(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２，０００Ｄａ〜８，０００ＤａのｍＰＥＧ部分と７，０００Ｄａ〜１３，０００ＤａのＰＣＬ部分を含むメトキシポリエチレングリコール−ブロック−ポリカプロラクトン（ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬ）コポリマーを含むポリマーナノ粒子；及び
ポリマーナノ粒子内に封入される感光性化合物を含む組成物であって、
感光性化合物は、以下の式を有するフタロシアニン又はフタロシアニン誘導体であり、
【化１】
0006769992.tif 000013
ここで、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１６〜Ｒ３２は、水素、ハロゲン、ＮＯ２、シアノ、アミノ、アミノカルボニル、アミノスルホニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ又はヘテロアリールチオから独立して選択されるか、或いは任意の２つの隣接Ｒ基が一緒になってアリール、ヘテロアリール、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキル環を形成し；及び
Ｍは、Ｓｉ（ＯＨ）２、ケイ素ビス（トリヘキシルシリルオキシド）、ヒドロキシシリルメチルコハク酸又はジメチルＯ，Ｏ’−シランジイルジコハク酸である、上記組成物。
【請求項２】
Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１６〜Ｒ３２は、全て水素である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｍは、ケイ素ビス（トリヘキシルシリルオキシド）、ヒドロキシシリルメチルコハク酸又はジメチルＯ，Ｏ’−シランジイルジコハク酸である、請求項１又は請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
感光性化合物は、以下から選択される、請求項１に記載の組成物
【化２】
0006769992.tif 000014
又は
【化３】
0006769992.tif 000015
【請求項５】
感光性化合物は、以下である、請求項１に記載の組成物
【化４】
0006769992.tif 000016
【請求項６】
ポリマーが、５，０００ＤａのｍＰＥＧ部分及び１０，０００ＤａのＰＣＬ部分を含むｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
感光性化合物が、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜２．０ｍｇ／ｍＬの濃度でナノ粒子に充填される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
感光性化合物が、０．０５ｍｇ／ｍＬ〜０．３ｍｇ／ｍＬの濃度でナノ粒子に充填される、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
感光性化合物が、０．４ｍｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬの濃度でナノ粒子に充填される、請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
ポリマーは、１３，０００Ｄａ〜２０，０００Ｄａの平均分子量を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
光感作化合物は、以下であり
【化５】
0006769992.tif 000017
及び
ポリマーは、約１５，０００Ｄａの平均分子量を有するｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物、及び薬学的に許容可能な添加剤を含む、医薬品。
【請求項１３】
がんの治療及び／又は診断に使用するための、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物、或いは請求項１２に記載の医薬品。
【請求項１４】
がんが、卵巣がん、乳がん、前立腺がん、膵臓がん、頭頸部がん、肝臓がん、又は皮膚黒色腫である、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
治療又は診断方法において使用するための、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれる、２０１５年４月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／１５０，１２５号の先の出願日の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、感光性化合物およびポリマーナノ粒子を含む組成物、および癌を含む疾患および状態を治療するための組成物を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
セラノティクスとして知られている同時治療および診断のためのモダリティは、リアルタイムの生物医学的イメージングおよび癌を含む様々な疾患および状態の部位特異的治療に重要な関心を集めている。光線療法は、適切な波長の光で癌部位を選択的照射から生じる最小限の副作用により、健康な組織をそのままにして、癌を根絶する広く受け入れられている非侵襲的臨床的アプローチである。光線力学的（ＰＤＴ）および光熱的（ＰＴＴ）療法によって代表される場合、光線療法は、活性酸素種および熱のそれぞれを生成するために光および光線感作物質を必要とする。ＰＤＴの一般的な手順は、典型的には、特定の波長の光に曝露されると、活性酸素種（ＲＯＳ）を産生することによって癌細胞を損傷する非毒性の光活性薬（光線感作物質）の投与を含む。ＰＤＴとは異なり、ＰＴＴは、標的組織に損傷を与えるための酸素近接可能性を必要とせず、吸収光から局在化された温熱療法を生成することによって、ＰＴＴは、低血管新生腫瘍などの低酸素濃度を有する組織を治療するために使用されることができる。
【０００４】
臨床的に関連性のある使用のために、近赤外線（ＮＩＲ）ウィンドウ（約６５０〜９００ｎｍ）における吸収／発光を有する光学的薬剤は、生物学的成分からのより低い吸収および散乱によるより大きな光の浸透のために有利である。したがって、ＮＩＲ光学的ウィンドウにおける波長を有する光によって達成されることができる治療剤の開発および適用への関心が高まっている。体組織は、このスペクトルウィンドウで比較的透明であるため、ＮＩＲ光は、正常な健康な組織に光毒性を引き起こすことなく、深部に着座した癌腫瘍に蓄積された光線感作物質の活性化に使用されることができる。さらに、ＮＩＲ光学ウィンドウにおける蛍光イメージングは、最小限の組織自己蛍光および光散乱による非常に有望である。
【０００５】
ＮＩＲ領域での顕著な光物理学的特性により、ＮＩＲ色素の成功した適用が、蛍光イメージングおよび光線療法を含む生物学的分野で報告された。この関心にもかかわらず、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）は、現在、臨床造影剤としてＦＤＡ承認された唯一のＮＩＲ色素である。ＩＣＧはまた、ＰＤＴおよびＰＴＴ適用について研究されている。しかしながら、水性媒体中での低光安定性は、迅速な光分解をもたらし、体からの迅速なクリアランスは、ＰＤＴおよびＰＴＴに対するＩＣＧの臨床適用を著しく妨げ、したがってインビボでＩＣＧが単一の治療剤になる可能性を妨げた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記を考慮して、水性媒体中の良好な光安定性を有するセラノスティク剤が必要とされている。ＰＤＴおよびＰＴＴは、異なる機構を介して作用するので、単一治療法へのそれらの組み合わせは、新生物組織を治療するための非常に効率的なアプローチを提供する。そのような組み合わせのモダリティへのイメージング能力の追加は、単一の非常に効果的なナノメディシンプラットフォームをもたらすはずである。複数の機能を有するそのような単一の薬剤ベースのプラットフォームの利用可能性は、治療結果の効率を最大化し、健康な臓器に対する潜在的な副作用を減少させ、別個のイメージングおよび治療剤の適用に関連する治療の時間、努力および費用を減少させる。この必要性に取り組む組成物の態様を本明細書中に開示する。いくつかの態様において、組成物は、感光性化合物および感光性化合物を封入するポリマーナノ粒子を含む。ポリマーナノ粒子は、光感作化合物を封入し、および／または親水性の外表面を有し得る疎水性コアを有し得る。ポリマーは、ブロックコポリマーであってもよく、場合によっては、生分解性および／または生体適合性である。ポリマーは、ポリエチレングリコール部分を含み得、いくつかの態様において、ポリマーは、ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬである。場合によっては、ポリマーは、１０，０００ＤＡ〜２０，０００Ｄａ、例えば１３，０００Ｄａ〜１７，０００Ｄａの平均分子量を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
いくつかの態様において、組成物は、複数のポリマーナノ粒子を含む溶液であり、各ポリマーナノ粒子は、少なくとも１つの感光性化合物を封入する。溶液は、感光性化合物に関連する蛍光発光を消滅するのに十分な溶液中の感光性化合物の濃度を有し得る。濃度は、生物学的試料を組成物と接触させ、試料を光に曝露した後に、感光性化合物に関連する蛍光発光が生成されるのに十分であり得る。いくつかの態様において、濃度は、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜２ｍｇ／ｍＬ、例えば０．０３ｍｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬ、または０．０５ｍｇ／ｍＬ〜０．８ｍｇ／ｍＬである。いくつかの態様において、濃度は、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜０．４ｍｇ／ｍＬ、例えば０．０５ｍｇ／ｍＬ〜０．３ｍｇ／ｍＬであり、高度に蛍光性の処方を生成し得る。他の態様において、濃度は、０．４ｍｇ／ｍＬ〜２ｍｇ／ｍＬ以上、例えば０．４ｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬ、０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．７５ｍｇ／ｍＬ、または０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．６ｍｇ／ｍＬでり、ＯＦＦ／ＯＮ処方をもたらし得る。
【０００８】
いくつかの態様において、感光性化合物は、生物学的試料を組成物に接触させ、試料を光に曝露した後、蛍光発色、活性酸素種、熱またはそれらの任意の組み合わせを生成する化合物である。生物学的試料は、細胞または組織試料であり得る。光は、６５０ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有し得る。特定の態様において、組成物は、蛍光発光、活性酸素種および熱を生成する。
【０００９】
いくつかの態様において、感光性化合物は、以下の式を有するフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体であり
【化１】
0006769992.tif 000002
ここで、Ｒ１〜Ｒ１６は、独立して、水素、ハロゲン、ＮＯ２、シアノ、アミノ、アミノカルボニル、アミンスルホニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシまたはヘテロアリールチオから選択されるか、または任意の２つの隣接Ｒ基は、一緒になってアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環を形成し、Ｍは、金属、メタロイド、置換金属または置換メタロイドである。
【００１０】
特定の態様において、化合物は、以下の式を有する
【化２】
0006769992.tif 000003
【００１１】
他の態様において、フタロシアニン誘導体は、以下の式を有するナフタロシアニンであり
【化３】
0006769992.tif 000004
