JP6942141B2 - 抗がん効能を高めたオリゴ乳酸複合体及びミセル - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体的な内容が参照により本明細書に組み込まれる2016年3月14日出願の米国仮特許出願第62/307,830号に対する優先権を主張する。
政府の権利
本発明は、米国国立衛生研究所によって授与されたAI101157の下での政府の支援によってなされた。政府は、本発明においてある一定の権利を有する。
分野
本開示は概して、パクリタキセル及びその誘導体などのタキサンのオリゴ乳酸複合体、ラパマイシン及びその誘導体などのmTOR阻害薬のオリゴ乳酸複合体、セルメチニブ及びその誘導体などのMEK阻害薬のオリゴ乳酸複合体、ならびにこれらの組み合わせに関する。これらの複合体は、パクリタキセル、ラパマイシン、及び/またはセルメチニブの標準製剤と比較して、優れた溶解度、低い毒性、及び/またはがんの治療における高い効能を提供するために、合成ミセル中に製剤され得る。
背景
パクリタキセル、ラパマイシン、及びセルメチニブは、種々のがんの治療において有用な強力な化学療法薬であり、以下に示される構造を有する。
Figure 0006942141
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当該化学療法薬の水溶解度が制限されていることにより、パクリタキセル、ラパマイシン、及びセルメチニブなどの抗がん薬は通常、Cremophor(登録商標)EL(CrEL)、DMSO、及び/またはエタノールなどの溶剤を含む特化したビヒクルを用いて非経口投与用に製剤される。このような非水性溶剤はしばしば、患者の耐容性の観点から望ましくない。例えば、CrELは、過敏症反応及びアナフィラキシーを誘導することが知られており、投与前に抗ヒスタミン薬及びステロイドを用いた処置を患者に必要とする。ミセル組成物は、いくつかの水難溶性薬及び細胞毒性薬に対してより安全な代替送達ビヒクルとして提案されてきた。しかしながら、このような組成物はしばしば、薬剤負荷量が少なく、安定性に乏しいのが難点であり、広範な生体内分布、及び薬剤への少量の腫瘍曝露がインビボでもたらされる。
本発明の技術は、パクリタキセルのオリゴ乳酸複合体(o(LA)−PTX)及びパクリタキセル誘導体(例えば、ドセタキセル)のオリゴ乳酸複合体などのタキサンのオリゴ乳酸複合体、ラパマイシンのオリゴ乳酸複合体(o(LA)−RAP)及びラパマイシン誘導体(例えば、エベロリムス)のオリゴ乳酸複合体などのmTOR阻害薬のオリゴ乳酸複合体、ならびにセルメチニブのオリゴ乳酸複合体(o(LA)−SEL)及びセルメチニブ誘導体(例えば、ビニメチニブ、GDC−0623、及びARRY−300)のオリゴ乳酸複合体などのMEK阻害薬のオリゴ乳酸複合体を提供する。このオリゴ乳酸は典型的には、エステル結合を通じて、2〜24個の乳酸サブユニットを含み、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−ヒドロキシル、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体の40−ヒドロキシル、及びセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の2’−ヒドロキシルの酸素へ付着する。
種々の態様において、本発明の技術は、溶解度及び効能を高めた、オリゴ乳酸とパクリタキセルもしくはパクリタキセル誘導体との、オリゴ乳酸とラパマイシンもしくはラパマイシン誘導体との、及び/またはオリゴ乳酸とセルメチニブもしくはセルメチニブ誘導体との複合体を提供する。本明細書で提供される複合体は、がんの治療において有用な医薬組成物及び薬剤として、ミセル中へと製剤することができる。医薬製剤及び薬剤を調製する上でのこれらの複合体の使用も提供される。
[本発明1001]
パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−オリゴ乳酸複合体であって、前記オリゴ乳酸が、2〜24個の乳酸サブユニットを含み、エステル結合を通じて、前記パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−ヒドロキシルの酸素へ付着する、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1002]
前記オリゴ乳酸が4〜20個の乳酸サブユニットを含む、本発明1001の7−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1003]
前記オリゴ乳酸が6〜18個の乳酸サブユニットを含む、本発明1001または本発明1002の7−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1004]
パクリタキセルまたはドセタキセルを含む、本発明1001〜1003のいずれかの7−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1005]
ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体の40−オリゴ乳酸複合体であって、前記オリゴ乳酸が、2〜24個の乳酸サブユニットを含み、エステル結合を通じて、前記ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体の40−ヒドロキシルの酸素へ付着する、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体の40−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1006]
前記オリゴ乳酸が4〜20個の乳酸サブユニットを含む、本発明1005の40−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1007]
前記オリゴ乳酸が6〜18個の乳酸サブユニットを含む、本発明1005または本発明1006の40−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1008]
ラパマイシンまたはエベロリムスを含む、本発明1005〜1007のいずれかの40−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1009]
セルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の2’−オリゴ乳酸複合体であって、前記オリゴ乳酸が、2〜24個の乳酸サブユニットを含み、エステル結合を通じて、前記セルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の2’−ヒドロキシルの酸素へ付着する、セルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の2’−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1010]
前記オリゴ乳酸が4〜20個の乳酸サブユニットを含む、本発明1009の2’−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1011]
前記オリゴ乳酸が6〜18個の乳酸サブユニットを含む、本発明1009または本発明1010の2’−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1012]
セルメチニブ、ビニメチニブ、またはGDC−0623を含む、本発明1009〜1011のいずれかの2’−オリゴ乳酸複合体。
[本発明1013]
水と、ポリ乳酸含有ポリマーならびに、本発明1001〜1012のいずれかの7−オリゴ乳酸複合体、40−オリゴ乳酸複合体、及び2’−オリゴ乳酸複合体のうちの1つ以上を含むミセルと、を含む、組成物。
[本発明1014]
前記ミセルの質量に対して、前記7−オリゴ乳酸複合体の負荷が約5重量%〜約60重量%であり、前記40−オリゴ乳酸複合体の負荷が約5重量%〜約50重量%であり、及び/または前記2’−オリゴ乳酸複合体の負荷が約2重量%〜約30重量%である、本発明1013の組成物。
[本発明1015]
前記組成物中の前記水の体積に対して、前記7−オリゴ乳酸複合体の濃度が約0.6mg/mL〜約40mg/mLであり、前記40−オリゴ乳酸複合体の濃度が約1mg/mL〜約20mg/mLであり、及び/または前記2’−オリゴ乳酸複合体の濃度が約0.5mg/mL〜約15mg/mLである、本発明1013または本発明1014の組成物。
[本発明1016]
前記7−オリゴ乳酸複合体と、前記40−オリゴ乳酸複合体と、前記2’−オリゴ乳酸複合体と、を含む、本発明1013〜1015のいずれかの組成物。
[本発明1017]
前記組成物の重量に基づき、約2重量%未満のエタノール、ジメチルスルホキシド、ひまし油、及びひまし油誘導体を含む、本発明1013〜1016のいずれかの組成物。
[本発明1018]
前記ミセルがポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ乳酸(PEG−b−PLA)を含む、本発明1013〜1017のいずれかの組成物。
[本発明1019]
前記PEG−b−PLAのポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,000〜約35,000g/モルであり、前記PEG−b−PLAのポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,000〜約15,000g/モルである、本発明1018の組成物。
[本発明1020]
前記ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,500〜約14,000g/モルであり、前記ポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,500〜約7,000g/モルである、本発明1018または1019のいずれかの組成物。
[本発明1021]
水と、PEG−b−PLA及び、本発明1001〜1012のいずれかの7−オリゴ乳酸複合体、40−オリゴ乳酸複合体、2’−オリゴ乳酸複合体、またはこれらのうちの2つ以上の組み合わせを含むミセルと、を含む組成物であって、
前記ミセルの質量に対して、前記ミセル中の前記7−オリゴ乳酸複合体の負荷が約1重量%〜約60重量%であり、前記40−オリゴ乳酸複合体の負荷が約1重量%〜約50重量%であり、前記2’−オリゴ乳酸複合体の負荷が約1重量%〜約30重量%であり、またはこれらのうちの2つ以上の組み合わせであり、かつ
前記PEG−b−PLAの前記ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,500〜約14,000g/モルであり、前記PEG−b−PLAの前記ポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,500〜約7,000g/モルである、組成物。
[本発明1022]
前記組成物が、前記7−オリゴ乳酸複合体と、前記40−オリゴ乳酸複合体と、前記2’−オリゴ乳酸複合体と、を含む、本発明1021の組成物。
[本発明1023]
遊離7−ヒドロキシル基を有するパクリタキセルまたは前記パクリタキセルの誘導体を、カップリング剤、及び2〜24個の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることを含む、本発明1001〜1004のいずれかの7−オリゴ乳酸複合体を作製する方法。
[本発明1024]
遊離40−ヒドロキシル基を有するラパマイシンまたは前記ラパマイシンの誘導体を、カップリング剤、及び2〜24個の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることを含む、本発明1005〜1008のいずれかの40−オリゴ乳酸複合体を作製する方法。
[本発明1025]
遊離2’−ヒドロキシル基を有するセルメチニブまたは前記セルメチニブの誘導体を、カップリング剤、及び2〜24個の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることを含む、本発明1009〜1012のいずれかの2’−オリゴ乳酸複合体を作製する方法。
[本発明1026]
本発明1013〜1022のいずれかの組成物を作製する方法であって、
前記7−オリゴ乳酸複合体、前記40−オリゴ乳酸複合体、及び前記2’−オリゴ乳酸複合体のうちの1つ以上を組み込むミセルを形成するように、水を、
ポリ乳酸含有ポリマーと、前記7−オリゴ乳酸複合体、前記40−オリゴ乳酸複合体、及び前記2’−オリゴ乳酸複合体のうちの1つ以上との混合物
と組み合わせることを含み、
前記オリゴ乳酸が2〜24個の乳酸サブユニットを含む、方法。
[本発明1027]
前記ポリ乳酸含有ポリマーがPEG−b−PLAである、本発明1026の方法。
[本発明1028]
パクリタキセルもしくはパクリタキセル誘導体、ラパマイシンもしくはラパマイシン誘導体、及び/またはセルメチニブもしくはセルメチニブ誘導体に対して感受性のあるがん細胞を抑制するまたは殺滅する方法であって、前記細胞を、有効抑制量または有効致死量の本発明1013〜1022のいずれかの組成物と接触させることを含む、方法。
[本発明1029]
前記接触させることがインビトロである、本発明1028の方法。
[本発明1030]
パクリタキセルもしくはパクリタキセル誘導体、ラパマイシンもしくはラパマイシン誘導体、及び/またはセルメチニブもしくはセルメチニブ誘導体に対して感受性のあるがんに罹患している哺乳類へ、有効量の本発明1013〜1022のいずれかの組成物を投与することを含む、治療方法。
[本発明1031]
前記がんが、脳腫瘍、乳がん、結腸がん、頭頚部がん、肺がん、リンパ腫、黒色腫、神経芽腫、卵巣がん、膵がん、前立腺がん、血管肉腫、または白血病から選択される、本発明1030の方法。
[本発明1032]
前記がんが、乳がんまたは肺がんである、本発明1031の方法。
[本発明1033]
前記組成物が注射によって投与される、本発明1030〜1032のいずれかの方法。
