WO2020175253A1 - 放射線増感剤 - Google Patents

放射線増感剤 Download PDF

Info

Publication number
WO2020175253A1
WO2020175253A1 PCT/JP2020/006381 JP2020006381W WO2020175253A1 WO 2020175253 A1 WO2020175253 A1 WO 2020175253A1 JP 2020006381 W JP2020006381 W JP 2020006381W WO 2020175253 A1 WO2020175253 A1 WO 2020175253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compound
group
radiosensitizer
cells
irradiation
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/006381
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田中　徹
昌宏 石塚
武史 原
友貴 飯田
淳子 高橋
均 岩橋
章弘 森山
丈真 長谷川
Original Assignee
Ｓｂｉファーマ株式会社
国立研究開発法人産業技術総合研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｓｂｉファーマ株式会社, 国立研究開発法人産業技術総合研究所 filed Critical Ｓｂｉファーマ株式会社
Priority to JP2021502056A priority Critical patent/JP7307427B2/ja
Publication of WO2020175253A1 publication Critical patent/WO2020175253A1/ja

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/13—Amines
    • A61K31/145—Amines having sulfur, e.g. thiurams (>N—C(S)—S—C(S)—N< and >N—C(S)—S—S—C(S)—N<), Sulfinylamines (—N=SO), Sulfonylamines (—N=SO2)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/4164—1,3-Diazoles
    • A61K31/4184—1,3-Diazoles condensed with carbocyclic rings, e.g. benzimidazoles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/425—Thiazoles
    • A61K31/429—Thiazoles condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/43—Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/54—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame
    • A61K31/542—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/545—Compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins, cefaclor, or cephalexine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/54—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame
    • A61K31/542—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/545—Compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins, cefaclor, or cephalexine
    • A61K31/546—Compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins, cefaclor, or cephalexine containing further heterocyclic rings, e.g. cephalothin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7135—Compounds containing heavy metals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Definitions

