NO330728B1 - Sett for radiomerking av proteiner med yttrium-90 - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for radiomerking av chelatorkonjugerte proteiner og peptider med<90>Y slik at disse radiomerkede proteiner kan administreres direkte til pasienter uten noe behov for ytterligere rensing hvor fremgangsmåten omfatter de trekk som fremgår av krav 1. Ved å optimere radiomerkingsprotokollen slik at det ikke er nødvendig med noen ytterligere rensing av det radiomerkede protein, har foreliggende oppfinnelse tilfredsstilt et lenge følt behov innen faget ved å løse det stadige problem med hvordan yttriummerkede legemidler kan tilveiebringes i brukervennlig form slik at disse legemidler lett kan fremstilles og administreres på sykehuset eller i et ambulant pasientmiljø.

Radiomerkede proteiner, spesielt antistoffer, har i mange år blitt bedømt som potensielle diagnostiske og terapeutiske reagensmidler. Slike reagensmidler anses å være spesielt nyttige som kreftterapeutika nå når forskere begynner å identifisere svulstspesifikke antigener og kognate ligander eller antistoffer som bindes til slike antigener. Ved å administrere en radiomerket ligand eller et antistoff som har en bindingsspesifisitet for et svulstspesifikt antigen, koblet til en radioisotop som har en kort rekkevidde, høy energi og rikelig partikkelemisjon, har man et potensiale til å levere en dødelig strålingsdose direkte til svulstcellen.

Avhengig av partikkelrekkevidden av den bestemte isotop, kan markører velges på grunnlag av sin egnethet til målretting mot en bestemt celletype. F.eks. brukes gammastrålere generelt for diagnostiske formål, f.eks. visualisering av svulster, men de er generelt uvirksomme som drepende midler. Derimot kan alfa- og beta-strålere brukes for å utføre celledreping. Alfa-strålere kan være spesielt nyttige for blodbårne sykdommer eller vaskulære svulster, hvor de kan oppnå en god penetra-sjon; selv om én partikkelstråling i noen tilfeller kan være tilstrekkelig for å oppnå en dreping av cellen, må alfa-strålere vanligvis plasseres direkte på celleflaten. Derimot er beta-strålere, f.eks.<90>Y, spesielt egnet for mer tettpakkede, mer lokali-serte sykdommer, fordi de vanligvis har en lengre strålingsrekkevidde.

Spesielt yttrium-90-merkede antistoffer og peptider har gitt lovende resultater i kliniske terapiprotokoller (Thomas et al., 1995, "Gamma-interferon administration af-ter<90>Y radiolabeled antibody therapy: survival and hematopoietic toxicity studies", Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 31: 529-534; De Nardo eta/., 1995, "Yttrium-90/Indium-lll DOTA peptide chimeric L6: pharmacokinetics, dosimetry and initial therapeutic studies in patients with breast cancer", J. Nucl. Med. 36: 97P). Slike konjugater fremstilles vanligvis ved å koble et bifunksjonelt chelateringsmiddel til proteinet eller antistoffet og å deretter konjugere radiomarkøren til proteinkonst- ruktet via det bifunksjonelle chelateringsmiddel. F.eks. beskriver de samtidig sve-vende søknader 08/475.813, 08/475.815 og 08/478.967, radiomerkede terapeutiske antistoffer for målretting mot og ødeleggelse av B-cellelymfomaer og svulstceller. Spesielt beskrives Y2B8-konjugatet, som omfatter et anti-humant CD20-murint monoklonalt antistoff, 2B8, festet til<90>Y via et bifunksjonelt chelateringsmiddel,

MX-DTPA.

Patenter vedrørende chelateringsmidler og chelateringsmiddelkonjugater er kjent innen faget. F.eks. vedrører US-patent 4.831.175, Gansow, polysubstituerte diety-lentriaminpentaeddiksyre-chelateringsmidler og proteinkonjugater inneholdende disse, samt fremgangsmåter ved deres fremstilling. US-patentene 5.099.069, 5.246.692, 5.286.850 og 5.124.471, Gansow, vedrører også polysubstituerte DTPA-chelateringsmidler. Slik det beskrives i Kozak et al., har flere DTPA-chelateringsmidler, bl.a. MX-DTPA, vist seg å være egnet for radioimmunoterapi med yttrium/monoklonalt antistoff (1989, "Nature of the bifunctional chelating agent used for radioimmunotherapy with yttrium-90 monoclonal antibodies: Critical factors in determining in vivo survival and organ toxicity", Cancer Res. 49: 2639-2644).

Yttrium-90 er spesielt godt egnet for radioimmunoterapi og radiopeptidterapi av flere grunner. Halveringstiden av<90>Y på 64 timer er tilstrekkelig lang for å tillate en akkumulasjon av antistoff i svulsten, og til forskjell fra f.eks.<131>I, er det en ren beta-stråler med høy energi (Emaks2,27 MeV) uten noen ledsagende gamma-stråling under dets spaltning. Dets partikkelemisjonsrekkevidde er 100-1000 celle-diametere, hvilket er en tilstrekelig lav mengde penetrerende stråling til at en ambulant administrasjon til pasienter ville være mulig. Videre er det ikke nødvendig med noen internalisering av de merkede antistoffer for at cellene kan drepes, og den lokale emisjon av ioniserende stråling skulle være dødelig for hosliggende svulstceller som kunne tenkes å mangle målantigenet.

Til tross for den anerkjente nytte av yttrium-merkede antistoffer og de lovende kliniske resultater med enkelte yttrium-merkede terapeutika, blir imidlertid mange

pasienter berøvet for den nytte som disse terapeutika kunne tilveiebringe, på grunn av de ledsagende vanskeligheter med å utføre både radiomerkingen og administrasjonen på ett og samme sted. Dette betydelige problem tydeliggjøres ved den nesten fullstendige mangel på sett og produkter som muliggjør en merking av reagensmidler med alfa- og beta-strålende radioisotoper på stedet, som ellers kunne demonstrert den kommersielle anvendbarhet av en slik teknologi.

Problemet med å tilveiebringe sett for radiomerking og påfølgende administrasjon av terapeutika merket med ødeleggende isotoper, virker å være den vedvarende tro innen faget at før slike terapeutika kunne administreres til pasienten, var det nødvendig med en omfattende rensingsprosess for å fjerne ubundet markør, for å ikke utsette pasienten for fri radioisotop som eventuelt kunne samles opp i ben og i andre ikke tilsiktede organer. Selv de settene som idag er tilgjengelige for merking av antistoffer med yttrium, krever et komplisert rensetrinn før det terapeutiske middel er klart til å administreres.

F.eks. tilbyr Antisoma for tiden et sett for radiomerking av det monoklonale antistoff HMFG1 ("Theragyn") med<90>Y før en påfølgende administrasjon til pasienter

som har fått diagnostisert eggestokkreft. En omfattende fase I-II-undersøkelse demonstrerte at denne behandling kan være spesielt fordelaktig for pasienter som en oppfølging til konvensjonell kirurgi og kjemoterapi (Hird et al, 1993, "Adjuvant therapy of ovarian cancer with radioactive monoclonal antibody", Br. J. Cancer 68: 403-406). Allikevel krever Antisoma's merkingsmetode en fjerning av ubundet markør ved Sephadex G50-gelfiltrering, hvilket er en betydelig hindring for at "Theragyn"-merkingssettet skal kunne oppnå en kommersiell suksé og et hinder for å sikre at denne terapi er lett tilgjengelig for alle eggestokkreftpasienter som kunne tenkes å dra fordel derav.

Det faktum at slike reagensmidler for tiden krever en kolonnerensing før de kan administreres, har vært og fortsetter å være en betydelig hindring for deres til-gjengelighet for alle pasienter som kunne dra nytte av en slik teknologi, hvis det ikke presenteres noen forenklet metode som gjør det mulig for leger å administrere slike reagensmidler på rask, effektiv og sikker måte. F.eks. har en lege i et ambulant pasientmiljø hverken tid eller fasiliteter til å rense et reagensmiddel ved HPLC eller gelfiltrasjonskromatografi før han administrerer reagensmidlet til pasienten. Dette betyr at det må finnes ytterligere fasiliteter på stedet for en ledsagende fremstilling av reagensmidlet og umiddelbar levering til legen, hvilket drastisk he-ver kostnadene av terapien og i noen tilfeller kan gjøre det nødvendig for en pasient å reise langt for å motta en slik terapi. Alternativt kunne legemidlet merkes et annet sted, hvilket ville kreve en tidligere fremstilling og i det minste en kortvarig lagring av det terapeutiske middel. Dette har ikke bare den virkning at det nedsetter styrken av radioisotopen ved radioaktiv spaltning under lagring, men fører også til en betydelig skade på den strukturelle integritet av proteinet ved en overekspo-nering for radioisotopen.