本発明の技術のオリゴ(乳酸)−パクリタキセル複合体をポリ(エチレンオキシド)−ブロック−ポリ(乳酸)(PEG−b−PLA)ミセルとともに使用することを示す概略図を示す:抗がん活性のための負荷、放出及びバックバイティング(backbiting)転化。 本複合体の実例となる実施形態について予想されるバックバイティングの分解機序を示す化学スキームを示す。 図2A及び2Bは、o(LA)−PTX複合体(2A)及びo(LA)16−PTX複合体(2B)ならびに1:1のCHCN/10mM PBS中で37℃、pH7.4で0、4、12、96及び168時間のインキュベーション後のこれらの複合体のバックバイティング転化産物の逆相HPLCクロマトグラムを示す。 o(LA)−PTX複合体を製造するための実例となる合成スキームを提供する。 PEG−b−PLAミセルからのPTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXのインビトロ放出についての時間経過を示す(平均±標準偏差、n=3)。 o(LA)−PTX複合体からo(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX及びPTXへの転化の時間経過を示すグラフ(平均±標準偏差、n=3)(5A)を示す。 o(LA)16−PTX複合体からo(LA)14−PTX、o(LA)12−PTX、o(LA)10−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX及びPTXへの転化の時間経過を示すグラフ(平均±標準偏差、n=3)(5B)を示す。 ヒトA549非小肺がん細胞に対するPTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、及びo(LA)16−PTX複合体のインビトロでの細胞毒性を示す。円柱:四つ組複製物測定の平均値、バー:標準偏差、**:遊離型及びミセル型についてPTXと比較したo(LA)−PTXに対してp<0.01。 PEG−b−PLAミセル中のo(LA)−PTX複合体からo(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX及びPTXへの転化の時間経過を示す(平均±標準偏差、n=3)。 PEG−b−PLAミセル中のo(LA)16−PTX複合体からo(LA)14−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)12−PTX及びo(LA)10−PTXへの転化の時間経過を示す(平均±標準偏差、n=3)。 A549異種移植腫瘍モデルにおけるPEG−b−PLAミセル(9%負荷)としてのインビボ抗腫瘍効能であるPTXまたはo(LA)−PTX複合体(20mg/kg)を示す。マウスは、毎週の注射を3回受けた後、3回の周期について1週間休薬した(平均±平均の標準誤差、n=3〜4)。バー:平均の標準誤差、***:p<0.001、及び PEG−b−PLAミセル(9%負荷)としてPTXまたはo(LA)−PTX複合体(20mg/kg)を用いて処置したマウスの相対的な体重を示す。バー:平均の標準誤差、**:p<0.01。 図9Aは、o(LA)−RAP複合体を製造するための実例となる合成スキームを提供する。図9Bは、o(LA)−SEL複合体を製造するための実例となる合成スキームを提供する。 o(LA)−RAP複合体(10A)(0.5mg/mL)ならびに1:1でのCHCN/10mM PBS中での37℃、pH7.4で事前に決めておいた時間間隔で168時間までのインキュベーション後のこれらの複合体のバックバイティング転化産物の逆相HPLCクロマトグラムを示す。 o(LA)−SEL複合体(10B)(0.5mg/mL)ならびに1:1でのCHCN/10mM PBS中での37℃、pH7.4で事前に決めておいた時間間隔で168時間までのインキュベーション後のこれらの複合体のバックバイティング転化産物の逆相HPLCクロマトグラムを示す。 o(LA)−RAP複合体からo(LA)−RAP、o(LA)−RAP、o(LA)−RAP及びRAPへの転化の時間経過を示すグラフ(平均±標準偏差、n=3)(11A)を示す。 o(LA)−SEL複合体からo(LA)−SEL、o(LA)−SEL、o(LA)−SEL及びSELへの転化の時間経過を示すグラフ(平均±標準偏差、n=3)(11B)を示す。 A549非小肺がん細胞に対するRAPミセル及びo(LA)−RAP複合体ミセルのインビトロでの細胞毒性を示す(12A)。 ヒトA549非小肺がん細胞に対するSELミセル、o(LA)−SEL複合体ミセル及びo(LA)−RAP複合体ミセルのインビトロでの細胞毒性を示す(12B)。
詳細な説明
次の用語は、以下に定義されるように全体を通じて使用される。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、「一つの(a)」及び「一つの(an)」及び「その(the)」などの単数形冠詞ならびにこの要素を説明する脈絡における(特に後続の特許請求の範囲の脈絡における)類似の指示物は、本明細書において別段の記載がない限り、または脈絡によって明確に矛盾することがない限り、単数形及び複数形の両方を網羅するよう解釈されることになっている。本明細書の値の範囲の列挙は単に、本明細書において別段の記載がない限り、この範囲内に収まる各個別の値に対してそれぞれ参照する簡略表記法として機能するよう企図されており、各個別の値は、本明細書でそれぞれ列挙されているかのように本明細書へ組み込まれる。本明細書で説明される方法はすべて、本明細書において別段の記載がない限り、または脈絡によって明確に矛盾することがない限り、任意の適切な順序で実施されることができる。本明細書で提供されるいかなる及びすべての例、または例示的な言語(例えば、「など」)の使用は単に、実施形態をより良好に明らかにするよう企図とされており、別段の記載がない限り、特許請求の範囲に制限を与えるものではない。本明細書におけるいかなる言語も、請求されていないあらゆる要素を不可欠なものとして示していると解釈されるべきではない。
本明細書で使用する場合、「約」は、当業者によって理解され、使用されている脈絡に応じてある程度変わることになっている。当業者に明確ではない用語が使用されている場合、使用されている脈絡を考慮して、「約」は、特定の用語のプラスまたはマイナス10%までを意味することになっている。
本発明の技術は、本明細書に開示される化合物(薬剤及び/または薬剤複合体)及びミセルの実施形態のうちのいずれか1つと、医薬として許容され得る担体または1つ以上の賦形剤と、を含む、医薬組成物及び薬剤を提供する。この組成物は、本明細書で説明される方法及び治療において使用され得る。この医薬組成物は、有効量の本明細書に開示される本発明の技術の化合物の実施形態のうちのいずれか1つを含み得る。先の実施形態のうちのいずれかにおいて、有効量は、対象に関して判断され得る。「有効量」は、所望の効果を生じるのに必要な化合物、複合体、ミセルまたは組成物の量を指す。有効量の一例は、がんまたは再狭窄などの心血管疾患の治療を含むがこれらに限定されない治療(医薬)用途のために許容され得る毒性及び生物学的利用率レベルを生じる量または薬用量を含む。本明細書で使用する場合、「対象」または「患者」は、ネコ、イヌ、げっ歯類または霊長類などの哺乳類である。典型的には、対象はヒトであり、好ましくはパクリタキセルに対して感受性のあるがん、すなわち、有効量のパクリタキセルを用いた治療ができるがんに罹患しているヒトである。「対象」及び「患者」は、相互交換可能に使用されることができる。
一態様において、本発明の技術は、オリゴ乳酸とパクリタキセルとの及びパクリタキセル誘導体との複合体を提供する。本明細書で使用する場合、「パクリタキセル誘導体」とは、パクリタキセルの炭素環式/オキセタン骨格(すなわち、タキサン骨格)を保有しているが、7−ヒドロキシル以外の少なくとも1つの修飾された側鎖を含有する化合物である。本発明の技術のパクリタキセル誘導体は、抗がん活性を呈する。例えば、ドセタキセルとは、t−ブチルオキシカルボニルアミノが3’位でベンズアミドを置き換えるC−13側鎖の修飾を含有する、パクリタキセル誘導体である。他のパクリタキセル誘導体は、当業者に既知であり、Farina,V.,「The chemistry and pharmacology of Taxol and its derivatives」,Elsevier,New York,1995(参照により本明細書に組み込まれる)において説明されるものを含むが、これらに限定されない。本発明の複合体及びミセルは、複合体形成していないパクリタキセル及びパクリタキセル誘導体と比較して、高い溶解度、安定性及び抗がん効能を呈する。図1Aは、本発明の技術の一実施形態について、オリゴ乳酸複合体、ミセルへのこれらの複合体の負荷及びミセルからのこれらの複合体の放出、ならびにパクリタキセルを提供するためのこれらの複合体のその後の分解を概略的に示す。
一態様において、本発明の技術は、オリゴ乳酸とラパマイシンとの複合体及びラパマイシン誘導体を提供する。本明細書で使用する場合、「ラパマイシン誘導体」または「ラパログ」とは、ラパマイシンの大環状ラクトン環を保有するが、C−40位における遊離ヒドロキシル基またはC−40位へ結合した修飾された側鎖へ付着した遊離ヒドロキシルを保有しながら、少なくとも1つの修飾された側鎖を含有する化合物(例えば、エベロリムス)である。本発明の技術のラパマイシン誘導体は、抗がん活性を呈する。例えば、エベロリムスは、以下の構造を有するラパマイシン誘導体である。他のラパマイシン誘導体は、当業者に既知であり、Wander S.,et al.,「Next−generation mTOR inhibitors in clinical oncology:how pathway complexity informs therapeutic strategy」,J.Clin.Invest.,121(4),1231−1241(2011)(参照により本明細書に組み込まれる)において説明されるものを含むがこれらに限定されない。本発明の複合体及びミセルは、複合体形成していないラパマイシン及びラパマイシン誘導体と比較して高い溶解度、安定性及び抗がん効能を呈する。オリゴ乳酸のC−7パクリタキセル複合体の挙動と類似して、ラパマイシンの及びその誘導体のC−40オリゴ乳酸複合体は、ミセルへ負荷され及びミセルから放出され、分解してラパマイシンまたはラパマイシン誘導体を提供し得る。
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一態様において、本発明の技術は、オリゴ乳酸とセルメチニブとの及びセルメチニブ誘導体との複合体を提供する。本明細書で使用する場合、「セルメチニブ誘導体」とは、セルメチニブの6,5縮合環系を保有するが、C−2’位に遊離ヒドロキシル基を保有しながら少なくとも1つの修飾された側鎖を含有する、化合物(例えば、ビニメチニブ、GDC−0623、及びARRY−300)である。本発明の技術のセルメチニブ誘導体は、抗がん活性を呈する。例えば、ビニメチニブ及びGDC−0623は、以下の構造を有するセルメチニブ誘導体である。他のセルメチニブ誘導体は、当業者に既知であり、Jokinen,E.,et al.,「MEK and PI3K inhibition in solid tumors:rationale and evidence to date」,Ther.Adv.Med.Oncol.,7(3),170−180(2015)(参照により本明細書に組み込まれる)において説明されるものを含むがこれらに限定されない。本発明の複合体及びミセルは、複合体形成していないセルメチニブ及びセルメチニブ誘導体と比較して高い溶解度、安定性及び抗がん効能を呈する。オリゴ乳酸のC−7パクリタキセル複合体の挙動と類似して、セルメチニブのC−2’オリゴ乳酸複合体及びその誘導体は、ミセルへ負荷され及びミセルから放出され、分解してセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体を提供し得る。
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本複合体において、オリゴ乳酸は、乳酸の直鎖状ポリマーであり、エステル結合を通じて、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−ヒドロキシルの酸素へ付着し(本明細書では「7−オリゴ乳酸複合体」)、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体の40−ヒドロキシルの酸素へ付着し(本明細書では「40−オリゴ乳酸複合体」)、及び/あるいはセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の2’−ヒドロキシルの酸素へ付着する(本明細書では「2’−オリゴ乳酸複合体」)。このようなオリゴ乳酸複合体において、オリゴ乳酸は典型的には、2〜24の乳酸サブユニットを含む。本複合体が2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24の乳酸サブユニットまたは上述の値のうちのいずれか2つの間のサブユニット範囲を有し得ることは、当業者によって理解されることになっている。例えば、オリゴ乳酸は、4〜20、6〜18、または2〜10の乳酸サブユニットを含み得る。いくつかの実施形態において、これらの複合体は、式I、式II及び/または式IIIに示される構造:
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を有し、式中、各場合におけるnはそれぞれ、2〜24の整数、または2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、及び24から選択されるいずれか2つの値を含むこれら2つの値の間の範囲である。いくつかの実施形態において、各場合におけるnはそれぞれ、4〜20の整数である。いくつかの実施形態において、各場合におけるnはそれぞれ、6〜18の整数である。いくつかの実施形態において、オリゴ乳酸はD,L−オリゴ乳酸である。その他において、オリゴ乳酸はL−オリゴ乳酸であり、さらにその他において、オリゴ乳酸はD−オリゴ乳酸である。