  • the present invention relates to a radiosensitizer. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiosensitizer for use in radiotherapy that selectively damages or kills cancer cells, cancer progenitor cells, and cells in lesions caused by virus or bacterial infection by irradiation.
  • Radiation therapy is carried out by inducing cell death by causing intracellular damage and cell membrane damage by reactive oxygen species (3) generated by intensive irradiation of tumors with high-energy X-rays and gamma rays. Done.
  • the water in the cells becomes hydrogen atoms. Is decomposed into hydroxy radicals.
  • Superoxide and hydroperoxy radicals are generated.
  • Non-Patent Document 1 the damage and the number of dead cells were increased compared to the case of performing only X-ray irradiation.
  • Non-Patent Document 5 it has been reported that 5- was taken up and irradiated with ionizing radiation, 12 hours later, the amount of mitochondria and the activity of respiratory chain complex III, It was revealed that the production amount increased. Five - In glioma, it increased oxidative stress in mitochondria and cell death induction by ionizing radiation, and was shown to be a sensitizer for ionizing radiation.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2009-155239
  • Non-Patent Document 1 Nanoscale. 2014 September 7; 6(17): 10095-10099. do i: 10.
  • Non-Patent Document 2 Cytotechnology (2014) 66: 17-25
  • Non-Patent Document 3 Oncol Rep. 2012 Jun; 27 (6) 1748-52.
  • Non-Patent Document 4 MOLECULAR MEDICINE REPORTS 11: 1813-1819, 2015
  • Non-Patent Document 5 Int J Mol Med. 2017 Feb;39(2) :387-398. doi: 10.3892 /ij mm 2016.2841. Epub 2016 Dec 28
  • Non-Patent Document 6 Spr ingerP lus 2:602, 2013
  • Non-Patent Document 7 Int J Radi at Biol 12:1-16, 2016
  • Non-Patent Document 8 Rad i at Phys and Chem, 78:889-898, 2009 Disclosure of Invention
  • Radiation therapy may not be expected to have a large therapeutic effect depending on the type and size of the tumor. It is less radiosensitive than it was originally, depending on the tumor type ⁇ 2020/175 253 4 (:171? 2020/006381
  • the irradiation intensity of radiation may be increased when the therapeutic effect is expected to be small, which is a cause of side effects.
  • the side effects are caused by the fact that there is no way to irradiate only the target tumor cells with radiation, and the effects of radiation therapy also appear on the tumor tissue and normal tissues surrounding the tumor tissue. Therefore, it is expected that side effects caused by improvement of radiation treatment effect will be reduced.
  • the present inventors have screened various compounds to solve these problems, and as a result of diligent studies, a specific compound is useful as a radiosensitizer, and Five - It was found that a synergistic effect can be achieved by the combined use with.
  • the present invention provides a radiation sensitizer containing as an active ingredient a compound selected from the group consisting of a compound having a beta-lactam structure and a compound having an active oxygen generating ability.
  • the compound having a betalactam structure is a compound selected from the group consisting of cefaclor, cefixime, cefataxime sodium salt, ampicillin trihydrate, cefadroxil, cefotiam hydrochloride, and cefatazidime pentahydrate.
  • the compound having the ability to generate active oxygen is preferably a compound selected from the group consisting of lanophine, disulfiram and telmisartan.
  • the radiosensitizer of the present invention is a compound represented by the following formula (I) or a salt thereof:
  • the radiosensitizer of the present invention is a compound represented by the following formula (I) or a salt thereof:
  • a novel radiosensitizer is provided. Further, by simultaneously using the radiosensitizer and 5-8!_8, the toxicity to the living body is low, and the radiotherapy effect for cancer cells can be obtained non-invasively.
  • Fig. 1 is a graph showing the results of screening about 10,000 kinds of compounds for radioresponsiveness using the active oxygen detection reagents ⁇ and ⁇ . 3, each 20/175253 6 ⁇ (: 171? 2020 /006381
  • ⁇ is a graph showing the distribution of the response of ⁇ and oct for about 10,000 compounds.
  • 6 are graphs showing the proportion of compounds showing 100% or more and 200% or more of active oxygen generating ability based on quercetin at 50 or 100 when DH £ was used as an active oxygen detection reagent. is there.
  • H is a graph showing the proportion of compounds showing 50% when using octane as the active oxygen detection reagent and 50% or more and 300% or more of the active oxygen generating ability based on quercetin.
  • FIG. 3 Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells and human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells were used, and cells were irradiated by irradiation with 5-8! and/or auranofin. It is a graph which shows the result of a survival rate. 3 is a graph showing the results using the human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells, and is a graph showing the results using the human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells.
  • FIG. 4 Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells and human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells were used. And/or is a graph showing the result of cell viability by irradiation with disulfiram. 3 is a graph showing the results using the human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells, and is a graph showing the results using the human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells.
  • FIG. 5 Changes in tumor size when auranofin was applied before irradiation in nude mice transplanted with human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells expressing luciferase by fluorescence of luciferin. It is a graph which shows the result of evaluation.
  • FIG. 6 Results obtained by using nude mice transplanted with human colon adenocarcinoma cell line Machi 29 cells expressing luciferase, and 3 shows the change in tumor size when disulfiram was applied before irradiation with fluorescence of luciferin. The result evaluated by ⁇ 2020/175 253 7 (:171? 2020/006381
  • ⁇ is a graph showing the tumor weight after the end of the experiment.
  • FIG. 7 A graph showing the result of cell viability when 5-549_8 and/or cefaclor hydrate was applied to human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells before irradiation. is there.
  • Fig. 8 is a graph showing the results of cell viability obtained by applying 5-81_8 and/or cefixime before irradiation using human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells. MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the radiosensitizer of the present invention contains, as an active ingredient, a compound selected from the group consisting of a compound having a beta-lactam structure and a compound having the ability to generate active oxygen.
  • Beta-lactam structure refers to a structure having a 4-membered lactam (cyclic amide).
  • compound having the ability to generate active oxygen refers to a compound having the ability to generate active enzyme, which does not include the compound having the above-mentioned lactam structure.
  • the radiosensitizer of the present invention was obtained by screening from about 10,000 organic compounds by the method described in the following examples. The obtained candidate compounds are shown in the table below.
  • the radiosensitizer of the present invention is, in particular, ampicillin trihydrate (No. V 00 2 in the above table), cefataxime sodium salt 008), cefatazidime pentahydrate 014), cefaclor 040), cefadroxil. 046), disulfiram 052), cefotiam hydrochloride 056), telmisartan 059), cefixime 060), and lanofine 047), but not limited to these.
  • Cefaclor is a beta-lactam antibiotic
  • cefixime is a beta-lactam antibiotic
  • ampicillin trihydrate is a beta-lactam antibiotic
  • cefataxime sodium salt is a beta-lactam antibiotic
  • cefatazim pentahydrate is The beta-lactam antibiotic cefadroxil is a beta-lactam antibiotic ⁇ 2020/175 253 23 ⁇ (:171? 2020 /006381
  • cefotiam hydrochloride is a beta-lactam antibiotic
  • auranofin is an antirheumatic drug
  • disulfiram is an addictive drug
  • telmisartan is a cardiovascular drug, for example, a compound widely used as an angiotensin 11 receptor antagonist. Is.
  • Cefaclor is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic. Composition formula It is represented by. The structural formula is expressed by the following formula (II).
  • Cefixime is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic.
  • Structural formula is represented by the following formula (III).
  • Sai-lanofin is a compound widely used as an antirheumatic drug. Composition formula It is represented by. The structural formula is represented by the following formula (IV).
  • Disulfiram is a compound widely used as a drug for addictive addiction and the like.
  • Composition formula It is represented by.
  • the structural formula is represented by the following formula (V).
  • Telmisartan is a compound widely used as a circulatory system drug, for example, an angiotensin II receptor antagonist.
  • the structural formula is expressed by the following formula (VI).
  • Ampicillin trihydrate is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic.
  • the composition formula is represented by 0 4 (:11 ⁇ 1.
  • the structural formula is represented by the following formula (VII).
  • Cefataxime sodium salt is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic.
  • Formula (:. 16 5 0 7 represented by 3 ⁇ 4 structural formula is represented by the following formula (VIII).
  • Cefatazidime pentahydrate is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic.
  • Formula (:. 22 3 ⁇ 41 ⁇ 1 6 0 12 represented by 3 ⁇ 4 structural formula is represented by the following formula (IX).
  • Cefadroxil is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic. Composition formula It is represented by. The structural formula is expressed by the following formula (X).
  • Cefotiam hydrochloride is a compound widely used as a beta-lactam antibiotic.
  • Formula 8 3 ⁇ 4 4 (:. 11 ⁇ 1 9 0 4 3 3 represented by the structural formula is represented by the following formula (XI).
  • cefaclor, cefixime, cefataxime sodium salt, ampicillin trihydrate, cefadroxil, cefotiam hydrochloride, cefatazim pentahydrate, lanofine, disulfiram and telmisartan, alone or in combination, are radiation-sensitized. It can be used as an agent.
  • the radiosensitizer may be used in combination with 5-81_8, and the patient may be administered separately with 5-81_8 or may be prepared by mixing at the time of administration. Synergistic effects can be obtained by concurrent administration during radiation therapy.
  • 5-8-1_8 is a compound which has been confirmed to be effective as a radiosensitizer alone (Patent Document 1).
  • 5-8!_8 is one of the amino acids also called 5-aminolevulinic acid.
  • a sword is generated.
  • a 1 is a hydrogen atom or an acyl group of the formula (I), the 8 2 hydrogen atoms of the formula (I), the linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, ant - group or an aralkyl group Is.
  • acyl group in the above formula (I) include formyl, acetyl, propionyl, putyryl, isoptyryl, valeryl, isovaleryl, bivaloyl, hexanoyl, octanoyl, benzylcarbonyl group and other linear or branched carbon atoms.
  • An alkanoyl group having a prime number of 1 to 8; an aroyl group having a carbon number of 7 to 14 such as benzoyl, 1-naphthoyl and 2-naphthoyl groups.
  • alkyl group in the above formula (I) include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isoptyl, 360-butyl, 61 ⁇ 1: _butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, It is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as heptyl or octyl group.
  • cycloalkyl group in the formula (I) include saturated or partially unsaturated groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecyl, 1-cyclohexenyl group and the like.
  • examples thereof include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms in which a bond may be present.
  • aryl group in the above formula (I) are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms such as phenyl, naphthyl, anthryl, and phenanthryl groups.
  • the aryl part of the aralkyl group in the formula (I) is exemplified in the same manner as the aryl group, and the alkyl part of the aralkyl group is exemplified in the same manner as the alkyl group.
  • Specific examples of the aralkyl group include aralkyl groups having 7 to 15 carbon atoms such as benzyl, phenethyl, phenylpropyl, phenylputyl, benzhydryl, trityl, naphthylmethyl and naphthylethyl groups.
  • 5- can be administered as a prodrug (precursor) such as an ester derivative of Specific examples of the salts of 5--8 1_8 and its derivatives are pharmacologically acceptable acid addition salts, metal salts, ammonium salts, organic amine addition salts and the like.