For eksempel har mange rapporter diskutert den radiolytiske natur av 90Y og lignende radioisotoper (f.eks. Salako et al., 1998, "Effects of radiolysis on yttrium-90-labeled Lym-1 antibody preparations", J. Nucl. Med. 39: 667-670; Chakrabarti et al., 1996, "Prevention of radiolysis of monoclonal antibody during labeling", J. Nucl. Med. 37: 1384-1388). Slik det bemerkes av Chakrabarti et al., leverer radionuklider såsom<90>Y en stor mengde stråling til antistoffet under såvel merkingsprosessen som under lagring. Stråling har ifølge rapporter ført til tilfeller med betydelig skade på antistoffet, hvilket kan eliminere den foretrukne målretting mot svulstceller og utsette ikke tilsiktede vev for betydelige mengder av toksisitet.

Mekanismen av strålingsskade er blitt tilskrevet dannelsen av frie radikaler (Pizzarello, 1975, "Direct and indirect action", i: Pizzarello og Witcofski, uta.. Basic Radia-tion Bioloay. 2. utg., Philadelphia: Lea & Febger, s. 20-29). Slik det bemerkes av Salako et al., kunne ved en energi på 2,2 MeV, beta-partiklene som utstråles fra

<90>Y, lett bryte de fleste kjemiske bindinger, også disulfidbroene av et antistoff, som kun har en bindingsstyrke på 4,4 eV (Skoog, 1985, Principles of Instrumental Ana-lysis. 3. utg., San Francisco: Saunders). Jo kortere tidsrom som proteinet som skal merkes, utsettes for ødeleggende radioisotoper såsom<90>Y, desto større vil dermed sjansen være for at proteinet vil beholde sin strukturelle integritet og bindingsspesifisiteten som er nødvendig for å vekselvirke med målantigenet inntil det tidspunkt når det administreres og når frem til målsetet.

Den radiolytiske natur av<90>Y har vært kjent innen faget i mange år, og mange har prøvd å løse problemet som<90>Y medfører ved kommersiell anvendelse av disse terapeutika. F.eks. bedømmer både Salako et al. og Chakrabarti et al. anvendelsen av radiobeskyttelsesmidler i<90>Y-merkede antistoffpreparater som en mulighet for å nedsette skaden på antistoffet. Salako et al. beskriver spesielt at humant serumalbumin gjorde det mulig å bevare immunoreaktiviteten av et<90>Y-merket antistoff i opptil 72 timer. Imidlertid var den spesifikke aktivitet som Salako's preparater opp-viste, nokså lav (under 2 mCi/ml). Videre beskriver hverken Salako eller Chakrabarti noen forsøk på å omgå den omfattende renseprosess som er nødvendig etter merking av antistoffet. Salako et al. merker over et tidsrom fra 45 minutter til en time og renser deretter antistoffet ved molekylsilkromatografi, mens Chakrabarti merker i nesten tre timer og renser ved gelfiltrasjonskromatografi. Ingen av disse metoder vil være behjelpelig med å bringe<90>Y-merkede terapeutika til pasienter i et ambulant miljø.

Chinol og Hnatowich klarte å oppnå 90% radiokjemisk renhet for<90>Y-merkede proteiner med spesifikke aktiviteter fra 1-3 mCi/mg uten rensing etter merkingen, ved bruk av sitt eget generatorproduserte<90>Y (1987, "Generator-produced yttrium-90 for radioimmunotherapy", J. Nucl. Med. 28 (9): 1465-1470). Imidlertid fraråder for-fatterne uttrykkelig fra å administrere preparater med under 95% renhet til pasienter, og antyder at HPLC kan være et viktig og "eventuelt nødvendig" trinn.

De som har anerkjent at HPLC og andre typer rensing må elimineres i det ambulante miljø og på sykehus, har ikke klart å utvikle en tilstrekkelig god merkingsprotokoll for<90>Y slik at det oppnås et høyt nivå av markørinnlemmelse og det bevares et akseptabelt nivå av antistoffstabilitet. Hvis det ikke konsekvent oppnås et høyt nivå av radioinnlemmelse, kunne pasienten utsettes for uakseptabelt høye nivåer av ubundet radiomarkør hvis denne markør ikke renses bort fra reagensmidlet. Videre, hvis antistoffets strukturelle integritet skades slik at antistoffet mister sin målspesi-fisitet, vil slike reagensmidler ikke bindes spesifikt til sine kognate ligander.

Mather og kolleger hadde som formål å merke svulstspesifikke antistoffer med<90>Y på en slik måte at rensingen etter merking kunne unngås (1989, "Labeling monoclonal antibodies with yttrium-90", Eur. J. Nucl. Med. 15: 307-312). Imidlertid fant Mather at en høy merkingseffekt (over 95%) kun kunne oppnås ved lav spesifikk aktivitet (1 mCi/mg). Videre beskriver Mather et al. at deres antistoffpreparater viste tegn til nedbrytning (som skyldtes radiolyse) etter bare noen få timer. Dette kan skyldes at Mather et al., som mange andre innen feltet, utførte sin merkings-reaksjon over et tidsrom på én time.

F.eks. er det blitt foreslått metoder for merking av proteinreagensmidler med mindre ødeleggende markører såsom<111>In, som unngår ytterligere rensetrinn. Richardson et al. foreslår en slik fremgangsmåte for merking av antistoffer med mIn med det mål å forenkle et settformat for diagnostisk bruk (Richardson et al., 1987, "Op-timization and batch production of DTPA-labeled antibody kits for routine use in mIn immunoscintography", Nucl. Med. Comm. 8: 347-356). Imidlertid utføres merkingsmetoden som foreslås av Richardson et al., over et tidsrom på én time, hvilket kan være forsvarlig med<111>In, som ikke er meget radiolytisk, men som ikke virker å være forenelig med<90>Y-merkingsapplikasjoner, slik det fremgår fra vanske-lighetene som ble beskrevet av Mather et al.

Dette bringer oss til de overraskende og uforventede fordeler med foreliggende oppfinnelse, som tilveiebringer et uvurderlig innblikk i prosessen ved radiomerking av proteiner med<90>Y som ikke enda er blitt oppdaget av andre innen faget. På overraskende måte har foreliggende oppfinnere funnet at metodene med HPLC eller andre rensetrinn som andre lenge har trodd at var nødvendig for å oppnå et rent reagensmiddel, og de lange inkubasjonstider som andre har brukt i et forsøk på å øke den spesifikke aktivitet av sine reagensmidler, faktisk er skadelig for fremgangsmåten ved fremstilling av 90Y-merkede reagensmidler. Slike tidskrevende pro-sesser tjener kun til å øke skaden på proteinet som skyldes radiolyse, hvilket fører til en lavere spesifisitet og en økt andel av proteindegradering når det radiomerkede protein endelig er klart til å injiseres. På overraskende måte har foreliggende oppfinnere funnet at det kan oppnås en virksom merking med<90>Y (>95% innlem-melse og minst 15 mCi/mg spesifikk aktivitet) på så lite som fra to til fem minutter, og faktisk mister denne merking sin effekt hvis reaksjonstiden økes bare til over åtte minutter.