本発明の技術の複合体は、パクリタキセル、ラパマイシン、及びセルメチニブのためのプロドラッグとしてインビボで有利に機能する。インビボでこれらのプロドラッグを模倣する条件、すなわち、ほぼ中性のpHの下で、このオリゴ乳酸側鎖は、ランダム加水分解によるよりもむしろ優勢的には制御された段階的な様式で自己分解し、例えば、エステラーゼとは無関係である。理論によって制限されたくはないが、図1Bに示されるように、これらの複合体の分解は、オリゴ乳酸の末端の遊離ヒドロキシル基が、隣接する乳酸サブユニットのカルボニルによって形成されたエステル結合を攻撃する「バックバイティング」機序によって生じると考えられる。このように、ラクトイル乳酸二量体は、1個または2個の乳酸サブユニットのみが薬剤/薬剤誘導体へ付着したままとなるまで放出され、この最後の2個のサブユニットは、緩徐なバックバイティングへ供され、経時的に緩徐に加水分解する。この段階的な機序は、o(LA)−PTX及びo(LA)16−PTX(図2A及び図2Bを参照されたい)、o(LA)−RAP(図10Aを参照されたい)、ならびにo(LA)−SEL(図10Bを参照されたい)のインビトロでの分解について経時的に観察されたHPLC特性と一致している。
本明細書で開示される7−オリゴ乳酸複合体は、遊離7−ヒドロキシル基を有するパクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体をカップリング剤及び2〜24の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることによって調製され得る。同様に、40−オリゴ乳酸及び2’−オリゴ乳酸は、遊離40−ヒドロキシル基を有するラパマイシンまたはラパマイシン誘導体、あるいは遊離2’−ヒドロキシル基を有するセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体をカップリング剤及び2〜24の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることによって調製され得る。例としてであるに過ぎないが、図3、9A、及び9Bは、本複合体を作製する方法の実例となる実施形態を示す。図3において、パクリタキセルの2’−ヒドロキシルは、パクリタキセルを、任意にDMFなどの極性非プロトン溶媒中のイミダゾールなどの触媒の存在下で、t−ブチルジメチルシリルクロリドなどのシリル化剤と反応させることによって保護される。保護されたパクリタキセルは、適切な有機溶媒中でカップリング試薬を用いて、ヒドロキシルで保護されたオリゴ乳酸中間体へカップリングされる。同様に、図9A及び図9Bにおいて、ラパマイシン及びセルメチニブは、適切な有機溶媒中のカップリング試薬を用いて、ヒドロキシルで保護されたオリゴ乳酸中間体へカップリングされる。適切なカップリング剤は、DCC及びEDCIなどのカルボジイミドを含む。適切な有機溶媒は、ハロゲン化溶媒(例えば、ジクロロメタン、クロロホルム)、酢酸アルキル(例えば、酢酸エチル)、または他の極性非プロトン溶媒(例えば、DMF)を含む。カップリング反応は典型的には、4−(ジメチルアミノ)−ピリジニウムp−トルエンスルホナート(DPTS)または4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)などの触媒も含むことになっている。いくつかの実施形態において、ヒドロキシルで保護されたオリゴ乳酸は、O−シリル化オリゴ乳酸、例えば、O−t−ブチルジメチルシリル(OTBS)オリゴ乳酸またはO−トリエチルシリル(OTES)オリゴ乳酸である。他の既知のヒドロキシル保護基が使用され得るが、パクリタキセル2’ヒドロキシル上及びオリゴラクチドヒドロキシル上のシリル基は、フルオリドで簡便に除去される。例えば、図3は、TBS基を酢酸及びTHF中のテトラブチルアンモニウムフルオリドで脱保護すると、所望の複合体を提供することを示しており、図9A及び9Bは、TES基をフッ化水素酸及びピリジンで脱保護すると、所望の複合体を提供することを示している。
単分散モノ−O−シリル化オリゴ乳酸は、環状ラクチド(環状L−ラクチドを含む)の開環に続く保護−カップリング−脱保護シーケンスなどの既知の方法を用いて調製され、例えば、ヒドロキシル基及びカルボン酸基のための保護基としてそれぞれTBSエーテルまたはTESエーテル及びベンジルエステルを用いて単官能オリゴマーを得る。他の適切なトリオルガノシリルクロリド剤は、t−ブチルジメチルシリルクロリド及びトリエチルクロロシランの代わりに使用され得、トリメチルシリルクロリド、i−プロピル−ジメチルクロロシラン、クロロトリベンジルシラン、クロロトリブチルシラン、クロロトリイソプロピルシラン、クロロトリヘキシルシラン、クロロトリイソブチルシラン及びクロロトリフェニルシランなどであるがこれらに限定されない。または、ベンジルエステルに加えて、シリル基と直交する任意のエステルも使用され得る。あるいは、単分散オリゴ乳酸は、従来の重合技術に続いて、逆相カラムクロマトグラフィーまたはゲル濾過による分離によって調製され得る。
別の態様において、本発明の技術は、水から形成されたミセルと、ポリ乳酸含有ポリマーと、遊離パクリタキセル/パクリタキセル誘導体、遊離ラパマイシン/ラパマイシン誘導体、及び遊離セルメチニブ/セルメチニブ誘導体からなる3薬の組み合わせと、からなる水性組成物を提供する。本明細書で使用する場合、「遊離」という用語は、複合体形成していない薬剤/薬剤誘導体を指す。このようなミセルは典型的には、遊離パクリタキセル/パクリタキセル誘導体、遊離ラパマイシン/ラパマイシン誘導体、または遊離セルメチニブ/セルメチニブ誘導体をそれぞれ負荷した対応するミセルよりも安定している(表2を参照されたい)。
遊離パクリタキセル/パクリタキセル誘導体、遊離ラパマイシン/ラパマイシン誘導体、及び遊離セルメチニブ/セルメチニブ誘導体からなる3薬の組み合わせを含むミセルは、これらの遊離薬剤/薬剤誘導体が単独で負荷される場合よりも多量の薬剤負荷が可能である(表1〜2を参照されたい)。例えば、遊離セルメチニブは、単独でミセル中にたった約1重量%が負荷され、短時間(約5分間)の後に沈殿する。対照的に、ミセル中に遊離パクリタキセル及び遊離ラパマイシンとともに負荷される遊離セルメチニブは、6重量%超の薬剤が負荷され、ミセルの安定性は高まる(表1及び表2を参照されたい)。いくつかの実施形態において、遊離パクリタキセル/パクリタキセル誘導体の負荷は、ミセルの質量に対して約2重量%〜約6重量%を含む約1重量%〜約10重量%であり得る。いくつかの実施形態において、遊離ラパマイシン/ラパマイシン誘導体の負荷は、ミセルの質量に対して約1重量%〜約4重量%を含む約1重量%〜約10重量%であり得る。いくつかの実施形態において、遊離セルメチニブ/セルメチニブ誘導体の負荷は、ミセルの質量に対して約4重量%〜約8重量%を含む約1重量%〜約10重量%であり得る。ミセル中の総遊離薬剤負荷の例は、ミセルの質量に対して約7重量%、約10重量%、約13重量%、約15重量%、約18重量%を含む約5重量%〜約20重量%、または上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲であり得る。
別の態様において、本発明の技術は、水から形成されたミセルと、ポリ乳酸含有ポリマーと、本発明のオリゴ乳酸−薬剤/薬剤誘導体の複合体(すなわち、パクリタキセル/パクリタキセル誘導体の複合体、ラパマイシン/ラパマイシン誘導体の複合体、及び/あるいはセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の複合体)のうちのいずれかと、からなる水性組成物を提供する。このようなミセルは概して、遊離薬剤/薬剤誘導体を含有する対応するミセルよりも安定している。例えば、図4に示されるように、ポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ乳酸とo(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXのうちの1つとから形成されるミセルは、これらが遊離パクリタキセルを放出するよりも非常に緩徐に複合体を放出する。いくつかの実施形態において、本発明の技術は、水から形成されたミセルと、ポリ乳酸含有ポリマーと、パクリタキセル/パクリタキセル誘導体の複合体、ラパマイシン/ラパマイシン誘導体の複合体、及びセルメチニブ/セルメチニブ誘導体の複合体からなる3薬の組み合わせとからなる水性組成物を提供する。
本発明の技術のいくつかの実施形態において、ミセルは、ブロック共重合体PEG−b−PLA(PEG−PLAとしても既知)を含む。ポリ(乳酸)ブロックは、(D−乳酸)、(L−乳酸)、(D,L−乳酸)、またはこれらの組み合わせを含むことができる。種々の形態のPEG−b−PLAは、Polymer Source,Inc.,Montreal,Quebecなどから市販されており、またはこれらの形態は当業者に周知の方法により調製されることができる。ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量は、約1,000〜約35,000g/モル、またはこの範囲内の約500g/モルの任意の増分であり得る。(本明細書でいうポリマー分子量はすべて、重量平均分子量であると理解されることになっている。)例えば、PEGブロックの分子量は、1,000、1,500、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、21,000、22,000、23,000、24,000、25,000、26,000、27,000、28,000、29,000、30,000、31,000、32,000、33,000、34,000、35,000、または上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの値の間の範囲であり得る。ポリ(乳酸)の適切なブロックは、約1,000〜約15,000g/モルの分子量、またはこの範囲内の約500g/モルの任意の増分を有し得る。例えば、PEGブロックの分子量は、1,000、1,500、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、6,000、6,500、7,000、7,5000、8,000、8,500、9,000、9,500、10,000、10,500、11,000、11,500、12,000、12,500、13,000、13,500、14,000、14,500、15,000、または上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲であり得る。PEGブロックは、メチル基(例えば、メトキシエーテル)などのアルキル基、あるいは任意の適切な保護基、キャッピング基、またはブロッキング基において終止し得る。いくつかの実施形態において、PEG−b−PLAのポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量は約1,000〜約35,000g/モルであり、PEG−b−PLAのポリ(乳酸)の分子量は約1,000〜約15,000g/モルである。いくつかの実施形態において、ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量は約1,500〜約14,000g/モルであり、ポリ(乳酸)ブロックの分子量は、約1,500〜約7,000g/モルである。
本開示のミセルは、種々のブロックサイズ(例えば、先に説明した範囲内のブロックサイズ)及び種々の比率のPEG−b−PLAを用いて調製されることができる。例えば、PEG:PLA比は、約1:10〜約10:1、または1:5、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、及び5:1を含むがこれらに限定されないその範囲内のいずれかの整数比であり得る。例えば、PEG−PLAの重量平均分子量(M)は、2K−2K、3K−5K、5K−3K、5K−6K、6K−5K、6K−6K、8K−4K、4K−8K、12K−3K、3K−12K、12K−6K、6K−12K(それぞれ、PEG−PLA)または上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲を含むが、それらに限定されない。
ある適切なPLA含有ポリマーとは、約1〜3kDa(例えば、約2Kダルトン)のブロックをおよそ50:50の比率で含むPEG−PLAである。この手順を使用した結果、ミセル中の薬剤−複合体の負荷が高レベルとなった。PEG−PLAの分子量のさらに具体的な例としては、4.2K−b−1.9K、5K−b−10K、12K−b−6K、2K−b−1.8K、及び以下の実施例において説明されるものが挙げられる。使用され得る他の適切な両親媒性ブロック共重合体は、米国特許第4,745,160号(Churchillら)及び同第6,322,805号(Kimら)において説明されている。薬剤:ポリマー比は、約1:20〜約2:1、またはこの範囲内の任意の整数比であり得る。適切な薬剤−ポリマー比の具体例としては、約2:1、約3:2、約1.2:1、約1:1、約3:5、約2:5、約1:2、約1:5、約1:7.5、約1:10、約1:20または上述の値のうちのいずれかを含むこれらの間の範囲が挙げられる。
本発明の技術のミセルは、特に遊離薬剤/薬剤複合体を単独で含有する同じミセルと比較して、多量を含む広範な範囲の量の本明細書で説明する複合体を負荷され得る。例えば、複合体の負荷量は、ミセルの質量に対して約2重量%〜約60重量%であり得る。ミセル中の複合体負荷量の例としては、ミセルの質量に対して約3重量%、約4重量%、約5重量%、約10重量%、約15重量%、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、または約60重量%、あるいは上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲が挙げられる。いくつかの実施形態において、(パクリタキセル/パクリタキセル誘導体の)7−オリゴ乳酸複合体の負荷量は、約8重量%〜約55重量%を含む約5重量%〜約60重量%であり得、(ラパマイシン/ラパマイシン誘導体の)40−オリゴ乳酸複合体の負荷量は、約7重量%〜約45重量%を含む約5重量%〜約50重量%であり得、及び/または(セルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の)2’−オリゴ乳酸複合体の負荷量は、約4重量%〜約25重量%を含む約2重量%〜約30重量%であり得る。
