(57)【要約】  本発明は、標的化薬物送達ビークル組成物、製造方法、および治療適用における処置方法を提供する。
2015525799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の標的化ポリアミノ酸サブユニットを含む標的化薬物送達ビークルであって、標的化ポリアミノ酸サブユニットがそれぞれ、カルボン酸にコンジュゲートしたターゲティングアミノ酸鎖を含む、標的化薬物送達ビークル。
【請求項２】
標的化薬物送達ビークルが、５〜５０の標的化アミノ酸サブユニットを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
カルボン酸が脂肪酸である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
脂肪酸が飽和脂肪酸である、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
脂肪酸鎖が炭素鎖長１５未満である、請求項３に記載の組成物。
【請求項６】
脂肪酸がミリスチン酸である、請求項３に記載の組成物。
【請求項７】
ターゲティングアミノ酸鎖：カルボン酸の比が１：１である請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
ターゲティングアミノ酸鎖がカルボン酸に共有結合している請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
ターゲティングアミノ酸鎖がアミノ酸鎖長５０未満である請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
ターゲティングアミノ酸鎖が１個以上の両親媒性α−ヘリックスドメインを有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
ターゲティングアミノ酸鎖が２個の両親媒性α−ヘリックスドメインを有する、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
ターゲティングアミノ酸鎖が３５〜５０個のアミノ酸を有する、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１３】
ターゲティングアミノ酸鎖が配列番号１〜６２からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
ターゲティングアミノ酸鎖が膜貫通分子に親和性を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
ターゲティングアミノ酸鎖が受容体に親和性を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
ターゲティングアミノ酸鎖がＨＤＬ受容体に親和性を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
ＨＤＬ受容体がスカベンジャー受容体クラスＢ１である、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１８】
ターゲティングアミノ酸鎖が急速に分裂する細胞に親和性を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
ターゲティングアミノ酸鎖が癌細胞に親和性を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
標的化薬物送達ビークルが、エステル化されていないコレステロール、コレステリル エステル、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴミエリンを含むリン脂質、および、アポＡ−１タンパク質または５０より長いアミノ酸鎖長のアポＡ−１タンパク質の部分を含まない、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
標的化薬物送達ビークルが、１種以上のエステル化されていないコレステロール、パルミトイル−オレイルホスファチジルコリン、リン脂質、アポＡ−１タンパク質またはアポＡ−１タンパク質の部分をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
標的化薬物送達ビークルが、直径約２０〜３００nmである、請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
薬物組成物をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２４】
組成物が、本質的に、薬物組成物および５〜５０の標的化ポリアミノ酸サブユニットからなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項２５】
組成物の溶解度が薬物組成物単独の溶解度よりも大きい、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２６】
薬物組成物が、疎水性薬物、細胞毒性薬物、抗体型薬物、タンパク質またはペプチド型薬物、模倣ペプチド型薬物、遺伝子型薬物、ワクチン型薬物またはこれらの薬物の何れかの組み合わせまたは何れかの塩を含む、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２７】
薬物組成物：標的化ポリアミノ酸サブユニット比が、質量比約Ｘ：Ｙである、請求項２０に記載の組成物。
【請求項２８】
組成物を体液に投与後、体液中の組成物が、質量比約Ｘ：Ｙの薬物組成物：標的化ポリアミノ酸サブユニット比を有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２９】
組成物の治療指数が、薬物組成物単独の治療指数より大きい、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３０】
組成物の治療指数が、薬物組成物単独の治療指数よりも少なくとも１０％大きい、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３１】
薬物組成物単独が、遊離薬物である、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３２】
薬物組成物単独が、アルブミンまたは非イオン性界面活性剤を含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３３】
非イオン性界面活性剤がCremophor EL(商標)である、請求項３２に記載の組成物。
【請求項３４】
組成物を対象に投与後、対象の血液が、薬物組成物から遊離薬物として投与された薬物の１０％未満を含む、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３５】
疾患を処置する方法であって、
薬物組成物、および
複数の標的化ポリアミノ酸サブユニット(それぞれ、ターゲティングアミノ酸鎖、および、ターゲティングアミノ酸鎖と共有結合しているカルボン酸を含む。)
を含む標的化薬物送達ビークルを得て、
標的化薬物送達ビークルを該処置を必要とする対象に投与することを含む方法。
【請求項３６】
ターゲティングポリアミノ酸鎖が[インサート５Ａペプチド配列]であり、カルボン酸がミリスチン酸である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
標的化薬物送達ビークルが５〜５０個の標的化疎水ユニットを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
標的化薬物送達ビークルが２０〜１００nmの直径を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
標的化薬物送達ビークルが、対象に、非経腸で、経口で、吸入で、静脈内で、筋肉内で、皮下で、経粘膜で、または経皮で投与される、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
投与された標的化薬物送達ビークルが、血液脳関門を通過する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
標的化薬物送達ビークルが特異的な標的細胞、組織または臓器に親和性を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
標的化薬物送達ビークルがＨＤＬ受容体に親和性を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
標的化薬物送達ビークルがＨＤＬ受容体に親和性を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
ＨＤＬ受容体がスカベンジャー受容体クラスＢメンバー１である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
標的化薬物送達ビークルの投与が、肝臓中の薬物濃度より少なくとも２０％高い腫瘍サンプル中の薬物濃度をもたらす、請求項３５に記載の方法。
【請求項４６】
標的化薬物送達ビークルの投与が、副腎中の薬物濃度より少なくとも２０％高い腫瘍サンプル中の薬物濃度をもたらす、請求項３５に記載の方法。
【請求項４７】
ターゲティングアミノ酸鎖を得て；
カルボン酸をターゲティングアミノ酸鎖に共有結合することによってターゲティングアミノ酸鎖を修飾し、標的化ポリアミノ酸サブユニットを形成し；
薬物と結合させるための標的化ポリアミノ酸サブユニットを提供すること
を含む、可溶性標的化可能薬物を製造する方法。
【請求項４８】
ターゲティングアミノ酸が配列番号１〜６２からなる群から選択される、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
カルボン酸がミリスチン酸である、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
さらにポリアミノ酸サブユニットを薬物組成物と結合させることを含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
ターゲティングアミノ酸鎖に共有結合しているカルボン酸を含む標的化ポリアミノ酸サブユニットを得て；
アミノ酸サブユニットを薬物組成物と結合させ；
疾患処置用薬物組成物と結合した標的化アミノ酸サブユニットを提供する
ことを含む、可溶性標的化可能薬物を製造する方法。
【請求項５２】
結合工程が、直径１００nm未満の標的化薬物送達ビークルをもたらす、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
薬物組成物が疎水性薬物である、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
結合工程によって、５〜５０の標的化アミノ酸サブユニットを薬物組成物と結合させ、それぞれ標的化薬物送達ビークルを形成する、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
ターゲティングアミノ酸鎖が、５Ａペプチドであり、配列番号１〜６２からなる群から選択される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
カルボン酸がミリスチン酸である、請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
疾患が癌である、請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
請求項２３に記載の組成物で疾患を処置する方法であって、請求項２３に記載の組成物を、処置が必要な患者に、薬物単独について承認された濃度の９０％未満の濃度で投与し、請求項２３に記載の組成物の投与の有効性が、承認された濃度での薬物の有効性と同等である方法。
【請求項５９】
複数の標的化ポリアミノ酸サブユニットを含む標的化薬物送達ビークルであって、標的化ポリアミノ酸サブユニットがそれぞれ、ポリヌクレオチド、リン脂質、添加物およびターゲティングアミノ酸鎖を含む、標的化薬物送達ビークル。
【請求項６０】
ポリヌクレオチドが、約５００キロベース〜２５００キロベースの範囲である、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６１】
リン脂質がホスファチジルコリンである請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６２】
ペプチドが、約１８〜３８アミノ酸鎖長である、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６３】
ペプチドが、アポリポタンパク質Ａ−Ｉ(アポＡ−Ｉ)ミメティックである、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６４】
標的化薬物送達ビークルが直径約３００nm〜１０００nmである、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６５】
ナノ粒子集合体に組み込む前に、ポリヌクレオチドを正電荷化学物質で中和する、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６６】
ポリヌクレオチド単独と比較して、封入ポリヌクレオチドのバイオアベイラビリティーが向上する、請求項５９に記載の標的化薬物送達ビークル。
【請求項６７】
動物またはヒトに投与されたときのポリヌクレオチド単独と比較して、ポリヌクレオチドの治療効果が向上する、請求項６６に記載の標的化薬物送達ビークル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、“薬物送達ビークル”という名称の米国仮特許出願第61/682,057号(2012年8月10日出願)(その内容全体が引用によって本明細書に組み込まれる)の利益を主張する。
【０００２】
連邦支援研究に関する記載
本発明は、一部、国立心肺血液研究所研究開発基金(Intramural Heart, Lung, and Blood Institute Research Fund)の支援を受けて行った。政府は本発明に一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００３】
背景
本出願は、天然に存在する親和性を用いた、特異的な細胞、組織または臓器タイプへの薬剤のテーラーメイド型薬物送達に関する。
【０００４】
多くの薬物候補は、有害な副作用のために、薬物開発パイプラインを進めない。これらの問題は、しばしば、全細胞の生体膜を通過する薬物の吸収に頼った受動的薬物送達の使用に関連している。受動的薬物送達によって患者に全身投与したとき、多くの薬物は、標的となった細胞に低濃度でしか到達せず、薬物の残りは、身体の他の部分に非特異的に集まるか(例えば肝臓や血漿中に高濃度で)、または、身体から除去される。このことは、罹患細胞と同様に健康な細胞にも損傷を与え得る高細胞毒性の可能性を有する薬物、例えば化学療法剤で特に懸念される。医薬の標的化送達は、このメカニズムによって有効な薬物の正確な投与量が選択的に罹患細胞に送達でき、正常で健康な細胞および組織への薬物曝露を完全に回避するかまたはその量を減少させるために、非常に望ましい。
【０００５】
種々のタイプの薬物送達ビークル、例えばポリマーミセル、ポリマーナノビークル、リポソーム、ポリマーソーム、ナノスフィア、ナノカプセル、デンドリマー、タンパク質、細胞ゴースト、無機／金属および細菌送達ビークルが調べられている (Alexis et al. 2010; Matsumura and Kataoka 2009; Wang et al. 2009)。これらの方法の多くは、生産するのが高価であり得る巨大タンパク質の使用を必要とする。さらに、現在用いられている薬物送達ビークルの多くは、用いられる薬物による健康な細胞および組織への同時の影響という問題に対処できていない。
【０００６】
理想的には、標的化薬物送達ビークルは、健康な細胞への毒性副作用を回避すると同時に対象の罹患細胞に特異的に作用するべきである。さらに、送達剤は、大部分は非免疫原性であり、長い血中滞留時間を有し、生分解性であるべきである。さらに、このシステムが全体として広範囲の疾患の対処に適し、スケールアップおよび商業規模レベルでの製造に適さなければならない。
【０００７】
本発明は、医薬開発で現在示されている幾つかの課題を克服できる薬物送達組成物、製造方法および治療適用のための処置方法を提供する。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の概要
本出願は、天然に存在する親和性を用いた特異的な細胞、組織または臓器タイプへの薬剤のテーラーメイド型薬物送達のための組成物に関する。
【０００９】