Det faktum at en merking med<90>Y nå kan oppnås ved bruk av fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse på så lite som to minutter, vil fullstendig fjerne da-gens skepsis innen fagfeltet mot anvendelsen av yttriumradiomerkingssett på sykehus og i ambulante pasientmiljøer.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter for radiomerking av et chelateringsmiddel-konjugert protein eller peptid 90y for administrasjon til en pasient. Fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse vedrører i det vesentlige å (i) blande det chelateringsmiddel-konjugerte protein eller peptid med en oppløsning omfattende radioisotopen eller et salt derav, og (ii) inkubere blandingen over et tilstrekkelig langt tidsrom under akseptabel temperatur, pH og bufferbetingelser slik at det erholdes et<90>y merket protein eller peptid som har en radioinkorporering større enn 95 %, tilstrekkelig spesifikk aktivitet og bindingsspesifisitet på mint 50 %, slik at det radiomerkede antistoff kan administreres direkte til pasienten uten ytterligere rensing, hvor nevnte tilstrekkelige inkuberingstid er mindre enn åtte minutter.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1. A) SB-celler ble vasket og gjensuspendert til 90 x IO6 celler/ml med tynningsbuffer (IX PBS, pH 7,4 som inneholdt 1% (vekt/vol) bovint serumalbumin. Økende konsentrasjoner av celler ble inkubert i 3 h med 2 ng/ml Y2B8 fremstilt ved bruk av 2B8-MX-DTPA, batch nr. 0165A. B) Dobbelt invers plott av cellekonsentra-sjonen vs. bundet radioaktivitet/samlet radioaktivitet (B/AT). Immunoreaktiviteten ble beregnet som 1/y-krysningspunktet x 100. Immunoreaktiviteten og korrela-sjonskoeffisienten (R) var henholdsvis 72,2% og 0,999.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Hvis intet annet er angitt, har alle tekniske og vitenskapelige begreper som brukes heri, den samme betydning som hva som vanligvis forstås derunder av en person med vanlige kunnskaper innen faget som foreliggende oppfinnelse vedrører. Selv om hvilke som helst metoder og materialer som er lignende eller likeverdige med hva som beskrives heri, kan brukes ved utøvelse eller testing av foreliggende oppfinnelse, beskrives de foretrukne metoder og materialer.

Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for radiomerking av et chelateringsmiddel-konjugert protein eller peptid med 90y for administrasjon til en pasient, omfattende de trekk som er angitt i krav 1, og spesielt å (i) blande det chelateringsmiddel-konjugerte protein eller peptid med en oppløsning omfattende 90y eller et salt derav, og (ii) inkubere blandingen over et tilstrekkelig langt tidsrom under slike betingelser som er angitt i krav 1 slik at det erholdes et radiomerket protein eller peptid med radioinnlemmelse over 95 %, samt spesifikk aktivitet og bindingsspesifisitet på minst 50 % for at det radiomerkede antistoff kan administreres direkte til pasienten uten ytterligere rensing. "Ytterligere rensing" omfatter HPLC, gelfiltrasjon, andre typer kolonnekromatografi og andre separasjonsteknikker som brukes med det formål å fjerne fritt eller bundet ukonjugert radiomarkør.

Fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse kan brukes for å merke proteiner eller peptider, spesielt slike hvor det må bevares en strukturell integritet for å beholde målspesifisiteten. Foretrukne proteiner er antistoffer eller antistoffragmenter, såsom Fab-, (Fab)2- og Fv-fragmenter, som gjenkjenner svulstspesifikke eller svulstforbundne antigener. Foretrukne peptider omfatter somatostatin, vasointesti-nalt peptid (VIP), substans P og andre som bindes til cellulære receptorer. Slike peptider og chelateringsmiddel-konjugerte derivater av slike peptider beskrives i US-patent nr. 5.830.431.

Et "tilstrekkelig langt inkubasjonstidsrom" som det vises til i fremgangsmåtene iføl-ge oppfinnelsen, er det akseptable tidsrom under hvilket det oppnås en tilstrekkelig radioinnlemmelse og radiokjemisk renhet slik at reagensmidlet kan administreres direkte til en pasient uten noe behov for videre rensing. En tilstrekkelig radioinnlemmelse og renhet anses innen faget generelt å være minst 95%, men kan variere avhengig av markørens toksisitet. Det bør også være åpenbart for fagmannen at omfanget av radioinnlemmelse som anses å være tilstrekkelig, også er en funksjon av det ønskede virkningsnivå. For<90>Y-merkede antistoffe, kan et slikt tilstrekkelig tidsrom generelt være mindre enn åtte minutter, mer foretrukket mellom ca. 2 og ca. 5 minutter, gitt et rimelig molart forhold mellom chelateringsmiddel og protein i det chelateringsmiddel-konjugerte protein som skal merkes.

Det vil være åpenbart for fagmannen at det optimale tidsrom som er nødvendig for å merke et bestemt protein, vil variere avhengig av proteinet, den bestemte radio-markør og det bestemte konjugat som brukes. En underliggende faktor ved optime-ring av tidsrommet som skal brukes for radiomerkingen, er forholdet mellom chelateringsmiddel og protein i reagensmidlet som skal merkes. F.eks. må forholdet mellom chelateringsmiddel og protein være tilstrekkelig høyt for å oppnå et terapeutisk nyttig innlemmelsesnivå, nå over 95%, men må ikke være så høyt at den strukturelle integritet eller immunoreaktiviteten av proteinet kompromitteres. Dette krever en viss balansegang som i visse tilfeller kan føre til et lavere nivå av konjugert chelateringsmiddel og en lengre merkingsvarighet.

F.eks. har foreliggende oppfinnere oppdaget at merking med<90>Y til den ønskede renhetsgrad kan oppnås på under fem minutter ved bruk av MX-DTPA som chelateringsmiddel og kun ca. et Vh. til 1 molart forhold mellom chelateringsmiddel og antistoff. Selv om forholdet mellom chelateringsmiddel og antistoff faktisk kunne he-ves, var dette ikke nødvendig, fordi en ønsket grad av radioinnlemmelse og spesifikk aktivitet ble oppnådd etter en kort merkingsperiode. Gitt denne oppdagelse, kunne parametere såsom chelateringsmiddel-vs.-protein-konsentrasjon lett be-stemmes empirisk av fagmannen også for andre proteiner og peptider, avhengig av den valgte terapeutiske markør, valget av chelateringsmiddel, antallet seter som er tilgjengelige for chelateringsmiddelfesting, følsomheten av proteinet for radiolyse, den ønskede effekt osv.

Hvilket som helst bifunksjonelt chelateringsmiddel kan brukes i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, så lenge det har evnen til å bindes både til det aktuelle protein og den aktuelle radioisotop. Foretrukne chelateringsmidler kan velges fra gruppen omfattende MX-DTPA, fenyl-DTPA, benzyl-DTPA, CHX-DTPA, DOTA og derivater derav. Et spesielt foretrukket chelateringsmiddel er MX-DTPA.

"Gunstige betingelser" som nevnes i beskrivelsen av fremgangsmåtene ifølge opp-finnesen, omfatter akseptabel temperatur, pH og bufferbetingelser. Det vil være åpenbart for fagmannen at det ikke bør velges reaksjonsbetingelser som er hem-mende eller på annen måte ikke fremmer merkingsreaksjonen. Lewis et al. beskriver reaksjonsbetingelser som bør tas i betraktning ved radiomerking av immuno-konjugater, (1994, "A facile, water-soluble method for modification of proteins with DOTA. Use of elevated temperature and optimized pH to achieve high specific activ-ity and high chelate stability in radiolabeled immunoconjugates", Bioconjugate Chem. 5: 565-576).

En akseptabel temperatur for reaksjonen kan variere avhengig av proteinet som skal merkes, men varierer generelt fra ca. 25°C til ca. 43°C. Lewis et al. har funnet at heving av temperaturen for radiomerkingsreaksjonen fra 25°C til 43°C økte både effekten av radiometallinnlemmelsen og den kinetiske stabilitet av DOTA-radiokonjugatene som ble undersøkt.

En akseptabel pH kan variere betraktelig avhengig av radiomarkøren som skal brukes. Den anbefalte pH for merking med forskjellige radionuklider er generelt kjent innen faget, og kan velges tilsvarende avhengig av radioisotopen. F.eks. kan for<90>Y, en akseptabel pH variere fra ca. 3 til ca. 6, men er mer foretrukket ca. 4.2.

Akseptable buffere vil også variere avhengig av den bestemte radiomarkør. F.eks. har Lewis et al. og andre funnet at nærværet av citrat inhiberer merkingsreaksjo-nene med<90>Y. Dermed ville en citratbuffer ikke være egnet hvis<90>Y var den valgte radiomarkør. Når en merker med<90>Y, er den foretrukne buffer en acetatbuffer, mer forerukket en natriumacetatbuffer i en konsentrasjon på mellom ca. 10 og ca. 1000 mM.

Hvis det ikke inhiberer eller på annen måte ugunstig påvirker merkingsreaksjonen, kan det også være mulig å innlemme et gunstig (ikke skadelig) radiobeskyttelsesmiddel i reaksjonsbufferen. Ifølge Chakrabarti er askorbinsyre et slikt radiobeskyttelsesmiddel som ikke forstyrrer merkingsprosessen. Imidlertid bør man være for-siktig ved bruk av humant serumalbumin under merkingsreaksjonen, grunnet nærværet av metaller som kunne forstyrre merkingsprosessen.