ここで、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１６は、上記で定義される通りであり、Ｒ１７〜Ｒ３２は、水素、ハロゲン、ＮＯ２、シアノ、アミノ、アミノカルボニル、アミノスルホニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、脂肪酸、ヘテロ脂肪酸、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシから選択されるか、または任意の２つの隣接Ｒ基は、一緒になって、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環を形成する。特定の例において、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１６〜Ｒ３２は、水素である。
【００１２】
いくつかの態様において、Ｍは、１つ以上の疎水基で置換されたＳｉ（ＯＨ）２である。特定の例において、Ｍは、ケイ素ビス（トリヘキシルオキシド）、コハク酸ヒドロキシシリルメチルまたはジメチルＯ，Ｏ’−シランジイルジコハク酸である。特定の態様において、感光性化合物は、以下の式であり、
【化４】
0006769992.tif 000005
組成物は、約１５，０００Ｄａの平均分子量を有するｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬを含み得る。
【００１３】
組成物は、第２の感光性化合物を含み得、これは、感光性化合物と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの態様において、組成物は、標的化部位をさらに含む。標的化部位は、固体腫瘍癌標的化部位などの癌標的化部位であり得、場合によっては、標的部位は、ＬＨＲＨタンパク質である。
組成物および薬学的に許容可能な添加剤を含む医薬品がまた開示される。
【００１４】
さらに、生物学的細胞を組成物と接触させ、細胞および組成物を光に曝露することを含む組成物を使用する方法の態様が本明細書中に開示される。いくつかの態様において、細胞および組成物を光に曝露することは、細胞および組成物を、組成物に蛍光発光を生じさせ、ラジカル酸素種を生成させ、熱を発生させるか、またはそれらの任意の組み合わせ引き起こすのに十分な長さの時間、十分な波長の光に曝露することを含む。他の態様において、細胞および組成物を光に曝露することは、細胞および組成物を、組成物にラジカル酸素種を生成させ、熱を発生させる、またはその組み合わせによって細胞を殺すのに十分な長さの時間、十分な波長の光に曝露することを含む。細胞および組成物を十分な波長の光に曝露することは、細胞および組成物を６５０ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有する光に曝露することを含み得る。特定の態様において、生物学的細胞を組成物と接触することは、生物学的細胞を複数のポリマーナノ粒子を含む溶液と接触させることを含み、各ポリマーナノ粒子は、少なくとも１つの感光性化合物を封入し、溶液は、高い蛍光（約１０％超え、１０％〜２０％以上、１０％〜１５％、または１０％〜１３％の蛍光量子収率（φＦ）など）を生成するか、あるいは溶液が生物学的細胞に接触する前に感光性化合物に関連する蛍光発色を消滅させるのに十分な感光性化合物の濃度を有する。濃度はまた、溶液が生物学的細胞に接触し、光に曝露された後、感光性化合物に関連する蛍光発色を生成するのに十分であり得る。いくつかの態様において、方法は、蛍光発色を検出することをさらに含む。
【００１５】
細胞は、癌細胞であり得、対照に位置し得る。いくつかの例において、生物学的細胞を組成物と接触させることは、静脈内、腹腔内、または局所経路、または腫瘍への直接注射によるなど、組成物を対象に投与することを含む。
また、溶媒にポリマーと感光性化合物を溶解して溶液を形成すること、水を迅速に溶液に添加してエマルションまたはナノ分散液を形成し、外部加熱なしで溶媒を蒸発させて単分散ポリマーナノ粒子を形成することを含む、組成物を作製する方法が本明細書中に開示される。溶媒は、ＴＨＦであり得る。いくつかの態様において、方法は、感光性化合物の量に対するポリマーの量の比を選択して、ポリマーナノ粒子において感光性化合物の所望の充填を提供することをさらに含む。
【００１６】
本発明の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明からより明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本明細書中に開示される祖組成物の例示的な態様の模式図であり、ポリマーナノ粒子のコアに封入されたフタロシアニンを示す。
【図２】図２は、開示された組成物を作製する方法の例示的な態様を示す模式図である。
【図３】図３は、ケイ素２，３−ナフタロシアニンビス（トリヘキシルシリルオキシド）充填ナノ粒子（ＳｉＮｃ−ＮＰ）の例示的な極低温透過電子顕微鏡法（ｃｒｙｏ−ＴＥＭ）である。
【図４】図４は、吸光度および蛍光対波長のプロットであり、例示的なＳｉＮｃ含有ナノ粒子の吸光度および蛍光特性を示す。
【図５】図５は、温度対時間のプロットであり、７８５ｎｍおよび１．３Ｗ／ｃｍ２でレーザーダイオードに曝露されたＳｉＮｃ−ＮＰ（３００μg／L）の温度プロファイルを示す。
【図６】図６は、異なる照明条件での一重項酸素センサー緑（Ｓｉｎｇｌｅｔ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｅｎｓｏｒ Ｇｒｅｅｎ）（ＳＯＳＧ）蛍光のプロットであり、７８５ｎｍレーザーダイオードで１０分間照射した場合のＳｉＮｃ−ＮＰおよび生理食塩水対照の相対的一重項酸素レベルを示す。
【図７】図７は、吸光度対波長のプロットであり、１．３Ｗ／ｃｍ２で３０分間、７８５ｎｍレーザーダイオードを照射前後のＳｉＮＣ−ＮＰの吸収スペクトルを示す。
【図８】図８Ａおよび８Ｂは、癌を持ったマウスおよび様々な臓器の蛍光インビボ画像の写真であり、卵巣癌の異種移植片を有するウードママウスへの静脈内注射前（８Ａ）および静脈内注射の前（８Ｂ）および２４時間後のＳｉＮｃ−ＮＰの臓器および腫瘍分布を示す。
【図９】図９は、腫瘍容積対時間のプロットであり、生理食塩水対照、７８５ｎｍレーザーダイオード（１．３Ｗ／ｃｍ２、１０分）、ＳｉＮｃ−ＮＰ、およびレーザー照射（１．３Ｗ／ｃｍ２、１０分）と組み合わせたＳｉＮＣ−ＮＰとの組み合わせた光線療法での処理後のマウスにおける癌腫瘍の増殖を示す。
【図１０】図１０は、温度対時間のプロットであり、ＳｉＮｃ−ＮＰで処理し、１．３Ｗ／ｃｍ２の出力密度で、７８５ｎｍレーザーダイオードに曝露した腫瘍内の温度変化を示し、矢印は、レーザーダイオードがそれぞれ、オンおよびオフされたときを示す。
【図１１】図１１は、体重対時間のプロットであり、生理食塩水対照、７８５ｎｍレーザーダイオード（１．３Ｗ／ｃｍ２、１０分）、ＳｉＮｃ−ＮＰ、およびレーザー照射（１．３Ｗ／ｃｍ２、１０分）と組み合わせたＳｉＮｃ−ＮＰとの組み合わせた光線療法での治療後のマウスの体重曲線を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、静脈内注射を介するＳｉＮｃ−ＮＰ（０．６ｍｇ／ｍＬ）の投与直後のヌードマウスの生物発光画像であり、マウスは、移植後２週間の卵巣同所性ＥＳ２／Ｌｕｃ腫瘍を有する。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａからのマウスの蛍光画像である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、静脈内注射を介するＳｉＮＣ−Ｐ（０．６ｍｇ／ｍＬ）の投与後２４時間のヌードマウスの生物発光画像であり、マウスは、移植２週間後の卵巣同所性ＥＳ２／Ｌｕｃ腫瘍を有する。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、図１２Ｃからのマウスの蛍光画像である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、ＳｉＮＣ−ＮＰを投与されたマウスからの収集された腫瘍および臓器の生物発光画像である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、図１２Ｅからの腫瘍および臓器の蛍光画像である。
【図１３】図１３は、陰性対照としてＤＡＰＩで染色され、培地で処理されたＣＨＯ−ＫＩ細胞の蛍光顕微鏡画像である。右側パネルは、左側パネルのボックス領域から拡大した画像を示し、スケールバーは、１００μｍを表す。
【図１４】図１４は、陽性対照としてＤＡＰＩで染色され、メタンスルホン酸メチル（ＭＭＳ、５０μｇ／ｍＬ）で処理されたＣＨＯ−Ｋ１細胞の蛍光顕微鏡画像である。右側パネルは、左側パネルのボックス領域から拡大した画像を示し、スケールバーは、１００μｍを表す。
【図１５】図１５は、ＤＡＰＩで染色し、２４時間ＳｉＮｃ−ＮＰ（９０μｇ／ｍＬ）で処理したＣＨＯ−Ｋ１細胞の蛍光顕微鏡画像である。右側パネルは、左側パネルのボックス領域から拡大した画像を示し、スケールバーは、１００μｍを表す。
【図１６】図１６は、細胞処理に対する１０００細胞当たりの小核のプロットであり、細胞の小核の数によって表されるように、図１３〜１５の処理の遺伝毒性を示す。エラーバーは、標準偏差を示す。
【図１７】図１７は、濃度対バイオマーカーのプロットであり、血中尿窒素（ＢＵＮ）およびクレアチニンの血中レベルを示し、対照マウスおよび静脈内注射によってＳｉＮｃ−ＮＰ（１．５ｍｇ／ｋｇ）を投与されたマウスにおける腎機能および、グルコースおよびコレステロールを示し、２４時間、９６時間および１週間後に評価した。
【図１８】図１８は、濃度対バイオマーカーのプロットであり、図１７のマウスの、クレアチニンキナーゼ（ＣＫ）の血中レベルを示し、心臓機能、およびアラニンアミノトラスフェラーゼ（ＡＬＴ）およびアルカリホスファターゼ（ＡＰＰ）を示し、肝機能を示す。
【図１９】図１９は、濃度対バイオマーカーのプロットであり、図１７のマウスのビリルビン、カルシウムおよびリンの血中レベルを示す。
【図２０】図２０は、濃度対バイオマーカーのプロットであり、図１７のマウスの総タンパク質およびアルブミンの血中レベルを示す。
【図２１】図２１は、０日目および７日目のヌードマウスのＮＩＲ蛍光および可視光画像の写真であり、１．５ｍｇ／ｋｇの用量で静脈内注射および（背中に）皮下によって同時に注射され、７日間毎日２時間模擬昼光に曝露された後のマウスのＳｉＮｃ−ＮＰの光毒性の欠如を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
詳細な説明
Ｉ．定義
用語および方法の以下の説明は、本開示をより良く記載し、本開示の実施において当業者を導くために提供される。単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、１つ以上を指す。用語「または」は、文脈上他に明確に示されない限り、記載された代替要素または２つ以上の要素の組み合わせの単一の要素を指す。本明細書中で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」を意味する。したがって、「ＡまたはＢを含む」は、追加の要素を排除することなく、「Ａ、Ｂ、またはＡおよびＢを含む」を意味する。
【００１９】
他に示さない限り、明細書または特許請求の範囲で使用される成分の量、分子量、パーセント、温度、時間を表す全ての数は、用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。したがって、黙示的にまたは明示的に示されない限り、記載される数値パラメータは、求められる所望の特性および／または標準試験条件／方法の下で検出の限界に依存し得る近似値である。説明した先行技術から態様を直接的かつ明示的に区別する場合、語句「約」が記載されない限り、数は近似ではない。
【００２０】
他に説明がされない限り、本明細書中で使用される全て技術用語および科学用語は、本開示が属する当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書中に記載されるものと類似または同等の方法および材料が、本開示の実施または試験において使用されることができるが、適切な方法および材料を以下に記載する。材料、方法、および例は、例示的なものに過ぎず、限定するものではない。
【００２１】
「脂肪族」は、実質的に炭化水素ベースの化合物、基または部分（例えば、ヘキサン部分のＣ６Ｈ１３）を指し、アルカン、アルケン、アルキンを含み、それら環状バージョンを例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、およびシクロアルキニル含み、直鎖および分枝鎖配置、すべての立体異性体および位置異性体もさらに含む。特に明記しない限り、脂肪族基は、１から少なくとも２５個の炭素原子（Ｃ１〜Ｃ２５）；例えば、１〜１５（Ｃ１〜Ｃ１５）、１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）、１〜６（Ｃ１〜Ｃ６）、または１〜４（Ｃ１〜Ｃ４）個の炭素原子を含む。シクロアルキルなどの脂環式基は、少なくとも３個の炭素原子、例えば３から少なくとも２５個の炭素原子を含む。用語「低級脂肪族」は、１〜１０炭素原子を含む脂肪族基を指す。脂肪族鎖は、置換されていても置換されていなくてもよい。明示的に「非置換脂肪族」と呼ばれない限り、脂肪族基は、非置換または置換されることができる。
