【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガンまたは別の疾患の全身治療中に、用量制限臓器、特に、腎臓を保護するためのカチオン性デキストラン誘導体の使用方法に関する。また、カチオン性デキストラン誘導体を投与することにより、全身治療を受けている患者の用量制限臓器の保護方法を開示する。前記カチオン性デキストラン誘導体は、前記用量制限臓器を保護することはもちろん、従来使用されている保護剤よりも耐性があり、副作用も少ない。
【背景技術】
【０００２】
全身治療とは、治療薬剤の静脈内注入を意味する。本明細書において、薬剤とは、細胞増殖抑制剤、細胞増殖抑制剤運搬化合物、抗生剤、放射性核種もしくは放射性核種運搬化合物であってもよい。別の治療用活性化学薬品を含むこれらの薬剤は、ある重要な臓器、例えば、腎臓に、かなりの副作用をもたらすことが知られている。前記全身治療の強さ、すなわち、注入量およびその頻度は、前記用量制限臓器により制限されている。重要な用量制限臓器のうちの２つが、腎臓および骨髄である。これは、薬剤または組み合わせた薬剤あたり、これらの臓器が耐えることができる最大用量があるということを意味している。この最大用量を超えると、前記臓器は、前記薬剤による副作用により重大かつ深刻な損傷を受ける。このことが、使用できる薬剤用量およびその投薬頻度を制限している。前記臓器に損傷を与えることなく前記用量を増加することができれば、治療成功の確率は増加する。
【０００３】
現在、全身治療中に用量制限臓器を保護するために利用可能な数種の薬剤がある。保護剤として、患者に静脈内注入して、腎毒性剤から前記患者の腎臓を保護する可溶性Ｌ−アミノ酸を含む腎保護輸液の使用方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、同様の目的で開発されたＬ−アミノ酸の混合体が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、前記アミノ酸混合体は、急性腎不全を引き起こすかまたは持病の急性腎不全を悪化させることにより、腎臓に有害な影響を与える可能性がある。一般的に知られているアミノ酸混合体は、細胞増殖抑制剤および免疫抑制剤の有害な効果に対する腎臓保護には適当ではない。抗生剤、放射性造影剤、金属または金属化合物ならびに環境毒性による腎毒性を減少するためのメチマゾールまたはカルビマゾールの使用方法が開示されている（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）。目的の腎臓保護を達成するために、多量、すなわち、グラム単位の腎臓保護剤が必要となる。このように多量であると、強く、時には重大な副作用、例えば、等級ＩおよびＩＩの消化管毒性等による吐き気および嘔吐等、ならびに時には心臓機能に影響を及ぼす電解質平衡障害を引き起こすことが知られている。したがって、新たな方法、および少ない副作用で用量制限臓器を保護するより効果的な薬剤が必要である。
【特許文献１】
ＵＳ５，２９０，５３８
【特許文献２】
ＤＥ３４ １４ ４９１
【特許文献３】
ＵＳ５，０８７，４４１
【特許文献４】
ＵＳ５，０１０，０９２
【特許文献５】
ＥＰ０ ４３４ ４７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、副作用の少ない新規の代替的薬剤を提供することであって、用量制限臓器、特に腎臓を効果的に保護する製剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、カチオン性デキストラン誘導体を使用することにより達成し、前記誘導体は、プラスに帯電した置換基、例えば、リジン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基残基、オルニチンおよびそれらの混合体からなる群から選択されるアミノ酸残基で置換されたデキストランである。
【０００６】
本発明は、医薬組成物を製造するためにカチオン性デキストラン誘導体を使用する方法を提供することであって、前記医薬組成物は、ガンならびにその他の疾患の治療における全身治療中に用量制限臓器、例えば、腎臓を保護する輸液および注入用製剤を含む。
【発明の効果】
【０００７】
前記カチオン性デキストラン誘導体は、前述のように、用量制限臓器を保護するだけでなく、従来の保護剤と比較して、耐性に優れ、副作用を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、特定の疾患、特に、ガンの全身治療中における用量制限臓器、例えば、腎臓および骨髄等の保護用医薬組成物を製造するためのカチオン性デキストラン誘導体を提供する。前記カチオン性デキストラン誘導体は、プラスに帯電した陽イオン側鎖、好ましくはアミノ基を持つ置換基で置換された糖単量体由来のデキストランを含む。前記デキストラン基の分子量は、５０ｋＤａ以下であって、好ましくは１０〜５０ｋＤａ、より好ましくは２０〜４０ｋＤａである。プラスに帯電した陽イオン性側鎖は、プラスに帯電したアミノ酸、例えば、リジン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基、オルニチン残基およびそれらの混合体からなる群から選択される。この中でも、リジン残基であることが特に有用である。置換基の割合としては、例えば、０．０５〜２５ｍｏｌ陽イオン残基／ｍｏｌデキストランであって、好ましくは０．５〜２０ｍｏｌ陽イオン残基／ｍｏｌデキストラン、最も好ましくは５〜１０ｍｏｌ陽イオン残基／ｍｏｌデキストランである。特に適当な範囲としては、１０〜２５ｍｏｌ陽イオン残基／ｍｏｌデキストランである。
【０００９】
本発明は、全身治療中に、放射性薬剤または細胞毒性薬剤の影響により生じる用量制限臓器の損傷から患者を保護する方法を提供する。本発明の方法は、カチオン性デキストラン誘導体の有効量を、化学療法薬、放射性薬剤または免疫抑制剤の投与と一緒またはその前に患者に投与することを含み、前記デキストランは、プラスに帯電した陽イオン側鎖を持つ置換基を持つ。本発明は、特に、放射性薬剤または細胞毒性薬剤の腎毒性作用により生じる腎損傷から患者を保護する方法を提供する。前記方法は、腎臓を保護する量のカチオン性デキストラン誘導体を、化学療法薬、放射性薬剤または免疫抑制剤の投与と一緒またはその前に患者に投与することを含み、前記誘導体は、プラスに帯電した陽イオン側鎖を持つ置換基で置換されている。本発明の方法において、前記カチオン性デキストラン誘導体を静脈内に注入可能な投与形態で提供し、また前記薬剤は、全身治療において使用する薬剤と同時に静脈内に投与または注入する。
