(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パゾパニブと有機磁性体とを結合させた複合体を含む抗癌剤であって、
前記複合体は、下記式で示される化合物からなり、
0006611624.tif 000013
前記抗癌剤を投与後、
癌細胞を含む領域に磁場をかけて、前記複合体を当該領域に誘導し、
前記領域に誘導された当該複合体はＭＲＩによって造影される、
前記抗癌剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗癌剤と、抗癌剤の制御方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
悪性軟部腫瘍や腎細胞癌等の治療に用いられる薬剤の例として、パゾパニブがある。体内に導入された薬剤は、患部組織に適用されることで薬理効果を発揮する一方で、正常細胞にも蓄積しうる。薬剤が正常細胞に蓄積すると有害事象を発現する可能性がある。パゾパニブの投与により発現する可能性がある事象としては、下痢、疲労、高血圧、悪心、食欲減退等が挙げられる。効率的に薬理効果を発揮させ、かつ副作用を抑制して患者のクオリティオブライフを向上させる観点から、抗癌剤の制御技術の向上が望まれる。
【０００３】
薬剤の制御技術として、ドラッグデリバリがある。従来、ドラッグデリバリでは、担体に所望の薬剤を担持させて患部に誘導する。担体としては、抗体やマイクロスフェア、磁性体が用いられる。引用文献1には、血管に注入可能な粒子から成る生物活性物質を運搬するための磁気応答組成物であって、各粒子が炭素と鉄とを含み、該炭素が各粒子の体積全体にわたって分散されていると共に、該鉄が実質的に酸化されていないことを特徴とする組成物が開示される。
【０００４】
またドラッグデリバリの他の技術として、それ自体が薬理効果を発揮する有機磁性体を用いる技術がある。引用文献2は、そのような有機磁性体として金属サレン錯体化合物を開示する。金属サレン錯体化合物はそれ自身が磁性を備えるため、これと薬剤とを結合させることで薬剤自体に磁性を付与できる。すなわち従来、金属サレン錯体化合物を用いたドラッグデリバリの研究は、担体を使用しないことによる利点、例えば薬剤との結合強度の向上や、体内に投与する物質の分子量の低減等の観点から進められる。
【０００５】
しかし金属サレン錯体化合物は、その性質に未解明な部分を残す。そのためドラッグデリバリの分野で、さらに有効な活用方法を見出すことが期待される。また金属サレン錯体化合物を含む有機磁性体群の特徴を利用して、ドラッグデリバリの技術向上に貢献することが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2001-10978号公報
【特許文献２】特開2012-167067号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、薬剤の投与による有害事象の発現（副作用）を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、パゾパニブと有機磁性体とを結合させた複合体を含む抗癌剤である。有機磁性体は、中心金属と4座配位子として(N、N、O、O)とを含む金属サレン錯体化合物であることが好ましい。なおパゾパニブは、別名のひとつを、（2-メチル-5-[[4-[メチル(2,3-ジメチル-2H-インダゾール-6-イル)アミノ]ピリミジン-2-イル]アミノ]ベンゼンスルホンアミド）という。
【０００９】
本発明は、有機磁性体が、式(1)で表される金属サレン錯体化合物であって、式(1)に示すa1とa2とa3とb1とb2とb3とからなる第一の結合部位群のいずれか一つ以上にパゾパニブを結合させた抗癌剤を包含する。式(1)において、中心金属M1は、Feと、Crと、Mnと、Coと、Niと、Moと、Ruと、Rhと、Pdと、Wと、Reと、0sと、Irと、Ptと、Ndと、Smと、Euと、Gdとからなる群から選択されるいずれか一種である。
【００１０】
【化１】
0006611624.tif 000002
【００１１】
