(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的ポリペプチドとコロールとを含む標的ナノ粒子を含む組成物であって、前記コロールはマンガン（Ｍｎ）を含み、
前記標的ポリペプチドはＨＥＲ２＋腫瘍細胞を標的とする、
対象における癌の治療に使用するための組成物。
【請求項２】
前記標的ポリペプチドは腫瘍標的ポリペプチドである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
対象における状態を画像化するのに使用するための請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
標的ポリペプチドとコロールとを含む標的ナノ粒子を含む組成物であって、前記コロールはマンガン（Ｍｎ）を含む、対象における状態を磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）によって画像化するのに使用するための組成物。
【請求項５】
前記標的ポリペプチドはＨＥＲ２＋腫瘍細胞を標的とする、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記状態は癌である、請求項３または４に記載の組成物。
【請求項７】
前記画像化は磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）による、請求項３に記載の組成物。
【請求項８】
前記コロールはスルホン化される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記コロールはＳ２Ｍｎである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記標的ポリペプチドはＨｅｒＰＢＫ１０分子である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記組成物は、エアロゾル、経鼻、経口、経粘膜、経皮、静脈内または非経口投与用に製剤化される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記組成物は非経口投与用に製剤化される、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記組成物は静脈投与用に製剤化される、請求項１２に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１３年５月８日に出願された米国仮出願第６１／８２１，１０６号に対する優先権を主張し、図面を含むその全開示は本明細書に参照により組み込まれる。
【０００２】
連邦政府の支援による研究に関する声明
米国政府は、本発明において支払い済みのライセンスを有し、国立衛生研究所によって承認されている認可番号ＣＡ１２９８２２およびＣＡ１４０９９５ならびに国立先進トランスレーショナルサイエンスセンターによって承認されている認可番号ＵＬ１ＴＲ０００１２４によって与えられているように妥当な条件で特許権者が他者とライセンスすることを必要とする限定された状況において権利を有する。
【０００３】
発明の分野
本発明は、癌の治療および画像化技術に関する。
【背景技術】
【０００４】
本明細書における全ての刊行物は、各々の個々の刊行物または特許出願が具体的かつ個々に参照により組み込まれているのと同じ程度まで参照により組み込まれる。以下の記載は本発明を理解するのに有用であり得る情報を含む。本明細書に提供される情報のいずれかは、先行技術であるかもしくは現在の本発明の特許請求の範囲に関連することを認めるものではないか、または具体的もしくは暗に参照される任意の刊行物が従来技術であることを認めるものではない。
【０００５】
ポルフィリンおよび関連する大環状化合物による癌の治療は数十年の間、広範囲に調査されているが、コロールの治療可能性は最近になって開示されているだけである。スルホン化コロールは水溶性（両極性（ａｍｐｈｉｐｏｌａｒ））大環状化合物であり、そのＦｅ（ＩＩＩ）およびＭｎ（ＩＩＩ）錯体は、様々な関連疾患に関与する反応性酸素および窒素種を分解するための非常に活性のある触媒である。また、注目すべきことに、Ｇａ（ＩＩＩ）およびＡｌ（ＩＩＩ）誘導体は比較的長い波長で強い蛍光を発することが発見されている。これらの金属錯体は、インビトロおよびインビボで血清タンパク質との同時取り込みにより、または非共有結合によりエンドサイトーシスを受ける可能性があるが、それらは膜溶解分子による促進がないと細胞膜に浸透できない。したがって、Ｇａ（ＩＩＩ）誘導体などの毒性コロールは、薬理学用量において安全であるが、サイトゾル内に陥入し得ると細胞を死滅させ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