【００２２】
「アルキル」は、直鎖（すなわち非分枝鎖）または分枝飽和炭化水素鎖を指す。特に明記しない限り、アルキル基は、１から少なくとも２５個の炭素原子（Ｃ１〜Ｃ２５）：例えば、１〜１５（Ｃ１〜Ｃ１５）、１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）、１〜６（Ｃ１〜Ｃ６）、または１〜４（Ｃ１〜Ｃ４）個の炭素原子を含む。アルキル基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチルなどの基、例えば、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチルなどの同族体および異性体を含むが、これらに限定されない。
【００２３】
「アルコキシ」は、−Ｏ−アルキル基を指す。
「アルキルチオ」は、−Ｓ−アルキル基を指す。
【００２４】
「アミノ」は、基−ＮＲ’Ｒ’’を指し、Ｒ’およびＲ’’は、独立して、水素、脂肪族、またはヘテロ脂肪族から選択されるか、またはＲ’およびＲ’’は、任意に、それに結合される窒素と一緒に結合され、少なくとも１つの環窒素を含む複素環式基またはヘテロアリール基を形成する。例示的なシクロアミノ基は、ピロリジン、ピロール、イミダゾール、トリアゾ−ル、テトラゾール、ピペリジン、トリアジナン、ピペラジン、モルホリン、アゼパン、ジアゼパン、アゾカン、ジアゾカン、アゾナンまたはアゼカンを含むが、これらに限定されない。
【００２５】
「アミノカルボニル」は、化学官能基−Ｃ（＝Ｏ）−アミノを指し、アミノは、本明細書中で定義される通りである。第一級アミノカルボニルは、−ＣＯＮＨ２である。
「シアノ」は、化学官能基−ＣＮを指す。
「カルボキシル」、「カルボン酸」または「カルボキシ」は、化学官能基−ＣＯ２Ｈを指す。
「カルボキシエステル」、「カルボン酸エステル」または「カルボキシエステル」は、化学官能基−ＣＯ２Ｒを指し、Ｒは、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘテロアリールである。
「アミノスルホニル」は、化学官能基−ＳＯ２−アミノを指し、アミノは、本明細書中で定義される通りである。第一級アミノスルホニルは、−ＳＯ２ＮＨ２である。
「アシル」は、特に記載されない限り、−Ｃ（Ｏ）Ｒを意味し、Ｒは、Ｈ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリールまたはヘテロアリールである。
【００２６】
「アリール」または「Ａｒ」は、単環（例えば、フェニル）または複数の縮合環（例えば、ナフチルまたはアントリル）を有する６〜１５個の一価の芳香族炭素環基を指し、結合点が、芳香族アリール基の原子を介しているという条件で、縮合環の少なくとも１つが芳香族（例えば、２−ベンゾオキサゾリノン、９，１０−ジヒドロフェナントレンなど）である。他に特定しない限り、アリール基は、任意に置換され得る。好ましいアリール基は、フェニルおよびナフチルを含む。
「アリールオキシ」は、−Ｏ−アリール基を指す。
「アリールチオ」は、−Ｓ−アリール基を指す。
【００２７】
「ヘテロ脂肪族」は、少なくとも１つのヘテロ原子を有する脂肪族化合物、部分または基を指し、すなわち１つ以上の炭素原子が、電子の少なくとも１つの孤立対を有する原子、典型的には、窒素、酸素、リン、ケイ素、または硫黄で置換されている。典型的には、へテロ脂肪族基は、２つから少なくとも２５個の炭素原子またはヘテロ原子（炭素原子の少なくとも１つは、ヘテロ原子によって置換されているが、Ｃ２〜Ｃ２５ヘテロ脂肪族と呼ばれる）；例えば、２〜１５（Ｃ２〜Ｃ１５）、２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）、２〜６（Ｃ２〜Ｃ６）、または２〜４個の炭素またはヘテロ原子（Ｃ２〜Ｃ４）を含む。ヘテロ脂肪族化合物または基は、置換または非置換、分枝また非分枝、環式または非環式であり得、「アルコキシ」、「アルキルチオ」、「ヘテロ環」、「ヘテロシクリル」、「ヘテロ脂環式」、または「複素環式」基を含む。（炭素原子の少なくとも１つは、ヘテロ原子によって置換されているが）複素環式基は、Ｃ３〜Ｃ２５と呼ばれる３から少なくとも２５個などの少なくとも３つの原子を含む。ヘテロ脂肪族基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ＯＣ（Ｏ）（ＣＨ２）２ＣＯ２Ｈ３およびＯＳｉ（Ｃ６Ｈ１３）３を含む。複素環の例は、モルホリンおよびピペリジンを含む。
【００２８】
「ハロ」、「ハロゲン化物」または「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨードを指す。
「ヘテロアリール」は、１〜１５個の炭素原子および環内の酸素、窒素または硫黄から選択される少なくとも１個の、より典型的には、１〜４個のヘテロ原子を有する芳香族基を指す。他に特定されない限り、ヘテロアリール基は、任意に置換され得る。そのようなヘテロアリール基は、単環（例えば、ピリジニル、イミダゾリルまたはフリル）または複数の縮合環（例えば、インドリジニル、キノリニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾピラゾリルまたはベンゾチエニル）を有することができ、ここで、縮合環の少なくとも１つは、芳香族であり、ヘテロ原子を含んでも含まなくてもよく、但し、結合点は、芳香環の原子を介する。１つの態様において、ヘテロアリール基の窒素および／または硫黄環原子（複数可）は、任意に酸化されてＮ−オキシド（Ｎ→Ｏ）、スルフィニル、またはスルホニル部分を提供する。好ましいヘテロアリールは、ピリジニル、ピロリル、インドリル、チオフェニル、ベンゾピラゾリルおよびフラニルを含む。
【００２９】
「ヘテロアリールオキシ」は、−Ｏ−ヘテロアリール基を指す。
「ヘテロアリールチオ」は、−Ｓ−ヘテロアリール基を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「フタロシアニン」は、ナフタロシアニンを含むフタロシアニンおよびフタロシアニン誘導体を指す。
【００３０】
本明細書中で使用される場合、基は、１つ以上の置換基（例えば飽和脂肪族鎖において各メチレン［−ＣＨ２−］炭素に対して２個までの置換基、または例えばアリール基または不飽和脂肪族鎖において−Ｃ＝Ｃ二重結合の各炭素に対して１個までの置換基、または末端メチン木の炭素に対して１個までの置換基）で置換されることができる。典型的な置換基は、アミノ、アミド、スルホンアミド、ハロ、シアノ、カルボキシ、カルボキシエステル、ヒドロキシル、メルカプト、トリフルオロメチル、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、チオアルコキシ、アリールアルキル、ヘテロアリール、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、複素環式、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたは他の官能基を含むが、これらに限定されない。好ましい態様において、置換される基が１個の置換基、１または２個の置換基、１、２または３個の置換基、または１、２、３または４個の置換基を有する。
【００３１】
また、上記の定義は、許容されない置換パターンを含むことを意図するものではないことが理解される。そのような許容されない置換パターンは、当業者によって理解される。
さらに、原子が、見かけの３価炭素のような原子価要件を満たすのに十分な特異的結合を有していないと思われる場合、それらの原子価要件を満たすために存在する十分な暗黙の水素があることが、当業者に理解される。
「メタロイド」は、金属および非金属のものとの間の特性を有する化学元素を指す。例示的なメタロイド元素は、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンおよびテルリウムを含む。
【００３２】
用語「投与する（ａｄｍｉｎｉｓｔｅｒ）」、「投与すること（ａｄｍｉｎｉｓｔｅｒｉｎｇ）」、「投与（ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）」などは、本明細書中で使用される場合、組成物を生物学的作用の所望の部位への送達を可能にするように使用され得る方法を指す。これらの方法は、関節内（関節中）、静脈内（ｉ.ｖ.）、筋肉内、腫瘍内、皮内、腹腔内、皮下、経口、局所、髄腔内、吸入、経皮的、直腸、腫瘍への直接注入などを含むが、これらに限定されない。本明細書中に記載される薬剤および方法を用いられることができる投与技術は、例えば、ＧｏｏｄｍａｎおよびＧｉｌｍａｎ, Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、現行版； Ｐｅｒｇａｍｏｎ；およびＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ, Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ(現行版), Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ., Ｅａｓｔｏｎ, Ｐａに見られる。
【００３３】
「薬学的に許容可能な添加剤」および「薬学的に強要可能な担体」は、活性剤の処方および／または投与および／または対象による吸収を助け、対象に対して重大な有害な毒物学的影響を引き起こすことなく、本開示の組成物に含まれることができる物質を指す。薬学的に許容可能な添加剤の制限されない例は、水、ＮａＣｌ、通常の生理食塩溶液、乳酸リンゲル、通常のスクロース、通常のグルコース、結合剤、充填剤、崩壊剤、潤滑剤、コーティング剤、甘味剤、風味剤、塩類溶液（リンゲル液など）、アルコール、油、ゼラチン、ラクトース、アミロースまたはデンプンなどの炭水化物、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリジン、および顔料などを含む。そのような調製物は、滅菌されることができ、所望の場合、潤滑剤、防腐剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響する塩、緩衝剤、着色剤などの補助剤、および／または本明細書中で提供される化合物の活性と有害に反応しないか、または妨げる芳香族物質と混合されることができる。当業者は、他の医薬添加剤が、開示される化合物との使用に適していることを認識するだろう。
【００３４】
「調製物」は、活性化合物または薬学的に許容可能な添加剤および／またはカプセルを提供する担体としての封入材料などの別の材料との組成物の処方を含むことが意図される。同様に、カシェおよびロゼジンを含む。錠剤、粉末、カプセル、丸剤、カシェ、およびロゼンジは、経口投与に適した固体剤形として使用されることができる。注射による投与に適した調製物は、溶液、懸濁液、およびエマルションを含み得る。局所投与に適した調製物は、クリーム、溶液、懸濁液、ペーストなどを含み得る。
【００３５】
「治療有効量」または「有効量」は、所望の結果を達成するために、例えば、治療される疾患または状態の１つ以上の症状をある程度緩和するために、または効果的に患者の位置または腫瘍をイメージングするために投与される少なくとも１つの薬剤の十分な量を指す。ある場合には、結果は、疾患または状態の徴候、症状、または原因、または生物学的系の任意の他の望ましい変更の減少および／または軽減である。ある場合には、治療使用のための「有効量」は、疾患の臨床的に有意な減少を提供するのに必要とされる本明細書中に開示されるような薬剤を含む組成物または調製物の量である。任意の個々の症例における適切な「有効量」は、用量増大試験などの荷にの適切な技術を使用して決定されることができる。
【００３６】
ＩＩ．概要
化学療法および薬学的アプローチの進歩にもかかわらず、手術は、現代のがん治療の基礎であり続けている。現在、ほとんどの悪性組織を外科的に除去することだけが、癌の再発を減らし、患者の生存率を有意に改善することができる。しかしながら、任意の癌手術の成功は、腫瘍と通常の組織の間を視覚的に区別する外科医の能力によって制限される。最良の顕微鏡手術技術であっても、外科医は、顕微鏡的腫瘍の残存を残し、最終的に癌の再発をもたらす。これらの腫瘍が、手術中により効率的に検出および／または治療されることができれば、生存率は、有意に上昇するだろう。したがって、外科的切除効率を高めるための手術中の腫瘍描写を改善し、有効な手術中の治療を提供して、任意の切除不能な腫瘍をさらに排除することが重要である。悪性組織を視覚的に検出し、術中療法によってさらに増強された外科的切除を最大に達成する外科医の能力に関連るその問題を克服する技術は、癌治療の顕著な進歩を提供し、強い商業的可能性を有する。