また本発明は、有機磁性体が、式(2)で表される金属サレン錯体化合物であって、式(2)に示すd1とd2とd3とe1とe2とe3とからなる第二の結合部位群のいずれか一つ以上と、f1とf2とf3とg1とg2とg3とからなる第三の結合部位群のいずれか一つ以上とに、それぞれパゾパニブを結合させた抗癌剤を包含する。式(2)において中心金属M2と中心金属M3とは、互いに独立してFeと、Crと、Mnと、Coと、Niと、Moと、Ruと、Rhと、Pdと、Wと、Reと、0sと、Irと、Ptと、Ndと、Smと、Euと、Gdとからなる群から選択されるいずれか一種である。
【００１２】
【化２】
0006611624.tif 000003
【００１３】
また金属サレン錯体化合物の中心金属は、Feであることが好ましい。さらに有機磁性体は、式(2)で表される金属サレン錯体化合物であって、式(2)に示すd1とe1とf1とg1とにそれぞれパゾパニブを結合させた複合体を含む抗癌剤が好ましい。
【００１４】
本発明は、上記の抗癌剤の蓄積領域を、磁場誘導により制御する抗癌剤の制御方法を包含する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、薬剤の投与による有害事象の発現（副作用）を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の抗癌剤の製造方法の例を示すスキームである。
【図２】本発明の実施例の前駆体のIR分析結果である。
【図３】本発明の実施例のNMR分析結果である。
【図４】本発明の実施例の磁性確認実験の結果である。
【図５】本発明の実施例の抗癌作用確認試験の結果である。
【図６】本発明の実施例のMRI造影効果確認試験の結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［抗癌剤］
本発明は、パゾパニブと有機磁性体とを結合させた複合体を含む抗癌剤である。有機磁性体は、それ自身が磁場誘導可能な程度の磁性を備え、かつパゾパニブを化学結合させることができる。従って、有機磁性体とパゾパニブとを結合させた複合体を含むことにより、本発明は磁場誘導できる。本発明の磁性は、公知の磁気特性測定装置を用いて測定できる。公知の磁気特性測定装置の例として、米国カンタムデザイン社MPMS3（SQUID）等が挙げられる。
【００１８】
本発明は上記の複合体そのものを磁場誘導できるため、正常細胞での蓄積を正確に回避できる。その結果、パゾパニブを体内に投与後の有害事象の発現を抑制できる。抑制しうる有害事象の例としては、下痢、疲労、高血圧、悪心、食欲減退等が挙げられる。
【００１９】
本発明で用いられる有機磁性体としては、中心金属と4座配位子として(N、N、O、O)とを含む金属サレン錯体化合物が挙げられる。当該金属サレン錯体化合物は、視認性を有する。例えばMRIで外部磁場をかけることで造影効果を発揮する。そのため本発明は、体内における動態を観察しながら磁場誘導でき、正常細胞を回避するようにその動態を制御できる。
【００２０】
本発明において、正常細胞での蓄積を回避できる、とは、有害事象を発現しうる量の本発明を正常細胞に蓄積させないことを意味する。すなわち本発明が正常細胞に留まらない、または留置量が極めて微量であって、本発明のほぼ全量が癌細胞で蓄積させることである。正常細胞での蓄積を回避できたか否かは、本発明の抗癌剤の投与後の癌細胞の生存細胞率により評価できる。
【００２１】
本発明の抗癌剤は、癌細胞での蓄積量が多いほど、言い換えれば本発明を高濃度で癌細胞に接触させるほど、薬理効果が高くなる傾向がある。薬理効果の評価方法としては、癌細胞の生存細胞率が挙げられる。本発明において、薬理効果を発揮するために十分量の抗癌剤が癌細胞に接触したとき、癌細胞の生存細胞率が20％以下になり、好ましくは50％以下になる。生存細胞率の算出方法の例は、実施例に記載した。
【００２２】
公知のパゾパニブは毛細血管等を通過して癌細胞へ到達するが、投与量の一部は正常細胞に留まる場合がある。そのような場合、癌細胞での蓄積量は相対的に少なくなる。すなわち、抗がん剤の正常細胞での蓄積量と癌細胞での蓄積量とは、トレードオフの関係にあるとみなせる。癌細胞での蓄積量が不十分な場合、薬理効果を発揮できず癌細胞の生存細胞率は、80％を超える場合がある。
【００２３】
本発明は、抗がん剤を磁場誘導可能にしたことにより、正常細胞での蓄積量と癌細胞での蓄積量との相対関係を制御できる。すなわち本発明は、磁場誘導により正常細胞での蓄積が回避できる。その結果、癌細胞での蓄積量が多くでき、癌細胞の生存細胞率は20％以下になる。したがって本発明の作用効果は、本発明の抗癌剤の投与後の癌細胞の生存細胞率により評価できる。
【００２４】
