(57)【要約】パクリタキセルを含むミクロ粒子、それらを作る方法及びそれらを含む医薬組成物が提供されている。そしてまた、本発明のパクリタキセル含有ミクロ球体を腸瘍内に注射する段階を伴う、腸瘍を治療する方法も供されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含むことを特徴とする、製薬粉末。
【請求項２】
該ミクロ粒子の該残りの重量がさらに、乳化剤及び界面活性剤から選択された製薬上許容可能な1種又は2種以上の添加剤を含む、請求項1に記載の製薬粉末。
【請求項３】
該水溶性ポリマーが、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択されている、請求項1に記載の製薬粉末。
【請求項４】
該水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンである、請求項3に記載の製薬粉末。
【請求項５】
該ミクロ粒子の平均直径が約0.5μ〜約10μである、請求項1に記載の製薬粉末。
【請求項６】
該ミクロ粒子の平均直径が約1μ〜約5μである、請求項5に記載の製薬粉末。
【請求項７】
該ミクロ粒子が約2μ〜約4μの平均直径を有し、そして約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルと、約25重量%〜約35重量%のポリビニルピロリドンとを含む、請求項1に記載の製薬粉末。
【請求項８】
腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、平均直径約2μ〜約4μのミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルと、該ミクロ粒子の重量を基準として約25重量%〜約35重量%のポリビニルピロリドンとを含むことを特徴とする、製薬粉末。
【請求項９】
ミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含むことを特徴とする、製薬組成物。
【請求項１０】
該ミクロ粒子の該残りの重量がさらに、乳化剤及び界面活性剤から選択された製薬上許容可能な1種又は2種以上の添加剤を含む、請求項9に記載の製薬組成物。
【請求項１１】
該水溶性ポリマーが、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択されている、請求項9に記載の製薬組成物。
【請求項１２】
該水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンである、請求項11に記載の製薬組成物。
【請求項１３】
該ミクロ粒子の平均直径が約0.5μ〜約10μである、請求項9に記載の製薬組成物。
【請求項１４】
該ミクロ粒子の平均直径が約1μ〜約5μである、請求項13に記載の製薬組成物。
【請求項１５】
該ミクロ粒子が、約20mg/ml〜約300mg/mlの濃度で製薬組成物中に存在する、請求項9に記載の製薬組成物。
【請求項１６】
ミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子の平均直径が約2μ〜約4μであり、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルと、該ミクロ粒子の重量を基準として約25重量%〜約35重量%のポリビニルピロリドンとを含むことを特徴とする、製薬組成物。
【請求項１７】
ミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約50重量%〜約75重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該組成物の腫瘍内注射時に、約24時間〜約240時間にわたる延長された状態で、パクリタキセルが治療上有効な量で腫瘍内に放出されることを特徴とする、製薬組成物。
【請求項１８】
該パクリタキセルが、約48時間〜約100時間にわたる延長された状態で、治療上有効な量で放出される、請求項17に記載の製薬組成物。
【請求項１９】
充実性腫瘍の治療方法であって、ミクロ粒子を腫瘍内注射するステップを含み、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約75重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含むことを特徴とする、充実性腫瘍の治療方法。
【請求項２０】
該水溶性ポリマーが、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択されている、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
該水溶性ポリマーがポリビニルピロリドンであり、そして該ミクロ粒子の平均直径が約2μ〜約4μである、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
該ミクロ粒子の腫瘍内注射時に、約24時間〜約240時間にわたる延長された状態で、パクリタキセルが治療上有効な量で腫瘍内に放出される、請求項19に記載の方法。
【請求項２３】
該パクリタキセルが、約48時間〜約100時間にわたる延長された状態で、治療上有効な量で放出される、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
該ミクロ粒子が約100mg/ml〜約300mg/mlの濃度で、該ミクロ粒子を腫瘍内送達するための製薬組成物中に存在し、そして腫瘍内注射される製薬組成物の容積は、該充実性腫瘍の容積の約25%である、請求項19に記載の方法。
【請求項２５】
該充実性腫瘍が、胸部腫瘍、卵巣腫瘍、頭頸部腫瘍、腹腔腫瘍、精巣腫瘍、直腸腫瘍及び膵臓腫瘍から成る群から選択される、請求項23に記載の方法。
【請求項２６】
該充実性腫瘍が胸部腫瘍である、請求項25に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2002年4月26日付けで出願された米国特許仮出願第60/376,080号の出願日の優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は抗腫瘍薬、特にパクリタキセルの新規の製薬組成物、及び、これらの製薬組成物を使用した充実性腫瘍の新規の治療方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
充実性腫瘍、特に悪性充実性腫瘍を有する哺乳動物、特にヒトの極めて一般的な治療過程は、外科的摘出である。充実性腫瘍を数例だけ挙げるとすれば、骨髄性肉腫、円形細胞肉腫、黒色肉腫、紡錘細胞肉腫及び乳頭腫がこれに当てはまる。当業者には他のタイプの充実性腫瘍もよく知られている。
【０００４】
医師はしばしば、充実性腫瘍を切除できない、すなわち充実性腫瘍が手術不能であるという状況に直面する。その部位に起因して充実性腫瘍が手術不能である場合もあるし、又はその大きさに起因して充実性腫瘍が手術不能である場合もある。充実性腫瘍の治療には化学療法がしばしば用いられることにより、腫瘍の大きさが収縮され、これにより、これらの腫瘍が手術可能となる。
【０００５】
化学療法には、少なくとも3つ一般的な方法、すなわち(1)全身性静脈内法(IV)、(2)動脈内法及び(3)腫瘍内法がある。これらの方法のそれぞれは利点及び欠点を有している。全身性術前I.V.療法は、充実性腫瘍を縮小又は収縮させるのに効果的であることが判っている{Ferriere, J.P.他、「乳癌における一次化学療法:腫瘍反応と患者の転帰との相関関係(Primary chemotherapy in breast cancer: Correlation between tumor response and patient outcome)」, Am. J. Clin. Oncol. Cancer Clin. Trials 1998, 21(2), 117-120}。さらに、I.V.経路は、有機体全体に同時治療を提供するので、転移性細胞(微小転移)が全身にわたって治療される。しかし、この治療法の効果を低減する障害が存在する。主要な障害は、治療に有効な濃度を得ること、すなわち、腫瘍に対して十分な抗腫瘍薬を得ることである。有機体全体に分配される薬物の細胞毒性の性質により、全身性化学療法は副作用を引き起こすことがある。化学療法は患者にとって耐え難いものとなり、特に強力な薬物の使用を制限してしまう。文献によれば、ほとんどの薬物は副作用に耐えられる上限(MTD-最大耐量)で全身に投与され、このような投与量では、最適な効力は提供されない。
【０００６】