ミセル中の各複合体の負荷量は、濃度の点でも表され得る。例えば、各複合体の濃度は、組成物中の水の体積に対して、約0.5mg/mL〜約40mg/mLであり得る。本発明の技術を用いて得られ得る各複合体の濃度の例としては、組成物中の水の体積に対して約0.6、約1mg/mL、約2mg/mL、約3mg/mL、約4mg/mL、約5mg/mL、約6mg/mL、約8mg/mL、約10mg/mL、約12mg/mL、約15mg/mL、約20mg/mL、約25mg/mL、約30mg/mL、約35mg/mL、または約40mg/mL、あるいは上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、7−オリゴ乳酸複合体の濃度は、約1〜約15mg/mLまたはさらには約2〜約12mg/mLであり得、40−オリゴ乳酸複合体の濃度は、約1〜約20mg/mLまたはさらには約1.5〜約10mg/mLであり得、及び/あるいは2’−オリゴ乳酸複合体の濃度は、約0.5〜約15mg/mLまたはさらには約1〜約10mg/mLであり得る。
ミセル中の各複合体の負荷量は、負荷効率の点でも表され得る。例えば、各複合体の負荷効率は、ミセルの質量に対して約25重量%〜約100重量%であり得る。ミセル中の複合体の負荷効率の例としては、ミセルの質量に対して約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%、約95重量%、約99重量%、または約100重量%、あるいは上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲が挙げられる。いくつかの実施形態において、7−オリゴ乳酸複合体の負荷効率は、少なくとも約90重量%〜約100重量%を含む少なくとも約85重量%であり得、40−オリゴ乳酸複合体の負荷効率は、約80重量%〜約90重量%を含む少なくとも約75重量%であり得、及び/または2’−オリゴ乳酸複合体の負荷効率は、約30重量%〜約55重量%を含む少なくとも約25重量%であり得る。
いくつかの実施形態において、本発明の技術は、水と、PEG−b−PLAならびに、本明細書で説明する7−オリゴ乳酸複合体、40−オリゴ乳酸複合体、及び2’−オリゴ乳酸複合体のうちの少なくとも1つを含むミセルと、を含む組成物を提供し、ミセルの質量に対して、このミセル中での7−オリゴ乳酸複合体の負荷量は約1重量%〜約60重量%であり、40−オリゴ乳酸複合体の負荷量は約1重量%〜約50重量%であり、及び/または2’−オリゴ乳酸複合体の負荷量は約1重量%〜約30重量%であり、PEG−b−PLAのポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量は約1,500〜約14,000g/モルであり、PEG−b−PLAのポリ(乳酸)ブロックの分子量は約1,500〜約7,000g/モルである。このような組成物は、例えば、いずれかの7−オリゴ乳酸複合体約5重量%〜約60重量%、または約1〜約15mg/mLまたはさらには約2〜約12mg/mL、いずれかの40−オリゴ乳酸複合体約5重量%〜約50重量%、または約1〜約20mg/mLまたはさらには約2〜約10mg/mL、及びいずれかの2’−オリゴ乳酸複合体約2重量%〜約30重量%、または約1〜約15mg/mLまたはさらには約2〜約15mg/mLを含む、本明細書で説明する任意の薬剤負荷量を含み得る。いくつかの実施形態において、この組成物は、本明細書で説明する7−オリゴ乳酸複合体、40−オリゴ乳酸複合体、及び2’−オリゴ乳酸複合体のうちのいずれかを含み得る。
臨界ミセル濃度(CMC)を上回る量で溶媒中に存在する両親媒性ポリマーの両親媒性単鎖は、疎水性の内部、及び親水性の外部またはシェルを有するコア−冠状構造のミセルへと凝集する。薬剤または複合体を負荷したPEG−b−PLAミセルのプロトンNMR分光光度法による研究は、ミセルが水性環境中で容易に形成される一方で、DMSOなどの有機溶媒中で分解することを示している。本発明のミセル組成物は典型的には、有機溶媒が実質的に非含有であり、例えば、組成物の重量に基づき、約2重量%未満のエタノール、ジメチルスルホキシド、ひまし油、及びひまし油誘導体(すなわち、Cremophor ELなどのポリエトキシ化したショウノウ化合物)である。いくつかの実施形態において、有機溶媒の量は、約1重量%未満、約0.5重量%未満、約0.1重量%未満であり、または検出可能な量の有機溶媒が非含有である。
PEG−b−PLAミセルは、以下の実施例と同様、本節において以下に説明するとおり調製されることができる。本明細書で説明するミセルの組成物は、水を、ポリ乳酸含有ポリマーと、パクリタキセル、ラパマイシン、及びセルメチニブの3種の薬剤/薬剤誘導体の組み合わせと、からなる混合物と組み合わせることによって調製され得る。別の実施形態において、本明細書で説明するミセルの組成物は、水を、ポリ乳酸含有ポリマーと、本明細書で説明する薬剤/薬剤誘導体複合体のうちの少なくとも1つと、からなる混合物と組み合わせることによって調製され得る。いくつかの実施形態において、ポリ乳酸含有ポリマーはPEG−b−PLAである。
以下に与える手順は単に、実例である。各々は、当業者によって容易に認識されるであろうように、所望の調製規模により変えることができる。調製手順A、B及びDのある利点とは、手順Cのようにミセル溶液の透析を必要としない点である。使用することのできる他の手順は、水中油エマルション及びGaucher et al.J.Controlled Release,109(2005)169−188によって説明されるものを含む。
調製手順A:単純平衡。一実施形態において、ミセル調整は、次のとおり実施することができる。PEG−b−PLA及び本明細書で説明する少なくとも1つのオリゴ乳酸複合体を、アセトニトリルまたはジメチルアセトアミドなどの適切な水混和溶媒中で、任意に混合及び/または超音波処理しながら溶解する。この複合体(複数可)は、オリゴ乳酸に関して単分散であり得、または異なる長さのある範囲のオリゴ乳酸を有し得る。次に、溶媒を例えば、減圧下で除去して、ポリマー−薬剤フィルムを提供する。温滅菌水(およそ50℃〜約70℃)をこのポリマー−薬剤複合体フィルムへ添加し、この混合物を冷却しておく。この複合体(複数可)を封入しているポリマーミセルは温水の添加の際に形成され、次に、例えば濾過によって単離することができる。
調製手順B:単純平衡。本明細書で説明する少なくとも1つの薬剤複合体及びPEG−b−PLA(例えば、1:7〜1:10の比率)を2.5〜5mLのアセトニトリル中に溶解する。この混合物を5分間混合及び超音波処理する。この溶媒を次に、およそ60℃で回転蒸発させることによって除去して、フィルムを提供する。熱(約60℃)脱イオン水をこの油へ添加し、この溶液を約23℃まで冷却する。この溶液を次に、1.5mLのマイクロチューブ中で約15,000rpmで約5分間遠心分離して沈降物を除去する。上清を回収して、0.2μmのPTFEフィルタで濾過する。次に、この単離したミセルは、4℃で長い時間保存することができる。
調製手順C:透析。別の実施形態において、次の透析手順によってミセルを負荷及び形成することができる。所望の比率のPEG−b−PLA及び本明細書で説明する少なくとも1つの薬剤複合体(例えば、1:20〜20:1で変わる)をジメチルアセトアミドなどの水混和性溶媒中に溶解する。この混合物を次に、分子量3500をカットオフするチューブ(Spectra/Por(登録商標))のついた透析バッグ中の0.9%塩類溶液などの水溶液へ添加し、その際、薬剤複合体(複数可)を組み込んでいるミセルが形成される。このミセル混合物を次に遠心分離して(例えば、約16,000rpmで5分間)、組み込まれていないいかなる薬剤複合体(複数可)も沈殿させる。この上清は次に、ナノフィルターで処理することができ、UV検出モード及びRI検出モードなどを備えたHPLCを用いて分析を実施することができる(Yasugi et al.,J.Control.Release,1999,62,99−100によって説明される技術を参照されたい)。
調製手順D:凍結乾燥。PEG−b−PLA中に負荷した本明細書で説明する少なくとも1つの薬剤複合体は、tert−ブタノール−水混合物から凍結乾燥させることによって調製することができる。例えば、2〜20mgのPEG4000−b−PLA2200(Advanced Polymer Materials Inc.,Montreal,Canada)及び1.0mgの本明細書で説明する複合体(複数可)を60℃の1.0mLのtert−ブタノール中に溶解した後、激しく混合しながら、60℃の1.0mLの事前に加温しておいた2回蒸留水を添加することができる。この混合物を−70℃のドライアイス/エタノール冷浴中で凍結させておく。次に、この実験の間中−20℃の棚入口温度で、100μBarで72時間、凍結乾燥棚において凍結乾燥を実施し得る。凍結乾燥したケークを次に、60℃の1.0mLの0.9%塩類溶液で再水和させ、遠心分離し、0.22μmの再生したセルロースフィルタで濾過し、HPLCによって分析し得る。
同様に、遊離薬剤を負荷したPEG−b−PLAミセルは、調製手順A〜Dのうちのいずれかに記載のとおり、これらの複合体(複数可)をパクリタキセル/パクリタキセル誘導体と、ラパマイシン/ラパマイシン誘導体と、セルメチニブ/セルメチニブ誘導体と、からなる3つの遊離薬剤の組み合わせと置換することによる以下の実施例と同様に調製することができる。
いったん調製すると、ミセル−複合体組成物またはミセル−薬剤組成物は、冷蔵下で、好ましくは約5℃未満の温度で長時間保存することができる。約−20℃〜約4℃の温度は、たいていのミセル−複合体組成物及びミセル−薬剤組成物の保存に適した条件であることが認められている。例えば、本発明の複合体を負荷したミセルの水溶液は、約4℃で保存することができる。本明細書で説明する凍結乾燥したミセル組成物は、−20℃で長時間保存した後に再水和させることができる。このミセル組成物を遮光するための褐色のガラスバイアルまたは他の不透明な容器の使用は、この組成物の有効寿命をさらに延長することができる。
別の態様において、本発明の技術は、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体、及び/あるいはセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体に対して感受性のあるがん細胞を抑制または殺滅する方法を提供し、本方法は、この細胞を有効抑制量あるいは有効致死量の本明細書で説明する組成物のうちのいずれかと接触させることを含む。いくつかのこのような方法において、接触させることは、インビトロまたはインビボで実施される。パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体、及び/あるいはセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体に対して感受性のあるがんに罹患している哺乳類へ、有効量の本明細書で説明するミセル組成物のうちのいずれかを投与することを含む治療方法も提供される。パクリタキセル感受性がん、ラパマイシン感受性がん、及びセルメチニブ感受性がんの例としては、脳腫瘍、乳がん、結腸がん、頭頚部がん、肺がん、リンパ腫、黒色腫、神経芽腫、卵巣がん、膵がん、前立腺がん、血管肉腫、及び白血病が挙げられる。いくつかの実施形態において、このがんは、乳がんまたは肺がんである。いくつかの実施形態において、有効量の本明細書に開示される2つまたは3つの薬剤/薬剤誘導体または薬剤/薬剤誘導体の複合体は相乗性であり、例えば、これらは、超相加的効果を有し、あるいは薬剤または薬剤複合体単独によっては生じることのできない効果を生じる。
本明細書で説明する本発明の技術の実施形態のうちのいずれかにおいて、医薬組成物は、単位剤形に抱合され得る。単位剤形は、がんまたは再狭窄を治療する上で有効である。概して、本発明の技術の組成物を含む単位剤形は、患者への配慮に応じて変わることになっている。このような配慮は、例えば、年齢、プロトコル、容態、性別、疾患の程度、禁忌、併用療法及びこれらに類するものを含む。これらの配慮に基づく例示的な単位剤形は、当該技術分野の医師によって調整または改変することもできる。例えば、本発明の技術の化合物を含む患者用単位剤形は、1×10−4g/kg〜1g/kg、好ましくは1×10−3g/kg〜1.0g/kgで変えることができる。本発明の技術の化合物の薬用量は、0.01mg/kg〜100mg/kgまたは、好ましくは0.1mg/kg〜10mg/kgで変えることができる。
パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体、ラパマイシンまたはラパマイシン誘導体、及び/あるいはセルメチニブまたはセルメチニブ誘導体の複合体を含有するミセル組成物は、本明細書で説明するとおり調製され得、がん及び心血管疾患を治療するために使用され得る。本明細書で説明する複合体及び組成物は、再狭窄あるいは、白血病、血管肉腫、乳がん、大腸がん、前立腺がん、肺がん、脳がん(グリオーマなど)、腺がん、または肝細胞がんなどのがんを治療する製剤及び医薬を調製するために使用され得る。このような組成物は、例えば、顆粒剤、散剤、錠剤、カプセル剤、シロップ剤、坐剤、注射剤、エマルション剤、エリキシル剤、懸濁液または液剤の形態であり得る。本発明の組成物は、例えば、非経口、直腸、鼻内、膣投与によって、あるいは植え込まれたマトリックスまたは貯蔵器を介して、あるいは再狭窄用には、薬剤をコーティングしたステントまたはバルーン系送達による種々の投与経路のために製剤することができる。非経口投与または全身投与は、皮下、静脈内、腹腔内、及び筋肉内への注射を含むが、これらに限定されない。以下の剤形は、例として与えられており、本発明の技術を制限するものとして解釈されるべきではない。
注射可能な剤形は概して、適切な分散剤または湿潤剤及び懸濁剤を用いて調製され得る液剤または水性懸濁剤または水中油懸濁剤を含む。注射可能な形態は、溶媒または希釈剤とともに調製された液相または懸濁剤の形態であり得る。許容され得る溶剤またはビヒクルは、滅菌水、リンガー液、または等張性塩類水溶液を含む。