或る態様において、本発明は、生体適合性ポリマーに結合したターゲティングアミノ酸鎖を含む組成物を提供する。或る態様において、組成物は、薬物の溶解度を増大させ得る。或る態様において、生体適合性ポリマーは、脂肪酸である。或る態様において、脂肪酸は、飽和脂肪酸である。或る態様において、脂肪酸は、炭素鎖長１５未満の脂肪酸鎖である。或る態様において、生体適合性ポリマーは、ミリスチン酸である。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、生体適合性ポリマーに共有結合している。
【００１０】
或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、アミノ酸鎖長５０未満である。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、膜貫通分子に親和性を有する。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、受容体に親和性を有する。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、ＨＤＬ受容体に親和性を有する。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、急速に分裂している細胞に親和性を有する。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、癌細胞に親和性を有する。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、配列番号１〜６２からなる群から選択される。
【００１１】
引用による組み込み
本明細書で言及された全ての公報、特許および特許出願は、それぞれの公報、特許または特許出願が具体的かつ個々に引用によって組み込まれて示されるのと同程度に、引用によって本明細書に組み込まれる。
【００１２】
図面の簡単な説明
本発明の幾つかの新しい特徴は、その特殊性と共に添付する請求の範囲に示す。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理を利用する例示的態様を示す下記の詳細な説明および添付する図面の記載を参照することによって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、α−ヘリックス構造を規定するために使用されるφおよびΨ骨格二面角の定義を説明しているラマチャンドラン・プロット([φ,Ψ])を示す。
【図２】図２は、約２０nmの平均直径を有する化学療法剤パクリタキセルを含む薬物送達ビークルの実質的に球形を示す透過電子顕微鏡画像を示す。
【図３】図３は、３７℃でＰＢＳ中でのインビトロ放出を測定する動的透析法を用いる、従来の受動薬物送達と比較した薬物充填ビークルの比較インビトロ溶解試験を示す。ビークルに充填した薬物の初期濃度の９２％が７２時間インキュベーション後に維持された。受動薬物送達では初期濃度の７０％がインキュベーション８時間以内に放出された。
【図４】図４は、卵巣細胞癌モデルＳＫＯＶ−３(ＨＴＢ−７７)において従来の受動薬物送達と比較した薬物充填ビークルのバルルビシン(Ｎ−トリフルオロアセチルアドリアマイシン−１４−バレレート)の最大半量阻害濃度(ＩＣ５０)を決定する用量応答比較試験を示す。ビークル送達薬物は６μｇ未満のＩＣ５０を有し、受動薬物送達は１２μｇより大きいＩＣ５０を有し、ビークル送達が受動薬物送達より２倍強い細胞毒性を有することを示す。
【図５】図５は、従来の受動薬物送達と比較した、癌細胞株(ＰＣ−３前立腺癌細胞株およびＳＫＯＶ−３卵巣癌細胞株)および非悪性細胞株(ＰＺ−ＨＰＶおよびＨｉＯ１８０)に対する比較細胞毒性試験を示す。薬物バルルビシンをｒＨＤＬナノ粒子に組み込んだとき、インビトロ治療指数は、このように少なくとも８０倍増加する。
【図６】図６は、配列番号２０−ｍｙｒ成分の増加濃度を含むビークルの(Ａ)薬物積載能試験および(Ｂ)薬物積載効率試験を示す。
【図７】図７は、薬物送達ビークル 対 受動薬物送達の比較薬物動態プロファイル試験を示す。
【図８】図８は、３Ｈ−パクリタキセルの測定に基づくミリストイル−ペプチドナノ粒子へのパクリタキセル封入効率を示す。
【図９】図９は、薬物送達ビークルおよび受動薬物送達の治療指数試験を示す。
【図１０】図１０は、薬物送達ビークルおよび増加量のＨＤＬによるＨＤＬ受容体に対する競合試験を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
定義
用語“処置する”または“処置”は、あらゆる客観的または主観的パラメーター、例えば軽減；回復；症状の減少または症状、傷害、病態または状態を患者にとってより耐えられるものにすること；症状または状態の頻度または持続時間を減らすこと；またはある状況において症状または状態の発症を防ぐことを含む、傷害、病態、状態または症状(例えば疼痛)の処置または改善の何らかの成功の徴候をいう。症状の処置または改善は、例えば身体検査の結果を含む、何らかの客観的または主観的パラメーターに基づき得る。
【００１５】
用語“投与する”は、経口投与、坐剤としての投与、局所接触、非経腸、静脈内、腹腔内、筋肉内、病巣内、鼻腔内または皮下投与、髄腔内投与、リンパ内、微小滴の吸入、または遅延放出デバイス、例えばミニ浸透圧ポンプを対象に埋め込むことをいう。
【００１６】
用語“治療有効量または用量”または“治療十分量または用量”または“有効なまたは十分な量または用量”は、投与の目的である治療効果を生じる用量をいう。感作細胞では、治療有効量は、しばしば、非感作細胞のための従来の治療有効量より少なくてよい。
【００１７】
用語“薬物”または“生物学的に活性な薬物”は、生物学的、薬学的または化学的化合物をいう。非限定的な例は、単純なまたは複雑な有機または無機分子、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、抗体、抗体誘導体、抗体フラグメント、ビタミン誘導体、炭水化物、毒物または化学療法化合物を含む。様々な化合物、例えば、小分子およびオリゴマー(例えばオリゴペプチドおよびオリゴヌクレオチド)、および様々なコア構造をベースとする合成有機化合物が合成できる。さらに、様々な天然源、例えば植物または動物の抽出物などがスクリーニング用化合物を提供できる。当業者は、本発明の薬物の構造的性質に関して制限がないことを容易に認識できる。
【００１８】
用語“プロドラッグ”は、患者、例えばヒトに投与される薬物(または化合物)の、不活性または元の構造より活性の少ない何らかの形態を意味する。プロドラッグは、代謝によって活性な形態に変換できる。このようなプロドラッグの活性な形態への変換は、投与後に起こるプロドラッグの何れの化学的および／または物理的変化にも特に限定されず、例えばプロドラッグの活性な部分(特に細胞分裂阻害剤)の作用部位での放出である。
【００１９】
用語“親和性結合”は、共有結合的もしくは非共有結合的相互作用または共有結合的相互作用と非共有結合的相互作用の組み合わせが介在し得る、酵素／基質、受容体／アゴニスト、抗体／抗原、およびレシチン／炭水化物のような対の種の間に生じる結合をいう。２個の種の相互作用が非共有結合的に結合した複合体を生じるとき、生じる結合は、典型的には、静電結合、水素結合であるかまたは親油性相互作用の結果である。
【００２０】
用語“両親媒性化合物”は、疎水性部分と親水性部分の両方を有する化合物をいう。例えば、本発明の両親媒性化合物は、化合物の親水性面と化合物の疎水性面を有し得る。両親媒性分子は、親水性頭部および疎水性尾部を有し、ここで、疎水性基と親水性基は、共有結合によって結合しているか、または可変長リンカー基によって結合している。
【００２１】
用語“対象”、“個体”または“患者”は、本明細書で相互交換可能に用いられ、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトをいう。哺乳動物は、マウス、サル、ヒト、家畜、競技用動物およびペットを含むが、これらに限定されない。インビトロで得られたまたはインビトロで培養された組織、細胞および生物学的本体の後代も包含される。
【００２２】
用語“インビボ”は、対象または動物の体内で起こる事象をいう。
用語“インビトロ”は、対象または動物の体外で起こる事象をいう。例えば、インビトロアッセイは、対象の外部で行われる何れのアッセイも包含する。インビトロアッセイは、細胞を、生存していようが、死亡していようが用いる細胞をベースとするアッセイを包含する。また、インビトロアッセイは、完全細胞を用いない無細胞アッセイを包含する。
【００２３】
用語“ターゲティング分子”は、特定の標的に特異的に結合して結合複合体を形成できる全ての分子をいう。例えば、リガンドおよびその対応する標的分子である抗体は、対応する親和性結合部位によって結合したとき複合体を形成する特異的結合対を形成する。
【００２４】
用語“Ｃｍａｘ”は、投与後の薬物の最大血漿濃度をいう。
用語“Ｔｍａｘ”は、投与後に薬物の最大血漿濃度に到達するまでにかかる時間の長さをいう。
用語“ＡＵＣ”は、曲線下面積(area under a curve)をいい、薬物の１回投与後または薬物投与後の定常状態での濃度−時間曲線の積分を示す。
【００２５】
詳細な説明
本願において、我々は、広範囲の治療剤および疾患にわたる、天然に存在する親和性を用いた特異的な細胞、組織または臓器タイプへの薬剤のテーラーメイド型薬物送達のための組成物、効率のよい商業規模の製造方法、および処置方法を提供する。
【００２６】
ターゲティングアミノ酸鎖
本発明は、ターゲティングアミノ酸鎖を含むポリアミノ酸組成物を含む標的化薬物送達ビークルを提供する。ターゲティングアミノ酸鎖は、一般的に、標的または標的関連分子に親和性を有し、当該親和性は、標的化薬物送達ビークルが標的を発見し、標的に結合し、または他の方法で標的と相互作用するのを助ける。このターゲティングは、薬物を標的に送達するのに有用であり得る。
【００２７】
ターゲティングアミノ酸鎖は、天然に存在する全長タンパク質と相同性を有し得る。例えば、ターゲティングアミノ酸鎖は、天然に存在する大型のタンパク質の一部であるペプチドであり得る。或る態様において、ターゲティングアミノ酸鎖は、天然に存在するタンパク質の一部と同一であるペプチドである。他の態様において、天然の配列からペプチドの一部を修飾し、天然で見出されるものから配列を、例えば１％、５％、１０％、２０％または３０％まで変更する。或る態様において、天然に存在しない分子がアミノ酸鎖に取り込まれる。
【００２８】
ターゲティングアミノ酸鎖は、５０個未満のアミノ酸を含み得る。あるいは、ターゲティングアミノ酸鎖は、約５０〜４０アミノ酸長、約４０〜３０アミノ酸長、約３０〜２０アミノ酸長、約２０〜１０アミノ酸長または約１０〜５アミノ酸長を含み得る。或る例において、ターゲティングアミノ酸鎖は、５０より長いアミノ酸鎖であるか、または複数反復ターゲティングアミノ酸鎖を含む。或る態様において、反復ターゲティングアミノ酸鎖は、類似または同一の組成を有する。
【００２９】
本発明のターゲティングアミノ酸鎖またはあらゆる酸は、ある耐容においては、天然または非天然アミノ酸残基を含み得る。さらに、ターゲティングアミノ酸鎖は、天然のまたは天然に存在しないアミノ酸残基の組み合わせから誘導され得る。例えば、ターゲティングアミノ酸鎖は、一部または全部が天然の非アミノ酸である主鎖を有するが、ターゲティングアミノ酸鎖がモデルとしたアミノ酸鎖に存在するアミノ酸残基の側鎖と同一の側鎖基を含み得る。幾つかのタイプの化学結合、例えばエステル、チオエステル、チオアミド、逆アミド(retroamide)、還元カルボニル、ジメチレンおよびケトメチレン結合は、一般的に、プロテアーゼ耐性ターゲティング分子の構築において、アミノ酸鎖結合の有用な代用物である。
【００３０】
ターゲティングアミノ酸鎖は、１個以上のαヘリックスを含み得る。例えば、ターゲティングアミノ酸鎖は、２個のαヘリックスを含み得る。αヘリックスは、主鎖Ｎ−Ｈ基が全て４残基前のアミノ酸の主鎖Ｃ＝Ｏ基に水素結合を付与している右巻きコイル状またはらせん状構造によって特徴付けられる構造である。タンパク質中で見られるヘリックスは、４〜４０を越えるアミノ酸残基長の範囲であり得る。
【００３１】
αヘリックスを含むアミノ酸残基は、典型的におよそ(−６０°, −４５°)の骨格二面角(φ,Ψ)をとる。αヘリックス構造は、幾つかの計算方法を用いて識別でき、その方法の１つはDictionary of Protein Secondary Structureである。αヘリックスは、或る残基のΨ二面角と隣の残基のφ二面角の合計がおおよそ−１０５°であるような二面角をとる。結果として、αヘリックスの二面角は、一般的に、(−９０°, −１５°)から(−３５°, −７０°)の範囲のダイアグラム(傾き−１)であるラマチャンドラン・プロットまたは([φ,Ψ]プロット)の斜め縞に重なる。比較のために、３１０ヘリックスの二面角の合計はおおよそ−７５°であり、一方、πヘリックスではおおよそ−１３０°である。ｔｒａｎｓ異性体を有する任意のアミノ酸鎖ヘリックスの残基毎の回転角Ω(オメガ)の一般式は、次の式によって決定される：
３ｃｏｓ(Ω)＝１−４ｃｏｓ２[(φ＋Ψ)／２]。
【００３２】
対応する天然のペプチドと同一の、類似したまたは高い生物学的親和性を有するターゲティングアミノ酸鎖を構築するのに利用できる多くの方法がある。アミノ酸鎖は、対応する天然のペプチドと異なるまたは改善された１以上の望ましい活性を示すよう構築できる。例として、アミノ酸鎖は、溶解度、安定性、脂質相互作用、および／または、加水分解もしくはタンパク質分解に対する感受性の点で改善された性質(Morgan and Gainor, Ann. Rep. Med. Chem. 24:243-252, 1989)、または、細胞透過性増加、結合パートナーへの親和性および／または結合活性の増大および／または細胞内での半減期の延長のような治療適用を向上する他の特徴を有するよう開発できる。
【００３３】
アミノ酸は、主に、その側鎖に従って、次のカテゴリーに分類される：極性、疎水性、酸性、塩基性および芳香族性。極性アミノ酸は、アスパラギン、システイン(cytokine)、グルタミン、ヒスタミン、セレノシステイン、セリン、トレオニン、トリプトファンおよびチロシンを含むがこれらに限定されない。疎水性または非極性アミノ酸の例は、ロイシン、イソロイシン、バリン、グリシン、アラニン、プロリン、メチオニンおよびフェニルアラニンを含むがこれらに限定されない。塩基性アミノ酸の例は、アルギニン、ホモリジンおよびリジンを含むがこれらに限定されない。酸性アミノ酸残基の例は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含むがこれらに限定されない。芳香族アミノ酸は、ビフェニルアラニン、ヒスチジン、２−ナフチルアラニン、ペンタフルオロフェニルアラニン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびチロシンを含むがこれらに限定されない。幾つかのアミノ酸は、１つより多いグループに分類され、例えばヒスチジン、トリプトファンおよびチロシンは、極性アミノ酸と芳香族アミノ酸の両方に分類される。これらのカテゴリーのさらなるアミノ酸が知られている。
【００３４】
異なるアミノ酸配列は、異なるαヘリックス構造形成傾向を有する。アミノ酸、メチオニン、アラニン、ロイシン、非電荷グルタミンおよびリジンは、特にヘリックス形成傾向が高いが、プロリンおよびグリシンは、ヘリックス形成傾向が低い。アミノ酸プロリンは、側鎖が立体的に主鎖の先行する回転を妨げ、らせん軸を強制的に曲げてしまうために、ヘリックス構造を壊し得る。しかし、プロリンは、おそらくはその構造剛性のために、しばしばヘリックスの第１残基として見られる。他の極端な例として、事実上側鎖を有しないグリシンも、その立体構造柔軟性が比較的束縛されたαヘリックス構造のエントロピーを大きくするために、ヘリックスを壊す傾向がある。
【００３５】
例として、アミノ酸鎖のらせん構造は、標的部位での分子の電荷および疎水性および置換された側鎖の嵩高さ(または大きさ)の両方に影響され得る。アミノ酸鎖の物理的性質および構造に大きな変化をもたらすと予測されるアミノ酸置換は、例えば、セリルまたはトレオニルなどの親水性残基を、ロイシル、イソロイシル、フェニルアラニル、バリルまたはアラニルなどの疎水性残基に置換する場合であり得る。さらなる例は、フェニルアラニンなどの嵩高い側鎖を有するアミノ酸を、グリシンなどの側鎖のないアミノ酸に置換する場合である。
【００３６】
ターゲティングアミノ酸鎖への適当な置換は、β−アラニンおよび他のω−アミノ酸、例えば３−アミノプロピオン酸、２,３−ジアミノプロピオン酸、４−アミノ酪酸など、α−アミノイソ酪酸、ε−アミノヘキサン酸、δ−アミノ吉草酸、Ｎ−メチルグリシンまたはサルコシン、オルニチン、シトルリン、ｔ−ブチルアラニン、ｔ−ブチルグリシン、Ｎ−メチルイソロイシン、フェニルグリシン、シクロヘキシルアラニン、ノルロイシン、ナフチルアラニン、４−クロロフェニルアラニン、２−フルオロフェニルアラニン、３−フルオロフェニルアラニン、４−フルオロフェニルアラニン、ペニシラミン、１,２,３,４−テトラヒドロイソキノリン−３−カルボン酸、β−２−チエニルアラニン、メチオニンスルホキシド、ホモアルギニン、Ｎ−アセチルリジン、２,４−ジアミノ酪酸、２,３−ジアミノ酪酸、ｐ−アミノフェニルアラニン、Ｎ−メチルバリン、ホモシステイン、ホモフェニルアラニン、ホモセリン、ヒドロキシプロリン、ホモプロリン、Ｎ−メチル化アミノ酸およびペプトイド(Ｎ置換グリシン)を含むが、これらに限定されない。
