만, C15 아날로그 5(NM-397) 투여(1.14 ±0.01% ID/g) 후 48시간 후 종양 내의 방사능 피크의 레벨과 유사한 당해 화합물의 동적 분석표를 나타낸다. C18 화합물 6의 투여 후의 간, 신장 및 십이지장에서 측정된 방사능의 양은, C15아날로그 5 연구에서의 동일한 기관의 것과 비교해서 명백하게 낮았다. 추가적으로, C18 아날로그 6은 조사된 다른 쇄길이 동족체에 비해 순환에서 더욱 높은 크기로 보유되었다. 예를 들면, 120시간에서 화합물 6의 혈액 레벨은 C15 (5) 아날로그의 레벨인 0.07±0.00% ID/g에 비교시 0.6±0.1% ID/g였다. 갑상성에서의 총 방사능 레벨은 초 소량의 분비기관을 고려했을 때, 화합물 5 및 화합물 6 모두에서 상대적으로 낮았다.

PLE 아날로그의 이동능 측정을 위해, 요오드-125 라벨 6의 투여 후 플라즈마를 워커-256 종양-보유 쥐로부터 분리하였다. 화합물 6(NM-404)을 투여받은 쥐의 플라즈마 분포에서 방사능의 분포를 연구하였다. 대부분의 순환형 방사능(88%)이 C18 아날로그 6의 투여 후의 알부민 분획과 결합됨이 PAGE 분석에 의해 밝혀졌다. 상기 연구 결과는 에테르 리피드(71%)의 대부분이 알부민에 결합되며 약 6%가 HDL에 결합됨을 밝힌, 포스파티드 에테르 원형(ET-18-OCH₃)과 혈청 단백질의 결합을 연구한 에이블(Eibl)에 의해 공개된 결과와 유사하다.

비교 이미징 연구: 도 19에 나타난 감마 카메라 신티그래피 이미지는 사람 PC-3 전립선 종양 이종이식을 할 수 있는 면역 손상 SCID 마우스에서의, 2세대 아 날로그 ¹²⁵I-NM-404 (6) 대 이보다 짧은 쇄인, 1세대 선조인, ¹²⁵I-NM-324 (2)의 투여 후 1, 2 및 4일 경과시의 종양 흡수 및 신체 제거(body clearance)을 직접 비교한다. 이러한 두 가지 PLE 아날로그의 정성적 신티그래피 비교는 종양 흡수 및 총 신체 제거율에서의 현저한 차이를 증명하였다. 더 긴 쇄 작용제인 NM-404는 방사능의 급속한 전신 제거 수반되는 급속한 종양 흡수 및 연장된 보유를 나타내는 반면, NM-324에 의해서는 종양 흡수 및 신체 제거가 투여 후 4일 경과시에도 상당히 지연되었다. 급속한 전신 제거에 수반되는 C18 아날로그 NM-404의 상당한 종양 흡수 및 보유는 상기 모델에서 NM-404의 우월한 이미징 특성을 명백하게 보여주었다.

상기 모델에서의 방사성 요오드화된 MN-404의 투여 후 1, 3, 5 및 8일 경과 시 수득된 대규모의 조직 분포 결과는 8일의 평가 기간 경과에 걸쳐 모든 통상의 조직으로부터의 방사능의 급속한 제거를 나타내었다. 그러나, 종양 흡수는 종양 1 g 당 주입 용량의 18 %에 도달하는 5일째까지 계속 증가하였다. 통상의 조직으로부터의 지속적인 제거와 결합된 종양의 연장된 보유에 의해, 종양의 기준(background) 조직에 대한 비율은 실험 과정 내내 지속적으로 증가한다. 종양의 기준 조직에 대한 비율은 혈액, 간, 근육 및 전립선에서 각각 4, 6.8, 23 및 9를 초과하고, 주입 후 3일째 및 5일 및 8일째에 계속적으로 향상된다. 또한, 티로이드 수준이 1 g의 조직 당 주입 용량의 26 내지 54 %의 범주에 있지만, 이러한 수준은 매우 작은 질량의 장기가 고려되고 데이터가 장기 기준마다 투여된 용량 퍼센트로 나타날 때 사실상 매우 낮고 주입 용량의 극히 적은 퍼센트를 나타낸다.

Kotting 등은 세 가지의 알킬 포스포콜린(APC) 아날로그의 생체 분포에 대한 알킬 쇄 길이의 영향을 연구하였다. Kotting의 연구는 1) 화합물이 종양에 대해 세포독성이라고 여겨지는 농도로 경구 투여되고, 2) C22 화합물이 알킬 쇄에서 이중 결합을 포함하고 있다는 점에서 상기 실험들과 다르다. 따라서 큰 용량 차이 및 경구 작용제의 알려지지 않은 생체이용률 때문에 본원에 기재된 실험과의 직접적인 비교는 이루어질 수 없다. Kotting의 연구에서, C16, C18 및 C22 아날로그를 일일 50-120 ∝ mol/kg의 용량으로 메틸니트로소우레아-유도 유방암종을 갖는 래트에 경구 투여하였다. 알킬 쇄 길이가 증가함에 따라, 신장, 간 및 폐에서 측정된 화합물의 수준은 감소하였다. 방사성 요오드화된 PLE 아날로그에 의해 수득된 추적자 결과와는 대조적으로, Kotting 및 그의 동료는 종양 수준은 쇄 길이가 증가함에 따라 증가하는 반면, 혈액 내의 APC 수준은 쇄 길이가 증가함에 따라 감소한다는 것을 밝혀내었다. 경구 투여로 흡수 전 위장관(Gl tract) 내의 에테르 지질의 상당한 양이 파괴되는 결과를 나타날 것을 예상할 수 있다.

종양은 주입 후 24 및 48시간 경과 후 감마 카메라 신티그래피를 통해 C12(4), C15(5) 및 C18(6) 알킬 포스포콜린 동족체로 쉽게 시각화할 수 있다. 반면, C15(7, NM-413) 및 C18(8, NM-412) 프로판디올 아날로그에 의해 수득된 래트 이미징 결과는 간 및 복부 방사능의 높은 수준을 수반하는 종양 흡수를 나타내었다. MAT LyLu 전립선 모델에서의 C15(9, NM-414) 및 C18(10, NM-410) 2-O-Me 글리세롤 아날로그에 의해 수득된 이미징 결과는 간 및 복부에서 종양으로의 작용제 흡수가 거의 없거나 없는 높은 방사능 수준을 나타내었다. 간 및 위장관을 포함하는 비표적 조직으로부터의 방사능의 제거 및 양의 차이는 사람에서의 이미징제인 방사 성 요오드화된 인지질 에테르 아날로그의 적용에 상당한 영향을 줄 것이다. 비표적 조직 흡수는 높은 기준 활성을 만들거나 방사선 감수성 조직을 주입된 방사성으로 초과로 노출시킴으로써 방사선 진단의 효능을 감소시킬 수 있다. 암 환자에서의 2(NM-324, NM-346의 메타-아이오도 아이소머)를 사용한, 우수한 종양 흡수를 공급할 수 있는 예비적인 임상 실험은 간, 신장 및 방광을 포함하는 비표적 조직에서의 축적과 관련된 방사선량 측정에 의해 제한되었다.

상기 방법은 인지질 에테르 아날로그 구조의 알킬 부분을 검사하고 종양 부위 및 보유에서의 이의 역할을 결정하는 것이었다. MAT-LyLu 종양을 갖는 래트에서 보다 긴 쇄 길이의 방사성 요오드화된 PLE 아날로그를 사용하여 수득한 정성적 래트 전신 스크리닝 스캔은 측정을 가능하게 하기에 충분한 종양 흡수를 보여주었다. 그러나, 추가의 조직 분포 연구가 C12 내지 C15 내지 C18로의 연속적인 쇄 길이의 증가를 보여주었고, 이는 비표적 장기에서 측정된 방사능 양이 급속하게 감소되도록 하였다. 이러한 비표적 조직 활성에서의 상당한 감소가 종양에 존재하는 방사능 수준의 상대적으로 적은 감소에 수반되었다. 추가로, C18 아날로그 6(NM-404)는 C12(4) 및 C15(5) 아날로그보다 훨씬 오래 순환에 남아있으려는 경향을 나타내었다. 보다 긴 혈장 반감기는 종양에 의해 C18 화합물 6이 맥관 구조를 통해 계속적으로 순환하면서 흡수되는 추가적인 기회가 생성되도록 한다는 것을 예상할 수 있다. 이러한 연장된 혈장 반감기는 프로브의 알부민에 대한 강한 결합의 결과일 수 있다. 혈장 성분에 의한 방사성 표지된 PLE의 흡수 및 전달은 또한 이러한 화합물의 종양 보유와 관련된 중요한 요소일 수 있다. 확실히, C7 내지 C18로의 쇄 길이의 증가는 PLE 아날로그의 친유성을 증가시킨다. 친유성이 클수록 이러한 화합물의 세포막에 대한 친화도가 증가하고, 이의 혈장 성분으로의 결합을 변화시킬 수 있다. LDL 및 HLD와 같은 내생적 지단백질에 의한 순환에서의 흡수 및 전달은 또한 종양으로의 생물학적 분포에 영향을 줄 수 있다.

사람의 임상 실험 준비에서, 표지되지 않은 NM404를 독립적인(University of Buffalo Toxicology Research Center) 급성 독성 평가에 래트 및 토끼에서의 기대된 이미징 질량 용량의 1200배로 사용하였다. 작용제는 내성이 좋았고 급성 독성이 이러한 용량 수준에서 발견되지 않았다. 다양한 설치류 종양 모델에서의 선택적 종양 흡수와 보유 특성, 또한 래트와 토끼에서의 후속적인 우수한 안전 프로파일에 의해, NM-404를 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자에서의 초기의 사람 약물 동력학적 평가에 사용되도록 선택하였다. 환자는 ¹³¹I-NM-404(<1 mCi)의 주입 후 평면 감마-카메라 신티그래피를 받았다. 사람에 대한 예비적인 결과(n= 3)는 1차 폐 종양(도 25)에서의 종양 흡수 및 연장된 보유를 증명하였다. 그러나, 이의 선조인 NM-324로 측정된 높은 간 흡수 값에 비하여, 간 및 복부 방사능 수준은 NM-404로 측정한 것보다 적고, 이는 결장, 전립선 및 이자와 관련된 것들을 포함하는 다른 복부 종양에서 상기 작용제의 평가의 가능성을 제시한다.

결론:

요약하자면, 본원에 기재된 신규의 요오드화 PLE 아날로그의 원리는 종양 흡수 및 보유에 대한 인지질 분자의 소수성 부분에서의 쇄 길이 및 다른 구조적 변형의 영향을 평가하기 위해 이용되었다. C12에서 C7로 쇄 길이가 감소하면 종양 축 적이 거의 없거나 없고 종양을 갖는 래트에서 투여 후 24시간 경과시 화합물의 급속한 제거가 일어났다. 쇄 길이의 증가는 상반되는 효과를 갖고, C15 에서 C18 아날로그는 종양을 갖는 래트에서 혈장 제거 및 종양 흡수 및 보유의 향상을 나타내었다. 프로판디올 아날로그 7 및 8에 의해 나타난 종양 흡수는 종양을 갖는 래트에 주입 후 24시간 경과시의 상당히 높은 수준의 간 및 복부 방사능을 수반하였다. 9 및 10에서의 2-O-메틸 잔기의 첨가는 종양 흡수를 상당히 지체시켰다. 사람 PC-3을 갖는 면역 손상 마우스에서의, NM-404와 이의 선조인 NM-324의 직접적 비교는 NM-324에 비해 NM-404에 대해 종양 흡수 및 전신 제거에서의 급격한 향상을 나타내었다. NM-404는 몇몇 동물 모델에서 검사된 다른 아날로그에 비해 우월한 이미징 특성을 제공하여, 사람의 폐암 환자에서 상기 2세대 PLE 아날로그의 추가의 평가를 보장하였다. 사람에서의 예비 임상 결과는 이전에 동물 모델에서 보여진 것과 유사한 종양 흡수 및 보유 특성을 나타내었다. 그러나, 이의 보다 짧은 쇄인 선조 NM-324와 대조적으로, NM-404는 상당히 낮은 간, 신장 및 복부 기준 방사능 수준을 나타내었고, 이는 폐 종양 이미징에 대한 전망을 제공하고, 사람의 결장, 이자 및 전립선 암 환자에서 상기 작용제의 추가적인 평가를 보장한다. 더욱이, 방광 방사능의 결핍은 검사 시간에 걸쳐 작용제의 신장 제거 또는 이의 대사를 거의 제시하지 않는다. 이는 오늘날 종양 이미징에 통상적으로 사용되는 PET 작용제인 18F-플루오로디옥시글루코즈(FDG)에 대해 상당한 장점을 나타내고, 이는 현저한 신장 제거를 일으키고, 따라서 전립선 부분에서의 이미지를 금지한다.

PLE 아날로그의 종양-표적 방법은 시간에 따른 선택적 종양 보유를 포함하는 것처럼 보이고, 상대적으로 수명이 짧은 핵종, 예를 들어 ¹⁸F 또는 심지어 ^99mTc는 현재 NM-404의 표지로 실용적이지 않다. 현재의 폐암 이미징 실험에서의 ¹³¹NM-404의 예비적인 성공이 주어진다면, NM-404를 상대적으로 신규한 4.2일의 반감기를 갖는 양성자-방출 동위원소인 요오드-124로 방사능 표지하고, PET로 이의 종양 측정을 평가하는 것이 본원에 이르러서 필수적이다. ¹²⁴I를 이용한 PET 이미징이 평면 ¹³¹I-감마 이미징보다 40배 이상 민감하다는 것이 알려져 있다. 통상의 감마 카메라 이미징과는 달리, PET는 또한 상당한 해상도의 향상 및 3차원 이미징 능력 뿐 아니라 평면 신티그래피 이미징에 비해 우월한 정량 특성을 제공한다.상기 PET 동위원소의 긴, 4일의 물리적 반감기는 종양 흡수 및 보유 동역학에 매우 적합하고 발명자들은 PET를 포함하는 NM-404를 사용한 이미징 연구를 확장하고 있다.

비소세포성 폐암(NSCLC)

인지질 에테르 동족체(PLE) 분자는 고수준의 종양 선택성을 나타내는 특이한 생화학적 및 약리학적 특성을 갖는다. 악성 및 비악성 고대사 조직 둘 다에서 비특이적으로 축적되는 FDG와는 달리, 본 발명자들은 방사선 요오드화 PLE 동족체가 다양한 뮤린 및 사람 종양에 고 수준으로 선택적 보유되고 정상 조직 또는 염증 조직에서는 축적되는 않은 것으로 밝혀냈다. 인지질 에테르(PLE)의 부류는 전체 인지질 함량 중 소량 성분으로서 포유동물 세포에서 통상적으로 발견되는 글리세로포 스포콜린 분자에 연결된 에테르-결합된 장쇄 알킬 또는 알케닐 알코올의 존재에 의해 특징된다. PLE 중에는 많은 아류가 존재하는데, 가장 대표적으로 연구된 아류 중의 하나는 구조적으로 단순한 알킬 포스포콜린(APC)이다. I-125-NM404는 이러한 APC 부류의 일부이다.

본 발명은 NSCLC를 앓고 있는 환자를 이미징시 제2 생성 PLE 동족체, NM404의 사용에 관한 예비 사람 PET 이미지 데이타에 대한 방법론을 교시한다. 잠복기 모델에서, 본 발명자들은 NM404가 폐 및 뇌 종양 뿐만 아니라 PC-3 전립선 뼈 전이를 포함하는 27/27 종양 모델에서 선택적으로 유지되고(a), 정상, 전암상태 또는 증식성 조직에서 유지되지 않으며(b), 염증 조직에서 유지되지 않는다(c)고 밝혀냈다. NSCLC를 앓고 있는 환자에서 ¹³¹I-NM404를 사용하는 퍼스트 인 휴먼(first-in-human) 약동학적 연구에서, 본 발명자들은 ¹³¹I-NM404가 안전하고 24 내지 48시간이 종양 검출을 위한 최적의 섬광조영술 이미지 시간임을 밝혀냈다. 이들 연구결과는 또한 기존의 유망한 동족체에 비해 충분히 낮은 간 및 백그라운드 활성 수준을 나타냈고 제제가 완전한 혈액 뇌 차단제를 통과하지 못함을 확인하였다.

기존의 충분한 사람 약동학적 연구를 통해, 요오드-131 시티그램촬영과 관련된 불량한 이미지 특성 및 평면 이미지 성질은 NM404가 PET 이미지를 위해 추가로 개발됨을 일러준다. 본 발명자들은 최근에 반감기가 NM404의 약동학적 프로필과 이상적으로 일치되는 것으로 보이고 비교적 신규하며 수명이 긴 PET 동족체인, 시판 요오드-124를 사용하여 NM404를 탁월한 수율로 방사선 요오드산염화시켰다. 제 노그라프트에서 ¹²⁴I-NM404를 사용하여 수득한 초기 마이크로 PET 스켄과 자연 마우스 및 레트 모델은 보편적인 종양 접착능(avidity)과 오랜 보유를 확인시켜 준다. PET 스켄에 대한 지속적인 연구는 현재 생체내에서 상기 제제의 분산 특성을 정확하게 특징지우고 평가하기 위해 필요하다. 이러한 제안의 주요 목적은 상기 방사선 동위원소를 사용하여 NSCLC 환자의 PET/CT 이미지를 위해 NM404를 추가로 개발하기 위함이다.

본 발명은 예비-작동 이미지와 병리학적 연구결과를 비교함으로써 절제술을 받은 NSCLC를 앓고 있는 환자에서 ¹²⁴I-NM404 PET/CT를 사용하는 주요 NSCLC 종양의 이미징 효율(a), 절제술을 받은 NSCLC 환자에서 NM404의 특이 종양 축적 및 신진대사 지방, 및 감소된 인지질-D 활성과 함께 상호 관련된 종양 보유(b), 상기 결과와 FDG PET/CT 스케닝를 비교함으로써 NSCLC를 앓고 있는 환자에게서 ¹²⁴I-NM404 PET/CT를 사용하는 국소부위 및 전이성 종양의 이미지 선택도에 관한 예비 데이타(c), 및 고립성 폐결절을 앓고 있는 환자를 이미징함으로써 ¹²⁴I-NM404 PET/CT를 사용하는 이미지 선택도에 관한 예비 데이타(d)를 연구하거나, 폐동맥박, 또는 진균 또는 미코박테리움 감염과 같은 육아종성 감염, 또는 세균성 폐렴를 진단한다.