【００３７】
現在の医学的ニーズを満たすために、手術中の癌腫瘍のリアルタイムの光学的イメージングによる最大限の外科的に切除を可能にする組成物および処方の態様が本明細書中に開示され、同時に、手術中に使用されて隠れた腫瘍および／または切除不可能な腫瘍を根絶するための安全な光線療法も介することができる。
【００３８】
術中放射線療法または補助化学療法とは異なり、光線療法（光線力学的療法（ＰＤＴ）および光熱療法（ＰＴＴ）を含む）は、標的光によって特異的に活性化される非毒性光活性薬剤（光増感剤）を使用して癌細胞を選択的に殺すので、最小限の副作用によって特徴付けられる。ＰＤＴにおいて、細胞障害性活性酸素種（ＲＯＳ）は、特定の波長の光照射により癌細胞に蓄積された光増感剤によって生成される。ＰＤＴと異なり、ＰＴＴ剤は、光を吸収し、熱に変換し、次に細胞内環境に移し、局所的な温熱療法を発生させる。したがって、光線療法は、癌細胞に対するより高い治療選択性および健康な組織に対するより低い毒性を提供する。ＰＤＴおよびＰＴＴが異なる機構を介して細胞に対して作用するので、単一の治療法へのそれらの組み合わせは、卵巣腫瘍および乳がん腫瘍、および皮膚メラノーマなどの固体腫瘍を含む出術的に癌腫瘍を治療するのに高い効率の方法を提供する。異なる機構による組成物のそのような二重治療能力は、細胞が治療抵抗性を発症する可能性を有意に減少させる。さらに、単一の治療法として開発された多機能性処方は、異なる治療剤の複数の投与を回避し、したがって、患者のコンプライアンスを改善し得る。
【００３９】
ＰＤＴおよびＰＴＴ並びに蛍光光学イメージングの臨床的適用における主要な課題の１つは、適切な薬剤を活性するのに必要な可視光が、組織の数ミリメートルにのみ浸透できることである。さらに、ＮＩＲ光学ウィンドウにおける蛍光イメージングは、最小限の組織自己蛍光および光散乱により、非常に有望である。いくつかの態様において、開示された組成物は、ＮＩＲ領域に強い吸光度を示し、これは、生物組織の透明ウィンドウである。さらに、開示された組成物は、光学イメージングによって容易に検出されることができ、吸収されたＮＩＲ光学エネルギーをＲＯＳおよび熱に効率的に伝達することができる。ＮＩＲ光に曝露すると、単一の光活性化剤としての組成物は、同時に（１）画像誘導手術に必要とされるように、癌細胞内で強い傾向シグナルを生成し、（２）光線力学的療法（ＰＤＴ）および熱に対する毒性ＲＯＳを産生し、癌細胞の特異的および効率的破壊に対する細胞内の温熱療法につながることができる。生物組織は、この範囲で少なくとも光を吸収して散乱するので、この薬剤の活性化のために使用されるＮＩＲ光は、深部着座した腫瘍のイメージングおよび治療に有用である。
【００４０】
本明細書中に開示される組成物は、術中マルチモーダル光線療法を使用して、未切除および化学療法抵抗性癌細胞、例えば卵巣癌細胞のイメージングおよび最大限の治療の両方を可能にする、治療的ナノメヂシナル法を提供する。したがって、全身投与後の光増感剤の蛍光発光をモニタリングすることによって腫瘍組織に発生した薬剤の蓄積後、光線療法は、健康臓器を残したままにして、適切な波長の光を癌組織に選択的に照射することによって検出される領域に正確に適用することができる。複数の機能を有する単一薬剤ベースのプラットフォームとして開発された組成物は、治療結果の効率を最大化し、健康な臓器に対する潜在的な副作用を減少させ、２つの別々のイメージングおよび治療剤の適用に関連する製造コストを低減する。組み合わせられた非侵襲的な光力学療法（ＰＤＴ）および光熱療法（ＰＴＴ）の相乗効果は、治療効率を改善し、多剤抵抗性を克服し、現在の化学療法薬の用量制限毒性を減少させる。開示された組成物はまた、癌以外の特定の他の疾患の治療のための化学療法および／または放射線療法と組み合わせて使用されることができる。
【００４１】
ＩＩＩ．組成物
Ａ．化合物
ＰＤＴ、ＰＴＴおよび／または蛍光イメージングに適した光増感剤およびポリマーナノ粒子を含む組成物の態様が本明細書中に開示される。
いくつかの態様において、光増感剤は、フタロシアニンである。特定の開示された態様は、以下の式Ｉを有する：
【化５】
0006769992.tif 000006
【００４２】
式Ｉに関して、Ｒ１〜Ｒ１６は、独立して、水素、ハロゲン、ＮＯ２、シアノ、アミノ、アミノカルボニル、アミノスルホニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、アリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ、またはヘテロアリールチオから選択されるか、または２つの近接Ｒ基は、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環を一緒に形成し、Ｍは、金属、メタロイド、置換金属または置換メタロイドである。いくつかの態様において、置換金属または置換メタロイドは、１つ以上の疎水性置換基および／またはフタロシアニンの凝集を阻害する１つ以上の置換基と置換される金属またはメタロイドである。置換金属または置換メタロイドの適切な置換基は、Ｈ、ＯＨ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩなどのハロゲン、脂肪族、アルキル、アルコキシ、ヘテロ脂肪族、アミノ、アリールおよびヘテロアリールを含むが、これらに限定されない。
【００４３】
特定の態様において、Ｒ１〜Ｒ１６は、独立して、水素または脂肪族である。特定の態様において、Ｒ１〜Ｒ１６は、ハロゲンであり；Ｒ２、Ｒ６、Ｒ１０およびＲ１４は、ｔｅｒｔ−ブチルであり、残りは、ハロゲンであり；Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１６は、ブトキシであり、残りは、ハロゲンであり；またはＲ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１４およびＲ１５は、オクチルオキシであり、残りは、ハロゲンである。
【００４４】
他の態様において、Ｒ２およびＲ３、Ｒ６およびＲ７、Ｒ１０およびＲ１１並びにＲ１４およびＲ１Ｚは、一緒にアリール環を形成し、以下の式ＩＩを有するフタロシアニン誘導体、またはナフタロシアニン（Ｎｃ）を導く
【化６】
0006769992.tif 000007
【００４５】
式ＩＩに関して、Ｒ１７〜Ｒ３２は、上記のＲ１〜Ｒ１６について定義された通りである。
式ＩＩのいくつかの態様において、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１６〜Ｒ３２は、水素である。他の態様において、Ｒ１９、Ｒ２２、Ｒ２６、およびＲ３０は、ｔｅｒｔ−ブチルであり、残りは、水素であり；またはＲ１、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１２、 Ｒ１３およびＲ１６はブトキシであり、残りは水素である。
【００４６】
式ＩおよびＩＩのいくつかの態様において、Ｍは、ケイ素であるか、またはケイ素を含む。いくつかの態様において、ケイ素は置換され、特定の態様において、置換は、ＯＨ、ＣＮ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アシル、ハロ、またはそれらの組み合わせである。特定の態様において、置換は、分子の疎水性を増加させる。特定の理論に縛られることなく、光増感剤の疎水性の増加は、有機溶媒中の分子の溶解度を増加させ、および／またはポリマーナノ粒子へのその充填を増加させるのに役立ち得る。いくつかの態様において、置換は、分子の凝集を阻害する。
【００４７】
いくつかの態様において、Ｍは、Ｓｉ(ＯＨ)２である。他の態様において、Ｍは、ＯＨ、ＯＣ（Ｏ）（ＣＨ２）２ＣＯ２Ｈ３、トリヘキシルシリルオキシド（ＯＳｉ（Ｃ６Ｈ１３）３）、またはそれらの組み合わせで置換されるケイ素である。代替態様において、Ｍは、アルミニウムであるか、またはアルミニウムを含む。いくつかの態様において、アルミニウムは置換され、特定の態様において、置換は、ＯＨ、ＣＮ、脂肪族、ヘテロ脂肪族、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アシル、ハロまたはそれらの組合せである。
【００４８】
式Ｉを有する化合物の例示的な態様は、以下を含む
【化７】
0006769992.tif 000008
および
【化８】
0006769992.tif 000009
【００４９】
式ＩＩを有する化合物の例示的な態様は、以下を含む
【化９】
0006769992.tif 000010
および
【化１０】
0006769992.tif 000011
【００５０】
Ｂ．ポリマー
ナフタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体を含むフタロシアニン類（Ｐｃ）は、遠赤色光およびＮＩＲ光の強い吸収のために、セラノスティック剤として重要な潜在性を有する。これらの光増感剤は、一般的には、強いエネルギー吸収、したがって、効率的なＰＤＴおよび蛍光イメージングに必要な高い蛍光量子収率をもたらす大きな共役ドメインを有する。さらに、フタロシアニンは、ＰＴＴに適した熱を発生する。しかしながら、それらの平面構造により、分子は、π−πスタッキングおよび疎水性相互作用を介して水性媒体中で凝集する傾向があり、その結果、それらの励起状態の自己消光効果を生じる。フタロシアニンの記載された挙動は、それらの全身投与後の光力学的効果および造影能力を有意に低下させる。さらに、フタロシアニンの臨床適用は、それらの乏しい水溶性および癌細胞に対する限られた選択性からかなりの被害を被る。
【００５１】
フタロシアニンの凝集を防止または低減し、それらの水溶性および選択性を改善する１つのアプローチは、ナノ粒子のような粒子にフタロシアニンを封入することである。適切なナノ粒子は、フタロシアニンを封入し、および／またはそれらの水溶性を改善するナノ粒子を含む。いくつかの態様において、ナノ粒子は、フタロシアニン凝集を実質的に防止する。他の態様において、ナノ粒子は、ポリマー粒子を含まず、同様のフタロシアニン濃度を有するフタロシアニン溶液中のフタロシアニン凝集と比較して、フタロシアニン凝集を減少させる。いくつかの態様において、ポリマーナノ粒子は、生分解性ポリマーナノ粒子であり、すなわち、ポリマーナノ粒子を投与される患者または対象などの細菌または他の有機体によって分解される得るポリマーナノ粒子である。および／またはポリマーナノ粒子は、生体適合性であり得、患者に対して実質的に非毒性であり、投与の際、実質的な免疫応答をもたらさない。
【００５２】
ポリマーは、ナフタロシアニンを含む特定のフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体との相溶性について選択され得る。いくつかの態様において、ポリマーは、ポリマーまたはポリマーナノ粒子およびフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体の溶解度パラメータが類似するように選択される。いくつかの態様において、ポリアーまたはポリマーナノ粒子およびナフロシアニンを含むフタロシアニンまたはその誘導体の溶解度パラメータは、互いに実質的に同じように互いの２５％以内、有利には、互いに実質的に同じように互いに２０％以内である。溶解度パラメータは、当業者に公知の標準的な方法によって計算されることができる。溶解度パラメータを計算することに関するさらなる情報は、Ｆｅｄｏｒｓ, Ｒ. Ｆ., ＪＰＬ Ｑｕａｒｔｅｒｌｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ, Ｖｏｌ. ３ (１)：４５−５３に見られることができ、これは参照により本明細書中に組み込まれる。
【００５３】
ポリマーは、ブロックコポリマーである。コポリマーの少なくとも１つのモノマーは、ポリマーナノ粒子の水溶性を増強または改善するように選択され得、および／またはコポリマーの少なくとも１つのモノマーは、フタロシアニンなどの感光性化合物を封入するのに適してポリマーナノ粒子において環境を提供するために選択され得る。コポリマーは、感光性化合物を封入するのに適したコアを含むナノ粒子を形成するように選択され得る。図１は、コア中に封入された複数のフタロシアニンとのポリマーナノ粒子の模式図である。いくつかの態様において、コポリマーは、疎水性コアおよび親水性外表面を含むポリマーナノ粒子を形成するように選択される。特定の態様において、フタロシアニン上のコポリマーおよび任意のＲ基、例えば、ＳｉＮｃ中のトリヘキシルシリルオキシ基は、フタロシアニンが、安定な水性ナノ粒子を形成するナノ粒子コア中に封入されるように選択される。