注射用に、医薬製剤及び/または医薬剤は、先に説明した適切な溶剤を用いた再構成に適したフィルム剤または散剤であり得る。これらの例としては、凍結乾燥、回転乾燥または噴霧乾燥した粉末、無定形粉末、顆粒、沈殿物、または粒子状物質が挙げられるが、これらに限定されない。注射用に、これらの製剤は、安定化剤、pH改質剤、界面活性剤、生物学的利用能改質剤及びこれらの組み合わせを任意に含有し得る。いくつかの実施形態において、注射可能な製剤は、等張剤(例えば、NaC1及び/またはデキストロース)、緩衝剤(例えば、リン酸塩)及び/または保存剤を含む。
先に説明したこれらの代表的な剤形の他に、医薬として許容され得る賦形剤及び担体は、当業者に概して既知であり、したがって、本発明の技術に含まれる。このような賦形剤及び担体は例えば、参照により本明細書に組み込まれる「Remingtons Pharmaceutical Sciences」Mack Pub.Co.,New jersey(1991)において説明されている。
本発明の技術の製剤は、以下に説明するように、短時間作用型、即時放出型、長時間作用型、及び持続放出型であるよう設計され得る。したがって、医薬製剤は、徐放用または遅効性放出用にも製剤され得る。
具体的な薬用量は、対象の疾患の容態、年齢、体重、全身の健康状態、性別、食事内容、遊離薬剤/複合体の投与間隔、投与経路、***率、及び組み合わせに応じて調整され得る。有効量を含有する先の剤形のうちのいずれも十分、通例の実験法の制限内にあり、それゆえ十分、本発明の技術の範囲内にある。例としてであるに過ぎないが、このような薬用量は、有効量の遊離薬剤/複合体を患者へ投与するために使用され得、約10mg/m、約20mg/m、約30mg/m、約40mg/m、約50mg/m、約75mg/m、約100mg/m、約125mg/m、約150mg/m、約200mg/m、約250mg/m、約300mg/m、または上述の値のうちのいずれか2つを含むこれらの間の範囲を含み得る。このような量は、本明細書で説明するとおり非経口投与され得、5分、10分、20分、30分、45分、1時間、2時間、3時間、5時間、10時間、12時間、15時間、20時間、24時間または上述の値のうちのいずれかを含むこれらの間の範囲を含むがそれらに限定されない時間にわたって行われ得る。投与の頻度は、例えば、1日1回、2日間に1回、3日間に1回、1週間に1回、10日間に1回、2週間に1回、または上述の頻度のうちのいずれかを含むこれらの間の範囲で変わり得る。
本明細書で説明する示される容態の各々について、検査対象は、この対象における障害によって起因するまたはこの障害と関連した1つ以上の症状(複数可)において、偽薬処置した対象または他の適切な対照対象と比較して、10%、20%、30%、50%またはそれより大きな程度の低下、最高75〜90%、または95%以上の低下を呈することになっている。
関連する態様において、本発明の技術の組成物の実施形態のうちのいずれか1つをがんまたは心血管疾患に罹患している対象へ投与することを包含する、対象を治療する方法が提供される。この方法において、がんとは、白血病、血管肉腫、乳がん、大腸がん、前立腺がん、肺がん、脳がん(グリオーマなど)、腺がん、または肝細胞がんであり得る。
この方法のいかなる実施形態においても、この方法は、遊離薬剤を含有する複合体の実施形態、または本発明の技術の複合体と医薬として許容され得る担体とを含有するミセルの実施形態のうちのいずれか1つを含む医薬組成物の投与を包含し得る。
本明細書の実施例は、本発明の技術の利点を説明するために、ならびに当業者が本発明の技術の複合体及びミセル組成物、その医薬組成物、誘導体、代謝産物、プロドラッグ、ラセミ混合物、または互変異性形態を調製または使用するのをさらに支援するために提供される。遊離薬剤/複合体が、イオン化可能なパクリタキセル、ラパマイシン、セルメチニブ、またはこれらの誘導体の遊離薬剤/複合体を含む程度まで、医薬として許容され得る塩などの塩も使用され得る。本明細書の実施例は、本発明の技術の好ましい態様をより完全に説明するためにも呈される。この実施例は、いかなる方法においても、添付の特許請求の範囲によって定義されるのと同じように本発明の技術の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。この実施例は、変法、態様または先に説明した本発明の技術の態様のいずれかを含むことができ、または組み込むことができる。この変法、態様または先に説明した態様はまた各々、他の変法、態様または本発明の技術の態様のいずれものまたはすべての変法もさらに含み得または組み込み得る。
材料。化学物質はすべて、Sigma−Aldrich(ミズーリ州セントルイス市)から購入し、受領したままを使用した。分析等級の有機溶媒及び他のすべての試薬は、Fisher Scientific(ペンシルベニア州ピッツバーグ市)から購入した。PTXは、LC Laboratories(マサチューセッツ州ウーバン市)から購入した。PEG−b−PLAは、Advanced Polymer Materials Inc.(カナダ、モントリオール市)から購入した。PEG及びPLAのMはそれぞれ4,000g/モル及び2,200g/モルであり、PDIは1.05であった。A549ヒト肺腺がん細胞は、ATCC(ヴァージニア州マナッサス市)から購入し、10%ウシ胎仔血清(FBS)、100IU/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、及び2mM −グルタミンを補充したRPMI1640培地中で、5%COインキュベーターの中で、37℃で生育させた。
計装。プロトン核磁気共鳴(H NMR)データは、Varian Unity−Inova2チャンネル400MHz NMR分光計(カリフォルニア州パロアルト市)で、25℃に調節された温度で記録した。化学シフト(δ)は、CDClに対して7.26ppmでの残留プロトン化溶媒共鳴に対する百万分率(ppm)で報告した。質量分析データは、ウィスコンシン大学マディソン校化学部における化学計装センターにあるWaters LCT(ESI−TOF)を用いて得た。試料は、10mM NHOAc/CHCN溶液から噴霧した。逆相HPLC(RP−HPLC)分析は、LC−20ATポンプ、SIL−20AC HTオートサンプラー、CTO−20ACカラムオーブン、及びSPD−M20Aダイオードアレイ検出器を装備したShimadzu Prominence HPLCシステム(日本、島津製作所)を用いて実施した。試料は、Waters Symmetry Shield(商標)RP18カラム(4.6mm×250mm、5μm、100Å)によって分離された。10μLの試料を流量0.8mL/分、カラム温度25℃、及びUV検出波長227nmで注入した。o(LA)−PTX転化産物の分離は、100% CHCNを含有する有機相を溶媒Aとして、100%milliQ水を含有する水相を溶媒Bとして用いる勾配モードで行った。勾配溶出は、次のように採用した:0分、50%溶媒A及び50%溶媒B;35分、95%溶媒A及び5%溶媒B;ならびに平衡用に40分。PEG−b−PLAミセルの水力学的直径は、Zetasizer Nano−ZS(Malvern Instruments Inc.英国)を用いる動的光散乱(DLS)によって、25℃、検出角度173°及び光源としてHe−Neイオンレーザ(4mW、633nm)を用いて測定した。測定に先立ち、PEG−b−PLAミセル溶液をmilliQ水またはPBS(10mM、pH7.4)で希釈して、約0.1mg/mLのレベルのPEG−b−PLAを得、各試料1mLを使い捨てサイジングキュベット(BRAND Polystyrene Cuvettes)へと入れた。キュムラント法を用いて、相関関数を曲線適合させ、PEG−b−PLAミセルのZ平均直径及び多分散指数(PDI)をStokes−Einstein式及び相関関数の傾斜からそれぞれ算出した。測定はすべて、3つ組で行われた。
tert−ブチルジメチルシリル(TBS)−o(LA)の合成。簡潔にいえば、環状L−ラクチドの開環によって単分散TBS−o(LA)及びTBS−o(LA)16を合成したのに続いて、ヒドロキシル基及びカルボン酸基のためにそれぞれTBSエーテル及びベンジルエステルを保護基として用いて保護−脱保護を行って、単官能オリゴマーを得た(Takizawa,K.,et al.,J.Polym.Sci.A Polym.Chem.,46,5977−5990(2008)(参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい))。単官能オリゴマーの選択的な段階式エステル結合に続く直交系脱保護により、TBS−o(LA)及びTBS−o(LA)16をそれぞれ得た。TBS−o(LA)H NMR(400MHz,CDCl):
Figure 0006942141
Figure 0006942141
トリエチルシリル(TES)−o(LA)の合成。簡潔にいえば、TESエーテル及びベンジルエステルをそれぞれヒドロキシル基及びカルボン酸基のための保護基として用いて、単分散TES−o(LA)を保護−脱保護によって合成して、単官能オリゴマーを得た。単官能オリゴマーの選択的な段階式エステル結合に続く直交系脱保護でTES−o(LA)を得た。(収率:99%)。TES−o(LA)H NMR(500MHz,CDCl):
Figure 0006942141
ベンジルオリゴラクタートBn−o(LA)の合成。多分散Bn−o(LA)の合成をスズ(II)−エチルヘキサノアート(Sn(Oct))で出発した。例えば、平均重合度8で、環状L−ラクチドをベンジルアルコールと4:1のモル比で混合した。この混合物を130℃で溶融するまで撹拌した。その後、トルエン中の0.01w/w%のSn(Oct)(100mg/mL)を添加した。この混合物を130℃で4時間撹拌し、室温まで冷却させておき、単分散Bn−o(LA)を得た。C18逆相カラムクロマトグラフィーを用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して、単分散Bn−o(LA)を精製した。0.1%ギ酸中のアセトニトリル及び0.1%ギ酸中の水の勾配溶出を適用した。精製産物を減圧下で濃縮して、無色の液体を提供した。(収率:Bn−O(LA)について約8〜12%)。H NMR及びMSのデータは、所望の産物と一致していると期待される。
2’−TBS−PTXの合成。Forrest,M.L.,et al.,Pharm.Res.,25,194−206(2008)、Ali,S.,et al.,Anti−Cancer Drugs,12,117−128(2001)(いずれも参照により本明細書に組み込まれる)におけるわずかな改変を用いて、既に報告されているとおり、2’−TBS−PTXを合成した。tert−ブチルジメチルシリルクロリド(TBSCl)(90mg、0.6mmol)及びイミダゾール(Im)(82mg、1.2mmol)をPTX(250mg、0.3mmol)の無水DMF(2.0mL)溶液中に溶解した。この反応混合物を室温でアルゴン下、一晩撹拌した。過剰量の酢酸エチル(40mL)をこの反応混合物へと注いだ後、HO(1×40mL)及び飽和NHCl(1×40mL)溶液で洗浄した。次に、有機層を回収し、MgSO上で乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去し、結果として生じる濃縮物を、ヘキサン及び酢酸エチルエチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステム(ネブラスカ州リンカーン市)を介して精製した。この精製産物を減圧下で濃縮して白色の固体を提供した(収率:88%)。
Figure 0006942141
2’−TBS−PTX−o(LA)−TBSの合成。1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(60mg、0.3mmol)及び4−(ジメチルアミノ)−ピリジニウムp−トルエンスルホナート(DPTS)(15mg、0.05mmol)を、2’−TBS−PTX(200mg、0.2mmol)及びTBS−o(LA)(300mg、0.2mmol)またはTBS−o(LA)16(420mg、0.2mmol)を含有する無水CHCl(5.0mL)へ添加した。この反応混合物を室温でアルゴン下、一晩撹拌した。結果として生じる混合物を濾過し、HO(1×10mL)及び飽和NaHCO(1×10mL)溶液で洗浄した。次に、有機層を回収し、MgSO上で乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去し、結果的に生じる濃縮物を、ヘキサン及び酢酸エチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して精製した。この精製産物を減圧下で濃縮して、白色の固体を提供した(収率:2’−TBS−PTX−o(LA)−TBSについて20%、及び2’−TBS−PTX−o(LA)16−TBSについて24%)。2’−TBS−PTX−o(LA)−TBSのH NMR(400MHz,CDCl):
Figure 0006942141
2’−TBS−PTX−o(LA)16−TBS(400MHz,CDCl)のH NMR:
Figure 0006942141
o(LA)−PTX複合体の合成。無水THF(2mL)中の2’−TBS−PTX−o(LA)−TBS(85mg、0.06mmol)または2’−TBS−PTX−o(LA)16−TBS(120mg、0.06mmol)の溶液に、酢酸(72mg、1.2mmol)及びテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)(1.0M THF溶液)(63mg、0.24mmol)を徐々に添加した。この反応混合物を室温でアルゴン下、一晩撹拌した。過剰量の酢酸エチル(40mL)をこの反応混合物へ注ぎ、飽和NaHCO(2×40mL)溶液、5重量%のクエン酸水溶液(2×40mL)、及びHO(1×40mL)で洗浄した。次に、有機層を回収し、MgSO上で乾燥させ、濾過した。溶媒を減圧下で除去し、結果として生じる濃縮物を、ヘキサン及び酢酸エチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して精製した。この精製産物を減圧下で濃縮して、白色の固体を提供した(収率:o(LA)−PTXについて70%及びo(LA)16−PTXについて72%)。o(LA)−PTXのH NMR(400MHz,CDCl):