標的コロールナノ粒子と許容可能な賦形剤とを含む組成物が本明細書に開示される。また、標的コロールナノ粒子と許容可能な担体とを含む組成物が開示される。さらに、標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程と、有効量の標的ナノ粒子を対象に投与する工程と、対象における状態を画像化する工程とを含む、対象における状態を画像化する方法が本明細書に開示される。さらに、標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程と、治療有効量の標的コロールナノ粒子を対象に投与する工程とを含む、対象における癌を治療する方法が本明細書に開示される。
【０００７】
例示的な実施形態が参照される図面に示される。本明細書に開示される実施形態および図面は限定というよりもむしろ例示とみなされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本明細書の実施形態による、Ｍｎ、ＦｅおよびＧａコロールのＴ１緩和時間を測定している図である。異なる濃度の各コロールを調製し、Ｔ１緩和時間についてインサイチュ（微量遠心管）で測定した。
【図２】本明細書の実施形態による、ＨｅｒＭｎの構築を示す。
【図３】本明細書の実施形態による、ＨｅｒＭｎの腫瘍毒性を示す。ＨｅｒＭｎを、両側の脇腹にヒトＨＥＲ２＋癌細胞の腫瘍を有するメスのヌードマウスの尾静脈に注射した（１回の注射につき５ｎｍｏｌｅ）。７日間、１×／日でマウスに毎日注射を与え、カリパスを使用して定期的に体積を測定することによって増殖について腫瘍をモニターした。対照注射は、等しい用量の標的化されていないコロール（Ｓ２Ｍｎ）、ＨｅｒＰＢＫ１０およびビヒクル単独（生理食塩水）を含んだ。Ａ、処置したマウスからの腫瘍体積の増殖プロット。１つの試料につきＮ＝６〜８個の腫瘍。Ｂ、生理食塩水（左側のマウス）またはＨｅｒＭｎ（右側のマウス）で処置したマウス。矢印は腫瘍を指す。Ｃ、最後の注射（０日）および３０日後（３０日）の日におけるＨｅｒＭｎで処置したマウスからの腫瘍のＭＲＩ。腫瘍は矢印により示される。ＭＲＩは造影剤を使用していない腫瘍体積を示す。
【図４】本明細書の実施形態による、Ｔ１時間の減少およびインビボでのＳ２ＭｎのＭＲＩコントラストを示す。両側の脇腹にヒトＨＥＲ２＋腫瘍の異種移植片を有するメスのヌードマウスに、示した用量でＳ２Ｍｎまたは生理食塩水の腫瘍内注射を与えた。Ａ、生きているマウスの腫瘍から得たＴ１緩和時間測定。Ｂ、ＨｅｒＭｎ（１モル）または生理食塩水のいずれかの注射前（左側の画像）および後（右側の画像）の生きているマウスの腫瘍のＭＲＩ（それぞれ左および右の矢印により示した）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に引用される全ての参考文献は、完全に記載されているかのようにそれらの全体が参照により組み込まれる。他に定義されない限り、本明細書に使用される技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。Ｓｉｎｇｌｅｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ３ｒｄ  ｅｄ  ，  Ｊ．  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  （Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ＮＹ  ２００１）；  Ｍａｒｃｈ，  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ５ｔｈ  ｅｄ．  ，  Ｊ．  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  （Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ＮＹ  ２００１）；  ａｎｄ  Ｓａｍｂｒｏｏｋ  ａｎｄ  Ｒｕｓｓｅｌ，  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：  Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ  ３ｒｄ  ｅｄ．  ，  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ  （Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ，  ＮＹ  ２００１）は、本出願に使用される多くの用語に対する一般的な指針を当業者に与える。当業者は、本発明の実施に使用され得る、本明細書に記載されるものと類似または等価の多くの方法および材料を認識するであろう。実際に、本発明は記載される方法および材料に決して限定されない。
【００１０】