  • the acid addition salt include inorganic acid salts such as hydrochloride, hydrobromide, hydroiodide, phosphate, nitrate, and sulfate; formate, acetate, propionate, toluene Sulfonate, succinate, oxalate, lactate, tartrate, glycolate, methanesulfonate, butyrate, valerate, citrate, fumarate, maleate, malate, etc. It is a salt with an organic acid.
  • the metal salts are lithium salts, sodium salts, potassium salts and other alkali metal salts; magnesium, calcium salts and other alkaline earth metal salts; aluminum salts; zinc salts and the like.
  • ammonium salt examples include an ammonium salt, an alkyl ammonium salt such as a tetramethyl ammonium salt, and the like.
  • organic amine salt examples include triethylamine salt, piperidine salt, morpholine salt and toluidine salt. In addition, these salts can be used as a solution at the time of use.
  • 5--8 1_8 particularly preferred compounds are 5--8 1_8; 5--8 1_8 methyl ester, 5- Ethyl ester, 5- Propyl ester, 5- Butyl ester,
  • These 5-8-1_8 may be produced by any known method such as chemical synthesis, microbial production, and enzymatic production. A hydrate or solvate may be formed. Five - Any of these may be used alone or in appropriate combination of two or more.
  • the routes of administration are: Oral administration including sublingual administration; Kidney direct administration by catheter; Inhalation administration; Intravenous administration including instillation; Transdermal administration by spraying agents, etc.; Suppository, nasogastric tube, nasointestinal tract, gastric fistula
  • parenteral administration by forced enteral feeding using a tube or an intestinal fistula tube. ⁇ 2020/175 253 30 boxes (:171? 2020 /006381
  • the radiosensitizer and/or dosage form of the present invention can be appropriately determined depending on the route of administration.
  • Specific examples of the above dosage form include injections, drops, tablets, pills, capsules, granules, powders, liquids, water preparations dissolved in syrup, spreading agents, suppositories and the like.
  • excipient diluent, additive, disintegrant, binder, coating agent, lubricant, glidant, lubricant, flavoring agent, if necessary.
  • Sweeteners, solubilizers, solvents, gelling agents, nutrients, etc. can be added. Specific examples of these are water, physiological saline, animal fats and oils, vegetable oils, lactose, starch, gelatin, crystalline cellulose, gums, starch, magnesium stearate, hydroxypropyl cellulose, polyalkylene glycol, polyvinyl alcohol. , Glycerin and the like.
  • the radiosensitizer of the present invention is prepared as an aqueous solution, it is desirable to take care so that the aqueous solution does not become alkaline in order to prevent decomposition of 5--8 1_8. Removed by 5- Can be prevented from disassembling.
  • the radiation treatment is usually started within 24 hours, preferably within 18 hours, and more preferably within 3 to 12 hours.
  • the dose of the radiosensitizer of the present invention can be changed according to the height, weight, age, symptoms, etc. of the patient to be treated with radiation.
  • cefaclor is preferably daily! ⁇ 15001 ⁇
  • cefixime is preferably 1 ⁇ 4001119/day
  • cefataxime sodium salt is preferably 1 ⁇ ! ⁇ 2000 11 ⁇
  • ampicillin trihydrate is/day.
  • cefadroxil is preferred 1 ⁇ 5001 ⁇ /day
  • cefotiam hydrochloride is preferred daily! ⁇ 200011 ⁇
  • cefatazidime pentahydrate is preferred 1 ⁇ 200011 ⁇
  • lanofin is 1 day 1 to 61,119 is preferred
  • disulfiram is preferably from day 1 to 50
  • telmisartan is a day-! ⁇ 80111 9 is preferable.
  • the dose of 5-to the subject can be determined by considering the dose of the radiosensitizer, for example, Target 1 in conversion It can be adjusted within the range of preferably 519 to 1001119, more preferably 101119 to 301119, and further preferably 15
  • the emitted radiation is ionizing radiation such as X-rays, X-rays, electron rays, a rays, and neutron rays.
  • quercetin was used as the positive control and about 10,000 compounds were obtained according to the following procedure. The radiation responsiveness was measured.
  • N Negative Control
  • R0S detection reagent 50 ml of R0S detection reagent was added before X-ray irradiation. 100 mm (including 0.4% DMSO) when R0S detection reagent is DHE, 10 mm (including 0.2% DMF) when APF It was Therefore, the final concentration of R0S detection reagent is 50 MM for DHE, 5 MM for APF (including 0.2% DMF), and the sample concentration is 5 MM.
  • the fluorescent reagent is DHE
  • one of the plates is not irradiated with X-rays (X0 plate), and the remaining one is irradiated with X-rays at 5 Gy (X5 plate) or 10 Gy (X10 plate). (160 kV, 6.2mA, 1 Gy/m in).
  • the fluorescence of the ROS detection drug was measured with a microplate reader (Ex. 485 nm, Em 610 nm).
  • the fluorescent reagent was APF
  • one of the plates was not irradiated with X-rays (X0 plate), and the remaining one was irradiated with 5 Gy of X-rays (X5 plate) (160 kV, 6.2 mA, 1 Gy/ m in)
  • the fluorescence of the ROS detection drug was measured with an X microplate reader (Ex. 480 nm, Em 520 nm).
  • the fluorescent reagent was DHE
  • the difference between the X5 plate or X10 plate and the X0 plate was calculated and used as the measured value.
  • the fluorescent reagent was APF
  • the difference between the X5 plate and the X0 plate was calculated as the measured value
  • the Signal/Background ratio, Cm) and Z' were calculated from the following formulas.
  • reaction rate DHEX5%, DHEX10%, and APFX5 were calculated by the following formulas with PC as 100% reaction and NC as 0% reaction.
  • Figure 1 shows the results of screening about 10,000 compounds.
  • the compound that produced 2 was ⁇ : 50 irradiation 25, 10 irradiation 28, equivalent to quercetin
  • the produced compounds were ⁇ : 50 irradiation 258, irradiation with 10 ⁇ 253, and irradiation with 41: 50 irradiation 41 (see Fig. 1, symbol H).
  • protoporphyrin which is currently used as a sensitizer, is about 0.4 times that of quercetin, it is useful as a radiosensitizer.
  • Quercetin is detected in eight It is known as a radical scavenger. Quercetin scavenges Compounds that produce more than twice the : 5 radiated 31 pieces, more than double The number of compounds producing 8 was 50: 50 irradiation (6, 0 in Figure 1. Since the amount of protoporphyrin currently used as a sensitizer is about 0.5 times, , Useful as a radiosensitizer.
  • a compound with a particularly high reaction is selected and tested in the same manner as the screening of about 10,000 compounds.
  • the cell-damaging effect of X-rays is the hydroxyl radical produced by the decomposition of water.
  • the cell-damaging effect of photodynamic therapy is considered to be singlet oxygen or superoxide, and R0S detected by DHS is mainly singlet oxygen or superoxide. Therefore, the compound confirmed to generate R0S by DHE is useful as a radiosensitizer.
  • protoporphyrin which has been confirmed to have radiosensitizing effect, has been confirmed to generate R0S by both DHE and APF.
  • any of the compounds of Group 1, 2 and 3 in FIG. 2 are useful as the radiosensitizer.
  • Va l dated Compound Library (about 1200 kinds of organic compound libraries consisting of known active compounds and off patent drugs) provided by the Drug Discovery Agency of the University of Tokyo was diluted to 2 mM with DMS0.
  • the analysis was performed by the same method as the screening of about 10,000 compounds described above.
  • Tables 16 to 18 show the results of screening for Vadi dated Compound Libraries. Both compounds have higher active oxygen-producing ability than protoporphyrin and are useful as radiosensitizers.
  • the number W002 shown in Table 16 shows the result of cefaclor hydrate, and the number W022 shows the result of cefotiam _ hydrochloride.
  • Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line A549 cells, human colon adenocarcinoma cell line HT29 cells or mouse melanoma B16/BL6 were seeded on a 96-well microplate and seeded at 500 cells/weU. Then, the cells were cultured until they became subconfluent.
  • the medium was replaced with a medium containing 5% of the cell proliferation measurement reagent CeU Counting kit-8 (WST8), incubated at 37 ° C for 1 hour, and then stirred with a micro one plate mixer to prepare a micro sample.
  • the absorption wavelength at 450 nm was measured with a plate reader. Measurement The cell viability was calculated from the determined results using the following formula.
  • Figure 3 shows the results of the auranofin study.
  • the survival rate was lower with 5-lanafin alone than with 5-ALA alone, and the cell survival rate was further decreased with the combined use of 5-ALA and auranofin.
  • Figure 4 shows the results of examination of disulfiram.
  • the survival rate of disulfiram alone tended to be lower than that of 5-ALA alone, and the cell survival rate was further decreased by the combined use of 5-ALA and disulfiram.
  • HT-29-Luc cells which are human colon adenocarcinoma cells expressing luciferase, were subcutaneously transplanted into the thigh of BALB/c nu/nu mice (6-week-old female) to prepare tumor-bearing mice. did . Seven days after the transplantation of HT-29-Luc cells, 150 mg/kg of luciferin was administered to the tumor-bearing mice, and the luciferase fluorescence emitted by HT29-luc cells was detected by the IVIS Imag i ng System (Sumitomo Pharma International Co., Ltd.).
  • X-rays were irradiated with a Fax itron CP-160 type X-ray irradiation device (Acrobio Co., Ltd.) at an intensity of 1 Gy/min for 2 minutes per day for 5 consecutive days, followed by 2 days of irradiation. Irradiation was repeated for 5 consecutive days at intervals. Seven days, 11 days, and 22 days after the start of irradiation, 150 mg/kg of luciferin was administered to the tumor-bearing mice in each group, and HT-29-luc cells were emitted from the above IVIS Imag i ng Sy stem. Luciferase fluorescence was measured. For cancer tissue Figure 5 shows the luminescence measurement results.
  • the tumors of the mice continued to grow even after administration of lanofine.
  • the growth of tumors in the X-irradiated group was suppressed, and the growth of tumors in the tumor-bearing mice in the X-irradiated group was further suppressed 2 hours after the administration of auranofin.
  • HT-29-Luc cells which are human colon adenocarcinoma cells expressing luciferase, were transplanted into the brains of BALB/c nu/nu mice (6-week-old females) to prepare tumor-bearing mice. Seven days after the transplantation of HT-29-1 uc cells, 150 mg/kg of luciferin was administered to tumor-bearing mice, and HT29-luc cells emitted luciferase from the HT29-luc cells using the IVIS Imag i ng System (Sumitomo Pharma International Co., Ltd.).
  • Human alveolar basal epithelial adenocarcinoma cell line 8549 cells were seeded in a 96-well microplate, and cultured in the same manner as in the experimental method for auranofin and disulfiram.
  • cefaclor hydrate or cefixime 0 ! ⁇ , 10 And, 5-8!_8 0 40 Each sample was prepared by combining and. 4 hours after the addition of the compound, irradiation was carried out, and the examination was carried out according to the experimental method.
  • Figure 7 shows the study results of cefaclor hydrate. Five - And and/or cefaclor hydrate was added before the irradiation of 50, the cell viability did not change, and the combined use of 5-8!_8 and cefaclor hydrate further reduced the cell viability.
  • Figure 8 shows the results of the cefixime study. Five - And/or cefixime added prior to irradiation with 10 0 radiation did not change cell viability compared to radiation alone, but 5- And cefixime combined reduced cell viability.
  • Mouse melanoma 6 cells were seeded in a 96-well microplate, and cultured in the same manner as in the above-mentioned experimental procedure for Ranofin and Disulfiram.
  • the candidate compounds shown in Table 19 below were added at a final concentration of 5 The compound was added so as to achieve the following, irradiation was carried out 4 hours later, and the examination was carried out according to the experimental method.
  • the candidate compounds include compounds with beta-lactam structure, such as cefaclor hydrate, cefixime, cefataxime sodium salt, ampicillin trihydrate, cefadroxil, cefotiamu hydrochloride and cefatazidime pentahydrate.
  • beta-lactam structure such as cefaclor hydrate, cefixime, cefataxime sodium salt, ampicillin trihydrate, cefadroxil, cefotiamu hydrochloride and cefatazidime pentahydrate.
  • the radiosensitizer of the present invention enhances radiosensitivity and selects cells in lesions such as malignant neoplasms such as cancer cells, cancer progenitor cells, cells infected with viruses, and cells infected with bacteria. It is useful for radiation treatment and the like, which causes physical damage or death. It also contributes to drug repositioning of existing drugs.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