Fordi foreliggende oppfinnelse vedrører radiomerkingsproteiner med spesielt radiolytiske isotoper, kan fagmannen måtte utøve en viss balansegang mellom bindingsspesifisiteten og den spesifikke aktivitet når han utøver fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse. F.eks. når den spesifikke aktivitet er meget høy (dvs. med fordel over 5 mCi/mg, fortrinnsvis over 10 mCi/mg og mer foretrukket over 15 mCi/mg), vil et proteinkonstrukt som har den ønskede bindingsspesifisitet, ha en betydelig drepeevne i området for svulsten. Imidlertid kan den del av proteiner i populasjonen som helhet som beholder sin immunoreaktivitet, være lavere enn i en populasjon som har en lavere spesifikk aktivitet, grunnet radiolyse av radiomarkø-ren. Avhengig av det ønskede nivå av spesifikk aktivitet, kan fagmannen velge å kompromittere et visst nivå av immunoreaktivitet.

F.eks. har foreliggende oppfinnere funnet at med<90>Y, når et antistoff merkes til en spesifikk aktivitet på ca. 15 mCi/mg, er bindingsspesifisiteten eller immunoreaktiviteten av proteinet generelt minst ca. 70%. Dette kan såklart variere avhengig av antistoffets følsomhet og den radiolytiske natur av radioisotopen som brukes, og kan manipuleres av fagmannen hvis det ønskes en høyere grad av immunoreaktivitet eller spesifikk aktivitet. Foreliggende oppfinnere har oppnådd spesifikke aktiviteter med<90>Y opptil ca. 20 mCi/mg. Bindingsspesifisiteter på minst 50% er ønske-lig for terapeutisk anvendelse.

Det er også mulig å anvende bindingsassayer som kan brukes for å bedømme prosent bindingsaffinitet og immunoreaktivitet av konjugater etter merking, hvis øns-kelig. Det bør understrekes at selv om det ikke er nødvendig med noen ytterligere rensing etter merkingsmetodene ifølge foreliggende oppfinnelse, bør det alltid utfø-res et TLC-basert assay for å verifisere radioinnlemmelsesnivået, for å ikke sette pasientens helse i fare. Et slikt assay kan utføres på ca. 3-4 minutter, og skulle ikke ha noen betydelig virkning på stabiliteten eller effekten av det radioterapeutiske middel.

Et radiobeskyttelsesmiddel såsom humant serumalbumin (HSA) eller askorbat, kan minimere radiolyse som skyldes yttrium og andre sterke radionuklider, en formuleringsbuffer som kan romme det<90>y-merkede chelatorkonjugerte protein eller peptid. Andre radiobeskyttelsesmidler er kjent innen faget, og kunne også brukes i formuleringsbufferen, f.eks. innfangere av frie radikaler (fenol, sulfitter, glutation, cystein, gentisinsyre, nikotinsyre, askorbylpalmitat, HOP(:0)H2, glycerol, natrium-formaldehydsulfoksylat, Na2S205, Na2S203og S02osv.).

Formuleringsbufferen kan også omfatte et overskudd ukonjugert chelateringsmiddel. Formålet med å innlemme unkonjugert chelateringsmiddel er at dette chelateringsmiddel tjener til å innfange eventuell ikke-proteinbundet radiomarkør i pasien ten og forårsaker utsondring av radiomarkør, hvilket nedsetter opptaket av "ben-søkende".<90>Y, i pasientens ben. Når antistoffet i settet f.eks. er konjugert med et DTPA-chelateringsmiddel, kan et overskudd DTPA eller et annet chelateringsmiddel innlemmes i formuleringsbufferen. Formuleringsbufferen leveres også fortrinnsvis i et slikt volum at hele innholdet overføres til reaksjonsglasset. Dette fører til en større enkelthet ved bruk og en større reproduserbarhet fordi det ikke trenger å måles opp og overføres nøyaktige volumer.

En foretrukken formuleringsbuffer omfatter fosfatbufret eller fysiologisk salin, humant serumalbumin og DTPA. Humant serumalbumin foreligger fortrinnsvis i en konsentrasjon mellom ca. 5 og 25% (vekt/vol) og mer foretrukket i en konsentrasjon på ca. 7,5% (vekt/vol). Konsentrasjonen av DTPA er fortrinnsvis ca. 1 mM. Askorbat kan brukes som alternativ til humant serumalbumin, og brukes vanligvis i en konsentrasjon fra ca. 1 til 100 mg/ml, selv om et bredere konsentrasjonsområde kan brukes uten å kompromittere pasientens sikkerhet.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelser

Et<90>Y-merket murint monoklonalt anti-CD20-antistoff (Y2B8) bedømmes for tiden i kliniske forsøk for behandling av gjenvendt B-cellelymfoma. 2B8-antistoff er et murint antistoff som gjenkjenner humant CD20. Den kimaere versjon av dette antistoff ("Rituxan") har nylig fått FDA-godkjenning for behandling av ikke-Hodgkin's lymfoma. US-søknad nr. 08/475.813, beskriver en sekvensiell administrasjon av "Rituxan" med yttrium-merket murint monoklonalt antistoff i en kombinert terapeutisk kur, hvor administrasjonen av det yttrium-merkede anti-CD20-antistoff etter administrasjon av "Rituxan" er tilstrekkelig for å (a) skille ut eventuelle gjenværende perifere blod-B-celler som ikke ble utskilt av det kimære anti-CD20-antistoff; (b) starte en B-celle-utskilling fra lymfeknuter; eller (c) starte B-celle-utskilling fra andre vev.

Gitt den beviste virkning av et anti-CD20-antistoff ved behandling av ikke-Hodgkin's lymfoma, og den kjente følsomhet av lymfocytter for radioaktivitet, ville det dermed være meget fordelaktige hvis slike terapeutiske antistoffer var tilgjengelige i handelen i form av et sett, hvor de lett kunne modifiseres med en radiomar-kør og administreres direkte til pasienten i et klinisk miljø.

Et radiomerkingssett for 2B8-antistoff omfatter fortrinnsvis fire bestanddeler: 1) 2B8-MX-DTPA i lavt metallholdig normalt salin i en konsentrasjon på 2 mg/ml, 2) 50 mM natriumacetat brukt for å justere radioisotopoppløsningen til en egnet mer-kings-pH; 3) formuleringsbuffer (IX PBS, pH 7,4, inneholdende 7,5% humant serumalbumin og 1 mM DTPA); og valgfritt 4) et tomt 10 ml glass-reaksjonsrør (reaksjonsglass) (et "10 ml" reaksjonsglass holder godt og vel 10 ml, og er teknisk sett noe større en "10 ml"). Alle bestanddeler testes for å være sterile og pyrogenfrie.

Dette avsnitt sammenfatter valideringen av dette radiomerkingssett, som er enkelt og lett å bruke og som gir radiomerkede antistoffer med >95% radioinnlemmelse og en akseptabel bevaring av bindingen til antigenpositive celler. En bedømmelse av eksperimentelle parametere som påvirker bindingen og radioinnlemmelsen, ble også utført.

Eksempel 1. Radiomerkingssett oa fremgangsmåte ved merklno av 2B8 med<90>Y

A. Rea<g>ensmidler i radiomerkinossettet

B. Materialer og utstvr

C. Metoder

1. Fremstillin<g>av Y2B8 ved bruk av radiomerkin<g>ssett

Settreagensmidlene ble fremstilt og fylt på glassveggede rør. Borsilikatglass av type I (2 eller 10 ml) ble skylt med sterilt vann for injeksjon (WFI) og autoklavbehandlet før de ble fylt. Butylgummirør ble skylt med sterilt WFI og autoklavbehandlet før bruk. Reagensmidlene ble manuelt fylt på og inhibert i et klasse 100-rom og testet for sin pyrogenisitet og sterilitet ved bruk av USP-metoder.