MTDまで投与量を制限することは治療の成功に影響を与えるばかりでなく、より耐性の腫瘍を形成するという逆効果を招くおそれがある。特定の充実性腫瘍内には、同型の腫瘍細胞のいくつかの個体群があると想定される。これらの個体群は、特定投与レベルにおける化学療法薬に対する抵抗能力の点で互いに異なっている。Kinsella, A.R.他「代謝拮抗化学療法薬に対する耐性:DNA損傷に対するサルベージ経路の関与及び細胞応答の機能 (Resistance to chemotherapeutic antimetabolites: A function of salvage pathway involvement and cellular response to DNA damage)」Br. J. Cancer 1997, 75(7), 935-945。MTDは、特定の腫瘍中の細胞のほとんどを殺すことができるが、しかし全てを殺すことはできない投与レベルである。その結果、残余量の癌細胞だけでなく、大規模な増殖による癌細胞も残る。これらの新しい細胞は、腫瘍のほとんどを支配すると報告されており、そして、将来化学的にその腫瘍を治療する際には一層の難関となる。別の障害は、多くの抗腫瘍薬が位相感受性であり得るという事実である。すなわち、これらの抗腫瘍薬は、細胞が特定の細胞周期段階にあるときのみ、細胞と相互作用する。投与時に感受性段階にないその他の細胞は作用を受けないままとなる。継続時間が比較的短いI.V.投与は、高投与量の強度を与えた場合にも、腫瘍の感受性相を逃してしまうおそれがある。多くの腫瘍の場合、効力の発揮、及び有害事象強度の低減という双方の面で、より低い投与量、高頻度又は連続投与のスケジュールを立てることから利益を得ることができた。
【０００７】
Taxol(登録商標)としても知られているパクリタキセルは報告によれば、断続的な高用量投与ではなく、頻繁な低用量投与又は長期投与によって、より効果的に使用することができる位相感受性抗腫瘍薬の一例である。
【０００８】
動脈内化学療法は、MTDでの投与、また必ずしも最も効果的とは言えない用量での投与の問題に対処しようという試みとして導入された。このアプローチの背後にあるコンセプトは、薬物を標的部位内の動脈血流中に投与することにより、薬物の極めて高い局所濃度が充実性腫瘍内に生成されることである。投与量は充実性腫瘍部位を去った後、血流によって希釈され、これにより副作用を回避又は緩和する。この方法は耐性腫瘍であることが知られているものにおいて成功裡に試験された。Tang, Z.Y.,「肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma)」J. Gastroenterol. Hepatol. 2000, 15, G1-G7; Takashima, S他「埋込み可能なポート・システムを使用して断続的な動脈内輸液を行うことにより治療を受けた膀胱癌患者の臨床分析を特に参考にした、局所浸潤性膀胱癌のための効果的且つ実際的な動脈内化学療法の手段(Means of effective and practical intra-arterial chemotherapy for locally invasive bladder cancer- With special reference to clinical analysis of bladder cancer patients treated by intermittent intra-arterial infusion using an implantable port system」, Acta Urol. Jpn., 1999, 45(2)127-131。他の事例の場合、薬物のクリアランス及びこれに続く希釈が余りにも功を奏しすぎて、この方法による治療の向上を可能にしなかった。
【０００９】
動脈内化学療法に伴う主要な問題は、報告によれば、治療に当たる医師の高いレベルの技術と、高機能の設備とを必要とするその煩雑さである。その手順が正しく行われない場合には、重篤な副作用が生じた。Tonus, C他, 「直腸結腸癌から生じた肝臓転移に対する動脈内化学療法の複雑さ(Complications of intra-arterial chemotherapy for liver metastases from colorectal carcinoma), Curr. Oncol., 2000, 7(2), 115-118; Arai, K. 他「カニューレ挿入ルートの見地に立った、動脈内輸液化学療法に内在するカテーテルに関連する複雑さ(Complications related to catheter indwelling in intra-arterial infusion chemotherapy from the standpoint of the route of canulation)」Jpn. J. Cancer Chemother., 1992, 19(10), 1568-1571。その結果、動脈内療法はその用途を制限されている。この方法はまた、多くの細胞毒性薬が有する位相感受性の性質の問題には対処しない。他方において、この方法は、腫瘍耐性の問題を克服する助けとなっている。動脈内送達に関して行われた研究が明らかにしたところによると、化学療法薬の十分に高い濃度が、前の全身性化学療法に対する「耐性」とは無関係に、腫瘍を全体的に排除する。
【００１０】
より扱いやすい動脈内処置が開発されるならば、煩雑さをあまり伴わずに腫瘍に近接して薬物を投与する方法が医師に提供されることになるであろう。その段階で、この化学療法技術はIV化学療法に取って代わることができる。
【００１１】
腫瘍内注射は、化学療法の有望な代替技術であり、少なくともコンセプトの上では、最も成功率の高いアプローチを提供するはずである。この方法の場合、抗腫瘍薬は腫瘍に直接的に投与され、ひいては高い局所濃度を達成し、そして全身的な副作用を回避する。この方法はまた、投与量の無限に近い融通性を提供する。
【００１２】
全てのこれらの利点にもかかわらず、腫瘍内化学療法は特に効果的ではなかった。このように効力が欠ける理由は、下記ファクターのうちの1つ又は2つ以上に起因する。
-腫瘍中の腫瘍細胞の密度が極めて高く、ひいては、薬物が血管を経由しない場合には薬物がこれらの細胞を透過するのを妨げ、
-間質液圧が高く、薬物が間質液中に移動するのを妨げ、
-細胞及び血管の密度が高いことにより、血管自体が収縮する。
Jain, R.R.,「充実性腫瘍における分子、粒子及び細胞の輸送(Transport of molecules, particles and cells in solid tumors」, Annu. Rev. Biomed. Eng., 1999, 01, 241-263を参照されたい。腫瘍中にアポトーシスを含むことによりこれらの問題を軽減するための投与プロトコルに関して提案がなされている。例えばM. Flashner-Barak,米国特許出願公開第2002/0041888号明細書、出願番号09/829,621号明細書を参照されたい。
【００１３】
腫瘍内投与が失敗に終わることの他の考えられ得る理由も示されている。これらの理由は、腫瘍全体にわたる薬物の不均質な広がり、及び、周期の感受性位相に入ったときに細胞を治療するのに十分に長い時間にわたって有効投与量が与えられないことを含む。腫瘍化学療法のこの問題は、化学療法薬の十分に高い濃度と、腫瘍全体にわたる広がりとを十分に長い時間にわたって維持することに帰着し、これによりこれらの目標が達成される。
【００１４】
腫瘍内注射は、ゲルとペーストとミクロ粒子とを使用して実施されている。パクリタキセルは0.6%のローディング率でゲル中に組み入れられ、腫瘍内に使用されている。放出速度は、1〜6週間にわたって送達を行うように構成されている。Zentner, G. M.他、「タンパク質及び水溶性薬物の送達のための生物分解性ブロック・コポリマー(Biodegradable block copolymers for delivery of proteins and water-insoluble drugs), J. Control. Release, 2001, 72(1-3), 203-215。パクリタキセルは、ポリ(乳酸)(PLA)及びポリ(ε-カプロラクトン)のペースト中に組み入れられ、そして腫瘍内注射されている。放出速度は約100μg/日であった。Jackson, J.K.他,「パクリタキセルの徐放性高分子ペースト配合物の腫瘍内注射による、マウスにおけるヒト前立腺腫瘍の抑制(The suppression of human prostate tumor growth in mice by the intratumoral injection of a slow-release polymeric paste formulation of paclitaxel)」, Cancer Res. 2000, 60(15), 4146-4151。パクリタキセルは10〜30%のローディング率でPLA中に組み入れられ、薬物の〜25%は30日にわたって放出される。Liggins, R.T.