【００３７】
ターゲティングアミノ酸鎖は、両親媒性を有し得る。ターゲティングアミノ酸鎖は、αヘリックスの片側に親水性を有し、αヘリックスの反対側に疎水性を有し得る。
【００３８】
αヘリックスの両親媒性の程度は、両親媒性αヘリックスドメインのそれぞれの疎水性モーメント(μＨ)を計算することによって定量できる。μＨを計算する方法は、Eisenberg et al., Faraday Symp. Chem. Soc. 17:109-120, 1982; Eisenberg et al., PNAS 81:140-144, 1984; および Eisenberg et al., J. Mol. Biol. 179:125-142, 1984に記載されている。異なる長さの様々なアミノ酸鎖の両親媒性は、平均疎水性モーメントによって直接比較できる。残基当たりの平均疎水性モーメントは、μＨをアミノ酸中の残基の数で割ることによって得られる。
【００３９】
ターゲティングアミノ酸鎖は、疾患と関係する特異的な標的、例えば特異的な細胞、組織または臓器を標的とするための配列のテーラーメイド型製造を可能とする。一般的に、これは、タンパク質化学法を用いて、ターゲティングアミノ酸鎖が標的に親和性を有するようにターゲティングアミノ酸鎖を適合させるまたは設計することによって達成される。
【００４０】
ターゲティングアミノ酸鎖は、体内で、親和性を有する標的に対して誘導することによって、特異的な細胞、組織または臓器タイプに向かって進み、結合できる。ターゲティングアミノ酸鎖は、例えば、合成ターゲティングアミノ酸鎖を操作するためのモデルテンプレートとして組織特異的細胞表面分子を使用することによって設計できる。ターゲティングアミノ酸鎖分子のためのモデルとして使用できる適当な分子の例は、抗体、抗体フラグメント、ペプチド、リンホカイン、サイトカイン、受容体タンパク質、ホルモン、成長因子、リガンド、糖、炭水化物、膜貫通タンパク質またはそれらの等価物を含むが、これらに限定されない。
【００４１】
ターゲティングアミノ酸鎖は、組織、細胞または臓器特異的な膜結合受容体に親和性を有し得る。
【００４２】
ターゲティング分子として使用できる適当なアミノ酸配列は、ヘパリン結合部位(RKNR)(配列番号１)または(KKWVR)(配列番号２)、インテグリン結合部位(RGD)(配列番号３)、Ｐ−セレクチン(DVEWVDVSY)(配列番号４)、ＴＡＴ ＨＩＶの内部移行配列(RKKRRQRRRPPQ)(配列番号５)および(RRRQRRKKR)(配列番号６)、パニング(RRPXR) (配列番号７)、ペネトラチン(RQIKIWFQNRRMKWKK)(配列番号８)、中性コレステロールエステラーゼ活性化ＳＡＡ Ｃ末端(GHEDTMADQEANRHGRSGGDPNYYRPPGGY)(配列番号９)、ＡＣＡＴ阻害因子ＳＡＡ Ｎ末端(GFFSFIGEAFQGAGDMWRAY)(配列番号１０)、肝臓親和性増加ＬＤＬ受容体(KAEYKKNKHRH)(配列番号１１)または(YTRLTRKRGLK)(配列番号１２)、抗酸化活性修飾１８Ａ(DWLKAFYCKVAEKLKEAF)(配列番号１３)または(DWLKAFYDKVAEKLKCAF)(配列番号１４)、アポＡ−Ｉミラノ(YSDGLRQCLAARLDALKDR)(配列番号１５)、重金属キレート化６×Ｈｉｓ配列(HHHHHH)(配列番号１６)、ラクトフェリン(FQWQRNIRKVR)(配列番号１７)およびスカベンジャー受容体タイプＢ−１(ＳＲ−Ｂ１)結合配列であるDWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号１８)、RMRITERDDFRGQMSEITDDCPSLQDRFHLTEVHSLRVLEGS (配列番号１９)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWAKAAYDKAAEKAKEAA (配列番号２０)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKAKEAF (配列番号２１)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKAKEAA (配列番号２２)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAAYDKVAEKAKEAA (配列番号２３)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAAYDKAAEKAKEAA (配列番号２４)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWGKAGYDKGAEKGKEAG (配列番号２５)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWGKAGYDKGAEKGKEAF (配列番号２６)、DWGKAGYDKGAEKGKEAGDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号２７)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLK (配列番号２８)、KAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号２９)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVA (配列番号３０)、DKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３１)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYKVAEKLKEAF (配列番号３２)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYVAEKLKEAF (配列番号３３)、DWLAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３４)、DWLFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３５)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLAKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３６)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLAAKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３７)、DWLKAAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３８)、DWLKAAAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号３９)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLEAFYDKVAKKLKEAF (配列番号４０)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLEAFYDEVAKKLKKAF (配列番号４１)、DWLEAFYDKVAKKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４２)、DWLEAFYDEVAKKLKKAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４３)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４４)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４５)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４６)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号４７)、LLDNWDSVTSTFSKLREQPDWAKAAYDKAAEKAKEAA (配列番号４８)、LESFKVSFLSALEEYTKKPDWAKAAYDKAAEKAKEAA (配列番号４９)、DWAKAAYDKAAEKAKEAAPLLDNWDSVTSTFSKLREQ (配列番号５０)、DWAKAAYDKAAEKAKEAAPLESFKVSFLSALEEYTKK (配列番号５１)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPSDELRQRLAARLEALKEN (配列番号５２)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPRAELQEGARQKLHELQEK (配列番号５３)、SDELRQRLAARLEALKENPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号５４)、RAELQEGARQKLHELQEKPDWLKAFYDKVAEKLKEAF (配列番号５５)、LLDNWDSVTSTFSKLREQPSDELRQRLAARLEALKEN (配列番号５６)、LESFKVSFLSALEEYTKKPRAELQEGARQKLHELQEK (配列番号５７)、SDELRQRLAARLEALKENPLLDNWDSVTSTFSKLREQ (配列番号５８)、LLDNWDSVTSTFSKLREQPLESFKVSFLSALEEYTKK (配列番号５９)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLRAFYDKVAEKLKEAF (配列番号６０)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLRAFYDRVAEKLKEAF (配列番号６１)、DWLKAFYDKVAEKLKEAFPDWLRAFYDRVAEKLREAF (配列番号６２)を含むが、これらに限定されない。
【００４３】
ターゲティングアミノ酸鎖は、処置される疾患に冒された標的細胞の適切な表面に特異的に局在化する分子に親和性を有し得る。一つの態様において、細胞型特異的分子を、ポリアミノ酸サブユニットを含む合成ターゲティング分子を構築するためのテンプレートとして用いる。ターゲティング分子が標的とすることが想定される組織部位は、神経細胞、肝臓細胞、骨髄細胞、腎臓細胞、膵臓細胞、幹細胞、前駆細胞、リンパ球細胞、筋肉細胞、胃の組織、肺の組織、脳の組織および他の病気の細胞、例えば癌細胞、過剰増殖性細胞または未分化細胞を含むが、これらに限定されない。
【００４４】
ターゲティングアミノ酸鎖を構築するためのモデルとして細胞表面および細胞型特異的分子をモデルとして使用するのに加えて、対象の疾患において特定の標的となる配列を決定するインビボまたはインビトロアッセイを行うこともできる。従って、一つの態様において、本発明は、幾つかの変性ペプチドを作り、次いで、処置される疾患に代表的な動物モデルまたは細胞培養系に変性ペプチドを導入する方法を提供する。罹患細胞を抽出してタンパク質分析を行う(どの変性ペプチドが罹患細胞に局在化しているかを決定するために、例えば質量分析および／またはエドマン分解反応によるタンパク質配列決定)。決定されたら、標的とする配列をターゲティングアミノ酸鎖の構築に用いる。本発明の一つの態様において、実験的に決定されたアミノ酸配列は、ターゲティングアミノ酸鎖を含むターゲティング分子である。他の態様において、実験的に決定されたターゲティングアミノ酸配列を含むターゲティングアミノ酸鎖は、薬物送達ビークル内に構築され、治療有効量で適切な医薬を使用する該疾患およびそれと同等の疾患の処置に用いられる。
【００４５】
使用できるターゲティング分子の例は、上記細胞表面分子および組織特異的分子を含み得る。さらに、ターゲティングコンジュゲートを使用できる。本発明のこの適用において、ターゲティングコンジュゲートの一方は罹患部位に位置し、そのコンジュゲートパートナーが標的化薬物ビークル上に存在する；最終的に、ターゲティングコンジュゲートの組み合わせは、罹患部位に向かって進む能力を薬物ビークルに与える。ターゲティングコンジュゲートの例は、ビオチンとアビジンの組み合わせ、ビオチンとストレプトアビジンの組み合わせ、ビオチンとニュートラアビジン(登録商標)の組み合わせ、ビオチンとヒト由来ビオチン結合分子の組み合わせ、ビオチンとStrep-Tactin(登録商標)の組み合わせ、Strep-Tag(登録商標)とStrep-Tactin(登録商標)の組み合わせ、Strep-TagII(登録商標)とStrep-Tactin(登録商標)の組み合わせ、S-Tag(登録商標)とプロテインＳの組み合わせ、Halo Ligand(登録商標)とHalotag(登録商標)の組み合わせ、グルタチオンとグルタチオン Ｓ−トランスフェラーゼの組み合わせ、アミロースとマルトース結合タンパク質の組み合わせ、適切に設計されたエピトープと該エピトープに対するヒト化モノクローナル抗体の組み合わせ、および、適切に設計された糖鎖と関連の糖鎖認識分子(レクチンやヒト化モノクローナル抗体を含む)の組み合わせを含むが、これらに限定されない。ここで、ビオチン、グルタチオン、糖、エピトープなどを、スペーサーアーム(例えばポリエチレングリコールまたは炭化水素)および反応基(例えばＮ−ヒドロキシスクシンイミド基、スルホ−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド基、ペンタフルオロフェニル基、ヒドラジド基、アミド基、ペンチルアミン基、マレイミド基、ヘキシル(ピリジルジチオ)プロピオンアミド基、ヨードアセチル基、リジル基、アジドサリチルアミド基、ニトロフェニルアジド基、ソラレン基またはテトラフェニルフルオロアジド基)で修飾してよい。
【００４６】
さらに、その相補的核酸の組み合わせ、抗原および抗体またはそのフラグメントの組み合わせ、酵素および基質または阻害剤の組み合わせ、またはリガンドと受容体の組み合わせも、本願発明でターゲティングコンジュゲートとして使用できる。
【００４７】
また、本発明は、ポリアミノ酸サブユニットが少なくとも１個のさらなるターゲティング分子を含む組成物を提供する。ポリアミノ酸サブユニットを含むさらなる標的分子部位は、幾つかの役割を果たすと想定される。さらなる標的分子部位は、ターゲティングの特異性を向上するか、ターゲティングを体内の複数部位へと拡大するか、または処置モダリティーを拡張するよう機能できる。一つの適用において、さらなるターゲティング分子は、健康な細胞に対する罹患細胞の区別を強化するよう機能する。他の適用において、さらなるターゲティング分子は、２種の異なる組織、細胞または臓器へのビークルの送達を提供する。他の適用において、ビークルを含むさらなる標的分子部位は、医師および患者に、より多くの送達選択肢(例えば経口、注射、インプラント、吸入など)を提供できる。
【００４８】
標的化薬物送達ビークルは、さらに、薬物送達ビークルの性質を改善できる修飾(生化学的または化学的修飾)によって増強できる。例えば、ターゲティングアミノ酸鎖は、分子をターゲティングアミノ酸鎖の脂肪族鎖と結合させることによって修飾できる。
【００４９】
ターゲティングアミノ酸鎖は、さらに修飾基の結合によって改善できる。例えば、本発明は、脂肪族鎖による生化学的修飾を提供する。脂肪族鎖は、様々な方法を用いて、例えばファンデルワールス力またはイオン結合コンジュゲーションによる結合によって、ターゲティングアミノ酸鎖と結合できる。あるいは、脂肪族鎖のαヘリックスアミノ酸へのコンジュゲーションは、共有結合を用いて為され得る。本発明は、ターゲティングアミノ酸分子に対して１以上の脂肪族鎖の化学量論を含む。例として、アミノ酸成分は、１：１または１：２または１：３または１：４の脂肪族鎖：ターゲティングアミノ酸鎖で構成され得る。アミノ酸組成物で使用されるのに適した脂肪族鎖は、脂肪酸、グリセロ脂質、グリセロリン脂質、スフィンゴ脂質、ステロール脂質、糖脂質(saccharolipid)およびポリケタイドを含むが、これらに限定されない。
【００５０】
脂肪酸は、飽和または不飽和炭化水素鎖を有するカルボン酸を含む脂肪族鎖である。不飽和脂肪酸は、水素原子の不足により炭素原子間に１個以上の二重結合を有する。不飽和脂肪酸の幾つかの例は、ミリストレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノエライジン酸、α−リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、エルカ酸およびドコサヘキサエン酸を含むが、これらに限定されない。
【００５１】
飽和脂肪酸は、通常１２〜２４炭素長を有し、二重結合を有しない長鎖カルボン酸である。飽和脂肪酸の例は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸およびセロチン酸を含むが、これらに限定されない。
【００５２】