放射線増感剤として有用な化合物を提供する。　ベータラクタム構造を有する化合物及び活性酸素生成能を有する化合物からなる群から選択される化合物を有効成分として含有する、放射線増感剤である。該放射線増感剤は、好ましくは、セファクロール、セフィキシム、セファタキシムナトリウム塩、アンピシリン三水和物、セファドロキシル、セフォチアム塩酸塩、セファタジジム五水和物、オーラノフィン、ジスルフィラム及びテルミサルタンからなる群から選択される化合物である。δ－アミノレブリン酸と併用することができる。

Description

\¥0 2020/175253 1 卩（：17 2020 /006381 明 細 書
発明の名称 ： 放射線増感剤
技術分野
[0001 ] 本発明は放射線増感剤に関する。 本発明は、 特に放射線照射により、 がん 細胞、 がん前駆細胞、 及びウイルスや細菌の感染による病変部の細胞等を、 選択的に損傷又は死滅させる放射線治療に用いられる放射線増感剤に関する 背景技術
[0002] 放射線治療は、 高エネルギーの X線やガンマ線を腫瘍に集中照射することで 生じる活性酸素種（ 3）により、 細胞内の〇 損傷や細胞膜障害を引き起こさ せ、 細胞死を誘導することにより行われる。 放射線を腫瘍に照射すると、 細 胞内の水が水素原子と
Figure imgf000003_0001
であるヒドロキシラジカルに分解される。 その後、 ヒドロキシラジカルが細胞内の酸素原子と反応することによって、
Figure imgf000003_0002
である スーパーオキシドやヒドロペルオキシラジカルが生成される。 これらの に よって、 細胞内の〇 損傷や細胞膜損傷が生じる。 放射線治療には、 これらの 損傷が原因となる 2つの細胞死誘導の機構が存在する。 しかし、 放射線の標 的となる腫瘍細胞のみに放射線を照射するという照射方法がなく、 放射線治 療の反応が患部周辺の正常組織にも影響を与えてしまう可能性がある。 特に 患者に照射される放射線の強度が強い場合、 正常組織に強い副作用を与える 原因になる。
[0003] そこで、 標的となる腫瘍細胞に放射線を照射したときに、 放射線のエネル ギーを効率よく腫瘍細胞に伝達して標的細胞を損傷し、 かつ周囲の正常細胞 の損傷を低減することのできる低被曝、 低侵襲の放射線増感剤が求められて いた。 そのような放射線増感剤として、 金属や化合物が研究されてきた。
[0004] 金属に関する研究では、 カチオン性高分子電解質で修飾された金のナノ粒 子が、 X線治療の増感剤になることが示唆された。 カチオン性高分子電解質で 修飾された金のナノ粒子をがん細胞に取り込ませ、 X線を照射すると が増 〇 2020/175253 2 卩（：171? 2020 /006381
加し、 X線照射のみを行うよりも〇 損傷と死細胞数が増加することが、 明ら かとなった（非特許文献 1）。
[0005] 化合物に関する研究では、 食道扁平上皮がん細胞において、 悪性腫瘍によ る高カルシウム血症の治療に使用されるゾレドロン酸と電離放射線の組み合 わせにより、 細胞死が増加し、 細胞周期が 3期と 02/11/1期の間で停止することが 確認された。 ヒト臍帯静脈内皮細胞においてはゾレドロン酸と電離放射線を 組み合わせることにより、 細胞増殖と内皮管形成、 浸潤の阻害が示された。 これらのことから食道扁平上皮がん細胞において、 ゾレドロン酸が放射線増 感剤になると考えられている（非特許文献 2）。
[0006] 別の化合物に関する研究では、 マウス神経膠腫細胞株 9!_及び ¢6に 5 _アミ ノレブリン酸 （5-八!_八） を取り込ませ、 電離放射線を照射したところ、 電離放 射線を照射しただけの条件と比べてコロニー形成率が減少したことが認めら れた。 また、
Figure imgf000004_0001
の増加も確認されており、 5 -八!_八を添加することによって放 射線における杭がん効果が確認された（非特許文献 3）。
[0007] また、 5 -八!_八を投与した脳神経膠腫細胞株を担がんしたマウスに、 放射線を 20 /〇13 で 5日間連続照射することで、
Figure imgf000004_0002
〇試験での放射線増感効果が検証 された。 その結果、
Figure imgf000004_0003
〇でも腫瘍成長が阻害されることが確認された（非 特許文献 4）。
[0008] 更に、 脳神経膠腫細胞株に 5 -
Figure imgf000004_0004
を取り込ませ、 電離放射線を照射すると、 12時間後にミ トコンドリア量と呼吸鎖複合体 IIIの活性、
Figure imgf000004_0005
産生量が増加す ることが明らかにされた。 5 -
Figure imgf000004_0006
は神経膠腫において、 電離放射線によるミ ト コンドリア内酸化ストレスと細胞死誘導を増加させており、 電離放射線の増 感剤になることが示された （非特許文献 5） 。
[0009] また、 5 -
Figure imgf000004_0007
を投与した黒色腫細胞株の担がんマウスに放射線を 30 /〇13 で 1 0日間照射することで
Figure imgf000004_0008
V I 〇試験での放射線増感効果が検証された。 その結 果、
Figure imgf000004_0009
〇でも腫瘍成長が阻害されることが確認された（非特許文献 6）。
[0010] 更に、 5 -
Figure imgf000004_0010
を投与した黒色腫細胞株の担がんマウスに放射線を 30 /〇13 を 1 0日間照射することで
Figure imgf000004_0011
〇試験での放射線増感効果が検証された。 その際 、 照射終了後に、 がん組織の遺伝子発現解析が行われた結果、 細胞周期の停 止および遺伝子損傷修復の低下が確認された (非特許文献 7)。 このことは、 A LAの増感効果は PpIXから生成する活性酸素による遺伝子の損傷および遺伝子 修復酵素の阻害と考えられている。
[0011] そして、 X線治療用増感剤としてプロトポルフイリン、 プロトボルフイリン ナトリウム、 へマトボルフイリン及び 5-ALAからなる群から選択された化合物 を有効成分とする特許出願も公開されている (特許文献 1 )。 例えば、 プロト ポルフイリンに X線を照射すると、 X線単独と比較して、 多量の活性酸素が発 生する (非特許文献 8) 。
先行技術文献
特許文献
[0012] 特許文献 1 :特開 2009-155239号公報 非特許文献
[0013] 非特許文献 1 : Nanoscale. 2014 September 7; 6(17) : 10095-10099. do i : 10.
1039/c4nr 01564 a
非特許文献 2 : Cytotechno logy (2014) 66: 17-25
非特許文献 3 : Oncol Rep. 2012 Jun; 27 (6) 1748-52
非特許文献 4 : MOLECULAR MEDICINE REPORTS 11: 1813-1819, 2015
非特許文献 5 : Int J Mol Med. 2017 Feb;39(2) :387-398. doi : 10.3892 /ij mm 2016.2841. Epub 2016 Dec 28
非特許文献 6 : Spr i ngerP lus 2:602, 2013
非特許文献 7 : Int J Radi at Biol 12:1-16, 2016
非特許文献 8 : Rad i at Phys and Chem, 78:889-898, 2009 発明の開示
発明が解決しようとする課題
[0014] 放射線治療は、 腫瘍の種類やサイズによって、 大きな治療効果が見込めな い場合がある。 これは、 腫瘍の種類によっては元来より放射線感受性が低く 〇 2020/175253 4 卩（：171? 2020 /006381
放射線治療効果が得られない、 もしくは腫瘍が大きくなることにより腫瘍内 が低酸素状態となり感受性が低下する等の理由による。 そのため、 放射線治 療効果の向上が求められている。
[0015] また、 腫瘍の種類やサイズによって、 治療効果が小さいと予想される場合 に放射線の照射強度を強くすることがあるが、 これが副作用を引き起こす原 因になる。 副作用を引き起こしてしまうのは、 標的となる腫瘍細胞のみに放 射線を照射する方法がないためであり、 腫瘍組織と腫瘍組織周辺の正常組織 にも放射線治療による影響が表れてしまうのである。 そのため、 放射線治療 効果の向上に伴って生じる副作用の軽減も期待されている。
[0016] 本発明は、 これらの問題を解決すべく本発明者らが種々の化合物をスクリ —ニングし、 鋭意検討を行った結果、 特定の化合物が放射線増感剤として有 用であり、 かつ 5 -
Figure imgf000006_0001
との併用により相乗効果を奏することを見出し、 完成さ れた。
[0017] すなわち、 本発明は、 ベータラクタム構造を有する化合物及び活性酸素生 成能を有する化合物からなる群から選択される化合物を有効成分として含有 する、 放射線増感剤を提供する。
[0018] 前記べータラクタム構造を有する化合物は、 セファクロール、 セフィキシ ム、 セファタキシムナトリウム塩、 アンピシリン三水和物、 セファドロキシ ル、 セフォチアム塩酸塩及びセファタジジム五水和物からなる群から選択さ れる化合物であることが好ましい。 また、 前記活性酸素生成能を有する化合 物は、 才ーラノフィン、 ジスルフィラム及びテルミサルタンからなる群から 選択される化合物であることが好ましい。
[0019] また、 本発明の放射線増感剤は、 下記式（I）で示される化合物又はその塩：
[0020] \¥0 2020/175253 5 卩（：171? 2020 /006381
[化 1 ]
Figure imgf000007_0001
（式中、 は、 水素原子又はアシル基を表し、
Figure imgf000007_0002
は、 水素原子、 直鎖若し くは分岐状アルキル基、 シクロアルキル基、 アリール基又はアラルキル基を 表す。 ） と併用してもよい。
[0021 ] あるいは、 本発明の放射線増感剤は、 下記式（I）で示される化合物又はその 塩：
[0022] [化 2]
Figure imgf000007_0003
（式中、 は、 水素原子又はアシル基を表し、
Figure imgf000007_0004
は、 水素原子、 直鎖若し くは分岐状アルキル基、 シクロアルキル基、 アリール基又はアラルキル基を 表す。 ） を有効成分として更に含んでもよい。
発明の効果
[0023] 本発明によれば、 新規な放射線増感剤が提供される。 また、 該放射線増感 剤と 5 -八!_八とを同時に用いることで、 生体への毒性が低く、 非侵襲的にがん細 胞への放射線治療効果が得られる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1 ]活性酸素検出試薬〇 及び八卩卩を用いて約 10, 000種類の化合物の放射性応 答性をスクリーニングした結果を示すグラフである。 3、 匕はそれぞれ、 20/175253 6 卩（：171? 2020 /006381
、 八 ドを活性酸素検出試薬とした場合のケルセチンの応答、 および活性酸素生 成能の算出方法を示すグラフである。 〇は約 10, 000種類の化合物の〇 と八 ド の応答の分布示すグラフである。 、 6はそれぞれ活性酸素検出試薬として DH £を用いた場合の 50 または 10〇 でケルセチンを基準とした場合の活性酸素生 成能が 100%以上、 200%以上を示す化合物の割合を示すグラフである。 チは活 性酸素検出試薬として八 ドを用いた場合の 50 でケルセチンを基準とした場合 の活性酸素生成能が 200%以上、 300%以上を示す化合物の割合を示すグラフで ある。
［図 2］活性酸素検出試薬〇 及び八 ドを用いてスクリーニングされた化合物に対 し、 再現性および活性酸素除去剤 （=クエンチヤー） 存在下での放射性応答 性を評価した結果を示すグラフである。
［図 3］ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細胞とヒト結腸腺癌細胞株町29細胞 を用い、 5 -八!_八と及び/又はオーラノフィンを適用した放射線照射による細胞 生存率の結果を示すグラフである。 3はヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549 細胞を用いた結果を示すグラフ、 はヒト結腸腺癌細胞株 町29細胞を用いた 結果を示すグラフである。
［図 4］ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細胞とヒト結腸腺癌細胞株町29細胞 を用い、 5 -
Figure imgf000008_0001