他「外科的修復及び腫瘍細胞流出の後で腹腔内癌腫症を予防するための、パクリタキセル・ローディング型ポリ(L-乳酸)ミクロ球体(Paclitaxel loaded poly(L-lactic acid)microspheres for the prevention of intraperitoneal carcinomatosis after a surgical repair and tumor cell spill)」Biomaterials, 2000, 21(19), 1959-1969。パクリタキセルはまた、10%のローディング率でPACLIMER(登録商標)のミクロ球体内に組み入れられており、肺癌結節中への腫瘍内注射の場合には90日間にわたって薬物放出率は80%であり{Harper, E.他,「マウスの肺癌腫瘍結節の局所-部位治療のための新規の制御放出性パクリタキセル配合物(PACLIMER送達系)の高められた効力(Enhanced efficacy of a novel controlled release paclitaxel formulation(PACLIMER delivery system) for local-regional therapy of lung cancer tumor nodules in mice)」Clin. Canc. Res. 1999, 5(12), 4242-4248};ポリ(ε-カプロラクトン)中に5%のローディング率で組み入れられており、薬物の25%が6週間で放出され{Dordunoo, S.K.,他,「ポリ(ε-カプロラクトン)ミクロ球体中のタクソールのカプセル化(Taxol encapsulation in poly(ε-caprolactone)microspheres)」, Cancer Chemother. Pharmacol. 1995, 36(4), 279-282)}；そして、エチレン-酢酸ビニルコポリマーとPLAとのブレンド中に0.6%のローディング率で組み入れられており、薬物の〜10%が50日で放出された{Burt, H.M.他,「エチレン-酢酸ビニルコポリマーとポリ(d,l 乳酸)とのブレンドから成るミクロ球体からのタクソールの制御送達(Controlled delivery of Taxol from microspheres composed of a blend of ethylene-vinyl acetate copolymer and poly(d,l lactic acid)」, Cancer Lett. 1995, 88(1), 73-79}。パクリタキセルはまた、ポリ(乳酸-コ-グリコール酸)(PLGA)中2%のローディング率でミクロ球体中に組み入れられており、配合に応じて100日で薬物の最大50%を放出する。Mu, L.及びFeng, S.S.,「脂質/コレステロール乳化剤を用いた噴霧乾燥技術によるパクリタキセル(タクソール)・ローディング型ポリ(酪酸-コ-グリコール酸)ミクロ球体の製造、特徴及びin vitro放出(Fabrication ,characterization and in vitro release of paclitaxel(Taxol) loaded poly(lactic-co-glycolic acid) microspheres prepared by spray drying technique with lipid/cholesterol emulsifiers), J. Control. Release, 2001, 76(3), 239-254。
【００１５】
同様に、パクリタキセルは30%のローディング率で、種々の分子量のPLA中に組み入れられており、分子量に応じて11〜76%を14日で放出した。Liggins, R.T.及びBurt, H.,「パクリタキセル・ローディング型ポリ(L-酪酸)ミクロ球体:低分子量ポリマーで形成されたミクロ球体の特性(Paclitaxel loaded poly(L-lactic acid)microspheres:Properties of microspheres made with low molecular weight polymers, Int. J. Pharm. 2001, 222(1), 19-33。パクリタキセルはまた、PLGAのナノ球体内に組み入れられており{Feng, S.Sl他「生物分解性ポリマーのナノ球体:抗癌剤パクリタキセル(タクソール)の臨床投与のためのシステム(Nanospheres of biodegradable polymers; A system for clinical administration of anticancer drug paclitaxel(Taxol)」Ann. Acad. Med. Singapore, 2000, 29(5), 633-639}、また、I.V.投与の場合にはポリビニルピロリドン(PVP)のナノ粒子内に組み込まれており、パクリタキセルの濃度は懸濁液中0.3%であった{Sharma, D.他,「新規のTaxol(登録商標)配合物: 癌治療における薬物送達のための、ポリビニルピロリドン・ナノ粒子でカプセル化されたTaxol(Novel Taxol formulation:Polyvinylpyrrolidone nanoparticle-encapsulated Taxol for drug delivery in cancer therapy)」, Oncology Research, 1996, 8(7/8), 281-286}。パクリタキセルは2.8%のローディング率で固形脂質ナノ粒子内に組み入れられており、極めてゆっくりとした放出プロフィールを示す。Cavalli, R他,「パクリタキセルを含有する固形脂質ナノ球体の調製及び特徴(Preparation and characterization of solid lipid nanospheres containing paclitaxel)」, Eur.J.Pharm.Sci., 2000, 1(4), 305-309。
【００１６】
前述の研究全てにおいて、パクリタキセルは報告によれば何らかの効力を示したが、しかし反応はわずかでしかなかった。ゲル及びペーストは腫瘍全体にわたって均質には広がらないと推測する者もいるかもしれない。ミクロ球体の使用はこの問題を緩和するかもしれなかった。上述の研究では、ミクロ球体は全て、長時間にわたって延長された状態で放出を行うように構成・調製されたものであり、従って細胞周期の全ての位相を効率的にカバーできるはずであった。しかし、報告された結果は望んでいたものほど良好ではなかった。
【００１７】
上述のように、従来技術の教示によれば、腫瘍内注射の場合、抗腫瘍薬は比較的長時間にわたって放出されるべきである。本発明者は、幅広く共有された従来のこのような知識が誤りであること、及び、腫瘍内注射部位における抗腫瘍薬の長時間放出が逆効果であることを発見した。本発明者は、結果として細胞を最大限殺すことになるパクリタキセルのような低水溶性抗腫瘍薬に対応する腫瘍内放出最適プロフィールを、水溶性ポリマーとともに形成された特定サイズのミクロ粒子を使用することにより達成できることを発見した。本発明者はまた、この予期せぬ結果を合理的に説明する理論上のモデル(モデル)を開発した。このモデルは本発明を限定するものでは決してない。
【発明の開示】
【００１８】
発明の概要
1つの観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%の低水溶性の抗腫瘍薬、特にパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含む、製薬粉末に関する。
【００１９】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%の低水溶性の抗腫瘍薬、特にパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含む、製薬粉末に関する。
【００２０】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%の低水溶性の抗腫瘍薬、特にパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約0.5μ〜約10μである、製薬粉末に関する。
【００２１】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%の低水溶性の抗腫瘍薬、特にパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、そしてさらに1種以上の乳化剤又は界面活性剤を含む、製薬粉末に関する。
【００２２】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、該ミクロ粒子が、約65重量%〜約75重量%の低水溶性の抗腫瘍薬、特にパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該粒子の平均直径が約1μ〜約10μである、製薬粉末に関する。
【００２３】