【００５４】
いくつかの態様において、コポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）部分を含む。コポリマーはまた、１つ以上のさらなるモノマーを含み得る。さらなるモノマー（複数可）は、感光性化合物を封入するのに適した環境を提供するように選択され得る。適切なさらなるモノマーは、ポリエステル、ポリ酸およびポリラクトンを含むが、これらに限定されない。
【００５５】
特定の態様において、コポリマーは、ポリエチレングリコール−ブロック−ポリカプロラクトン（ＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬ）、メトキシポリエチレングリコール−ブロック−ポリカプロラクトン（ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＬ），ポリエチレングリコール−ブロック−ポリバレロラクトン（ＰＥＧ−ｂ−ＰＶＬ）、ポリエチレングリコール−ブロック−ポリ乳酸（ＰＥＧ−ｂ−ＰＬＡ）またはポリエチレングリコール−ブロック−ポリ（乳酸−コ−グリコール酸（ＰＥＧ−ｂ−ＰＬＧＡ）である。特定の態様において、ポリマーは、ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬである。特定の態様において、ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬは、２，０００Ｄａ〜８，０００Ｄａ、例えば３，０００Ｄａ〜７，０００Ｄａ、または４，０００Ｄａ〜６，０００ＤａのｍＰＥＧ部分、および７，０００Ｄａ〜１３，０００Ｄａ、例えば、８，０００Ｄａ〜１２，０００Ｄａ、または９，０００Ｄａ〜１１，０００ＤａのＰＣＬ部分を含む。１つの態様において、ｍＰＥＧ−ｂ−ＰＣＬポリマーは、５，０００ＤａのｍＰＥＧ部分および１０，０００ＤａのＰＣＬ部分を含む。特定の開示された態様において、ポリマーは以下である
【化１１】
0006769992.tif 000012
【００５６】
ポリマーは、ナノ粒子を形成し、フタロシアニンを封入するのに適した分子量を有するように選択され得る。いくつかの態様において、ポリマーは、約１０，０００Ｄａ〜２０，０００Ｄａ、例えば１３，０００Ｄａ〜１７，０００Ｄａの分子量を有する。本明細書中に記載される場合、「分子量」は、プロトンＮＭＲおよびサイズ排除クロマトグラフィーによって決定され重量平均分子量である。特定の態様において、コポリマーは、１３，５００Ｄａ〜１６，５００Ｄａ、有利には、約１５，０００Ｄａである平均分子量を有した。
【００５７】
Ｃ．標的化部分
いくつかの態様において、組成物は、標的化部分を含む。標的化部分は、作用の特定の部分に対して組成物を標的とするか、または向けることができる任意の部分であり、それによって、その部分での蓄積を促進し、および／または全身分布を減少させる。適切な標的化部分は、ペプチド、タンパク質、低分子（例えば葉酸）、核酸配列または抗体を含むが、これらに限定されない。いくつかの態様において、標的化部分は、ポリマーナノ粒子に共有結合する。しかしながら、別の態様において、組成物は、標的化部分を含まない。
【００５８】
いくつかの態様において、標的化部分は、癌細胞に組成物を優先的に標的とするペプチドである。いくつかの態様において、ペプチドは、癌細胞で過剰発現されるか、非癌細胞で検出可能に発現されないか、癌細胞で変異されるか、またはそれらの任意の組み合わせであるレセプターを標的とする。いくつかの特定の態様において、ペプチドは、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）である。
【００５９】
いくつかの態様において、標的化部分は、ポリマーナノ粒子に共有結合される。特定の態様において、標的化部分は、ポリマー上のＰＥＧ部分に結合される。当業者が理解するように、ポリマーナノ粒子に標的化部分を結合させる多数の方法がある。カップリング技術に関する更なる情報は、Ｇｒｅｇ Ｔ. Ｈｅｒｍａｎｓｏｎ ｉｎ Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ； Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ, １９９６年によって提供され、これは、参照により本明細書中に組み込まれる。
【００６０】
ＩＶ．組成物を作製する方法
組成物を形成する一般的な方法は、フタロシアニンを溶解することを含み、ポリマーは、適切な溶媒であり、水を加え、溶媒を蒸発させる。図２は、一般的な方法を示す模式図である。図２を参照して、ポリマー２およびフタロシアニン４は、溶媒６に溶解され、溶液８を形成する。溶媒６は、ポリマーおよびフタロシアニンの両方を溶解する任意の溶媒であることができる。適切な溶媒は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を含むが、これらに限定されない。溶媒は、水と混和性であり得、いくつかの態様において、溶媒は、水の沸点よりも低い沸点を有する。
【００６１】
いくつかの態様において、ポリマーの量および感光性化合物の量は、ポリマーナノ粒子中の感光性化合物の充填の所望の量を提供するように選択される。いくつかの態様において、感光性化合物に対するポリマーの比は、重量比で５００：１より大きく重量比で１０：１未満、例えば、５００：１、４００：１、３５０：１、３３３：１、３００：１、２５０：１、２００：１、１５０：１、１００：１、５０：１、１００：３、２５：１、２０：１、１００：６、または１０：１である。特定の態様において、化合物に対するポリマーの比は、３３３：１、５０：１、１００：３、３３：１、１００：６または１６．６７：１であった。
【００６２】
いくつかの態様において、水１０は、溶液８に添加されるが、他の態様において、溶液８は、水１０に添加される。溶液への水の添加は、エマルションの形成をもたらし得る。いくつかの態様において、水１０および溶媒６の量は、ほぼ等しいが、他の態様において、多少の水１０は、溶媒６の量と比較して使用される。水１０および／または溶液８は、例えば振盪または撹拌によって、添加中、撹拌され得る。いくつかの態様において、水１０は、溶液８に、またはその逆に、例えば１つの部分に、または迅速な流れで、迅速に添加される。
【００６３】
次に、溶媒６を蒸発させる。蒸発は、当業者に公知の任意の適切な技術によって行われることができる。溶媒は、迅速に蒸発させ得、いくつかの態様において、蒸発は、ロータリーエバポレーターなどの真空下で行われる。特定の態様において、蒸発は、周囲温度、すなわち、外部加熱または冷却なしで実施されるが、他の態様において、蒸発は、外部加熱または外部冷却で行われ得る。蒸発中、フタロシアニンで充填されたポリマーナノ粒子１２は、水１０中に形成する。充填されたナノ粒子１２は、水中にエマルションまたはナノ懸濁物として形成され得、すなわち、ポリマーナノ粒子は、懸濁液など、水中で分散される。いくつかの態様において、ポリマーナノ粒子は、単分散であり、すなわち、ポリマーナノ粒子は、分散相において実質的に均一なサイズを有する。特定の態様において、ナ粒子は、沈殿物を形成しない。次に、充填されたナノ粒子１２は、遠心分離、ろ過、またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な技術によって収集される。
【００６４】
いくつかの態様において、充填されたポリマーナノ粒子は、０より大きく少なくとも２５０ｎｍ、例えば５ｎｍ〜１００ｎｍ、１０ｎｍ〜７５ｎｍまたは２５ｎｍ〜５０ｎｍのサイズを有する。特定の態様において、充填されたポリマーナノ粒子は、動的光散乱（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ （ＤＬＳ））によって決定されるように３５ｎｍ〜４０ｎｍのサイズを有した。低温透過電子顕微鏡（ｃｒｙｏ−ＴＥＭ）は、１９．３±１．５ｎｍの平均サイズを有するＳｉＮｃ−ＮＰ球状形態を明らかにし（図３）、開発されたアプローチを使用することによって高度に単分散ナノ粒子の調製をさらに確認した。
【００６５】
いくつかの態様において、ポリマーナノ粒子は、７５％〜１００％、例えば８０％〜１００％、９０％〜１００％、９５％〜１００％または９７％〜１００％のカプセル化効率を有する。薬物カプセル化効率は、薬物充填手順に使用される薬物の総重量と比較して、ナノ粒子に封入された薬物重量のパーセンテージである。特定の態様において、ポリマーナノ粒子は、９８％〜１００％のカプセル化効率を有した。
【００６６】
いくつかの態様において、フタロシアニンは、０より大きく２ｍｇ／ｍＬ以上、例えば、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜２ｍｇ／ｍＬ、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬ、０．０２ｍｇ／ｍＬ〜０．８ｍｇ／ｍＬ、または０．０３ｍｇ／ｍＬ〜０．７５ｍｇ／Ｌの濃度でポリマーナノ粒子に充填される。特定の態様において、濃度は、０．０１ｍｇ／ｍＬ〜０．４ｍｇ／ｍＬ、例えば０．０５ｍｇ／ｍＬ〜０．３ｍｇ／ｍＬである。特定の他の態様において、濃度は、０．４ｍｇ／ｍＬ〜２ｍｇ／ｍＬ以上、例えば０．４ｍｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬ、０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．７５ｍｇ／ｍＬ、または０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．６ｍｇ／ｍＬである。特定の態様において、ポリマーナノ粒子中に充填されたフタロシアニンの濃度は、０．６ｍｇ／Ｌであり、他の態様において、濃度は、０．０５ｍｇ／ｍＬまたは０．３ｍｇ／ｍＬであった。すなわち、ナノ粒子溶液１ｍＬ当たり０．６ｍｇ、０．０５ｍｇまたは０．３ｍｇのフタロシアニンが存在した。
【００６７】
いくつかの態様において、ポリマーナノ粒子中のフタロシアニンの濃度は、特定の波長で光に曝露されたときに、ナノ粒子の溶液が、蛍光発光、例えば、高い蛍光発光を生じるように選択される。そのような態様において、濃度は、０より大きいから０．４ｍｇ／ｍＬ、例えば０．０１ｍｇ／ｍＬ〜０．４ｍｇ／ｍＬ、または０．０５ｇ／ｍＬ〜０．３ｍｇ／ｍＬであり得る。
【００６８】
いくつかの態様において、ポリマーナノ粒子中のフタロシアニンの濃度は、フタロシアニン蛍光が投与前に溶液中で実質的に消えるように選択されるが、蛍光シグナルは、腫瘍または臓器での薬物の投与および蓄積後、および腫陽または臓器の光への曝露後に生成される。そのような態様は、「ＯＦＦ−ＯＮ」システムと呼はれ得、それによって蛍光は、フタロシアニンが溶液中にあるときは、ＯＦＦであるが、薬物が、腫瘍または臓器に蓄積するときはＯＮである。そのような態様において、ポリマーナノ粒子中に充填されるフタロシアニンの濃度は、０．４ｍｇ／ｍＬ〜２ｍｇ／ｍＬ以上、例えば、０．４ｍｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬ、０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．７５ｍｇ／ｍＬ、または０．４ｍｇ／ｍＬ〜０．６ｍｇ／ｍＬであり得る。
【００６９】
Ｖ．組成物を使用する方法
ＰＤＴは、非毒性の光活性薬剤（光増感剤）の投与を含む非侵襲的な臨床モダリティであり、これは、非熱光による照射後、癌組織に損傷を与えることができる細胞障害性ＲＯＳの形成を引き起こす。治療効果に加えて、光増感剤の光誘発励起はまた、蛍光発光をもたらし、光活性薬剤が治療剤および造影剤の両方として作用することを可能にする。ＰＤＴと異なり、ＰＴＴ剤は、光を吸収して熱に変換し、次に、細胞内環境に移行し、局所的な温熱療法を生じる。ＰＤＴおよびＰＴＴが異なる機構を介して細胞に対して作用するので、単一の治療法へのそれらの組み合わせは、癌腫瘍、特に固体腫瘍を治療する非常に効率的なアプローチを提供する。開示された組成物が治療に有用である癌の典型的なタイプは、卵巣癌、乳癌、前立腺癌、膵臓癌、頭頸部癌、肝臓癌および皮膚黒色腫を含むが、これらに限定されない。非連結機構を介して作用する組成物の二重機能性は、治療に対する耐性を発揮する細胞の可能性を有意に減少させる。さらに、異なる治療剤の複数回の投与を避け、患者のコンプライアンスを改善するために、ＰＤＴおよびＰＴＴ治療機能の両方を有する単一のナノメディシナルプラットフォームを有することが、非常に望ましい。
【００７０】