本明細書に使用される場合、「治療」または「治療する」は、治療の成功、障害、病状または病態の軽減または改善のいずれかを示すことを含むことが理解されるべきである。これは、症状の減少、緩和、縮小、悪化または衰退速度の遅延、悪化の最終点を衰弱させにくくする；患者の身体的または精神的健康の改善；あるいは疾患の発症の予防などのパラメーターを含むことができる。
【００１１】
一実施形態において、画像化および腫瘍検出の両方が可能な腫瘍標的タンパク質ベースのナノ粒子、ならびに腫瘍治療が本明細書に開示される。一実施形態において、ナノ粒子は、メタル化（ｍｅｔａｌｌａｔｅｄ）コロール、具体的には、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）またはガリウム（Ｇａ）と、ＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせであり、それぞれＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅまたはＨｅｒＧａナノ粒子を生じる。本明細書にさらに開示されるように、研究により、ＨｅｒＧａのみが、腫瘍が皮膚の下数センチメートル内にある場合、腫瘍検出を可能にし、それ故、腫瘍検出のためにＨｅｒＧａの使用が、ＭＲＩより進歩した画像化手段を要求できることが実証された。研究によりまた、ＨｅｒＭｎは、ＨｅｒＦｅと比べてＭＲＩについての造影剤としてより有効であることを示したことが実証された。さらなる研究はＨｅｒＭｎに焦点を当て、ＭＲＩについての適切な造影剤であることに加えて、ＨｅｒＭｎがインビボで腫瘍成長の有意な阻害を示したことが発見された。
【００１２】
ＨｅｒＰＢＫ１０は、当該分野、例えば、米国特許出願公開第ＵＳ２０１２／０００４１８１  Ａ１、詳細には［００６３］段落に定義され、記載されている。この刊行物の全開示および詳細に引用される段落は本明細書に参照により組み込まれる。
【００１３】
一実施形態において、腫瘍標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程、および治療有効量の組成物を対象に投与する工程によって対象における癌を治療する方法が本明細書に開示される。別の実施形態において、腫瘍標的コロールナノ粒子は、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、および／またはガリウム（Ｇａ）を含む。別の実施形態において、ナノ粒子は、コロール化合物とＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせである。別の実施形態において、ナノ粒子はＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅまたはＨｅｒＧａである。
【００１４】
別の実施形態において、腫瘍標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程、および有効量の組成物を対象に投与する工程によって対象における癌を画像化する方法が本明細書に開示される。別の実施形態において、腫瘍標的コロールナノ粒子は、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）および／またはガリウム（Ｇａ）を含む。別の実施形態において、ナノ粒子は、コロール化合物とＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせである。別の実施形態において、ナノ粒子はＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅまたはＨｅｒＧａである。別の実施形態において、画像化はＭＲＩによって実施される。
【００１５】
別の実施形態において、標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程、有効量の組成物を対象に投与する工程、および対象の画像化に基づいて疾患を診断する工程によって対象における疾患を画像化し、診断する方法が本明細書に開示される。別の実施形態において、標的コロールナノ粒子は、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）および／またはガリウム（Ｇａ）を含む。別の実施形態において、ナノ粒子は、コロール化合物とＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせである。別の実施形態において、ナノ粒子はＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅ、またはＨｅｒＧａである。別の実施形態において、画像化はＭＲＩによって実施される。
【００１６】