さらに別の観点において、本発明は腫瘍内注射のための製薬組成物に構成することができる製薬粉末であって、平均直径約2μ〜約4μのミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルと、該ミクロ粒子の重量を基準として約25重量%〜約35重量%のポリビニルピロリドンとを含む、製薬粉末に関する。
【００２４】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含む、製薬組成物に関する。
【００２５】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーと、1種以上の乳化剤及び/又は界面活性剤とを含む、製薬組成物に関する。
【００２６】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約0.5μ〜約10μである、製薬組成物に関する。
【００２７】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約0.5μ〜約10μである、製薬組成物に関する。
【００２８】
別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーと1種以上の乳化剤又は界面活性剤とを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約0.5μ〜約10μである、製薬組成物に関する。
【００２９】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約1μ〜約5μである、製薬組成物に関する。
【００３０】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約1μ〜約5μであり、該粒子は約20mg/ml〜約300mg/mlの濃度で製薬組成物中に存在する、製薬組成物に関する。
【００３１】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該ミクロ粒子の平均公称直径が約1μ〜約5μであり、該粒子は約200mg/ml〜約300mg/mlの濃度で製薬組成物中に存在する、製薬組成物に関する。
【００３２】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子の平均直径が約2μ〜約4μであり、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルと、該ミクロ粒子の重量を基準として約25重量%〜約35重量%のポリビニルピロリドンとを含む、製薬組成物に関する。
【００３３】
さらに別の観点において、本発明はミクロ粒子を含む、腫瘍内注射に適した製薬組成物であって、該ミクロ粒子が、該ミクロ粒子の重量を基準として約50重量%〜約75重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含み、該組成物の腫瘍内注射時に、約24時間〜約240時間にわたる延長された状態で、パクリタキセルが治療上有効な量で腫瘍内に放出される、製薬組成物に関する。
【００３４】
別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量が1種以上の水溶性ポリマーを含む、充実性腫瘍の治療方法を提供する。
【００３５】
別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含む、充実性腫瘍の治療方法に関する。
【００３６】
別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、そして該ミクロ粒子の平均直径が約2μ〜約4μである、充実性腫瘍の治療方法に関する。
【００３７】
さらに別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、そして約24時間〜約240時間にわたって延長された状態で、パクリタキセルが放出される、充実性腫瘍の治療方法に関する。
【００３８】
さらに別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、該充実性腫瘍が、胸部腫瘍、卵巣腫瘍、頭頸部腫瘍、腹腔腫瘍、精巣腫瘍、直腸腫瘍及び膵臓腫瘍から成る群から選択され、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、そして約24時間〜約240時間にわたって延長された状態で、パクリタキセルが放出される、充実性腫瘍の治療方法に関する。
【００３９】
さらに別の観点において、本発明は充実性腫瘍の治療方法であって、製薬組成物を腫瘍内注射するステップを含み、該製薬組成物がミクロ粒子を含み、該ミクロ粒子が約50重量%〜約90重量%のパクリタキセルを含み、該ミクロ粒子の残りの重量がポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース及び多糖から成る群から選択された1種以上の水溶性ポリマーを含み、そして約48時間〜約100時間にわたって延長された状態で、パクリタキセルが放出される、充実性腫瘍の治療方法に関する。
【００４０】
理論上の考察
本発明者は、本発明の製薬組成物を使用した本発明の方法において達成された放出プロフィール(すなわち細胞外濃度対時間)を、以下に説明する反応拡散モデルによって合理的に説明することができる。
【００４１】
充実性腫瘍内部の薬物輸送を司る主なプロセスは、(1)細胞外媒質中の拡散及び結合、(2)漏出性微細血管を通しての、細胞外媒質からの薬物クリアランス、(3)細胞内媒質による遊離細胞外薬物の受動的な取込み、及び(4)細胞内媒質中の薬物の特異的及び非特異的な結合である。必要ならばこのモデルの範囲を広げて、媒質、細胞内薬物拡散、及び細胞からの薬物流出のいずれかにおける薬物代謝を考察することができる。
【００４２】
モデルはいくつかの近似を組み込んでいる。第1に、モデルは、1つ以上のミクロ球体を含有する半径RKの腫瘍の代表球欠に焦点を当てる。第2に、対流は無視される(薬物クリアランスだけがモデリングを必要とする)。第3に、ミクロ球体から放出される薬物流は時間の既知の関数である。第1の近似は、経血管送達のモデルにおけるKrough円筒の概念に類似する。このようなKrough球体の半径RKは腫瘍半径Rrよりも著しく小さくなければならず、これにより腫瘍塊の代表球欠の概念が正当であることが示される。逆に、連続アプローチの正当性を示すためには、RKはこれが多くの細胞とミクロ球体とを含有するのに十分に大きくあるべきである。RKに対するこれら2つの対向する制限は、ミクロ球体密度が十分に高いときに合致することができる。明白な対流効果を無視することは、対流の時間スケールが論議[1]に関する時間スケールよりも数桁長い場合にはいつでも、その正当性が示される。われわれは、このことがパクリタキセルが抗腫瘍薬である場合にあてはまると考える。なぜならば、パクリタキセルが小さな高速拡散性の分子であり、腫瘍内流体の流れが緩慢であり、そしてRK<<Rrであるからである。最後に、ミクロ球体から放出される薬物の源が一様であることを、現実的な条件下で仮定できることが判った。
【００４３】
下記の仮定及び境界条件がモデルにおいて用いられる。
1.腫瘍成長は極めて緩慢なので、ジオメトリは静的であり、
2.腫瘍は細胞及び微細血管の分布に関して巨視的には均質であり、
3.細胞内ギャップは、注射されたミクロ球体の均一な分布を可能にするのに十分に大きく、
4.腫瘍はミクロ球体及び細胞と比較して十分に大きいので、表面効果を無視することができ、
5.腫瘍の均質な球体部分だけが考察され、ミクロ球体の相互作用は無視される[2]。このことは、経血管薬物送達のモデルにおけるKrough円筒の概念に類似しており[3,4]、我々はまた球体の表面に対称的な境界条件を使用し、
6.第1の近似として、細胞外マトリックス内の薬物の輸送に対する細胞周期効果(例えばチューブリン動力学)及び殺細胞動力学(例えばアポトーシス)の影響、並びに、細胞内マトリックスによる薬物の取込みは無視され、
7.薬物はタンパク質に可逆的に結合することができ (すなわち、細胞外媒質中の1つのタイプの可飽和結合部位及び2つのタイプ、すなわち可飽和及び非可飽和の細胞内結合部位がある)[5]、
8.細胞による薬物吸収は受動的である。すなわち、細胞表面には能動的なポンプはない。この仮定は、競合的吸収及び流出メカニズムが付加的に存在する限り、容易に緩和され(例えば[6])、そして
9.当該プロセスは、適切な初期条件及び境界条件(及び可能であればソースターム及びシンクターム)を伴う反応拡散等式を用いて記述することができる。
【００４４】
この場合の重要な仮定は、対流効果の詳細なモデリングを無視できることである。このことの正当性は、パクリタキセル[7]の高い細胞外拡散係数及び[1]で考察された比較的小さな拡散経路によって示される。この仮定は、腫瘍全体をモデリングするときに再熟考しなければならない。
【００４５】
上記近似及び仮定を用いて、下記等式を書くことができる。