이의 장기간 종양 보유 특성 때문에, 최근에 ¹²⁵I-라벨 NM404는 A549 사람 폐 종양 제노그라프트를 갖는 SCID 마우스에서 상당한 종양 분포(vide infra)를 수득하였다. 진단 및 치료 용도를 나타내므로, NM404는 잠재적으로 보편적인 진단제 및 치료제로서 사실상 개발되고 있다.

NM404는 현재 다수의 폐를 포함하는, 27개의 동물 종양 모델에서 평가되고 있고, 제제가 일단 종양 세포에 도입되면, 대사 사 말단에 도달하고 트랩된다. 이러한 제제의 장기간 종양 보유는 SCID 마우스에 이식된 사람 부신 종양 제노그라프트에서 입증된다(도 14). NM404는 또한 자연 뮤린 폐 종양에서도 보유된다(도 13). 본 발명자들은 ¹²⁵I-라벨 NM404를 사용하여 60일 초과하여 마우스에서 유방 및 전립선 종양을 이미징할 수 있었다. 장기간 종양 보유 특성은 제제의 방사선 치료 효과를 상당히 향상시킬 수 있다. 광범위한 종양 모델에서 흡수 특성을 측정하기 위한 목적으로 마우스 모델에서 수행된 이미지 및 조직 분포 연구는 표 2에 요약되어 있다.

임상 연구를 위한 동위원소 선택의 이론적 해석

발명자들이 예비 사람 약동학적 연구에서 요오드-131로 라벨된 NM404를 연구하였을지라도, 요오드-131이 제한된 해상도 및 작은 해부학적 세부항목으로 이미지를 신티그라피적으로 나타내기 때문에 이미지를 위해 덜 적합하다. 그러나, 수명이 긴 신규한 동위원소 요오드-124는 상응하는 CT 이미지로 디스플레이될 단층촬영 PET 이미지를 나타낼 것이고, 따라서 보다 상세한 해부학적 및 기능적 세부사항을 제공한다.

PLE 동족체의 종양-표적화 전략이 시간이 지남에 따라 선택적인 종양 보유를 수반하는 것으로 나타나므로, 상대적으로 단명의 핵종, 예를 들면, ¹⁸F 또는 심지어f는 ^99mTc는 현재 시간에서 NM404를 라벨링하는 데 실제적이 아니다. 요오드-123을 포함하는 기타 동위원소의 사용이 궁극적으로 특정 종양에서 NM404를 사용하기에 적합함을 입증할 수 있지만, 현재의 논점은 혼성 PCT-CT 스캐너를 사용하는 종양학적 이미징의 최근의 성공으로 인해 이러한 제제의 PET 이미징 능력을 개발한다. CT에 의해 제공되는 정확한 해부학적 정밀도와 조합된 생화학적 또는 기능적인 종양 이미징 PET 제제에 의해 수득되는 탁월한 진단학적 정밀도는 현재는 종양 이미징에 표준이 되는 귀중한 것이다. 그러나, PLE 동족체를 상대적으로 신규한 PET 동위원소인 요오드-124로 라벨링하는 것은 매우 유리하며, 여기서 물리적 반감기(4일)는 종양 흡수 및 보유 동력학과 매우 필적한다. NM404를 요오드-124로 라벨링하는 것은 이의 4일 물리적 반감기로 인해 γ-방출 핵종을 사용한 전류 연구의 자연적인 연장을 나타낸다. ¹²⁴I로의 PET 이미징은 플레너 ¹³¹I-γ신티그래피의 감도를 40시간 이상에 걸쳐서 제공함을 나타낸다. 전통적인 γ-카메라 이미징과는 달리, PET는 상당한 해상도 향상 및 3차원 능력을 제공할 뿐만 아니라, 혼상 PEt-CT와 결합하여 사용되는 경우, CT에 의해 제공되는 감쇠 교정 이익이 증강되므로 완벽한 이미지 정량을 제공한다. 현재의 폐암 이미징 실험에서 ¹³¹I-NM404의 예비적인 성공으로 인해, 현재 플레너 본질적으로 신디그래피와 관련된 제한을을 극복하기 위해 PET에 의해 요오드-124로 라벨링한 NM404의 종양 검출 효능을 평가하는 것이 필 수적이다.

NM404의 요오드-124로의 성공적인 방사선 표지

본 발명자들은 이스턴 동위원소[Eastern Isotopes; 스털링(Sterling), VA]로부터 0.1N NaOH 속에 높은 특이 활성 요오드화나트륨-124를 구했다. NM404의 방사선 표지는 동위원소 교환법의 수정에 의해 60% 이상의 분리된 방사선화학 수율을 달성하였다. 간단하게, 2ml 유리 바이알을 탈이온수 50㎕에 용해시킨 황산암모늄 10mg으로 충전시킨다. 유리 비드를 가하고, 테플론 라이닝된 격막 및 스크류 캡을 가하고, 바이알을 서서히 와동시킨다. 스톡 NM404 10㎍의 용액(에탄올 10㎕ 중의)을 가한 다음, 수성 0.01N 수산화나트륨 30㎕ 미만 중의 수성 요오드화나트륨-124(I-s5lmCi)를 가한다. 지독한 반응을 서서히 와동시킨다. 주사기를 니들 출구로 충전시킨 추가의 5ml 목탄 너겟을 갖는 탠덤 속에 유리 솜을 함유하는 5ml들이 일회용 주사기를 부착시킨다. 유리솜 주사기는 증발하는 용매를 붙잡기 위해 응축 챔버로서 작용한다. 반응 용기를 150℃에서 45분 동안 가열 블럭 장치에서 가열한 후, 4개의 20ml들이 용량의 공기를 25ml들이 일회용 주사기를 사용하여 반응 바이알로 주입하고, 이중 트랩 부속품을 통해 환기구로 보낸다. 온도는 160℃로 승온시키고, 반응 바이알을 추가로 30분 동안 가열한다. 실온으로 냉각시킨 후, 에탄올(200㎕)을 가하고, 바이알을 와동시킨다. 에탄올성 용액을 예비-평형화 암버라이트(Amberlite) IRA 400-OH 수지 컬럼으로 통과시켜 미반응 요오드화물을 제거한다. 용출무액 용적을 질소 스트림(목탄 주사기 트랩 사용)을 통해 50㎕로 감소시 키고, 잔류하는 용적을 정제하기 위해 실리카 겔 칼럼(퍼킨 엘머, 3㎛ x 3cm 일회용 카트리지 칼럼은 헥산/이소프로판올/물(52:40:8)1ml/min에서 용출시킨다)으로 주입한다. 최종 정제는 TLC로 측정한다[플라스틱 배경의 실리카 겔-60은 클로로포름-메탄올-물(65:35:4, Rf=0.1)로 용출시킴]. HPLC 용매를 회전 증발기로 제거하고, 생성된 방사선 요오드화 NM404를 수성 2% 폴리소르베이트-20에 가용화하고, 멸균 바이알로 0.22㎛ 필터를 통과시킨다. 방사선 화학 순도는 전형적으로 99% 초과이다.

¹²⁴ I-NM404를 사용한 뮤린 종양의 생체내 PET 이미징

뇌종양: 본 발명자들은 C6 신경교종(직경: 3 내지 5mm) 종양 거동 및 샴 조작된 래트에서 NM404의 이미징 특성을 평가한다. 조직 분포 분석을 주입호 24시간 및 48시간에 ¹²⁵I-NM404로 수행하고, 별도의 동물 그룹을 다양한 시간에서 마이크로펫 스캐닝한 다음, ¹²⁴I-NM404를 주입한다. 생분포 분석은 정상 뇌조직에서 최소의 NM404 방사선 활성도를 나타내지만, 종양/뇌 비율(주입된 투여량 %/g)은 각각 24시간 및 48시간에서 10.6%/g 및 12.0%/g이다(도 15). NM404 종양 흡수는 조직학에 의해 확인한다. 래트 신경교종 모델에서 수득한 이러한 예비적인 결과는 NM404가 해로운 1차 및 전이 뇌암의 검출을 위한 상당한 징후를 확보한다.

폐, 전립선 및 췌장암 모델

폐, 전립선 및 췌장 마우스 모델에서 ¹²⁴I-NM404로 결과하는 예비적인 마이크로펫 이미징은 도 16 내지 도 18에 제시된다. 동물 모델에서 수득한 모든 마이크로펫 이미지에서 통상의 특징은 임의의 시간 지점에서 방광 활동의 결여이다. 사람 약물 생체 반응학 연구는 이 제제의 단지 4%가 복강내 주입(대부분은 GI 루트를 통해 분비된다) 4일내에 신장이 맑아지므로, 이러한 결론을 확인한다. 모든 경우, NM404는 체내에 위치와 관계 없이 상당한 종양 탐닉을 나타낸다. 종양 대 배경이 일반적으로 시간에 따라, 특히 복강 종양에서 상당히 개선되기는 하지만, 종양 흡수는 전형적으로 주입 6시간내의 사건이다.

이러한 관찰 및 다른 관찰에 의해 자극받아서, 본 발명자들은 최근 사람 A549 폐암 이종 이식편으로 SCID 마우스에서 소형 ¹²⁵I-NM404 파일럿 치료 연구를 수행했다. ¹²⁵I-NM404는 6마리의 마우스 그룹에 한번에 투여하거나, 대안으로 3회 투여량(3주 동안 1주당 1회)으로 투여하고, 별도의 그룹은 비교를 위해 등량의 투여량의 라벨링하지 않은 NM404를 투여받았다. 1회 투여량은 50μCi 또는 500μCi이며, 반복 투여 그룹은 총 3주에 50μCi 투여량을 받았다. 종양 성장을 최종 주입 후 10주 동안 모니터링하였다. 예비적인 결과는 이러한 아암(arm)의 연구가 여전히 진행중이지만, 고용량에서 종량 성장의 상당한 경감을 나타내며, 아마도 3회 투여량 그룹에서 유사한 반응을 나타낸다. 신규한 아암은 현재 이러한 제제의 치료적 효능을 보다 정확하게 평가하기 위해 현재의 아암 사이에 용량 수준을 보호하기 위해 개시되고 있다. 500μCi 투여량에서도 마우스 중의 어느 것에도 아무런 독성 신호가 나타나지 않았다.

임상 시험

NM404를 위스콘신 대학에서의 1기 NSCLC 시험에서 이미징을 위한 트레이서 용량(0.3㎍/체질량 kg)으로 투여하였다. 이에 따라, 70kg 피검자는 대략 21㎍의 NM404를 복용하게 되지만, 최근의 교환 표지화 과정의 개선으로 훨씬 적은 양으로 주사할 수 있게 되었다. 표지화 및 비활성도(specific activity)에 있어서의 최긴의 개선으로 인해, 본 발명자들은 이미 0.22nmol/kg BW에 상응하는 142.9ng/kg BW 또는 70kg 환자당 0.010mg의 총 질량 용량에 도달할 수 있었다. 아래에 기재되는 바와 같은 새로운 표지화 방법에 기초하여 한층 더 개선이 기대되는데, 이것은 요구되는 화합물의 질량을 50배 이상 감소시킬 수 있을 것이다. 이러한 한층 더한 개선을 고려하여, 본 발명자들은 실시되는 임상 시험에서 제공되는 I-125-NM404의 의도되는 임상학적 질량 용량이 대략 3 내지 5ng/kg BW 또는 70kg 환자당 약 250ng일 것으로 믿는다.

아릴 포스포콜린이라고 공지되어 있는 인지질 에테르의 하위세트는 광범위한 약리학적 활성을 가지며, 동물 모델 및 사람을 대상으로 마이크로몰 농도로 항암제 및 항리슈마니아제(anti-leshmanial agent)로서 광범위하게 연구되었다. 섭취 모드와 정확한 작용기전(들)은 명확하게 밝혀진 바 없지만, 종양 세포 막에서 막 지질 대사의 붕괴가 관찰된다. 밀테포신, 즉 헥사데실 포스포콜린은 4주에 걸쳐 최대 허용 용량이 39nmol/kg인 래트에서 606nmol/kg의 LD50을 갖는다. 사람 임상 시 험에서는, 150mg(3 ×50m)의 1일 경구 용량이 부작용(구역질 및 구토)을 최소화하면서 양호하게 내성이 있었다[문헌 참조; Planting AS, Stoter G, Verweij J. European Journal of Cancer 1993; 29A: 518-519].

NM404에 대해 실시한 독성학 연구

당해 부분은 NM404를 사용하여 실시한 4가지 공식 GLP 독성학 연구를 요약한 것이다. 이들 연구는 다음과 같다:

보고/연구 번호	투여	동물	관찰시기	GLP
연구 27	단독 투여	수컷 래트	14일	예
연구 28	단독 투여	수컷 래빗	14일	예
연구 31	단독 투여	암컷 래트	14일	예
연구 32	단독 투여	암컷 래빗	14일	예

수컷 래트와 래빗을 대상으로 한 NM404의 독성학 연구는 폴 코스티냑(Paul Kostyniak) 박사의 지휘하에 버팔로에 소재하는 뉴욕 주립 대학의 독성학 연구 센터에서 실시하였다. 약물 부형제와 약물 제품은 연구 27 및 연구 28의 첨부된 개요에 기재되어 있는 바와 같이 시험하기 위해 미시간 대학의 레이몬드 카운셀(Raymond Counsell) 박사가 코스티냑 박사에게 제공하였다. 기대되는 이미징 용량의 약 200배의 용량인 4mg/kg의 용량에서 유의적인 독성 효과가 관찰되지 않았기 때문에, 본 발명자들은 본 발명하에서의 임상 시험을 위한 예상되는 치료 용량의 약 2860배인 것으로 추정한다. 비표지화 NM404의 사람 안전성 연구를 예상되는 이미징 용량의 10배이자 예상되는 치료 용량의 약 21배의 질량으로 정상 남성을 대상으로 시작하였다. 결과는 약물 성분에 기인할 수 있는 어떠한 독성도 없다는 것을 다시 한번 보여주었다. 이러한 독성학 연구는 GLP 조건하에서 실시하였다.

그후, NSCLC 1기 임상 시험에서 연구하고자하는 환자 집단을 확대하기 위해, 위스콘신 대학의 연구자들이 SUNY-버팔로에서의 독성학 연구 센터에서 암컷 래트와 래빗을 대상으로 하여 비표지화 NM404의 독성학 연구를 시작하였다. 수정된 이미징 질량 용량의 약 200배의 용량인 0.044mg/kg의 용량에서 유의적인 독성 효과가 관찰되지 않았기 때문에, 본 발명자들은 임상 시험을 위한 예상되는 치료 용량의 약 286배인 것으로 추정한다. 비표지화 NM404의 사람 안전성 연구를 초기에 예상되는 이미징 용량의 10배이자 예상되는 치료 용량의 약 21배의 질량으로 정상 여성을 대상으로 시작하였다. 다시 한번, 암컷 래트 또는 래빗에서 어떠한 유의적인 독성 효과도 관찰되지 않았다. 이러한 독성학 연구는 GLP 조건하에서 실시하였다.

독성학 연구는, 시람을 대상으로 한 시험에서, 예상되는 질량 용량의 200배까지 이르도록 계획하였다. 그후로, 교환 표지화 방법(CMC 부분의 방법 2 참조)의 개선으로 인해 반응에 필요한 화합물의 질량을 50배 이상 감소시킬 수 있게 되었다. EK라서, 독성학 용량의 재산출시, 예상되는 임상 용량의 10,000배 이상의 용량에서 어떠한 독성도 없는 것으로 나타났다. 1기 안전도 동안, 정상 남성(U MI) 또는 여성(UW) 참가자 또는 연구에 참여한 NSCLC 환자(UW)에서 어떠한 독성도 관찰되지 않았다.

대조 및 시험 품목 :

시험 품목은 불활성 성분(부형제)을 함유하는 C-NM404(활성 성분)의 용액이었다. 당해 연구를 위한 대조 용액은 활성 성분이 없는 부형제였다.

시험 품목은 다음과 같이 조제하였다:

(1) 활성 성분 : 2mg/ml C-NM404

(2) 불활성 성분 : 멸균수 중의 2% 폴리소르베이트 20 (주사 등급)

대조 품목은 다음과 같이 조제하였다:

(1) 불활성 성분 : 멸균수 중의 2% 폴리소르베이트 20 (주사 등급)

대조 품목과 시험 품목은 1998년 10월 29일 미시간 안 아버에 소재하는 미시간 의학대학의 약리학부의 약리학 및 의학 화학 교수인 레이몬드 이. 카운셀 박사로부터 제공받았다. 연구 시험 장소인 버팔로 대학의 독성학 연구 센터에서, 시험 품목인 표지된 "2% 폴리소르베이트 20/멸균수 중의 NM-404(2mg/ml), MAL-V1-82"의 4개의 바이알과 대조 품목인 표지된 "대조 부형제-멸균수 중의 2% 폴리소르베이트 20, MAL-V1-82"의 4개의 바이알을 목록에 기입하고 실온에서 저장하였다.

투여: 시험 물품(C-NM-404)을 예상된 임상 용량보다 200배 초과로 투여한다. 대조군 및 시험 래트에게 측면 꼬리 정맥에 정맥내로 투여한다. 래트에게 25가우지 바늘 및 1ml 주사기를 사용하여 정맥내로 시험 또는 대조 물품을 2ml/체중kg로 투여한다. 대조군으로부터의 래트를 시험군으로부터의 래트로 교대하면서 주사를 투여한다. 30초에 걸쳐 1분 시간 간격으로 조심스럽게 주사를 투여한다. 대조 래트 #27-01에 오전 9:03에 주사하고 시험 래트 #27-16에 오전 11:01에 마지막으로 주사한다. 다음의 래트를 주사 동안 이동시키고 여러번 주사를 투여한다: 대조군 #6(2곳 부위), 시험군 #9(2곳 부위), 시험군 #15(3곳 부위).