Ytterligere reagensmidler:

1. Yttrium-[90]: kloridsalt, fritt for bærer, i HCI.

Forholdsregler:

1. Alle trinn bør utføres ved bruk av en aseptisk teknikk.

2. Radiomerkingssettets bestanddeler bør få anta romtemperatur før bruk.

Radlomerkingsprotokoll

1. Volumet av<90>YCI3som skal settes til reaksjonsglasset, ble beregnet som føl-ger: a. Radioaktivitetskonsentrasjonen ved tidspunktet for radiomerkingen: C0= Radioaktivitetskonsentrasjon ved tidspunktet for kalibreringen

(se produsentens analysesertifikat)

At = Endring i tid (et positivt tall er etter kalibreringen, et negativt tall er før kalibreringen).

b. Volumet av<90>YCI3som skal tilsettes til reaksjonsglasset: 2. Volumet av 50 mM natriumacetat som skal tilsettes til reaksjonsglasset, ble beregnet som følger:

a. For<90>YCI3i 0,040 M HCI (Amersham):

Volum<90>YCI3(trinn lb) x (0,8) = volum av natriumacetat som skal tilsettes

b. For<90>YCI3i 0,050 M HCI (Nordion):

Volum<90>YCI3(trinn lb) x (1,0) = volum av natriumacetat som skal tilsettes 3. Veggene av reaksjonsglasset og natriumacetatglasset ble tørket av med alkohol. Ved bruk av en 1 cc sprøyte, ble det beregnede volum (trinn la eller lb) 50 mM natriumacetat (trinn 2) overført til reaksjonsglasset. Innholdet i glasset ble blandet ved å snu på glasset flere ganger. 4. Veggene av glasset med kilde for<90>YCI3ble tørket av med alkohol. Glasset ble punktert med en nål utstyrt med et sterilt 0,2 nm filter. Ved bruk av en 1 cc steril sprøyte, ble det nødvendige volum (trinn lb) av<90>YCI3overført til reaksjonsglasset. Glassets innhold ble blandet ved å snu på glasset flere ganger. 5. Veggene av 2B8-MX-DTPA-glasset ble tørket av med alkohol. Ved bruk av en 3 cc steril sprøyte ble 1,5 ml 2B8-MX-DTPA overført til reaksjonsglasset. Glassets innhold ble blandet ved å snu på glasset flere ganger. 6. Det samlede volum av reaksjonsblandingen ble beregnet ved å addere mengden Y-90-klorid som ble tilsatt (trinn 4), og mengden 50 mM natriumacetat som ble tilsatt (trinn 3) plus mengden 2B8-MX-DTPA som ble tilsatt (trinn 5). 7. Volumet av formuleringsbuffer som burde tilsettes til reaksjonsglasset for å oppnå et endelig volum på 10 ml, ble beregnet ved å subtrahere det samlede reak-sjonsvolum som ble beregnet i trinn 6, fra 10. 8. Formuleringsbufferglasset ble tørket av med alkohol, og glasset ble punktert. Grunnet viskositeten av formuleringsbufferen, ble reaksjonsglasset punktert ved bruk av en nål utstyrt med et 0,20 nm sprøytefilter. Ved bruk av en 10 cc steril sprøyte utstyrt med en egnet tykk nål, ble volumet av formuleringsbuffer som ble beregnet i trinn 7, overført til reaksjonsglasset. Punkteringsnålen ble fjernet fra reaksjonsglasset, og glassets innhold ble blandet ved å snu på glasset flere ganger (sluttprodukt). Glasset ble inkubert i minst 5 minutter før radioinnlemmelsesas-sayet ble utført. Fargen av oppløsningen var ravgul, og reaksjonsglasset var fullt, hvilket bekreftet at det var blitt tilsatt formuleringsbuffer. 9. Den samlede radioaktivitet av sluttproduktglasset ble målt ved bruk av egnet instrument justert for måling av 90Y. 10. Sluttproduktet ble umiddelbart lagret ved 2-8°C inntil bruk for administrasjon til pasienten.

2. Radioinnlemmelsesassay

Prosent radioinnlemmelse ble bestemt ved øyeblikkelig tynnsjiktskromatografi (ITLC) ved bruk av Tec-Control radiokromatografisk sett fra Biodex i henhold til den følgende protokoll:

Ytterligere materialer og utstyr:

Prosedyre:

1. Hele bruksmanualen fra Biodex bør leses først.

2. Hver radiomerkede prøve ble testet in triplo i henhold til anvisningene i settet; én strimmel pr. rør ble utviklet. 3. For å flekke den radiomerkede prøve på kromatografistrimmelen, brukte man en pipetterer for å flekke 1 (il på bunnlinjen. Alternativt kan en liten dråpe levert fra en 26G nål festet til en steril 1 cc sprøyte flekkes. Antistoffet holder seg på bunnlinjen, og uinnlemmet<90>Y-DTPA beveger seg med løsemiddelfronten. 4. Hvert snitt ble telt for radioaktivitet ved bruk av et egnet telleinstrument, dvs. en scintillasjonsteller for<90>Y, idet man korrigerte for bakgrunnsverdien. 5. Anvisningene fra Biodex for beregning av prosentandelen radiomerket antistoff ble fulgt.

3. Bindinasassav

Ytterligere reagensmidler

1.<90>Y2B8-MX-DTPA

2. Lyofiliserte celler

De humane cellelinjer SB (CD20-positive) og HSB (CD20-negative) ble ervervet fra American Type Culture Collection og dyrket i T-kolber ved bruk av RPMI-1640 som Inneholdt 10% føtalt bovint serum supplementert med 2% glutamin. Kulturene ble holdt ved 37°C og 5% C02. Cellene ble vanligvis delt opp 1:2 annenhver dag og samlet ved en tetthet på 0,5-2,5 x IO<6>celler/ml og en levedyktighet på >80%. Cel-lekonsentrasjonen ble bestemt ved bruk av et hemacytometer, og levedyktigheten ble bestemt ved trypan blue-eksklusjon.

Cellene ble samlet ved omgivelsestemperatur ved en tetthet på 0,5-2 x IO<6>celler/ml ved senrifugering (1300 rpm i en Sorvall-sentrifuge) og vasket to ganger med IX HBSS. Pelleterte celler ble gjensuspendert til 50 x IO6 celler/ml i IX HBSS som inneholdt 1% (vekt/vol) bovint serumalbumin (BSA) og 10% (vekt/vol) manni-tol (lyofiliseringsbuffer), 0,5 ml fylt på 1,5 ml polypropylen-mikrofugerør med o-ring-pakninger og lagret ved -70°C og lyofilisert over natten ved 30-60 mtorr. Rør av lyofiliserte celler ble lagret tørt ved 2-8°C og rekonstituert i sterilt vann for as-sayer; rør av celler som var blitt lyofilisert i mikrofugerør, ble lagret med tørkemid-del.

3. Sterilt vann for utskylling eller sterilt vann for injeksjon

4. Tynningsbuffer (IX PBS, pH 7,2-7,4 som inneholdt 1% bovint serumalbumin (BSA) og 0,02% natriumazid)

Fremgangsmåte:

Fremstilling av en prøve av radiomerket antistoff

1. Det radiomerkede antistoff som ble lagret ved 2-8°C, ble hentet frem.

2. Et volum på 10 \ i\ ble trukket ut med en P20 og tilsatt til et 1,5 ml mikrofu-gerør som inneholdt 990 (il tynningsbuffer (1:100 fortynning). Tuppen ble skylt, og røret ble sentrifugert svakt. 3. Et 50 ml sterilt polypropylenrør med kork ble fremskaffet, og 10 ml tynningsbuffer ble fylt på røret ved bruk av en 10 ml serologisk pipett. 4. Et volum på 35 ni ble trukket ut med P200 fra l:100-tynningsrøret og tilsatt til det koniske rør som inneholdt 10 ml tynningsbuffer. Det hele ble blandet grun-dig.

Preparering av lyofiliserte celler

1. Tre rør med lyofiliserte SB-celler ble fremskaffet.

2. Et volum på 0,5 ml SWFI ble tilsatt til hvert rør, og rørene ble sentrifugert inntil man erholdt enkeltcellesuspensjoner. 3. Tre tomme 1,5 ml mikrofugerør ble fremskaffet; i tre av rørene fylte man 0. 5 ml tynningsbuffer, hvilket representerte en kontroll uten celler.

Assayprotokoll

1. Et volum på 0,5 ml av det fortynnede<90>Y2B8-MX-DTPA ble fylt i hvert rør. 2. Rørene ble plassert på hodet over en blandeanordning i 45 minutter, etter at man hadde forsikret seg om at korkene var lukket fast. 3. Etter 45 minutters inkubasjon ved omgivelsestemperatur ble cellene pelle-tert ved mikrosentrifugering i 5 minutter.