【数１】
2005529127.tif 000002
球体表面における境界条件が対称的である場合には；
【数２】
2005529127.tif 000003
であり、そして一様な初期条件
Ce=C0, t=0及びRm<r<RK              (9)
Be=Ci=Bi1=Bi2=0, T=0及びRm<r<RK                (10)
を仮定する。
【００４６】
前述の等式において、下記変数は、指示された意味を有する。Rm及びRKはそれぞれミクロ球体半径及び「Krough」球体半径であり、Ceは遊離細胞外薬物濃度、及びBeは結合細胞外薬物濃度であり、Ciは遊離薬物の細胞内濃度であり、Bi1及びBi2はそれぞれ、特異的及び非特異的に細胞内に結合された薬物であり、αは薬物の(受動的)細胞透過性であり、γは、(微細血管による)細胞外媒質からの薬物クリアランス速度であり、Deは、細胞外媒質中の薬物拡散係数であり、Be,max、kc,a及びkc,dは、細胞外媒質中の薬物結合パラメーターであり、Bi1,max、ki1,a及びki1,dは、細胞内媒質中の可飽和性部位に結合する薬物のパラメーターであり、Bi2,max、ki2,a及びki2,dは、細胞内媒質中の非可飽和性部位に結合する薬物のパラメーターである。
【００４７】
我々はパラメーターを2つの群に分ける。表1には、概念上重要なモデル・パラメーターの範囲を示し、これに対して、表2には、モデル、等式(1)〜(10)のシミュレーションに実際に使用されるパラメーター値範囲を示す。RKの推定値は、同一性に基づく。
RK=RTN-1/3       (11)
ゼロ次薬物放出速度μ0を下記関係
【数３】
2005529127.tif 000004
から推定することができ、上記式中、Wloadは薬物ロード量であり、Vmはミクロ球体容積であり、Adはパクリタキセルの分子重量であり、そしてTmaxはミクロ球体からの薬物放出継続時間である。Wloadは、5〜30%w/wの薬物ローディング率を想定することにより推定した。Tmaxの推定値は、ミリスチン酸イソプロピルを含有するポリ(酪酸-コ-グリコール酸)ミクロ球体に基づく[8]。表2に示す値μ0のデフォルト値は、20%の薬物ローディング率(Wload=1.3pg)及びTmax=100hに相当する。
【００４８】
パクリタキセルの最大組織拡散係数は、文献[7]から求められる。最小値は、細胞外マトリックスによる妨害に起因する。El-Kareh他[10]によれば、妨害効果は小分子、例えばパクリタキセルにとっては重要ではなく、体積測定障害は、ほぼ：
【数４】
2005529127.tif 000005
として、体積分率に依存する。
腫瘍内体積分率ψはJain[11]から推定される。
【表１】
2005529127.tif 000006
【表２】
2005529127.tif 000007
【００４９】
受動的取込み速度αは、文献から推定される。Kuh他[5]は、無視できるpGp発現を有するヒトの乳腺癌MCF7細胞によるTaxol(登録商標)の取込みに関して、α=0.47±0.13s-1と推定した。Lankmela他は、MDA-468乳癌細胞によるドキソルビシンに関して、α=0.016s-1と推定した。この不一致はおそらく、パクリタキセルの高い親油性に起因するものと思われる[13,14]。細胞外媒質からの薬物クリヤランス速度γは、腫瘍内薬物輸液に続く静脈出現速度の公表値から推定される[15]。なお、α∝σc及びγ∝σmvにおいて、σc及びσmvはそれぞれ、細胞及び微細血管の比表面積である。文献によれば、σc ≒4700cm-1[12]及びσmv≒ 200cm-1[16]である。従って我々は、
【数５】
2005529127.tif 000008
を予期することになる。
【００５０】
非特異的結合の平衡パラメーター、Be,max、Ke=ke,a/ke,d、Bil,max及びKil=ki1,a/ki1,dは、[5]から求められる。Ki2,d=ki2,a/ki2,dは[7]から求められる。細胞外媒質に結合する薬物の動力学データが存在しない場合、我々はガラス容器上へのTaxol(登録商標)の非特異的結合を分析することにより、ke,dを推定した[18]。特異的(線状)細胞内結合媒質のパラメーターは、公表データから推定される([5]からKi2Bi2max及び[16]からki2,d)。
【００５１】
薬物溶解度[19]がモデルにおいて使用されることはないが、予測される遊離薬物濃度が溶解度限界に近付かないことを検証することが重要である。同様に、治療濃度Cthは、臨床事例に基づいて我々の結果の妥当性を分析するのに重要である。この場合、Cthは有意な薬力学効力を有する細胞外パクリタキセル濃度の範囲として定義される。Cthの推定値は文献[20]から求められる。
【００５２】
有意な事象が種々異なる時間スケールで発生する。細胞外媒体中の薬物拡散に対応する時間スケールは
【数６】
2005529127.tif 000009
として表すことができる。
【００５３】
表2に示すデフォルト値を使用して、我々は薬物拡散の時間スケールを
【数７】
2005529127.tif 000010
と評価する。
【００５４】
結合の初期時間スケールは、
【数８】
2005529127.tif 000011
及び
【数９】
2005529127.tif 000012
と表すことができる。
【００５５】
表2に示すデフォルト値を使用して、我々は種々のタイプの結合に対応する時間スケールを
【数１０】
2005529127.tif 000013
と推定する。
【００５６】
上記に基づいて、我々はミクロ粒子からの薬物放出が速度制限ステップであると結論する。従って腫瘍内薬物濃度の動力学は、拡散が重要な初期過渡状態と、これに続く空間的に均質な準定常状態とに分けることができる。
【００５７】
準定常状態中には、漸近的拡散、結合及び細胞取込みは無視することができるので、等式(1)-(10)を単純化して：
【数１１】
2005529127.tif 000014
にすることができる。
【００５８】
結合部位の飽和後、長時間の漸近的拡散が始まってからは、等式(21)は、下記初期条件を前提として解かれなければならない：
【数１２】
2005529127.tif 000015
。従って、
【数１３】
2005529127.tif 000016
ここでは我々は単純化概念
【数１４】
2005529127.tif 000017
を導入した。
【００５９】
さらに、結合部位の飽和に先立つ初期過渡状態に関して下記推定値
【数１５】
2005529127.tif 000018
が得られ、ここでは我々は単純化概念
【数１６】
2005529127.tif 000019
を導入した。
Trise>>T  である限り、等式(24)-(25)は
【数１７】
2005529127.tif 000020
であることを意味する。
等式(24)-(27)においては、
【数１８】
2005529127.tif 000021
及び
【数１９】
2005529127.tif 000022
となる。
【００６０】
このことは、立ち上がり時間Trise及び定常状態細胞外濃度Ce,ssが両方とも制御可能な量であるという結果を導く。
【００６１】
下記説明及び計算は、表2のパラメーターに対応するデフォルト値を使用する。
【００６２】
図1は、低水溶性抗腫瘍薬流がゼロオーダーである時に、定常状態細胞外濃度がTmaxに対して比例し、そして定常状態濃度がTmaxに対して反比例することを示す(等式24及び25参照)。
【００６３】
図2は、ミクロ粒子内の低水溶性抗腫瘍薬の種々異なるローディング率における細胞外薬物濃度プロフィールを示す。薬物ローディング率はもちろん、定常状態細胞外濃度に影響を与え、そして、等式(24)〜(27)と呼応して、立ち上がり時間にも影響を与える。
【００６４】
図3は、表2のデフォルト・パラメーターを用いて、濃度対時間のプロフィールに対する初期遊離細胞外薬物濃度の効果を示す。
【００６５】
結論として、本発明は、充実性腫瘍中に注射されるミクロ球体からの薬物放出の力学特性を表す反応拡散モデルを開発した。このモデルのパラメーターは、明瞭な物理的意味を有する測定可能な量である。パクリタキセル放出量の当該パラメーター範囲は、文献から推定することができる。ゼロオーダーの放出量は、長時間にわたって低水溶性抗腫瘍薬パクリタキセルの定常状態細胞外濃度が閾値を上回るのを保証することが判った。定常状態細胞外濃度Ce,ssは、Wload/(Tmax)に対して比例し、従って、薬物ロード量(Wload)及びミクロ球体からの薬物放出継続時間(Tmax)を変化させることにより、制御することができる。薬物放出継続時間が長いとCe,ssは低くなり、これに対して、薬物ロード量が高いとCe,ssは高くなる。
【００６６】
さらに、定常状態濃度の最大継続時間は、ミクロ球体からの薬物放出継続時間Tmaxとほぼ等しい。細胞取込みにより、定常状態の継続時間は、薬物放出継続時間よりも短く、Tss ≒Tmax-Triseである。このことは、薬物ローディング率が低く、且つ/又はクリアランス速度が高い場合にのみ問題となり、そしてこの問題は、TaxAlbin(登録商標)のローディング投与量をミクロ球体とともに注射することにより克服することができる。