【００１０】
（図面の簡単な説明）
図１Ａは、腎臓保護剤なしで注入３時間後の患者の前方向および後方向を示す体全体の写真である。
【００１１】
図１Ｂは、腎臓保護剤とともに注入３時間後の患者の前方向および後方向を示す体全体の写真である。
【００１２】
図２Ａは、血液クリアランスおよび腎吸収を曲線として示したものであって、前記曲線は、同一の患者における腎保護剤なし、従来の保護剤（アミノ酸）あり、ならびにリジン置換デキストラン（デキストラン＋リジン）ありで、血液中に注入された量の割合を時間関数として表したものである。
【００１３】
図２Ｂは、血液クリアランスおよび腎吸収を曲線として示したものであって、前記曲線は、同一の患者における腎保護剤なし、従来の保護剤（アミノ酸）あり、ならびにリジン置換デキストラン（デキストラン＋リジン）ありで、腎臓中に注入された量の割合を時間関数として表したものである。
【００１４】
（本発明の詳細な説明）
定義
本発明において使用する用語は、生化学、放射線学、生理学ならびに薬理学の分野において従来使用されている意味を有しているが、一部の用語は、若干逸脱して使用しているか、または従来の意味より広い意味で使用している場合がある。したがって、不明確な意味を持つ用語を使用することにより、本発明が不明確となることを避けるために、本明細書および請求の範囲において使用する一部の用語を以下により詳細に定義する。
【００１５】
「全身治療」とは、例えば、血液循環系を介して体全体に適応させるか、もしくは作用する薬物療法を意味し、前記薬物には、細胞増殖抑制剤、放射性核種および／または免疫抑制剤を含む。ガン治療における全身治療とは、治療薬剤の静脈内注入を意味する。この場合における薬剤とは、細胞増殖抑制剤、細胞増殖抑制剤運搬化合物、放射性核種もしくは放射性核種運搬化合物であってもよい。前記全身治療の強さ、例えば、注入量およびその頻度は、用量制限臓器により制限される。
【００１６】
「用量制限臓器」とは、あらゆる臓器、例えば、腎臓および骨髄といった、全身に投与した薬剤を一定量以上投与した場合、深刻で永久に損傷を受けるような臓器を意味する。これは、薬剤または組み合わせた薬剤あたりの前述のような臓器が耐えることができる最大用量があることを意味する。この量は前記薬剤の効果を制限し、最大用量を投与した後は、ガンまたは別の疾患の治療に役立つ薬剤が、感覚器官に有害な副作用を与えるため利用できなくなる。
【００１７】
「用量制限臓器の保護」、特に「腎臓（腎）保護」とは、前記感覚器官の保護を意味し、特に、腎毒性の可能性のある薬剤で全身ガン治療を受ける患者の腎損傷に対して保護することを意味する。本発明において、前記保護とは、カチオン性デキストラン誘導体を注入することにより行われ、腎臓を層状にマイナスに帯電させ、腎臓における吸収を抑制する、すなわち、腎毒性を予防する薬剤の円滑で急速な***を可能にする。
【００１８】
「デキストラン」は、多糖類、すなわち、Ｄ−グルコースの高分子量ポリマーであって、スクロース基質で生育する特定の乳酸バクテリアの細胞表面上で、糖転移酵素により生成される。種々の有機体がデキストランを生成するが、リューコノストック・メセントロイド（Leuconostoc mesentroides）およびＬ．デキストラニク（Ｌ．dextranicum）が市販されている。前記デキストランの化学的特性および生理学特性は、生成方法により変化する。野生のデキストランは、従来、高分子量である。より分子量の小さい臨床的なデキストランは、従来、脱重合および前記野生デキストランの次の分画で調製される。
【００１９】
腎臓保護に使用するデキストランは、臨床的デキストランの腎濾過閾値未満の分子量、例えば、５０ＫＤａもしくはそれ未満であることが好ましい。５０ＫＤａを超える分子量のデキストランは、腎臓を通じて濾過することができない。本発明のデキストランの分子量は、１０〜５０ＫＤａの範囲であることが好ましい。平均分子量としては、４０ＫＤａである。これは、腎臓保護用の前記カチオン性デキストラン誘導体が平均２２２個のグルコース単量体を含むことを意味し、その平均範囲は、±５０個のグルコース単量体である。
【００２０】
本発明において、「カチオン性デキストラン誘導体」は、前記「デキストラン」に記載した構造、特性および機能を持つデキストランであって、プラスに帯電した側鎖、たとえばアミノ基で置換されたデキストランを意味し、好ましくはアミノ酸残基で置換されたデキストランである。前記プラスに帯電した基は、リジン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基、オルニチン残基およびその混合体からなる群から選択されるアミノ酸残基であることが好ましいが、別のプラスに帯電した置換基を使用してもよい。かかる別の置換基の例としては、ジアミノ化アルキル基があげられる。
【００２１】
前記置換基の割合としては、例えば、プラスに帯電した前記カチオン性デキストラン誘導体が、マイナスに帯電した腎臓に引き寄せられるには十分に高いが、前記腎臓に永久に結合し、前記腎臓から除去されないほど高くはない程度であることがよい。十分な置換基の割合としては、例えば、０．０５〜２５ｍｏｌ置換基／ｍｏｌデキストランであって、より好ましくは０．５〜２０ｍｏｌ置換基／ｍｏｌデキストラン、最も好ましくは５〜１０ｍｏｌ置換基／ｍｏｌデキストランである。最良の置換基の割合としては、１０〜２５ｍｏｌ置換基／ｍｏｌデキストランで結合した場合である。
【００２２】
前記プラスに帯電した置換基に加えて、前述のようなアミノ酸が好ましく、本発明のカチオン性デキストラン誘導体を化学的に置換して、置換基を低い程度で持つデキストラン誘導体、例えば、アルキル化型デキストラン誘導体、エステル化型デキストラン誘導体、エーテル化型デキストラン誘導体またはアミド化型デキストラン誘導体等を形成することができる。特に、置換基としてアミノ化メチル基またはアミノ化エチル基を持つ小分子の置換基が有利である。前記置換基は、前記カチオン性デキストラン誘導体の保護特性および保護機能を妨げない。
【００２３】
（本発明の概要）
ソマトスタチン受容体陽性腫瘍を持つ患者を対象として研究し、異なる薬剤の腎臓保護効果を調査したところ、リジン残基と共有結合したカチオン性デキストランポリマーが、高い腎臓保護能力を示し、かつ副作用を起こさないという驚くべきことが観測された。
【００２４】