Figure 0006942141
ESI−TOF:C7183NO30[M+NHについてのm/z計算値:1447.5;測定値1447.2。o(LA)16−PTXのH NMR(400MHz,CDCl):
Figure 0006942141
ESI−TOF:C95115NO46[M+Na]のm/z計算値:2029.3;測定値2029.4。
o(LA)−RAP−TES複合体の合成。1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(100mg、0.49mmol)及び4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(12mg、0.10mmol)を、RAP(298mg、0.33mmol)及びTES−o(LA)(254mg、0.36mmol)を含有する無水CHCl(5mL)へ添加した。この反応混合物を室温でアルゴン下、一晩撹拌し、完了していることをTLCによって判断した。この結果として生じた混合物を減圧下で濃縮して、ヘキサン及び酢酸エチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して精製した。この精製産物を減圧下で濃縮して、RAP−o(LA)−TESを提供した(296mg、収率:57%)。RAP−40−o(LA)−TESのH NMR(500MHz,CDCl,主要な回転異性体):
Figure 0006942141
o(LA)−RAP複合体の合成。THF(9mL)中のRAP−o(LA)−TES(272mg、0.17mmol)の溶液へ、ピリジン(0.41mL、5.08mmol)及びHF/Pyr(0.13mL、5.08mmol、70%HF)を連続して添加した。この反応混合物を室温でアルゴン下、1時間撹拌した後、飽和NaHCO水溶液でクエンチした。この混合物をEtOAc(3×40mL)で抽出し、組み合わせた有機相を鹹水で洗浄し、無水NaSOで乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、粗混合物を得、これを、ヘキサン及び酢酸エチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して精製して、純粋なo(LA)−RAP複合体を白色の固体として得た(219mg、87%)。o(LA)−RAPのH NMR(500MHz,CDCl,主要な回転異性体):
Figure 0006942141
o(LA)−SEL複合体の合成。DMF(3.3mL)中のSEL(153mg、0.33mmol)及びTES−o(LA)(260mg、0.38mmol)の溶液へ、HOBT(75mg、0.50mmol)、DCC(103mg、0.50mmol)及びDMAP(12mg、0.10mmol)を室温でアルゴン下、連続して添加した。この反応物を一晩撹拌した後、減圧下で濃縮して、粗混合物を得、これをさらに、ヘキサン及び酢酸エチルの勾配溶出を用いるCombiFlash Rf 4xシステムを介して精製して、純粋なo(LA)−SEL複合体を得た(176mg、51%)。o(LA)−SELのH NMR(500MHz,CDCl):
Figure 0006942141
HRMS(QTOF MS ESI)C4148BrClFN19[M+H]についてのm/e計算値1035.1749、測定値1035.1758。
o(LA)−PTX複合体の還元的分解。C−13位におけるo(LA)−PTXの還元的分解を、Magri,N.F.,et al.,J.Org.Chem.,51,3239−3242(1986)(参照により本明細書に組み込まれる)において既に報告されているたように達成した。簡潔にいえば、無水CHCl(2mL)中のo(LA)−PTX(10mg、7μmol)またはPTX(6mg、7μmol)をBuNBH(1.2mg、14μmol)でアルゴン下、2時間処理した。酢酸を1滴添加してこの反応を終止させた後、真空下で溶媒除去した。この残留固体をCHCN中に再溶解し、RP−HPLCによって分析した。(1S,2R)−N−(2,3−ジヒドロキシ−1−フェニル−プロピル)−ベンズアミド(DPPB)及びo−LA結合型バッカチンIII(OLABac)の所望の画分をo(LA)−PTXの分解産物から回収し、質量分析によって分析した。結果は、PTXの単に7−OH位でのo(LA)のカップリングと一致していた。DPPBのESI−TOF:C1617NO[M+Na]についてのm/z計算値:294.1;測定値294.1。o(LA)BacのESI−TOF:C557027[M+NHについてのm/z計算値:1180.4;測定値1180.6。
PTX、o(LA)−PTX及びo(LA)16−PTXを含有するPEG−b−PLAミセルの調製及び特徴付け。PTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXを、Shin,H.,et al.,Mol.Pharm.,8,1257−1265(2011)(参照により本明細書に組み込まれる)において既に報告されているように薄膜水和法を用いてPEG−b−PLAミセルへと負荷した。簡潔にいえば、PTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTX(1.0mg)及びPEG−b−PLA(10.0mg)を丸底フラスコ中の1.0mLのCHCN中に溶解し、CHCNを60℃の回転蒸発器を用いた減圧によって除去して、乾燥薄膜を得た。このポリマー薄膜を滅菌水またはPBS(10mM、pH7.4)の添加によって溶解した後、13,000rpmで5分間の遠心分離及び濾過滅菌(0.22μm(Coring,ニューヨーク州))を行った。PTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの水中溶解度、薬剤負荷効率、及び薬剤負荷量をRP−HPLCによって定量化した。薬剤負荷効率は、PEG−b−PLAミセル中に負荷されたPTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXのレベルを、薬剤負荷に使用した出発時の薬剤または複合体のレベルで除することによって算出した。薬剤負荷量は、PTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXプラスPEG−b−PLAミセルの総重量によって除したPTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの重量に基づき算出した。同様に、RAP、o(LA)−RAP、SEL、またはo(LA)−SELを含有するPEG−b−PLAミセルを調製及び特徴付けた。
CHCN/PBS混合物中の、及びPBS中のPEG−b−PLAミセル中のo(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体の転化。CHCN及びPBS(10mM、pH7.4)の(1:1)の混合物中でのo(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの転化をRP−HPLCによって分析した。o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTX(1.0mg/mL)の溶液を1.5mLエッペンドルフチューブの中に入れ、温度調整した水浴(GCA Corporation、イリノイ州)中、37℃でインキュベートした。事前に決めておいた時点で20μLの溶液を抜き取り、180μLのCHCNによって希釈した。同様に、PEG−b−PLAミセル(水中1.0mg/mL)中でのo(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの転化を測定した。事前に決めておいた時点で20μLの溶液を抜き取り、遠心分離し、濾過し(0.22μm)、180μLのCHCNによって希釈した。試料調製直後にRP−HPLC分析を実施した。一次定数は、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの分解動態について算出された。o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの転化は、標準偏差を用いて少なくとも3回評価された。同様に、o(LA)−RAP及びo(LA)−SELの転化を実施した。
インビトロでの放出試験。PEG−b−PLAミセル中へのPTX、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体の負荷の後、PBS溶液(10mM、pH7.4)を用いて試料を0.5mg/mLへ希釈し、2.5mLの希釈したミセル溶液をMWCO 20KのSlide−A−Lyzer(商標)Dialysis Cassette(Thermo Scientific、マサチューセッツ州)へ負荷した。4つの透析カセットを37℃のCorning Hotplate Stirrer(Corning,ニューヨーク州)上の4LのPBS溶液(10mM、pH7.4)中に置いた。試料採取の時間間隔は、0、0.5、1、2、4、8、12、24、48及び72時間とした。各時点で、100μLの試料を抜き取り、カセットを100μLの新鮮なPBS溶液(10mM、pH7.4)で再度満たした。外側の培地は、2、4、8、12、24及び48時間で4Lの新鮮緩衝液と交換して、シンク条件を近似させた。PEG−b−PLAミセル中に残存しているPTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTXの量をRP−HPLCによって測定し、薬剤放出百分率を一次速度定数とともに経時的に算出した。
インビトロでの細胞毒性試験。A549非小肺がん細胞株に対するPTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)16−PTX(遊離型及びミセル結合型)の細胞毒性を、CellTiter−Blue(登録商標)Cell Viability Assay(Promega、ウィスコンシン州)によって検討した。この細胞を96穴プレート中に、1,500個/100μL/ウェルの播種密度で播種し、5%COインキュベーター中で37℃のRPMI1640培地中で24時間培養した。PTX、o(LA)−PTXまたはo(LA)−PTXがDMSO中に溶解したのに対し、PTX、o(LA)−PTXまたはPEG−b−PLAを含有しているo(LA)16−PTXミセルは、PBS溶液(10mM、pH7.4)中に存在した。各々をウェル中に添加して、0.1、1、10、100、及び1000nMの終濃度を得た。培地中のDMSOの最終レベルは、全薬剤レベルにおいて0.1%未満であった。培地中で希釈DMSOまたはPBSを用いて培養した細胞を対照として用いた。薬剤処理した細胞を37℃の5%COのインキュベーターの中に72時間入れておいた。各ウェル中の培地を吸引し、100μLの無血清RPMI培地中の20%(v/v)CellTiter−Blue試薬を添加した後、5%CO雰囲気中、37℃で1.5時間インキュベートした。蛍光強度は、励起及び発光がそれぞれ560nm及び590nmのSpectraMax M2プレートリーダー(Molecular Devices,カリフォルニア州)によって測定した。半値阻害薬剤濃度(IC50)は、Windows用のGraphPad Prism第5.00版(GraphPad Software、カリフォルニア州)を用いることによって測定された。同様に、A549非小肺がん細胞株に対するRAP、o(LA)−RAP、SEL、及びo(LA)−SEL(遊離型及びミセル結合型)の細胞毒性を検討した。
インビボでの抗腫瘍効能。動物実験はすべて、ウィスコンシン大学マディソン校における制度的実験動物委員会によって認可されたプロトコルの下で、実験動物の取扱い及び使用のための制度的及びNIHの指導に従って実施された。6〜8週齢の雌無胸腺ヌードマウス(各20〜25g)をウィスコンシン大学マディソン校医学・公衆衛生学部にある実験動物資源から得た。マウスを水及び食餌へ自由にアクセスさせながら、換気したケージ中で飼育し、1週間の順化後に腫瘍細胞を注射した。A549細胞(100μLの無血清RPMI1640培地中の2×10個)を、トリプシン処理した後のやや集密的な培養物から収集し、各マウスの右側腹へと皮下注射した。腫瘍体積がおよそ150mmに到達したとき、マウスを3つの処理群(n=3〜4/群):20mg/kgでPTXを負荷したPEG−b−PLAミセル、20mg/kgのPTX等価物でo(LA)−PTXを負荷したPEG−b−PLAミセル、及び空のPEG−b−PLAミセルへと無作為に分けた。薬剤複合体を、尾静脈を介して3回ほど毎週注射して投与した後、1週間の休薬期を設け、合計3周期を12週間とした。体重及び腫瘍体積を試験の経過にわたってモニターした。腫瘍体積は、式:V=(a×b)/2(式中、Vは腫瘍体積であり、aは腫瘍長であり、bは腫瘍幅である)を用いて算出した。
データ解析。5%の有意レベルのStudentのt検定または5%の有意レベルの一元配置ANOVAを統計分析のために行った。データ解析はすべて、ウィンドウズ用のGraphPad Prism第5.00版(GraphPad Software、カリフォルニア州)を用いて行った。
結果。
PTX、RAP、SEL、及びこれらのo(LA)n−複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの特徴付け。PTX、o(LA)−PTX複合体、またはo(LA)16−PTX複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性を表1Aに要約する。RAPまたはo(LA)−RAP複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性を表1Bに要約する。SELまたはo(LA)−SEL複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性を表1Cに要約する。
(表1A)PTX、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性
Figure 0006942141