사람에게 사용시, 진정한 PLE이어서 밀테포신보다 NM404에 보다 비유사한 ET-18-OCH3(에델포신, 마우스 LD50(경구) 200mg/kg)을 5% HSA 속에서 5mg/ml로 15 내지 20mg/kg/d에서 정맥내로 투여한다. 당해 약제에 대해 보고된 부작용은 주사후 4시간 미만 동안 폐부종, 손상된 간기능 및 용혈이다[참조: Berdel WE, Fink U, Rastetter J. Lipids 1987; 22: 967-969]. NM404의 총 전체 용량이 밀테포신의 1일 개별 용량의 1/10,000보다 적다면, 독성 사건이 기대되지 않는다.

연구 절차: 주사 시간으로부터 오후 3:30까지 급성 독성의 신호에 대해 LAF 인원에 의해 래트를 관찰한다. 래트를 1주마다 5회 (월요일로부터 금요일까지) 체중을 달고 이의 몸무게를 kg으로 기록한다. 1998년 12월 17일에, 복강내로 투여된 래트를 나트륨 펜토바르비탈(65mg/ml, Lot 번호: 970789, 유효일: 2000년 2월 1일)로 마취시킨다. 이어서, 심장 혈액 채취를 20가우지 바늘 및 1ml 주사기를 사용하여 수행하여 혈액 CBC 및 임상 혈액 화학물질에 대해 혈액 샘플을 수집한다. 래트를 사혈시켜 사망시킨다. 갑상선, 심장, 폐, 비장, 신장, 간, 뇌 및 시험물을 수집하고, 광범위하게 실험하고, 체중을 달고 병리학을 위해 해부한다. (갑상선을 제외한) 조직 샘플을 조직학용 "Z-fix"의 용기 속에 위치시킨다.

16마리의 스프라규-다우레이(Sprague-Dawley) 래트를 미국 인디애나주 인디아나폴리스에 소재하는 하르란-스프라규-다우레이(Harlan-Sprague-Dawley)로부터 구입한다. 모든 래트는 동일한 날짜에 수컷으로 태어났고 건강한 것으로 보인다. 이들에게 실험실 동물 시설(Laboratory Animal Facility)에 수용하고 음식 및 물을 무제한으로 공급한다. 각각의 래트를 27(시험 번호)로부터 시작하여 이어서 '01' 내지 '16'(숫자)의 '유일한' 수로 2자리수로 매긴다. 각각의 래트는 '01' 내지 '16'의 '유일한'로 오른쪽 귀를 뚫는다. 대조 래트를 #27-01로부터 #27-08로 번호를 매기고 시험 래트를 #27-09로부터 #27-15으로 번호를 매긴다. 또한, 유일한 수를 래트가 당해 우리 내에 수용되었다는 것을 표시하기 위해 각각의 우리에 적용한다. 대조 래트의 4개의 우리 및 시험 래트의 4개의 우리가 있다. 래트의 체중을 닥고 대조군의 평균 체중은 0.234kg이고, 시험군의 평균 체중은 0.238이다. 8마리 래트의 2개의 그룹을 랜덤하게 배정하여 설정한다. 래트를 14일째에 시험 종료까지 매일 체중을 단다. 시험 제품, 투여 용량, 투여 방법, 뱃치 번호: C-NM-404(MAL-V1-82) 2mg/ml, 꼬리 정맥 주사를 통해 30 내지 60초에 걸쳐 제공. 치료 기간: 단일 용량 참조 치료법, 투여 용량, 투여 방법, 뱃치 번호: 무균수 속의 2% 폴리소르베이트20, 2ml/체중kg, 꼬리 정맥 주사를 통해 30 내지 60초에 걸쳐 제공.

안전성: 14일째에, 두 그룹에 대한 혈액 샘플을 혈액학 및 임상 화학을 위해 분석한다. 추가로, 다음의 기관을 병리학 보고 및 해부학 슬라이드를 위해 제거한다: 뇌, 폐, 간, 심장, 신장, 비장 및 시험물. 각각의 래트에 대해 기관/체중 비를 갖는 기관 체중의 합병증 챠트를 얻을 수 있다.

통계 방법:

체중 및 생화학 매개변수에서의 차이는 t-test를 사용하여 그룹 사이에 비교할 수 있다.

안전성 결과:

비일상적인 거동은 당해 기간 동안 및 당해 15일 연구에 걸쳐 어떠한 래트에서도 관찰되지 않았다. 래트의 체중을 달 때 꼬리 정맥 주사 부위를 매일 확인하 고, 조직 부작용은 어떠한 래트에서도 관찰되지 않았다. 두 그룹 사이의 소소한 정기적인 일일간 체중 손실에도 불구하고 대조군 및 시험군에서 래트의 평균 체중은 상당히 상이하지 않았다.

버팔로(Buffalo)에서 서니(SUNY)에서의 병리학자에 의해 살생 후 조직의 광범위한 실험을 수행한다. 광범위한 손상은 시험군 또는 대조군에서 관찰되지 않았다. 이어서, 조직 절편을 광 현미경 검사법으로 분석한다. 시험 물질의 투여가 기인될 수 있는 시험된 기관의 해부학에서의 변화는 없었다. 시험 물질을 투여받는 래트 #27-12는 심근 손상(초기 단계의 경색)의 작은 병소 지역을 갖는다. 이러한 변화는 또한 처리되어 쾌 작은 것으로 이해될 수 있는 심장의 다른 절편에서는 관찰되지 않았다. 손상은 물질을 투여받는 다른 동물에서는 관찰되지 않으므로, 병리학자는 이를 약간 설명되지 않는 변형에 기인한다고 느꼈다. 폐는 해부학적 변화를 보이지 않으므로, 이는 폐로부터 유발되는 감염에 의한 것은 아니다.

임상 혈액 화학 및 혈액학의 결과는 참조 범위보다 높거나 낮은 모든 명백한 값에 대해 확인한다. 이러한 값은 0.05의 p-값에서 t-test를 사용한 그룹 비교에서 수득된다. T-test를 인, 나트륨, 칼륨, AST, ALT, 알칼리 포스페이트, 글로불린, A/G비, 글루코즈, WBC, RBC 및 헤모글로빈에서 수행한다. 상당한 차이가 발견되지 않았다.

결론: 시험 물품에 기인하는 급성 독성 효과가 관찰되지 않았다. 시험군 및 대조군 사이에 상당한 차이가 없었다.

유사한 시험을 수컷 및 암컷 래빗 및 수컷 래트에서 수행하고, 시험 물품에 기인하는 부작용은 관찰되지 않았다.

예비임상 약리학

본원 발명자들은 안전하고 효과적인 암 치료법 개발에 접근하여 암 조직에서 선택적으로 유지될 수 있고 암조직 이외의 조직에서는 전혀 유지되지 않거나 최소한으로 유지될 수 있는 소분자 캐리어 분자를 고안하였다. 방사선 요법에 대한 이러한 접근 방식의 확장은 방사능 의약품의 선택적 이동을 개선시켜 방사선에 의한 정상 조직의 손상을 최소로 하면서 종양 조직에 치료학적 수준의 방사선을 집중시킬 수 있다. 이러한 기술은 인지질 에테르(PLE), 특히 이의 서브그룹인 알킬 포스포콜린 동족체, 예를 들면, NM404의 독특한 생화학적 및 약리학적 특성에 기초한 것으로 고도의 종양 선택도를 나타낸다. 인지질은, 구조 보존성을 부여하고 다수의 세포 시그널링 과정과 밀접하게 연관된 세포벽의 필수 성분이다. 통상 레시틴으로 공지되어 있는 포스파티딜콜린이 이의 예이다. 한편, 인지질 에스테르는 역시 세포막에 존재하는 인지질의 소수 서브그룹이다. 이들 인지질은, 이름이 시사하는 바와 같이, C-1 위치에 에스테르 결합보다는 에테르를 함유한다. 혈소판 활성 인자(PAF)는 보다 잘 공지된 인지질 에테르 중 하나이다.

세포막에 천연으로 존재하는 에테르 지질이 정상 세포보다 훨씬 높은 농도로 함유되어 있다는 몇몇 동물 및 사람 종양에 대한 초기 연구[참고: Synder, F. and Wood R. Cancer Res. 1968; 28:972-978, Synder F. and Wood R. Cancer Res. 1969; 29:251-258]를 기초로 하여, 신더(Synder)는 종양에서의 에테르 지질의 축적은 에 테르 지질을 대사시키기 위해 종양 세포의 수용력이 보다 작아지기 때문이라고 제안했다. 잘 알려진 가설은 인지질 에테르가 아마도 세포막의 포스포리파제 효소에 의해 대사되고 제거될 수 없기 때문에 종양 막에 포획된다는 것이다. 이러한 가설은 종양의 지질을 추출한 다음 방사성요오드화된 인지질 에테르를 주입하면 손상되지 않은 제제만을 노출시키는 반면, 뇨 및 변을 분석하면 대사물만을 노출시키는 실험에 의해 입증된다[참조: Plotzke, KP, et al., J. Nucl. Bio. Med., 1993; 37:264-272]. 그러므로, 종양이 PLE를 유지시키는 이유는 정상 세포와 종양으로부터의 PLE 청소율이 다르기 때문이다.

광범위한 구조 활성 관계 연구로 잠재적인 종양 선택적 이미징제로서의 20개의 인지질 에테르 동족체에 대한 합성, 방사성표지 및 평가가 이루어졌다. 요오드화된 APC 동족체는 동위원소 교환법을 사용하여 신속하게 모든 요오드 방사성동위원소로 표지되었다. PLE 동족체는 분자가 생체내 탈요오드화에 대해 안정적이도록 하기 위해 방향족 방사성요오드를 도입하도록 특별히 지정되었다. 모든 선행 예비임상 조형화 및 조직 분포 연구에서의 낮은 티로이드 활성(둘 다 주입량/g (%) 및 주입량/기관 (%) 기준)은 방사성요오드화된 PLE 동족체의 생체내 안전성을 확실히 한다.

인지질 에테르(PLE) 화합물의 라이브러리로부터 NM-324[12-(3-요오도페닐)-도데실포스포콜린]는 초기에 동물 종양 분포 연구에서 최고의 가능성을 보였다. 유방암, 전립선암, 편평세포암종, 난소암, 직장결장암 및 흑색종을 포함한 다수의 종양이 NM324를 사용한 섬광조형술로 성공적으로 보이게 되었다. 원형 제제인 NM324를 사용한 초기 사람 약동학 연구 동안 간 조직에서 허용되지 않을 정도로 축적되는 것이 관찰되었고 우수한 종양 분포 및 백그라운드 청소를 나타내는 PLE 화합물을 동정하기 위한 실험이 수행되었다. 이러한 연구를 기초로 하여 종양에서의 향상된 분포 능력, 간으로부터의 개선된 대사 청소율 및 연장된 혈장 반감기로 인해 M404[18-(4-요오도페닐)-옥타데실포스포콜린]가 출현했다. 주요 관찰로 림프 결절 전이에서 분포되는 NM404의 능력이 입증되었는데, 당해 전이는 관련되지 않은 림프 결절에서는 유지되지 않고 전이성 전립성 종양에서의 섬광조형술에 의해 완전히 윤곽이 잡힌다.

리드(lead) 화합물인 NM404는 이제 25개의 동물 종양 모델에서 평가되고 모든 종양 모델 및 지금까지 연구된 종양 유형에서 NM404는 종양 선택적 보유성을 나타냈다. 주사후 20 내지 60일 동안 마우스에서 ¹²⁵I-NM404의 장기간의 종양 보유성이 증명되었다. 이러한 광범위하고 장기간인 종양 보유 특성은 제제, 특히 요오드-125와 같이 방사성 약화가 느린 동위원소에 대한 방사선 요법 효능을 현저히 증진시킬 수 있다.

몇몇 종양 모델에서의 원형 제제인 ¹²⁵I-NM324에 대한 광범위한 생분포 데이터는 주사후 시간 동안 종양 대 혈액 비가 8:1을 초과함을 나타낸다. 래트 유방암 모델의 한 예에서 종양 대 정상 세포 비율은 종양 대 혈액 비가 8.6이고 종양 대 근육 비가 20:1인 96시간에서 최대치에 달한다. 또한, 종양 내의 PLE 관련 방사능의 불균질한 생분포는 중앙 사멸 영역보다는 외부 영역을 향해 위치한 생존성 종양 세포에서 독점적으로 존재함을 보여주는 미세자가방사선촬영술에 의해 증명되었다. NM324 및 NM404에 대한 비교 생분포 데이터는 SCID 마우스 전립선암 및 A549 폐암 종양 모델에서 수득되었다. 이러한 연구로 높은 종양 대 정상 조직 비 및 종양 내의 NM404의 주사 용량의 25%를 초과하는 종양 흡수량이 밝혀졌고, 이에 따라사람에서의 NM404의 생분포 연구에 대한 열망이 뒷받침되었다

작용 기전

대사 작용 연구

통상의 대사 작용 연구는 NM404의 전물질인 NM324를 포함한 몇몇 PLE 동족체에 대해 수행되었다. 이들 연구에서 각각의 제제는 PLE 대사와 관련된 효소에 대해 기질로서의 제공 능력을 측정하기 위해 검정되었다. 3가지의 주요 효소 경로가 PLE의 대사 작용에 포함된다. O-알킬 글리세롤 모노옥시게나제(AGMO)는 C-1에서의 알킬 에테르 결합을 단리시켜 장쇄 지방산을 형성하거나 후속적으로 상응하는 지방산을 형성한다. 반면, 포스포리파제 C(PLC) 및 D(PLD)는 각각 글리세롤 및 포스파티드산 생성물을 제공한다. 미세소체 AGMO 효소 제조를 사용하면 NM324는 광범위하게 대사되는 [3H]-lyso-PAF(혈소판 활성 인자)와 비교할 때 이 효소에 대한 기질이 아니다. 이와 유사한 방식으로 분석하면 NM324는 바실루스 세레우스(Bacillus cereus)로부터 분리된 PLC에 대한 기질이고 뚜렷하게 가수분해되는 1-팔미토일-2-3[H]-팔미토일-L-3-포스파티딜콜린(DPPC)에 비해 가수분해되지 않는다.

최종적으로, 다수의 PLE 동족체를 포스포리파제 D(PLD) 검정에 적용했다. 양배추로부터 분리된 PLD는, 양배추 형태가 효소 반응이 에탄올의 존재하에 수행될 경우, 포스파티드산 이외에 포스파티딜에탄올형 생성물을 제공하는 포유동물 PLD와 유사하다. 이들 검정 조건에 적용된 다수의 PLE 동족체는 PLD와의 가능한 상호작용을 나타내는 포스파티딜에탄올 부가물을 생성했다. 본 발명자들은 NM404가 사람 포스포리파제 D에 대한 대사 기질이고 암 세포막 중의 포스포리파제 D의 상대적인 부재가 NM404의 종양 선택적 보유에 대한 기초 메카니즘이라고 믿는다. 문헌[참조???]으로부터 공지되었지만, 왜 이러한 암의 막에서 PLD가 부족한지는 여전히 불명확하다.

다수의 NM404 전구체를 또한 워커(Walker) 종양 세포, 래트 근(H9c2) 및 래트 간세포를 포함하는 각종 세포주에서의 시험관내 대사작용 연구에 적용시켰다. 이들 연구에서, 대사작용 정도는 각종 기간 동안 배양후 형성된 방사선표지된 생성물 및 세포수 또는 세포 단백질 양에 대해 표준화된 결과에 기초하여 측정하였다. 배양 배지 및 세포 현탁액의 후속적인 지질 추출은 워커 종양 세포에서 PLE 대사물이 약간 생성되지만, 48시간 연구 동안 근 세포 및 간세포 둘 다에서는 상당한 대사물이 생성됨을 입증하였다. 이러한 결과는 모든 동족체에 대해 완료된 생체내 생분포 연구와 잘 연관된다. 다수의 연구가 완료되었지만, 종양 세포 중의 방사선표지된 PLE 동족체의 흡수 및 보유에서 대사 포획 역할은 잘 규정되지 않았고 현재 활성적인 연구 분야로 남아있다. 본 발명자들은 NM404가 모든 세포의 세포막으로 들어가서 빠른 대사작용을 통해 비암성 세포를 제거할 수 있는 반면, 암 세포에서는 적합한 대사 효소의 부족으로 인해 포획된다고 믿는다.

PLD 검정

동물 종양 모델 중의 NM404의 종양 보유의 명백한 보편성 및 사람 폐암 실험에서의 초기 확증적 결과로 인해, 본 발명자들은 이들 제제의 작용 메카니즘을 연구하기 시작했다. PLE 동족체의 막 대사작용이 각종 포스포리파제에 의해 조절되지만, 본 발명자들은 NM404의 세포 흡수 및 보유가 정상 세포에 비해 종양 세포 막에 존재하는 PLD의 양에 반비례한다는 가설에 기초하여 포스포리파제 D(PLD) 활성에 초기 노력을 집중시켰다.

이러한 발견 때문에, PLD 단백질 활성의 예비 평가 및 RT-PCR 검정에 의한 PLD mRNA 정량화를 쥐 종양 세포주 hepa-1(간암), CT26(결장 선암) 및 TS/A(유방 선암)을 포함하는 다수의 쥐 종양 세포주에서 수행하여 정상 간과 비교하였다. 이들 실험은 PLD 단백질 활성 및 mRNA 수준이 모두 정상 간 조직에서보다 종양에서 상당히 더 낮다는 것을 나타냈다(p<0.05, T-test)(표 1).