別の実施形態において、標的コロールナノ粒子を含む組成物を提供する工程、有効量の組成物を対象に投与する工程、および対象を画像化し、治療する工程によって対象における疾患を画像化し、治療する方法が本明細書に開示される。別の実施形態において、標的コロールナノ粒子は、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）および／またはガリウム（Ｇａ）を含む。別の実施形態において、ナノ粒子は、コロール化合物とＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせである。別の実施形態において、ナノ粒子はＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅ、またはＨｅｒＧａである。別の実施形態において、画像化はＭＲＩによって実施される。
【００１７】
一実施形態において、標的コロールナノ粒子を含む組成物が本明細書に開示される。別の実施形態において、標的コロールナノ粒子は、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）および／またはガリウム（Ｇａ）を含む。別の実施形態において、ナノ粒子は、コロール化合物とＨｅｒＰＢＫ１０分子との組み合わせである。別の実施形態において、ナノ粒子はＨｅｒＭｎ、ＨｅｒＦｅまたはＨｅｒＧａである。別の実施形態において、画像化はＭＲＩによって実施される。
【００１８】
種々の実施形態において、治療有効量の標的コロールナノ粒子と共に薬学的に許容可能な賦形剤を含む医薬組成物が本明細書に開示される。「薬学的に許容可能な賦形剤」とは、一般的に安全で、非毒性であり、望ましい医薬組成物を調製するのに有用である賦形剤を意味し、獣医学的使用およびヒトの医薬の使用に許容可能である賦形剤を含む。このような賦形剤は、固体、液体、半固体であってもよいか、またはエアロゾル組成物の場合、気体であってもよい。
【００１９】
種々の実施形態において、医薬組成物は、任意の投与経路を介して送達するために製剤化されてもよい。「投与経路」とは、限定されないが、エアロゾル、経鼻、経口、経粘膜、経皮または非経口を含む、当該分野において公知の任意の投与経路を示し得る。「非経口」とは、眼窩内、注入、動脈内、嚢内、心臓内、皮内、筋肉内、腹腔内、肺内、髄腔内、胸骨内（ｉｎｔｒａｓｔｅｒｎａｌ）、くも膜下腔内、子宮内、静脈内、くも膜下、被膜下、皮下、経粘膜、または経気管を含む、一般に注射に関連する投与経路を指す。非経口経路による場合、組成物は、注入もしくは注射のための液剤もしくは懸濁剤の形態であってもよいか、または凍結乾燥粉末としての形態であってもよい。
【００２０】
本明細書に開示される医薬組成物はまた、任意の薬学的に許容可能な担体を含有してもよい。本明細書に使用される場合、「薬学的に許容可能な担体」とは、身体のある組織、器官、または部分から身体の別の組織、器官、または部分までの目的の化合物の運搬または輸送に関連する薬学的に許容可能な物質、組成物またはビヒクルを指す。例えば、担体は、液体または固体充填剤、希釈剤、賦形剤、溶剤もしくは封入材料、またはそれらの組み合わせであってもよい。担体の各構成成分は、製剤の他の成分と適合しなければならないという点で「薬学的に許容可能」でなければならない。また、それは、接触することになり得る任意の組織または器官との接触における使用に適さなければならず、これは、毒性、炎症、アレルギー反応、免疫原性の危険性、またはその治療効果を過度に上回る任意のいずれかの合併症を有してはならないことを意味する。
【００２１】
医薬組成物はまた、経口投与のためにエマルションまたはシロップ中に封入、錠剤化または調製されてもよい。薬学的に許容可能な固体または液体担体が、組成物を強化もしくは安定化させるため、または組成物の調製を容易にするために加えられてもよい。液体担体としては、シロップ、ピーナッツ油、オリーブ油、グリセリン、生理食塩水、アルコールおよび水が挙げられる。固体担体としては、デンプン、ラクトース、硫酸カルシウム、二水和物、白土、ステアリン酸マグネシウムまたはステアリン酸、タルク、ペクチン、アカシア、寒天またはゼラチンが挙げられる。担体はまた、単独で、またはワックスと共に、モノステアリン酸グリセリルまたはジステアリン酸グリセリルなどの持続放出材料を含んでもよい。
【００２２】
医薬製品は、必要な場合、錠剤形態のための粉砕、混合、造粒、および圧縮；または硬質ゼラチンカプセル形態のための粉砕、混合および充填を含む調剤の従来の技術に従って作製される。液体担体が使用される場合、製剤は、シロップ、エリキシル剤、エマルションまたは水性もしくは非水性懸濁液の形態である。このような液体製剤は、ｐ．ｏ．で直接投与されてもよいか、または軟質ゼラチンカプセルに充填されてもよい。
【００２３】