大部分の天然に存在する脂肪酸は、４〜２８炭素鎖長の範囲の炭素鎖からなる。脂肪酸は、短鎖、中鎖、長鎖、極長鎖脂肪酸鎖として分類できる。短鎖脂肪酸は、６未満の炭素鎖長からなる脂肪族尾部を有する脂肪酸である。中鎖脂肪酸は、６〜１２炭素鎖長からなる脂肪族尾部を有する脂肪酸と定義される。長鎖脂肪酸は、１２より長い炭素鎖からなる脂肪族尾部を有する脂肪酸である。極長鎖脂肪酸は、２２より長い炭素鎖長を有する尾部からなる脂肪酸として定義される。本組成物の一つの態様において、脂肪族鎖は、１個以上の短鎖、中鎖、長鎖または極長鎖脂肪酸鎖である。本発明の他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、１５未満の炭素鎖長であるが３以上の炭素鎖長である。
【００５３】
グリセロ脂質は、一置換、二置換および／または三置換グリセロールから構成される。グリセロ脂質のさらなるサブクラスは、グリコシルグリセロールによって表される。グリコシルグリセロールは、グリコシド結合によってグリセロールに結合している１個以上の糖残基の存在によって特徴付けられる。本発明の他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、１個以上のグリセロ脂質である。
【００５４】
グリセロリン脂質は、通常リン脂質といわれ、細胞の脂質二層の重要な構成成分であり、また、代謝および細胞シグナル伝達事象に関与している。グリセロリン脂質の例は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトールおよびホスファチジン酸を含むが、これらに限定されない。本発明の一つの組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、パルミトイル−オレイルホスファチジルコリンではない１個以上のグリセロリン脂質である。
【００５５】
スフィンゴ脂質は、スフィンゴイド塩基骨格からなる。スフィンゴ脂質は、シグナル伝達および細胞認識に重要な役割を果たす。哺乳動物で見られる主な哺乳動物スフィンゴイド塩基は、ジヒドロスフィンゴシンおよびスフィンゴシンである。スフィンゴ脂質の例は、アミド結合脂肪酸およびセラミドホスホコリンを有するセラミドを含むが、これに限定されない。本発明の他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、１個以上のスフィンゴ脂質である。
【００５６】
ステロール脂質は、全て同一の縮合４環コア構造から誘導される。これらは、膜脂質の重要な構成成分であり、ホルモンおよびシグナル伝達分子として種々の生物学的役割を有する。ステロール脂質の例は、コレステロールおよびその誘導体、エストロゲン、テストステロン、アンドロステロン、プロゲストーゲン、グルココルチコイド、ミネラルコルチコイドおよび胆汁酸を含むが、これらに限定されない。本発明の他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、非エステル化コレステロールでない１個以上のステロール脂質である。
【００５７】
糖脂質は、脂肪酸鎖が糖骨格に直接結合している他のタイプの脂肪族鎖である。糖脂質は、膜二層と相溶性である。本願発明の他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、１個以上の糖脂質である。
【００５８】
ポリケタイドは、アセチルおよびプロピオニルサブユニットのポリマー化によって合成される他のタイプの脂肪族鎖である。ポリケタイドファミリーは、大きな構造多様性を示す。本発明のサブユニットの他の組成物において、ポリアミノ酸に結合している脂肪族鎖は、１個以上のポリケタイドである。
【００５９】
本発明の他の局面において、ターゲティングアミノ酸鎖は、さらに、複合体となるその標的への天然の親和性を増強するまたは保持する他の天然に存在するタンパク質化学修飾によって改善し得る。本願発明で使用できる適当な化学修飾の例は、アセテート、ホスフェート、様々な脂質および炭水化物およびそれらの等価物を含み、これらに限定されない。本発明のサブユニットの他の組成物において、ポリアミノ酸は、アセテート、ホスフェート、様々な脂質および／または炭水化物を含むがこれらに限定されない、１個以上の生化学的修飾を含む。
【００６０】
薬物送達ビークル
リポタンパク質は、適当な薬物送達ビークルであると考えられるものの、これらのビークルの臨床適用は、商業化および技術的障害の両方に直面している。商業規模生産は、大量の精製生体材料を得る難しさおよびビークル製造に用いられる工程の複雑さにより妨げられている。さらに、リポタンパク質をベースとするビークルはまた、体液中の安定性およびペイロード能力などの幾つかの技術的課題に直面している。本発明は、これらの以前の課題を克服する。
【００６１】
本発明は、生体適合性標的化薬物送達ビークル組成物を提供する。一つの態様において、標的化薬物送達ビークルは、薬物送達ビークル組成物を構成する複数のターゲティングアミノ酸鎖組成物のアセンブリである。標的化薬物送達ビークルは、実質的に球形を有し、直径約２０nm〜１００nmのサイズ範囲を有する(図１)。標的化薬物送達ビークルは、大きな疎水性コアおよび親水性外面を有し得る。疎水性部分は、医薬の標的細胞、組織または臓器タイプへの送達前に該医薬を充填し、格納できる“カーゴスペース”として機能できる。
【００６２】
標的化薬物送達ビークルを構成するために使用されるターゲティングアミノ酸鎖の数は、その最終的な大きさが本発明ビークルに結合するかまたは封入される薬物のタイプおよび薬物の量に依存するために、僅かに変化すると予測される。Ｃ−Ｄスペクトロメトリー、原子間力顕微鏡法、透過電子顕微鏡法、走査電子顕微鏡法または同等の方法などを用いる構造および完全性評価に基づいて、球形ビークルを形成するのに十分な数のサブユニット分子がどうなるかは当業者に明らかである。
【００６３】
例として、本発明は、約５〜１０のターゲティングアミノ酸鎖、１０〜１５のターゲティングアミノ酸鎖、１５〜２０のターゲティングアミノ酸鎖、２０〜２５のターゲティングアミノ酸鎖、３０〜３５のターゲティングアミノ酸鎖、３５〜４０のターゲティングアミノ酸鎖、４０〜４５のターゲティングアミノ酸鎖、または、４５〜５０のターゲティングアミノ酸鎖、または、５０〜５５のターゲティングアミノ酸鎖、または、５５〜６０のターゲティングアミノ酸鎖からなる薬物送達ビークル組成物を提供する。
【００６４】
本発明はまた、非エステル化コレステロール、エステル化コレステロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミンを含むリン脂質、ジホスホグリセリド、葉酸、または、アポＡ−１タンパク質もしくは５０を超えるアミノ酸鎖長のアポＡ−１タンパク質の部分を含まないビークルを提供する。
【００６５】
本発明標的化薬物送達ビークル組成物のさらなる局面は、受動薬物送達およびリン脂質をベースとする送達ビークルと比べて向上した液体中の安定性である。リン脂質をベースとするビークルが体液と接触したとき、脂質の曲率が上昇し、構造が不安定になる。この不安定化は、ビークル完全性を損ない、最終的に送達前にビークルから薬物が漏れ出る。本願発明は、良好な安定性および生物学的環境による不活性化からの保護を提供することによって、従来の受動薬物送達法およびリン脂質をベースとする薬物送達ビークルの両方よりも改善されたバイオアベイラビリティーを提供し、これらの性質の結果として、本願発明は、最終的に、罹患部位へのより正確な薬物投与を提供する。
【００６６】
ビークル組成物の他の局面は、受動薬物送達よりも長い溶解時間である(図３)。本発明のビークル組成物は、約５分以内に少なくとも約２０％の治療薬が溶解する溶解プロファイルを有する薬物ビークルを提供する。本発明の他の態様において、少なくとも約３０％または少なくとも約４０％の治療薬が約５分以内に溶解する。また、本発明の他の態様において、好ましくは少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％または少なくとも約８０％の治療薬が約１０分以内に溶解する。最後に、本発明の他の態様において、好ましくは少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％または少なくとも約１００％の治療薬が約２０分以内に溶解する。
【００６７】
本発明薬物送達ビークル組成物は、従来の受動薬物送達よりも増大した最大薬物送達濃度を示す血漿濃度プロファイルを示す。非限定的な例として、本組成物の望ましい薬物動態プロファイルは、投与後の対象の血漿を分析したとき、従来の受動薬物送達によって同じ投与量で送達された場合の同じ治療薬についてのＣｍａｘより好ましくは大きなＣｍａｘを含むか、または、投与後の対象の血漿を分析したとき、従来の受動薬物送達によって同じ投与量で送達された場合の同じ治療薬についてのＡＵＣより好ましくは大きいＡＵＣを含むか；または、投与後の対象の血漿を分析したとき、従来の受動薬物送達によって同じ投与量で送達された場合の同じ治療薬についてのＴｍａｘより好ましくは短いＴｍａｘを含む(図７)。
【００６８】
標的化薬物送達ビークル組成物は、従来の受動薬物送達より長い最大濃度薬物送達時間を示す血漿濃度プロファイルを示し得る。本発明組成物の幾つかの適用において、ビークル組成物は、例えば、従来の受動薬物送達によって送達されるものと同じ薬物および同じ投与量についてのＴｍａｘの約９０％以下である、ビークル組成物に含まれる治療薬またはその等価物についてのＴｍａｘを示す。他の態様において、特定の組成物は、例えば、従来の受動薬物送達によって送達されるものと同じ薬物および同じ投与量についてのＴｍａｘの約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、または約５％以下であるＴｍａｘを示し得る。本発明ビークルのＴｍａｘは、標的部位およびビークルサイズに依存して変化する。例として、ビークル組成物の一つの態様において、対象の血漿を分析したとき、投与後約６時間〜約８時間未満、約６時間未満、約５時間未満、約４時間未満、約３時間未満、約２時間未満、約１時間未満、または約３０分未満である、本発明ビークルによって送達される治療薬についてのＴｍａｘを示す。
【００６９】
標的化薬物ビークル組成物の他の局面は、受動薬物送達よりも良い定常状態投与量レベルを可能とする上昇したＡＵＣを示す血漿濃度プロファイルを示し得る。本発明は、例えば、従来の受動薬物送達によって送達される場合と同じ治療薬および同じ投与量についてのＡＵＣより少なくとも約２５％大きい、治療薬についてのＡＵＣを示すビークル組成物を提供する。他のビークル組成物は、例えば、従来の受動薬物送達によって送達されるものと同じ治療薬および同じ投与量についてのＡＵＣより少なくとも約５０％、少なくとも約７５％、少なくとも約１００％、少なくとも約１２５％、少なくとも約１５０％、少なくとも約１７５％、少なくとも約２００％、少なくとも約２２５％、少なくとも約２５０％、少なくとも約２７５％、少なくとも約３００％、少なくとも約３５０％、少なくとも約４００％、少なくとも約４５０％、少なくとも約５００％、少なくとも約５５０％、少なくとも約６００％、少なくとも約７５０％、少なくとも約７００％、少なくとも約７５０％、少なくとも約８００％、少なくとも約８５０％、少なくとも約９００％、少なくとも約９５０％、少なくとも約１０００％、少なくとも約１０５０％、少なくとも約１１００％、少なくとも約１１５０％または少なくとも約１２００％大きいＡＵＣを示し得る。
【００７０】
治療指数は、死を引き起こす(動物試験で)または毒性をもたらす(ヒト試験で)量に対する治療効果を生じる治療薬の量の割合である。治療指数の割合は、致死量または中毒量を治療用量で割ることによって計算される。狭い治療範囲を有する(すなわち中毒量と治療用量の差異がほとんどない)治療薬は、それを摂取したヒトで達成される実際の血液レベルの測定に従ってその用量を調節し得る。大きい治療指数が小さい治療指数より好ましい；患者は、致死量／中毒量閾値に至るために、治療効果を生じるために摂取する用量よりもはるかに高用量を摂取するしなければならない。本発明は、従来の受動薬物送達によって送達されるものと同じ薬物の治療指数よりも２０％大きい、３０％大きい、４０％大きい、５０％大きい、６０％大きい治療指数とする組成物を提供する(図９)。
【００７１】
癌化学療法レジメンの一つの問題は、いわゆる薬物耐性の現象である。薬物耐性は、当初は抗癌剤処置によって抑制されていた癌細胞が、時間と共に薬物への耐性を持つときに生じる。これは、主に、薬物取り込みの減少および(細胞からの)薬物流出の増加によって起こる。さらに、化学療法剤は、しばしば、狭い治療指数窓を有する。本発明薬物送達ビークルは、細胞の細胞質への封入薬物の直接送達により、患者を化学療法剤で処置したときの薬物耐性を減らすように機能し、このようにして、膜局在化薬物耐性ポンプへの曝露を制限することが企図される。
【００７２】
治療薬
本発明ビークルは、多様な物理学的性質を有する広範な種類の治療薬と結合できる。本発明標的化薬物送達ビークルと結合させることが企図される適当な薬物は、ヘパリン、低分子量ヘパリン、ヘパリン類似物質、例えばデキストラン硫酸およびβ−シクロデキストリン テトラデカスルフェート、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、ＲＧＤペプチド含有化合物、抗トロンビン化合物、例えばヒルジン、ヒルログ(hirulog)およびアルガトロバン、血小板受容体アンタゴニスト、抗トロンビン抗体、抗血小板受容体抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤および抗血小板ペプチド、GPIIbおよびIIIa阻害剤、例えばチクロピジン、クロピドグレル、アブシキシマブ、エプチフィバチドおよびチロフィバン、FXa阻害剤、抗凝固剤、例えばビタミンＫ阻害剤(例えばワーファリン)、抗血栓剤、血小板剤、血小板粘着阻害剤、例えばアルブミンおよびポリエチレンオキシド、シクロオキシゲナーゼ経路阻害剤、例えばアスピリン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、インドメタシンおよびスルフィンピラゾン、リポキシゲナーゼ経路阻害剤、ロイコトリエン受容体アンタゴニスト、トロンボキサンＡ２(ＴＡＸ２)経路修飾剤、例えばスロトロバン、バピプロスト、ダゾキシベンおよびリドグレル、天然および合成副腎皮質ステロイド、例えばデキサメタゾン、プレドニゾロン、コルチコステロン、メトプレドニゾロン(methoprednisolone)およびヒドロコルチゾン、エストロゲン、抗炎症剤(例えばスルファサラジンおよびメサラミン)、抗腫瘍剤、抗増殖剤、有糸分裂阻害剤、細胞分裂停止剤、および、細胞増殖影響因子(例えばパクリタキセル、５−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンジオスタチン、アンジオペプチン、平滑筋細胞増殖を遮断できるモノクローナル抗体およびチミジンキナーゼ阻害剤)、細胞周期阻害剤、例えばＣＤＫ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤(例えばチロホスチン、ゲニステインおよびキノキサリン誘導体)および他のタンパク質キナーゼ阻害剤、プリンアナログ(６−メルカプトプリンまたは塩素化プリンヌクレオチドアナログであるクラドリビン)、代謝拮抗剤、例えばピリミジンアナログ(例えばシタラビンおよび５−フルオロウラシル)およびメトトレキサート、抗腫瘍抗生物質、例えばナイトロジェンマスタード、アルキルスルホン酸、エチレンイミン、ダウノルビシンおよびドキソルビシン、微小管運動に影響する薬物、例えばニトロソウレア、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、コルヒチン、パクリタキセルおよびエポチロン、血管新生阻害剤、例えばカスパーゼ活性化剤、プロテアソーム阻害剤、エンドスタチンおよびアンジオスタチン、抗増殖抗腫瘍剤(例えばラパマイシン、セリバスタチン、フラボピリドールおよびスラミン)、血管細胞増殖阻害剤、例えば増殖因子阻害剤、増殖因子受容体アンタゴニスト、増殖因子拮抗抗体、転写抑制因子、翻訳抑制因子、複製阻害剤、内皮前駆細胞を認識できる抗体、増殖因子および細胞毒を含む二機能性分子、および、抗体と細胞毒、サイトカインとホルモン、酸性と塩基性線維性細胞増殖因子を含む二機能性分子、ＦＧＦ経路薬、例えばｂＦＧＦ抗体およびキメラ融合タンパク質、血���新生因子、例えば増殖因子(例えばアンジオポエチン、血管内皮増殖因子、内皮分裂促進(増殖)因子、上皮増殖因子、トランスフォーミング増殖因子αおよびβ、血小板由来内皮増殖因子、血小板由来増殖因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞増殖因子およびインスリン様増殖因子)、内皮化促進剤、例えばＲＧＤペプチド、ＰＤＧＦ受容体アンタゴニスト、例えばtrapidil、ＩＧＦ経路薬、例えばソマトスタチンアナログ(例えばアンジオペプチンおよびオクトレオチド)、ポリアニオン試薬(例えばヘパリンおよびフコイダン)、ＴＧＦ−β経路薬、例えばデコリンおよびＴＧＦ−β抗体、ＥＧＦ経路薬、例えばＥＧＦ抗体、ＴＮＦ−α経路薬、例えば受容体アンタゴニスト、キメラ融合タンパク