ＰＤＴおよびＰＴＴの両方の臨床適用における主要な課題の１つは、適切な治療剤を活性化するために使用される可視光線が、組織の数ミリメートルのみに透過することができることである。したがって、ＰＤＴおよびＰＴＴ剤は、ＮＩＲ領域で強い吸光度を示し、これは、生物学的組織の透明ウィンドウであり、それらは、吸収されたＮＩＲ光学エネルギーをそれぞれＲＯＳと熱に効率的に伝達することができる。さらに、ＮＩＲ光学ウィンドウにおける蛍光イメージングは、最小限の組織自己蛍光および光散乱により、非常に有望である。したがって、転移性腫瘍におけるＰＤＴおよびＰＴＴ剤の蓄積は、全身投与後の光増感剤の蛍光発光をモニターすることによって続くことができる。次に、光線療法は、健康な臓器をそのままにして、適切な波長の光で癌細胞を選択的に照射することによって検出される領域に正確に適用されることができる。
【００７１】
例えば、転移性卵巣癌の患者の高い死亡率は、一部において、ほとんどの腹部転移の外科的切除のみが癌の再発を減少させ、術後化学療法の効果を高め得る事実に起因する。不幸にも、最良の顕微鏡手術技術であっても、切除は、癌の再発を最終的に引き起こすことができる顕微鏡的腫瘍を残す。さらに、術後化学療法の有効性は、化学療法剤に対する卵巣癌細胞の耐性および非標的化化学療法剤が健康な臓器に対して有する重篤な全身性副作用によって著しく制限される。
【００７２】
本明細書中に開示される組成物の態様は、術中マルチモーダル光線療法を使用して未切除および／または化学療法抵抗性卵巣癌細胞のイメージングおよび最大限の治療を可能にする治療的ナノメディシナルプラットフォームを提供する。光の正しい波長に低レベルで曝露すると、腫瘍が照射され、それによって外科医を誘導する。外科手術後、組成物は、任意に標的化部分を介して癌細胞を標的とするため、および／または光は、所望の場所に特異的に標的化されるため、より強い光源に曝露することは、健康な細胞だけを残しながら、任意の残りの癌細胞を殺す。組み合わされた非侵襲的光線力学（ＰＤＴ）および光熱（ＰＴＴ）療法の相乗効果は、治療効率を改善し、多剤耐性を克服し、現在の化学療法薬の用量制限毒性を減少させることが期待される。しかしながら、開示された組成物はまた、癌を含む特定の疾患の治療のための化学療法剤および／または放射線療法と組み合わせて使用されることができる。
【００７３】
光は、レーザーによって生成され得る。特定の態様において、レーザー出力は、０．２Ｗ／ｃｍ２未満から１．５Ｗ／ｃｍ２超、例えば０．３Ｗ／ｃｍ２〜１．３Ｗ／ｃｍ２であった。特定の態様において、レーザー出力は、特定の効果を達成するように選択される。例えば、約０．３Ｗ／ｃｍ２のレーザー出力は、ＰＤＴ効果をもたらし、約０．８Ｗ／ｃｍ２〜約１．３Ｗ／ｃｍ２、例えば、０．８Ｗ／ｃｍ２、１Ｗ／ｍ２、または１．３Ｗ／ｍ２のレーザー出力は、ＰＴＴ効果をもたらし得る。
【００７４】
ＶＩ．医薬組成物および投与
Ａ．追加の治療薬
本明細書中で提供される１つ以上の態様および典型的には、添加剤、本開示のもの以外の既知の治療剤、またはそれらの組み合わせなど少なくとも１つの追加の物質を含む医薬組成物が開示される。いくつかの態様において、開示される組成物は、開示される組成物と有益な、追加的なまたは相乗的な活性を有することが知られている他の薬剤と組み合わせて使用されることができる。例えば、開示される組成物は、液体、固体および／または転移性腫瘍を治療するために、単独で、または１つ以上のさらなる薬剤と組み合わせて投与されることができる。
【００７５】
例示的な化学療法剤は、ＤＮＡ複製、有糸分裂および染色体分離を妨害する薬剤、ポリヌクレオチド前駆体、アルキル化剤、代謝拮抗剤、細胞障害性抗生物質、ビンカアルカロイド、チロシンキナーゼ阻害剤、メタロプロテイナーゼおよびＣＯＸ−２阻害剤、シクロホスファミド、シスプラチン、ドセタキセル、パクリタキセル、エルロチニブ、イリノテカン、ゲムシタビンおよびシスプラチンの合成および忠実度を破壊する薬剤を含む。開示される化合物と組み合わせて使用されることができる他の特定の化学療法剤は、アルキル化剤、例えば窒素マスタード（例えば、クロラムブシル、クロルメチン、シクロホスファミド、イフォスファミド、およびメルファラン）、ニトロソ尿素（例えば、カルムスチン、フォテムスチン、ロムスチン、およびストレプトゾシン）、白金化合物（例えば、カルボプラチン、シスプラチン、オキサリプラチン、およびＢＢＲ３４６４）、ブスルファン、ダカルバジン、メクロレタミン、プロカルバジン、テモゾロマイド、チオテパ、およびウラムチン； 葉酸（例えば、メトトレキサート、ペメトレキセド、およびラルチトレキセド）、プリン（例えば、クラドリビン、クロファラビン、フルダラビン、メルカプトプリン、およびチオグアニン）、ピリミジン（例えば、カペシタビン）、シタラビン、フルオロウラシル、およびゲムシタビン；植物アルカロイド、例えば、ポドフィラム（例えば、エトポシド、およびテニポシド）)；微小管結合剤（例えば、パクリタキセル、ドセタキシル、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン（ナベルビン）ビンクリスチン、エポチロン、コルヒチン、ドラスチン１５、ノコダゾール、ポドフィロトキシン、リゾキシン、およびそれらの誘導体および類似体）、ＤＮＡインターカレーターまたはクロスリンカー（例えば、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、マイトマイシンＣなどのマイトマイシン、ブレオマイシン、クロラムブシル、シクロホスファミド、およびそれらの誘導体または類似体）、ＤＮＡ合成阻害剤（例えば、メトトレキサート、５−フルオロ−５’−でオキシウリジン、５−フルオロウラシルおよびそれらの類似体）；アントラサイクリンファミリーメンバー（例えば、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、およびバルルビシン）；代謝機構物質、例えば、細胞障害性／抗腫瘍性抗生物質、ブレオマイシン、リファンピシン、ヒドロキシ尿素、およびマイトマイシン；トホイソメラーゼ阻害剤、例えば、トポテカンおよびイリノテカン；光増感剤、例えば、アミノレブリン酸、メチルアミノレブリナート、ポルフィマーナトリウム、およびベルテポルフィン、酵素、酵素阻害剤（例えば、カンプトテンシン、エトポシド、ホルメスタン、トリコスタチンおよびそれらの誘導体および類似体）、キナーゼ阻害剤（例えば、イマチニブ、ゲフィチニブ、およびエルロチニブ）、遺伝子調節因子（例えば、ラロキシフェン、５−アザシチジン、５−アザ−２’−デオキシシチジン、タモキシフェン、４−ヒドロキシタモキシフェン、ミフェプリストンおよびそれらの誘導体および類似体）；および他の薬剤、例えば、アルトレチノイン、アルトレタミン、アムサクリン、アナグ���リド、三酸化ヒ素、アスパラギナーゼ、アキシチニブ、ベキサロテン、ベバシズマブ、ボルテゾミブ、セレコキシブ、デニロイキンジフチトクス、エストラムスチン、ヒドロキシカルバミド、ラパチニブ、パゾパニブ、ペントスタチン、マソプロコール、ミトタン、ペガスパルガーゼ、タモキシフェン、ソラフェニブ、スニチニブ、ベムラフィニブ、バンデタニブ、およびトレチノインを含む。１つの例において、開示される化合物は、癌の治療のための生物学的製剤（例えば、抗体、例えば、ヒト化抗体、これは、ポリクロナール、モノクロナール、またはキメラであり、例えば、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、ゲムツズマブ、リツキシマブ、パンツムマブ、ペルツズマブ、またはトラスツズマブ）と組み合わせて使用される。
【００７６】
Ｂ．添加剤および剤形
本開示は、添加剤などの少なくも１つの薬学的に許容可能な材料との混合物中に１つ以上の開示された組成物（１、２、３、４または５つの開示された組成物）の治療有効量を含む医薬組成物を提供する。開示された医薬組成物は、本開示の組成物の重量で０％より大きく１００％未満など、５％〜９９％など、または約５０％〜約９９％、または２５％〜約９９％の感光性化合物の検出可能な量を含む。
【００７７】
開示される組成物は、錠剤、丸剤、カプセル、粉末、顆粒、滅菌溶液または懸濁液、計量エアロゾルまたは液体スプレー、滴剤、アンプル、自動注射器デバイスまたは坐剤などの任意の適切な剤形で投与されることができる。組成物は、経口、局所、非経口、鼻腔内、舌下、直腸、経皮、吸入、送気または腫瘍への直接注射を含む任意の適切な投与経路を意図する。組成物は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（第１５版、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ, Ｅａｓｔｏｎ, Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ, １９８０年)に記載されるような当業者に公知の方法によって処方され得る。
【００７８】
組成物は、治療的処置のために投与されることができる。治療用途において、組成物は、「治療有効量」で疾患（例えば、癌または腫瘍）に罹患している対象に投与される。対象は、ヒト、イヌ、ネコ、げっ歯類、サルまたは類人猿であり得る。この使用に有効な量は、疾患の重篤度および対象の健康の一般的な状態に依存することができる。組成物の単回投与または複数回投与は、対象によって要求されかつ許容される投与量および頻度に応じて投与されることができる。また、組成物、形状、および剤形のタイプは、それらの使用に応じて変化し得る。同様に、非経口剤形は、経口剤形よりも活性成分のより少ない量を含み得る。
【００７９】
経口剤形は、錠剤（分割入り錠剤または被覆錠剤を含み得るが、これらに限定されない）、丸剤、顆粒、ロゼンジ、カプレット、カプセル、チュアブル錠、粉末パケット、カシェ剤、トローチ剤、ウェハー、エアゾールスプレー、粘膜パッチ、または液体、例えば、シロップ、エリキシル、溶液、または水性液体、例えば水または生理食塩水中の懸濁液、非水性液体、水中油型エマルション、または油中水型エマルションを含むが、これらに限定されない。典型的な経口剤形は、潜在的には、液体、固体、顆粒またはゼラチン形態および／または塩形態の、表面安定剤、分散助剤、結合剤、充填剤、潤滑剤、流動促進剤、懸濁剤、甘味剤、香味剤、保存剤、緩衝剤、湿潤剤、崩壊剤、発泡剤、保湿剤、制御放出剤、吸収促進剤、吸収剤、可塑剤、ラクトース、スクロース、マンニトール、ソルビトール、リン酸カルシウム、コーンスターチ、ジャガイモでんぷん、セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、微結晶性セルロース、ゼラチン、アカシア、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸、トラガント、ガアーガム、ゼラチン、コロイド状酸化ケイ素、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、着色料、希釈剤、タルク、炭酸カルシウム、カスリン、マルトデキストリン、ポリメタクレート、湿潤剤、防腐剤、染料およびそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない少なくとも１つの添加剤との混合物の、薬学的に許容可能な組成物と組み合わせることによって調製され得る。
【００８０】
崩壊剤は、水性環境に曝されたときに崩壊する錠剤の製造を容易にする。使用される崩壊剤の量は、処方のタイプおよび投与の様式に基づいて変化し、当業者によって容易に決定される。典型的な医薬組成物は、崩壊剤の約０．５〜約１５重量％、例えば崩壊剤の約１〜約５重量％を含む。崩壊剤は、寒天、アルギン酸、ガアーガム、炭酸カルシウム、微晶質セルロース、クロスカルメロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、メチルセルロース、クロスポビドン、ポラクリンカリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、他のデンプン、予備ゼラチン化デンプン、粘土、他のアルギン、他のセルロース、ガム、およびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
【００８１】
典型的な潤滑剤は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、鉱油、軽油、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール、他のグリコール、ステアリン酸、ラウリル硫酸ナトリウム、タルク、水素化植物油（例えば、ピーナッツ油、綿実油、ヒマワリ油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油、および大豆油）、安息香酸ナトリウム、ステアリルフマル酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸エチル、ラウリン酸エチル、寒天、シロイドシリカゲル（ｓｙｌｏｉｄ ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）、合成シリカ、およびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。潤滑剤は、典型的には、医薬組成物の約１重量％未満の量で使用される。