なお本発明の作用効果は、本発明を投与後の個体における有害事象の発現率によっても評価できる。発現率が20％以下である場合には、上記の正常細胞との接触を回避できている状態と定義する。なお、本発明において有害事象の発現率は、本発明を投与した全個体数に対する有害事象が発現した個体数の割合である。
【００２５】
本発明に用いられる金属サレン錯体化合物は、中心金属と4座配位子として（N、N、O、O）とを含む。中心金属としては、Feと、Crと、Mnと、Coと、Niと、Moと、Ruと、Rhと、Pdと、Wと、Reと、0sと、Irと、Ptと、Ndと、Smと、Euと、Gdとからなる群からいずれか一種が好ましく選択され、より好ましくはFeが選択される。金属サレン錯体化合物を用いた本発明は、磁場に比例して磁化を上昇させることができる。したがって本発明は、本発明にかける磁場を調節することで、所望の磁場誘導を実行するために必要な磁力を得られる。
【００２６】
上記の金属サレン錯体化合物の具体例として、式(1)で表される金属サレン錯体化合物が挙げられる。本発明は、式(1)に示すa1とa2とa3とb1とb2とb3とからなる第一の結合部位群のいずれか一つ以上にパゾパニブを結合させた複合体を含有しうる。式(1)において、中心金属M1は、Feと、Crと、Mnと、Coと、Niと、Moと、Ruと、Rhと、Pdと、Wと、Reと、0sと、Irと、Ptと、Ndと、Smと、Euと、Gdとからなる群から選択されるいずれか一種である。なお第一の結合部位群のうち、パゾパニブが結合しない部位は水素が結合する。
【００２７】
【化３】
0006611624.tif 000004
【００２８】
上記の金属サレン錯体化合物の他の具体例として、式(2)で表される金属サレン錯体化合物が挙げられる。本発明は、式(2)に示すd1とd2とd3とe1とe2とe3とからなる第二の結合部位群のいずれか一つ以上と、f1とf2とf3とg1とg2とg3とからなる第三の結合部位群のいずれか一つ以上とに、それぞれパゾパニブを結合させた複合体を含有しうる。式(2)において中心金属M2と中心金属M3とは、互いに独立してFeと、Crと、Mnと、Coと、Niと、Moと、Ruと、Rhと、Pdと、Wと、Reと、0sと、Irと、Ptと、Ndと、Smと、Euと、Gdとからなる群から選択されるいずれか一種である。なお第二および第三の結合部位群のうち、パゾパニブが結合しない部位は水素が結合する。
【００２９】
【化４】
0006611624.tif 000005
【００３０】
さらに具体的な例としては、式(2)で表される金属サレン錯体化合物であって、式(2)に示すd1とe1とf1とg1とにそれぞれパゾパニブを結合させた複合体を含む抗癌剤が挙げられる。上記の複合体を、式(3)に示す。
【化５】
0006611624.tif 000006
【００３１】
なお式(1)と式(2)とにそれぞれ表される金属サレン錯体化合物を比較すると、式(1)の中心金属M1と式(2)の中心金属M2とM3とに同じ元素を選択する場合、式(2)で表される金属サレン錯体化合物を用いる本発明は、式(1)で表される金属サレン錯体化合物を用いる本発明と比較して磁性が高くなる傾向がある。
【００３２】
また、本発明においては、有機磁性体の粒径が10〜800nmであることが好ましい。これにより、毛細血管中での通過性を向上でき、所望の磁場誘導による制御性を向上できる。
【００３３】
［抗癌剤の製造方法］
本発明の抗癌剤の製造方法は、特に限定されないが、図1に示すスキームを例として挙げられる。図1は、式(3)に示す金属サレン錯体化合物の製造方法の例を示すスキームである。後に記載する実施例では、図1に示すスキームに従って製造した本発明を説明する。
【００３４】
［抗癌剤の制御方法］
本発明は、上記の抗癌剤の蓄積領域を、磁場誘導により制御する抗癌剤の制御方法を包含する。本発明は、抗癌剤を磁石を用いて誘導する。本発明の抗癌剤の制御方法は、癌細胞に抗癌剤を蓄積する工程や、正常細胞で構成される領域に流通する抗癌剤を回収し、正常細胞での蓄積量を有害事象を発現しない量になるまで低減する工程や、回収した抗がん剤を癌細胞へ誘導する工程等を含みうる。癌細胞を含む領域には、好ましくは600mT〜1.8T、より好ましくは800MT〜1.5Tの磁場をかける。これにより本発明の抗癌剤の正常細胞での蓄積を回避できる。また、抗癌剤の副作用を抑制できる。本発明の抗癌剤は、MRIでは造影効果を発揮する。そのためMRIで抗癌剤の分布を視認しながら磁場誘導する場合、一層的確に制御できる。