及び/又はジスルフィラムを適用した放射線照射による細胞生 存率の結果を示すグラフである。 3はヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細 胞を用いた結果を示すグラフ、 はヒト結腸腺癌細胞株 町29細胞を用いた結 果を示すグラフである。
［図 5］ルシフヱラーゼを発現するヒト結腸腺癌細胞株 町29細胞を移植したヌ —ドマウスを用いて、 放射線照射前にオーラノフィンを適用した場合の、 腫 瘍サイズの変化をルシフエリンの蛍光により評価した結果を示すグラフであ る。
［図 6］ルシフヱラーゼを発現するヒト結腸腺癌細胞株 町29細胞を移植したヌ -ドマウスを用いた結果であり、 3は放射線照射前にジスルフィラムを適用 した場合の腫瘍サイズの変化をルシフエリンの蛍光により評価した結果であ 〇 2020/175253 7 卩（：171? 2020 /006381
り、 匕は実験終了後の腫瘍重量を示すグラフである。
［図 7］ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細胞を用いて、 放射線照射前に 5-八1_ 八及び/又はセファクロール水和物を適用した細胞生存率の結果を示すグラフ である。
［図 8］ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細胞を用いて、 放射線照射前に 5-八1_ 八及び/又はセフィキシムを適用した細胞生存率の結果を示すグラフである。 発明を実施するための形態
［0025］ 本発明の放射線増感剤は、 ベータラクタム構造を有する化合物及び活性酸 素生成能を有する化合物からなる群から選択される化合物を有効成分として 含有する。 「ベータラクタム構造」 とは、 四員環のラクタム （環状アミ ド） を持った構造をいう。 また 「活性酸素生成能を有する化合物」 とは、 前記べ _タラクタム構造を有する化合物を含まない、 活性酵素生成能を有する化合 物をいう。
［0026］ 本発明の放射線増感剤は、 下記実施例に記載された方法により、 約 10, 000 種の有機化合物の中からスクリーニングされて得られた。 得られた候補化合 物を以下の表に示す。
[0027]
\¥0 2020/175253 8 卩(：17 2020 /006381
[表 1 ]
Figure imgf000010_0001
[0028] \¥0 2020/175253 9 卩(：17 2020 /006381
[表 2]
Figure imgf000011_0001
[0029] \¥0 2020/175253 10 卩(：17 2020 /006381
[表 3]
Figure imgf000012_0001
[0030] \¥02020/175253 11 卩(：17 2020 /006381
[表 4]
Figure imgf000013_0001
[0031] \¥0 2020/175253 12 卩（：17 2020 /006381
[表 5]
Figure imgf000014_0001
[0032] \¥0 2020/175253 13 卩(：17 2020 /006381
[表 6]
Figure imgf000015_0001
[0033] \¥0 2020/175253 14 卩(：17 2020 /006381
[表 7]
Figure imgf000016_0001
[0034] \¥0 2020/175253 15 卩(：17 2020 /006381
[表 8]
Figure imgf000017_0001
[0035] \¥0 2020/175253 16 卩(：17 2020 /006381
[表 9]
Figure imgf000018_0001
[0036] \¥0 2020/175253 17 卩(：17 2020 /006381
[表 10]
Figure imgf000019_0001
[0037] \¥02020/175253 18 卩(：17 2020 /006381
[表 11]
Figure imgf000020_0001
[0038] 更に、 別の候補化合物を以下の表に示す。
[0039] \¥02020/175253 19 卩（：17 2020/006381
[表 12]
Figure imgf000021_0001
[0040] \¥0 2020/175253 20 卩（：17 2020 /006381
[表 13]
Figure imgf000022_0001
[0041 ] \¥0 2020/175253 21 卩（：17 2020 /006381
[表 14]
Figure imgf000023_0001
[0042] 〇 2020/175253 22 卩（：171? 2020 /006381
[表 15]
Figure imgf000024_0001
[0043] 本発明の放射線増感剤は、 特に、 アンピシリン三水和物 （前記表の番号 V 00 2） 、 セファタキシムナトリウム塩 008） 、 セファタジジム五水和物 014 ） 、 セファクロール 040） 、 セファドロキシル 046） 、 ジスルフィラム 052） 、 セフォチアム塩酸塩 056） 、 テルミサルタン 059） 、 セフィ キシム 060） 、 才ーラノフィン 047） 等が好ましいが、 これらに限定さ れない。
[0044] セファクロールはベータラクタム系抗生物質、 セフィキシムはベータラク タム系抗生物質、 アンピシリン三水和物はベータラクタム系抗生物質、 セフ ァタキシムナトリウム塩はベータラクタム系抗生物質、 セファタジジム五水 和物はベータラクタム系抗生物質、 セファドロキシルはベータラクタム系抗 〇 2020/175253 23 卩（：171? 2020 /006381
生物質、 セフォチアム塩酸塩はベータラクタム系抗生物質、 オーラノフィン は抗リウマチ薬、 ジスルフィラムは習慣性中毒用薬、 テルミサルタンは循環 機器系薬、 例えばアンジオテンシン 11受容体拮抗薬として広く使用されてい る化合物である。
[0045] セファクロールはベータラクタム系抗生物質として広く使用されている化 合物である。 組成式
Figure imgf000025_0001
で表される。 構造式は以下の式 （II） で表さ れる。
[0046] [化 3]
Figure imgf000025_0002
[0047] セフィキシムは、 ベータラクタム系抗生物質として広く使用されている化 合物である。 組成式（：16 51\1507¾で表される。 構造式は以下の式 （III） で表さ れる。
[0048] [化 4]
Figure imgf000025_0003
\¥0 2020/175253 24 卩（：17 2020 /006381
[0049] 才ーラノフィンは、 抗リウマチ薬として広く使用されている化合物である 。 組成式
Figure imgf000026_0001
で表される。 構造式は以下の式 (IV) で表される。
[0050] [化 5]
Figure imgf000026_0004
[0051 ] ジスルフイラムは、 習慣性中毒用薬等として広く使用されている化合物で ある。 組成式
Figure imgf000026_0002
で表される。 構造式は以下の式 (V) で表される。
[0052] [化 6]
Figure imgf000026_0003
[0053] テルミサルタンは、 循環機器系薬、 例えばアンジオテンシン II受容体拮抗 薬等として広く使用されている化合物である。 組成式 #301\14〇2で表される。 構 造式は以下の式 (VI) で表される。
[0054] 〇 2020/175253 25 卩（：171? 2020 /006381
[化 7]
Figure imgf000027_0001
[0055] アンピシリン三水和物は、 ベータラクタム系抗生物質として広く使用され ている化合物である。 組成式 0¾4(：11\1で表される。 構造式は以下の式 (VII) で表される。
[0056] [化 8]
Figure imgf000027_0002
[0057] セファタキシムナトリウム塩は、 ベータラクタム系抗生物質として広く使 用されている化合物である。 組成式 (：16 5 07¾で表される。 構造式は以下の 式 (VIII) で表される。
[0058] 〇 2020/175253 26 卩（：171? 2020 /006381
[化 9]
Figure imgf000028_0001
[0059] セファタジジム五水和物は、 ベータラクタム系抗生物質として広く使用さ れている化合物である。 組成式（：22¾1\16012¾で表される。 構造式は以下の式 （IX ） で表される。
[0060] [化 10]
Figure imgf000028_0002
[0061 ] セフアドロキシルは、 ベータラクタム系抗生物質として広く使用されてい る化合物である。 組成式
Figure imgf000028_0003
で表される。 構造式は以下の式 （X） で表さ れる。
[0062] 〇 2020/175253 27 卩（：171? 2020 /006381
[化 1 1 ]
Figure imgf000029_0001
[0063] セフォチアム塩酸塩は、 ベータラクタム系抗生物質として広く使用されて いる化合物である。 組成式 8¾4（：11\190433で表される。 構造式は以下の式 （XI） で表される。
[0064] [化 12]
Figure imgf000029_0002
[0065] 前記セファクロール、 セフィキシム、 セファタキシムナトリウム塩、 アン ピシリン三水和物、 セファドロキシル、 セフォチアム塩酸塩、 セファタジジ ム五水和物、 才ーラノフィン、 ジスルフィラム及びテルミサルタンは、 単独 、 あるいは組み合わせて放射線増感剤として使用することができる。
[0066] また、 前記放射線増感剤は 5 -八1_八と併用することができ、 患者への投与は 5- 八1_八と別々に投与、 あるいは投与時に混合調製してもよい。 放射線治療時の併 用投与で相乗効果が得られる。
[0067] 5 -八1_八は、 単独でも放射線増感剤としての効果が確認されている化合物であ る （特許文献 1） 。 5 -八!_八は、 5 -アミノレブリン酸とも呼ばれるアミノ酸の 1種である。 5 -八1_八が代謝されることによりがん細胞および正常細胞内で？卩1乂 が生成される。 この時、 がん細胞内の？ 1乂濃度は正常細胞と比較して非常に \¥0 2020/175253 28 卩（：17 2020 /006381
多く、 放射線照射によって を産生する。 腫瘍組織においては と前記セ ファクロール等へ放射線照射を行うことで、
Figure imgf000030_0001
によって細胞の損傷を強める
[0068] 前記式 （I） の 1が水素原子又はアシル基であり、 前記式 （I） の 8 2が水素原子、 直鎖若しくは分岐状アルキル基、 シクロアルキル基、 アリ —ル基又はアラルキル基である。
[0069] 前記式 （I） におけるアシル基の具体例は、 ホルミル、 アセチル、 プロピオ ニル、 プチリル、 イソプチリル、 バレリル、 イソバレリル、 ビバロイル、 へ キサノイル、 オクタノイル、 ベンジルカルボニル基等の直鎖又は分岐状の炭 素数 1〜 8のアルカノイル基；ベンゾイル、 1 —ナフトイル、 2—ナフトイ ル基等の炭素数 7〜 1 4のアロイル基等である。
[0070] 前記式 （I） におけるアルキル基の具体例は、 メチル、 エチル、 プロピル、 イソプロピル、 プチル、 イソプチル、 3 6 0—ブチル、 6 1^ 1： _プチル、 ペンチル、 イソペンチル、 ネオペンチル、 ヘキシル、 ヘプチル、 オクチル基 等の直鎖又は分岐状の炭素数 1〜 8のアルキル基等である。
[0071 ] 前記式 （I） におけるシクロアルキル基の具体例は、 シクロプロピル、 シク ロブチル、 シクロペンチル、 シクロヘキシル、 シクロへプチル、 シクロオク チル、 シクロドデシル、 1 —シクロヘキセニル基等の飽和又は一部不飽和結 合が存在してもよい炭素数 3〜 8のシクロアルキル基等である。
[0072] 前記式 （I） におけるアリール基の具体例は、 フエニル、 ナフチル、 アント リル、 フエナントリル基等の炭素数 6〜 1 4のアリール基等である。
[0073] 前記式 （I） におけるアラルキル基のアリール部分は、 前記アリール基と同 様に例示され、 前記アラルキル基のアルキル部分前記アルキル基と同様に例 示される。 前記アラルキル基の具体例は、 ベンジル、 フエネチル、 フエニル プロピル、 フエニルプチル、 ベンズヒドリル、 トリチル、 ナフチルメチル、 ナフチルエチル基等の炭素数 7〜 1 5のアラルキル基等である。
[0074] これらの 5 -
Figure imgf000030_0002
は、 生体内で、 前記式（I）で示される 5 -
Figure imgf000030_0003
又はその誘導体の 状態で本発明の効果を奏せればよく、 投与する形態に応じて、 溶解性を高め 〇 2020/175253 29 卩（：171? 2020 /006381