この予備観測に基づき、陽イオン側鎖、好ましくはプラスに帯電した側鎖を持つアミノ酸、特に好ましくはリジンデキストラン接合体で置換したデキストランを使用して、腎毒性のおそれがある薬剤の投与時に腎臓を保護することができた。腎毒性を効果的に抑制できるため、前記薬剤の投与量を２５〜３０％増加できることが示された。これは、非常に大量の前記薬剤を使用できることを意味する。つまり、前記薬剤の投与量が増加することで、前記疾患、例えば、ガンの治療的処置に必要なさらなる効果を得ることができるのである。
【００２５】
したがって、本発明は、リジン残基または別のプラスに帯電した側鎖、例えば、アルギニン残基、ヒスチジン残基、オルニチン残基およびそれらの混合体等で置換したデキストランであって、アミノ結合を介してそれらと共有結合した前記デキストランを注入し、全身治療中、従来使用していた腎臓保護剤、例えば、アミノ酸混合体およびプラスに帯電したタンパク質よりも効果的に前記腎臓を保護することを初めて示す研究に基づくものである。加えて、前記カチオン性デキストラン誘導体は、深刻な副作用を示さない。
【００２６】
本発明の置換したカチオン性デキストラン誘導体は、デキストラン、プラスに帯電した側鎖、好ましくはアミノ酸を持つ残基で置換されたデキストラン誘導体を含み、その置換基は、前記デキストラン鎖中で前記グルコース単量体の活性化ヒドロキシル基と、エーテル結合、エステル結合またはアミド結合により共有結合している。
【００２７】
前記置換されたカチオン性デキストラン誘導体は、アミノ化アルキル基、リジン残基、ヒスチジン残基、アルギニン残基、オルニチン残基またはその混合体で置換されており、全体として陽性の有効電荷をもつカチオン性ポリマーであることから、マイナスに帯電している腎臓において、前記薬剤の毒性効果を効果的に防止する。
【００２８】
前述のような腎臓保護効果は、以下のように考えられる。本発明のプラスに帯電したカチオン性デキストラン誘導体が、マイナスに帯電した腎臓の組織および別の用量制限臓器と結合するため、前記細胞増殖抑制剤および放射性薬剤ならびに免疫抑制剤が前記腎臓を通過しても、前記腎臓の尿細管を通じた前記薬剤の吸収を防止することができる。すなわち、放射性薬剤および／または細胞毒性薬剤を腎臓での吸収を防止するため、より多くの用量を使用することができ、治療効果を増すことができるのである。
【００２９】
前記カチオン性デキストラン誘導体は高分子であるため、単量体、たとえば、従来使用されているようなアミノ酸またはアミノ酸混合体よりも効果的に薬剤の吸収を阻害すると考えられる。プラスに帯電した高分子、好ましくは前述のようなカチオン性デキストラン誘導体は、前述のようなアミノ酸よりも効果的に尿細管細胞がマイナスに帯電するのを防止する。また、高分子が腎臓での薬剤吸収を阻害する時間は、単量体が行うそれよりも長い。少量を使用するだけで前記デキストラン誘導体の結合能力を維持できるため、副作用も起こりにくい。
【００３０】
細胞増殖抑制治療を受ける患者に、本発明のカチオン性デキストラン誘導体を静脈内投与することで、細胞増殖抑制剤または免疫抑制剤による毒性腎損傷を妨げる。
【００３１】
本発明のカチオン性デキストラン誘導体の投与量ならびに投与回数としては、腫瘍における蓄積運動特性と前記薬剤の***とが、前記腫瘍と他の臓器との間に最適用量関係となる状態が最適である。
【００３２】
本発明の使用方法としては、腎臓が健康な患者であって、細胞増殖抑制剤、細胞増殖抑制運搬化合物、放射性核種または放射性核種運搬化合物での別の病気の全身治療により腎損傷を受ける危険性がある患者を対象とすることが好ましい。前記組成としては、特に、全身治療に使用する前記細胞増殖抑制剤化合物の毒性効果を防止するものである。
【００３３】
多分散系の高分子の電荷は、目的の高分子を分散させる溶媒に非常に影響を受けやすいことが知られている。前記溶媒に依存する有効表面電荷は、解離した基の量に基づく前記分子の理論上の電化から著しく外れていてもよい。前記偏差は、生理学的な溶媒、例えば、ヒトに前記薬剤を注入した場合、特に顕著に表れる。
【００３４】
前記有効表面電荷の評価は、複数の異なる試験、例えば、ゼータ電位測定等により行う。一般世論によると、実情を最もよく表すとして、電気泳動に基づく方法が評価されている。前記有効表面電荷は、従来の電気泳動に基づく試験で正確に測定することができる。
【００３５】
Anders Holmberg, Dextran Conjugates for Tumour Targeting, Synthesis and Characterisation, Comprehensive summaries of Uppsala Dissertations, the Faculty of Medicine 546, ACTA Univeritatis Upsaliensis, Uppsalsa, Sweden, 1995およびJin Du, Derivatives of Dextran Synthesis and Application in Oncology, Academic Dissertation, the Faculty of Mathematics and Natural Sciences of the University of Jyvaskyla, Jyvaskyla, Finland(2001)の学術論文に記載されている合成方法を使用して、本発明のカチオン性デキストラン誘導体を調製することができる。
【００３６】
本発明のカチオン性デキストラン誘導体は、従来の方法、例えば、クロマトグラフィーおよび限界濾過装置により精製することができる。
【００３７】
本発明のカチオン性デキストラン誘導体は、例えば、２０％（ｗ／ｗ）未満の置換基または残基を含み、好ましくは５〜１５％（ｗ／ｗ）、より好ましくは１５〜２０％（ｗ／ｗ）、最も好ましくは２０％であって、前記置換基または残基としては、アミノ酸残基が好ましい。
【００３８】
帯電した置換基または残基が、前記デキストランのグルコース単量体の１５〜３０％と結合していることが好ましい。
【００３９】
その基本形または、例えば、医薬上許容された添加剤、担体、補助薬等と組み合わせた本発明の化合物は、用量制限臓器の保護剤に有用であって、特に、腎臓保護剤に有用である。
【００４０】
本発明のカチオン性デキストラン誘導体は、遊離した形状でも、塩としてでも得ることができる。塩としては、酸、例えば、有機酸、高分子酸または無機酸から形成される塩を含み、前記無機酸としては、例えば、塩酸、酢酸等があげられ、さらに、カルボキシル基またはスルホン酸基から形成される塩の形態を含む。
【００４１】