本発明と呼応して、モデルは、最適な治療が平均半径1.5μ、薬物ローディング率20%以上、及び放出継続時間100時間のミクロ球体300mgを注射することにより達成できることを予測することになる。薬物ローディング率が高ければ高いほど、最適な期間にわたってより効果的な薬物濃度が得られる。放出継続時間が例えば500時間のように著しく長くなると、濃度が低くなり、最適な結果を下回ることになる。
【００６７】
下記参考文献を、理論上の考察の論議において上記に引用する：
【表３】
2005529127.tif 000023
【表４】
2005529127.tif 000024
【表５】
2005529127.tif 000025
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
本発明の詳細な説明
1実施態様において、本発明は製薬粉末であって、低水溶性抗腫瘍薬を含み、腫瘍内注射に適した製薬組成物に構成することができる製薬粉末を提供する。腫瘍内注射時には、本発明の製薬組成物はリザーバを形成し、このリザーバから、低水溶性抗腫瘍薬が治療上効果的に、延長された状態で、しかもこれまで達成できなかった、時間に依存した形式で放出される。本発明の方法は、抗腫瘍薬の腫瘍内濃度をより効果的にする。治療効果は、例えば3つだけ例を挙げると、全て当業者には知られているが、腫瘍成長速度(すなわち時間の関数としてのサイズ)、腫瘍生存可能性、及び壊死によって実証することができる。
【００６９】
本発明の製薬粉末はミクロ粒子を含む。ミクロ粒子はいかなる形態又は構造(例えば中空、中実、層状など)を有していてもよい。
【００７０】
ミクロ粒子は、中でも低水溶性抗腫瘍薬、最も好ましくはパクリタキセルと、1種以上の水溶性ポリマーとから成っている。粉末は構成を助けるアジュバント及び/又は賦形剤を含有することもできる。本発明は具体的な動作理論に依存するものではないが、水溶性ポリマーを有するミクロ粒子を形成することにより、抗腫瘍薬のより迅速な放出を可能にする。水溶性ポリマーは、低水溶性抗腫瘍薬の溶解を促進し、所期放出速度をもたらす。
【００７１】
腫瘍内注射は上述のように医学分野においてよく知られている。この投与ルートの場合、製薬組成物は腫瘍内に直接的に注射される。
【００７２】
Taxol(登録商標)中の活性製薬成分であるパクリタキセルは、本発明を実施する上で好ましい抗腫瘍薬である。癌化学療法においてパクリタキセルを使用することはよく知られており、この使用については上述した通りである。周知のコンベンショナルな癌化学療法において有用な任意のパクリタキセルを、本発明の実施において使用することができる。
本発明の実施において有用な水溶性ポリマーは当業者によく知られており、特にポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、変性セルロース(ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースカルボキシメチルセルロースナトリウム及びヒドロキシエチルセルロースを含む)、及び多糖(数例だけを挙げるならば、アルギン酸ナトリウム、ペクチン、キトサン、キサンタンガム、カラゲナン、グアールガム及びトラガガントガム)を含む。ポリビニルピロリドン(PVP)が本発明の実施に際して好ましい水溶性ポリマーである。
【００７３】
低水溶性抗腫瘍薬及び水溶性ポリマーに加えて、本発明の実施に使用されるミクロ粒子は、アジュバント、賦形剤、又はその両方を含むこともできる。賦形剤は2つだけ例を挙げるならば、乳化剤又は界面活性剤であってよい。これらの賦形剤の例は、ポリソルベート、エトキシレートソルビタン及びリン脂質を含む。
【００７４】
下記の論議では、云うまでもなく、ミクロ粒子のサイズ、寸法又は重量に言及する際には、これは特定の孤立したミクロ粒子を意味するのではなく、本発明の製薬粒子のアリコート中に含有され得るような統計的に有意な粒子試料の公称平均径、寸法又は重量を意味するものである。
【００７５】
本発明の好ましいミクロ粒子は約50重量%以上の、そして約90重量%もの多くの抗腫瘍薬、好ましくはパクリタキセルを有し、残りは水溶性ポリマー、好ましくはPVP、並びに、存在するならば賦形剤及びアジュバントである。
【００７６】
特に好ましいミクロ粒子は、約65重量%〜約75重量%のパクリタキセルを有し、残りは水溶性ポリマー、好ましくはPVP、並びに、任意には賦形剤、アジュバント又はその両方である。
【００７７】
本発明の製薬粉末のミクロ粒子の平均公称直径は約0.5μ〜約10μである。好ましい実施態様の場合、ミクロ粒子の平均公称直径は約1μ〜約5μである。特に好ましい実施態様の場合、ミクロ粒子の平均公称直径は約2μ〜約4μである。
【００７８】
いうまでもなく、粒子の平均直径に言及する場合、これは、特定の独立した粒子を意味するのではなく、統計的に有意な粒子試料の平均公称直径を意味する。
【００７９】
ミクロ粒子は当業者によく知られた技術を用いて調製することができる。例えばこれらのミクロ粒子は、いわゆる溶剤蒸発技術によって調製することができる。Liggins, R.T.及びBurt, H.,「パクリタキセル・ローディング型ポリ(L-酪酸)ミクロ球体:低分子量ポリマーで形成されたミクロ球体の特性(Paclitaxel loaded poly(L-lactic acid)microspheres:Properties of microspheres made with low molecular weight polymers, Int. J. Pharm. 2001, 222(1), 19-33;Liggins, R.T.他「外科的修復及び腫瘍細胞流出の後で腹腔内癌腫症を予防するための、パクリタキセル・ローディング型ポリ(L-乳酸)ミクロ球体(Paclitaxel loaded poly(L-lactic acid)microspheres for the prevention of intraperitoneal carcinomatosisi after a surgical repair and tumor cell spill)」Biomaterials, 2000, 21(19), 1959-1969を参照されたい。これら全ての前記文献全体を参考のため本明細書中に引用する。また、Burt, H.M.他,「エチレン-酢酸ビニルコポリマーとポリ(d,l 乳酸)とのブレンドから成るミクロ球体からのタクソールの制御送達(Controlled delivery of Taxol from microspheres composed of a blend of ethylene-vinyl acetate copolymer and poly(d,l lactic acid), Cancer Lett. 1995, 88(1), 73-79」も参照されたい。前記文献全体を参考のため本明細書中に引用する。
【００８０】
いわゆる溶剤抽出技術によってミクロ流体を調製することもできる。例えばFeng,S.及びHuang, G.,「生物分解性ポリマーのナノ球体からのパクリタキセル(タクソール)の制御放出に対する乳化剤の効果(Effects of emulsifiers on the controlled release of paclitaxel(Taxol) from nanospheres of biodegradable polymers)」J. Control. Release 2001, 71(1), 53-59;Shiga, K.他「ポリ(d,l-ラクチド)及びコポリ(ラクチド-グリコリド)の一様なサイズのミクロ流体の調製(Preparation of poly(d,l-lactide) and copoly(lactide-glycolide) microspheres of uniform size)」J.Pharm. Pharmacol. 1996, 48(9), 891-5を参照されたい。これら両文献全体を参考のため本明細書中に引用する。また、Schaefer, M.J.及びSingh, J.,「PLGAミクロ球体中のエトポシドの安定性に対する添加剤の効果(Effects of additives on stability of etoposide in PLGA microspheres)」Drug Dev. Ind. Pharm. 2001, 27(4), 345-350)も参照されたい。この文献全体を参考のため本明細書中に引用する。
【００８１】
