(57)【要約】本発明は、音増感剤および光増感剤のペリレンキノン、並びにその治療的使用である。
2004528294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペリレンキノン誘導体を含む組成物を投与し、そして該ペリレンキノンを所定の周波数の音に曝すことによって該誘導体を活性化することを含む治療法。
【請求項２】
ペリレンキノンがヒポクレリン、セルコスポリン、フレイクロム、エルシノクロム、クラドクロム、エリスロアフィンおよびカルホスチンを含む群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ペリレンキノンに官能基を賦与する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ペリレンキノンが、不活性状態では高濃度で無毒であり、活性状態では低濃度で有毒である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ペリレンキノンがヒポクレリン誘導体である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ヒポクレリン誘導体に官能基を賦与する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ヒポクレリン誘導体がブチルアミノ化ヒポクレリンＢ、２−（Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノ）−プロピルアミン−ヒポクレリンＢ、エタノールアミン化ヒポクレリンＢ、および１,
１２−ビス［２−（アセチルオキシ）プロピル］−２,４,６,７,９,１１−ヘキサメトキシ−３,１０−ペリレンジオンからなる群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ヒポクレリン誘導体が、不活性状態では高濃度で無毒であり、活性状態では低濃度で有毒である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
組成物が標的成分をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
組成物が、疾患、障害、疾病または病状に対する標的部分を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
治療法が、皮膚症状、癌、ウイルス性疾患、レトロ・ウイルス性疾患、細菌性疾患および真菌性疾患を治療することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
誘導体を活性化することが誘導体を音に曝すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
誘導体を光に曝すことをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
誘導体を音に曝すことが誘導体を超音波に曝すことを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
誘導体を音に曝すことが、誘導体を約５０kHzと約１２MHzの間の周波数に曝すことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
誘導体を音に曝すことが、誘導体を約１MHzと約３MHzの間の周波数に曝すことを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
誘導体を活性化することが、誘導体を音および光に曝すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
組成物を投与することが、組成物を身体全体中に分布させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
組成物を活性化する前に、正常細胞から組成物を排除することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
組成物を身体全体中に分布させることが、急速に増殖する細胞によって組成物を選択的に保持させることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
急速に増殖する細胞によって組成物を選択的に保持させることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
腫瘍細胞を不活性化するための方法であって、適切な量の少なくとも１つのヒポクレリン誘導体を投与し、そして音の周波数を使用してヒポクレリン誘導体を活性化することを含む方法。
【請求項２３】
ヒポクレリン誘導体を活性化することが、ヒポクレリン誘導体を約５０kHz〜約１２MHzの音の周波数に曝すことを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
光を使用してヒポクレリン誘導体を活性化することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
所定の疾患または病状を治療するための方法であって、ペリレンキノン誘導体を含む組成物を治療量投与すること、ペリレンキノン誘導体を身体の一部分に分布させること、および光および／または音を使用してペリレンキノン誘導体を活性化することを含む方法。
【請求項２６】
ペリレンキノンを身体の所定の部分に局在化させる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
身体の所定の一部分が過剰増殖性細胞を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
投与ステップが、送達成分に結合したペリレンキノン誘導体を投与することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
疾患または病状を治療するための方法であって、音増感剤ヒポクレリン誘導体、ならびにｐＫａ調節剤、緩衝剤、塩、塩基、酸、生理食塩水およびアジュバントの少なくとも１つを含む組成物を投与することを含む方法。
【請求項３０】
無毒の音増感剤を含む、疾患、障害、または病状の治療用の組成物であって、該音増感剤がペリレンキノンを含む組成物。
【請求項３１】
ペリレンキノンが、ヒポクレリン、セルコスポリン、フレイクロム、エルシノクロム、クラドクロム、エリスロアフィンおよびカルホスチンを含む群から選択される、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】
ペリレンキノンに官能基を賦与する、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
ペリレンキノンが、不活性状態では高濃度で無毒であり、活性状態では低濃度で有毒である、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３４】
音増感剤および光増感剤であるペリレンキノンをさらに含む、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３５】
ペリレンキノンがヒポクレリン誘導体である、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３６】