医薬組成物は治療有効量で送達されてもよい。正確な治療有効量は、所与の対象における治療の有効性に関して最も有効な結果を生じる組成物の量である。この量は、限定されないが、治療化合物の特性（活性、薬物動態、薬力学および生物学的利用能を含む）、対象の生理的状態（年齢、性別、疾患の種類および段階、全体的な健康状態、所与の投薬に対する反応、医薬の種類を含む）、製剤中の薬学的に許容可能な担体（複数も含む）の性質、および投与経路を含む、様々な要因に応じて変化する。臨床および薬理学分野の当業者は、慣用の実験により、例えば、化合物の投与に対する対象の反応をモニターし、それに応じて投薬量を調整することによって治療有効量を決定できる。さらなる指針に関しては、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ（Ｇｅｎｎａｒｏ  ｅｄ．２０ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＆  Ｗｉｌｋｉｎｓ  ＰＡ、ＵＳＡ）（２０００）を参照のこと。
【００２４】
効果的な標的コロールナノ粒子の典型的な投薬量は、既知の治療化合物が使用される場合、製造業者によって推奨され、また、インビトロ反応または動物モデルにおける反応によって当業者に示される範囲であり得る。このような投薬量は典型的に、関連する生物活性を失わない濃度または量で最大約１０分の１まで減少させることができる。したがって、実際の投薬量は、医師の判断、患者の状態および例えば、関連する初代培養細胞もしくは生検悪性腫瘍などの組織培養された（ｈｉｓｔｏｃｕｌｔｕｒｅｄ）組織試料のインビトロ反応性、または以前に記載されているように適切な動物モデルにおいて観察される反応性に基づいた治療法の有効性に依存する。
【００２５】
上記の種々の方法および技術は本発明を実施するための多くの手段を提供する。もちろん、記載される全ての目的または利点は本明細書に記載される任意の特定の実施形態に従って達成されるとは限らないことが理解される。したがって、例えば、当業者は、方法が、本明細書に教示または示唆され得る他の目的または利点を必ずしも達成せずに本明細書に教示される１つの利点または利点の群を達成するまたは最適化する方法で実施されてもよいことを認識するであろう。様々な利点および不都合な点の代替が本明細書に述べられる。いくつかの好ましい実施形態は特に、１つ、他、または複数の有益な特徴を含み、一方、別の実施形態は特に、１つ、他、または複数の不都合な特徴を除外し、さらに他の実施形態は特に、１つ、他、または複数の有益な特徴を包含することによって現在の不都合な特徴を除外することは理解される。
【００２６】
さらに、当業者は、異なる実施形態から様々な特徴の適用性を認識するであろう。同様に、種々の要素、特徴および上記の工程、ならびにこのような要素、特徴または工程の各々の他の既知の等価物は、本明細書に記載される原理に従って方法を実施するために当業者によって混合され、適合されてもよい。様々な要素、特徴および工程の中で、いくつかは特に、異なる実施形態に含まれ、他のものは特に排除される。
【００２７】
本発明は特定の実施形態および実施例に関連して開示されているが、当業者は、本発明の実施形態が、具体的に開示される実施形態の範囲を超えて他の代替の実施形態および／または使用ならびにそれらの改変および等価物までに及ぶことを理解する。
【００２８】
多くの変更および代替の要素が本発明の実施形態において開示されている。なおさらなる変更および代替の要素は当業者に明白である。これらの変更の中で、限定されないが、本発明の組成物、ならびに疾患および他の臨床状態に関して構成要素のモジュールの選択があり、それにより疾患および他の臨床状態が診断、予知または治療され得る。本発明の様々な実施形態は特に、これらの変更または要素のいずれかを含んでもよいか、または排除してもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態において、本発明の特定の実施形態を示し、特許請求するために使用される成分、濃度などの性質、反応条件などの量を表す数は、いくつかの場合、「約」という用語によって修飾されることは理解される。したがって、いくつかの実施形態において、記載されている詳細な説明および添付の特許請求の範囲に示される数値パラメーターは、特定の実施形態によって得ることを目的とする、記載される性質に応じて変化し得る近似値である。いくつかの実施形態において、数値パラメーターは、報告される有効桁の数を考慮して、通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広範囲のいくつかの実施形態を記載している数値範囲およびパラメーターは近似値であるにも関わらず、特定の実施例に記載される多くの値は実施可能な限り正確に報告される。本発明のいくつかの実施形態に示される数値は、それらのそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から生じる必要な特定の誤差を含んでもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において、本発明の特定の実施形態を記載する文脈（特に以下の請求項の特定の文脈）において使用される「一つの（ａ）」および「一つの（ａｎ）」ならびに「その」という用語および同様の言及は、単数および複数の両方を含むように解釈され得る。