4. Et volum på 0,8 ml supernatant ble overført til scintillasjonsglass.

5. Scintillasjonsblanding ble tilsatt til hvert glass.

6. Mengden radioaktivitet i hvert glass ble bestemt ved bruk av en scintillasjonsteller idet man korrigerte for bakgrunnsverdien.

D. Resultater

Reproduserbarheten og robustheten av radiomerkingsprotokollene for Y2B8 ble be-dømt ved å utføre flere valideringstester ved bruk av forskjellige batcher av hver radioisotop. Fem operatører fremstilte seks valideringsbatcher. Disse båtener ble benevnt som følger og utført på de følgende fasiliteter:

nr. 1: IDEC Pharmaceuticals

nr. 2: IDEC Pharmaceuticals

nr. 3: IDEC Pharmaceuticals

nr. 4: MD Anderson Health Center

nr. 5: Mayo Clinic

nr. 6: City of Hope

Resultatene av testingen av hver valideringsbatch oppsummeres i tabell 1.

For de seks fremstilte valideringsbatcher var den erholdte bindingsprosent i området fra 78,6% til 87,0% med et gjennomsnitt på 82,3%. Radioinnlemmelsesverdie-ne for Y2B8 var i gjennomsnitt 98,8% (område fra 96,3% til 99,5%). Tilsammen bekrefter disse resultater reproduserbarheten og robustheten av radiomerkings-settmetodene for fremstilling av Y2B8, og sammen viser de at Y2B8 som blir fremstilt ved bruk av dette radiomerkingssett, er egnet for bruk i det kliniske miljø.

Eksempel2: Første bedømmelse av reaksjons<p>arametrene - pH od reaksfonsvariCK heten

Kinetiske undersøkelser ble først utført for å bedømme radioinnlemmelsen og bindingen av det<90>Y-merkede antistoff (Y2B8) etter merkingsreaksjoner utført under forskjellige betingelser med hensyn til pH og reaksjonsvarigheten. For radiomer kingsreaksjoner i området pH 3,9 til 4,7 ved en inkubasjonsvarighet på 5 minutter var radioinnlemmelsen >96% med >80% bevaring av bindingen til CD20-positive celler (tabell 2). Lignende resultater ble oppnådd for inkubasjonsvarigheter på 3, 5 og 10 min for et pH-område fra 2,9-4,6 (tabell 3).

Immunoreaktiviteten av Y2B8-preparatene ble bestemt ved bruk av metoden til Lindmo et al. Økende mengder ferskt samlede CD20-positive SB-celler ble inkubert med en fast mengde Y2B8 under betingelser med et antigenoverskudd. En resi-prok-plottanalyse av bindingsdataen viste en immunoreaktivitet på 72,2% for Y2B8 etter én prøvefremstilling (fig. 1).

Eksempel 3: Bedømmelse av<y>tterli<g>ere reaksjonsparametere

I. Innføring

Eksperimentene som beskrives i dette avsnitt, undersøker virkningen av protokollavvik på bindingen av Y2B8 fremstilt ved bruk av Y2B8-radiomerkingssettet. Bindingen av et radiomerket antistoff kan påvirkes av flere parametre under radiomer-kingsprosessen (tabell 4).

De følgende avvik fra radiomerkingsprotokollen ble identifisert som å mest sann-synlig ha en negativ virkning på bindingen: 1) tilsetning av et mindre volum natriumacetat, 2) tilsetning av et større volum<90>Y-kloridoppløsning, 3) tilsetning av et mindre volum 2B8-MX-DTPA og 4) overskridning av den maksimale inkubasjonsvarighet for reaksjonsblandingen. Virkningen av disse avvik ble bedømt hver for seg og sammen.

Når de ble bedømt hver for seg, førte 20% volumavvik i punktene 1-3 ovenfor til at IDEC-Y2B8 fortsatt bestod frigivningsspesifikasjonene som ble bestemt for bindingen i det kliniske forsøk, selv når blandingen ble inkubert i 8 minutter. I en undersø- keise hvor alle tre volumavvik (1-3 ovenfor) ble gjort samtidig, lå kun doser som var fremstilt ved bruk av en mandags-merkingsprotokoll (potensielt den mest radiolytiske) og som ble inkubert i 8 minutter (60% lenger enn normalt), marginalt lavere (<3%) enn den kliniske frigivningsspesifikasjon. Derimot beholdt doser som ble fremstilt ved bruk av en fredags-merkingsprotokoll, akseptable bin-dingsresultater til tross for de kumulative virkninger av avvik i alle fire parametre (1-4 ovenfor). For alle avvik, hver for seg og sammen, var radioinnlemmelsen over den kliniske frigivningsspesifikasjon på 95%.

II. Vala av parametere

Vi bestemte at et 20% avvik fra de nødvendige reagensmiddelvolumer, eller å la reaksjonsvarigheten overskri maksimum på 6 minutter ved normal bruk med 30%, ville representere potensielle ekstreme avvik fra protokollen som brukes innen ra-diofarmasien. I denne undersøkelse bedømmer vi virkningen av disse avvik på bindingen av IDEC-Y2B8. Vi simulerte "mandags"- og "fredags"-merkinger for å forsikre oss om at betingelsene som ble bedømt, representerte ekstremer for doseprepa-rering for hele uken. Vi bedømte også den kombinerte virkning på bindingen når alle avvik forekom ved fremstilling av én enkelt dose, og virkningen av disse avvik på radioinnlemmelsen av 90Y.

"Mandags"- og "fredags"-merkinger reflekterer konseptet at fordi<90>Y-kloridoppløsningen har en kort halveringstid (64 timer), er volumet av radioisotop som skal brukes, avhengig av hvilken ukedag dosen fremstilles på. Av denne grunn er reaksjonsvolumet for en dose fremstilt på en mandag mindre, hvilket fører til en høyere<90>Y-konsentrasjon, som muligens fører til en større radiolyse. Derfor simulerte vi mandags- og fredags-merkingsprotokoller for å forsikre oss om at de be-dømte betingelser representerte ekstremer for dosefremstilling for hele uken.

III. Materialer oa metoder

A. Reagensmidler

B. Materialer oa utstvr

C. Metoder

1. Fremstillin<g>av Y2B8

Generelt ble<90>Y-merket 2B8-MX-DTPA fremstilt ved bruk av en versjon i liten skala av den ovenfor beskrevne radiomerkingssettprotokoll, modifisert med forandringe-ne som skal beskrives i det følgende. Radiomerkingen ble utført ved bruk av<90>Y-klorid-stamoppløsningskonsentrasjoner på 84 mCi/ml eller 29,8 mCi/ml for å simulere henholdsvis mandags- og fredags-dosefremstillinger (basert på en onsdags-kalibrering på 50 mCi/ml).

Den konsentrerte<90>Y-kloridoppløsning ble fortynnet ved bruk av 50 mM HCI (Ultrex, høyt ren) i "metallfrie" mikrofugerør av plast. Ultrex-HCI (høyt ren) be fortynnet til 50 mM med sterilt vann for utskylling (SWFI). Radiomerkingsreaksjonene ble utført i "metallfrie" mikrofugerør av plast, 15 ml koniske rør eller 10 ml glassvegget reaksjonsglass levert med Y2B8-radiomerkingssettet.

a. Merking i liten skala for å forutsi doséfrernstlllinaer i hel skata

Radiomerkingsreaksjoner med 1, 3, 10 og 40 mCi ble utført ved bruk av reaksjonsbetingelser som simulerte en mandags-dosefremstilling. Reagensvolumene i ml for hver reaksjon sammenfattes i tabell 5.