a)10mgのPEG−b−PLAを各製剤に使用した。(平均±SD、n=3)
PEG−b−PLAミセルは、PTXの水中溶解度を約10mg/Lから0.9mg/mLまで高め、30.5nmの平均水力学的直径及び8.6%の薬剤負荷のミセルを形成した。しかしながら、PTXの水中溶解度の上昇は、薬剤負荷に使用したPTXの出発レベルの6倍増によって実現されなかった。その代わり、PTXの負荷効率は約21%と低く、PEG−b−PLAミセルに対する薬剤負荷は、11.2%の薬剤負荷で頭打ちとなった。特筆すべきことに、PTXを含有するPEG−b−PLAミセルは室温で不安定であり、2時間も経たないうちに沈殿した。対照的に、PEG−b−PLAミセルに対するo(LA)−PTX複合体の薬剤負荷は、複合体の出発レベルのそれぞれ6倍増及び12倍増で8.7%から37.1%及び54.5%まで増加し、負荷効率は約100%であった。37.1%及び54.5%のo(LA)−PTX複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの水力学的直径はそれぞれ、58.8nm及び100nmまで伸びた。o(LA)16−PTX複合体の薬剤負荷はまた、PEG−b−PLAミセルに対してPTXよりも多く、水中で約39%及び6.2mg/mLであった。特筆すべきことに、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体を含有するPEG−b−PLAミセルは、37℃で72時間を超えても安定しており、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体の可溶化に対する熱力学的安定性を示していた。9%の薬剤負荷及び30nmの粒径では、PEG−b−PLAミセルは、インビトロでPTXを迅速に放出し、結果的に4時間も経たずにPTXの沈殿を生じた(図4)。対照的に、PEG−b−PLAミセルからのo(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体のインビトロでの放出(図4)は徐々にであり、それぞれt1/2=14.2時間及び26.5時間であり、o(LA)鎖長の調整による複合体の放出の制御を示した。これらの結果は、オリゴ乳酸が本発明の複合体とPEG−b−PLAミセルの間の相溶剤として作用し、結果的に、PTXと比較して薬剤負荷、物理的安定性及び薬剤放出が改善されることを示している。
(表1B)RAPまたはo(LA)−RAP複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性
Figure 0006942141
PEG−b−PLAミセルに対するRAP薬剤負荷は6.4%であり、23%という低い薬剤負荷効率で11.5%の薬剤負荷で頭打ちとなった。対照的に、PEG−b−PLAミセルに対するo(LA)−RAP複合体の薬剤負荷はより多く、7.3%〜13.6%及び43.9%まで増加し、負荷効率は80%を超えた。13.6%及び43.9%のo(LA)−RAP複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの水力学的直径はそれぞれ、60.8nm及び96nmまで伸びた。特筆すべきことに、7.3%及び13.6%のo(LA)−RAPを含有するPEG−b−PLAミセルは、37℃で24時間を超えても安定しており、インビトロでのo(LA)−RAP複合体可溶化に対する熱力学的安定性を示した。対照的に、非結合型RAPを含有するPEG−b−PLAミセルはすべて、24時間も経たないうちにRAPを放出した。これらの結果は、オリゴ乳酸が、本発明の複合体とPEG−b−PLAミセルの間の相溶剤として作用し、結果的に、RAPと比較して薬剤負荷及び物理的安定性が改善されることを示している。
(表1C)SELまたはo(LA)−SEL複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性
Figure 0006942141
PEG−b−PLAミセルに対するSEL薬剤負荷は1%であり、薬剤負荷効率は5%と非常に低かった。対照的に、PEG−b−PLAミセルに対するo(LA)−SEL複合体の薬剤負荷はより多く、4.1%から9.9%及び23.5%まで増加し、負荷効率は30%よりも高かった。9.9%及び2.5%のo(LA)−SEL複合体を含有するPEG−b−PLAミセルの水力学的直径はそれぞれ、126nm及び101nmまで伸びた。特筆すべきことに、4.1%のo(LA)−RAPを含有するPEG−b−PLAミセルは、37℃で24時間を超えても安定しており、インビトロでのo(LA)−SEL複合体の可溶化に対する熱力学的安定性を示した。対照的に、非結合型SELを含有するPEG−b−PLAミセルは不安定であり、約5分以内でSELは沈殿した。これらの結果は、オリゴ乳酸が、本発明の複合体とPEG−b−PLAミセルの間の相溶剤として作用し、結果的に、SELと比較して薬剤負荷及び物理的安定性が改善されることを示している。
非結合型PTX、SEL、及びRAPの3薬の組み合わせを含有するPEG−b−PLAミセルの特徴付け。PTX、SEL、及びRAPを3イン1ミセルとして含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性を表2に要約する。表1Cに提供されるように、PEG−b−PLAミセルに対するSEL薬剤負荷は1%と非常に低く、薬剤負荷効率は5%と低かった。さらに、非結合型SELを含有するPEG−b−PLAミセルは不安定であり、約5分以内でSELは沈殿した。対照的に、SELは、PTX及びRAPと同時負荷したときにPEG−b−PLAミセル中で6.3%負荷することに成功した。驚くべきことに、同時に負荷したとき、PTX、RAP、及びSELはすべて、100%という薬剤負荷効率を達成した。これらの結果は、PEG−b−PLAミセルを用いた3薬の同時負荷が、PEG−b−PLAミセルにおける個々の薬剤負荷と比較して、薬剤負荷及び物理的安定性の改善を提供することを示している。
(表2)3イン1ミセルとしてPTX、SEL、及びRAPを含有するPEG−b−PLAミセルの物理化学的特性
Figure 0006942141
a)21mgのPEG4000−b−PLA2200ポリマーを使用した。
o(LA)−PTX複合体、o(LA)16−PTX複合体、o(LA)−RAP複合体及びo(LA)−SEL複合体の転化。溶解度を上げるために使用されるアセトニトリル及びPBS緩衝液(pH7.4、10mM)の1:1の混合物において、o(LA)−PTX複合体は、約23分で溶出し、転化の際により短い溶出時間で、十分に定義された一連のピークを生じ、約12分のPTXの溶出時間に迫った(図2A)。主要ピークは、バックバイティングの際のラクトイルラクタートの喪失の際のo(LA)−PTXの偶数の分解産物:o(LA)−PTX、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX及びPTXへと割り当てられたのに対し、顕著により小さなピークは、ランダム加水分解からの奇数の分解産物に対応していた。o(LA)−PTX複合体、偶数の分解産物及びo(LA)−PTXの相対面積(%)を時間に対してプロットした(図5A)。o(LA)−PTX複合体の転化のためのt1/2は約7.3時間であり、o(LA)−PTXを主要な種として、及びそれより少ない程度までのo(LA)−PTX及びPTXを300時間にわたって生じた。同様に、o(LA)16−PTX複合体は、逆相HPLC分析に基づくバックバイティング分解特性を生じた(図2B、5B):t1/2=7.4時間及び偶数の分解産物、そのほとんどがo(LA)−PTX。その一方で、PEG−b−PLAミセル中でのo(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体の転化はかなり緩徐であった:それぞれt1/2=157時間及び315時間(図7A及び7B)、非極性環境(PLAコア)における隠れバックバイティング反応と一致。水溶液中でのo(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体の転化は、バックバイティング反応によって迅速であるが、水中のPEG−b−PLAミセルにおいては緩徐に進行するように見える。したがって、PEG−b−PLAミセルは、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体を安定して運搬することができ、放出の際に、o(LA)−PTX複合体またはo(LA)16−PTX複合体は、迅速なバックバイティングを受け、o(LA)−PTXを主として生じ、それより少ない程度までのo(LA)−PTX及びPTXを生じる。同様に、図10A及び11Aは、o(LA)−RAPの転化を提供し、図10B及び11Bは、o(LA)−SELの転化を提供する。
o(LA)−PTX複合体、o(LA)16−PTX複合体、o(LA)−RAP複合体、及びo(LA)−SEL複合体のインビトロ及びインビボでの抗がん活性。PTXは、微小管安定化剤として有力な抗がん薬であり、非小細胞肺がんの治療において中心的な役割を担っている。したがって、ヒトA549非小がん細胞株に対するPTXのIC50値は2.0nMと低かった(図6)。遊離型のo(LA)−PTXのIC50値は、8.9nMというわずかに高値を有し、転化に必要とされる時間を反映している。ミセルとしてのo(LA)−PTX及びo(LA)16−PTXのIC50値は、約15nMと約7倍高く、PEG−b−PLAミセルからの放出に必要とされる時間を反映していた(72時間超)。特筆すべきことに、バックバイティングから主として生じる種であるo(LA)−PTXは、インビトロでPTXと等価であった。したがって、パクリタキセルの7−OH位での2乳酸単位は、微小管の安定化に干渉せず、o(LA)−PTX、o(LA)−PTX及びPTXを生物活性種として定義する。対照的に、2’−OHエステル結合体は、細胞毒性のためにPTXへと完全に転化し戻す必要がある。要約すると、o(LA)−PTX複合体のバックバイティングは、転化するエステラーゼに左右されることなく、細胞毒性種、主としてo(LA)−PTXを生じ、PEG−b−PLAミセルのための新規のプロドラッグ戦略を可能にする。同様に、図12A及び12Bは、RAPミセル組成物、o(LA)−RAPミセル組成物、SEL組成物、o(LA)−SEL組成物、及びo(LA)−SELミセル組成物の細胞毒性を提供する。
PTXまたはo(LA)−PTXプロドラッグを含有するPEG−b−PLAミセルのインビボでの抗がん効能を、20mg/kgの用量での毎週の尾静脈注射後のA549異種移植モデルにおいて評価した(図8)。臨床的関連性のため、PTXまたはo(LA)−PTX複合体についての毎週の静脈内注射スケジュールを評価した(3回の毎週の注射及び1回の休薬×3周期)。20mg/kgのPTXを含有するPEG−b−PLAミセルを用いると、A549腫瘍の成長は約2週間、ビヒクル対照の腫瘍成長と併行していたのに続いて、71日間にわたる治療の間、腫瘍成長が抑制され、腫瘍成長を遅延させた。対照的に、20mg/kgのo(LA)−PTX複合体を含有するPEG−b−PLAミセルは、71日間にわたる毎週の治療の間、腫瘍体積を減少させ、最長120日間再発させなかった(図8)。驚くべきことに、o(LA)−PTX複合体は、体重変化の点においてもPTXよりも毒性が低かった(図8)。
PTXエステルプロドラッグは、しばしば水溶性であり、毒性はあまりないが抗がん薬として活性がほとんどない。しかしながら、PEG−b−PLAとの本発明の複合体は、A549異種移植モデルにおけるバックバイティング転化、物理的安定性、より低い毒性及びより高い抗腫瘍効能の点で、独特な抗がん組成物である。PTXに対する本発明の複合体のインビトロでの緩徐な放出を考慮に入れると、これらの複合体は、非標的組織へのPTXの分布を低下させ、腫瘍曝露を(EPR効果を通じて)高め、バックバイティングによる腫瘍内転化を受けることが期待される。本発明の複合体を含有する小さなサイズのPEG−b−PLAミセル(例えば、o(LA)−PTXに対して約30nm)がEPR効果に好ましく、特にPTXを含有するPEG−b−PLAミセルとの比較において、複合体からもたらされるPTXの低いCmaxは、低い宿主毒性を好む(Cabral,H.,et al.,Nat.Nanotechnol.,6,815−823(2011)を参照されたい)。
PTX、SEL、及びRAPの単独及び組み合わせにおけるインビトロでの抗がん活性。表3は、組み合わせにおけるPTX、RAP、及びSELのIC50値が、これらの薬剤単独よりも低く、3薬の併用がインビトロでの相乗性を達成するようであることを示していることを表している。
(表3)A549 NSCLC細胞株に対する、単独、2薬併用、及び3薬併用としてのPTX、SEL、及びRAPのIC50値及び併用指数解析
Figure 0006942141
等価物
ある特定の実施形態が図解及び説明されているが、当業者は、上述の明細書を読んだ後、本明細書に示されるような本発明の技術の複合体及びミセルまたはその誘導体、プロドラッグ、もしくは医薬組成物に対する等価物に変化、置換及び他のタイプの変更をもたらすことができる。先に説明した各態様及び実施形態は、それらとともに、他の態様及び実施形態のうちのいずれかまたはすべてに関して開示されているような変法または態様を含んでいることができ、または組み込んでいることができる。
本発明の技術は、本明細書に説明される特定の態様の点で制限されないことにもなっており、このことは、本発明の技術の個々の態様の単一の図解として意図されている。本発明の技術の多くの変更及び変化は、当業者に明らかになることになっているように、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。本発明の技術の範囲内の機能的に等価の方法は、本明細書において列挙されたものに加えて、上述の説明から当業者に明らかとなることになっている。このような変更及び変化は、添付の特許請求の範囲内に収まるよう意図される。本発明の技術が、もちろん変わり得る特定の方法、複合体、試薬、化合物、組成物、標識した化合物または生物学的な系に制限されないことは理解されることになっている。本明細書で使用される用語は、特定の態様のみを説明する目的のためにあるのであって、制限するよう意図するものではないということも理解されることになっている。したがって、本明細書は、添付の特許請求の範囲、この範囲にある定義及びこれらのいずれの等価物によってのみ示される本発明の技術の幅、範囲及び主旨を用いてのみ、例示的とみなされるべきであることが意図される。