本明細書における値の範囲の列挙は単に、その範囲内にある各々の別個の値を個々に参照する省略方法として役立つことを意図する。本明細書に他に示されない限り、各々の個々の値は、本明細書に個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書に他に示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施されてもよい。本明細書の特定の実施形態に対して与えられる任意および全ての例、または例示的な言語（例えば、「など」）の使用は単に本発明をより良く例示することを意図し、別様で請求される本発明の範囲を限定することを意図していない。本明細書中の言語はいずれも、請求されていない要素が本発明の実施に不可欠であることを示すものと解釈されるべきではない。
【００３１】
本明細書に開示される本発明の代替の要素または実施形態の分類は限定と解釈されるべきではない。各分類の一員は、個々または本明細書に見出される群もしくは他の要素の他の一員との任意の組み合わせで参照され、請求され得る。群の１つ以上の一員は、利便性および／または特許性のために群に含まれてもよいか、または群から排除されてもよい。いずれかのこのような包含または排除が生じる場合、本明細書は、改変される群を本明細書において含むとみなされ、それ故、添付の特許請求の範囲に使用される全てのマーカッシュ群の記述を満たす。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態は本明細書に記載され、本発明を実施するための本発明者らに知られている最適な様式を含む。それらの好ましい実施形態の変更は前述の詳細を読むことにより当業者に明白である。当業者は必要に応じてこのような変更を利用でき、本発明は本明細書に具体的に記載されている以外の方法で実施されてもよい。したがって、本発明の多くの実施形態は、適用法によって許容される限り、添付の特許請求の範囲に記載されている主題の全ての改変および等価物を含む。さらに、その全ての可能な変更における上記の要素の任意の組み合わせは、他に本明細書に示されない限り、または文脈により明確に矛盾しない限り、本発明に含まれる。
【００３３】
さらに、特許および公開公報に対して多くの参照が本明細書全体を通してなされている。上記に挙げた参考文献および公開公報の各々はそれらの全体が参照により本明細書に個々に組み込まれる。
【００３４】
最終的に、本明細書に開示される本発明の実施形態は本発明の原理を例示することが理解される。利用できる他の改変は本発明の範囲内であり得る。したがって、限定ではなく例として、本発明の代替の構成が本明細書の教示に従って利用されてもよい。したがって、本発明の実施形態は正確に示され、記載されているものに限定されない。
【実施例】
【００３５】
以下の実施例は、請求される本発明をより良く例示するために提供され、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。特定の材料を述べているが、それは例示の目的のみであり、本発明を限定することを意図していない。当業者は、本発明の内容について過度の実験をせず、また本発明の範囲から逸脱せずに等価の手段または反応物質を開発できる。
【００３６】
実施例１
Ｍｎ−コロールはインビトロにおいて最も高いＴ１緩和時間を示す。
本発明者らは、コロールの初期パネルを評価して、もしあれば、ＭＲＩについての造影剤としての可能性を示すかどうかを判定した。このことを判定するために、本発明者らは、インビトロでの条件下で増加させていった濃度の各々についてＴ１時間減少を測定した。測定した３つのコロール（ガリウム、鉄、およびマンガン−メタル化化合物）のうち、Ｍｎコロール、Ｓ２Ｍｎが最も大きなＴ１時間短縮を示した（図１）。したがって後の研究はこの化合物を使用して実施した。
【００３７】
実施例２
標的Ｍｎ−コロール、ＨｅｒＭｎはインビボで腫瘍を死滅させる。
本発明者らは、Ｓ２Ｍｎが、標的タンパク質、ＨｅｒＰＢＫ１０によって送達される場合、腫瘍に対して毒性があるかどうかを試験した。Ｓ２ＭｎとＨｅｒＰＢＫ１０（ＨｅｒＭｎと呼ばれる；図２）との間の非共有結合相互作用から生じる粒子を、ヒトＨＥＲ２＋癌のインビボ異種移植マウスモデルにおいて腫瘍標的毒性について試験した。本発明者らは、７日間毎日、尾静脈注射により、１回の注射あたり５ｎｍｏｌのＨｅｒＭｎまたは等価量のＳ２Ｍｎ単独、ＨｅｒＰＢＫ１０単独、および生理食塩水を送達し、最後の注射後、２５日間腫瘍成長についてモニターした。この研究は、ＨｅｒＭｎがインビボで腫瘍成長減少を引き起こしたが、個々の構成成分では引き起こさなかったことを示した（図３）。