るための各種の 5 -八1_八塩、 または生体内の酵素で分解される 5 -
Figure imgf000031_0001
のエステル 誘導体等のプロドラッグ （前駆体） として投与されうる。 5 -八1_八及びその誘導 体の塩の具体例は、 薬理学的に許容される酸付加塩、 金属塩、 アンモニウム 塩、 有機アミン付加塩等である。 前記酸付加塩の具体例は、 塩酸塩、 臭化水 素酸塩、 ヨウ化水素酸塩、 リン酸塩、 硝酸塩、 硫酸塩等の無機酸塩；ギ酸塩 、 酢酸塩、 プロピオン酸塩、 トルエンスルホン酸塩、 コハク酸塩、 シュウ酸 塩、 乳酸塩、 酒石酸塩、 グリコール酸塩、 メタンスルホン酸塩、 酪酸塩、 吉 草酸塩、 クエン酸塩、 フマル酸塩、 マレイン酸塩、 リンゴ酸塩等の有機酸付 加塩である。 前記金属塩の具体例は、 リチウム塩、 ナトリウム塩、 カリウム 塩等のアルカリ金属塩；マグネシウム、 カルシウム塩等のアルカリ土類金属 塩； アルミニウム塩；亜鉛塩等である。 前記アンモニウム塩の具体例は、 ア ンモニウム塩、 テトラメチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩等 である。 有機アミン塩の具体例は、 トリエチルアミン塩、 ピぺリジン塩、 モ ルホリン塩、 トルイジン塩等である。 なお、 これらの塩は使用時において溶 液として用いられうる。
[0075] これらの 5 -八1_八のうち、 特に好ましい化合物は、 5-八1_八； 5 -八1_八メチルエステ ル、 5 -
Figure imgf000031_0002
エチルエステル、 5 -
Figure imgf000031_0003
プロピルエステル、 5 -
Figure imgf000031_0004
プチルエステル、
5 -八1_八ペンチルエステル等の 5 -八1_八エステル誘導体；並びに、 これらの塩酸塩 、 リン酸塩、 硫酸塩である。 5-八1_ 5 -
Figure imgf000031_0005
塩酸塩及び 5 -
Figure imgf000031_0006
リン酸塩は最も好 ましい。
[0076] これらの 5 -八1_八は、 化学合成、 微生物による生産、 酵素による生産のいずれ の公知の方法によって製造されていてよい。
Figure imgf000031_0007
水和物又は溶媒和物を 形成していてもよい。 5 -
Figure imgf000031_0008
のいずれかを単独で又は 2種以上を適宜組み合わ せて用いることができる。
[0077]
Figure imgf000031_0009
の投与経路は、 舌下投与を含む経口 投与；カテーテルによる腎臓直接投与；吸入投与；点滴を含む静脈内投与； 発布剤等による経皮投与；座薬、 経鼻胃管、 経鼻腸管、 胃ろうチューブ又は 腸ろうチューブを用いる強制的経腸栄養法による非経口投与等である。 〇 2020/175253 30 卩（：171? 2020 /006381
[0078] 本発明の放射線増感剤及び/又は剤型を前記経路投与に応じて適宜決定で きる。 前記剤形の具体例は、 注射剤、 点滴剤、 錠剤、 丸剤、 カプセル剤、 細 粒剤、 散剤、 液剤、 シロップ等に溶解した水剤、 発布剤、 座薬剤等である。
[0079]
Figure imgf000032_0001
を調製するため、 必要に応じて、 薬 理学的に許容し得る担体、 賦形剤、 希釈剤、 添加剤、 崩壊剤、 結合剤、 被覆 剤、 潤滑剤、 滑走剤、 滑沢剤、 風味剤、 甘味剤、 可溶化剤、 溶剤、 ゲル化剤 、 栄養剤等を添加できる。 これらの具体例は、 水、 生理食塩水、 動物性脂肪 及び油、 植物油、 乳糖、 デンプン、 ゼラチン、 結晶性セルロース、 ガム、 夕 ルク、 ステアリン酸マグネシウム、 ヒドロキシプロピルセルロース、 ポリア ルキレングリコール、 ポリビニルアルコール、 グリセリン等である。 なお、 本発明の放射線増感剤を水溶液として調製する場合、 5 -八1_八の分解を防ぐため 、 水溶液がアルカリ性とならないように留意することが望ましく、 水溶液が アルカリ性となる場合、 酸素の除去によって 5 -
Figure imgf000032_0002
の分解を防止できる。
[0080] 本発明の放射線増感剤の対象への投与後、 通常 24時間以内、 好ましくは 18 時間以内、 更に好ましくは 3〜 12時間以内に放射線治療が開始される。 本発明 の放射線増感剤の投与量は、 放射線治療の対象となる患者の身長、 体重、 年 齢、 症状等に応じて変更できる。 例えば、 セファクロールは一日·!〜 15001^が 好ましく、 セフィキシムは一日 1〜 4001119が好ましく、 セファタキシムナトリ ウム塩は一日·!〜 200011^が好ましく、 アンピシリン三水和物は一日·!〜 50011^が 好ましく、 セファドロキシルは一日 1〜 5001^が好ましく、 セフォチアム塩酸 塩は一日·!〜 200011^が好ましく、 セファタジジム五水和物は 1〜 200011^が好ま しく、 才ーラノフィンは一日 1〜 61119が好ましく、 ジスルフィラムは一日 1〜 50 が好ましく、 テルミサルタンは一日·!〜 801119が好ましい。
[0081 ] 5 - の対象への投与量は、 前記放射線増感剤の投与量を考慮でき、 例えば
Figure imgf000032_0003
換算で、 対象 1
Figure imgf000032_0004
好ましくは 5〇19~ 1001119、 より好ましくは 101119~ 30111 9、 更に好ましくは 15|119〜25|119の範囲で調節できる。
[0082]
Figure imgf000032_0005
の対象への投与後、 対象に照 射される放射線は、 ァ線、 X線、 電子線、 a線、 中性子線等の電離性放射線 である。
[0083] 以下、 実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。 なお、 以下に説明 する実施例は、 本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、 これに より本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
実施例
[0084] [約 10,000種化合物のスクリーニング]
以下の手法に従って、 活性酸素検出試薬 DHE （主として一重項酸素およびス —パーオキサイ ドを検出） および APF （主として 0Hラジカルを検出） を用いて 、 ポジティブコントロールをケルセチンとし、 約 10, 000種類の化合物に対す る放射線応答性を測定した。
[0085] ＜サンプル調製＞
Assayには、 下記のサンプルを 50 しに調製した。
東京大学創案機構により提供されている Core Library （分子量 100から 1000 の有機化合物） 10 mMを DMS0で 2
Figure imgf000033_0001
に希釈した。 さらに PBSで 10 MMに希釈 した（DMS0濃度 0.5%）。
Positive Control （PC）として、 10 mM ケルセチン DMS0液を用い、 試料と同 様に希釈した。
Negative Control （NC）として、 同濃度の DMS0を含む PBSバッファを用意し た。
また、 前記調製済みサンプルと等量の R0S検出試薬（100 MM DHEまたは 10 APF）を用いた。
[0086] ＜解析手法＞
サンプルを 96weU プレート 2枚 （X0プレート、 X5プレートまたは X10） に 50 ML分注した。 PCは 10 MMケルセチン溶液、 NCは 0.5%DMSOを含む PBSバッファ を 50 ML/weUで加えた。
X線照射前に R0S検出試薬を 50 ML加えた。 R0S検出試薬が DHEの場合は 100 MMとし （0.4%DMSOを含む） 、 APFの場合には 10 MM （0.2%DMFを含む） とし た。 この為、 R0S検出試薬の終濃度は DHEの場合 50 MM、 APFの場合には 5 MM (0.2%DMFを含む) 、 サンプルの濃度は 5 MMとなる。
Background(BG)は 100MM DHEの代わりに 0.4%DMS0を含む PBSバッファ、 また は 10 MM APFの代わりに 0.2%DMFを含む PBSバッファを 50 ^L/weUで加えた。
PC、 NCは n=6、 サンプルは n=1、 バックグラウンド (BG) を n=4とした。
[0087] 蛍光試薬が DHEの場合は、 プレートの 1枚は X線を照射せず (X0プレート) 、 残りの 1枚に X線を 5 Gy (X5プレート) または 10 Gy (X10プレート) を照射し た (160 kV, 6.2mA, 1 Gy/m in)。 その後、 マイクロプレートリーダーで ROS検 出薬の蛍光を測定 (Ex.485 nm, Em 610 nm)した。
蛍光試薬が APFの場合は、 プレートの 1枚は X線を照射せず (X0プレート) 、 残りの 1枚に X線 5 Gy (X5プレート) を照射した (160 kV, 6.2mA, 1 Gy/m in)
。 その後、 Xマイクロプレートリーダーで ROS検出薬の虽光を測定 (Ex.480 nm, Em 520 nm)した。
[0088] ＜データ解析＞
蛍光試薬が DHEの場合は X5プレートまたは X10プレートと X0プレートの差を 算出したものを測定値とした。 蛍光試薬が APFの場合は X5プレートと X0プレー 卜の差を算出したものを測定値とし、 以下の式より Signal/Background 比、 C m)、 Z’を算出した。
S/B = MeanPC /MeanNC
- CV (%) = 100(SDNC/MeanNC), 100(SDPC/MeanPC)
- T = 1-(3SDNC+3SDPC)/(MeanPC-MeanNC)
※MeanNC: Negative Controlの平均値
※MeanPC: Positive Controlの平均値
※ ： Negative Contro lの標準偏差
※ ? Positive Controlの標準偏差
[0089] PCを反応 100%、 NCを反応 0%として反応率 DHEX5%、 DHEX10%、 APFX5を以下の 式で計算した。
Figure imgf000034_0001
〇 2020/175253 33 卩（：171? 2020 /006381
- 0^X10= 100｛（53111卩16-1^3门1\1 バ 1^3 〇1^3门1\1 ｝
-八卩ド乂5= 100｛（53111卩16-1^3门1\1 バ 1^3 01^3门1\1 ｝
[0090] ＜スクリーニング結果＞
約 10, 000化合物のスクリーニング結果を図 1 に示す。 ケルセチンと比べて 2 産生をした化合物が〇 ： 5 〇 照射 25個、 10 〇 照射 28個、 ケルセチン と同等の
Figure imgf000035_0001
産生をした化合物が〇 ： 5 〇 照射 258個、 10 〇 照射 253個、 八 ド : 5 〇 照射 41個であった （図 1の 、 干参照） 。 現在増感剤として使用 しているプロトポルフイリンはケルセチンの約 0. 4倍であることから、 放射線 増感剤として有用である。
ケルセチンは八 ドで検出される
Figure imgf000035_0002
である ラジカルのスカベンジヤーとし て知られている。 ケルセチンがスカベンジする
Figure imgf000035_0003
と比較して、 2倍以上の を産生する化合物は、
Figure imgf000035_0005
： 5 〇 照射 31個であり、 倍以上の
Figure imgf000035_0004
を産生する化 合物は八 ド： 5 〇 照射 41個であった （図 1の 、 6、 〇 。 現在増感剤とし て使用しているプロトポルフイリンは約 0. 5倍であることから、 放射線増感剤 として有用である。
[0091 ] [スクリーニング結果の確認試験]
約 10, 000種化合物のスクリーニングの結果の中で、 特に反応が高い化合物 を選択し、 約 10, 000種化合物のスクリーニングと同様に試験を行い、 その際 に特定の
Figure imgf000035_0006
に対する消去剤を添加した。 具体的には終濃度 5
Figure imgf000035_0007
0. 25 1^〇 に調整した対象化合物に対して、 〇 によるスーパーオキシドの検出アツセイ では終濃度 7. 5 リとなるよう 3（^を添加後に 検出試薬〇 を加え、 37°〇で 30 分インキュベート後に X線を照射した。 八 ドによるヒドロキシラジカルの検出 アツセイではエタノールを終濃度 1
Figure imgf000035_0008
えた後に X線を照射した。
[0092] ＜スクリーニング結果＞
、 八 ドともにクエンチヤーを添加するとシグナルが低下し、 これまでに 得られたシグナルは
Figure imgf000035_0009