質、および、サリドマイドおよびそのアナログ、アデニル酸シクラーゼ刺激剤、および、グアニル酸シクラーゼ刺激剤、例えばフォルスコリン、環状ヌクレオチド経路薬、例えばホスホジエステラーゼ阻害剤(例えばシロスタゾールおよびジピリダモール)、カルシウムチャネルブロッカー、例えばベンゾチアゼピン(例えばジルチアゼム)、ジヒドロピリジン(例えばニフェジピン、アムロジピンおよびニカルジピン)、および、フェニルアルキルアミン(例えばベラパミル)、セロトニン経路修飾剤、例えば５−ＨＴアンタゴニスト(例えばケタンセリンおよびナフチドロフリル)および５−ＨＴ吸収阻害剤(例えばフルオキセチン)、カテコールアミン修飾剤、例えばα−アンタゴニスト(例えばアデノシンアナログ、プラゾシンおよびブナゾシン)、β−アンタゴニスト(例えばプロプラノロール)、および、αおよびβ−アンタゴニスト(例えばラベタロールおよびカルベジロール)、エンドセリン受容体アンタゴニスト、ＡＣＥ阻害剤、例えばシラザプリル、ホシノプリルおよびエナラプリル、内在性血管作動メカニズム阻害剤、例えばアンジオテンシン受容体アンタゴニスト(例えばサララシン、ロサルタン、カンデサルタンおよびバルサルタン)、他の血管拡張剤、例えばヒドララジン、アドレナリンαアゴニスト、アドレナリンβアゴニスト、ドーパミンアゴニスト、プロスタグランジンおよびそのアナログ、および、プロスタサイクリンアナログ、例えばプロスタグランジンＥ１、Ｅ２およびＩ２、有機硝酸エステルおよび亜硝酸エステル、例えばニトログリセリン、二硝酸イソソルビドおよび亜硝酸アミル、無機ニトロソ化合物、例えばニトロフェリシアン化(III)ナトリウム無水物、シドノンイミン、例えばモルシドミンおよびリンシドミン、一酸化窒素付加物、例えばジアゼニウムジオレートおよびアルカンジアミン、低分子量化合物含有Ｓ−ニトロソ化合物(例えばカプトプリル、グルタチオンおよびＮ−アセチルペニシラミンのＳ−ニトロソ誘導体)および高分子量化合物含有Ｓ−ニトロソ化合物(例えばタンパク質、ペプチド、オリゴ糖、多糖、合成ポリマーまたはオリゴマーおよび天然ポリマーまたはオリゴマーのＳ−ニトロソ誘導体)、一酸化窒素ドナーおよび一酸化窒素放出分子、例えばＣ−ニトロソ化合物、Ｏ−ニトロソ化合物、Ｎ−ニトロソ化合物およびＬ−アルギニン、Ｅ−およびＰ−セレクチンアンタゴニスト、ＶＣＡＭ−１−ＩＣＡＭ−１相互作用阻害剤、マクロファージ活性化阻害剤、例えばビスホスホネート、コレステロール低下剤、例えば���ＭＧ−ＣｏＡ還元酵素阻害剤(例えばロバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチンおよびピタバスタチン)、魚油およびω−３−脂肪酸、ラジカルスカベンジャー抗酸化剤、例えばプロブコール、ビタミンＣおよびＥ、エブセレンおよびｔｒａｎｓ−レチノイン酸、麻酔薬、例えばリドカイン、ブピバカインおよびロピバカイン、ＭＭＰ経路阻害剤、例えばマリマスタット、イロマスタットおよびメタスタット(metastat)、細胞運動阻害剤、例えばサイトカラシンＢ、マトリックス堆積および集合経路阻害剤、例えばキナゾリノン誘導体(例えばハロフジノン)およびトラニラスト、血行動態修飾剤、例えばペントキシフィリン、トリクロサン、抗菌剤、例えばニトロフラントイン、ペニシリン抗生物質、例えばスルタミシリン、アモキシシリン、アスポキシシリンおよびピペラシリン、セファロスポリン抗生物質、例えばセファクロル、セファゾリン、セフォチアム、フロモキセフ、セフテラム、セフタジジム、セフメノキシム、セフォゾプランおよびセフスロジン、カルバペネム抗生物質、例えばイミペネム、パニペネムおよびメロペネム、モノバクタム抗生物質、例えばアズトレオナム、アミノグリコシド、例えばアミカシン、ジベカシン、トブラマイシン、テイコプラニン、ストレプトマイシンおよびゲンタマイシン、合成抗菌剤、例えばポリミキシンＢ、バンコマイシン、ナリジクス酸、オフロキサシン、シプロフロキサシン、トスフロキサシン、レボフロキサシンおよびホスホマイシン、マクロライド抗生物質、例えばエリスロマイシン、クラリスロマイシン、ロキシスロマイシンおよびアジスロマイシン、リンコマイシン抗生物質、例えばクリンダマイシンおよびリンコマイシン、テトラサイクリン抗生物質、例えばドキシサイクリンおよびミノサイクリン、抗生物質および抗菌剤、例えばクロラムフェニコール、チアンフェニコール、スルファメトキシン(sulfurmethoxyn)およびスルファメトキサゾール、抗結核剤、例えばイソニアジド、リファンピシンおよびエタンブトール、抗ハンセン病薬、例えばジアフェニルスルホンおよびクロファジミン、抗真菌剤、例えばナイスタチン、ミコナゾール、メトロニダゾール、フルコナゾール、アムホテリシンＢおよびクロトリマゾール、抗ウイルス剤、例えばガンシクロビル、オセルタミビル、ビダラビン、アシクロビルおよびパリビズマブ、および、抗原虫剤、例えばペンタミジンを含むが、これらに限定されない。
【００７３】
送達ビークルと結合したとき、標的化薬物送達ビークル組成物は薬物の溶解度を増大させる。従って、ビークルと結合したときの薬物の溶解度は、ビークルと結合していない(遊離の)ときより大きい。一つの適用において、ビークルと結合したとき疎水性薬物の溶解度は大きくなり、そのため、薬物の細胞への送達前に可溶化する。一つの適用において、親水性薬物の溶解度はビークルと結合して大きくなり、薬物の細胞への送達前に可溶化する。本発明の他の適用において、高分子化合物薬物の溶解度はビークルと結合して大きくなり、薬物の細胞への送達前に可溶化する。本発明の他の態様において、小分子化合物薬物の溶解度は、ビークルと結合して大きくなり、薬物の細胞への送達前に可溶化する。
【００７４】
他の態様において、本発明は、複数の標的化ポリアミノ酸サブユニットを含む標的化薬物送達ビークルであって、標的化ポリアミノ酸サブユニットがそれぞれ、ポリヌクレオチド、リン脂質、添加物およびターゲティングアミノ酸鎖を含む標的化薬物送達ビークルを提供する。ポリヌクレオチドは、約５００〜２５００キロベースの範囲であり得る。例において、リン脂質はホスファチジルコリンであり、ペプチドはアポリポタンパク質Ａ−Ｉ(アポＡ−Ｉ)ミメティックであり得る。この態様において、ペプチドは、約１８〜３８アミノ酸鎖長であり、複合体は直径約３００〜１０００nmであり得る。ポリヌクレオチドを、ナノ粒子集合体に組み込む前に、その(天然の)負電荷を抑えることによって、正電荷化学物質で中和し得る。この態様において、動物またはヒトに投与されたとき、ポリヌクレオチド単独と比較して、封入ポリヌクレオチドのバイオアベイラビリティが向上し、ポリヌクレオチド単独と比較して、ポリヌクレオチドの治療効果が向上する。
【００７５】
疾患の病因の研究により、疾患の大部分が遺伝的要因の脱制御によって引き起こされることが発見された。結果的に、治療の成長分野は遺伝子治療法である。遺伝子治療法の一つの局面は、ＲＮＡ干渉(ＲＮＡｉ)またはアンチセンス(ＲＮＡａ)法を用いた遺伝子発現抑制治療に基づく。アンチセンスまたはＲＮＡｉ核酸は、標的化核酸に特異的に結合して、標的化遺伝子の発現を発現抑制または減少する機能を果たすＲＮＡ−ＤＮＡまたはＲＮＡ−ＲＮＡハイブリッドの形成をもたらすよう設計される。遺伝子発現は、ＤＮＡ複製、メッセンジャーＲＮＡ(ｍＲＮＡ)の転写または／および翻訳の阻止を含む様々なメカニズムにより減少する。
【００７６】
ＲＮＡａは、細胞内で転写されるｍＲＮＡ鎖に相補的である一本鎖ＲＮＡである。細胞内では、アンチセンスが相補的ＲＮＡと塩基対形成し、翻訳機構を物理的に妨害することによって翻訳を阻害する。現在、サイトメガロウイルス網膜炎の処置に用いられるホミビルセンは、上市された唯一のアンチセンス治療薬である。アンチセンス治療薬開発の一つのハードルは、有効な投与手段がないことである。本発明ビークルは、ＲＮＡａ治療薬、例えばホミビルセンおよびその等価物と結合させることが企図される。
【００７７】
疾患を起こす配列を標的とするＲＮＡｉ剤は、インビトロ法およびインビボ法ならびに合成化学アプローチを含む当技術分野で知られている幾つかの方法の何れかに従って製造できる。ＲＮＡｉ配列は、約１００ヌクレオチド(nt)鎖長を越えず、典型的には約７５nt鎖長を越えず、特定の態様において、鎖長は約７０nt未満である。ＲＮＡｉ剤は、互いにハイブリダイズした２個の異なるリボ核酸の二本鎖構造であり、二本鎖構造の長さは、典型的に、約１５〜３０塩基対(bp)の範囲であり、通常約１５〜２９bpの範囲であり、約２０〜２９bpの長さ、より好ましくは(例えば２１bp、２２bp)である。ＲＮＡｉ剤は、ヘアピン形成で存在する一本鎖リボ核酸の二本鎖構造であり、ヘアピンのハイブリダイズした部分の長さは、典型的に、ＲＮＡｉタイプについて上で示されたものと同様であるか、または４〜８ntほどそれより長い。ＲＮＡｉ治療薬は、安定化および送達のためのコンジュゲーションのために、特定の化学的修飾で操作できる。
【００７８】
主流な治療として行うためにＲＮＡｉ治療薬が直面するハードルの一つは、その“オフターゲット”作用、すなわち標的遺伝子と同様の配列を有する他の標的でない遺伝子を抑制する傾向の可能性である。ＲＮＡｉ治療薬の“オフターゲット”作用を減らす一つの方法は、ＲＮＡｉ治療薬を罹患細胞に標的化送達することである。本発明ビークルは、ＲＮＡｉ治療薬またはその等価物と結合させることが企図される。
【００７９】
一つの態様において、遺伝子サイレンシング剤は、疾患を起こす標的配列の発現を減少させるよう作用するアンチセンスである。本発明の他の態様において、遺伝子サイレンシングは、疾患を起こす標的配列の発現を減少させるよう作用する、小さい妨害二本鎖または一本鎖ＲＮＡ(ＲＮＡｉ)配列である。本発明は、本発明ビークルと結合した遺伝子治療薬を使用して、それを単独で、または１種以上のさらなる治療薬と併用して、サイレンシングの標的となった遺伝子によって一部引き起こされる疾患に罹患した患者に投与して処置する方法を提供する。
【００８０】
プロドラッグは、酵素、化学的または生理学的刺激によって活性化され、化学的制約部分から活性な薬物を放出できる治療薬である。本発明で使用できる適当なプロドラッグは、タイプＩおよびタイプII、それらのサブタイプを含む。プロドラッグの非限定的な例は、細胞内で生物活性化されるタイプＩプロドラッグ、細胞外で生物活性化されるタイプIIプロドラッグ、すなわち多くの抗菌剤および化学療法剤(例えば５−フルオロウラシル)を含むタイプIAプロドラッグ、特に肝臓細胞でプロドラッグを細胞内で活性な薬物に生物活性化する代謝性酵素に頼っているタイプIBプロドラッグ、細胞外で何れかの消化液の環境で生物活性化されるタイプIIAプロドラッグ、体循環内および／または他の細胞外液体コンパートメント内で生物活性化されるタイプIIB、あるいは、治療標的組織／細胞近くで一般的な酵素(例えばエステラーゼおよびホスファターゼ)または標的指向型酵素に頼っているタイプIIC、および、混合タイププロドラッグを含む。混合タイププロドラッグは、複数のサブタイプクラス(例えば並行してまたは連続工程の何れかで、複数の部位で活性化されるもの)に属することができる。例のみとして、混合タイププロドラッグは、標的細胞と代謝組織の両方で共に生物活性化される(例えばＨＭＧ Ｃｏ−Ａ還元酵素阻害剤および幾つかの化学療法剤)。現在、プロテアーゼが疾患に非常に関与しているために、プロテアーゼがプロドラッグ開発のための重要な標的と見なされている。
【００８１】
一つの態様において、本発明は、薬物活性化酵素を運搬するビークル、および、活性化される薬物を運搬する他のビークルの２工程送達で適用できる。２個のビークルがその積荷を標的細胞内に放出した後、薬物活性化酵素は薬物を生物活性化し、薬物の大部分が細胞内で活性化されることを確実とし得る。
【００８２】
方法
Ａ. 薬物送達ビークルの製造
他の局面において、本発明は、薬物を含む薬物送達ビークルを製造する方法を特徴とする。本発明組成物の利点の一つは、高度に均一な構造を有し、高積載効率であるビークルに容易に融合することである(図２および図６)。これらの特徴は、ビークルを含む物質の合成の性質に従うことを可能にし、商業規模レベルで製造することを可能にする。
【００８３】
ビークルには、幾つかの異なる方法を用いて薬物を充填できる。ビークルは、そのパーツから合成する間に薬物を封入するようビークル構築中に薬物を充填できる。これは、乱流混合、超音波処理、振動噴霧化および連続フロー混合、溶媒置換法を用いた急速混合、コール酸透析および他の方法によって達成できる。
【００８４】
超音波処理は、２つの液流を混合することによって、ビークルを構成するために使用できる。１番目の流れは溶解したビークルポリマー物質を含み、２番目の流れは薬物および／または薬物の組み合わせを含む。流れの交差点で、インライン超音波振動プレートが、ビークルを溶液から生じさせ、固化させる。本発明ビークルは、記載された超音波処理または類似の変法を用いて製造されることが企図される。
【００８５】
振動噴霧化はまた、ビークル製造において液体小滴を形成するために使用できる。DMP-2800 MEMS-ベース圧電性マイクロポンプ(インクジェット)システム(Dimatix, Inc. (Santa Clara, Calif.)のSpectra Printing Division (Lebanon, N.H.)により製造)のような装置は、１０〜５０pL(１〜５×１０−１１リットル)のサイズの液滴を、１００,０００pL/秒で形成する。マイクロポンプ(インクジェットシステム)は均一混合を提供する。本発明ビークルは、記載された振動噴霧化法または類似の変法を用いて製造されることが企図される。
【００８６】
連続フローミキサーもまた、薬物含有ビークルを製造するために使用できる。ミリ秒未満のタイムスケールでの乱流混合を提供する種々のミキサーが開発されている。このような混合装置の例は、修飾Ｔミキサー、例えばBergerミキサーまたはWiskindミキサー(R. L. Berger, B. Balko and H. F. Chapman in Rev. Sci. Instrum., 39:493-498 (1968) および R. E. Hansen and M. W. Tonsager in J. Phys. Chem., 92:2189-2196 (1988))を含むが、これらに限定されない。Wiskindミキサーは、ミキサーを通過する間に２つ以上の液流の均一混合を達成する能力が証明されている。このシステムは、１００nm未満のビークルの製造に有効であることが示されており、産業規模製造を可能にし、従って、商業規模製造プロセスの開発を可能にする。本発明ビークルは、フローミキサー法または類似の変法を使用して製造されることが企図される。
【００８７】
急速混合を用いて、溶媒置換法を用いて、本願発明のビークルを製造できる。幾つかのこのような態様において、５００rpmまたはそれより速い撹拌速度が典型的に用いられる。混合の間で、より遅い溶媒交換速度は、より大きなビークルをもたらす。完全発達乱流で高レイノルド数および高効率混合を得るために、変圧勾配を使用する。高重力反応混合の使用は、高レイノルド数での乱流混合によって達成されるものと同様の遠心分離ビークル加速を達成することによって、小さなビークル(１０nm)を製造する。本発明ビークルを、記載された溶媒置換法または類似の変法を用いて、薬物と付随して製造することが企図される。
【００８８】
また、コール酸ナトリウム透析を用いて本願発明のビークルを製造できる。コール酸ナトリウム(コール酸)は、水溶性胆汁酸である。ＤＭＳＯ中の薬物(パクリタキセル, ２mg)を、Ｎ２下で乾燥して、薄いフィルム状物質とする。続いて、５０μｌのミリストイル−５Ａペプチド溶液(脱イオン水中１０mg/ml)を加える。１４mgのコール酸ナトリウムを１００mg/mlのストック溶液から加える。混合物を１０ｍＭ  Ｔｒｉｓ、０.１Ｍ  ＫＣｌ、１ｍＭ  ＥＤＴＡ(ｐＨ ８.０)で総量２mlとする。混合物を４℃で一夜インキュベートして、続いて、２ＬのＰＢＳ(０.１５Ｍ  ＮａＣｌ、０.００３Ｍ  ＫＣｌ、０.１５Ｍ  ＫＨ２ＰＯ４(ｐＨ ７.４))に対して、緩衝液交換４回で４８時間透析する。３Ｈ−コレートをトレーサーとして用いて、コレートの＜２％がｓＨＤＬ／薬物調製物中に残り、一方、パクリタキセルの６０％を越えるものが、ｓＨＤＬ送達ビークルと結合したままである。
【００８９】
ビークルを製造するために企図される他の方法は、蒸発方法(例えば自由噴流膨張、レーザー蒸発、放電加工、電気爆発および化学的蒸着)、機械的な摩耗を含む物理的方法(例えばパールミル法(Elan Nanosystems of Dublin, Irelandにより開発))、および、溶媒置換後の界面堆積を含む。
【００９０】
あるいは、薬物はビークルに共有結合できる。コンジュゲーション部位に使用される典型的なアミノ酸は、リジン、アルギニン、チロシンおよびシステイン残基を含むが、これらに限定されない。薬物は、ビークルの表面または脂肪族尾部の頭部基(例えば脂肪酸)でコンジュゲートできる。本発明ビークルは、記載された共有結合のコンジュゲーション方法または類似の変法を用いて薬物と結合することが企図される。
【００９１】
ビークルは、インカルケーション(inculcation)法を用いて薬物を充填できる。ある程度の両親媒性を有する薬物は、非共有結合性相互作用、例えばファンデルワールス力によりビークルの表面内にインカルケートできる。本発明ビークルを、記載されたインカルケーション法または類似の変法を用いて薬物と結合させることが企図される。あるいは、コレート透析法と合わせた組み合わせインカルケーション法を用いて、本発明ビークルを薬物と付随して製造する。