【００８２】
医薬組成物はまた、キトサン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸およびコポリマー（例えば、アガロース、セルロースなど）などのタンパク質、多糖類、ポリマーアミノ酸、アミノ酸コポリマー、および脂質凝集物（油滴またはリポソームなど）などの巨大でゆっくりと代謝される巨大分子を含むことができる。さらに、これらの担体は、免疫刺激剤（すなわち、アジュバント）として機能することができる。
【００８３】
本明細書中で提供される組成物は、単独でまたは他の適切な成分と組み合わせて、吸入により投与されるエアロゾル処方（例えば、それらは「噴霧」されることができる）にすることができる。エアロゾル処方は、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素などのような加圧された許容可能な推進剤に入れることができる。
【００８４】
直腸投与に適した処方は、例えば、坐剤を含む。典型的な坐剤は、天然または合成トリグリセリドまたはパラフィン炭化水素などの坐剤基剤を含む。ゼラチン直腸カプセルは、例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレングリコール、およびパラフィン炭化水素を含む基剤との選択の化合物の組み合わせを含む。
【００８５】
局所剤形は、クリーム、ローション、軟膏、ゲル、シャンプー、スプレー、エアロゾル、溶液、エマルション、および当業者に既知の他の形態を含むが、これらに限定されない。適切な形態は、限定されないが、溶液、懸濁液、エマルション、クリーム、軟膏（ｏｉｎｔｍｅｎｔ）、粉末、リニメント剤、および軟膏（ｓａｌｖｅ）を含む。
【００８６】
経皮および粘膜剤形は、点眼剤、パッチ剤、スプレー、エアロゾル、クリーム、ローション、坐剤、軟膏、ゲル、溶液、エマルション、または懸濁液を含むが、これらに限定されない。口腔内の粘膜組織を治療するのに適した剤形は、口腔洗浄剤として、口腔ゲルとして、または口腔パッチ剤として処方されることができる。
【００８７】
開示される組成物は、例えば、関節内（ｉｎｔｒａａｒｔｉｃｕｌａｒ）（関節内（ｉｎ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｓ））、静脈内、動脈内、筋肉内、腫瘍内、皮内、腹腔内、腫瘍への直接注射、局所および皮下経路などの非経口投与のために処方されることができる。非経口剤形は、注射用溶液、注射用の薬学的に許容可能な賦形剤中で溶解されるか、または懸濁された乾燥製品、およびエマルションを含むが、これらに限定されない。そのような投与に適したい材料は、滅菌水；生理食塩水；グルコース溶液；塩化ナトリウム注射、リンガー注射、デキストロース注射、デキストロース、乳酸化リンガー注射などの水性賦形剤；エチルアルコール、ポリエチレングリコール、およびプロピレングルコール；限定されないがトウモロコシ油、綿実油、ゴマ油、オレイン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、および安息香酸ベンジルなどの非水性賦形剤；水性および非水性等張滅菌注射溶液、これは、処方を抗酸化物質、バッファー、静菌薬、および意図されるレシピエントの血液と等張にする溶液を含むことができ；および懸濁化剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤および防腐剤を含むことができる水性および非水性滅菌懸濁液を含む。本開示の実施において、組成物は、例えば、静脈内注入、経口、局所、腹腔内、膀胱内、腫瘍内、皮下、または髄腔内によって投与されることができる。独態様において、非経口投与、経口投与、腫瘍内投与および／または静脈内投与は、投与の方法である。化合物の処方は、アンプルおよびバイアルなどの単位用量または複数用量の密封容器で提供されることができる。立した
【００８８】
医薬品は、単位剤形であることができる。そのような形態において、調製物は、活性成分の適切な量を含む単位用量に細分される。単位剤形は、バイアルまたはアンプル中に包装された錠剤、カプセル、溶液、懸濁液、エマルションおよび粉末などの調製物の別個の量を含む包装である包装された調製物である。また、単位投与剤形は、カプセル、錠剤、カシェ剤、またはロゼンジ自体であることができるか、またはそれは、包装された形態のこれらのいずれかの適切な数であることができる。
【００８９】
併用投与は、別々の処方または単一の医薬処方、およびいずれかの順序での連続投与を使用して共投与することを意図しており、ここで、いくつかの態様において、両方の（または全ての）活性剤は、それらの生物学的活性を同時に発揮する時間がある。
【００９０】
投与および投薬計画の特定の様式は、症例の詳細（例えば、対象、疾患、関与する疾患状態、特定の治療、および治療が予防的かどうか）を考慮して、担当臨床医によって選択されるだろう。治療は、数日から数ヶ月、または数年もの期間にわたって、１日または複数日または１日未満（週または月等など）の用量を含むことができる。例えば、本明細書中に開示される１つ以上の化合物の治療有効量は、単回投与、１日２回、週１回、または数回投与、例えば毎日２回、３回または４回、または治療経過中に投与されることができる。開示される組成物は、経皮送達システムを使用することによってなど、実質的に連続的にも投与され得る。特定の非限定的な例において、治療は、１日１回用量または１日２回用量を含む。
【００９１】
本明細書中に開示される１つ以上の化合物を含む医薬組成物は、正確な用量の個々の投与に適した単位剤形で処方されることができる。１つの非限定的な例において、単位用量は、本明細書中に開示される組成物の１つ以上の約０．１ｍｇ〜約５０ｇ、例えば、約１ｍｇ〜約１０ｇ、約１０ｍｇ〜約１０ｇ、約１００ｍｇ〜約７ｇ、約２００ｍｇ〜約１０ｇ、または約２００ｍｇ〜約５ｇを含む。他の例において、本明細書中に開示される１つ以上の組成物の治療有効量は、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約５００ｇ／ｋｇ、例えば、約０．５ｍｇ／ｋｇ〜約５００ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ、または約１ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇの感光性化合物を含む。他の例において、本明細書中に開示される１つ以上の組成物の治療有効量は、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約２０ｍｇ／ｋｇ、例えば約０．１ｍ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、または約０．５ｍｇ／ｋｇ〜約３ｍｇ／ｋｇの量の感光性化合物を含む。
【実施例】
【００９２】
ＶＩＩ．実施例
実施例１
ＳｉＮｃ−ＰＥＧ−ＰＣＬナノ粒子処方の調製
シリコン２，３−ナフタロシアニンビス（トリヘキシルシリルオキシド）（ＳｉＮｃ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ, Ｓｔ. Ｌｏｕｉｓ, ＭＯ）は、ナノ粒子に充填されて、その水溶性を高め、受動的腫瘍ターゲティングである。ナノ粒子のビルディングブロックは、１５０００Ｄａの分子量を有するメトキシポリ（エチレングリコール）−ｂ−ポリカプロラクトン（ｍＰＥＧ−ＰＣＬ）であった。
【００９３】
２０ｍのメトキシＰＥＧ５０００−ＰＣＬ１００００（ＭＷ１５０００）および（０．１２〜０．６ｍｇのＳｉＮｃを、２ｍＬのＴＨＦに溶解した。ＳｉＮｃ−ポリマー溶液を連続して撹拌し、２ｍＬのＤＩ  Ｈ２Ｏを、１ステッププロセスに添加してエマルションを生成した。ＴＨＦを、ロータリーエアポレーターを使用して真空下で除去し、最終容量をＤＩ  Ｈ２Ｏを使用して２ｍＬに調整した。得られたナノ懸濁液を、５分間、１０，０００ｒｐｍで遠心分離し、上清を回収し、１３ｍｍ０．２μＭナイロンフィルターを用いてろ過した。例示的なＳｉＮｃ−ＮＰ充填は、０．０６ｍｇ／ｍＬ、０．１２ｍｇＳｉＮおよび２０ｍｇポリマー；０．３ｍｇ／ｍＬ、０．６ｍｇＳｉＮｃおよび２０ｍｇポリマー；および０．６ｍｇ／ｍＬ、１．２ｍｇＳｉＮｃおよび２０ｍｇポリマーを含むが、これらに限定されない。インビボ研究のために、処方を生理食塩水中で調製した。
【００９４】
実施例２
サイズとゼータ電位測定
調製された複合体の流動体力学サイズおよびゼータ電位を、製造業者の指示に従ってＭａｌｖｅｒｎ ＺｅｔａＳｉｚｅｒ ＮａｎｏＳｅｒｉｅｓ （Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ, ＵＫ）によって測定した。サンプルを、５０ｍＭのＰＢＳ緩衝液（ｐＨ７．４）で希釈して、約１．０μｇ／ｍＬの最終ＳｉＮｃ濃度を得た。Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６３３ｎｍ）の強度を、１７３°の角度で測定した。全ての測定を、２分間、事前平衡化後２５℃で実施し、各パラメータを、３回測定した。ポリマーナノ粒子の形態を、極低温透過電子顕微鏡法（ｃｒｙｏ−ＴＥＭ）を使用して観察した。３μｌのナノ粒子懸濁液（０．３ｍｇ／ｍｌ）を、グロー放電した（３０秒、３０ｍＡｍｐ）銅Ｑｕａｎｔｉｆｏｉｌ穴あけ炭素支持グリッド（Ｔｅｄ Ｐｅｌｌａ ６５８−３００−ＣＵ）上にピペットで移し、Ｍａｒｋ ＩＶ Ｖｉｔｒｏｂｏｔ（ＦＥＩ, Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ, ＯＲ）を使用して液体エタン上でガラス質にした。利用された条件は、湿度１００％、ブロット力０および２〜４秒のブロッティング時間であった。低用量条件を使用して、ファルコンＩＩ直接電気検出器（ＦＥＩ、Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ, ＯＲ）を備えたＦＥＩ Ｋｒｉｏｓ−Ｔｉｔａｎ上で画像を取得した。Ｃｒｙｏ−ＴＥＭ画像を、２〜４μｍのフォーカス範囲で収集した（図３）。
【００９５】
実施例３
吸収および蛍光測定
生理食塩水またはＴＨＦ中のＳｉＮｃ−ＮＰおよびＳｉＮｃ−ＮＰの吸収および蛍光スペクトルを、それぞれＵＶ−１８００分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ, Ｃａｒｌｓｂａｄ, ＣＡ）およびＣａｒｙ Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｒ３８９６蛍光分光光度計（Ｃａｒｙ Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｒ３８９６）を使用して測定した。
【００９６】
実施例４
レーザー照射による温度評価
レーザーダイオードドライバー（ＴｈｏｒＬａｂｓ, Ｎｅｗｔｏｎ, ＮＪ）で操作される連続波（ＣＷ）７８５ｎｍレーザーダイオード（Ｉｎｔｅｎｓｅ, Ｎｏｒｔｈ Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ, ＮＪ, １．３ Ｗ／ｃｍ２）を使用した。レーザー誘導温度上昇を評価するために、３００μｌのＳｉＮＣ−ＮＰ水溶液（３００μｇ／ｍｌ）を、それぞれ透明な０．５ｍＬバイアルに添加した。次に、各バイアルを、２０分間レーザーダイオードで照射し、温度を、指定された時間間隔で熱電対温度計（ＶＷＲ  Ｉｎｔ．）でモニターした。対照として、３００μＬの脱イオン水を温度記録のための同じレーザー設定で照射した。
【００９７】
実施例５
一重項酸素１Ｏ２測定
１Ｏ２産生を、Ｓｉｎｇｌｅｔ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｅｎｓｏｒ Ｇｒｅｅｎ（ＳＯＳＧ）アッセイ(Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ, Ｇｒａｎｄ Ｉｓｌａｎｄ, ＮＹ)を使用して評価した。一重項酸素の存在下でのＳＯＳＧは、緑色の蛍光を発する（励起／発光最大約５０４／５２５ｎｍ）。次に、ダークコントロールをカバーしたまま、いくつかのウェルは、光（７８５ｎｍ、０．３Ｗ／ｃｍ２、５分）を照射した。すぐに、サンプルを、５０４ｎｍの励起波長および５２５ｎｍの発光波長を使用してＣａｒｙ Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｒ３８９６分光光度計（Ｖａｒｉａｎ Ｉｎｃ., Ｍｕｌｇｒａｖｅ Ｖｉｃｔｏｒｉａ、オーストラリア）で分析した。全ての実験を３回実施した。