3개의 암 세포주 및 정상 간 조직에 대한 PLD 단백질 활성 및 PLD mRNA 정량화

세포/조직	PLD 단백질 활성 (mU/형광/㎍ 단백질/㎖)	PLD mRNA (㎍×10^-5/총 cDNA 0.01㎍)
Hepa-1	3.3	6.2
CT26	7.8	2.4
TS/A	2.8	4.0
정상 간	14.1	12.2

결과로서, NM404의 선택적 보유 메카니즘은 PLD의 막 수준의 감소에 기인할 수 있고, 따라서 세포로부터 NM404의 대사작용 및 청소를 방해한다. 양배추로부터 유도된 PLD로 수행된 초기 효소 기질 검정이 NM404가 정말로 이러한 효소의 우수한 기질임을 나타내었다는 것을 상기한다. 이는 PLE 동족체가 정상 세포(이는 PLD의 정상 수준을 함유함)에 의해 고립되고 이어서 대사됨을 보여주는 시험관내 세포 배양액 흡수 및 보유 연구의 발견을 지지한다. 악성 종양 세포가 PLD의 표준 구획을 차지하면, 당해 제제는 대사되어 또한 종양 세포를 제거한다. 반대로, 악성 세포로부터 제제의 대사작용 및 청소의 부족이, 이들 신생물성 세포가 주위 표준 숙주 세포에 비해 PLD가 부족하다는 가설을 지지할 것임을 추론할 수 있다.

기타 연구

PLE 동족체에 의한 기계적 연구: NM324 및 NM404는 유럽에서 가장 집중적으로 연구된 항종양 에테르 지질인 밀테포신(헥사데실포스포콜린)과 구조적으로 유사하다. 밀테포신 및 다수의 기타 항종양 인지질 에테르 동족체의 항종양성이 전립선암종, 방광암종 및 기형암종, 쥐 및 사람 백혈병, 및 폐암, 결장암, 난소암, 뇌암 및 유방암을 포함하는 다수의 종양 세포주에서 입증되었다[참조: Lohmeyer M, Bittman R. Drugs of the Future 1994; 19: 1021-1037]. 많은 항암 약물과 대조적으로, 이들 인지질 에테르 동족체는 DNA에 직접 결합하지 않고, 돌연변이 유발성이 아니다. 정확한 항증식성 작용 메카니즘이 측정되지 않았지만, 이들은 명백하게 다수의 종양 세포 위치에 작용한다. 이들 화합물은 수송, 사이토킨 형성의 촉진, 아폽토시스 유도, 및 각종 핵심 지질 대사작용 및 대부분이 세포 막에 위치되는 세포 신호화 효소에 의한 간섭을 포함하는 각종 세포 작용에 관련된다. 세포 속에서의 PLE 흡수 방식에 대한 불확실성이 존재하지만, 현재 대부분의 증거는 이들 에테르 지질이 이들이 측정되는 세포 막에 직접 흡수된다는 견해를 지지한다. 이들 제제가 막 인지질 대사작용을 교란시킴으로써 작용하지만, 이들 제제에 의한 세포상 분포 연구가 균질화 및 아세포상 분획화 과정 동안 자발적인 세포상 구획 재분포에 의해 제한된다는 것은 일반적인 개요이다. 본 발명자에 의해 인용된 화상 및 생분포 연구에서 사용된 추적 화상 투여량(수 ㎍)과 대조적으로, 항종양 효과는 일반적으로 1일당 150mg을 초과하는 투여량에서만 나타난다[참조: Planting AS, Stoter G, Verweij J. European Journal of Cancer, 1993: 29A:518-9: Verweij J, Planting A, vad der Burg M, Stoter G. Jounal of Cancer Research & Clinical Oncology, 1992; 118:606-8; Muschiol C, et al. Lipids 1987;22:930-934].

작용 메커니즘

작용에 있어서 우세한 메커니즘은 NM404와 같은 인지질 에테르가, 대사되고 제거되지 못하기 때문에, 악성 종양 세포막에 트랩핑(trapping)되는 것이다. 종양의 추출 및 방사성요오드화된 인지질 에테르의 투여는 intact agent의 존재만을 보여주며, 소변 및 대변 분석은 대사산물만을 밝혀낸다. 따라서, 이는, 정상 세포로부터의 인지질 에테르에 대한 당해 개념의 기본을 이루는 종양 세포의 차별적인 정화 비(clearance rate)이다. 27개의 이종이식 및 자발적 종양 모델에서 수득된 사전 결과는, NM404가 종양내에서 선택적 지연 체류함을 보편적으로 보여준다.

치료를 위한 동위원소 선택

본 발명자들은 요오드-125가, NM404 표적 주쇄를 갖는 배합물에 있어서 가장 적절한 방사성요오드화 물질인 것으로 사료하는데, 그 이유는, 장기간의 요오드-125 동위원소 반감기가 NM404의 길고 안정한 종양 체류기간과 완전히 일치하기 때문이며, 상기한 체류기간은 연장된 기간 동안 치료학적 방사선 투여를 전달한다.

요오드-125의 효과는, 장에너지(long-energy) 감마/X선 조사 및 오제 전자(Auger electron)에 의해 발생되는데, 이들 모두는 매우 제한적인 처리 거리에 존재한다. NM404가 종양에 침투하기 때문에, 요오드-125는 종양 투여량을 효과적으로 전달할 수 있지만, 둘러싸고 있는 건강한 조직에 자극을 준다.

요오드-125는 이의 방사선 붕괴 부산물의 하나로서 오제 전자를 갖는다(도 2 참조). 오제 전자는 현저한 생물학적 효과를 일으키지만, 매우 짧은 처리 거리를 갖는다. NM404는 암세포의 (핵막을 포함하는) 세포막 속에 직접 가해지기 때문에, DNA에 대한 처리 거리는 매우 작다. 이에 따라, 효과적으로, 오제 전자는 I-125-NM404 처리 효과에 주요한 기여체가 될 수 있다.

요오드-125 동위원소는 암의 방사능치료에 있어서 바람직한 특징을 나타내기 때문에, 이의 투여시 제형에 사용되며, 다음과 같은 특징들을 갖는다.

감마 조사

(1) 방사성동위원소 반감기: 59.43일

(2) 감마 에너지: 35.5keV

(3) X선 에너지: 27.5 내지 31.7keV

(4) 방사능 절반거리: 리드 0.02mm; 조직 2cm

오제 전자

(1) 방사능 에너지: 1keV

(2) 오제 전자의 개수: 감마 소멸당 21개 이하

(3) 방사능 절반거리: 1 내지 10mm

진단학적 이미징을 위한 선량 측정 외삽법 및 생체내 생물학적 분배 연구에 있어서, 요오드-125가 상당히 유용하지만, 신체 전반의 2차원 이미징에 대해 또는 NM404의 조직 농축의 생체내 신티그램 정량화에 대해 거의 연구되고 있지 않다. 그러나, 요오드-124는 생체내 조직 농축물의 정량화 특정에 대한 우수한 특징을 제공한다. 따라서, 1240I-NM404는, 생체내 약물동력학 및 생물학적 분배 연구에 대한 유용성을 발견할 것이지만, 방사능치료학적 효과는 갖지 않는다. 요오드-131은 치료학적 효과를 갖는 베타 및 감마 방사선 둘 다를 방출한다. I-131-NM404는 잠재적으로 사용될 수 있지만, 본 발명자들은, I-125의 더욱 낮은 에너지 방사가 I-131보다 더욱 짧은 방사 반감 거리를 가지므로 I-125가 더욱 최적의 동위원소인 것으로 사료하고 있으며, I-125는 건강한 조직에 더욱 낮은 손상을 제공할 것으로 가정한다. 따라서, I-125-NM404는 건강한 조직에 병립하는 손상에 대한 잠재성을 감소시키기 위해 수행되는 모든 임상학적 방사선치료 연구에 사용될 수 있다.

이의 60일의 물리적 반감기 및 저에너지 35keV 양자 방출로 인하여, 요오드-125는 마우스 및 렛트의 이미징 실험에 적합하다. 또한, 요오드-125는, 영구적 전립샘 근접치료 임플란트("근접치료 씨드(brachytherapy seed)")에 사용되는 경우, 치료학적 효능을 제공한다. 125I의 주요 이점은, 모든 양자가 저에너지이며, 종양을 둘러싸는 정상 조직의 매우 제한된 노출을 보증한다. 요오드-125와 I-125-NM404를 함유하는 근접치료 씨드 및 오제 전자 사이에는 주요한 차이가 있다. 근접치료 씨드는 요오드-125 주위에 금속 캡슐을 갖기 때문에, 저에너지 감미 및 X선만이 치료학적 값을 가지며, 오제 전자는 급속 캡슐에 의해 제거된다. 이와는 상이하게, I-125-NM404는 (핵막을 포함하는) 암세포막 속으로 취해져서, 오제 전자는 치료학적 효과에 주요하게 기여한다.

요오드-131이 티로이드 암의 치료에 상당한 효능으로 사용되지만, 요오드-131의 상당한 단점은, 요오드-125보다, 인접하여 둘러싸는 조직을 더욱 다량의 방사능에 사실상 노출시킬 수 있는 고에너지 감마 방출이 존재한다는 점이다.

선량측정

종양이 없고 I-131-NM404를 투여한 암컷 레츠를 사용하여, SPECT 이미징 데이터를 기준으로 하여, 성인 여성 환자의 I-125-NM404에 관한 선량측정 평가를 계산하였다. 결과는 다음과 같다.

125I-NM404 랫트 조직 분산 데이타의 MIRD 추정은 초기에 131I-NM4O4 2mCi의 부신 및 담낭벽에 5 Rad 제한된 용량으로 제공되었다. 따라서 본 발명자는 1mCi에서 인간 폐암 환자에서 임시 약동학적 연구를 수행하였다. 124I-NM4O4에 대한 약량 측정의 유사한 추정 계산으로 다시 부신 및 담낭벽에 투사한 약량측정을 기반으로 하는 유사한 2mCi 용량 수치가 제공되었다. 그러나 임시 인간 데이타(5명의 환자)는 11일 동안 배경 수치에 돌아가는 간을 제외한 임의의 복부 장기로의 제제의 매우 경미한 흡수 및 체류를 나타낸다. 이러한 결과는 아직 완벽한 것은 아니지만, 실질적으로 허용되는 124I-NM4O4 용량은 4mCi를 초과할 것으로 여겨진다.

MIRDOSE{IBM PC 버젼 3.1 - 1995년 8월)

125-I-NM404에 대한 성인 여성의 방사선 용량 측정

가설: I-131-NM404 암컷 랫트 생체 분포 데이타로수터의 예상된 체류 시간

표적 기관	총 용량		제1 기부자	%	제2 기부자	%
표적 기관	mGy/MBq	rad/mCi	제1 기부자	%	제2 기부자	%
1) 부신	7.34E-02	2.72E-O1	부신	100.0%		0.0%
2) 뇌	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
3) 흉부	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
4) 담낭벽	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
5) LLI 벽	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
6) 소장	7.42E-02	2.75E-O1	소장	96.0%	Rem. 체	0.0%
7) 위	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
8) ULI 벽	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
9) 심장벽	3.12E-02	1.15E-01	심장벽	100.0%		0.0%
10) 신장	5.09E-02	1.88E-01	신장	100.0%		0.0%
11) 간	4.66E-02	1.72E-01	간	100.0%		0.0%
12) 폐	6.43E-02	2.38E-01	폐	100.0%		0.0%
13) 근육	2.54E-02	9.40E-02	근육	100.0%	자궁	0.0%
14) 난소	4.10E-02	1.52E-01	난소	100.0%		0.0%
15) 췌장	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
16) 적색골수	2.75E-02	1.02E-01	적색골수	95.2%	Rem. 체	4.8%
17) 뼈 표면	1.84E-02	6.80E-02	적색골수	82.1%	Rem. 체	17.9%
18) 피부	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
19) 비장	4.79E-02	1.77E-01	비장	100.0%		0.0%
21) 흉선	5.96E-03	2.20E-02	Rem. 체	100.0%		0.0%
22) 갑상선	2.98E-01	1.10E+00	갑상선	100.0%		0.0%
23) 담낭벽	1.13E-02	4.18E-02	담낭벽	73.7%		26.3%
24) 자궁	4.78E-02	1.77E-01	자궁	100.0%	Rem. 체	0.0%
27) 전체 신체	1.55E-02	5.75E-02	근육	48.8%		23.7%
28) EFF DOSE EQUIV	4.93E-02	1.82E-01	잔여	35.8%	생식선	20.8%
29) EFF DOSE	4.32E-02	1.60E-01	갑상선	34.5%	생식선	19.0%

EDE 및 ED 단위는 mSv/MBq 또는 rem/mCi이다.

체류 시간

부신	8.99E-02	난소	3.95E-02시간
소장	4.68E+00	적색골수	3.83E+00시간
심장벽	6.54E-01	비장	6.29E-01시간
신장	1.22E+00	갑상선	4.44E-01시간
간	5.71E+00	방광 농도	2.33E-01시간
폐	4.50E+00	자궁	3.34E-01시간
근육	3.78E+01	잔여	1.83E+01시간

부신에 대한 5 rads: 18mCi

난소에 대한 3 rads: 20mCi

갑상선에 대한 5 rads: 4.5mCi

약량 측정의 결과로서, 하기 관점을 고려하여야 한다.

당해 결과는 신체로부터의 NM404 분비가 없는 최악의 경우를 기반으로 한다. 약량 측정 데이타를 I-131-NM404를 사용하는 랫트에서 SPECT 화상으로부터 계산한 다음, I-125-NM404로 전환하였다. 부신선은 방사선 노출에 대한 용량 제한 또는 중요한 기관으로 여겨진다. SPECT 화상 실험에서, 랫트의 갑상선은 언블록킹되었다. 따라서, 갑상선 계산은 조심스럽게 측정되어야 한다.

약동학적 개요

합성의 포괄적인 개요 및 NM404의 생물학적 성질은 본원에서 참조로 인용되는 2004년 12월 20일자로 출원된 미국 특허 제60/593,190호, 2005년 3월 2일자로 출원된 미국 특허 제10/906,687호 및 2004년 3월 2일자로 출원된 미국 가특허원 제60/521,166호에 기재되어 있다.

본 발명자는 고도의 조직 또는 종양 선택성을 나타내는 분자의 유일한 생물학적 또는 약동학적 성질을 결정화하는 목적하는 표적 조직에 진단 또는 치료 프로브를 선택적으로 전달할 수 있는 소분자 캐리어 분자를 설계하는 것이다.

초기에는 정상 조직보다는 세포막에서 천연적으로 발생하는 에테르 지질의 보다 높은 농도를 함유하는 동물 또는 인간 종양의 다양성이 관찰되었다. 이들 인지질 에테르 동족체는 이들 지질을 대사하는 이들의 낮은 능력 때문에 종양 세포에서 축적할 수 있다. 본 발명자는 강력한 종양 선택성 화상 제제로서 방사선요오드화된 인지질 에테르(PLE) 동족체를 추적하였다. 몇몇의 PLE 동족체는 광범위하게 다양한 장기이식된 랫트, 마우스 및 인간 종양 모델에서 선택적으로 국소화할 수 있는 현저한 보편적인 능력을 나타내었다.

우세한 가설은 인지질 에테르가 이들의 대사화 및 제거에 대한 능력이 없기 때문에 종양 막에서 트랩핑된다는 것이다. 사실, 방사선요오드화된 인지질 에테르의 투여 후 종양 분석은 인택트(intact) 제제의 존재를 나타내는 반면, 정상 조직(간 및 근육), 소변 및 대변의 분석은 오직 대사물질만을 나타내었다. 따라서, 종양 세포에 대한 정상 세포의 인지질 에테르 동족체의 상이한 제거 랫트는 본 표적 컨셉의 기본을 형성한다.

제1 세대 PLE 동족체의 잠복기 연구

인지질 에테르는 실험실에서 개발한 방사선 표지법을 사용하여 요오드 방사성 동위 원소로 쉽게 표지할 수 있다. 요오도페닐 인지질 에테르 동족체는 구체적으로 고안되어, 각 분자에 고정된 방사성 요오드는 생체내 탈요오드화를 촉진시키는데 적합하다. 포스포콜린 잔기의 모든 화학 변화 또는 요오도페닐알킬 잔기의 쇄 길이를 8개 미만의 메틸렌보다 짧게 하여 종양 취득을 적게 하거나 취득이 일어나지 못하게 하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 이르러, 본 발명의 발명자들은 20 방사선 표지된 PLE 화합물을 합성하였으며, 시험관내 및 생체내 시험하였다. 이들 중 2개, 즉 NM-294 및 NM-324[12-(3-요오도페닐)-도데실-포스포콜린]은 동물 종양 위치확인 연구에서 대부분의 증후를 초기에 나타냈다. 요오드-125 표지된 이들 원형 화합물들은 다음 동물 종양 모델에서 장시간에 걸쳐 종양에서 선택적으로 위치확인된다: 1) 워커(Walker) 256 암육종을 갖는 스프래그-돌리(sprague-dawley) 랫트; 2) 유방암을 갖는 루이스(Lewis) 랫트; 3) 더닝(Dunning) R3327 전립선암을 갖는 코펜하겐(Copenhagen) 랫트; 4) Vx2 종양을 갖는 래빗 및 5) 사람 유방(HT39), 소세포폐(NCl-69), 결장(LS174T), 난소(HTB77IP3) 및 흑색종 종양을 갖는 흉선이 없는 마우스(athymic mice). 정상 조직으로부터 종양으로의 방사능의 보다 신속한 제거로 인해, 이들 제제의 최적 종양 위치확인은 1일 내지 수일이 걸린다.

다음 문단에 논의된 특정 PLE 화합물을 도 1에 나타낸다.

NM324의 임상 평가: 제1 세대 화합물 NM-324 및 NM-294가 유사한 동물 종양 위치확인 특성을 나타내지만, NM-324는 화학적으로 쉽게 합성되어 초기 임상 연구를 위한 선두 화합물로서 선택되었다. 여러명의 폐암 환자에서 획득한 이미지에서 종양을 감지했지만, 이미지는 높은 간 방사능에 의해 악화되었다(도 3).