本発明のカチオン性デキストラン誘導体の腎臓保護効果は、ソマトスタチン受容体陽性腫瘍を持つ患者で示される。静脈内または別の適当な投与方法による放射性薬剤を投与する前または同時に、本発明のカチオン性デキストランを投与することにより、全身治療を行ってもよい。前記保護剤注入後の腎線量の減少量は、患者内分析の後、異なる方法、例えば、医療体内放射線量（ＭＩＲＤ）型により評価することができる。
【００４２】
本発明を、以下の実施例により説明する。以下の実施例は、一例に過ぎず、本発明の請求の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００４３】
デキストラン−リジン（ＤｘＬ）混合体、アルギニン−リジン（ＬＡＬ）混合体および病院において使用されている標準的な陽イオンタンパク質の腎臓保護効果
ソマトスタチン受容体陽性腫瘍をもつ１５例の患者（５患者／グループ）を高密度のソマトスタチン受容体により特徴づけ、前記患者に対して、３つの異なる薬剤、すなわち、デキストラン−リジン（ＤｘＬ）混合体およびアルギニン−リジン混合体（ＬＡ）ならびにプラスに帯電したタンパク質、すなわち、アビジン（ｃａＰ）の腎臓保護効果を調査した。なお、前記アビジンは、Instituto Europeo di Oncologia, Divisione di Midicina Nucleare, Milano, Italiaで一般的に使用されている。各患者は、２週間で２回の線量計測評価を受け、最初は保護剤なしで評価を行い、２回目は保護剤を投与（ＤｘＬの場合２ｍｇ／ｋｇ、ＬＡの場合４００ｍｇ／ｋｇ、ｃａＰの場合２ｍｇ／ｋｇ）した後評価を行った。どちらの場合においても、１８５Ｍｂｑ111Ｉｎｄｏｔａｔｏｃを静脈内投与した。投与後３０分後、３時間後、１６時間後、２４時間後ならびに４８時間後の全身像を得た。投与後５０時間までの血液試料および尿試料を採取し、薬物速度論について解析した。前記保護剤の投与後の腎臓における線量減少が、医療体内放射線量（ＭＩＲＤ）型により患者内分析で評価した。
【００４４】
平均腎臓吸収量は、従来のリジン−アルギニン（ＬＡ）混合体では約３１±２５％減少し、プラスに帯電したタンパク質（ｃａＰ）では約５０±１３％減少し、デキストラン−リジン化合物（ＤｘＬ）では５０±２４％以上減少した。血液クリアランスにおいて、カチオン性デキストランの有無によって、関連した違いは見出されなかった。カチオン性デキストラン誘導体（ＤｘＬ）とともに注入した後の最初の数時間内でのわずかな初期速度（１０％）を除いて、尿中***曲線は類似していた。腎吸収を除いて、別の臓器における体内分布は、大きく変化しなかった。腎臓での時間−活性曲線は、保護の有無に関わらず同様の傾向を示し、全ての時間での注入活動割合（％ＩＡ）により示されているように低い吸収であった。
【００４５】
ＬＡおよびｃａＰでは副作用、すなわち、Ｉ〜ＩＩ階級の消化管毒性が起こった。ＤｘＬでは、少しの副作用も起こらなかった。結論としては、デキストラン−リジン混合体は、副作用のない高腎臓保護容量を示すのである。
【００４６】
前記結果を図１Ａ〜１Ｂならびに２Ａ〜２Ｂに示す。図１には、注入して３時間後の同一患者の前方向および後ろ方向からの全身像を示す。図１Ａは、腎保護剤がない場合の全身像を示し、図１Ｂは、デキストラン−リジン（ＤｘＬ）混合体を使用して腎臓保護した場合の全身像を示す。図１Ｂは、膀胱において腎吸収量が減少したこと、ならびに活動量が高いことを示す。図２では、同一患者において、腎保護剤なし（対照）、アミノ酸保護剤ありならびにＤｘＬ保護剤ありの場合の血液クリアランスおよび腎吸収を示す。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図２】同一患者における、血液クリアランスおよび腎吸収を示す曲線である。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to the use of cationic dextran derivatives to protect dose-limiting organs, especially the kidney, during systemic treatment of cancer or another disease. Also disclosed is a method of protecting a dose limiting organ in a patient undergoing systemic treatment by administering a cationic dextran derivative. The cationic dextran derivative not only protects the dose-limiting organ, but also is more resistant and has less side effects than conventionally used protective agents.
[Background Art]
[0002]
Systemic treatment means an intravenous infusion of a therapeutic agent. As used herein, the drug may be a cytostatic, a cytostatic transport compound, an antibiotic, a radionuclide or a radionuclide transport compound. These drugs, including other therapeutically active chemicals, are known to cause significant side effects on certain important organs, such as the kidney. The strength of the systemic treatment, ie, the amount and frequency of infusion, is limited by the dose limiting organ. Two of the important dose limiting organs are kidney and bone marrow. This means that there is a maximum dose per drug or combination of drugs that these organs can tolerate. Above this maximum dose, the organ is severely and severely damaged by side effects from the drug. This limits the amount of drug that can be used and its frequency of dosing. If the dose can be increased without damaging the organ, the probability of successful treatment increases.