【００９２】
再構成法により、ビークルに疎水性薬物を充填できる。この方法は、凍結乾燥および有機抽出によって、疎水性物質を望ましい疎水性薬物と交換するものである。記載された再構成法または類似の変法を用いて、本発明ビークルを薬物と付随して製造することが企図される。
【００９３】
Ｂ.  送達方法
本発明は、治療有効量の医薬と結合した本発明ビークルで、患者を処置する方法を提供する。適当な投与経路は、非侵襲経口(口から)、経粘膜(鼻腔、頬側／舌下、膣、眼および直腸)および吸入経路を含み、これらに限定されない。非経腸、静脈内、皮内、皮下、筋肉内、結腸、直腸または腹腔内を含む様々な方法で、ビークルを患者に投与できる。
【００９４】
幾つかの方法によって、ビークルを患者の全身に送達できる。本発明の一つの局面において、薬物含有ビークルを、針付注射器による経皮注射によって、患者の動脈または静脈などの血管内腔に導入できる。
【００９５】
本発明の他の局面において、ビークルを、ニードルカテーテルで、患者の全身に送達できる。これは、血管へのアクセスに至ったニードルカテーテルを含み、続いてニードルの管腔を通してワイヤーを導入する。ワイヤーアクセスを介して、長期間に亘る長時間処置のために、他のカテーテルを患者の血管に設置できる。あるいは、血管にフィルターまたはステントなどの医療用インプラントを埋め込むことによって、ビークルを患者の血管内に送達できる。
【００９６】
本発明組成物は、本明細書に記載された種々の送達方法のための製剤である。適切な製剤は、選択された投与経路に依存する。あらゆる薬学的に許容される方法、担体および添加物を、ここに記載する医薬組成物の製剤に適する限り、使用する：Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Nineteenth Ed (Easton, Pa.: Mack Publishing Company, 1995)、Hoover, John E., Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania 1975、Liberman, H.A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980 および Pharmaceutical Dosage Forms and Srug Delivery Systems, Seventh Ed. (Lippincott Williams & Wilkins 1999)。
【００９７】
Ｃ.  処置方法
ペプチドおよびタンパク質、抗体、ワクチンおよび遺伝子をベースとする薬物などの医薬は、酵素分解するかもしれず、または、治療上有効であるために分子サイズおよび荷電の問題により効率よく全身循環に吸収できないために、一般的に、これらの経路を用いて送達されないかもしれない。本発明は、本発明標的化薬物送達ビークルによって送達される治療薬を必要とする患者を処置する方法を提供する。ペプチド／タンパク質またはペプチドミメティック、抗体、ワクチンおよび遺伝子をベースとする医薬を、予防的処置または治療的処置を必要とする患者に投与するために、薬物送達ビークルを用いて疾患を処置する方法が企図される。
【００９８】
治療的処置を必要とする患者の処置方法に使用される薬物の例は、低分子量無機化合物、低分子量有機化合物、ポリマー無機化合物、ポリマー有機化合物、ペプチドおよび核酸を含み、これらに限定されない。薬物送達ビークルを使用して患者に投与できるペプチドの例は、生物学的分子の活性化または阻害作用を有するペプチドを含む。薬物送達ビークルを使用して患者に投与できるペプチドまたは核酸をコードする核酸の例は、生物学的分子の活性化または阻害作用を有するペプチドをコードする核酸を含む。さらに、生物学的分子の転写または翻訳を制御できるペプチドまたは核酸、および当該ペプチドまたは核酸をコードする核酸は、薬物送達ビークルを使用して患者に投与できる。
【００９９】
一つの適用において、本発明は、モノクローナル抗体治療薬を運搬する薬物送達ビークルで患者を処置する方法を提供する。本発明方法によって処置される疾患の例は、心血管疾患に対してアブシキシマブ、自己免疫障害に対してアダリムマブ、慢性リンパ性白血病に対してアレムツズマブ、移植拒絶反応に対してバシリキシマブ、全身性エリテマトーデスに対してベリムマブ、結腸直腸癌および加齢黄斑変性に対してベバシズマブ、未分化大細胞リンパ腫(ａｌｃｌ)およびホジキンリンパ腫に対してブレンツキシマブ ベドチン、クリオピリン関連周期性症候群(ｃａｐｓ)処置に対してカナキヌマブ、結腸直腸癌および頭頸部癌に対してセツキシマブ、クローン病に対してセルトリズマブ ペゴル、移植拒絶反応処置に対してダクリズマブ、閉経後骨粗鬆症および固形腫瘍の骨転移に対してデノスマブ、発作性夜間ヘモグロビン尿症に対してエクリズマブ、乾癬に対してエファリズマブ、急性骨髄性白血病に対してゲムツズマブ(カリチアマイシンと共に)、リウマチ性関節炎、乾癬性関節炎および強直性脊椎炎に対してゴリムマブ、非ホジキンリンパ腫に対してイブリツモマブ チウキセタン、自己免疫障害に対してインフリキシマブ、黒色腫に対してイピリムマブ(mdx-101)、移植拒絶反応に対してムロモナブ−ｃｄ３、多発性硬化症およびクローン病に対してナタリズマブ、慢性リンパ性白血病に対してオファツムマブ(atumumab)、アレルギー関連喘息処置に対してオマリズマブ、ＲＳウイルスに対してパリビズマブ、結腸直腸癌に対してパニツムマブ、黄斑変性に対してラニビズマブ、非ホジキンリンパ腫に対してリツキシマブ、リウマチ性関節炎に対してトシリズマブ(またはアトリズマブ)、非ホジキンリンパ腫に対してトシツモマブ、および、乳癌に対してトラスツズマブを含むが、これらに限定されない。本発明の一つの適用において、薬物送達ビークルは、モノクローナル治療薬を患者に投与するために使用される。薬物送達ビークルの他の適用において、モノクローナル治療薬とさらなる医薬、および／または代替治療方法と組み合わせて患者に投与される。
【０１００】
本発明は、疾患のワクチン接種を必要とする患者を、治療有効量のワクチンを運搬する薬物送達ビークルで処置する方法を提供する。薬物送達ビークルを使用して投与することが企図されるワクチンの例は、AVA (BioThrax)およびその等価物の投与による炭疽菌ワクチン接種、VAR (Varivax)、MMRV (ProQuad)およびその等価物の投与による水痘(chickenpox, varicella)ワクチン接種、DTaP (Daptacel、Infanrix)、Td (Decavac、ジェネリック)、DT (ジェネリック)、Tdap (Boostrix、Adacel)、DTaP-IPV (Kinrix)、DTaP-HepB-IPV (Pediarix)、DTaP-IPV/Hib (Pentacel)およびDTaP/Hibおよびその等価物の投与によるジフテリアワクチン接種、HepA (Havrix、Vaqta)、HepA-HepB (Twinrix)などの投与によるＡ型肝炎ウイルスワクチン接種、HepB (Engerix-B、Recombivax HB)、Hib-HepB (Comvax)、DTaP-HepB-IPV (Pediarix)、HepA-HepB (Twinrix)およびその等価物の投与によるＢ型肝炎ウイルスワクチン接種、Hib (ActHIB、PedvaxHIB、Hiberix)、Hib-HepB (Comvax)、DTaP/Hib、DTaP-IPV/Hib (Pentacel)およびその等価物の投与によるＨＩＢワクチン接種、HPV4 (Gardasil)、HPV2 (Cervarix)およびその等価物によるＨＰＶワクチン接種、TIV (Afluria、Agriflu、FluLaval、Fluarix、Fluvirin、Fluzone、Fluzone High-Dose、Fluzone Intradermal)、LAIV (FluMist)およびその等価物の投与によるインフルエンザ(季節性インフルエンザ)のワクチン接種、MR (M-M-R II)、MMRV (ProQuad)およびその等価物の投与による麻疹ワクチン接種、Polio (Ipol)、DTaP-IPV (Kinrix)、DTaP-HepB-IPV (Pediarix)、DTaP-IPV/Hib (Pentacel)およびその等価物の投与による髄膜炎菌ワクチン接種、Rabies (Imovax Rabies、RabAvert)およびその等価物による狂犬病ワクチン接種、RV1 (Rotarix)、RV5 (RotaTeq)およびその等価物の投与によるロタウイルスワクチン接種、MMR (M-M-R II)、MMRV (ProQuad)およびその等価物の投与による風疹ワクチン接種、ZOS (Zostavax)およびその等価物の投与による帯状疱疹(shingles, herpes zoster)ワクチン接種、Vaccinia (ACAM2000)およびその等価物の投与による天然痘ワクチン接種、DTaP (Daptacel、Infanrix)、Td (Decavac、ジェネリック)、DT (ジェネリック)、TT (ジェネリック)、Tdap (Boostrix、Adacel)、DTaP-IPV (Kinrix)、DTaP-HepB-IPV (Pediarix)、DTaP-IPV/Hib (Pentacel)、DTaP/Hibおよびその等価物の投与による破傷風ワクチン接種、BCG (TICE BCG、Mycobax)などの投与による結核ワクチン接種、Typhoid Oral (Vivotif)、Typhoid Polysaccharide (Typhim Vi)およびその等価物の投与による腸チフスワクチン接種、YF (YF-Vax)の投与による黄熱ワクチン接種を含むが、これらに限定されない。このような治療薬は何れも、ワクチン接種を必要とする患者に対して、薬物ビークル送達系と組み合わせて使用できる。
【０１０１】
本発明の一つの適用は、過剰増殖性障害に罹患している患者を治療有効量の化学療法剤と結合した本発明標的化薬物送達ビークルで処置する方法である。本方法を使用して処置されることが企図される過剰増殖性障害の非限定的な例は、良性、前悪性または悪性腫瘍および癌疾患、例えば癌、神経膠腫、中皮腫、黒色腫、リンパ腫、白血病、腺癌、横紋筋肉腫、原発性血小板増加症、原発性マクログロブリン血症、小細胞肺腫瘍、非小細胞肺腫瘍、原発性脳腫瘍、胃癌、腎臓癌、悪性膵臓インスリノーマ、悪性カルチノイド、膀胱癌、前悪性皮膚病変、精巣癌、甲状腺癌、神経芽腫、食道癌、泌尿生殖器癌、悪性高カルシウム血症、子宮頸癌、子宮内膜癌、副腎皮質癌、骨髄性白血病、小組織肉腫(small tissue sarcoma)、骨肉腫、バーキットリンパ腫、頭頸部癌、大腸癌、結腸直腸癌、食道の癌、膵臓癌、皮膚癌、肝胆道癌、胆嚢の癌、小腸癌、直腸癌、腎臓癌、膀胱癌、脳の癌、血液の癌、前立腺癌、陰茎癌、尿道癌、精巣癌、膣癌、子宮癌、卵巣癌、副甲状腺癌、副腎癌、膵内分泌腫瘍、カルチノイド腫瘍、骨の癌、網膜芽細胞腫、多発性骨髄腫、ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫を含む。
【０１０２】
薬物送達ビークルによって過剰増殖性疾患に罹患している患者に投与することが企図される化学療法剤は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤および他の抗腫瘍薬を含むが、これらに限定されない。
【０１０３】
アルキル化剤は、細胞のＤＮＡを化学修飾し、細胞中でＤＮＡに損傷を生じさせることによって作用する。具体的には、その作用は、ＤＮＡのグアニン塩基のプリン環の７位の窒素原子でのアルキル基の結合によるものである。アルキル化剤の幾つかの例は、シクロホスファミド、メクロレタミン、ウラムスチンまたはウラシルマスタード、メルファラン、クロラムブシル、イホスファミドを含むナイトロジェンマスタードを含むが、これらに限定されない。アルキル化剤の幾つかの例は、カルムスチン、ロムスチンおよびストレプトゾシンを含むニトロソウレアを含むが、これらに限定されない。アルキル化剤の幾つかの例は、ブスルファンを含むアルキル スルホネートを含むがこれらに限定されない。一つの適用において、本発明は、治療有効量のアルキル化治療薬を運搬する薬物送達ビークルで癌患者を処置する方法を提供する。
【０１０４】
白金をベースとする化学療法剤は、アルキル化剤と類似の方法で作用し、その結果、時には“アルキル化剤様”と記載される。これらの薬物は、アルキル基を有さないが、それにもかかわらず、ＤＮＡへの永続的な配位によってＤＮＡに損傷を与えて、次いでＤＮＡ修復を行う細胞の能力を妨げる。幾つかの例は、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン、サトラプラチンおよび四硝酸トリプラチン(triplatin tetranitrate)を含むが、これらに限定されない。一つの適用において、本発明は、治療有効量の白金をベースとする治療薬を運搬する薬物送達ビークルで癌患者を処置する方法を提供する。
【０１０５】
代謝拮抗薬は、正常な生物学的プロセスにおける代謝物の使用を阻害する化学物質である。代謝拮抗薬は、しばしば、それが妨害する代謝物と類似の構造を有する。例えば、代謝拮抗薬は、プリンまたはピリミジンのようなヌクレオチド塩基になりすますことができ、結果として、ＤＮＡの“ヌクレオチド塩基”として挿入されるようになる。ＤＮＡへの挿入は、最終的に正常な細胞の発生および分裂を阻む。さらに、代謝拮抗薬は、ＲＮＡ合成に負の影響も与え得る。代謝拮抗薬の例は、アザチオプリンおよびメルカプトプリンを含むが、これらに限定されない。細胞増殖および細胞分裂を中止させる能力により、代謝拮抗薬は、最も広く使用される細胞分裂阻害剤の１つである。一つの適用において、本発明は、治療有効量の代謝拮抗薬を運搬する薬物送達ビークルで癌患者を処置する方法を提供する。
【０１０６】
アルカロイドは、塩基性窒素原子を主に含む天然に存在する化学化合物の一群である。アルカロイドは、多様な生物によって生産され、二次代謝物群の一部である。アルカロイドは多くの薬理作用を有するが、あるアルカロイドは、主に細胞分裂を遮断することによって抗癌性を有し得る。ビンカアルカロイドおよびタキサンなどの抗癌性アルカロイドは、微小管機能を妨げることによって細胞分裂を遮断する。ビンカアルカロイドは、チューブリン上の特定の部位に結合し、チューブリンの微小管への集合(細胞周期のＭ期)を阻害することによって細胞分裂を遮断する。ビンカアルカロイドの例は、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビンおよびビンデシンを含むが、これらに限定されない。タキサンは、微小管の安定性を向上させ、細胞周期の分裂後期の染色体の分離を妨げることによって、細胞分裂を遮断する。タキサンの幾つかの例は、タキソールおよびドセタキセルを含むが、これらに限定されない。一つの適用において、本発明は、治療有効量のアルカロイドを運搬する薬物送達ビークルで癌患者を処置する方法を提供する。
【０１０７】
トポイソメラーゼは、ＤＮＡのトポロジーを維持するのに必須の酵素である。Ｉ型またはII型トポイソメラーゼに対するトポイソメラーゼ阻害剤は、ＤＮＡの適切な超らせん形成を破壊することによってＤＮＡの転写および複製の両方を妨害する。Ｉ型トポイソメラーゼ阻害剤の幾つかの例は、カンプトテシン、イリノテカンおよびトポテカンを含むが、これらに限定されない。II型トポイソメラーゼ阻害剤の幾つかの例は、アムサクリン、エトポシド、リン酸エトポシドおよびテニポシドを含むが、これらに限定されない。一つの適用において、本発明は、治療有効量のトポイソメラーゼ治療薬を運搬する薬物送達ビークルで癌患者を処置する方法を提供する。
【０１０８】
他の抗腫瘍剤は、モノクローナル抗体およびキナーゼ阻害剤および細胞毒性抗生物質を含む。細胞毒性抗生物質の幾つかの例は、アクチノマイシン、ブレオマイシン、プリカマイシンおよびマイトマイシンを含むが、これらに限定されない。他の細胞毒性抗生物質は、アントラサイクリン、例えばドキソルビシン、ダウノルビシン、バルルビシン、イダルビシンおよびエピルビシンを含む。一つの適用において、本発明は、治療有効量の細胞毒性抗生物質治療薬を運搬する薬物送達ビークルで患者を処置する方法を提供する。
【０１０９】