Etter 5 minutters inkubasjon ble 20 nl-prøver fjernet og fortynnet med formuleringsbuffer til en endelig antistoffkonsentrasjon på 0,21 mg/ml og lagret ved 2-8°C inntil testing. Bindingsverdiene ble normalisert til 1 mCi-reaksjonsblandingen fordi 1 mCi-reaksjonsblandinger ble brukt som kontroller i alle påfølgende eksperimenter som beskrives i denne rapport. Verdiene som angis, ble normalisert til 1 mCi-kontrollprøven ved å dividere bindingsverdien for hver reaksjonsblanding med bindingsverdien for kontrollen, uttrykt som prosentdel.

b. Virkning av tilsetninosvolumet av natriumacetat

For en mandags-merking ble 10 mCi<90>Y-klorid (0,119 ml) blandet med 0,114 ml 50 mM natriumacetat. Dette volum 50 mM natriumacetat representerer en 20% nedsettelse av mengden av buffer som normalt ville brukes for å fremstille kliniske doser av IDEC-Y2B8. Konjugert antistoff (2B8-MX-DTPA) ble tilsatt (0,333 ml), og prøven ble blandet og deretter inkubert ved omgivelsestemperatur. Den spesifikke aktivitet av radiomerkingsoppløsningen var 18,9 mCi/mg antistoff. Etter 2 minutter ble 0,020 ml fjernet, formulert til 0,24 mg/ml med formuleringsbuffer og lagret ved 2-8"C. Resten av radiomerkingsoppløsningen ble etter 8 minutter formulert til 0,24 mg/ml og lagret ved 2-8°C. Protokollen ble gjentatt for å simulere en fredags-merking ved bruk av 0,336 ml<90>Y-klorid, 0,323 ml natriumacetat og 0,333 ml 2B8-MX-DTPA. For begge undersøkelsene ble 1 mCi-kontrollreaksjonen utført ved bruk av "standardbetingelsene som ble beskrevet ovenfor (5 min. reaksjon).

c. Virkning av å tilsette et større volum 90Y- klorid

For en mandags-merking ble 12 mCi<90>Y-klorid (0,143 ml) blandet med 0,143 ml 50 mM natriumacetat. Dette volum<90>Y representerer en 20% økning av mengden av<90>Y i forhold til hva som er nødvendig for fremstilling av en typisk dose av Y2B8. Konjugert antistoff ble tilsatt, og prøveoppløsningen ble blandet og inkubert ved omgivelsestemperatur. Den endelige spesifikke aktivitet var 22,5 mCi/mg antistoff. Etter 2 minutter ble 0,020 ml fjernet, formulert til 0,24 mg/ml med formuleringsbuffer og lagret ved 2-8°C. Etter 8 minutter ble resten av radiomerkingsoppløsning-en formulert til 0,24 mg/ml og lagret ved 2-8°C. Fredags-merkingen ble utført på lignende måte ved bruk av 0,403 ml<90>Y-klorid, 0,403 ml 50 mM natriumacetat og 0,333 ml 2B8-MX-DTPA (spesifikk aktivitet 22,5 mCi/mg antistoff). For begge un-dersøkelsene ble en 1 mCi-kontrollreaksjon utført ved bruk av de ovenfor beskrevne "standard"-betingelser (5 min. reaksjon).

d. Virkning av å tilsette et mindre volum antistoffkoniuaat

For en mandags-merking ble 10 mCi<90>Y-klorid (0,119 ml) blandet med 0,143 ml 50 mM natriumacetat. Konjugert antistoff (0,267 ml) ble tilsatt, hvilket tilsvarte 20% mindre antistoff enn hva som normalt ville brukes, og oppløsningen ble blandet og inkubert ved romtemperatur. Etter 2 og 8 minutter ble 0,020 ml fjernet, formulert med formuleringsbuffer til en endelig antistoffkonsentrasjon på 0,21 mg/ml og lagret ved 2-8°C inntil testing. En fredags-merking ble utført på lignende måte ved bruk av 0,336 ml<90>Y-klorid, 0,403 ml 50 mM natriumacetat og 0,27 ml konjugat. For begge undersøkelsene ble en 1 mCi-kontrollreaksjon utført ved bruk av de ovenfor beskrevne "standard"-betingelser (5 min. reaksjon).

e. Virkning av kombinerte reaaensmiddelavvik

Virkningen av et 20% avvik av volumet av natriumacetat,<90>Y-klorid og konjugat ble bedømt simultant for en mandags- eller fredags-merkingsprotokoll. For en mandags-merking ble 12 mCi<90>Y (0,143 ml) blandet med 0,114 ml 50 mM natriumacetat, hvilket representerer en 20% økning av mengden av<90>Y-klorid og en 20% nedsettelse av mengden av natriumacetat i forhold til hva som vanligvis ville brukes. 2B8-MX-DTPA (0,267 ml), hvilket representerer 20% mindre antistoff enn hva som vanligvis ville brukes, ble tilsatt, og reaksjonsblandingen ble inkubert ved omgivelsestemperatur. Etter 2, 4, 6 og 8 minutter, ble 0,020 ml fjernet fra reaksjonsblandingen, formulert med formuleringsbuffer til en endelig antistoff konsentrasjon på 0,21 mg/ml og lagret ved 2-8°C inntil testing. Fredags-merkingen ble utført på lignende måte ved bruk av 0,403 ml<90>Y-klorid, 0,387 ml natriumacetat og 0,267 ml konjugat; og 40 \ il prøver ble fjernet på de angitte tidspunk-ter og formulert med formuleringsbuffer. For begge undersøkelsene ble en 1 mCi-kontrollreaksjon utført ved bruk av de ovenfor beskrevne "standard"-betingelser (5 min. reaksjon).

2. Bestemmelse av radioinnlemmelsen

Mengden av radioaktivitet som var forbundet med konjugatene, ble bestemt i henhold til det ovenfor beskrevne assay ved bruk av det handelstilgjengelige sett fremstilt av Biodex (Tec-Control radiokromatografisk sett). Generelt ble 0,5-1 \ il prøver påført på strimler in duplo ved bruk av en mikropipett og utviklet i henhold til an-visningsbilaget fra Biodex. Strimmelhalvdeler ble telt for sin radioaktivitet i glassrør ved bruk av en Isodata-gammateller med et vindu til 100-1000 KeV. Radiomarkør-innlemmelsen ble beregnet ved å dividere mengden radioaktivitet i den øvre halvdel av strimmelen med den samlede radioaktivitet som ble funnet i topp- og bunn-halvdelen. Denne verdi ble uttrykt som prosentdel, og den midlere verdi ble bestemt.

3. Bestemmelse av bindingen

Prøver ble analysert for bindingsprosenten til CD20-positive celler ved å følge protokollen som ble beskrevet ovenfor. Imidlertid ble negativ-kontrollen HSB-celleprøver ikke tatt med i disse eksperimenter, og SB-cellene ble lyofilisert i 5 ml glass istedenfor i mikrofugerør.

I det vesentlige ble alle de endelige formulerte Y2B8-prøver fortynnet 1:100 med tynningsbuffer (10,0 ni antistoff + 990 ni buffer). Antistoffet ble deretter igjen fortynnet til en omtrentlig konsentrasjon på 8 ng/ml ved å tilsette 35 n' av 1:100-fortynningen til 10 ml tynningsbuffer i et 50 ml polypropylenrør.

Seks til syv glass med lyofiliserte celler ble rekonstituert med SWFI og samlet i et 50 ml konisk rør. Rekonstituerte celler (0,5 ml) ble deretter porsjonert ut in triplo i tre 1,5 ml mikrofugerør, hvor tre rør pr. prøve ble testet. Tynningsbuffer (0,5 ml) ble tilsatt til hvert rør, og røret ble lukket fast og inkubert ved omgivelsestemperatur i 45 minutter under blanding ved dreiing. Etter inkubasjonen ble cellene pelle-tert ved sentrifugering i 5 minutter på trinn "6" (4000 x g) ved bruk av en Savant- mikrosentrifuge. Supernatanter fra prøvene (0,75 ml) ble overført til 12 x 75 mm glassrør for telling av radioaktiviteten ved bruk av en Isodata-gammateller med energivindujusteringer på 100-1000 KeV.

Radioaktiviteten som var bundet (B) til cellene, ble beregnet ved å subtrahere den ubundne radioaktivitet (supernatant) fra den samlede radioaktivitet som var blitt tilsatt. Den samlede radioaktivitet ble bestemt utfra radioaktiviteten som ble telt i rørene som manglet celler. Bindingsprosenten ble beregnet ved å uttrykke den bundne radioaktivitet som en prosentdel av den samlede radioaktivitet.

For å minimere virkningen av baten-tiI-batch-variabiliteten av lyofiliserte celler som ble brukt for å bedømme bindingen, ble bindingsverdiene normalisert til 1 mCi Y2B8-kontroller fremstilt ved bruk av "standard"-merkingsbetingelser. Kontrollprø-ver ble, som beskrevet tidligere i dette avsnitt, fremstilt for hvert sett av eksperimenter.