[0003]
Currently, there are several drugs available to protect dose-limiting organs during systemic treatment. As a protective agent, a method for using a renal protective infusion containing a soluble L-amino acid that is intravenously injected into a patient to protect the kidney of the patient from a nephrotoxic agent is disclosed (for example, see Patent Document 1). Also, a mixture of L-amino acids developed for the same purpose is disclosed (for example, see Patent Document 2). However, the amino acid mixture may have deleterious effects on the kidney by causing acute renal failure or exacerbating chronic acute renal failure. Commonly known amino acid mixtures are not suitable for renal protection against the deleterious effects of cytostatic and immunosuppressive drugs. Methods of using methimazole or carbimazole to reduce nephrotoxicity due to antibiotics, radioimaging agents, metals or metal compounds, and environmental toxicity are disclosed (see, for example, Patent Documents 3, 4, and 5). . Large amounts, ie, grams, of a renal protective agent are required to achieve the desired renal protection. Such high amounts are known to cause strong and sometimes serious side effects, such as nausea and vomiting due to gastrointestinal toxicity of grades I and II, and sometimes impaired electrolyte balance, which may affect cardiac function. I have. Therefore, there is a need for new methods and more effective drugs that protect dose limiting organs with fewer side effects.
[Patent Document 1]
US5,290,538
[Patent Document 2]
DE 34 14 491
[Patent Document 3]
US5,087,441
[Patent Document 4]
US5,010,092
[Patent Document 5]
EP0 434 470
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
It is an object of the present invention to provide a new alternative drug with less side effects, and to provide a formulation that effectively protects the dose-limiting organ, especially the kidney.
[Means for Solving the Problems]
[0005]
The object of the present invention has been achieved by using cationic dextran derivatives, which are positively charged substituents, such as lysine residues, arginine residues, histidine residues, ornithine and mixtures thereof. Dextran substituted with an amino acid residue selected from the group consisting of a body.
[0006]
The present invention provides a method of using a cationic dextran derivative to produce a pharmaceutical composition, said pharmaceutical composition comprising a dose limiting organ during systemic treatment in the treatment of cancer and other diseases. For example, infusion and infusion preparations to protect the kidney.