本明細書で実例として説明される実施形態は、本明細書に具体的には開示されていないいかなる要素または複数の要素、制限または複数の制限の不在下でも適切に実施され得る。したがって、例えば、「を含んでいる(comprising)」、「を含んでいる(including)」、「を含有している」などの用語は、広範にかつ制限なしで読まれることになっている。さらに、本明細書で採用される用語及び表現は、説明の用語として使用されており、制限の用語として使用されてはおらず、このような用語及び表現の使用において、示され及び説明される特徴またはその部分のいかなる等価物も除外することを意図するものではなく、特許請求された技術の範囲内で種々の変更が可能であることが認識される。さらに、「から本質的になる」という句は、具体的に引用される複数の要素、及び特許請求される技術の基本的かつ新規の特徴に実質的に影響しない追加の要素を含むよう理解されることになっている。「からなる」という句は、指定されていないいかなる要素も除外する。
さらに、本開示の特徴または態様が、マーカッシュ群の点で説明されている場合、当業者は、本開示が、マーカッシュ群のいかなる個々のメンバーまたは下位群の点においてもこれにより説明されることを認識することになっている。一般的な開示内に収まる狭めの種及びあまり一般的ではないグループ化の各々も、本発明の一部を形成する。このことは、この種類からいかなる対象物も除去する条件または負の制限をともなって、この除外される材料が本明細書で具体的に列挙されているかどうかにかかわらず、本発明の一般的な説明を含む。
当業者によって理解されることになっているように、いかなる及びすべての目的のために。特に、記載された説明を提供する点で、本明細書で開示された範囲はすべて、その起こり得るいかなる及びすべての下位範囲及びその下位範囲の組み合わせも包含する。いかなる列挙された範囲も、少なくとも等しい半分、1/3、1/4、1/5、1/10などへと分解される同じ範囲を十分に説明及び可能にするものとして容易に認識することができる。非限定例として、本明細書で考察される各範囲は、下位の1/3、中間の1/3及び上位の1/3などへと容易に分解されることができる。また、当業者によって理解されることになっているように、「最高」、「少なくとも」、「より大きな」、「より小さな」及びこれらに類するものなどの言葉はすべて、列挙された数を含み、先に考察した下位範囲へと後に分解することができる範囲を指す。最後に、当業者によって理解されることになっているように、範囲は、各個々のメンバーを含む。
本明細書において引用される公開物、特許出願、発行済みの特許、及び他の文書(例えば、雑誌、論文及び/または教科書)はすべて、各個々の公開物、特許出願、発行済みの特許、または他の文書がその全体が参照により組み込まれるよう具体的に及び個々に示されたかのように、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる本文中に含まれる定義は、これらの定義が本開示における定義と矛盾しない程度まで除外される。
他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に与えられる等価物の完全な範囲とともに、この範囲の中に示されている。

Claims (21)

  1. パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−オリゴ乳酸複合体であって、前記オリゴ乳酸が、2〜24個の乳酸サブユニットを含み、エステル結合を通じて、前記パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−ヒドロキシルの酸素へ付着乳酸サブユニットは、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の2’−ヒドロキシルの酸素を介しては結合しない、パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体の7−オリゴ乳酸複合体。
  2. 前記オリゴ乳酸が4〜20個の乳酸サブユニットを含む、請求項1に記載の7−オリゴ乳酸複合体。
  3. 前記オリゴ乳酸が6〜18個の乳酸サブユニットを含む、請求項1または請求項2に記載の7−オリゴ乳酸複合体。
  4. パクリタキセルまたはドセタキセルを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の7−オリゴ乳酸複合体。
  5. 水と、ポリ乳酸含有ポリマーならびに、請求項1〜のいずれか1項に記載の7−オリゴ乳酸複合体1つ以上を含むミセルと、を含む、組成物。
  6. 前記ミセルの質量に対して、前記7−オリゴ乳酸複合体の負荷が約5重量%〜約60重量%であ、請求項に記載の組成物。
  7. 前記組成物中の前記水の体積に対して、前記7−オリゴ乳酸複合体の濃度が約0.6mg/mL〜約40mg/mLであ、請求項または請求項に記載の組成物。
  8. 前記組成物の重量に基づき、約2重量%未満のエタノール、ジメチルスルホキシド、ひまし油、及びひまし油誘導体を含む、請求項5〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 前記ミセルがポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ乳酸(PEG−b−PLA)を含む、請求項5〜8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 前記PEG−b−PLAのポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,000〜約35,000g/モルであり、前記PEG−b−PLAのポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,000〜約15,000g/モルである、請求項に記載の組成物。
  11. 前記ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,500〜約14,000g/モルであり、前記ポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,500〜約7,000g/モルである、請求項または請求項10に記載の組成物。
  12. 水と、PEG−b−PLA及び、請求項1〜のいずれか1項に記載の7−オリゴ乳酸複合体含むミセルと、を含む組成物であって、
    前記ミセルの質量に対して、前記ミセル中の前記7−オリゴ乳酸複合体の負荷が約1重量%〜約60重量%でありかつ
    前記PEG−b−PLAの前記ポリ(エチレングリコール)ブロックの分子量が約1,500〜約14,000g/モルであり、前記PEG−b−PLAの前記ポリ(乳酸)ブロックの分子量が約1,500〜約7,000g/モルである、組成物。
  13. 遊離7−ヒドロキシル基を有するパクリタキセルまたは前記パクリタキセルの誘導体を、カップリング剤、及び2〜24個の乳酸サブユニットを有するモノ−O−シリル化オリゴ乳酸と接触させることを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の7−オリゴ乳酸複合体を作製する方法。
  14. 請求項5〜12のいずれか1項に記載の組成物を作製する方法であって、
    前記7−オリゴ乳酸複合体組み込むミセルを形成するように、水を、
    ポリ乳酸含有ポリマーと、前記7−オリゴ乳酸複合体の混合物
    と組み合わせることを含み、
    前記オリゴ乳酸が2〜24個の乳酸サブユニットを含む、方法。
  15. 前記ポリ乳酸含有ポリマーがPEG−b−PLAである、請求項14に記載の方法。
  16. パクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体対して感受性のあるがん細胞を抑制するまたは殺滅するための、請求項5〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  17. がん細胞がインビトロである、請求項16に記載の組成物
  18. 哺乳類におけるパクリタキセルまたはパクリタキセル誘導体対して感受性のあるがんを治療するための、請求項5〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  19. 前記がんが、脳腫瘍、乳がん、結腸がん、頭頚部がん、肺がん、リンパ腫、黒色腫、神経芽腫、卵巣がん、膵がん、前立腺がん、血管肉腫、または白血病から選択される、請求項18に記載の組成物
  20. 前記がんが、乳がんまたは肺がんである、請求項19に記載の組成物
  21. 射によって投与される、請求項18〜20のいずれか1項に記載の組成物
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US20210128736A1 (en) * 2018-04-02 2021-05-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Stereocomplex of oligolactic acid conjugates in micelles for improved physical stability and enhanced antitumor efficacy
AU2019394855A1 (en) * 2018-12-04 2021-06-24 Der-Yang Tien Stereocomplexes for the delivery of anti-cancer agents
WO2023238000A1 (en) * 2022-06-06 2023-12-14 Glenmark Life Sciences Limited Process for preparation of selumetinib and salts thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8416234D0 (en) 1984-06-26 1984-08-01 Ici Plc Biodegradable amphipathic copolymers
ES2295093T3 (es) 1993-04-23 2008-04-16 Wyeth Conjugados y anticuerpos de rapamicina.
KR0180334B1 (ko) 1995-09-21 1999-03-20 김윤 블럭 공중합체 미셀을 이용한 약물전달체 및 이에 약물을 봉입하는 방법
US6441025B2 (en) 1996-03-12 2002-08-27 Pg-Txl Company, L.P. Water soluble paclitaxel derivatives
TWI256395B (en) * 1999-09-29 2006-06-11 Wyeth Corp Regioselective synthesis of rapamycin derivatives
US6395771B1 (en) 2000-05-31 2002-05-28 Dabur Research Foundation Paclitaxel derivatives for the treatment of cancer
WO2005087222A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-22 Florida State University Research Foundation, Inc. C7 lactyloxy-substituted taxanes
CN100361985C (zh) * 2004-10-26 2008-01-16 中国科学院长春应用化学研究所 可生物降解聚合物的紫杉醇前药及其合成方法
CN1875933A (zh) * 2006-04-26 2006-12-13 济南康泉医药科技有限公司 同载新生血管抑制剂和细胞毒药物的抗癌缓释剂
WO2008109483A1 (en) 2007-03-02 2008-09-12 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Particulate drug delivery
CN101081209A (zh) * 2007-06-29 2007-12-05 济南康泉医药科技有限公司 一种含酪氨酸激酶抑制剂及紫杉烷的抗癌组合物
WO2011038278A2 (en) 2009-09-25 2011-03-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Micelle encapsulation of therapeutic agents
WO2011084509A1 (en) * 2009-12-15 2011-07-14 Massachusetts Institute Of Technology Endothelial basement membrane targeting peptide ligands
CN102100670A (zh) * 2009-12-22 2011-06-22 上海抗体药物国家工程研究中心有限公司 一种聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒、其制备方法和应用
CN102151336B (zh) * 2010-02-12 2013-05-29 复旦大学 一种乙酰胆碱受体介导跨越血脑屏障的主动靶向递药***
CN104548124B (zh) * 2014-12-24 2017-05-10 湘潭大学 一种水溶性可降解的抗肿瘤前药及其制备方法
JP6942141B2 (ja) 2016-03-14 2021-09-29 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション 抗がん効能を高めたオリゴ乳酸複合体及びミセル

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