D. Resultater

1. Merking i liten skala for å forutsi dosefremstillinaer i hel skala

For å forsikre oss om at radiomerkingsreaksjonene i liten skala kunne brukes til å forutsi dosefremstillinger i hel skala (40 mCi), ble doser på 1, 3, 10 og 40 mCi Y2B8 fremstilt ved bruk av de ovenfor beskrevne radiomerkingsprotokoller. Disse resultater vises i tabell 6, og demonstrerer at en forstørrelse av skalaen for reaksjonsblandingen fra 1 mCi til 40 mCi ikke hadde noen ugunstig virkning på bindingen eller radioinnlemmelsen.

2. Virkning av å tilsette et mindre volum natriumacetat

Når Y2B8 ble fremstilt ved bruk av et 20% mindre volum 50 mM natriumacetat, og mens man forlenget inkubasjonstiden med 60%, beholdt man i det vesentlige bindingen sammenlignet med det radiomerkede antistoff fremstilt ved bruk av "standard" merkingsbetingelser (tabell 7 nedenfor). Selv når merkingsreaksjonen ble ut-ført ved bruk av mandags-merkingsbetingelsene, kunne >89% av kontrollbindingen bevares. Lignende resultater ble erholdt for en fredags-dosefremstilling. Disse avvik forstyrret ikke radioinnlemmelsen, uavhengig av hvilken dag dosen ble fremstilt på.

3. Virkning av å tilsette et større volum<90>Yttriumklorid

Når Y2B8 ble fremstilt ved bruk av et 20% overskudd av<90>Y-klorid i kombinasjon med en 60% lengre inkubasjonstid enn hva som normalt ville brukes, bevarte man en betydelig binding sammenlignet med kontrollen som ble fremstilt i henhold til "standard" merkingsbetingelser (tabell 7 nedenfor). Når merkingsreaksjonens va-righet ble øket til 8 minutter, var bindingen fortsatt >90%, i forhold til kontrollen, både for en mandags- og en fredags-dosefremstilling. Tilsetning av et 20% større volum<90>Y-klorid forstyrret ikke radioinnlemmelsen, uavhengig av hvilken dag dosen ble fremstilt på.

4. Virkning av å tilsette et mindre volum antistoffkoniuoat

Når Y2B8 ble fremstilt ved bruk av et 20% mindre volum konjugat (2B8-MX-DTPA) og inkubasjonsvarigheten ble økt md 60%, ble bindingen ikke påvirket vesentlig sammenlignet med Y2B8 som ble fremstilt i henhold til "standard" merkingsbetingelser (tabell 7 nedenfor). Tilsetning av et 20% mindre volum konjugat forstyrret ikke radioinnlemmelsen, uavhengig av hvilken dag dosen ble fremstilt på.

5.Virkning av kombinerte reaaensmiddelavvik

Når Y2B8 ble fremstilt ved bruk av en protokoll hvor alle fire avvikene ble gjort samtidig, ble bindingen fortsatt i det vesentlige bevart sammenlignet med det radiomerkede antistoff som ble fremstilt ved bruk av "standard" merkingsbetingelser (tabell 8 nedenfor). Bindingen var fortsatt >83%, selv når en mandags-fremstilling ble inkubert 30% lengre enn de maksimale 6 min. som vanligvis ville brukes. Radioinnlemmelsen ble ikke vesentlig påvirket av disse kumulative avvik, selv etter 8 minutters inkubasjonstid, uavhengig av hvilken dag dosen ble fremstilt på.

V. Diskusjon

For å nedsette strålingsutsettelsen for operatørene ble mindre merkingsreaksjoner bedømt istedenfor dosefremstillinger i hel skala. Derfor verifiserte vi at 1 mCi- og 10 mCi-merkingene som ble bedømt i denne undersøkelse, kunne brukes for å forutsi heiskala 40 mCi-fremstillinger. Resultatene demonstrerte ingen vesentlige forskjeller i bindingen og radioinnlemmelsen over et område fra 1 mCi til 40 mCi.

Vi bestemte at et 20% volumavvik for natriumacetat,<90>Y-klorid og konjugert antistoff representerte potensielle ekstreme avvik i radiomerkingsprotokollen. I tillegg ble en inkubasjon i 8 minutter (3 minutter lenger en normalt) ansett som et betydelig protokollavvik. På grunn av den korte halveringstid av<90>Y-klorid vil volumet av radioisotop generelt variere avhengig av hvilken dag dosen fremstilles på. Derfor ble eksperimenter som beskrives i denne rapport, utført ved bruk av<90>Y-klorid i konsentrasjoner som representerte både mandag og fredag, for å representere hele området for mulige dosefremstillinger.

Y2B8-doser fremstilt med et 20% mindre volum natriumacetat og som ble inkubert i 8 minutter, bevarte en betydelig binding (>89%) i forhold til standard merkingsbetingelser. Lignende resultater ble oppnådd for doser fremstilt på mandag eller fredag. Dette avvik i natriumacetatvolumet påvirket ikke radioinnlemmelsen.

En tilsetning av et 20% større volum<90>Y-klorid og inkubasjon i opptil 8 minutter nedsatte bindingen i forhold til standard dosefremstilllngsbetingelser, både på mandag og fredag. Imidlertid var bindingen fortsatt >90%, hvilket er over den normaliserte frigivningsspesifikasjon. Bindingen var noe bedre for en fredags-dosefremstilling. Radioinnlemmelsen ble ikke vesentlig påvirket av det økte volum<90>Y-klorid.

For å bedømme virkningen av å gjøre alle volumavvik samtidig, ble det fremstilt mandags- og fredagsdoser som sammenlignet 2, 4, 6 og 8 minutters inkubasjonsvarigheter. Kun når Y2B8 ble fremstilt på en mandag, ved bruk av 8 minutters inkubasjonsvarighet, ligger bindingen noe under den normaliserte spesifikasjon (83,2% sammenlignet med den normaliserte frigivningsspesifikasjon på 86,3%).

Claims (21)

1. Fremgangsmåte ved radiomerking av et chelatorkonjugert protein eller peptid med<90>y for administrasjon til en pasient, omfattende å (i) blande det chelatorkonjugerte protein eller peptid med en oppløsning omfattende<90>y eller et salt derav, og (ii) inkubere blandingen over et tilstrekkelig langt tidsrom under akseptabel temperatur, pH og bufferbetingelser slik at et<90>y-merket protein eller peptid blir dannet som har radioinkorporering større enn 90%, tilstrekkelig spesifikk aktivitet og bindingsspesifisitet på minst 50%, slik at det radiomerkede protein eller peptid kan administreres direkte til pasienten uten ytterligere rensing, hvor nevnte tilstrekkelige inkuberingstid er mindre enn åtte minutter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor proteinet er et antistoff eller antistoff-f rag ment.

3. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor antistoff rag mentet er valgt fra gruppen bestående av Fab-, F(ab')2- og Fv-fragmenter.

4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte tilstrekkelige inkubasjonstid er mellom to og fem minutter.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte chelator er en bifunksjonell chelator valgt fra gruppen bestående av MX-DTPA, fenyl-DTPA, CHX-DTPA, DOTA og derivater derav.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, hvor nevnte chelator er MX-DTPA.

7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte akseptable temperatur strekker seg fra 25°C til 43°C.

8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte akseptable pH strekker seg fra 3,0 til 6,0.

9. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte akseptable buffer er en acetatbuffer.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor nevnte buffer er natriumacetat ved en konsentrasjon på mellom 10 og 1000 mM.

11. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor nevnte akseptable buffer omfatter et gunstig radiobeskyttelsesmiddel.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor det gunstige radiobeskyttelsesmiddelet er askorbat.

13. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvor bindingsspesifisiteten er minst 70 %.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor nevnte protein er et antistoff som er merket til en spesifikk aktivitet på minst 5 mCi/mg.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor den blandingen i (ii) inkuberes ved en pH på 3 til 6.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor forholdet mellom chelator og peptid ligger i området fra 1 V2til 1.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor nevnte tilstrekkelige inkuberingstid er mellom to og fem minutter.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor nevnte protein er det murine monoklonale anti-CD 20 antistoffet 2B8.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor chelatoren er MX-DPTA.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvor et nivå av radioinkorporering som er større enn 96%, blir oppnådd.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvor nevnte tilstrekkelige inkuberingstid er i området fra to til åtte minutter.