【The invention's effect】
[0007]
As described above, the cationic dextran derivative not only protects a dose-limiting organ, but also has excellent resistance and minimizes side effects as compared with conventional protective agents.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0008]
The present invention provides cationic dextran derivatives for the manufacture of a pharmaceutical composition for the protection of certain diseases, in particular, dose-limiting organs during systemic treatment of cancer, such as kidney and bone marrow. The cationic dextran derivative includes dextran derived from a sugar monomer substituted with a positively charged cationic side chain, preferably a substituent having an amino group. The molecular weight of the dextran group is 50 kDa or less, preferably 10 to 50 kDa, more preferably 20 to 40 kDa. The positively charged cationic side chain is selected from the group consisting of positively charged amino acids, for example, lysine residues, arginine residues, histidine residues, ornithine residues and mixtures thereof. Among them, a lysine residue is particularly useful. The ratio of the substituent is, for example, 0.05 to 25 mol cation residues / mol dextran, preferably 0.5 to 20 mol cation residues / mol dextran, and most preferably 5 to 10 mol cation residues. / Mol dextran. A particularly suitable range is from 10 to 25 mol cation residues / mol dextran.
[0009]
The present invention provides a method of protecting a patient from dose limiting organ damage caused by the effects of radiopharmaceuticals or cytotoxic drugs during systemic treatment. The method of the invention comprises administering to a patient an effective amount of a cationic dextran derivative with or prior to the administration of a chemotherapeutic, radiopharmaceutical or immunosuppressant, wherein the dextran is positively charged. It has a substituent having an ionic side chain. The invention provides, inter alia, a method of protecting patients from renal damage caused by the nephrotoxic effects of radiopharmaceuticals or cytotoxic drugs. The method comprises administering to the patient a kidney-protecting amount of a cationic dextran derivative with or prior to the administration of a chemotherapeutic, radiopharmaceutical or immunosuppressant, wherein the derivative is positively charged. It is substituted with a substituent having a cationic side chain. In the method of the present invention, the cationic dextran derivative is provided in an intravenously injectable dosage form, and the drug is intravenously administered or infused simultaneously with a drug used in systemic treatment.
[0010]
(Brief description of drawings)
FIG. 1A is a full body photograph showing the anterior and posterior directions of a patient 3 hours after injection without a renal protective agent.
[0011]
FIG. 1B is a full body photograph showing the patient's anterior and posterior directions 3 hours after injection with the renal protective agent.
[0012]
FIG. 2A shows curves of blood clearance and renal absorption as curves without nephroprotectant, conventional protectant (amino acid), and lysine-substituted dextran (dextran + lysine) in the same patient. Yes, it is a percentage of the amount injected into the blood as a function of time.
[0013]
FIG. 2B shows curves of blood clearance and renal absorption as curves without nephroprotectant, conventional protectant (amino acid), and lysine-substituted dextran (dextran + lysine) in the same patient. Yes, as a function of time, the percentage of the volume injected into the kidney.
[0014]
(Detailed description of the present invention)
Definitions Although the terms used in the present invention have the meaning conventionally used in the fields of biochemistry, radiology, physiology and pharmacology, some terms are used with slight deviations, Or, it may be used in a wider sense than the conventional meaning. Thus, in order to avoid obscuring the present invention by using terms having unclear meanings, some terms used in the specification and claims are defined in more detail below.
[0015]
"Systemic treatment" means, for example, a drug therapy adapted or acted on throughout the body via the blood circulation, wherein said drug includes cytostatic, radionuclide and / or immunosuppressive agents. Including. Systemic treatment in the treatment of cancer refers to the intravenous infusion of a therapeutic agent. The drug in this case may be a cytostatic agent, a cytostatic agent transport compound, a radionuclide or a radionuclide transport compound. The strength of the systemic treatment, eg, the amount of injection and its frequency, is limited by the dose limiting organ.
[0016]
By "dose limiting organ" is meant any organ, such as the kidney and bone marrow, that is severely and permanently damaged when administered over a certain amount of a systemically administered drug. This means that there is a maximum dose that the organ as described above can tolerate per drug or drug combination. This amount limits the efficacy of the drug, and after the maximum dose is administered, drugs that are useful in treating cancer or another disease become unavailable because they have deleterious side effects on the sensory organs.
[0017]
“Dose limiting organ protection”, particularly “kidney (renal) protection” means protection of the sensory organs, especially against renal damage in patients undergoing systemic cancer treatment with drugs that may have nephrotoxicity. Means to protect. In the present invention, the protection is carried out by injecting a cationic dextran derivative, negatively charges the kidney in layers, and suppresses absorption in the kidney, that is, a smooth and rapid drug for preventing nephrotoxicity. Enables excretion.
[0018]
“Dextran” is a high molecular weight polymer of polysaccharides, ie, D-glucose, which is produced by glycosyltransferases on the cell surface of certain lactic acid bacteria growing on sucrose substrates. A variety of organisms produce dextran, including Leuconostoc mesentroides and L. Dextranic (L. dextranicum) is commercially available. The chemical and physiological properties of the dextran vary depending on the method of production. Wild dextran is conventionally of high molecular weight. Clinical dextrans of lower molecular weight are conventionally prepared by depolymerization and subsequent fractionation of said wild dextran.