であることが確認された （各測定 ^3以上） 。 X線の細 胞損傷効果は水の分解により生じたヒドロキシラジカルである。 八 ドにより検 出される ROSは主としてヒドロキシラジカルであることから、 APFで R0S生成が 確認される化合物は放射線増感剤として有用である。 光線力学療法の細胞損 傷効果は一重項酸素もしくはスーパーオキシドとされており、 DHSにより検出 される R0Sは主として一重項酸素もしくはスーパーオキシドである。 この為、 DHEで R0S生成が確認される化合物は放射線増感剤として有用である。 また、 これまで放射線増感効果が確認されているプロトポルフイリンは、 DHE、 APF の双方による R0S生成が確認されている。
このため、 図 2の Groupl、 2、 3のいずれの化合物も、 放射線増感剤として 有用である。
[0093] [約 1200種既存薬のスクリーニング]
＜サンプル調製＞
Assayには、 下記のサンプルを 50 しに調製した。
東京大学創薬機構により提供されている va l i dated Compound L i brary （既 知活性化合物と off patent医薬品からなる 約 1200種類の有機化合物ライブラ リー） を DMS0で 2 M Mに希釈した。
[0094] ＜解析手法＞
前記約 10, 000種化合物のスクリーニングと同じ方法にて解析を行った。
[0095] ＜結果＞
Va l i dated Compound L i brary に対してスクリーニングを行った結果を表 1 6〜 1 8に示す。 いずれの化合物もプロトポルフイリンより高い活性酸素生 成能を示しており、 放射線増感剤として有用である。 なお、 表 1 6に示され る番号 W002はセファクロール水和物の結果を示し、 番号 W022はセフォチアム _塩酸塩の結果を示す。
[0096] \¥0 2020/175253 35 卩（：17 2020 /006381
[表 16]
坦位％
Figure imgf000037_0001
[0097] \¥0 2020/175253 36 卩(：17 2020 /006381
[表 17]
Figure imgf000038_0001
[0098] [表 18]
Figure imgf000039_0003
[0099] [候補化合物の検討及び 5-ALAの相乗効果の検討]
＜細胞培養方法＞
ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株 A549細胞、 ヒト結腸腺癌細胞株 HT29細胞、 マウスメラノーマ B16/BL6は、 10%FBSを含む RPMI1640培地を用いて、 C02インキ ュベーターで培養した。
ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株 A549細胞、 ヒト結腸腺癌細胞株 HT29細胞 またはマウスメラノーマ B16/BL6を 96穴マイクロプレートに播種して 500 cell /weUで播種した。 その後、 サブコンフルエントになるまで培養した。
[0100] 細胞培地 50 MLに対して候補化合物サンプル (オーラノフィン、 ジスルフィ ラム)を 5
Figure imgf000039_0002
添加した (オーラノフィン終濃度 0.5
Figure imgf000039_0001
、 ジスルフィラム終濃 度 5 MM、 DMSO:0.5%)〇 Positive Control (PC)にはプロトポルフィリン溶液 を添加し、 Negative Control (NC)には DMS0のみを添加し X線を照射しなかつ た。 なお、 Backgroundは細胞を播種せず、 培地のみを添加した。 PC、 BG、 サ ンプルを n=4、 NGを n=8とした。
[0101] 化合物添加してから 4時間培養した後、 放射線照射を行った。 その後、 1時 間 37°Cでインキュベートし、 回復培養として新たな培地に交換して 36時間か ら 48時間培養した。
[0102] 回復培養後に細胞増殖測定試薬 CeU Counting ki t-8(WST8)を 5%量添加した 培地に交換し、 37°Cで 1時間保温後、 マイクロワンプレートミキサーで攪拌し たサンプルをマイクロプレートリーダーで 450 nmの吸収波長を測定した。 測 定結果より以下の式を用いて細胞生存率を算出した。
細胞生存率（％） = 100｛（Samp le-Backg round）/（Negat i ve Cont ro l-Backg roun d）｝
[0103] 前記実験手法に従い、 5-ALAを 40 M M単独、 5-ALAを 40 M Mと候補化合物と を併用したサンプルも同様に検討した。
[0104] ＜オ_ラノフィンの結果＞
オーラノフィンの検討結果を図 3に示す。 A549細胞、 HT29細胞のいずれに おいても、 5-ALA単独よりも才ーラノフィン単独で生存率が低下し、 5-ALAと オーラノフィンの併用で更に細胞生存率が低下した。
[0105] ＜ジスルフィラムの結果＞
ジスルフィラムの検討結果を図 4に示す。 A549細胞、 HT29細胞のいずれに おいても、 5-ALA単独よりもジスルフィラム単独で生存率が低下する傾向がみ られ、 5-ALAとジスルフィラムの併用で更に細胞生存率が低下した。
[0106] [オーラノフィンの効果の検討] （動物試験）
＜実験方法＞
ルシフヱラーゼ発現ヒト結腸腺癌細胞である HT-29- L uc細胞 1 X 106個を BALB/ c nu/nuマウス （6週齢雌） の大腿部皮下に移植し、 担がんマウスを作製した 。 HT-29- Luc細胞の移植から 7日後、 150 mg/kgのルシフエリンを担がんマウス に投与し、 IVIS Imag i ng System （住商ファーマインターナショナル株式会社 ） で HT29- luc細胞が発するルシフエラーゼ虽光を定量し、 ルシフエラーゼ虽 光の平均が均等になるように、 X線を照射しない群、 1 . 1 mg/kgのオーラノフ ィンの投与をして X線を照射しない群、 X線を照射するのみの群、 1 . 1 mg/kgの オーラノフィンの投与から 2時間後に X線を照射する群に分けた。
[0107] X線を、 Fax i t ron CP-160型 X線照射装置 （アクロバイオ株式会社） を用いて 、 1 Gy/分の強度で 1日当たり 2分間、 5日連続で照射し、 2日の間隔をあけて 、 再び 5日連続で照射した。 照射開始日から、 7日後、 1 1日後、 22日後に、 150 mg/kgのルシフエリンを各群の担がんマウスに投与し、 上記 IVIS Imag i ng Sy stemで HT-29- luc細胞が発するルシフエラーゼ虽光を測定した。 がん組織にお けるルミネッセンスの測定結果を図 5に示す。
[0108] ＜結果＞
X線を照射しない群は、 才ーラノフィンを投与してもマウスの腫瘍は増殖し 続けた。 一方、 X線を照射した群の腫瘍の増殖は抑制され、 オーラノフィンの 投与から 2時間後に X線を照射した群の担がんマウスの腫瘍の増殖はさらに抑 制された。
[0109] [ジスルフィラムの効果の検討] （動物試験）
＜実験方法＞
ルシフヱラーゼ発現ヒト結腸腺癌細胞である HT-29- L uc細胞 1 X 106個を BALB/ c nu/nuマウス （6週齢雌） の脳に移植し、 担がんマウスを作製した。 HT-29- 1 uc細胞の移植から 7日後、 150 mg/kgのルシフエリンを担がんマウスに投与し 、 IVIS Imag i ng System （住商ファーマインターナショナル株式会社） で HT29 - luc細胞が発するルシフエラーゼ虽光を定量し、 ルシフエラーゼ虽光の平均 が均等になるように、 X線を照射しない群、 15 mg/kgのジスルフィラムの投与 をして X線を照射しない群、 X線を照射するのみの群、 15 mg/kgのジスルフィ ラムの投与から 10分後に X線を照射する群に分けた。
[01 10] X線を、 Fax i t ron CP-160型 X線照射装置 （アクロバイオ株式会社） を用いて
、 1 Gy/分の強度で 1 日当たり 2分間、 5日連続で照射し、 2日の間隔をあけて 、 再び 5日連続で照射した。 X線照射開始日から 7日後、 1 1日後、 31日後に 150 mg/kgのルシフエリンを各群の担がんマウスに投与し、 上記 IVIS Imag i ng Sys temで HT-29- luc細胞が発するルシフエラーゼ虽光を測定した。 がん組織にお けるルミネッセンスの測定結果、 及び照射最終日から 31日後に解剖し、 がん 重量を測定した結果を図 6に示す。
[01 1 1 ] X線を照射しない群は、 ジスルフィラムを投与してもマウスの腫瘍は増殖し 続けた。 一方、 X線を照射した群の腫瘍の増殖は抑制され、 ジスルフィラムの 投与から 1 ø分後に X線を照射した群の担がんマウスの腫瘍の増殖はさらに抑制 された。
[01 12] [候補化合物と 5-ALAの投与前後の放射線照射の検討] 〇 2020/175253 40 卩（：171? 2020 /006381
＜実験手法＞
ヒト肺胞基底上皮腺がん細胞株八549細胞を 96穴マイクロプレートに播種し 、 オーラノフィン及びジスルフィラムにおける前記実験手法と同様にして培 養した。 また、 セファクロール水和物あるいはセフィキシム 0 !^、 10
Figure imgf000042_0001
と、 5 -八!_八 0 40
Figure imgf000042_0002
とを組み合わせた各サンプルを調製した。 化合物添 カロ 4時間後に放射線照射し、 前記実験手法に従って検討した。
[01 13] ＜セファクロール水和物の結果＞
セファクロール水和物の検討結果を図 7に示す。 5 -
Figure imgf000042_0003
及び又はセファクロ —ル水和物を 5 〇 の放射線照射前に添加すると細胞生存率は変化せず、 5 -八!_八 とセファクロール水和物を併用すると更に細胞生存率が低下した。
[01 14] ＜セフィキシムの結果＞
セフィキシムの検討結果を図 8に示す。 5 -
Figure imgf000042_0004
及び/又はセフィキシムを 10 〇 の放射線照射前に添加すると細胞生存率は放射線単独と比較して変わらな いが、 5 -
Figure imgf000042_0005
とセフィキシムを併用すると細胞生存率が低下した。
[01 15] [候補化合物の検討及び
Figure imgf000042_0006
の相乗効果の検討]
＜実験手法＞
マウスメラノーマ 6細胞を 96穴マイクロプレートに播種し、 才ーラノフィ ン及びジスルフィラムにおける前記実験手法と同様にして培養した。 また、 以下の表 1 9に示す候補化合物を終濃度 5
Figure imgf000042_0007
となるように化合物添加を添加 し、 4時間後に放射線照射し、 前記実験手法に従って検討した。
5 〇 照射は化合物のみ、 7 〇 照射の際には、 前記実験手法に従い、 5 -八!_八を 40 単独、 5 -八!_八を 80
Figure imgf000042_0008
と候補化合物とを併用したサンプルも同様に検討 した。
[01 16] ＜評価結果＞
前記候補化合物における 5 -
Figure imgf000042_0009
の相乗効果の結果を表 1 9及び表 2 0に示す
[01 17] \¥02020/175253 41 卩（：17 2020 /006381
[表 19]
単位 細®生存中 <%)
Figure imgf000043_0001
[0118] [表 20]
Figure imgf000044_0001
[01 19] 表 2 0に示されるように、 いずれの化合物も X線照射をしない場合は顕著な 毒性を示さなかったが、 X線照射すると化合物無しと比較して、 細胞生存率が 下がった。 ここで、 X線単独の抗がん効果が高いことから 7 〇 照射の際には放 射線増感剤による杭がん効果が特に得られにくい。 しかし、 八!_八を添加するこ とによりさらに細胞生存率が低下した。 すなわち、 八!_八により放射線増感剤の 杭がん効果をより向上させることができると考えられる。 候補化合物の中に は、 セファクロール水和物、 セフィキシム、 セファタキシムナトリウム塩、 アンピシリン三水和物、 セファドロキシル、 セフォチアムー塩酸塩及びセフ ァタジジム五水和物等、 ベータラクタム構造を有する化合物が含まれていた 〇 2020/175253 43 卩（：171? 2020 /006381
[0120] 以上のことより、 本発明の放射線増感剤は、 放射線照射前に適用すること で高い抗腫瘍効果が見込める。
産業上の利用可能性
[0121 ] 本発明の放射線増感剤は放射線感受性を高め、 がん細胞等の悪性新生物、 がん前駆細胞、 ウイルスに感染した細胞、 細菌に感染した細胞等の病変部に おける細胞を選択的に損傷又は死滅させる放射線治療等に有用である。 また 、 既存の医薬品のドラッグリポジシヨニングに寄与する。