【００３８】
実施例３
Ｓ２ＭｎはインビボでＴ１時間短縮およびＭＲＩコントラストを示す。
Ｓ２ＭｎがＭＲＩによるコントラストを示すかどうかを決定するために、本発明者らは、異なる用量／注射での腫瘍内注射の後、インビボでＳ２ＭｎのＴ１時間短縮を測定した。腫瘍内の１００ｕｍｏｌｅのＳ２Ｍｎ蓄積は、対側の腫瘍内に注射される等しい量の生理食塩水と比較してＴ１時間短縮の有意な差を生じた（図４Ａ）。しかしながら、１ｍｍｏｌｅのＳ２Ｍｎはバックグラウンド組織シグナルから良好に識別できる良好なＴ１時間減少を生じ（図４Ａ）、同様にＭＲＩによって検出可能なコントラストを生じた（図４Ｂ）。
【００３９】
まとめると、これらの結果により、ＨｅｒＭｎが、標的腫瘍殺傷およびＭＲＩによる検出の両方についての実行可能な作用物質であることが実証される。これらの結果は、ＨｅｒＭｎの将来の臨床応用への転換を支持する。
【００４０】
実施例４
概説
本明細書に開示されるように、本発明者らは、同時に腫瘍検出および治療を可能にする腫瘍標的タンパク質ベースのナノ粒子を開発した。一実施形態において、ナノ粒子は、水溶性スルホン化コロールとの組換え腫瘍標的細胞透過タンパク質（ＨｅｒＰＢＫ１０）の非共有結合によって形成され、１０〜２０ｎｍ直径の球形のウイルス様粒子を生じる。ＨｅｒＰＢＫ１０は腫瘍標的および細胞膜透過を容易にするのに対して、コロールはタンパク質に非共有結合し、検出および細胞毒性を可能にする。本発明者らは、ＨｅｒＰＢＫ１０によるガリウムメタル化コロールの送達（複合体、ＨｅｒＧａを生じる）が、Ｈｅｒ２＋腫瘍を選択的に殺傷しながら、腫瘍標的を追跡するための強い赤色蛍光を発することができることを実証した。しかしながら、ＨｅｒＧａを使用する腫瘍検出は、腫瘍が皮膚の下、数センチメートル内に局在化する場合のみ可能である。なぜなら、光の侵入深さは数セントメートルに制限されるからである。したがって、臨床における腫瘍検出のためのＨｅｒＧａの使用は、内視鏡技術を含む、より高度な画像化法を必要とし得る。本明細書に開示されるように、本発明者らは、ＨｅｒＰＢＫ１０と組み合わされる場合、ＨｅｒＧａと同じ細胞毒性であるが、ＭＲＩなどの臨床に関連する装置を使用した検出を可能にする十分なコントラスト特性を有する代替のメタル化コロールが使用され得るかどうかを調べた。本発明者らは、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）コロール（それぞれＨｅｒＭｎまたはＨｅｒＦｅ）を有する腫瘍標的粒子が、インビボでＨＥＲ２＋腫瘍細胞に対する標的毒性を維持しながらＭＲＩについての十分なコントラストを有するかどうかを試験した。
【００４１】
本発明の種々の実施形態は上記の詳細な説明に記載されている。これらの説明は上記の実施形態を直接記載しているが、当業者は、本明細書に示され、記載されている特定の実施形態に対して改変および／または変更を想起できることは理解される。この説明の範囲内である任意のこのような改変または変更も同様に含まれることを意図する。具体的に示さない限り、本発明者らは、本明細書および特許請求の範囲における用語および語句は、適用可能な分野の当業者に対して通常および慣用の意味として与えられていることを意図する。
【００４２】
本出願の時点で出願人に公知である本発明の種々の実施形態の前述の説明が示されており、それらは例示および説明の目的を意図する。本発明の説明は、本発明を開示されている正確な形態に包括的にすることも限定することも意図しておらず、上記の教示を考慮して多くの改変および変更が可能である。記載されている実施形態は、本発明の原理およびその実際の適用を説明し、他の当業者が本発明を種々の実施形態で利用可能にするのに役立ち、種々の改変が意図される特定の用途に合わせられる。したがって、本発明は、本発明を実施するために開示される特定の実施形態に限定されないことが意図される。
【００４３】
本発明の特定の実施形態が示され、記載されているが、本明細書の教示に基づいて、変更および改変が、本発明およびその広範な範囲から逸脱せずになされ得ることは当業者に自明であり、したがって添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨および範囲内である全てのこのような変更および改変をそれらの範囲内に包含する。全体的に本明細書に使用される用語は、「オープン」用語として全体的に意図されることは当業者に理解される（例えば、「含んでいる」という用語は「限定されないが含む」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む」という用語は「限定されないが含む」などと解釈されるべきである）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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