제2 세대 PLE 동족체: 간 취득을 감소시키고 혈장 상태를 연장시키기 위해, 발명자들은 NM-324의 9개 구조 동족체를 조사하여, 간 취득을 감소시키면서 개선된 종양 대 배경 조직 비를 나타내는 제제를 동정하였다. 신규한 PLE 동족체를 합성하고, 더닝 R3327 전립선암을 갖는 코펜하겐 랫트에서 초기 이미지 분석을 위해 ¹²⁵I로 방사선 표지하였다. 이러한 초기 스크린을 기본으로 하여, NM-404는 이의 전 NM324보다 훨씬 더 낮은 간 활성을 나타낼 뿐만 아니라, 연장된 종양 보유력을 유지한다(도 4). 따라서, NM404를 선택하여 각종 동물-종양 모델에서 추가의 이미징 및 생물학적분해 분석을 수행한다.

따라서, 본 발명에 이르러, NM404는 표 2에 나타낸 바와 같이 20 이종이식 및 자연적인 동물 종양 모델에서 평가되었다. 모든 종양 모델에서, 당해 제제는 상당한 종양 취득 및 위치에 무관한 보유력을 나타낸다. 종양 보유력은 종양 세포 막에서 물질대사 포스포리파제 효소의 부족에 의해 설명될 수 있으나, 종양 세포 취득의 정확한 메카니즘은 알려져 있지 않다. 또한, 본 발명의 발명자들은 당해 제제가 양성 장 선종(폴립)에서 위치확인되지 않는다는 것을 알아서, 종양 형성, 즉 증생의 중간 단계에서 위치확인하기 위한 제제의 경향을 추가로 평가하는 것이 바람직할 것이다. 본 발명의 발명자들은 현재 위스콘신에서 개발한 독특한 마우스 종양 모델에서 NM404의 선택성을 평가하고 있는데, 여기서 전압 증식증 및 악성 선암 형태 둘 다는 유선에서 자연적으로 발생한다. 이러한 모델에서의 예상 결과는 당해 제제가 흡수되지 않고 전암 장애로 유지되어, 악성 종양 세포에 의해서만 보유되는 것으로 나타난다. 이러한 초기 관찰이 확인된다면, 게놈 및 단백질 구성 분석을 통해, 본 발명의 발명자들은 악성 종양 및 이들의 비악성 전 세포 사이에 중요한 유전자 차이를 동정할 수 있다. 이는, 모든 유형의 암에 대해 일반적일 수 있는 완전히 새로운 분자 치료 목적을 동정할 수 있다.

아래 표는 NM404에 의한 축적에 관해 평가되어 온 각종 암 유형 및 종양이 요약되어 있다.

NM404로 시험한 종양 모델

종양 또는 모델	종	유형	NM404 종양 또는 위치확인^*
사람 종양 이종이식
전립성 PC-3 폐 A-549(NSCC)	SCID 마우스 SCID 마우스	선암 선암	네 네
폐 NCl H-69(연맥 세포) 부신 H-295 부신 RL-251	누드 마우스 SCID 마우스 SCID 마우스	선암 선암 선암	네 네 네
흑색종 A-375 결장 LS-180	누드 마우스 누드 마우스	선암 선암	네 네
난소 HTB-77	누드 마우스	선암	네
동물 종양 이종이식네
유방 MCF-7 전립선 MatLyLu	랫트 랫트	선암 선암	네 네
워커-256	랫트	암육종	네
최근 설치류 종양 모델
TRAMP 전립선 LuCaP 전립선	이식유전자 마우스 마우스 이종이식	선암 선암	네 네
간 CT-26 TGF α 헵타토마	마우스 이종이식 이식유전자 마우스	결장 선암 간암	네 네
미니 마우스 장 흑색종 B16	이식유전자 마우스 마우스 이종이식	선암 선암	네 네
SCC1 및 6 유선암	누드 마우스 이식이종 Apc/^min+ 마우스	편평상피암 선암	네 네
유방 SCC 신경교종 L9 및 CNS-1	Apc/^min+ 마우스 랫트 이종이식	편평상피암 신경교종	네 네
췌장 C-myck-ras 망막모세포종	이식유전자 마우스 이식유전자 마우스	덕탈/아드너 아세포증	네 네
경부 유방 증식증	이식유전자 마우스 Apc/^min+ 마우스	선암 증생	네 아니요
장 선종	Apc/^min+ 마우스	증생	아니요
* 종양 g당 또는 조직 분포 데이타를 기본으로 하여 5% 주입량으로 제한된 위치확인. ¹²⁵I-NM404를 사용하는 이들 모델에서 14 내지 80일 동안 어떠한 파괴 수정 종양 또는 제거도 관찰되지 않았다.

조직 분포 및 동역학

일관되게, NM404는 종양 조직에서 장시간 및 연장된 시간 동안 보유되는 것으로 밝혀졌다. 종양 농도는, 시간 경과에 따라 암 조직으로부터 느린 제거를 나타내면서, NM404의 투여 후 수주 동안 거의 안정한다. 대조적으로, NM404는 매우 낮은 수준에 도달하면서 수일 내에 정상 조직으로부터 제거된다.

부가적으로, NM404는 긴 혈액 반감기를 갖도록 고안되었다. 이는, NM404의 종양 조직으로의 연장된 노출을 보장하고, 주입량의 10 내지 25% 이하가 종양 조직 내로 취득되는 것을 보장한다. 본 발명의 발명자들은, 방사선 요법 화합물이 당해 조직에서 주입량 축적의 많은 부분을 갖는 것이 매우 중요하다고 생각한다. 긴 혈액 반감기의 결과로서, NM404는 시간이 경과함에 따라 종양 조직에 연속적으로 축적될 것이다. 이러한 패턴의 예는 도 5에 제공되어 있다. 이는, NM404의 종양 조직 내로의 축적이 수일 또는 수주 동안 계속될 때까지 치료 효과의 개시를 지연시킬 수 있다.

혈장 동역학

제1 세대 프로토타입 화합물 NM324는 랫트에서 2.43시간의 혈장에서 제거 반감기 시간을 갖는다고 밝혀졌다. 비교하면, 선두 화합물 NM404는 랫트에서 약 209시간의 제거 반감기 시간을 갖는다(분포 상 반감기는 4.86시간이다).

I-125-NM404의 방사선치료 연구

"이미징" 투여량의 ¹²⁵I-표지된 NM404을 사용하여 마우스 종양 흡수 및 보유 연구를 수행하는 동안, 몇 가지 명백한 치료 반응(공개되지 않은 결과)이 관찰되었다. Apc ^Min /+ 마우스 유방 종양 모델에서, 일반적으로 종양 성장은 NM404의 단일 정맥내 주사후 정적으로 유지되는 것으로 보고하였다. 이들 마우스 중의 일부는 주사후 약 8일째에 유방 종양이 좀 더 커지고 그 위의 털이 모두 빠졌다. 더욱이, 이들 마우스는 장내 종양도 가지며, 통상 장출혈을 겪어서 심각한 빈혈을 일으킨다. 모세(Moser) 박사는, NM404를 단일 주사한 지 약 5일째에 이들 마우스의 발이 핑크색으로 되돌아갔다고 보고하였다. 이들 마우스를 최종적으로 해부하면, 해당 동물의 월령대에 통상적으로 발견되는 20개 정도의 장내 종양 중에서 존재한다 하더라도 단지 소수만이 잔류하는 것으로 보고되었다. "백색 내지 핑크색 발" 현상도 개별적이지만 보다 적극적인 마우스 장내 선암 모델에서도 관찰되었으며, NM404 투여후 12일째 해부 결과, 예상되는 장내 종양의 전부는 아니더라도 대부분이 사라진 것으로 밝혀졌다. 양쪽 장내 모델에서 21일이 지난 후, NM404가 주입된 동물은 미치료 한배 새끼들보다 쉽게 장수하였다. 종양 퇴행의 또 다른 강제 실시예는 도 6에 도시하였다. 두 마리의 한배 새끼들 각각의 왼쪽 옆구리와 오른쪽 옆구리에 SCC1 및 SCC6 제노그라프를 주입하였다. 마우스 한 마리에게 ¹²⁵I-NM404(20μCi)의 단일 주사를 주입하였다. NM404를 주입하지 않은 마우스는 21일 후 죽은 반면, 치료된 마우스의 종양은 현저하게 억제되었으며 주사를 주입한 지 80일 후 상당히 건강하였다. 이러한 일치된 발견은 각각 6마리 이상의 마우스를 포함하는 월령을 맞춘 별도의 두 그룹에서도 재확인되었다. ¹²⁵I-NM404를 사용한 이러한 관찰이 이 시점에서 일화가 되기는 하지만, 이들은 특히 요오드-131로 표지된 경우 방사선치료용으로의 강력한 가능성을 나타낸다. 몇몇 동물 종양 모델에서 진행 중인 정량적 종양 흡수 및 보유 연구는 당해 제제의 진정한 방사선 치료 가능성을 측정하기 위해 당해 제제에 대한 광범위한 선량 측정 분석을 개시하기에 충분한 데이타도 제공할 것이다.

60일 동안의 물리적 반감기와 저에너지 35KeV 양성자 방출로 인해, 요오드-125는 마우스와 래트에서의 이미징 실험에 적합하다. 요오드-125는 또한 치료 특성을 제공한다. 어느 한 이미징 실험에서(도 6), 두 마리의 누드 마우스 각각의 양측 옆구리에 피하 편평상피세포주 SCC1 및 SCC6 종양 세포 주입물을 접종하였다. SCC1 및 SSC6 세포를 사용한 이유는 이들 중 하나가 나머지 하나에 대해 방사선민감성이기 때문이다. 14일 후, 평균 종양 크기가 직경 0.5cm에 근접하며, 마우스 중의 하나에 20μCi의 I-125-NM-404를 주입하고, 나머지 하나는 동일한 투여량의 비표지된 NM404를 주입하였다. 비표지된 콜드 화합물이 주입된 마우스는 양쪽 종양이 동물 사용 프로토콜에서 정의한 말기 크기 한계에 도달했기 때문에 주입한 지 20일 후 안락사시켜야 했다. ¹²⁵I-NM404 마우스의 양쪽 종양은 이미징 투여량의 NM404의 단일 주사후 수주에 걸쳐서(도 6) 이례적으로 현저하게 회복되었다. 당해 마우스는 말기 종양 크기에 도달하지 않았으며, 사실상 조직학 단편을 수집하기 위해 90일 후 안락사되었다.

진행중인 종양 치료 연구의 예비 보고

임상전 연구-예비 결과:

A549 SCID 마우스 모델에서 I-125 표지된 SF404A의 단일 주사 효능

목적 및 원리: 제노그라프 종양 모델에서 I-125 표지된 SF404A의 단일 주입물을 사용하여 방사선치료에 효과적인 투여량을 측정하는 것.

종양 모델:

A549(사람 비-소형 세포 폐암, NSCLC, 제조원: ATCC)는 10% 태아 소 혈청을 사용하여 보충된 햄(Ham)의 F-12K 매질 속에 유지시킨다. 종양 세포 현탁액(포스페이트-완충된 염수 중의 세포 1 ×10⁶)을 암컷 SCID 마우스(6 내지 8주, C.B-17/IcrHsd-Prkcd ^Scid , Harlan)의 왼쪽 옆구리 속으로 피하 주사한다. 동물들이 음식에 자유롭게 접근하도록 하면서, 종양 성장 및 동물 체중을 모니터하였다. 직경 4 내지 5mm에 도달하면, 마우스를 치료 연구를 위해 6개의 그룹으로 나눌 것이다.

투여량:

0일째에 SF404A 단일 주사.

그룹:

(1) 5개의 연구 그룹: 4개의 치료 그룹 + 1개의 대조용 그룹

(2) N = 그룹당 6마리

(3) 4가지의 응급 투여 농도: 마우스당 50, 150, 250 및 500μCi.

(4) 동일한 질량의 NM404으로 투여된 대조용 그룹

(5) 대조용: 마우스당 0μCi("콜드(cold)" NM404)

효능 평가:

(1) 종양 크기(캘리퍼)를 1주일에 한번 측정하였다.

(2) 생존율

(3) 일반적인 외관(활동성, 민첩성, 이동성)

(4) 주사후 10주가 될 때까지와 대조용 그룹의 모든 동물이 죽을 때까지의 두 경우 중 어느 하나가 먼저 이루어질 때까지

(5) 종양 또는 잔여 종양 위치의 조직병리학 평가

각각의 동물에 대한 0일째, 30일째 및 60일째의 종양의 사진.

본 연구의 목적은 제노그라프 종양 모델에서 I-125-NM404(제형 SF404A)의 단일 주사를 사용하여 방사선치료에 효과적인 투여량을 측정하기 위한 것이다.

본 연구에 사용된 종양 모델은 A549, 사람 비-소형 세포 폐암(NSCLC)(제조원: 미국 버지니어주 매나써스 소재의 ATCC)이다. 종양 세포는 10% 태아 소 혈청으로 보충된 햄의 F-12K 매질에 유지된다. 종양 세포 현탁액(포스페이트-완충된 염수 중의 세포 1 ×10⁶)을 암컷 SCID 마우스(6 내지 8주, C.B-17/IcrHsd-Prkcd ^Scid , Harlan)의 오른쪽 옆구리 속으로 피하 주사한다. 동물들이 음식에 자유롭게 접근하도록 하였다. 종양 직경 5 내지 10mm에 도달하면, 마우스를 본 연구에 등록시킬 것이다.

SF404A의 단일 정맥내 주사를 0일째에 주입하였다. 대조용 그룹을 위해, 콜드 화합물(C-NM404)를 주입하였다. 치료 그룹을 위해 I-125-NM404를 주입하였다.

본 연구는 5개의 그룹, 즉 4개의 처리 그룹(n= 그룹당 6마리)과 1개의 대조용 그룹(n= 9)을 포함한다. 치료 그룹을 위한 요오드 투여량은 마우스당 50, 150, 250 및 500μCi이었다. 당해 대조용 그룹에는 상응하는 질량의 C-NM404(0μCi)를 투여하였다.

치료 효능을 평가하기 위해 다음 항목들이 평가되었다:

(1) 종양 크기(캘리퍼)를 1주일에 한번 측정하였다.

(2) 생존율

(3) 일반적인 외관(활동성, 민첩성, 이동성)

(4) 종양 보유 마우스의 디지탈 사진

주입 후 10주가 되거나 대조용 그룹의 모든 동물이 죽거나, 이 두 경우 중 어느 것이든 먼저 이루어질 때까지 평가가 이루어진다. 종양 또는 잔여 종양 위치의 조직병리학 평가는 본 연구 종료시 수행된다.

(1) 50μCi 그룹: 6마리의 동물이 등록되었다;

(2) 150μCi 그룹: 5마리의 동물이 등록되었다;

(3) 250μCi 그룹: 6마리의 동물이 등록되었다;

(4) 500μCi 그룹: 6마리의 동물이 등록되었다;

본 예비 보고의 일부로서, 본 발명자는 분석시 다음 동물들을 포함시켰다:

(1) 대조용: n = 7

(2) 50μCi 그룹: n = 4

(3) 150μCi 그룹: n = 5

(4) 250μCi 그룹: n = 6

(5) 500μCi 그룹: n = 5

그룹당 기본 종양 용량(mm³)은 다음 표에 기재한 바와 같다.

	평균 종양 용량	SD
대조군	1152	1314
50μCi 그룹	198	138
150μCi 그룹	1699	1251
250μCi 그룹	360	156
500μCi 그룹	1041	673

대조군과 150μCi 그룹의 종양 용량은 다른 그룹 및 미리 계획한 것보다 실질적으로 많기 때문에, 크기가 보다 작은 종양을 사용하여 두 그룹의 완전 재기록에 착수했다. 500μCi 그룹에 대한 종양 용량에 대해 본 발명자들은 연구가 당해 그룹에 치우칠 수 있을 거라고 여겼다. 괴사 및 불충분한 혈액 공급으로 인해, 보다 큰 종양이 I-125-NM404 처리에도 반응하지 않을 수 있다.

그룹당 다음과 같은 평균 종양 용량을 10주간의 평가 기간에 걸쳐 기록한다.

주	대조군	50μCi	150μCi	250μCi	500μCi
	(n=7)	(n=4)	(n=5)	(n=6)	(n=5)
0	1152	198	1699	360	1041
1	1289	599	1847		964
2	1667	691	2430	756	1281
3	2418	987	2758	821	1110
4	3169	2283	4144		1300
5	3763	3977	4478		1626
6	4971	4951	4668		1735
7	6207	6999	4817		1697
8	6253	8188	6049
9	7175	9978	7780
10	7068	8342	6894

이는 또한 도 10에도 반영되어 있다.

요약하면, 대조군 동물은 10주간의 평가 기간 동안 급속하게 성장하는 종양을 보여준다. 이는 CNM404 화합물 자체가 종양 성장에 실질적으로 영향을 미치지 않음을 확인시켜 준다. 50μCi 용량 그룹은 대조군 동물과 차이를 나타내지 않으며, 따라서 이는 당해 동물 모델에서 효과가 없는 용량으로 보인다. 150μCi 용량 그룹도 치료 효과는 나타내지 않지만, (위에서 지적한 바와 같이) 당해 용량 그룹은 0일째에 비통상적으로 큰 종양을 사용하여 개시되므로, 이는 작은 종양을 사용하는 150μCi 용량 그룹과 상이한 결과를 나타낼 수 있다.

예비 데이타는 250μCi 용량 그룹 및 500μCi 용량 그룹 모두 상당한 장기 치료 효과를 보여줌을 나타낸다. 종양 용량은 안정하고, 해당 종양은 "붕괴"된다(종양 표면은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 함몰된다). 또한, 종양 상부의 헤어(hair)는 쓰러지고, 이는 종양에 방사능이 상당량 축적되었음을 확인시켜 준다.

다른 진행중인 임상전 종양 치료 연구

A549 SCID 마우스 모델에서 I-125 표지된 SF404A의 분배된 용량 대 1회 주사의 효능

당해 임상전 연구는 이전 연구에서 제시된 바와 같은 1회 150μCi 용량 대신에 50μCi 용량을 1주 간격으로 3회 주사함으로써 150μCi 용량의 분배를 평가한다.

목적 및 원리: 이종이식 종양 모델에서 I-125 표지된 SF404A의 분배 용량 대 총용량이 동일한 1회 주사의 방사선치료 효능의 측정. 당해 연구는 비교용으로 사용되는 150μCi 용량을 함유하는 CLTR-Pre-05-001에 대한 부속 연구이다.