【実施例】
【００３５】
本発明を、実施例を用いて説明する。ただし本発明は、下記の実施例に限定されない。
【００３６】
本発明の抗癌剤を、図1に示すスキームに従って製造した。下記のステップ1からステップ6までの各工程は、図1に示すスキームを部分的に示す。
【００３７】
（ステップ1）
Compound 1 に無水酢酸と、H2SO4とを加え、室温で2時間撹拌した。撹拌した溶液を氷水で冷却し、加水分解をするために0.5時間撹拌した。撹拌後その溶液は赤色になった。該溶液をフィルター処理した後冷却し、Compound 2 を得た。
0006611624.tif 000007
【００３８】
(ステップ2)
得られたCompound 2 をTHF(Tetrahydrofuran) 300mlに添加した。得られたCompound 2 溶液にPd/Cを1.5g導入して、水素ガス中で水素化処理を１晩行った。その後フィルター処理し、Compound 3 を得た。
0006611624.tif 000008
【００３９】
(ステップ3)
TEAとCompound 3 とをTHFに溶解させたCompound 3 溶液と、Compound 4 をTHFに溶解させたCompound 4 溶液とを準備した。Compound 4 溶液にCompound 3 溶液を0℃で滴下、混合し、Compound 5 を生成させた。その後、この混合溶液に、TEAとCompound 6 (パゾパニブ)とをTHFに溶解させたCompound 6 溶液を室温で添加した。翌日、混合溶液をシリカカラムのフラッシュクロマトグラフィーで精製し、Compound 7 を得た。
0006611624.tif 000009
【００４０】
(ステップ4)
Compound 7 をTHFに溶解させたCompound 7 溶液に、水酸化ナトリウムを添加した。添加から8時間経過後、Compound 7 溶液を水で洗浄した。続いてシリカカラムのフラッシュクロマトグラフィーで精製し、Compound 8 を得た。
0006611624.tif 000010
【００４１】
(ステップ5)
EDAをTHFに溶解させたEDA溶液を、Compound 8 溶液へ滴下して添加した。2時間後、黄色の固体が析出した。この固体をTHFに添加した後、フィルターで精製した。得られた精製物をNMRにより分析した。分析結果を図2に示す。NMR分析機器は、Bruker 300MHz/54mm UltraShieldを用いた。分析結果から、精製物がCompound 9 に示す構造の化合物であることを同定できた。
0006611624.tif 000011
【００４２】
(ステップ6)
窒素雰囲気で、メタノールにFeCl3を溶解させた。この溶液にメタノールに溶解したCompound 9 を素早く加え、急激に撹拌を行った。撹拌から１時間経過後、Compound 9 を添加したメタノール溶液に、さらに水酸化カリウムを滴下して添加した。一晩経過後、減圧下でフィルターを用いて精製した。得られた固体を、複数回フィルターで精製した。
0006611624.tif 000012
【００４３】
得られた精製物をIRにより分析した。分析結果を図3に示す。分析結果から、生成物がCompound 10 に示す構造の化合物であることを同定できた。Compound 10を、本発明の実施例1とした。
【００４４】
［磁性の確認］
実施例1を、丸型シャーレ内の精製水に添加し、丸型シャーレの底部にネオジム永久磁石（表面磁束密度800mT）を近づけて精製水中の本発明の状態を観察した。図4は、観察時に撮影したシャーレ内の実施例1の状態である。図4(A)は、磁石を近づけていない丸型シャーレ内の状態である。図4(B)は、磁石を近づけた丸型シャーレ内の状態である。図4(A)では、実施例1は精製水中に分散した。一方、図4(B)では、実施例1は磁場が及ぶ領域に集合した。上記の実験により、実施例1が磁性を備え、磁場誘導可能であることを確認できた。
【００４５】
［抗癌作用確認試験］
実施例1と比較例1の抗癌作用確認試験を実施した。試験方法を以下に記載する。比較例1には、市販のパゾパニブ（商品名：ヴォトリエント）を用いた。
【００４６】
1.細胞株：マウス骨肉腫の癌細胞株（POS-1）（G0/G1期が80%）
上記のPOS-1は、理化学研究所から譲渡された。
【００４７】
2.試験試薬