溶剤蒸発技術又は溶剤抽出技術の場合、低水溶性抗腫瘍薬、好ましくはパクリタキセルと、水溶性ポリマーとを好適な有機溶剤中に溶解させる。この有機溶剤は、水、例えばジクロロメタン又は酢酸エチルと部分混和性である。ポリビニルアルコール又はゼラチンの水溶液(乳化の補助)を溶液に添加し、そして高速撹拌(高速・高剪断ミキサー、例えばsilverson ホモジナイザーなどを使用)又は超音波エネルギーを用いて、混合物を乳化する。乳化済有機液滴のサイズは、混合速度又は超音波放射エネルギー、各相内の成分の濃度、及び有機相及び水相の容積比に依存する。一般に、混合速度又は放射エネルギーが高ければ高いほど、溶液はより濃縮され、有機溶剤に対する水の比は高くなり、液滴は小さくなる。所期ミクロ粒子サイズを得るために、日常の試験によって、いかにこれらのパラメーターを操作するかは当業者には明らかである。温度を上昇させ、そして撹拌しながら蒸発を生じさせること(溶剤蒸発技術)、又は有機溶剤を他の溶剤で液滴から抽出すること(溶剤抽出技術)により有機溶剤を除去することによって、乳化済液滴をミクロ粒子に転化する。
【００８２】
溶剤抽出技術の場合、抽出溶剤は、ミクロ粒子成分の溶解度がさほど高くない別の有機溶剤であるか、又は大量の冷却された水(低水溶性の有機溶剤を溶解させるのに十分に大量であるがしかし、ミクロ粒子中の水溶性ポリマーを溶解させるのには十分でない)であってよい。形成されたミクロ粒子は濾過又は遠心分離によって捕集する。
【００８３】
従来技術のほとんどは、水不溶性のポリマー及びコポリマー、例えばポリアクチド及びポリアクチド-コ-グリコリドを基剤とするミクロ粒子を扱う。ポリマーは薬物放出速度を遅くし、マトリックスを通した拡散又はマトリックスの侵食によって薬物を放出する。このような事例の場合、薬物放出速度は粒子サイズ(表面積を制御する)、ミクロ粒子内に形成された孔、添加剤、例えば乳化工程に加えることができる乳化剤、及び、大抵の場合、使用されるポリマーのタイプ及びその分子量によって制御されるミクロ粒子の崩壊速度によって制御される。本発明は、薬物放出を遅くするためにポリマーを使用することはない。パクリタキセルは低水溶性抗腫瘍薬の一例であり、純粋なパクリタキセル粒子からのその放出はin vivoではあまりにも遅いので、腫瘍内注射の場合には功を奏しない。いかなる動作理論にも縛られないが、本発明の実施において使用される水溶性ポリマーは、ミクロ粒子からの薬物放出をスピードアップすると考えられる。
【００８４】
ミクロ粒子からの薬物放出速度は、特に粒子サイズ、ミクロ粒子の形成に使用される水溶性ポリマー、粒子中のポリマー百分率、及びポリマーの分子量を制御することによって制御することができる。水溶性ポリマーの水溶度が高ければ高いほど、低水溶性抗腫瘍薬の放出は速くなる。水溶性ポリマーの重量%が高ければ高いほど、低水溶性抗腫瘍薬の放出速度は高くなる。ポリマーの分子量が高ければ高いほど、ポリマーの溶解は遅くなり、これにより、低水溶性抗腫瘍薬の放出速度をスローダウンする。任意には、可溶性小分子を賦形剤として添加することにより、抗腫瘍薬の溶解を助けることができる。この目的で有用な賦形剤は、水溶性塩、低分子量糖、界面活性剤及び乳化剤を含む。このような塩の例は、いくつかだけを挙げるとして、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム又は硝酸カリウムを含む。このような糖の例は、いくつかだけを挙げるとして、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール及びマルトースを含む。
【００８５】
製薬粉末はミクロ粒子単独から成っていてよく、或いは、ミクロ粒子を付加的な賦形剤又はアジュバントと組み合わせることができる。
【００８６】
注射剤、特に腫瘍内注射剤として使用するために、本発明の製薬組成物は、注射ビヒクル、及び所望の場合には1種又は2種以上のアジュバント、例えば等張剤、又は賦形剤、例えば保存助剤又は懸濁助剤とともに構成して、本発明の別の実施態様である注射可能な製薬組成物にされる。
【００８７】
注射ビヒクルは、当業者に知られた任意の注射ビヒクル、例えば水性ビヒクル、水混和性ビヒクル及び非水性ビヒクルであってよい。水は本発明の実施における好ましい注射ビヒクルである。云うまでもなく、水は注射用蒸留水(WFI)を意味する。製薬粉末は好適な容器(例えば血清ストッパーでシールすることができるバイアル又は試験管)内で、約20〜約400mg/ml、好ましくは約200〜約300mg/mlの濃度で注射ビヒクルと合体させるか又は注射ビヒクル中で懸濁させる。懸濁を引き起こすのに必要な撹拌は、当業者に知られた任意の装置、例えば高速オービタル型ミキサーで行うことができる。
【００８８】
注射ビヒクルの一例は、懸濁助剤としての0.5%(w/v)低粘度カルボキシメチルセルロース、0.1(w/v)Tween(登録商標)20、残りは0.9% (w/v)NaClの注射用蒸留水溶液である。
【００８９】
等張剤は当業者によく知られており、本発明の製薬組成物を形成するのに使用することができるアジュバントの例である。可溶化形パクリタキセル自体を含むその他の抗腫瘍薬をアジュバントとして使用することができる。
【００９０】
必要な場合又は所望の場合には、製薬組成物中に賦形剤を含むこともできる。緩衝液及び抗菌薬は有用な賦形剤の2つの例に過ぎない。
【００９１】
別の実施態様の場合、本発明は哺乳動物、好ましくはヒトにおける充実性腫瘍を、本発明のミクロ粒子を含有する本発明の製薬組成物で治療する方法を提供し、本発明のミクロ粒子は、サイズが小さく、そして抗腫瘍薬、好ましくはパクリタキセルを高率でローディングされている。このような実施態様の場合、製薬組成物を注射することにより、デポ剤又はリザーバが形成される。注射は皮下、筋肉内、又は腫瘍内で行うことができる。特に好ましい実施態様の場合、注射は腫瘍内で行われる。
【００９２】
上述のように、腫瘍内注射の技術は医療分野の当業者に広く知られている。製薬組成物の注射量は、治療されるべき腫瘍の容積の約5vol-%〜約25vol-%である。腫瘍の重量が約2gであり、そして製薬組成物中のミクロ球体の濃度が製薬組成物1mL当たり約250mgの粒子である場合、約125mgのミクロ粒子が送達されることになる。好ましい実施態様の場合、ミクロ球体中の抗腫瘍薬のローディング率及び製薬組成物の濃度が調節されることにより、腫瘍重量1g当たり約8mg以上、好ましくは腫瘍重量1g当たり30mg〜50mgの抗腫瘍薬が送達される。
【００９３】
腫瘍内注射が施されると、本発明の製薬粒子は、腫瘍全体にわたってほぼ均質に広がる。パクリタキセルは好ましくは24〜240時間にわたって、より好ましくは48〜100時間にわたって粒子から放出される。
【００９４】
本発明の製薬粉末及び製薬組成物を使用して、組成物を皮下又は筋肉内注射することにより、局所又は全身の薬物放出のためのミクロ球体デポ剤を形成することもできる。
【００９５】
本発明を下記実施例によって説明することができる。これらの実施例は本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００９６】
実施例1
腫瘍中のミクロ球体の広がり
この試験の目的は、ヒト腺癌腫瘍異種移植片内のミクロ球体分散体に対するTaxAlbin(登録商標)(可溶性パクリタキセル)の前注射の効果を見極めること(1)、及びマウス腫瘍内のミクロ球体分散体の広がりに対するミクロ球体粒子サイズの効果を見極めること(2)であった。この試験において、ミクロ球体注射の24時間前にTaxAlbin(登録商標)を注射することに続いて、蛍光商業用ミクロ球体(プラセボ)を投与した。
【００９７】
この試験に使用されたミクロ球体は、Polysciences Europe GmbHから得られたFluoresbrite プレーンYG2.0ミクロン及び10.0ミクロンであった。
【００９８】
異種移植腫瘍(MCF7ヒト乳腺癌)を注射された12匹のヌードマウスが、この試験における動物モデルであった。マウスには、107/0.1mlのヒト乳房腫瘍細胞系MCF7を接種した。腫瘍を4週間にわたって成長させておき、これにより1〜2グラムの近似サイズに到達させた。
【００９９】
マウスのそれぞれに24時間以内に2種の注射を施した。第1はTaxAlbin(登録商標)又は生理食塩水であり、そして24時間目の第2の注射は、2μm又は10μm粒子サイズの商業的な蛍光ミクロ球体であった。こうして下記の4つの処理を評価した：
TaxAlbin(登録商標)+ミクロ球体(2ミクロン)注射
TaxAlbin(登録商標)+ミクロ球体(10ミクロン)注射
生理食塩水+ミクロ球体(2ミクロン)注射
生理食塩水+ミクロ球体(10ミクロン)注射
【０１００】
マウスから腫瘍を摘出し、2つの垂直方向で切開した。切断面全てを見るために腫瘍を切開することにより、各方向におけるミクロ球体の広がりを観察した。次いで腫瘍をUV光下で観察し、そしてミクロ球体の均質性を質的に評価した。
【０１０１】
ミクロ球体分散体の広がりを蛍光色素によって評価した。腫瘍の質的評価結果を表3に要約する。
【表６】
2005529127.tif 000026
【０１０２】