Claims

〇 2020/175253 44 卩（：171? 2020 /006381 請求の範囲
[請求項 1 ] ベータラクタム構造を有する化合物及び活性酸素生成能を有する化 合物からなる群から選択される化合物を有効成分として含有する、 放 射線増感剤。
[請求項 2] 前記べータラクタム構造を有する化合物は、 セファクロール、 セフ ィキシム、 セファタキシムナトリウム塩、 アンピシリン三水和物、 セ ファドロキシル、 セフォチアム塩酸塩及びセファタジジム五水和物か らなる群から選択される化合物である、 請求項 1 に記載の放射線増感 剤。
[請求項 3] 前記活性酸素生成能を有する化合物は、 オーラノフィン、 ジスルフ ィラム及びテルミサルタンからなる群から選択される化合物である、 請求項 1又は 2に記載の放射線増感剤。
[請求項 4] 下記式 （I） で示される化合物又はその塩：
[化 1 ]
Figure imgf000046_0001
（式中、
Figure imgf000046_0002
は、 水素原子又はアシル基を表し、
Figure imgf000046_0003
は、 水素原子、 直鎖若しくは分岐状アルキル基、 シクロアルキル基、 アリール基又は アラルキル基を表す。 ） と併用される、 請求項 1〜 3のいずれか一項 に記載の放射線増感剤。
[請求項 5] 下記式（I）で示される化合物又はその塩： 〇 2020/175253 45 卩（：171? 2020 /006381
[化 2]
Figure imgf000047_0001
（式中、
Figure imgf000047_0002
は、 水素原子又はアシル基を表し、
Figure imgf000047_0003
は、 水素原子、 直鎖若しくは分岐状アルキル基、 シクロアルキル基、 アリール基又は アラルキル基を表す。 ） を有効成分として更に含む、 請求項 1〜 3の いずれか _項に記載の放射線増感剤。
PCT/JP2020/006381 2019-02-26 2020-02-18 放射線増感剤 WO2020175253A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021502056A JP7307427B2 (ja) 2019-02-26 2020-02-18 放射線増感剤

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-046480 2019-02-26
JP2019046480 2019-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020175253A1 true WO2020175253A1 (ja) 2020-09-03

Family

ID=72239529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/006381 WO2020175253A1 (ja) 2019-02-26 2020-02-18 放射線増感剤

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7307427B2 (ja)
WO (1) WO2020175253A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155239A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ｘ線治療用増感剤
WO2015129535A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 学校法人産業医科大学 腫瘍免疫誘導用組成物
WO2018193958A1 (ja) * 2017-04-18 2018-10-25 Ｓｂｉファーマ株式会社 Ａｌａ－ｐｄｔ又はａｌａ－ｐｄｄにおける光線力学的効果の増強剤

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155239A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ｘ線治療用増感剤
WO2015129535A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 学校法人産業医科大学 腫瘍免疫誘導用組成物
WO2018193958A1 (ja) * 2017-04-18 2018-10-25 Ｓｂｉファーマ株式会社 Ａｌａ－ｐｄｔ又はａｌａ－ｐｄｄにおける光線力学的効果の増強剤

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANG, HENG ET AL.: "Targeting antioxidant enzymes as a radiosensitizing strategy", CANCER LETTERS, vol. 438, 2018, pages 154 - 164, XP055735543, ISSN: 0304-3835, DOI: 10.1016/j.canlet.2018.09.004 *
KALGHATGI, SAMEER ET AL.: "Bactericidal Antibiotics Induce Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Damage in Mammalian cell", SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE, vol. 5, no. 192, 2013, pages 192ra85, XP055236471, ISSN: 1946-6234, DOI: 10.1126/scitranslmed.3006055 *
KURATA, KANAE ET AL.: "3A15a05.ROS developmental ability evaluations of quercetin modifications under X-ray irradiation and evaluation of Influence on effecting on cancer cells", LECTURE PROCEEDINGS OF THE 2018 ANNNUAL MEETING OF THE JAPAN SOCIETY FOR BIOSCIENCE, BIOTECHNOLOGY, AND AGROCHEMISTR, 2018, ISSN: 2186-7976 *
LABAY, EDWARDINE ET AL.: "Repurposing cephalosporin antibiotics as pro-senescent radiosensitizers", ONCOTARGET, vol. 7, no. 23, 2016, pages 33919 - 33933, XP055735545, ISSN: 1949-2553, DOI: 10.18632/oncotarget.8984 *
RASHEDUZZAMAN, MOHAMMAD ET AL.: "Telmisartan generates ROS-dependent upregulation of death receptor 5 to sensitize TRAIL in lung cancer via inhibition of autophagy flux", INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY, vol. 102, 2018, pages 20 - 30, XP085438685, ISSN: 1357-2725, DOI: 10.1016/j.biocel.2018.06.006 *
TESSON, MATHIAS ET AL.: "Cell cycle specific radiosensitisation by the disulfiram and copper complex", ONCOTARGET, vol. 8, no. 39, 2017, pages 65900 - 65916, XP055735541, ISSN: 1949-2553, DOI: 10.18632/oncotarget.19539 *
WANG, HUI ET AL.: "Auranofin radiosensitizes tumor cells through targeting thioredoxin reductase and resulting overproduction of reactive oxygen species", ONCOTARGET, vol. 8, no. 22, 2017, pages 35728 - 35742, XP055480285, ISSN: 1949-2553, DOI: 10.18632/oncotarget.16113 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020175253A1 (ja) 2020-09-03
JP7307427B2 (ja) 2023-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11826430B2 (en) Anti-cancer nuclear hormone receptor-targeting compounds
JP2018076347A (ja) 腫瘍免疫誘導用組成物
KR20120032476A (ko) 암 치료에 사용하기 위한 방사선감작제로서 피롤리딘-치환된 플라본
WO2022238696A1 (en) Radiation-activatable compounds and uses thereof
EP3846905A1 (en) 5-acetamidomethyl-oxazolidinone derivatives for use in the treatment of cancer
WO2020175253A1 (ja) 放射線増感剤
RU2672553C2 (ru) Соединения и способы лечения лейкемии
EP2745838B1 (en) Prophylactic agent and/or therapeutic agent for sepsis
AU2012225298B2 (en) Compounds and methods of use in ablative radiotherapy
WO2020217472A1 (ja) 治療抵抗性がんの予防又は治療用の医薬組成物
US20220370395A1 (en) Enhancer of photodynamic effect in ala-pdt or ala-pdd
WO2022111541A1 (zh) Pt(Ⅳ)化疗前药及其可控释放用于治疗肿瘤
US11267840B1 (en) Compound or salt thereof
WO2020230701A1 (ja) 抗腫瘍剤及び配合剤
JP7478386B2 (ja) プラズマ療法によるがんまたは腫瘍の治療効果を増強
CN111514293A (zh) 近红外无重原子氟硼吡咯在光动力治疗转移瘤及上转换中的应用
JP6994700B2 (ja) 放射線治療用増感剤
US7968708B2 (en) Azepans and methods for making and using same
RU2314807C2 (ru) Комбинированная противоопухолевая терапия, включающая использование замещенных акрилоилпроизводных дистамицина и лучевой терапии
KR20030071029A (ko) 항암제 및 방사선 치료 증진제로서 유용한 조성물
JP6649817B2 (ja) がん細胞におけるＰｐＩＸ蓄積増強剤
JP2598649B2 (ja) ２−ニトロイミダゾール誘導体
CN114558006A (zh) 藤黄酸联合舒尼替尼在制备肾癌治疗药物中的应用
EP4353224A1 (en) Pharmaceutical composition comprising a sulfoquinovosylacylpropanediol derivate for treating cancer
CN111568890A (zh) 绿原酸、同分异构体或药学上可接受的盐在制备肿瘤化疗增敏药物中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20762048

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021502056

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20762048

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1