종양 모델:

A549(사람의 비소형 세포 폐암, 공급원: ATCC)를 10% 소 태아 혈청이 보충된 햄의 F-12K 매질 속에서 유지시킨다. 종양 세포 현탁액(인산염 완충 염수 속의 1×10⁶ 세포)을 암컷 SCID 마우스(6 내지 8주, C.B-17/IcrHsd-Prkcd^scid, Harlan)의 오른쪽 옆구리에 피하 주사한다. 동물은 먹이와 물에 대한 접근이 자유롭도록 하고 종양 성장 및 동물 체중을 모니터링한다. 직경 4 내지 5mm에 이르면 마우스를 치료 연구를 위해 6마리로 이루어진 그룹들로 나눈다.

투여:

0일째 I-125-SF404A의 1회 주사 대 I-125-S404A의 분배 투여

그룹:

2개의 조사 그룹: 하나의 분배 용량, 하나의 1회 주사

(1) 그룹당 n=6

(2) 0일로부터 1주일 간격으로 분배 주사에 의해 마우스당 150μCi(3 ×50μCi)

(3) 1회 주사에 의해 마우스당 150μCi

효능 평가:

(1) 1주일에 1회씩 측정된 종양 크기(캘리퍼)

(2) 순서에 상관없이 주사 후 10주까지 또는 그룹의 모든 동물이 사망할 때까지의 생존율

(3) 일반적인 외관(활동도, 각성도, 이동도)

(4) 종양 또는 잔류 종양 부위의 조직병리학적 평가

(5) 각각의 그룹에 대한 0일, 30일 및 60일째 종양의 사진

PC-3(전립선암) SCID 마우스 모델에서의 I-125로 표지된 SF404A의 단일 주사 효능

목적 및 원리: 전립선암 이종이식 종양 모델에서의 I-125 표지된 SF404A의 단일 주사를 사용하여 방사선 요법에 대한 유효량을 측정하기 위함.

종양 모델:

PC-3(사람 전립선 암, 제조원: ATCC)을 10% 보바인 태아 혈청을 보충한 햄의 F-12K 매질 중에서 유지시킨다. 종양 세포 현탁액(인산염 완충 염수 중의 1×10⁶개의 세포)을 수컷 SCID 마우스들(6 내지 8주, C.B-17/IcrHsd-Prkcd^scid, Harlan)의 오른쪽 옆구리로 피하 주사한다. 동물들을 음식과 물에 자유롭게 접근시키고, 종양 성장 및 동물 체중을 모니터링한다. 직경이 4-5mm에 이르면, 마우스들을 치료 연구를 위하여 여섯마리의 그룹들로 나눈다.

투여:

0일째에 SF404A의 단일 주사

그룹:

(1) 5개의 연구 그룹: 4개의 치료 그룹 + 1개의 대조군

(2) N = 그룹당 6마리

(3) 4개의 급성 용량 수준: 마우스당 50, 150, 250 및 500μCi

(4) NM404의 동일한 질량을 투여한 대조군: 마우스당 0μCi("냉" NM404)

효능 검정:

종양 크기(캘리퍼스)를 1주에 1회 측정함

생존: 주사후 10주까지 또는 대조군에서 살아 있는 동물이 없을 때까지, 어느 것이든 먼저.

(1) 일반적 외양(활동성, 경계성, 운동성)

(2) 종양 또는 잔여 종양 부위의 조직병리학 검정

(3) 각각의 동물에 대한 0일, 30일 및 60일째의 종양의 사진

이러한 임상전 연구를 종양 모델이 상이함을 제외하고는 이전 연구의 단일 주사를 중복하여 실시한다.

폴리폴리피드 에테르 동족체, NM-404를 사용한 전립선암 및 NSCLC의 이미징에 대한 임상적 평가

정상 남성 피검체와 건강한 정상 여성 피검체의 안전성 검정을 수행하고 C-NM-404 3㎍/kg의 용량 수준이 남성 피검체에 투여하기에 안전한 것으로 측정되었다. 이러한 용량은 전이성 전립선암 환자에서 이미징하는 데 사용되리라고 예상되는 ¹³¹I-NM404의 용량 0.3㎍/kg의 10배이다. C-NM-404의 3㎍/kg의 용량 수준은 여성 피검체에 투여하기에 안전하다. 이러한 용량은 전이성 폐암 환자에서 이미징하는 데 사용되리라고 예상되는 ¹³¹I-NM404의 용량 0.3㎍/kg의 10배이다.

NSCLC 환자에서의 NM-404의 이미징 특성

전이성 비소형 세포 폐암 피검체:

고지에 입각한 동의서를 입수한다. 0.3㎍/kg의 용량의 ¹³¹I-NM404를 10분에 걸쳐 주입한다. ¹³¹I-NM404를 함유하는 수용액을 위스콘신 대학교의 자메이 와이처트(Jamey Weichert) 박사 실험실에서 멸균 기술을 사용하여 제조한다. 뉴클리어 파머시(Nuclear Pharmacy)에 의해 조지된 제제는 멸균이고 발열원이 부재한 것으로 증병된다. 주입 동안 및 주입 후, 부정적인 반응에 대하여 피검체를 모니터링한다. 주입 직후, 주사 후 4시간 이하 동안 60분 간격으로 바이탈 사인을 점검한다. 이 시간 내내 부작용에 대하여 피검체를 관찰한다. 피검체를 주입 후 24, 48, 72, 96, 120, 144시간 및 30일째에 되돌려보낸다. NM404 Pet 스캔을 주사 후 4, 8, 24, 48 및 96시간 째에 수득한다. 이 때 바이탈 사인을 모니터링한다. 피검체에 의해 경험되는 어떠한 부정적인 반응이라도 기록한다. 모든 피검체는 1311-NM404 주입 하루 전에 SSKI 경구 용액을 수용하기 시작하고 7일 동안 지속하여 유리 방사성 요오드에 대한 갑상선 노출을 감소시킨다. 혈청 약동학을 주사 후 5, 10, 30, 60, 120, 240, 360분에, 그리고 주사 후 24, 48, 72 및 96시간째에 예비 주입한다. 이어서 주사 후 0-24, 24-48, 48-72 및 72-96시간 동안 24시간 소변 회수물을 수득한다.

혈장 약동학으로 NM404에 대한 반감 수명이 평균 113.1시간(SEM = 7.9시간)임을 확인하였다.

평균 3.4%(0.9 내지 9.8% 범위)의 주사 용량이 NM404를 정맥내 투여한 지 96시간에 신장을 통하여 제거되었다. 131I-NM404 0.3㎍/kg의 용량 수준이 진행된 비소형 세포 폐암 환자에게 투여하기에 안전하였다. NM404의 혈장 반감 수명은 113.1시간인 것으로 밝혀졌으며, 요로 제거율은 주사 후 96시간 내에 대략 3.4%인 것으로 밝혀졌다.

전립선암

본 발명은 전립선암 환자를 이미징하는 데 있어서의 제2 세대 PLE 동족체, NM404의 용도에 대한 예비 데이터를 제공한다. 현재 위스콘신 대학교에서 연구중인 당해 제제는 종양에 높은 수준으로 선택적으로 보유되고, 임상전 모델에서 높은 민감성 및 특이성을 갖는다. 이는 래트와 래빗 모두에서 예상되는 사람 이미징 용량의 1000배를 초과하는 용량으로 급성 독성학 시험을 통과했고, 안전성 문서에 대해서는 표지되지 않은 제제를, 미시건 대학교 및 위스콘신 대학교에서 10명의 정상인 지원자에게 예상되는 이미징 질량 용량의 10배로 투여하였다. 발명자들은 NM404를 사용한 이미징이 최종적으로는 FDG를 사용한 이미징만큼 민감하다고 입증하고, 또한 보다 특이적이고, 치료학적 유용성을 제공하며, 이의 상대적으로 긴 반수명으로 인하여 위치에 관계없이 사실상 모은 PET 시설에서 이용 가능하다고 가정한다.

¹³¹I-NM404의 생분포, 동력학, 광학 이미징 시간 및 약량 측정은 UWCCC에서 폐암(NSCLC)을 갖는 환자에서 파일롯 연구로 현재 평가되고 있다. 당해 제제는 또한, 림프절 메타스타제가 NM404의 정맥내 투여 후에 신티그램 이미지로 명백하게 묘사되지만, 적절하게는, 트레이서가 비관여 림프절에 의해 보유되지 않는 전이 전립선 종양 모델에서 임상전에 평가되었다. 악성 세포에 대한 NM404의 선택성은, PSA 등의 통상의 종양 마커가 전립선염 또는 양성 전립선 비대를 포함하는 다양한 양성 질환 상태에서 상승될 수 있기 때문에, 전립선암과 특히 관련된다. 추가로, 종양 세포에 의한 선택적 흡수 및 연장된 체류는 종양 선택적 진단제 및 치료제로서 NM404의 역할을 지지해 준다.

예비 결과는, 전립선암에서 치료에 대한 시기결정 및/또는 후속 반응에 대한 NM404의 예상력을 보다 정확하게 평가하기 위해 설계된 후속 연구에 대한 예비 데이타를 제공할 수 있다. 또한, NM404는 종양 흡수가 높기 때문에, 이러한 제제는 또한 보다 고용량의 ¹³¹I, ¹²⁵I, 또 다른 할로겐 아스타틴과 커플링되는 경우에 치료제로서 개발될 가능성이 있다. 요오드-125는 조직에서 이의 짧은 오제 전자 경로 길이로 인해 전립선암 환자에서 특히 바람직할 수 있고, 이는 직장 등의 인접한 정상 조직에서 방사선조사 효과를 이론적으로 최소화시킬 수 있다. 치료적 측면에서, 요오드-125의 60일 반감기는 NM404의 연장된 종양 체류 특성과 매우 양호하게 부합한다.

종양 세포의 표적화

감수성의 보다 이용가능한 이미징 시험의 한 가지 개발 방법은 방사선약제학적 프로브를 목적하는 표적 조직에 선택적으로 전달할 수 있는 담체 분자를 설계하는 것이다. 당해 방법은, 고도의 종양 선택성을 나타내는 NM404 등의 인지질 에테르 동족체의 독특한 생화학적 및 약역학적 특성을 이용하는 것이다. 인지질은, 이들이 구조적 통합성을 부여하고 다양한 세포 신호 과정과 매우 관련되어 있는 세포 막의 필수 성분이다. 레시틴으로 통상 알려져 있는 포스파티딜콜린이 이러한 예이다. 한편, 인지질 에테르는 막에 잔류하는 인지질의 미량 아종을 나타낸다. 당해 명칭이 암시하는 바와 같이, 이들 지질은 C-1 위치에 에스테르 결합이 아닌 에테르 결합을 함유한다. 혈소판 활성화 인자(PAF)는 보다 잘 공지된 인지질 에테르 중의 하나를 나타낸다. 위에 기재한 바와 같이, PLE 함유 종양은 정상 세포 대 종양으로부터 PLE의 상이한 제거 속도에 기인한다.

원형 제제 NM324를 사용한 사람 약역학적 연구를 개시하면서, 우수한 종양 국지화 및 배경 제거 특성을 갖는 PLE 화합물을 확인하기 위해 진행 시험을 수행하였다. 이러한 연구에 기초하여, NM404[12-(4-요오도페닐)-옥타데실포스포콜린]은 종양에서 국지화하는 이의 향상된 능력, 간으로부터의 증가된 대사 제거 및 이의 보다 긴 혈장 반감기로 인해 선택되었다. 메타스타제에서 국지화하는 NM404의 능력을 기록하는 주요 실험에 있어서, 림프절 메타스타제는 NM404의 정맥내 투여 후에 전이 전립선 종양 모델에서 신티그램 이미지로 명백하게 묘사되지만, 트레이서는 비관여 림프절에 의해 보유되지 않는다.

PC-3 전립선 종양 함유 SCID 마우스에서 NM324 및 NM404에 대한 비교 신티그램 이미지 결과는 높은 종양 대 정상 조직 비율 및 NM404와의 배경 복부 및 간 방사활성에서의 현저한 감소를 나타냈다(도 19). 이러한 제제는 현재 27개의 동물 종양 모델에서 평가되어 있고, 당해 제제가 종양 세포에 도입되는 경우에 대사적 사멸 말기에 도달하여 포획되는 겻이 명백하다. 당해 제제의 연장된 종양 체류는 SCID 마우스에 이식된 사람 신장 종양 이종이식체에서 입증되었다(도 20). ¹²⁵I 표지된 NM404를 사용하여, 본 발명자들은 60일 이상에 걸쳐 유방 및 전립선 종양을 이미징할 수 있었다. 연장된 종양 체류 특성은 당해 제제의 방사선 치료 효능을 현저히 향상시킨다.

설치류 모델에서 수행된 최근의 이미징 및 생분포 연구는 다양한 이종이식체에서 흡수 특성을 측정하는 데 목적이 있고, 자발적(내인성 및 이종유전자성) 종양 종류는 위에 요약되어 있다. 이들 제제는 현재까지 연구된 해부학적 위치(림프절 포함)와 무관하게 모든 악성 종양에서 선택적 국지화 및 연장된 체류를 나타냈다.

전립선 종양 함유 마우스에서 NM404를 사용한 예비 신티그램 이미징 결과: NM404가 마우스 전립선 종양을 국지화함을 나타내기 위한 예비 실험에서, ¹²⁵I-NM404(15μCi)를 꼬리 정맥내 주사한 후 1 내지 8일부터 바이오스캔(Bioscan) AR-2000 레이디오TLC 스캐너(마우스 이미징을 위해 실험실에서 변형시킴)로 TRAMP 마우스를 주사한다. 마취시킨 마우스를 생체내 이미징한 후, 전립선 종양을 즉시 제거하고, 낮은 에너지의 요오드-125와 관련된 조직 약독화를 방지하기 위해 동일한 스캐너(고해상도 1mm 조준기 및 2-D 획득 및 분석 소프트웨어가 장착됨)로 생체외에서 이미징한다(도 21). 전립선 종양 함유 동물의 수는 적지만(n=4), 예비 이미지 및 종양 대 배경 데이타는 NM404의 전립선 종양으로의 흡수를 나타냈지만, 어떠한 양성 과형성도 당해 모델에서 발견되지 않았다. 골 메타스타제를 자극하기 위한 시험에 있어서, 사람 PC-3 종양 세포가 최근의 보고에 따라 면역 절충된 누드 마우스(n=6)의 경골에 이식되어 있는 또 다른 실험을 수행하였다. 종양 세포 접종 후, 마우스를 고해상도 마이크로CT로 연속 주사하여 골 종양 발생을 모니터링한다(도 22). 골 열화가 검출되면, 요오드-125 표지된 NM404를 꼬리 정맥을 통해 정맥내 투여한다. 마우스는 방사활성을 위해 NM404 투여 후 4일에서 마이크로CT로 주사한다. 방사활성 주사를 마이크로CT 주사(도 23)와 융합하여 NM404 방사활성 및 종양 위치를 보정한다.

생분포 데이타: 수개의 종양 모델에서 원형 제제 ¹²⁵I-NM324에 대한 광범위한 생분포 데이타는 이미 보고되어 있다. 8:1을 초과하는 종양 대 혈액 비율이 주사후 지연된 시간에서 관찰되었다. 예를 들면, 랫트 유방 종양 모델에서, 종양 대 정상 조직 비율은 96시간에서 최대에 도달하였고, 종양 대 혈액 비율은 8.6이며, 종양 대 근육 비율은 20:1이다. 게다가, PLE 관련된 방사활성의 생분포는, PLE 방사활성이 중앙 괴사 영역 보다는 오히려 외부 영역을 향해 위치한 생존 종양 세포에서 유일하게 잔류한다는 것을 나타내는 마이크로자가방사선상 연구에 의해 입증된 바와 같이, 종양에서 이종성이다. SCID 마우스에서 NM324 및 NM404에 대한 비교 생분포 데이타는 전립선 및 A549 폐암 종양 모델에서 수득되었다. 이들 연구는 고도의 종양 대 정상 조직 비율 및 NM404의 주사 용량의 25%를 초과하는 종양 흡수를 나타냈고, 따라서 사람에서 PLE 동족체의 생분포를 연구해야함을 지지해 준다.

동위원소 선별

PLE 동족체의 종양-표적 기술은 시간이 경과함에 따라 선택적인 종양 보유도를 포함하는 것으로 보이기 때문에, 비교적 단시간 생존하는 핵종(¹⁸F 또는 심지어 ^99mTc)은 현재 NM404의 표지화에 실용적이지 못하다. 13시간의 반감기 및 최적의 이미지 특성으로 인해, 요오드-123은 또한 3-차원 SPECT 모드에서 스캐닝시 당해 제제에 적합한 것일 수 있다. 요오드-123을 사용한 이미징은 추가의 연구를 필요로 한다. PLE 동족체의 종양 편재화는 주사하고 수시간 내에 이루어지나(선행 기술에서 폐암 환자에게 주사하고 6시간 후에 수득한 NM324 이미지는 강한 폐암 흡수를 나타냈다), 인체에서 요오드-131을 사용하여 통상적으로 수행되는 것처럼, 평면형 2-차원 이미징은 인접한 정상 조직 및 혈액으로부터 정화시키기 위한 배경 작용을 허용하는 데 연장된 기간을 필요로 한다. 이와 마찬가지로, PET 및 3D SPECT를 사용하여 스캐닝하는 경우, 인접한 방사능이 이들 양식의 3-차원 특성으로 인해 보다 덜 간섭받는 경우 초기 이미징이 가능하다. 배경 방사능이 근본적으로 낮은 상태로 유지되는 조직(예를 들면 뇌)에서, 선명한 이미지를 제공하는 것 이외에, 주사 당일에 이미지를 추후 수득할 수 있는, 요오드-123과 같은 γ선 방출 동위원소를 사용할 수 있다. 다른 동위원소를 사용하는 것도 궁극적으로 NM404를 사용하기에 적합한 것으로 밝혀졌으나, 일반적인 촛점은 하이브리드 PET-CT 스캐너를 사용한 최근의 종양학적 이미징의 성공으로 인하여 이러한 제제의 PET 이미징능을 개발하는 것일 것이다. CT에 의해 제공되는 해부학적 정확성과 조합된 생화학적 또는 작용성 종양 PET 조영제에 의해 제공되는 탁월한 진단학적 정확성은 이제 종양 이미징에 중요한 표준이다. 그러나, 물리적 반감기(4일)가 PLE 종양 흡수도 및 보유도 역학을 이용하는 경우 잘 부합하는 비교적 신규한 PET 동위원소인 요오드-124를 사용하여 PLE 동족체를 표지화하는 것이 매우 유리하다. NM404를 요오드-124로 표지화하면, γ선 방출 핵종을 사용한 선행 연구의 자연적인 연장이 이루어진다. 본 발명에 의해, ¹²⁴I를 사용한 PET 이미징이 평면형 ¹³¹I-γ신티그램의 감도의 40배 이상을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 전통적인 γ카메라 이미징과는 달리, PET는 또한 상당한 해상능의 증가, 이미지 정량화 및 3-차원능을 제공한다. 종래의 폐암 이미징 시험에서의 ¹³¹I-NM404의 선험적인 성공으로 인해, 이제 평면형 신티그램을 사용하는 것과 근본적으로 관련된 한계를 극복하기 위해 NM404를 요오드-124로 표지하고 PET에 의해 이의 종양 검출 효율을 평가하는 것은 필연적인 일이 되었다.