過増殖性疾患または癌に罹患している対象への本発明薬物送達ビークルによる投与が考えられる他の化学療法薬は、１３−ｃｉｓ−レチノイン酸、2-CdA、２−クロロデオキシアデノシン、５−アザシチジン、５−フルオロウラシル ５−ＦＵ、６−メルカプトプリン、6-MP、6-TG、６−チオグアニン、アブラキサン、アキュテイン(登録商標)(イソトレチノイン)、アクチノマイシン−Ｄ、アドリアマイシン(登録商標)(ドキソルビシン)、アドルシル(登録商標)(５−フルオロウラシルおよび５−ＦＵ)、アフィニトール(登録商標)(エベロリムス)、アグリリン(登録商標)、Ala-Cort(登録商標)、アルデスロイキン、アレムツズマブ、ALIMTA、アリトレチノイン、Alkaban-AQ(登録商標)、アルケラン(登録商標)、全てのｔｒａｎｓ−レチノイン酸、α−インターフェロン、アルトレタミン、アメトプテリン、アミフォスチン、アミノグルテチミド、アナグレリド、アナンドロン(登録商標)、アナストロゾール、アラビノシルシトシン、Ara-C、Aranesp(登録商標)、アレディア(登録商標)、アリミデックス(登録商標)、アロマシン(登録商標)、アラノン(登録商標)、三酸化二砒素、アーゼラ(商標)、アスパラギナーゼ、ATRA、アバスチン(登録商標)、アキシチニブ、アザシチジン、BCG、BCNU、ベンダムスチン、ベバシズマブ、ベキサロテン、ベキサール(登録商標)、ビカルタミド、BiCNU、Blenoxane(登録商標)、ブレオマイシン、ボルテゾミブ、ブスルファン、ブスルフェクス(登録商標)、C225、カバジタキセル、ロイコボリン カルシウム、キャンパス(登録商標)、Camptosar(登録商標)、カンプトテシン−１１、カペシタビン、Carac(商標)、カルボプラチン、カルムスチン、カルムスチン・ウェハー、カソデックス(登録商標)、CC-5013、CCI-779、CCNU、CDDP、CeeNU、Cerubidine(登録商標)、セツキシマブ、クロラムブシル、シスプラチン、シトロボラム因子、クラドリビン、コルチゾン、コスメゲン(登録商標)、CPT-11、シクロホスファミド、シタドレン(登録商標)、シタラビン、シタラビン リポソーム、Cytosar-U(登録商標)、Cytoxan (登録商標)、ダカルバジン、Dacogen、ダクチノマイシン、ダルベポエチン アルファ、ダサチニブ、ダウノマイシン、ダウノルビシン、ダウノルビシン塩酸塩、ダウノルビシン リポソーム、DaunoXome(登録商標)、デカドロン、デシタビン、Delta-Cortef(登録商標)、Deltasone(登録商標)、デニロイキン ジフチトクス、DepoCyt(商標)、デキサメタゾン、デキサメタゾン酢酸エステル、デキサメタゾンリン酸エステルナトリウム、デキサゾン、デクスラゾキサン、DHAD、DIC、Diodex、ドセタキセル、ドキシル(登録商標)、ドキソルビシン、ドキソルビシン リポソーム、Droxia(商標)、DTIC、DTIC-Dome(登録商標)、Duralone、Efudex(登録商標)、エリガード(商標)、Ellence(商標)、Eloxatin(商標)、Elspar(登録商標)、Emcyt(登録商標)、エピルビシン、エポエチン アルファ、アービタックス、エルロチニブ、エルウィニアＬ−アスパラギナーゼ、エストラムスチン、Ethyol、Etopophos(登録商標)、エトポシド、リン酸エトポシド、Eulexin(登録商標)、エベロリムス、エビスタ(登録商標)、エキセメスタン、フェアストン(登録商標)、フェソロデックス(登録商標)、フェマーラ(登録商標)、フィルグラスチム、フロクスウリジン、フルダラ(登録商標)、フルダラビン、Fluoroplex(登録商標)、フルオロウラシル、フルオキシメステロン、フルタ���ド、フォリン酸、FUDR (登録商標)、フルベストラント、G-CSF、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゲムツズマブ オゾガマイシン、ジェムザール、グリベック(商標)、ギリアデル(登録商標)・ウェハー、GM-CSF、ゴセレリン、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、Halotestin(登録商標)、ハーセプチン(登録商標)、Hexadrol、Hexalen(登録商標)、ヘキサメチルメラミン、HMM、ハイカムチン(登録商標)、ハイドレア(登録商標)、Hydrocort Acetate (登録商標)、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾンリン酸エステルナトリウム、ヒドロコルチゾンコハク酸エステルナトリウム、リン酸ハイドロコートン、ヒドロキシウレア、イブリツモマブ、イブリツモマブ チウキセタン、イダマイシン(登録商標)、イダルビシン、Ifex (登録商標)、ＩＦＮ−α、イホスファミド、ＩＬ−１１、ＩＬ−２、メシル酸イマチニブ、イミダゾール カルボキサミド、インライタ(登録商標)、インターフェロン アルファ、インターフェロン アルファ−２ｂ(ＰＥＧコンジュゲート)、インターロイキン−２、インターロイキン−１１、Intron A(登録商標)(インターフェロン アルファ−２ｂ)、イレッサ(登録商標)、イリノテカン、イソトレチノイン、イキサベピロン、イグゼンプラ(商標)、ジェブタナ(登録商標)、Kidrolase (t)、Lanacort(登録商標)、ラパチニブ、Ｌ−アスパラギナーゼ、LCR、レナリドミド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイケラン、Leukine(商標)、ロイプロリド、ロイロクリスチン、ロイスタチン(商標)、リポソーム Ａｒａ−Ｃ、Liquid Pred(登録商標)、ロムスチン、L-PAM、Ｌ−サルコリシン、リュープロン(登録商標)、リュープロン デポー(登録商標)、Matulane(登録商標)、マキシデックス、メクロレタミン、メクロレタミン塩酸塩、Medralone(登録商標)、メドロール(登録商標)、Megace(登録商標)、メゲストロール、酢酸メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、Mesnex(商標)、メトトレキサート、メトトレキサート ナトリウム、メチルプレドニゾロン、メチコルテン(登録商標)、マイトマイシン、マイトマイシン−Ｃ、ミトキサントロン、M-Prednisol(登録商標)、MTC、MTX、ムスタルゲン(登録商標)、ムスチン、ムタマイシン(登録商標)、ミレラン(登録商標)、Mylocel(商標)、マイロターグ(登録商標)、ナベルビン(登録商標)、ネララビン、Neosar(登録商標)、Neulasta(商標)、Neumega(登録商標)、ニューポジェン(登録商標)、ネクサバール(登録商標)、Nilandron(登録商標)、ニロチニブ、ニルタミド、Nipent(登録商標)、ナイトロジェンマスタード、Novaldex(登録商標)、Novantrone(登録商標)、Nplate、オクトレオチド、オクトレオチド酢酸塩、オファツムマブ、Oncospar(登録商標)、オンコビン(登録商標)(ビンクリスチン)、Ontak(登録商標)(デニロイキン ジフチトクス)、Onxa(商標) (パクリタキセル)、オプレルベキン、Orapred(登録商標)、Orasone(登録商標)、オキサリプラチン、パクリタキセル、タンパク質結合パクリタキセル、パミドロン酸塩、パニツムマブ、Panretin(登録商標)、パラプラチン(登録商標)、パゾパニブ、Pediapred(登録商標)、ＰＥＧ インターフェロン、ペグアスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、PEG-INTRON(商標)、ＰＥＧ−Ｌ−アスパラギナーゼ、PEMETREXED、ペントスタチン、フェニルアラニン マスタード、Platinol(登録商標)、Platinol-AQ(登録商標)、プレドニゾロン、プレドニゾン���Prelone(登録商標)、プロカルバジン、PROCRIT(登録商標)、Proleukin(登録商標)、カルムスチンインプラントを伴うProlifeprospan 20、プロベンジ(登録商標)、Purinethol(登録商標)、ラロキシフェン、レブリミド(登録商標)、リウマトレックス(登録商標)、リツキサン(登録商標)、リツキシマブ、Roferon-A(登録商標)(インターフェロン アルファ−２ａ)、ロミプロスチム、Rubex(登録商標)(ドキソルビシン)、ルビドマイシン塩酸塩、サンドスタチン(登録商標)、サンドスタチン ＬＡＲ(登録商標)、サルグラモスチム、シプロイセル−Ｔ、ソル・コーテフ(登録商標)、ソルメドロール(登録商標)、ソラフェニブ、SPRYCEL(商標)、STI-571、ストレプトゾシン、SU11248、スニチニブ、スーテント(登録商標)、タモキシフェン、タルセバ(登録商標)、Targretin(登録商標)、タシグナ(登録商標)、タキソール(登録商標)、タキソテール(登録商標)、Temodar(登録商標)、テモゾロミド、テムシロリムス、テニポシド、TESPA、サリドマイド、Thalomid(登録商標)、TheraCys(登録商標)、チオグアニン、Thioguanine Tabloid(登録商標)、チオホスホアミド、Thioplex(登録商標)、チオテパ、TICE(登録商標)、Toposar(登録商標)、トポテカン、トレミフェン、トーリセル(登録商標)、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレアンダ(登録商標)、トレチノイン、Trexall(商標)、トリセノックス(登録商標)、TSPA、タイケルブ(登録商標)、ベクティビックス(商標)、Velban(登録商標)、ベルケイド(登録商標)、ベプシド(登録商標)、ベサノイド(登録商標)、Viadur(商標)、ビダーザ(登録商標)、ビンブラスチン、ビンブラスチン硫酸塩、Vincasar Pfs(登録商標)、ビンクリスチン、ビノレルビン、ビノレルビン酒石酸塩、VLB、VM-26、ボリノスタット、ヴォトリエント、VP-16、Vumon(登録商標)、ゼローダ(登録商標)、ザノサー(登録商標)、ゼヴァリン(商標)、Zinecard(登録商標)、ゾラデックス(登録商標)、ゾレドロン酸、ゾリンザまたはゾメタ(登録商標)を含むが、これらに限定されない。
【０１１０】
用語“糖尿病”は、身体が血中のグルコースをどのように使うかに影響する疾患の一群をいう。慢性糖尿病状態は、１型糖尿病および２型糖尿病を含む。患者がどのタイプの糖尿病を有するかによって、インスリンが処置において役割を果たし得る。即効型インスリン、長時間作用型インスリンおよび中間の選択肢を含む多くのタイプのインスリンが利用可能である。患者は、これらのタイプのインスリンまたはその混合物を処方され得る。インスリンまたはインスリンアナログ製品の例は、ヒューマリン(商標)、ヒューマログ(商標)、ランタス(商標)、ノボログ(Novolog)(商標)、ミックス70/30を含み、これらに限定されない。ヒューマログは、即効型非経腸血糖低下剤であるヒトインスリンアナログである。ヒューマリンＬは、レギュラーインスリンと比較して開始が遅く活性の持続時間が長い非晶質および結晶性ヒトインスリン懸濁液である。ヒューマリンＵは、レギュラーインスリンまたは中間作用型インスリン(ＮＰＨおよびレンテ)と比較して開始が遅く活性の持続時間が長く活性が低い亜鉛を含む結晶性ヒトインスリン懸濁液である。
【０１１１】
糖尿病の処置に使用される他の薬物は、膵臓を刺激してより多くのインスリンを生産し放出するよう機能する。糖尿病に処方できる他のタイプの薬物は、肝臓からのグルコースの生産および放出を阻害する医薬である。他のタイプの薬物は、炭水化物を分解する胃の酵素の作用を遮断するか、または組織をインスリンに対してより感受性にする薬物である。本発明の他の局面は、糖尿病を有する対象を、治療有効量のインスリンまたはインスリンアナログまたは他の糖尿病用医薬と結合した標的化薬物送達ビークルで処置する方法を提供する。
【０１１２】
動脈壁上のコレステロール含有堆積物(プラーク)は、一般的に、ほとんどの冠動脈疾患症例の原因である。プラークが血管壁に蓄積すると、冠動脈の流れる空間が狭くなり、心臓が受け取る血液がプラークがないときより少なくなる。冠動脈への血流の完全な遮断は、心臓発作を起こし得る。スタチンまたはＨＭＧ−ＣｏＡ還元酵素阻害剤は、一般的に、冠動脈疾患の処置に使用されるか、または高コレステロール血症のために心血管疾患のリスクがあるヒトのコレステロールレベルを下げるために使用される。
【０１１３】
スタチンは、コレステロール合成の代謝経路であるＨＭＧ−ＣｏＡ還元酵素経路の酵素であるＨＭＧ−ＣｏＡ還元酵素を競合阻害することによって作用する。スタチンの機能は、内在性コレステロール合成を阻害することであるが、その作用はそこに留まらない。細胞内コレステロールレベルを減少させることによって、それらは、肝臓細胞のＬＤＬ受容体発現を上方制御し、血流からの低密度リポタンパク質クリアランスを増やす。また、スタチンは、内皮機能の改善、炎症応答の調節、プラーク安定性の維持および血栓形成の予防の４個の提案されたメカニズムによって、アテローム動脈硬化症の予防において脂質低下活性を越えるさらなるメカニズムを示す。スタチンの例は、アトルバスタチン、セリバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、メバスタチン、プラバスタチン、プラバコール、セレクチン(selektine)、リポスタット、ロスバスタチン(クレストール)、シンバスタチン、ゾコール(zocor)、リペックス(lipex)およびピタバスタチンを含むがこれらに限定されない。スタチン治療は、糖尿病患者の罹患率および死亡率を著しく低下させることが示された。本発明の一つの局面において、本発明は、冠動脈疾患を有する対象を、治療有効量のスタチンと結合した本発明ビークルを用いて処置する方法を提供する。他の局面において、本発明は、冠動脈疾患を有する対象を、治療有効量のインスリンと結合した本発明ビークルを用いて処置する方法を提供する。本発明の他の局面において、本発明は、冠動脈疾患を有する対象を、治療有効量のインスリンおよびスタチンの両方を共に封入したビークルを用いて処置する方法を提供する。
【０１１４】
本発明の処置法法を行う際、薬物送達ビークルは、単独で、または他の治療薬、外科的または診断的アプローチと組み合わせて使用できる。他の治療アプローチまたは治療剤は、薬物と結合した薬物送達ビークルと同時に、別個にまたは異なる時間で投与できる。
【０１１５】
また、併用薬物療法は、薬物送達ビークルで用いられ得る。それらは別個に投与できるか、または、同時に細胞に投与できるように、１種以上の薬物、例えば混合物を含む同一の薬物送達ビークルによって一緒に投与できる。１種以上の薬物を別の薬物送達ビークルで投与するとき、それぞれの薬物の投与のタイミングおよびスケジュールは変更できる。
【０１１６】
本発明薬物送達ビークルのサイズが小さいことにより、血液脳関門を通過できると予測される。本発明は、脳組織に影響する疾患、例えば脳腫瘍、アルツハイマー病、パーキンソン病、認知症、ハンチントン病、クロイツフェルト・ヤコブ病(狂牛病)、および卒中の患者を処置する方法を提供する。
【０１１７】
脳腫瘍は、脳内の異常な細胞の塊または増殖である。一部の脳腫瘍は、非癌性(良性)であり、一部の脳腫瘍は癌性(悪性)である。脳腫瘍は、脳で始まり得る(原発性脳腫瘍)か、または癌は身体の他の部分で始まり、脳に広がり得る(二次性または転移性脳腫瘍)。脳腫瘍処置の選択肢は、脳腫瘍のタイプおよびその大きさおよび場所に依存する。本発明は、治療有効量の抗癌剤、例えば、ガンマナイフや手術などの他の処置と組み合わせて、本明細書に記載された化学療法剤と結合した本発明ビークルを使用して脳の癌を処置する方法を提供する。
【０１１８】
アルツハイマー病(ＡＤ)は、認知症の最も一般的な形態である。一般的に、ＡＤの病理学的影響は、６５歳を越えるヒト患者で見つかる。ＡＤの原因および進行はあまり分かっていない。２種のタイプの薬物が、現在ＡＤに関連する認知症状を処置するために使用されており、コリンエステラーゼ阻害剤およびメマンチンを含む。これらの薬物は、細胞間コミュニケーションのレベル向上によって作用する。コリンエステラーゼ阻害剤の例は、ドネペジル(アリセプト)、ガランタミン(ラザダイン)およびリバスチグミン(イクセロン)を含むがこれらに限定されない。メマンチン(ナメンダ)を単独で投与できるが、時にはコリンエステラーゼ阻害剤と組み合わせて使用できる。本発明の一つの局面において、コリンエステラーゼまたはメマンチンを、標的化薬物ビークルと結合して、ＡＤと診断された患者に投与する。本発明の他の局面において、コリンエステラーゼ阻害剤またはメマンチンを、標的化薬物ビークルと結合してまたは混合物として共結合して、ＡＤと診断された患者に投与する。
【０１１９】
パーキンソン病(ＰＤ)は、運動に影響する神経系の進行性障害である。脳細胞内のα−シヌクレインを含む特異的物質のレビー小体凝集塊の存在は、パーキンソン病に罹患した患者のマーカーである。薬物療法および手術の両方がパーキンソン病の症状の制御を助けることができる。ＰＤ患者に行われる薬物療法の例は、カルビドパ−レボドパ(Parcopa)、ドーパミン、ドーパミンアゴニスト、ＭＡＯ  Ｂ阻害剤、カテコールＯ−メチルトランスフェラーゼ(ＣＯＭＴ)阻害剤、抗コリン作用薬およびアマンタジンを含むが、これらに限定されない。本発明の他の局面において、標的化薬物ビークルを、抗パーキンソン病治療薬と結合させて、パーキンソン病と診断された患者に、単独でまたは上記治療薬の何れかとの混合物として、または手術と組み合わせて投与する。
【０１２０】