【００９８】
実施例６
光安定性
光安定性を調べるために、ＳｉＮｃ−ＮＰ水溶液の吸収スペクトルを、レーザーダイオード（７８５ｎｍ、１．３ Ｗ／ｃｍ２）を３０分間照射する前後に記録した。さらに、照射前後の研究溶液の光および蛍光画像を、Ｌｉ−ＣＯＲ  Ｐｅａｒｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍを用いて取得した。研究した溶液の温度を、指定された時間間隔で熱電対温度計（ＶＷＲ  Ｉｎｔ．）でモニターした。
【００９９】
実施例７
特性評価
ＳｉＮｃを充填したナノ粒子（ＳｉＮｃ−ＮＰ）は、ＮＩＲ光で励起する際、水中で強いＮＩＲ吸収（約７８５ｎｍ）および蛍光発光を示した（図４）。検出された吸光度および蛍光は、効率的な術中蛍光イメージングに必要なＮＩＲ光学ウィンドウ（７００〜９００ｎｍ）内にフィットする。
【０１００】
さらに、水性環境において、ＳｉＮｃ−ＮＰは、ＮＩＲ光に曝露時に５２℃へ急速な加熱を示し（図５、三角形）、効率的なＰＴＴ剤として使用されることができたことを証明した。同時に、ＮＩＲレーザー光で照射されたＳｉＮｃ−ＮＰナノ懸濁液は、ＰＤＴ剤としての可能性示された対照と比較して（図６）、一重項酸素レベルで６００倍の上昇を示した。
【０１０１】
手術中、励起光は、手術視野を連続して照らすので、ＮＩＲ光活性剤の光安定性は、極めて重要なパラメータである。フルオロフォアが不安定である場合、光退色は、蛍光コントラストの欠如として誤って解釈される可能性があり、これは、外科医に偽陰性結果を与えるだろう。図７は、ナノ粒子封入ＳｉＮｃは、従来のフルオロフォアの光退色閾値よりも２６倍高いフルエンス率で極めて高い光安定性を示すことを示す。このデータによれば、３０分間のＳｉＮｃ−ＮＰの水溶液のＮＩＲ照射は、ＳｉＮｃの吸収または蛍光強度の顕著な低下を引き起こさず（図７）、光安定性を意味した。図７に示されるように、ＳｉＮｃナノプラットフォームは、レーザー照射の３０分後、ナフタロシアニンの緑色および蛍光の両方を保持した。さらに、ＳｉＮｃ−ＮＰは、少なくとも２ヶ月の期間の間、室温で安定であった。
【０１０２】
実施例８
インンビボ研究
腫瘍移植：ヒト卵巣癌異種移植片の腫瘍動物モデルを、以下のように確立した：
皮下腫瘍モデル：ＲＰＭＩ  １６４０細胞培養培地中に懸濁したヒト卵巣癌Ａ２７８０／ＡＤ耐性細胞（５×１０６）を、国立癌研究所（ＮＣＩ）から購入した６週齢の雌の無胸腺ｎｕ／ｎｕマウスに皮下注射した。腫瘍サイズを、デジタルキャリパー（ＶＷＲ  Ｉｎｔ．）で測定し、腫瘍容積を、２５日間、幅２×長さ×０．５として算出した。
【０１０３】
同所性腫瘍モデル：ホタルルシフェラーゼでトランスフェクトしたヒト卵巣癌細胞ＥＳ２を、２ｍＭグルタミンおよび１０％ウシ胎仔血清を有するＲＰＭＩ培地で培養した。次に、細胞を採取し、３×１０７細胞／ｍＬの濃度で新鮮な培地に分注した。約６００万個の細胞を含む２００μＬの細胞溶液を６週齢の雌の無胸腺ｎｕ／ｎｕマウスに腹腔内注射した。同所性腫瘍の視覚化のために、ルシフェラーゼの生物発光反応の基質であるＤ−ルシフェリンを、マウスの腹腔内に注射してイメージング前に生物発光を生じさせた。
【０１０４】
イメージングおよび光線療法：移植後７日目に、腫瘍が約４０ｍｍ３のサイズに到達した場合、マウスを、８００ｎｍチャネルのＬｉ−ＣＯＲ  Ｐｅａｒｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍを使用して、ＳｉＮｃ−ＮＰ注射前にイメージングした。マウスを、３つのグループの１つに無作為に分布させた（グループ当たり５匹のマウス）：（１）対照、（２）ＮＩＲレーザー、（３）ＳｉＮｃ−ＮＰ（ダークコントロール）、および（４）ＳｉＮｃ−ＮＰ＋ＮＩＲレーザー（組み合わせの処理）。次に、対応する腫瘍は、ＳｉＮｃ−ＮＰ（３００μｇ／ｍＬ、１００μＬ）の静脈内注射を行った。蓄積および臓器ＳｉＮｃ分布研究のために、全マウスおよび各臓器の蛍光イメージを、静脈内注射後の異なる時点で得、２４時間の時点は、腫瘍中のＳｉＮｃの最も高い蓄積を証明した。したがって、２４時間後、特定の実験グループのマウスは、イソフルラン麻酔下で１回光線療法（連続波レーザー、７８５ｎｍ、１．３Ｗ／ｃｍ２、１０分）を受けた。処理後、マウスを毎日モニターした。蛍光イメージング、体重および腫瘍サイズを、処理後２５日間、全てのマウスについて記録した。腫瘍が消失した場合、腫瘍容積は、「０」として記録した。腫瘍の直径が１３ｍｍに達したときに、マウスを、規定の終点で安楽死させた。
【０１０５】
腫瘍内温度モニタリング：ＮＩＲ照射中の腫瘍内温度、腫瘍内温度変化を、細い（１８ゲージ）針を介して光ファイバー温度プローブ（ＮＥＯＰＴＩＸ  ＩＮＣ．，  ＱＣ、カナダ）を腫瘍内に配置することによって１０秒間隔で測定した。光ファイバープローブを、針の軸の内部を光から保護して温度誤読を防止した。
【０１０６】
実施例９
インビボ評価
インビボ研究は、開発されたナノプラットフォームが、癌腫瘍に特異的にＳｉＮｃ送達できることを明らかにした（図８Ａおよび８Ｂ）。強いＳｉＮｃ蛍光は、静脈内注射の２４時間後に主に癌腫瘍に記録され、ＳｉＮｃ−ＮＰの痕跡量のみが、肺および腎臓で見られた（図８Ｂ）。腫瘍領域における強い蛍光シグナルは、蛍光画像誘導手術のためのＮＩＲイメージング剤としてＳｉＮｃ−ＮＰの効率を実証した。ドキソルビシン抵抗性ヒト卵巣癌異種移植片を有するヌードマウスにおける組み合わせ光線療法の抗癌効果も確認された。１０分間のＮＩＲ光と組み合わせられたＳｉＮｃ−ＮＰ（０．３ｍｇ／ｍＬ）の単回用量で処理した固形腫瘍を、処置後２５日間の癌再発の証拠がないマウスから完全に根絶した（図９）。照射下で、腫瘍内温度は、１分以内に３６．６℃から約４３℃に急速に上昇し、１０分後の約４８℃に到達した（図１０、円）。比較して、ＳｉＮｃ−ＮＰ処理なしの腫瘍の温度は、同じ７８５ｎｍ照射条件下でほとんど変化しなかった（図１０、四角）。さらに、組み合わせ光線療法の強い抗癌効果にもかかわらず、体重減少は、処理されたマウスについて観察され、体重減少に関連する副作用がないことを示した（図１１）。
【０１０７】
同所性卵巣癌モデルを用いて、ＳｉＮｃ−ＮＰのＮＩＲ蛍光イメージング特性をさらに評価し、より高いＳｉＮｃ充填ナノ粒子ＳｉＮｃ−ＮＰ（０．６ｍｇ／ｍＬ）が、ＯＦＦ−ＯＮ癌イメージング特性を証明することを確認した。十分な生物発光が、ＥＳ２／Ｌｕｃ癌細胞の移植後２週間のマウスの腹腔全体で観察され、成功した腫瘍生着並びに転移の潜在的な広がりを示した（図１２Ａ）。
【０１０８】
１００μＬの０．６ｍｇ／ｍＬＳｉＮｃ−ＮＰ溶液を、尾静脈注射を介して同所性腫瘍を有するマウスに送達した。ＳｉＮｃ−ＮＰで処理したマウスを、２４時間飼育し、次にＩＶＩＳイメージングシステムでイメージングする１０分前に２００μＬの１０ｍｇ／ｍＬＤ−ルシフェリンＰＢＳ溶液を注射した。全身生物発光およびＮＩＲ蛍光イメージング後、マウスを安楽死させ、疑いのある腫瘤並びに主要臓器を採取し、イメージングした。
【０１０９】
ＳｉＮｃ−ＮＰ（０．６ｍｇ／ｍＬ）の１００μＬ静脈内注射の直後、可視のＮＩＲ蛍光が、マウス体内イメージング後に観察されなかった（図１２Ｂ）が、生物発光が、腹腔内で検出され（図１２Ａ）、ＯＦＦ蛍光イメージング状態を示唆する。静脈内注射の２４時間後、強いＳｉＮｃ蛍光が、生物発光と重複する腹腔内に記録され、腫瘍部分で「ターンオン」ＳｉＮｃの蓄積が可能であることを示唆した（図１２Ｃおよび１２Ｄ）。マウスを安楽死させた後、腫瘍および臓器を「ターンオン」ＳｉＮｃの分布のさらなる確認のために収集した。白色塊（腫瘍）のいくつかのクラスターが、腹腔内で見られ、図１２Ａおよび１２Ｃの強い生物発光強度を有する領域と一致する。固形塊を収集し、臓器と共にイメージングした。強い生物発光が、全ての収集された塊から記録され、それらが実際に腫瘍であることが確認された（図１２Ｅ）。ＮＩＲ蛍光は、肝臓、脾臓および腎臓上の全ての腫瘍並びに斑点から捕捉され（図１２Ｆ）、生物発光もまた存在したので、転移が起こりうることを示唆した。これらの結果は、ＳｉＮｃナノプローブが、回復したＮＩＲ蛍光を有する腫瘍組織を選択的に標的とし、癌イメージングにおける能力を証明し、ＯＦＦ−ＯＮ癌蛍光イメージング、およびイメージガイド手術における有望な可能性を含むことを確認した。
【０１１０】
実施例１０
毒性
遺伝毒性：遺伝毒性は、突然変異を引き起こし、癌につながり得る細胞内の遺伝情報に損傷を与える化学物質の特性を記載する。インビトロ小核アッセイを使用して、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ−Ｋ１）細胞に対するＳｉＮｃ−ＮＰの遺伝毒性を決定した。実験グループについてＳｉＮｃ−ＮＰ（９０μｇ／ｍＬ）、陰性対照について新鮮な培地、または陽性対照についてメチルメタンスルホネート（ＭＭＳ、５０μｇ／ｍＬ）で処理した。
【０１１１】
蛍光イメージングによって評価したところ、ほとんどの細胞核は、培地のみで処理された陰性対照群で明瞭で滑らかな縁を有したが、ＭＭＳで処理された陽性群において、顕著な数の小さな芽／断片が、細胞核の上または近くに現われ、小核を発現した（図１３および１４）。これらの画像はまた、ＳｉＮｃ−ＮＰで処理される場合、ほとんどの細胞核が無傷のままであることを示した（図１５）。次に、定量分析を、遺伝毒性を評価するために実施した。その分析は、１０００細胞当たりの小核の数を数えた。各処理群を３回計数し、結果を図１６に示す。陰性対照と比較して、ＳｉＮｃ−ＮＰは、小核の増加形成を誘導せず、試験したＮＰ濃度が遺伝毒性でないことを示唆した（図１６）。
【０１１２】
急性毒性：ＳｉＮｃを充填したＰＥＧ−ＰＣＬナノ粒子の安全性プロファイルは、マウスで評価され、非処理マウスと比較した。研究期間中、いずれのマウスも死亡または異常行動変化を示さなかった。処理マウスおよび対照としての未処理マウスの両方についての研究の経過中の体重の変化をモニターした。データに基づいて、いずれかのモデルのいずれの群も、体重減少≧１５％を示しておらず、ＳｉＮｃを充填したナノ粒子は、ＳｉＮｃの１．５ｍｇ／ｋｇ用量およびＰＥＧ−ＰＣＬポリマーの５０ｍｇ／ｋｇでの急性毒性を生じなかった。
【０１１３】
静脈内注射（１．５ｍｇ／ｋｇのＳｉＮｃおよび５０ｍｇ／ｋｇのＰＥＧ−ＰＣＬポリマー）後２４時間、９６時間および１週間の間隔で、マウスを安楽死させた。血液サンプルを採取し、７分間、３０００×ｇで遠心分離し、血漿サンプルを、オレゴン州立大学獣医学診断研究所で完全な血液パネル化学分析のために提出した。肝臓、腎臓および心臓に対するＳｉＮｃ−ＮＰの毒性効果は、他のマーカーと一緒に肝機能（アラニントランスアミナーゼ（ＡＬＴ）およびアルカリホスファターゼ（ＡＬＰ））、腎機能（血液尿素窒素（ＢＵＮ）およびクレアチニン）、および心機能（クレアチニンキナーゼ（ＣＫ））について血中の代理マーカーの濃度を測定することによって評価した（図１７〜２０）。非処理マウスおよびＳｉＮｃ−ＮＰを注射したマウスにおける測定値は類似しており、処理群と対照群の間に統計学的有意差がなかったことを示した。これらの結果は、調製されたナノプラットフォームが、安全で無毒であることを示唆した。行動観察、体重データ、および生化学的推定に基づいて、急性毒性は、ＳｉＮｃ充填ＰＥＧ−ＰＣＬナノプラットフォームでは観察されなかった。
【０１１４】
光毒性：昼の光（日光）下での患者の皮膚の光毒性および光感受性は、光療法（光線力学的療法−ＰＤＴおよび光熱療法−ＰＴＴ）の支配的で臨床的に有意な副作用である。ＳｉＮｃ形成が光安全かどうかを決定するために、ヌード免疫不全マウスを、ＳｉＮｃ＝１．５ｍｇ／ｋｇで同時に２通りの方法で；静脈内注射および背中での皮下注射によって処理した。次に、５匹の処理マウス対５匹の非処理マウスを、擬似太陽光に７日間毎日２時間曝露した（１００００ ｌｕｘ）。研究したマウスの体重および皮膚状態をモニターした。行動、体重減少または皮膚損傷（例えば、発赤、火傷等）の変化は、認められず、ＳｉＮｃ−ＮＰは、光安全であり、擬似太陽光の下で光毒性または光感受性を引き起こさないことを示した（図２１）。
【０１１５】
開示される発明の原理が適用され得る多くの可能な態様を考慮して、図示された態様は、本発明の単に好ましい例であり、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ことを認識すべきである。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、我々は、これらの特許請求の範囲の範囲および精神の範囲内にあるすべての発明を我々の発明として請求する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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