[0019]
Preferably, the dextran used for renal protection has a molecular weight below the renal filtration threshold of clinical dextran, for example, 50 KDa or less. Dextran with a molecular weight above 50 KDa cannot be filtered through the kidney. The molecular weight of the dextran of the present invention is preferably in the range of 10 to 50 KDa. The average molecular weight is 40 KDa. This means that the cationic dextran derivative for renal protection contains an average of 222 glucose monomers, the average range being ± 50 glucose monomers.
[0020]
In the present invention, the “cationic dextran derivative” is a dextran having the structure, properties and functions described in the above “dextran”, which means a dextran substituted with a positively charged side chain, for example, an amino group, Dextran substituted with an amino acid residue is preferred. The positively charged group is preferably an amino acid residue selected from the group consisting of a lysine residue, an arginine residue, a histidine residue, an ornithine residue and a mixture thereof, but another positively charged group. Substituents may be used. An example of such another substituent is a diaminoalkyl group.
[0021]
The ratio of the substituents is, for example, such that the positively charged cationic dextran derivative is sufficiently high to be attracted to the negatively charged kidney, but is permanently bound to the kidney and is not removed from the kidney. It is good that it is not high. A sufficient ratio of the substituent is, for example, 0.05 to 25 mol substituent / mol dextran, more preferably 0.5 to 20 mol substituent / mol dextran, and most preferably 5 to 10 mol substituent / mol dextran. It is. The best ratio of substituents is when bound by 10-25 mol substituents / mol dextran.
[0022]
In addition to the positively charged substituents, amino acids as described above are preferred, and the cationic dextran derivatives of the present invention are chemically substituted to provide dextran derivatives having a low degree of substituents, such as alkylated dextran. Derivatives, esterified dextran derivatives, etherified dextran derivatives, amidated dextran derivatives, and the like can be formed. Particularly, a small molecule substituent having an aminated methyl group or an aminated ethyl group as a substituent is advantageous. The substituents do not interfere with the protective properties and functions of the cationic dextran derivative.
[0023]
(Summary of the present invention)
In a study of patients with somatostatin receptor-positive tumors, we investigated the renal protective effects of different drugs, and found that cationic dextran polymers covalently linked to lysine residues show high renal protective capacity and no side effects That surprising thing was observed.
[0024]
Based on this preliminary observation, amino acids with a cationic side chain, preferably a positively charged side chain, particularly preferably dextran substituted with a lysine dextran conjugate, are used to administer a renal toxic drug during administration. Could be protected. It has been shown that the nephrotoxicity can be effectively suppressed and the dose of the drug can be increased by 25 to 30%. This means that very large quantities of the drug can be used. In other words, an increase in the dose of the drug can provide further effects necessary for therapeutic treatment of the disease, for example, cancer.
[0025]
Thus, the present invention is a dextran substituted with a lysine residue or another positively charged side chain, such as an arginine residue, a histidine residue, an ornithine residue and mixtures thereof, via an amino bond. Injection of the dextran covalently attached to them to demonstrate for the first time that during systemic treatment, it protects the kidney more effectively than previously used renal protection agents, such as amino acid mixtures and positively charged proteins Based on research. In addition, the cationic dextran derivatives do not show any serious side effects.
[0026]
The substituted cationic dextran derivatives of the present invention include dextran, a dextran derivative substituted with a residue having a positively charged side chain, preferably an amino acid, wherein the substituent comprises the glucose monomer in the dextran chain. It is covalently linked to the activated hydroxyl group of the body by an ether, ester or amide bond.
[0027]
The substituted cationic dextran derivative is substituted with an aminated alkyl group, a lysine residue, a histidine residue, an arginine residue, an ornithine residue, or a mixture thereof. Being a polymer, it effectively prevents the toxic effects of the drug in negatively charged kidneys.
[0028]
The renal protective effect as described above is considered as follows. Since the positively charged cationic dextran derivative of the present invention binds to negatively charged kidney tissue and another dose-limiting organ, the cytostatic and radiopharmaceutical and immunosuppressant pass through the kidney. Also, absorption of the drug through the renal tubules can be prevented. That is, higher doses can be used to prevent absorption of the radiopharmaceutical and / or cytotoxic drug by the kidneys, thereby increasing the therapeutic effect.
[0029]
Since the cationic dextran derivative is a polymer, it is considered that it inhibits the absorption of a drug more effectively than a monomer, for example, an amino acid or a mixture of amino acids as conventionally used. Positively charged macromolecules, preferably cationic dextran derivatives as described above, prevent tubular cells from being more negatively charged than amino acids as described above. Also, the time that macromolecules inhibit drug absorption in the kidney is longer than that of monomers. Since the binding ability of the dextran derivative can be maintained only by using a small amount, side effects are less likely to occur.
[0030]
Intravenous administration of the cationic dextran derivative of the present invention to patients undergoing cytostatic therapy prevents toxic kidney damage by cytostatic or immunosuppressive agents.
[0031]
The dose and the number of times of administration of the cationic dextran derivative of the present invention are optimal when the accumulation kinetic properties in the tumor and the excretion of the drug have an optimal dose relationship between the tumor and other organs.
[0032]
The use of the present invention may include the risk of kidney damage in a healthy kidney patient due to systemic treatment of a cytostatic, a cytostatic transport compound, a radionuclide or another disease with a radionuclide transport compound. It is preferable to target a certain patient. The composition particularly prevents the toxic effect of the cytostatic compound used for systemic treatment.