⁶⁷Ga-시트레이트 및 ¹⁸F-FDG와 같은 종양 추적자를 사용하는 것은 감염으로부터 신생물을 구분하는 특성의 결여로 인하여 제한된다. 이러한 특성의 결여는 암 환자에게는 중요한 임상적 이슈가 된다. 그러나, PLE 동족체를 이용한 선행 연구는 이러한 한계를 극복하는 가능성을 제공한다. 래트에 대해 수행된 선행 실험에 의해 NM324가 카라키난 유도된 그라눌로마로 흡수 및 보유되지 않는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 본 연구에서 대조용으로 사용된 시트르산갈륨은 그라눌로마토스 병변에서 실로 상당히 농축되었다. 따라서, PLE 동족체가 감염성 병변에서 크게 편재화되지 않는다는 선험적인 발견은 추가로 사람 암환자에서 당해 제제를 평가할 필요성을 정당화한다. FDG-PET는 하이브리드 이미징의 길을 열었으나, 종양 세포 특성화의 결여 는 항상 이의 진단학적 효율성을 제한할 것이다. 이제, 위치와 무관하게 포괄적인 종양 흡수도 및 선택적인 보유도, 및 거대 종양 세포 및 비감염성 또는 비함몰과형성 병변에 대한 선택성을 나타내는 NM404와 같은 신규한 분자 표적제는 암의 검출 및 특성화에 탁월한 개선을 가져올 것이다.

평면형 핵 의약 이미징 기술은 역사적으로 제공된 허용가능한 2D 이미지를 나타내나, 이러한 양상은 X-선 단층 촬영 기법 성능을 제공하지 못하고 불량한 이미지 정량화를 제공할 분이다. ¹²⁵I-NM404는 침식성 종양 모델에서의 예비 신티그램 이미징 및 조직 분포 연구에 적합하고 ¹³¹I은 사람 폐암 환자에서의 상 1 안전성 및 약물동력학적 평가에 적합하나, 어느 것도 정량적 인체내 이미징에 최적이지는 않다. 비교적 새로운 통상적으로 이용가능한 4일-반감기를 갖는 양전자 동위원소인 요오드-124를 사용한 PET 이미징은 평면형 이미징과 관련된 다수의 문제점들을 경감시킬 것이다. 요오드-124가 작년 하반기에 시판되기 시작했기 때문에, NM404의 특유한 종양 이미징능을 PET 스캐닝으로 변이시키는 것은 이제 본 연구의 주요 목표가 되었다. 마우스 모델에서 보여지는 거대 종양에 대한 NM404의 종양 특성화가 인체에서 확인될 경우, 감염성 부위 편재화 특성이 없음에도 불구하고 FDG보다 더욱 종양 선택성이 큰 제제를 갖게 될 것이다. 더구나, 당해 제제는 반감기가 4일이기 때문에 하나의 공장에서 제조되어 사실상 세계적으로 어떤 곳이라도 선적 운반할 수 있다.

본 발명의 발명자들은 최근에 시판자(이스턴 이소토프스)로부터 요오드-124로 성공적으로 방사능 표지된 NM404를 입수했다. 화학방사성 효율(평균 분리 수율 > 60%, 순도 > 99%)은 시판되는 요오드-125 또는 131 요오드산나트륨 원을 사용하여 통상적으로 수득되는 것과 매우 유사하다. 래트 CNS-1 뇌종양 모델(도 24)에서 ¹²⁴I-NM404의 PET 이미징 특성을 조사하였다. 이러한 예비 연구에 있어서의 이미징 시간은 마이크로PET 스캐너 성능으로 인해 주사후 24시간 및 4일로 제한되었다. ¹²⁴I-NM404를 정맥내 주사하고 24시간 후에 수득한 마이크로PET 이미지는 대조용 보강된 MRI 이미지에 의해 확인되었고 주변부의 손상되지 않은 뇌조직에서 거의 또는 전혀흡수되지 않는 뇌 종양에서 추적자를 강하게 흡수하였음을 나타내었다. 이러한 연구는 NM404를 사용하여 수득한 제1 PET 이미지를 나타내고 PET 이미징을 위해 NM404를 효율적으로 방사능 표지하고 정제하고 제형화하는 성능을 입증하였다. 이러한 화합물은, NM404 PET의 이용을 사람 암환자에게 연장 적용하는 데 사용할 수 있다.

방사선사진상으로 명백히 전이성 전립선암을 가진 환자에게서 PET-CT에 의해 종양 섭취 및 ¹²⁴ I NM404의 보유 특징 측정

목적 및 원리

방사선요오드화된 NM404에 의한 공지된 전이성 병소의 선택적 검출이 가능하고 통상의 방사선 수단에 필적하는지에 관한 평가는 아래 문단에서 논의된다. 본 연구를 위한 채택 기준은 전이성 전립선암을 가진 15명의 환자로 이루어질 것이며, 이 중 적어도 5명의 환자는 연조직 전립선암 전이를 가지며, 적어도 5명의 환자는 CT 스캔 및 골 스캔을 포함한 통상의 방사선학 연구에 의해 확인가능한 골 전이를 갖는다. 환자 등록 후, 방사선표지된 NM404의 섭취는 I-124 동위원소 PET-CT에 의해 측정될 것이고, 환자의 다른 통상의 단계별 연구에 의해 검출된 방사선사진상으로 명백한 병소와 상관관계가 있다.

방법

합성, 방사선표지화 및 제형: ¹²⁴I-요오드화나트륨을 사용한 안정한 NM404의 방사선요오드화는, 맨그너 (Mangner)에 의해 보고되고 최근에 본 발명자들의 실험실에서 NM404에 대해 최적화된 황산암모늄-매개된 동위원소 교환 반응의 변형에 의해 통상적으로 이루어진다. 교환 반응 방법은, NM404의 전임자인 NM324를 사용한 초기 사람 시험에 대해 효과적으로 사용되었으며, 현재 임상전 연구 및 사람 폐암 시험에 사용되고 있다. 요약하면, 50㎕의 탈이온수 중에 용해된 10 mg의 황산암노늄을 2-ml 유리 바이알에 채운다. 14개의 2mm 화학약품 내성 유리 비이드를 첨가하고, 테플론을 안에 댄 격막 및 스크루 캡을 첨가하고, 바이알을 약하게 회전시킨다. 20 ㎍ ( 20 ㎕의 에탄올 중)의 스톡 NM404의 용액을 첨가한 후, 30 ㎕ 미만의 수성 0.01 N 수산화나트륨 중의 수성 요오드화나트륨 (124, 1 -5 mCi)를 첨가한다. 동위원소 주사기를 에탄올 20 ㎕ 분획으로 3회 세정한다. 반응 바이알을 약하게 회전시킨다. 유리 솜을 함유하는 5-ml 일회용 주사기를, 목탄 덩어리가 채워지고 바늘 배출구가 있는 또 다른 5-ml 주사기와 일렬로 부착시킨다. 유리 솜 주사기는 증발 용매를 붙잡는 액화 챔버로서 작용하고, 목탄 주사기는 유리 요오드화물/요오드를 포획한다. 반응 용기를 가열 블럭 장치에서 45분 동안 150℃에서 가열한다. 4개의 20 ml 용적의 공기를 25-ml 일회용 주사기를 사용하여 반응 바이알 속에 주사하고, 이중 트랩 부속품을 통하여 배출되도록 한다. 온도를 160℃로 상승시키고, 반응 바이알을 추가로 30 분동안 가열한다. 실온으로 냉각시킨 후, 에탄올 (200 ㎕)을 첨가하고 바이알을 회전시킨다. 에탄올 용액을 예비-평형화된 Amberlite IRA 400-OH 수지 칼럼에 통과시켜 미반응 요오드화물을 제거한다. 용리액 용적을 질소 기류 통해 50 ㎕로 감소시키고 (목탄 주사기 트랩을 사용), 잔류 용적을 정제를 위해 HPLC 실리카 겔 칼럼 (Perkin Elmer, 3 ㎛ X 3cm 일회용 카트리지 칼럼, 헥산/이소프로판올/물 (52:40:8)을 사용하여 1 mI/분로 용출시킴) 상에 주사한다. 최종 순도는 TLC (플라스틱 지지된 실리카 겔-60, 클로로포름-메탄올-물 (65:35:4, Rf =0.1)로 용출시킴)로 측정한다. HPLC 용매를 회전식 증발에 의해 제거하고, 생성된 방사선요오드화된 NM404를 수성 2% 약제 등급의 폴리소르베이트-20 (0.1 ㎕/mg의 화합물) 중에 용해시킨다. 에탄올을 진공하에 제거하고, 잔사를 멸균수에 용해시켜, 2-3% 이하의 폴리소르베이트-20을 함유하는 최종 용액을 수득한다. 0.2 ㎛ 필터 장치를 통하여 여과하여 멸균시킨다. 각각의 용액을 Limulus Amebocyte Lysate 시험 키트를 사용하여 발열물질(pyrogen)에 대하여 시험한다. 이는 폐암 환자 연구를 위한 I-131-표지화된 NM404의 제조, 정제 및 멸균 제형을 위해 현재 사용되는 것과 동일한 과정이다. 약물 마스터 제형 카드(Master Formulation Card) 및 제품 제조 점검표(Product Preparation Checklist)가 이러한 제안의 보충 섹션에 포함된다. 본 발명자들은 요오드-131 또는 125을 사용하여 상기 방사선요오드화를 수백 번 수행하고, 통상적으로, 60 내지 90% 범위의 방사선화학 수율 (분리된 순수 제품)을 수득하고, 이때 비활성은 130 mCi/μmol(NM404)을 초과한다. 이러한 방법은 본 발명자들이 진행 중인 전임상 및 사람 시험에 충분한 순수한 ¹³¹I-NM4O4을 공급하였다. 본 발명자들은 지금까지 표지화 실패를 겪어 보지 않았다. 게다가, 현재의 프로토콜과 관련하여, 본 발명자들은 요오드-124 요오드화나트륨 (5 mCi)(판매원: Eastern Isotopes)를 사용하여 NM404를 최근에 성공적으로 방사선표지화하여, 60% 초과의 분리된 방사선화학 수율을 얻었다. 비록 허용 기준이 95% 초과의 방사선화학 순도를 요구하지만, 결과는 통상적으로 99%를 초과하였는데, 이는 전체 반응 혼합물을 분취용 HPLC 정제에 적용하였기 때문이다.

사람 투여를 위한 I-124 선량: ¹³¹I NM404의 독성 프로파일, 생체분포, 반응속도론, 최적 이미징 시간 및 선량측정이, 상기한 바와 같이 UWCCC에서 폐암을 가진 환자에서 진행중인 연구(NSCLC)에서 현재 평가되고 있다. 방사선요오드화된 124^I NM404의 선량은 상기 진행중인 연구로부터 유도된 요오드-131 선량측정 데이터의 MIRD 외삽을 토대로 할 것이다. ¹³¹I-NM404 용량은 현재 다음과 같이 계산되다: 동물 생체분포데이타를 사용하여 다양한 시점에서의 주사용량/기관 %를 측정하다. 이들 동물 데이타를 랫트와 표준 인간 사이의 기관 질량 및 해부체의 차이에 대한 표준 전환 인자를 사용하여 MIRD 포말리즘(MIRDOSE PC v3.1)을 통해 인간에 대해 외삽하여, 추정 사람 기관 용량을 제공한다; 이러한 추정 용량을 근거로 하여, 사람에게 주사되는 허용가능한 mCi 용량을, 연방관보 (21 CFR Part 361.1)에서 규정한 특정 사람 조직에 대한 RDRC 규정에 의해 법적으로 허용되는 최대 용량을 사용하여 측정한다; 예를 들면 전신, 혈액, 혈액 형성 조직, 안구 수정체, 생식선 - 3 rem/용량; 임의의 기타 조직 - 5 rem/용량. 이러한 접근법은 이전에 사용되어 NM324 및 NM404 둘다를 임상적 용도로 사용시, 1mCi의 계산 용량이 초래되었다. NM404로 획득된 새로운 동물 데이타(5 rad 고환 용량 = 2.1 mCi 및 부신에 대한 5 rad 용량 = 2.2 mCi)는 ¹³¹I-NM404의 출발 최대 용량이 대략 1.9 mCi 또는 NM324의 약 2배 정도가 됨을 지시한다.

연구 절차: 주입전에, 정맥내 주사선을 팔에 확립시킬 것이다. 0.3 μg/kg 체중 미만의 트레이서 용량의 ¹²⁴I-NM404 (1mCi, 실제 용량의 현 연구의 선량계 결과)을 5분에 걸쳐 주입하게 될 것이다. 당해 제제는 멸균되고, 발열원 비함유이며 박층 크로마토그래피로 측정시 5% 미만(통상 결과는 1% 미만)의 자유 요오드를 함유하게 될 것이다. 환자는 주입동안 부작용에 대해 임상적으로 모니터될 것이다.

동물 독성 연구 (본 연구에서 ¹²⁴I-NM404의 최대 계획된 용량의 1000배 이상을 사용) 및 비표지된 화합물(10배 초과의 용량에서)을 사용한 예비 임상 안전성 연구에서 부작용이 없었기 때문에, 우리는 이미지 용량에서 독성을 예기하지 않았다. 하지만, 우리는 원치않는 알러지 또는 기타 반응의 가능성을 인식하고 있다. 환자의 생명 징후(맥박, BP, 체온 및 호흡률)는 주입 직후 및 주입후 30분 및 60분에 다시 체크될 것이다. 이후 생명 징후는 2시간 동안 매시간마다 체크될 것이다.

처음 다섯명 환자에 대한 기준선 PET-CT 이미지(전신 및 선별된 국부적 콘쥬게이트 뷰(conjugate view))이 주사후 48시간 및 96시간에 수득될 것이다. PET 이미지는, 적절한 감쇠 보정을 사용하고 요오드-124로 최적화되는 GE 클리니컬 GE 디스커버리 LS PET-CT 스캐너를 사용하여 수득될 것이다. 48시간 및 96시간은 폐암에서 ¹³¹I-NM404에 대한 최적 이미징 시간에 대한 예비 연구를 근거로 하여 정해진 것이나, 사람 전립선암에서 ¹²⁴I-NM404에 대한 최적 종양-표적화 시간은 아직 결정되지 않았다.

¹²⁴I-NM404 트레이서 축적 및 세척은 GE 디스커버리 LS PET/CT 스캐너 또는 우리 클리닉에서 입수가능한 GE 어드밴스 PET 스캐너 상에서 기록될 것이다. CT 스캔은 먼저 환자 국부화를 위해 수행되고 감쇠 보정이 디스커버리 LS PET/CT 스캐너상에서 수행되며, 투과 스캔이 어드밴스 PET 스캐너상에서 수행될 것이다. 각각의 PET 스캔은 랜덤, 데드 타임(dead time), 감쇠 및 산란에 대해 보정될 것이다. 1차 스캐닝은 ¹²⁴I-NM404 주사한지 48시간 및 96시간에 바로 수행될 것이다. 전신 스캔은 종양 크기에 대한 증가된 스캐닝 시간으로 수행될 것이다(30분 미만). 이미지는 감쇠 보정과 함께 반복적 OSEM 재현 방법을 사용하여 재현될 것이며 가우시안 필터(Gaussian filter)로 평탄화될 것이다.

데이타 평가는 공동등록된 PET 이미지의 관심영역(region-of-interest : ROI) 분석에 근거하여 이루어질 것이다. 각각의 PET/CT 스캔으로 부터의 CT는 공동등록되어 PET 데이타의 정확한 위치결정을 가능케할 것이다. ROI는 시야내 다양한 기관을 나타내도록 윤곽을 잡을 것이다 (일반적으로 심장, 폐, 근육, 간, 위장, 비장, 소장, 신장 및 방광). 각각의 ROI 및 각각의 시간 프레임에 있어, 평균 방사능 농도가 계산되고 표준화된 흡수치 (SUV)가 계산될 것이다. 상세한 약력학 분석은 본 연구에서 수행되지 않지만, 진행중인 폐암 실험에서 완결될 것이고 여기서 반복되지 않는데, 그 이유는 약력학 분석이 폐암 실험에서 수행되어 2명의 환자에게 NM404을 주입한 직후 및 6, 24 및 48시간에 연속적으로 PET 스캐닝을 진행하게 될 것이기 때문이다. SUV는 시간-활성 곡선으로 플롯팅될 것이다. 각각의 ROI에서 시간경과에 따른 방사능이, 2 구획 모델에서 2-속도 상수 및 비선형 회기 핏팅과 결합된 3 구획 모델에서 4-속도 상수 및 3-속도 상수를 포함한 다양한 역학 모델을 사용하여 핏팅될 것이다. 비선형 최소-제곱근 핏팅은 변형된 구배-확장 알고리듬을 사용하여 행해질 것이다. 최고의 핏트는 모델 파라메터내에서 변이에 대한 X² 함수를 최소화시킴으로써 측정될 것이다. 3k 모델에 있어 데이타는 k4를 0으로 맞추어 핏팅되어 종양막 내에서 비가역적으로 트랩핑되는 인지질에 대한 가정을 시험하게 된다. 또한 패트락(Patlak) 플롯이 사용되어 조직 방사능의 역학을 플라즈마 방사능의 역학으로 표준화시키게 될 것이다.