American Type Culture Collection社（ATCC社）製の2,3,-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[(phenylamino)-carbonyl]-2H-tetrazolium inner salt (XTT)細胞増殖試験キット（XTT cell proliferation assay kit）を用いた。XTT標識混合液は、XTT reagent 5mlとactivation solution 0.1 mlとを混合して調製した。
【００４８】
3.試験方法
細胞増殖試験を、ATCC社の実験プロトコールに従い行った。また当該XTTアッセイの詳細については、本発明者が発表した参考文献1を参考にした。
［参考文献1］
Sato I, Umemura M, Mitsudo K, Kioi M, Nakashima H, Iwai T, Feng X, Oda K, Miyajima A, Makino A,Iwai M, Fujita T, Yokoyama U, Okumura S, Sato M, Eguchi H, Tohnai I, Ishikawa Y., Hyperthermia generated with ferucarbotran (Resovist(R)) in an alternating magnetic field enhances cisplatin-induced apoptosis of cultured human oral cancer cells. J Physiol Sci, 64 (2014) 177-183.
【００４９】
（1）細胞培養
マイクロプレート（組織培養用、96穴、平底）の各ウェル（100μl）に培地としてRPMI-1640(Wako大阪)を添加した。また10％非働化ウシ血清(GIBCO、USA)、100units/mlペニシリン・ストレプトマイシン(Wako大阪)を添加した。マウス骨肉腫の癌細胞株(POS-1)を培地に播種し37°C、5％CO2の条件下で培養した。
【００５０】
（2）XTTアッセイ
実施例1と比較例1との水溶液を、それぞれ2.5μM、5.0μM、10.0μMの濃度で調製した。マイクロプレート（組織培養用、96穴、平底）の各ウェル（100μl）にRPMI-1640と、10％非働化ウシ血清(GIBCO、USA)、100units/mlペニシリン・ストレプトマイシンを添加し、培養細胞を1×104株播種した。
【００５１】
各ウェルの培地を交換し、XTT標識混合液を添加し、37°C、5％CO2の条件下で、3時間培養した。培地を除去後、濃度0.1％のDMSO溶液を添加してフォルマザン色素を溶解させ、450nmの吸光度測定を行った。吸光度測定は、Model 680 microplate Reader(BIO-RAD Laboratories社製 CA, USA)を用いて行った。対照波長は665nmに設定した。細胞生存率を、XTT Cell Proliferation assay Kit (ATCC社) のthe manufacturer’s protocolに基づき算出した。上記の実験を2回行い、各実験結果に基づく細胞生存率を図5に示した。図5左図は1回目の実験結果から、図5右図は2回目の実験結果からそれぞれ算出した細胞生存率である。
【００５２】
［MRI造影効果］
実施例1のDMSO溶液と比較例1の水溶液とを、それぞれ0mM、1.3mM、2.5mM、5mMの濃度で調製し、放射線医学総合研究所分子イメージセンターに設置されるMRI（7.0T Burker社製）で撮影した。図6に実施例1と比較例1とのMRI造影効果を示す。図6(A)はT1強調（T1W）の信号変化、図6(B)はT2強調（T2W）の信号変化、図6(C)はT1強調画像とT2強調画像である。図6(C)に示すように、実施例1は、T1強調では高濃度で白色、T2強調画像では逆に低濃度で白色となった。比較例1は、いずれの濃度においても白色の高シグナルであった。図6により、実施例1のMRI造影効果を確認できた。
【図１】
0006611624.tif 000014
【図２】
0006611624.tif 000015
【図３】
0006611624.tif 000016
【図４】
0006611624.tif 000017
【図５】
0006611624.tif 000018
【図６】
0006611624.tif 000019