より小さな(2μ)ミクロ球体は、いかなる前処理も行わずに腫瘍全体にわたって均質に広がった。より大きい(10μ)ミクロ球体は、腫瘍の大部分にわたって広がったが、しがし、見かけ上存在しない領域があった。TaxAlbin(登録商標)を用いた前処理は、より大きなミクロ粒子の広がりを改善した。
【０１０３】
実施例2
マウスの異種移植試験
皮下に埋め込まれたヒト胸部異種移植片に対するパクリタキセル・ミクロ粒子の投与効果
ヒト胸部腫瘍細胞系MCF7(ECACC,エストロゲンとは無関係な変異形)を、雌免疫不全マウス(Cancer Studies Unit, University of Nottingham)に連続継代で維持する。試験の準備のために、ドナー動物からの腫瘍を摘出し、カプセルから取り出し、プールし、そして最後に細かく刻んだ。それぞれ約3mm3の腫瘍片を雌MF1ヌードマウス(Cancer Studies Unit, University of Nottingham)の左脇腹内に皮下で埋め込んだ。マウスに電子タグ(Trovan, R.S. Biotech)を取り付け、当該試験群に割り当てた。第7日から毎週3回、腫瘍を測定し、2つの垂直方向で測定して群平均断面積が〜50mm2(ほぼ第14/15日)に達したときに、投与を行った。いくつかのプロトコルを用いてパクリタキセル・ミクロ球体を試験するように、処理群を構成した。群3は、前処理なしで、しかも可溶性パクリタキセル溶液のローディング投与なしで、ミクロ球体自体の効力を試験した。群2は、可溶性パクリタキセル溶液中に懸濁されたミクロ球体を有するのに対し、群4の場合には、ミクロ球体を可溶性パクリタキセル中に懸濁し、そしてミクロ球体投与の24時間前に、可溶性パクリタキセルでモデルを前処理した。群2は、ミクロ球体単独からの放出と比較して、可溶性薬物のローディング投与が治療上の利点を提供するか否かを試験するように構成した。群4は、可溶性パクリタキセルによる腫瘍の前処理の更なる利点を観察できるか否かを試験した。
【０１０４】
このような前処理はアポトーシスを引き起こすことが報告されており、ミクロ球体治療薬の引き続いて生じる広がりを助けることができる。20%ヒト血清アルブミン(TaxAlbin(登録商標))中に可溶化されたパクリタキセルを、可溶性パクリタキセルとして使用した。
【０１０５】
試験に際しては42匹の雌ヌードマウスを上述のように誘導し、下記投与群に配分した。
群1    処理1(第0日):50μl TaxAlbin(登録商標)の腫瘍内注射;n=8マウス
処理2(第1日):50μl TaxAlbin(登録商標)の腫瘍内注射
処理3(第2日):50μl TaxAlbin(登録商標)の腫瘍内注射
群2    処理1(第0日):50μl パクリタキセル/PVPの腫瘍内注射;n=8マウス
TaxAlbin(登録商標)中に懸濁された粒子
群3    処理1(第0日):50μl パクリタキセル/PVPの腫瘍内注射;n=8マウス。注射ビヒクル中に懸濁された粒子
群4    処理1(第0日):50μl TaxAlbin(登録商標)の腫瘍内注射;n=8マウス
処理2(第1日): TaxAlbin(登録商標)中に懸濁されたパクリタキセル/PVP粒子の腫瘍内注射
群5    処理せず(対照); n=5マウス。
群6    処理1(第0日):50μl 生理食塩水の腫瘍内注射;n=5マウス
処理2(第1日):50μl 生理食塩水の腫瘍内注射
処理3(第2日):50μl 生理食塩水の腫瘍内注射
【０１０６】
注射から19日目にマウスを絶命させた。試験終了時にDNA類似体、ブロモデオキシウリジンを投与し160mg/kg)、これにより絶命1時間前に腫瘍内の増殖を検出可能にした。
【０１０７】
腫瘍を切り出し、そして計量した。必要に応じて腫瘍試料をスナップ凍結し、そして更なる分析のために保存した。加えて、試料をホルマリン中に固定し、そして組織学的な分析のためにパラフィン処理した。この分析は、腫瘍内注射によって引き起こされる機械的な破壊度を評価するとともに、腫瘍内の壊死度を確認するのに必要であった。
【０１０８】
皮下腫瘍を通るヘマトキシリン及びエオシン染色区分を試験終了時に採取した。この試験はUnited Kingdom Co-Coordinating Committee on Cancer Research(UKCCCR) Guidelinesに従って行った。
【０１０９】
試験に使用された材料の説明
TaxAlbin(登録商標)は再構成時には、20%ヒト血清アルブミン中1mg/mlの濃度のパクリタキセルの溶液である。
【０１１０】
パクリタキセル/PVPミクロ粒子は、平均粒子サイズが3.5ミクロンの、75%パクリタキセルと25%PVPとを含有する粒子である。ミクロ粒子は下記のように調製した。
【０１１１】
パクリタキセル160mgを3mLジクロロメタン中に溶解させた。ポリビニルピロリドン70mgを添加し、全てが溶解されるまでこの溶液を撹拌した。ポリビニルアルコール(2重量%)の水溶液12mlを添加した。次いでSiversonホモジナイザーを使用して、混合物を4分間にわたって約9000rpmで乳化した。こうして形成されたエマルジョンを、氷水浴内で前冷却された超純水170mL中に注ぎ込んだ。ミクロ粒子を遠心分離により捕集し、1mlの水中に再懸濁し、15% w/vマンニトール溶液0.2mlを添加し、そしてその懸濁液を凍結乾燥した。得られたミクロ粒子を、パクリタキセル含有率に関してはHPLCによって、粒子サイズに関してはレーザー光散乱によって、そして形態に関しては光学顕微鏡によって分析した。その結果を表4に示す。
【表７】
2005529127.tif 000027
【表８】
2005529127.tif 000028
【表９】
2005529127.tif 000029
【０１１２】
結果
時間の関数としての腫瘍断面積の平均測定値の結果を表7に示し、図4にグラフとして示す。試験終了時の腫瘍重量の結果を表8に示す。
【表１０】
2005529127.tif 000030
【表１１】
2005529127.tif 000031
【０１１３】
上記表から明らかなように、処理群2,3及び4は、無処理群及び疑似処理群と比較して、腫瘍の断面積(面積中央値(mm2)はそれぞれ70.1, 74.6, 113.0対227.8, 192.7)及び最終腫瘍重量(重量中央値(g)はそれぞれ0.09, 0.08, 0.25対0.92, 0.73)が両方とも小さい。可溶性パクリタキセルのローディング投与に関しても、可溶性パクリタキセルによる前処理に関しても、利点は見られなかった。群1は、腫瘍の成長を遅らせる上で初期効果を示した。腫瘍成長速度は群1において第27日までに回復した。
【０１１４】
残留腫瘍の生存可能性を、摘出された腫瘍の切片において試験した。腫瘍重量、試験終了時の壊死百分率及び増殖百分率を表9に示す。また表9には、非壊死性腫瘍及び増殖性腫瘍の算出重量も示す。
【表１２】
2005529127.tif 000032
【表１３】
2005529127.tif 000033
【０１１５】
上記表から再び明らかなように、3つの処理群(群2,3及び4)は明らかに、対照群よりも増殖性組織が少なく(中央値に関してそれぞれ、0.00, 0.00及び0.01対0.11及び0.12)、対照群よりも非壊死性組織が少ない(中央値に関してそれぞれ、0.06, 0.01及び0.16対0.39及び0.18)。おそらくこれらの結果の顕著な点は、処理群が、いかなる増殖性組織も全く有さない多くのマウスを示すことである。表10は、種々の群の「非増殖性組織」の結果を集めている。
【表１４】
2005529127.tif 000034
【０１１６】
処理群2及び3において、我々は8匹のマウスのうち、増殖性組織を有さないマウスを5匹見いだし、これに対して処理群4において我々は、3匹のこのようなマウス(及び0.01gの増殖性組織を有する他の2匹のマウス)を見いだす。対照群において我々は、無処理群の5匹のうち0匹、及び疑似処理群の5匹のうち1匹を見いだす。ミクロ球体調製物の3つ全てのプロトコルが効力のある治療であること、そして可溶性パクリタキセルのローディング投与も、可溶性パクリタキセルによる前治療も、治療においていかなる利点をも示さないことをここでも結論することができる。群1は、腫瘍成長に関するデータから予期されるように、試験終了時に無処理群に極めて類似した挙動を示す。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図1は、種々異なるTmax値に関する細胞外濃度対時間の曲線を示す図である。
【図２】図2は、種々異なるミクロ粒子ローディング率に関する、時間の関数としての細胞外薬物濃度を示す図である。
【図３】図3は、初期細胞外薬物濃度の効果を示す図である。
【図４】図4は、種々の腫瘍治療に関する腫瘍面積対時間を示す図である。
【図１】
2005529127.tif 000035
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2005529127.tif 000040
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