ハンチントン病は、脳内の神経細胞の進行性破壊を起こす遺伝病である。臨床的な症状は、通常、４０〜５０歳付近で顕在化する。その影響は、患者の運動及び認知機能の阻害を起こし得て、時には精神障害の発症を起こし得る。運動障害のための薬物は、テトラベナジン(Xenazine)、抗精神病薬、例えばハロペリドール(Haldol)およびクロザピン(クロザリル)を含む。クロナゼパム(クロノピン)および抗不安薬、例えばジアゼパム(バリウム)のような他の薬物も有用であり得る。精神系のための薬物は、抗鬱剤、例えばエスシタロプラム(レクサプロ)、フルオキセチン(プロザック、Sarafem)およびセルトラリン(ゾロフト)を含む。心理的変動を防ぐのを助け得る抗精神病薬は、リチウム(Lithobid)および抗痙攣剤、例えばバルプロ酸(デパケン)、ジバルプロエクス(Depakote)およびラモトリギン(ラミクタール)を含む。本発明の他の局面において、標的化薬物ビークルを、抗ハンチントン病治療薬と結合して、ハンチントン病と診断された患者に、単独でまたは他の治療薬、例えば上記の１つとの混合物として投与する。
【０１２１】
クロイツフェルト・ヤコブ病(狂牛病)は、認知症を起こし、最終的に死をもたらす変性脳障害である。現在、クロイツフェルト・ヤコブ病またはその異型に有効な処置は存在しない。本発明の他の局面において、標的化薬物ビークルを、１種以上の抗クロイツフェルト・ヤコブ病治療薬と結合させて、クロイツフェルト・ヤコブ病と診断された患者に投与する。
【０１２２】
Ｄ.  投与頻度と用量
本発明標的化薬物送達ビークルを、処置する医師によって定められた通りに、１時間毎、１日毎、１週毎または１月毎を含む必要な頻度で投与できる。特定の状況に適切な投与量の決定は、臨床医の技術の範囲内である。例えば、投与量は、処置する医師によって決定された疾患のタイプおよび段階の診断を考慮することによって、経験的に決定できる。患者に投与される投与量は、本発明の内容において、長時間患者において有益な治療応答を生じるのに十分な量であるべきである。しかし、特定の患者に投与される医薬の投与量および投与頻度は、患者の必要性、処置される状態の重症度、および、投与される医薬の有効性および毒性に依存して変化する。例えば、本発明の処置方法に利用される化合物は、約０.０００１mg/kg/日〜約１０００mg/kg/日の初期投与量で投与できる。約０.０１mg/kg〜約５００mg/kg、または、約０.１mg/kg〜約２００mg/kg、または、約１mg/kg〜約１００mg/kg、または約１０mg/kg〜約５０mg/kgの１日用量範囲を使用できる。本発明の適用では、投与量は、本明細書で論じた通り従来の薬物送達で使用される通常投与量レベルより著しく高いか、または通常投与量レベルであることが企図される。
【０１２３】
薬剤と結合したビークルの１日投与量は、処置する医師によって定められた通りに、分割して、１日の間に数回に分けて投与してもよい。投与は、連日でも隔日でもよく、あるいは、それらは、処置する医師によって定められた通りに、週、月または年などのより長い期間に亘って定期的にまたは断続的に行うこともできる。特定の状況に適切な投与量の決定は、臨床医の技術の範囲内である。一般的に、化合物の最適用量よりも少ない投与量で、処置を開始する。その後、処置する医師によって定められた通りに、状況下で最適な効果に達するまで、少しずつ投与量を増やす。
【０１２４】
本発明ビークルを使用する処置方法の適用において、標的化により、従来の方法によって得られる通常濃度の２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％または８０％毒性作用を減少させるため、薬物を使用する投薬を非常に高用量で行うことができ、処置される疾患により良い治療効果を生じることが企図される。本発明ビークルを使用する処置方法の他の適用において、この適用は、標的化により薬物の送達を１０％、２０％、３０％または４０％向上するので、処置された疾患に対して治療効果を得るのに、従来の方法によって得られる通常濃度を下げることが可能であることが企図される。
【０１２５】
Ｅ.  処置の併用方法
本発明の方法を実施する際、医薬と結合したビークルを単独で投与できるか、または、他の治療と組み合わせて投与できる。他の治療は、例えば、治療薬、手術法、放射線照射法、診断方法または診断薬を含み得るが、これらに限定されない。
【０１２６】
医薬と結合したビークルおよび併用処置レジメンに使用する他の薬物の治療有効用量を実験的に決定する方法は、すなわち、何らかの望ましくない副作用を最少にするために高頻度で低用量の投与を提供することによる使用を含む。併用処置レジメンは、本明細書に記載されたビークルを含む薬物の投与を、上記第２薬物での処置の前、処置中または処置後に開始すること、および、第２薬物での処置中の何れかの時点または第２薬物での処置の終了後まで継続することを包含する。さらに、併用レジメンは、組み合わせで使用する第２薬物を封入したビークルを、同時にまたは異なる時間で、および／または、処置期間の間で間隔を狭めてまたは広げて投与する処置を含む。併用処置は、さらに、患者の臨床管理を助けるために、様々な時間で開始し、停止する周期的な処置を含む。例えば、ビークルでの併用処置は、処置の開始時には毎週投与し、隔週に減らし、必要に応じてさらに減らして投与できる。
【０１２７】
放射線照射は、根治モダリティとして、単独または手術および／または化学療法と組み合わせて行われ得る。治療不可能な癌を有する患者の症状を緩和するためにも使用し得る。放射線治療は、癌性細胞のＤＮＡに損傷を与え、増殖を停止させるか死を起こすことによって作用する。このＤＮＡの損傷は、光子または荷電粒子の２タイプのエネルギーの１つによって引き起こされる。放射線治療の最も一般的な形態は、強度調節放射線治療(ＩＭＲＴ)である。ＩＭＲＴは光子によるものであり、放射線の効果の大部分はフリーラジカルによって生じる。他のタイプの放射線は、荷電粒子治療のために用いられる。このタイプの放射線は、プロトン、ボロン、炭素およびネオンのイオンなどの荷電粒子を使用し、高ＬＥＴ(線エネルギー付与)により癌細胞への直接的な損傷が生じ、通常二本鎖ＤＮＡ切断を起こす直接エネルギー移動によって、主に癌細胞の細胞死を起こすよう作用する。光子照射治療に用いられる放射線量は、グレイ(Gy)で測定され、処置される癌のタイプおよびステージに依存して変化する。根治治療のために、固形上皮腫瘍のための典型的な線量は６０〜８０Gyの範囲であり、一方、リンパ腫は２０〜４０Gyで処置される。例えば、本発明によって提供される癌の処置のための併用処置は、手術および／または薬物送達粒子によって送達される化学療法剤と組み合わせた、２０〜４０Gyの放射線照射を含む。
【０１２８】
本発明の好ましい態様を本明細書に示し、記載しているが、当業者には、このような態様が例としてのみ提供されていることが明らかである。当業者は、多くの変法、変更および置換を、本発明から逸脱することなく行う。本明細書に記載された本発明の態様の様々な代替を、本発明の実施の際に用い得ると理解されるべきである。添付する特許請求の範囲は、本発明の範囲を規定し、これらの特許請求の範囲の範囲内の方法および構造ならびにその等価物がそれにより包含されることを意図する。
【実施例】
【０１２９】
実施例
前述の発明は、理解の明確化を目的とした説明および例として多少詳細に記載しているが、当業者は、添付する請求の範囲の範囲内で変更および修飾を行い得ることを認識するだろう。さらに、本明細書で提供される引用文献は、その全体が、各引用文献が個別に引用によって組み込まれたのと同程度に、引用によって組み込まれる。
【０１３０】
実施例１
コール酸ナトリウム透析での薬物結合ビークルの製造
アミノ酸鎖(配列番号２０)を、固相法によって、Ｆｍｏｃ／ＤＩＣ／ＨＯＢｔプロトコルを用いて、Biosearch 9600ペプチド合成装置(Applied Biosystems, Foster City, Calif.)で合成した。Ｌ−アミノ酸(L-37pA)およびＤ−アミノ酸(D-37pA)エナンチオマーの両方を合成した。全てのペプチドを、逆相ＨＰＬＣによって、Aquapore RP-300カラムで、９８％より高い均一性になるまで精製した。次いで、ミリスチン酸をアミノ酸鎖に共有結合させた。
１.   ２mlのＰＢＳ中のミリストイル−５Ａペプチド(最終濃度：０.５mg/ml)およびＤＭＳＯ中の薬物(バルルビシン)をボルテックスによって混合する。
２.  １４mgのコール酸ナトリムを加え、体積を緩衝液(１０ｍＭ  Ｔｒｉｓ、０.１Ｍ  ＫＣｌ、１ｍＭ  ＥＤＴＡ(ｐＨ ８.０))で２mlまで増やした。
３.  混合物をボルテックスによって十分に混合し、４℃で一夜インキュベートする。
４.  次いで、混合物を、１ＬのＰＢＳに対して、４８時間少なくとも４回緩衝液交換して透析(MW cutoff 2000 kD dialysis bag)する。
５.  回収したビークル溶液／懸濁液を５,０００rpmで５分間遠心分離し、次いで０.２μｍのシリンジフィルターで濾過滅菌する。
６.  取り込み効率(ビークル含量 対 使用される薬物の元の量)を、用いられる薬物のタイプに応じて様々な方法(例えば分光法、蛍光法、放射活性など)を使用することによって測定する。
【０１３１】
実施例２
標的化薬物送達ビークルの癌細胞 対 非悪性細胞への特異性
悪性細胞株および非悪性細胞株の培養は、ＡＴＣＣによって提供された手順および培養条件に従って行った。簡単には、細胞を１０％  ウシ胎児血清と共にRoswell Park Memorial Institute 1640 (RPMI 1640)で培養した。非悪性前立腺上皮細胞株(PZ-HPV)を、製造者の指示に従いヒト組み換え上皮増殖因子およびウシ下垂体抽出物を含む１０％  ウシ胎児血清培地を添加したケラチン生成細胞培地で増殖させた。
【０１３２】
実施例３
標的化薬物送達ビークルの溶解度試験
種々の量のラウリル硫酸ナトリウム(ＳＬＳ)を含む一連の溶解媒体へのパクリタキセルの溶解度を決定できる。２mgのパクリタキセルについて９００mlの媒体によって提供される飽和体積倍率(ＦＳＶ)を各媒体の可溶化能を評価するために概算し得る。０％、０.０５％、０.２５％、０.５％および１.０％のＳＬＳを含むリン酸緩衝液へのパクリタキセルの平衡溶解度(Ｃｎ)は、それぞれ２.１１±０.０１μg/ml(ＦＳＶ ０.９)、２.３３±０.１５μg/ml(ＦＳＶ １.０)、３.２０±０.１６μg/ml(ＦＳＶ １.４)、８.００±０.３９μg/ml(ＦＳＶ ３.６)および１１９±２９μg/ml(ＦＳＶ ５３.６)であり得る。ＵＳＰ指針に従って、薬物濃度を飽和溶解度の１／３またはそれ未満で維持すれば、シンク条件を達成できる。パクリタキセルの溶解度は、ＳＬＳの添加と比例しないで増加し得る。最少レベルの０.５％  ＳＬＳは、パクリタキセル溶解についてシンク条件(ＦＳＶ＞３)を提供するのに十分であり得る。純粋なパクリタキセルと種々のパクリタキセル製剤の溶解パターンを、シンク条件(０.５％  ＳＬＳ)および非シンク条件(０％および０.０５％  ＳＬＳ)条件の両方を用いて調べ得る。本発明の薬物送達ビークル中のパクリタキセルについて実験を繰り返した。
【０１３３】
実施例４
インビトロ溶解試験
インビトロ溶解試験を、０％、０.０５％および０.５％(w/v)のＳＬＳを含む９００mlのリン酸緩衝液(０.０５Ｍ(ｐＨ ７.２))で、７５±０.０２rpmで操作するＵＳＰ ２３ タイプII装置(パドル法)を用いて行い得る。約２mgのセレコキシブ(インビボ試験で使用される量と同量)を含むサンプルをそれぞれ、３７±０.５℃に維持した溶解媒体に加え得る。３mlのアリコートを固定した時点で取り出し、同量の新しい溶解媒体と置き換え得る。取り出したサンプルを９,４００ｇで１５分間遠心分離し、不溶性物質を除き得る。上清について同じ条件下の遠心分離をさらに１回行い得る。１００μｌのアリコートを遠心分離したサンプルそれぞれの中間部分から採取した後、アセトニトリルで２倍に希釈し得る。予備実験でほとんどの(Millipore)フィルターはセレコキシブを吸着し、従って、濾過による分離は用いられないことが示され得たため、サンプルの相分離には遠心分離を選択できる。溶解媒体に溶解したセレコキシブの量をＨＰＬＣによって分析し得る。本発明の薬物送達ビークル中のセレコキシブについて実験を繰り返し得る。
【０１３４】
実施例５
従来のもの 対 標的化薬物送達ビークルを比較したインビボ薬物動態−血漿濃度曲線
各群に５匹のマウスを含み得る。動物にそれぞれＭＤＡ−ＭＢ−４３５乳癌細胞を皮下移植し得る。腫瘍が約１２５mm3(１００〜１５０mm3)に増殖したとき、動物をビークル薬物処置群および薬物処置しない対照群に腫瘍サイズによってペアをマッチさせ得る。一方の群に、従来の送達を用いて静脈内投与し(３０mg/kg パクリタキセル)、他方の群にビークル送達／ＰＴＸ(８０mg/kg パクリタキセル)で投与し得る。血液サンプル(０.２mL)を頸静脈から指定した時間間隔で採取し、カニューレを同量のヘパリン処理通常食塩水(５０単位／５ml)で洗い流して凝結を防ぎ得る。採取した血液サンプルを９,４００ｇで５分間遠心分離し得る。１００μｌの血漿アリコートを、１００μｌのアセトニトリルとボルテックスで混合し、ＨＰＬＣ分析前に３,５００ｇで１０分間遠心分離し得る。血漿中のパクリタキセルの回収を測定できる。
【０１３５】
実施例６
従来の薬物送達と薬物送達ビークルを比較した治療指数
標的化ビークル組成物を使用して患者を処置することによって、全てではないにしても、大部分の治療薬の治療指数が増大し得る。
【０１３６】
実施例７
ＨＤＬ受容体についての標的化薬物ビークルおよびＨＤＬの競合
薬物送達ビークルをミリストイル化により製造した(配列番号２０)。これらのデータは、ヒトＨＤＬが薬物送達ビークルによって運搬される薬物の取り込みを抑制することを示し、このことは、薬物の取り込みがＳＲ−Ｂ１(ＨＤＬ)受容体により促進されていることを示唆している。細胞を、それぞれの培地で２４ウェルプレートに播種した(１００,０００細胞／ウェル)。翌日、単層をＰＢＳ(ｐＨ ７.４)で洗浄し、次いで３７℃で血清非含有培地と共に９０分間インキュベートした。細胞をＰＢＳで洗浄し、１種の濃度のｒＨＤＬ／ＡＤ−３２複合体＋増加する量のＨＤＬ(０〜１２０μｇ)と共に、血清非含有培地で、９０分間インキュベートした。取り込み測定は細胞表面のｒＨＤＬを含まないため、調製物を１×ＰＢＳ(ｐＨ ３.０)で１回、次いで１×ＰＢＳ(ｐＨ ７.４)で洗浄した。細胞を溶解緩衝液(５０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ(ｐＨ ８.０)、１５０ｍＭ  ＮａＣｌ、０.０２％  アジ化ナトリウム、１００μg/ml  ＰＭＳＦ、１μg/ml  アプロチニンおよび１％  Triton X-100)で溶解した。ライセートを１０,０００rpmで５分間遠心分離した。ライセートのタンパク質およびＡＤ−３２含量をＢＣＡアッセイによって測定し、分光測定／蛍光測定を、４５０nm(吸光度)および励起４８５nm−放出５２５nm(蛍光法において)で行った。
【０１３７】
実施例８
アポＡ−Ｉミメティックペプチドと集合した高密度リポタンパク質ナノ粒子の評価および特性決定
１.  アポａ−Ｉミメティックペプチドの設計および合成
４種のアポａ−Ｉミメティックペプチドを、各ペプチドが両親媒性らせん構造を有し、ＳＲ−Ｂ１受容体に親和性を有するように合成した。アポａ−Ｉミメティックペプチドの配列を下に示す。
【表１】
2015525799.tif 000003
【０１３８】
２.  ３Ｈ−パクリタキセルの測定に基づくミリストイルペプチドナノ粒子へのパクリタキセル封入効率
３Ｈ−パクリタキセルの測定に基づくミリストイルペプチドナノ粒子へのパクリタキセル封入効率を図８に示す。全ての試験調製物で幾らかの濁りが観察された。調製物を透明にするために、サンプルを５,０００rpmで５分間遠心分離した。この処理の結果、放射活性が実質的に失われ、このことは、大部分の薬物がペプチド複合体に緩く結合していたことを示している。しかし、ペプチド39877は初期量の６０％のパクリタキセルを保持しており、(対照)ＭＹＲ−５Ａペプチドで得られるよりも高い効率のレベルであった。
【０１３９】
コレートに代えて、高イオン化界面活性剤の使用は、パクリタキセルの組み込みを改善し得る。残存高イオン化界面活性剤の除去は、必要に応じてイオン交換樹脂を用いて達成できる。それぞれの薬物の組み込みは実質的に出発物質(薬物)の化学的構造で変化し得るが、それぞれの薬物を、最適な取り込みのために４種のモデルペプチドそれぞれで試験した。
【０１４０】
３.  ＭＹＲ結合アポＡ−Ｉミメティックペプチドを使用したｍＲＮＡカプセル封入
本発明の一つの態様において、約２kbのｍＲＮＡを、その機能およびバイオアベイラビリティーを改善するために封入した。界面活性剤の存在下で、ｍＲＮＡをリン脂質と組み合わせ、直径約３μｍの粒子を得た。ＭＹＲ−５Ａペプチドを添加した時、粒径の約５００nmへの劇的な減少を観察した。小型粒子は、ｍＲＮＡの標的細胞への効率の良い送達および治療適用に適している。
【図１】
2015525799.tif 000004
【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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【配列表】
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【国際調査報告】
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2015525799.tif 000015
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