[0033]
It is known that the charge of a polydisperse polymer is very sensitive to the solvent in which the target polymer is dispersed. The effective surface charge depending on the solvent may deviate significantly from the theoretical charge of the molecule based on the amount of dissociated groups. The deviation is particularly pronounced when the drug is injected into a physiological solvent, eg, a human.
[0034]
The evaluation of the effective surface charge is performed by a plurality of different tests, for example, zeta potential measurement. According to public opinion, electrophoresis-based methods are valued as the best representation of the situation. The effective surface charge can be accurately measured by a conventional electrophoresis-based test.
[0035]
Anders Holmberg, Dextran Conjugates for Tumour Targeting, Synthesis and Characterization, Comprehensive summaries of Uppsala Dissertations, the Faculty of Medicine 546, ACTA Univeritatis Upsaliensis, Uppsalsa, Sweden, 1995 and Jin Du, Derivatives of Dextran Synthesis and Application in Oncology, Academic Dissertation, Cationic dextran derivatives of the present invention can be prepared using synthetic methods described in the scientific literature of the Faculty of Mathematics and Natural Sciences of the University of Jyvaskyla, Jyvaskyla, Finland (2001).
[0036]
The cationic dextran derivative of the present invention can be purified by conventional methods, for example, chromatography and ultrafiltration.
[0037]
The cationic dextran derivatives of the present invention comprise, for example, less than 20% (w / w) of substituents or residues, preferably 5-15% (w / w), more preferably 15-20% (w / w). w), most preferably 20%, and the substituent or residue is preferably an amino acid residue.
[0038]
Preferably, the charged substituent or residue is associated with 15-30% of the dextran glucose monomer.
[0039]
The compounds of the invention in their basic form or, for example, in combination with pharmaceutically acceptable excipients, carriers, adjuvants and the like are useful as protective agents for dose-limiting organs, and especially as renal protective agents.
[0040]
The cationic dextran derivative of the present invention can be obtained in a free form or as a salt. The salt includes an acid, for example, a salt formed from an organic acid, a polymer acid, or an inorganic acid.Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, acetic acid, and the like. Including the form of the salt formed.
[0041]
The renal protective effects of the cationic dextran derivatives of the present invention are shown in patients with somatostatin receptor positive tumors. Systemic treatment may be effected by administering the cationic dextran of the present invention prior to or concurrently with the administration of the radiopharmaceutical by intravenous or another suitable method of administration. The amount of decrease in renal dose after the injection of the protective agent can be evaluated by different methods after the in-patient analysis, for example, by a radiation dose (MIRD) type in a medical system.
[0042]
The present invention is illustrated by the following examples. The following examples are merely examples and do not limit the scope of the claims of the present invention.
Embodiment 1
[0043]
Renal protective effect of dextran-lysine (DxL) mixture, arginine-lysine (LAL) mixture and standard cationic protein used in hospital 15 patients with somatostatin receptor positive tumors (5 patients / group) ) Is characterized by a high density of the somatostatin receptor, and for said patient, three different drugs: a dextran-lysine (DxL) mixture and an arginine-lysine mixture (LA) and a positively charged protein, ie The renal protective effect of avidin (caP) was investigated. The avidin is generally used in Instituto Europeo di Oncologia, Divisione di Midicina Nucleare, Milano, Italia. Each patient underwent two dosimetric evaluations over a two week period, initially without protective agent, and the second time with protective agent (2 mg / kg for DxL, 400 mg / kg for LA, caP of caP). In this case, the evaluation was performed after 2 mg / kg). In both cases, 185 Mbq 111 Indotatoc was administered intravenously. At 30 minutes, 3 hours, 16 hours, 24 hours and 48 hours after administration, whole body images were obtained. Blood and urine samples up to 50 hours post-dose were collected and analyzed for pharmacokinetics. The dose reduction in the kidney after the administration of the protective agent was evaluated by an in-patient analysis using a medical in vivo radiation dose (MIRD) type.
[0044]
Mean renal absorption was reduced by about 31 ± 25% for the conventional lysine-arginine (LA) mixture, about 50 ± 13% for the positively charged protein (caP), and for the dextran-lysine compound (DxL). It decreased by 50 ± 24% or more. No relevant differences were found in blood clearance with or without cationic dextran. The urinary excretion curves were similar except for a small initial rate (10%) within the first few hours after injection with the cationic dextran derivative (DxL). Except for renal absorption, biodistribution in other organs did not change significantly. The time-activity curve in the kidney showed a similar trend with or without protection, with low absorption as indicated by the percentage infusion activity (% IA) at all times.
[0045]
LA and caP caused side effects, i.e., I-II gastrointestinal toxicity. DxL did not cause any side effects. In conclusion, the dextran-lysine mixture exhibits a high renal protective capacity without side effects.
[0046]
The results are shown in FIGS. 1A-1B and 2A-2B. FIG. 1 shows a whole body image of the same patient from the anterior and posterior directions 3 hours after the injection. FIG. 1A shows a whole body image in the absence of a renal protective agent, and FIG. 1B shows a whole body image in a case where renal protection is performed using a dextran-lysine (DxL) mixture. FIG. 1B shows reduced renal absorption in the bladder as well as high activity. FIG. 2 shows blood clearance and renal absorption in the same patient without renal protectant (control), with amino acid protectant and with DxL protectant.
[Brief description of the drawings]
[0047]
FIG. 2 is a curve showing blood clearance and renal absorption in the same patient.