통계학적 고려: 이것은 임상적으로 명백한 전이성 전립선암을 갖는 환자에서 PET-CT에 의한 방사선요오드화 ¹²⁴I NM404의 종양 흡수 및 보유 특성을 측정하기 위한 예비 조사이다. 전이성 전립선암을 갖는 15명의 환자를 본 연구의 부분 1을 위해 확보한다. 이미지 스캔을 다음의 전형적 0-3 스케일을 사용하여 스코어화한다: 0= 인식가능한 흡수 없음, 1+ = 배경값 이상의 거의 인식불가능한 흡수, 2+ = 배경값 이상의 명백히 구별가능한 흡수, 3+ = 강력한 흡수, 주변의 정상 조직보다 훨씬 큼(2+ 및 3+는 비정상이거나 병변 동정에 대해 양성인 것으로 고려된다; 0 및 1+는 정상이거나 병변 동정에 대해 음성인 것으로 고려된다). 병변 동정에 대해 양성으로서 분류된, 최대 50%의 흡수율은 임상적으로 관련성이 없는 것으로 고려된다. 따라서, 본 발명자들은 흡수율이 50% 초과인 대립 가설에 대해서 병변 동정에 대해 양성으로 분류된 흡수율이 최대 50%인 귀무 가설을 시험할 것이다. 본 발명자들은 병변 동정에 대해 양성으로 분류된 흡수율은 80% 이상일 것이라고 예상하고 있다. 15명의 환자의 전체 샘플 크기를 가정하면, 양성으로 분류된 흡수율이 최대 50%인 귀무 가설을 이용한 1-샘플 이항 시험은 (1측) 10% 유의수준에서 80%의 비율을 검출하는 85%의 검정력을 갖는다. 90%의 비율은 95% 검정력으로 검출된다. 15명의 환자의 샘플 크기에서, 병변 동정에 대해 양성으로서 분류된 종양의 비율은 표준 오차가 최대 13%이고, 상기 비율에 대한 90% 신뢰간은 39% 이하의 범위이다.

양측 골반 림프절 절제와 근치적 전립선절제술의 후보인, 임상적으로 기관-한정된 전립선암을 갖는 환자에서 ¹²⁴ I NM404의 특이적 종양 축적 및 대사속도의 측정

목적 및 원리

2차 진찰 분석으로서, 근치적 전립선절제술 및 양측 골반 림프절 절제술에 의해 수득된 악성 및 양성 전립선 및 결절 조직을 방사선요오드화 NM404 축적 및 NM404의 대사물에 대해 평가하고, 당해 조직 분석의 데이타는 최종 병리학적 분석의 결과와 비교한다. 근치적 전립선절제술과 양측 골반 림프절 절제술을 받기로 예정된 기관-한정된 전립선 암을 갖는 10명의 환자를 등재한다. 모든 환자는 CT 스캔 및 골 스캔을 포함하는 통상의 수술전 병기결정 연구에 적용된다. 모든 환자는 또한 예정된 전립선절제술 1주 전에 NM404 PET-CT 스캔을 받게된다. 절제된 전립선 및 림프절의 최종 병리학적 분석을 국소부위 전이성 질환을 갖는 환자에서 1차 표본 및 림프절 중의 종양 용적에 대한 시그날의 관련성을 측정하기 위해 NM404 축적 및 대사물 조직 검정의 결과와 상호관련시킨다. 음성인 수술전 CT 스캔 및 골 스캔에도 불구하고 NM404 축적에 의해 검출된 결절 전이는 치료 전에 이들 환자의 병기결정의 향상 측면에서 상당한 임상적 중요성을 갖는다.

연구 과정: 본 연구에서의 이미징 과정은 제1 연구와 동일한데, 단 환자들은 제1 프로토콜에서 동정된 최적의 이미징 시간(아마도 주사 후 24 내지 48시간)에 기초하여 오직 1회만 이미징될 것이다. 6개의 전립선 생체조직 코어를 수술적 제거 직후 OR 중의 전립선 표본으로부터 6분의 1 분포(sextant distribution)에서 수득된다. 이들 6개의 생체조직 코어는 악성 및 양성 전립선 조직 둘다의 대표적 샘플링을 보증하기 위해 동결된 절편 병리학에 의해 평가된다. 전립선내의 동일한 해당 위치로부터 동시에 수득된 6개의 생체조직 코어의 두번째 셋트는 ¹²⁴I-NM404의 흡수에 대해 분석한다. 따라서, 상기 6개의 생체조직 코어를 사진 촬영하고 Bioscan AR2000 방사선스캐너상에서 고해상도 스캐닝하고 또한 칭량하고, 웰 계수기에서 방사능을 정량한다. 비교를 위해 방사능 농도를 %선량/g 조직 샘플에 기초하여 측정한다. 이러한 결과를 조직학적 결과와 비교하여, 주변의 비관련 조직에 상대적인 종양 중의 위치를 확인한다. 코어 생체조직을 환자의 연구 식별번호 및 이 코어 생체조직이 수득되어진 전립선내의 위치로 표지한다.

전이성 전립선 종양을 보유한 임의의 림프절의 최종 병리학을 또한 수술전 PET-CT 스캔에 의해 검출된 ¹²⁴I-NM404 흡수 시그날과 상호관련시킨다. ¹²⁴I-NM404 주입 후에 생명징후를 수득한다.

통계학적 고려: 고위험의 임상적으로 국소화된 전립선암을 갖는 10명의 환자를 본 연구의 부분 2를 위해 확보한다. 부분 2에 대한 귀무가설은 임상적 전립선암 환자에서 정상 주변 조직중의 NM404 축적에 대한 종양 조직중의 NM404 축적의 로그 비가 0인 것이다. 대립 가설은 NM404의 축적의 로그 비가 0 초과인 것이다. 5:1 이상의 종양 대 주변 정상 조직(T/N) 비는 임상적으로 관련된 것으로 고려될 수 있다. NM404를 이용한 과거 실험에 근거하여, NM404의 축적의 로그 비의 표준편차는 1.5 내지 2.0인 것으로 예상된다. 10의 샘플 크기의 경우, 1측 10% 유의 수준을 이용한 1측 t-검정은 각각 0.8, 0.90 및 1.00의 효과 크기를 검출하는 86%, 90% 및 95% 검정력을 갖는다. 예를 들면, 로그 비의 표준편차가 2.0인 경우, 종양 대 정상 조직 중의 NM404 축적에 있어 5:1의 비는 86% 검정력으로 검출된다. 유사하게, 로그 비의 표준편차가 1.6인 경우, 종양 대 정상 조직 중의 NM404 축적에 있어 5:1의 비는 95% 검정력으로 검출된다.

질환의 유일한 증세(단계 D0)로서 PSA가 증가된 10명의 환자에서 전립선 암의 1차 치료 후 NM404가 전이성 재발을 검출할 수 있는지를 결정한다.

목적 및 원리

정의에 따르면, 단계 D0 전립선 암을 앓는 환자는 이의 질환의 결정적인 치료 후 PSA가 증가하고 이는 질환의 라디오그래픽 증거에 대해 음성인 CT 스캔 및 골 스캔을 포함한 통상적인 단계적 연구에서 생화학적 재발에 대한 징후이다. NM404 PET-CT 스캔에 의해 검출 가능한 질환을 가질 가능성이 높은 환자가 시험에 입회하였고 이들은 0.75ng/ml/년 초과의 PSA 증가를 가져야만 한다.

연구 과정: 당해 연구에서 이미징 과정은 제1 연구와 동일하지만 단 환자는 제1 프로토콜에서 동정된 바와 같은 최적의 이미징 시점을 기준으로 단지 1회 이미징된다. 환자에게 ¹²⁴I-NM404(0.3㎍/kg 체중, 1mCi 또는 제1 세트의 환자에서 밀도 계산에 의해 설정된 제한치)를 주사한다. 주입한지 48시간 후에 PET-CT 스캔을 환자에 대해 수행한다. ¹²⁴I-NM404 주입 후 중요한 징후가 수득된다.

통계적 고찰: 단계 D0 전립선 암을 앓는 10명의 환자가 발생되고 2년 이상동안 전이성 재발이 후속적으로 발생한다. 이러한 연구 부분에서 발행된 모든 환자는 0.75ng/ml/년 초과의 PSA 값을 갖고 본 발명자는 60% 이상이 2년 이내에 전이성 재발을 경험할 것으로 예상한다. 10명의 환자중 6명이 결국 2년 이내에 전이성 재발을 경험할 것이라고 가정하여, 전이성 재발을 검출하기 위한 NM404의 감도를 평가하고 20% 미만의 표준 오차 및 감도에 대한 90% 신뢰 구간은 55% 미만이다. 추가로, 당해 환자 집단에서 NM404의 감도는 기껏해야 30%일 것이라는 무가치한 가정은 감도가 30% 초과인 또 다른 방법에 대해서 시험된다. 단일 샘플 이항식 시험은 일방적인 10% 유의적 수준에서 75%의 감도를 검출할 83%의 힘을 갖는다. 80%의 감도는 90%의 힘으로 검출된다.

미국에서 2004년에만 전립선 암의 약 230,110의 신규 건수가 진단되었다. 라디칼 근치절제술에 의한 임상적으로 기관 국한된 전립선 암의 국소 치료에서의 기술적 진보에도 불구하고 많은 사람들은 1차 치료로만 치료되고 40%의 많은 환자들은 후속적 장기간에서 생화학적 재발을 경험한다. 임상적 기관 국한된 전립선 암을 앓는 환자 또는 추정된 기관 국한된 질환의 결정적 치료 후 생화적 재발을 갖는 환자에서 최대의 도전중 하나는 국부 대 전이성 질환을 정확하게 구별하는 것이다. 당해 진단적 능력은 수술, 외부 빔 조사, 근접방사선 및 냉동요법을 포함하는 효과적인 국부 치료 양태에 의해 수혜받을 수 있는 환자를 동정하는 것은 중요하다. 현재 단계를 규명하는 정확한 수단을 갖지 않기 때문에, 미지의 전이성 질환을 갖는 환자는 치료의 연관된 위험과 함께 불필요한 국소 치료를 받을 수 있다. 추가로, 국소 재발로 인해 PSA가 증가한, 전신선 재발이 확실히 배제될 수 없는 환자는 불필요한 호르몬 절제를 받을 수 있고 이는 일반적으로 치료를 위한 것이 아니고 골다공증의 발병, 성욕의 감소, 체중 증가, 폐경기 증상 및 총괄적 불안 뿐만 아니라 호르몬 독립적 전립선 암의 발명과 연관된다.

단층 촬영(CT) 및 자기 공명 이미징(MRI)과 같은 통상적인 이미징 연구가 연조직 전이를 평가하는데 유용하지만, 대다수의 전립선 암은 뼈로만 전이한다. 따라서, 당해 질환을 평가하는데 있어서의 CT 및 MRI 스캐닝의 유용성은 거의 선택적이고 국부적인 재발 또는 전이성 전립선 암을 위해 보다 민감한 이미징 양태가 필요하다. 인듐-111 카프로마브 펜데티드(ProstaScint, Cytogen Corp, Princeton, NJ)을 사용한 방사선면역신티그래프는 미지의 전이성 질환에 대해 임상적으로 상당히 의심되고 다른 이미징 연구에서 전이성 질환에 대한 명백한 징후가 없는, PSA가 증가한, 근치절제술 후의 환자에서 유용하다. 그러나 전립선 암으로부터 미지의 전이성 질환의 위험에 처한 환자에 대한 전립선신트 스캔의 사용은 논란의 여지가 있다. 민감한 이미징 시험을 개발하기 위한 한가지 방법은 방사선약제 프로브를 목적하는 표적 조직으로의 전달을 성취하는데 있어서 중요한, 보다 적절한 캐리어 분자를 개발하는 것이다. 본 발명자의 전략은 고도의 조직 또는 종양 감도를 유발하는 분자의 독특한 생화학적 또는 약리학적 성질을 이용하여 잠재적인 진단 이미징제로서 방사능요오드화된 인지질 에테르 동족체(PLE)를 연구해 왔다. 임상전 모델에서, 본 발명자는 이들 분자가 다양한 쥐 및 사람 종양에서 고도의 수준으로 선택적으로 축적됨을 밝혔다.

본 발명의 특정 양태는 전립선 암을 앓는 환자를 이미징하는데 있어서 제2 세대 PLE 동족체의 사용에 관한 예비 데이타를 제공한다. NM404가 임상전 모델에서 고도의 감도와 함께 다양한 종양 유형에서 선택적으로 체류하고(a), 사람에서 안전하며(b) I-124로 방사능 표지화될 수 있고(c) I-131로 표지된 적절한 밀도 특성을 갖고 있는 것(d)으로 밝혀졌다.

참조문헌:

본원에 인용된 모든 참조문헌은 구체적으로는 이의 전체가 본원에 기재된 모든 목적을 위해 참조문헌으로 인용된다.

본 발명은 예시를 위해 본원에 기재된 양태로 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위의 범위 내에 포함되는 모든 형태를 포함한다.

Claims

암을 앓거나 암이 의심되는 환자에게 인지질 에테르 동족체를 투여하는 단계; 및

상기 환자에서 암의 재발, 방사선 불감성 암 또는 암의 전이가 의심되는 기관이 상기 동족체를 주변 영역보다 높은 수준으로 보유하는지의 여부를 측정하는 단계를 포함하고, 이때 상기한 동족체를 높은 수준으로 보유하는 영역의 존재로 암의 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 전이를 검출하고 위치를 파악함을 특징으로 하여,

폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암(subcutaneous cancer), 편평세포암, 장암(intestinal cancer), 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암 및 췌장암으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 암에 대한 암의 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 전이를 검출하고 위치를 파악하는 방법.
제1항에 있어서, 인지질 동족체가 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택되는 방법.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 NH₂, NR₂ 및 NR₃를 포함하는 그룹 중에서 선택되고, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.
제2항에 있어서, X가 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 및 ²¹¹At로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소의 그룹으로부터 선택되는 방법.
제2항에 있어서, 인지질 에테르가 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 이때 요오드가 방사성 동위원소의 형태로 존재하는 방법.
제1항에 있어서, 검출을 PET, CT, MRI 스캐닝법 및 이의 조합으로 수행하는 방법.
인지질 에테르 동족체를 포함하는 화합물의 유효량을 환자에게 투여하는 단계를 포함하여, 상기 환자에서 암의 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 전이를 치료하는 방법.
제6항에 있어서, 암의 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 전이가 폐암, 부신암, 흑색종, 결장암, 직장결장암, 난소암, 전립선암, 간암, 피하암, 편평세포암, 장암, 간세포암종, 망막모세포종, 경부암, 신경교종, 유방암, 췌장암 및 암육종 중에서 선택되는 그룹에서 발생하는 방법.
제6항에 있어서, 인지질 동족체가 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택되는 방법.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 NH₂, NR₂ 및 NR₃를 포함하는 그룹 중에서 선택되고, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.
제8항에 있어서, X가 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이의 배합물로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소의 그룹으로부터 선택되는 방법.
제9항에 있어서, 유효량의 인지질 에테르 동족체가 2개 이상의 동위원소의 배합물이고, 이때 하나의 동위원소의 패쓰(path) 범위가 약 0.1Å 내지 1mm이고 제2의 동위원소의 패쓰 범위가 약 1mm 내지 1m인 방법.
제10항에 있어서, 유효량의 인지질 에테르 동족체가 2개 이상의 동위원소 ¹²⁵I 및¹³¹I의 배합물인 방법.
제6항에 있어서, 인지질 에테르가 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 이때 요오드가 방사성 동위원소의 형태로 존재하는 방법.
제6항에 있어서, 유효량의 인지질 에테르 동위원소가 구분되는(fractionated) 방법.
제6항에 있어서, 유효량의 인지질 에테르 동족체가 선형의 용량 의존적 방식으로 처리가능한 약 0.5 μCi 내지 약 3Ci인 방법.
제14항에 있어서, 투여량을 암덩어리 (cancer-volume)에 적용가능한 방법.
제14항에 있어서, 방사선 및 화학요법 불감성 종양에 대한 투여량이 방사선 및 화학요법 불감성 종양에 대한 투여량보다 높고 3Ci 보다는 낮으며, 암덩어리에 적용가능한 방법.
암의 재발, 방사선 및 화학요법 불감성 암 또는 암의 전이를 치료하기 위한 약제학적 조성물의 제조를 위한 인지질 에테르 동족체의 용도.
제17항에 있어서, 인지질 동족체가 화학식 1 및 2의 화합물로부터 선택되는 용도.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 NH₂, NR₂ 및 NR₃를 포함하는 그룹 중에서 선택되고, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

X는 할로겐의 방사성 동위원소이고;

n은 8 내지 30의 정수이며;

Y는 H, OH, COOH, COOR 및 OR로 이루어진 그룹 중에서 선택되고;

Z는 NH₂, NR₂ 및 NR₃로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 이때 R은 알킬 또는 아릴알킬 치환체이다.
제18항에 있어서, X가 ¹⁸F, ³⁶Cl, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Br, ¹²²I, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I, ²¹¹At 및 이의 배합물로 이루어진 방사성 할로겐 동위원소의 그룹으로부터 선택되는 용도.
제17항에 있어서, 인지질 에테르가 18-(p-요오도페닐)옥타데실 포스포콜린, 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-1,3-프로판디올-3-포스포콜린 또는 1-O-[18-(p-요오도페닐)옥타데실]-2-O-메틸-rac-글리세로-3-포스포콜린이고, 이때 요오드가 방사성 동위원소의 형태로 존재하는 용도.