ペリレンキノンがヒポクレリン誘導体である、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３７】
ヒポクレリン誘導体に官能基を賦与する、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３８】
ヒポクレリン誘導体が、ブチルアミノ化ヒポクレリンＢ、２−（Ｎ,Ｎ−ジメチルアミ
ノ）−プロピルアミン−ヒポクレリンＢ、エタノールアミン化ヒポクレリンＢ、および１,１２−ビス［２−（アセチルオキシ）プロピル］−２,４,６,７,９,１１−ヘキサメトキシ−３,１０−ペリレンジオンからなる群から選択される、請求項３７に記載の組成物。
【請求項３９】
ヒポクレリン誘導体が、不活性状態では高濃度で無毒であり、活性状態では低濃度で有毒である、請求項３６に記載の組成物。
【請求項４０】
組成物が標的成分をさらに含む、請求項３０に記載の組成物。
【請求項４１】
組成物が、疾患、障害、疾病、または病状に対する標的成分を含む、請求項４０に記載の組成物。
【請求項４２】
皮膚症状、癌、ウイルス性疾患、レトロ・ウイルス性疾患、細菌性疾患および真菌性疾患を治療するための音増感剤を含む、請求項３０に記載の組成物。
【請求項４３】
ペリレンキノン誘導体を含む組成物を投与すること、ならびに該ペリレンキノンを所定の波長の光および所定の周波数の音に曝すことによって該誘導体を活性化することを含む治療法。
【請求項４４】
ペリレンキノンがヒポクレリン誘導体である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ペリレンキノンを含む、疾患、障害、または病状の治療用の組成物であって、該ペリレンキノンが光増感剤および音増感剤である組成物。
【請求項４６】
ペリレンキノンがヒポクレリン誘導体である、請求項４５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増感剤および音増感剤である化合物を投与することによって疾患などを治療するための、組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的に、癌の治療には３つの主要な戦略：手術、化学療法、および放射線療法が含まれている。これらの分野では相当な進歩が遂げられてきているが、さらに有効で安全な代替的な治療の探索が続いている。Lipson他は、1966年にMayo Clinicで光力学的療法（ＰＤＴ）を使用した、最初の人物であった［Proc．IX Internat．Cancer Congress、page 393（1966）］。
【０００３】
ＰＤＴの出現以来、長期の皮膚の光過敏症、組成物が分子凝集する傾向がある（光増強作用の付随的な損失を伴う）親油性分子のオリゴマー混合物であること、複雑な薬物動態、「治療域」（６００nm〜８５０nm、すなわち可視赤線）の吸収および光活性が乏しいことを含めた問題が、光増感剤の使用と結びついている。さらに、臨床組成物においてさえも、バッチ再現性が悪くなっている。
【０００４】
生物系での、ヒポクレリンなどのペリレンキノノイド色素（ＰＱＰ）の光増感性の性質は、過去２０年間の間に認識されてきている。Diwu他、J．Photochem．Photobiol．A：Chem．、64：273（1992）；Zhang他、（1989）；およびWan他、「Hypocrellin A，a new drug for photochemotherapy、「Kexue Tongbao」（英語版）26：1040（1981）」を参照のこと。
【０００５】
ペリレンキノンは非常に多種多様な群の天然色素を含み、これらはいくつか特有の化学的および生物学的性質を有する。今日までに同定されている天然のペリレンキノノイド色素（ＰＱＰ）には、ヒポクレリン、セルコスポリン、フレイクロム、クラドクロム、エルシノクロム、エリスロアフィン、およびカルホスチンがある。これらの大部分は、さまざまなカビによって生成される。これらの一般的な化学的性質に関しては、［Weiss他、Prog．Chem．Org．Nat．Prod．、52：1（1987）およびDiwu他、Photochem and Photobiol．、52：609〜616（1990）を参照のこと。］ＰＱＰの一般的な光物理的および光化学的性質は、Diwu他、Pharmac．Ther．、63：1（1994）中に概説されている。ヒポクレリンはペリレンキノノイド色素の一般的なクラスに属しており、ヒポクレリンＡ（ＨＡ）およびヒポクレリンＢ（ＨＢ）を含む。
【０００６】
作用部位において充分な活性化された光増感剤を集めることが困難であるために、治療剤として広く使用されている、以前から知られている光増感剤は存在していない。
【０００７】
音響化学療法（ＳＤＴ）の重要性は、根本的には簡潔な、有効な腫瘍治療であるＰＤＴとのその類似性にあり、その成功は光と薬剤、すなわち、どちらもそれ自体に毒性効果がない２つの治療要素を、組み合わせて使用することによるものである（Marcus、1992）。ＰＤＴには穏かな副作用があり、健康な組織を壊すことはほとんどなく、良い治療係数および改善された臨床的性質を有する新しい光増感剤が開発されている。ＳＤＴの開発に関する主な刺激は、ＰＤＴの線量測定の欠点を改善することである。現在ＰＤＴは、表面的な腫瘍に関して使用することに制限されている。身体中深くの腫瘍に対するＰＤＴの使用には、隙間を照射することが必要であり、これによって治療の複雑性が増大し、その非侵襲性の性質が害される。ＳＤＴは、このような腫瘍に到達するための手段を与える。なぜなら、超音波は数センチメートルの組織中に容易に伝わり、光と同様に、腫瘍体に主に集まることができ、そこで音増感化合物を活性化するからである。標的化ＳＤＴは、標的組織に対する影響をさらに制限することによって、この療法の耐性を改善する可能性を与える。
【０００８】
これらの発見は著しい進展を表すものであるが、実験的ＳＤＴの開発には、２つの重大な欠陥が依然として存在する。１つの重大な問題は、好ましい臨床的性質を有する音響化学物質が存在しないことである。ポルフィリンは著しい皮膚の光過敏症を引き起こすことが知られており（Estey他、1996）、ドキソルビシンは心臓毒性であり（Myers他、1976）、かつＤＭＳＯ、ＤＭＦおよびＭＭＦは肝毒性である（MisikおよびRiesz、1996）。副作用があまり無く即座に取り除かれる、優れた音響化学的性質を有する新しい増感剤は、ＳＤＴの臨床的な適用例を大幅に改善すると思われる。他の問題は、音響化学物質を評価するために使用される条件が標準化されていないことである。
【０００９】
可能性のある音響化学物質は、０.２５Ｗcm2／〜４０Ｗcm2の範囲の超音波強度、および５００MHz〜１MHzの周波数への曝露にしたがって試験されてきている（Harrison他、1991；Sasaki他、1998）。ｉｎ ｖｉｖｏでの使用は、超音波エネルギーのほぼ等方性の散逸のために大きなエネルギーを必要とすると思われるが、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの実験条件とｉｎ ｖｉｖｏでのそれを比較するための努力はほとんどされていなかった。１つのグループが音響化学効果の証拠を発見する場合、異なる研究者達は明らかに類似の条件下でそれを発見することはない。臨床用途に適合性がある標準的な超音波処理およびアッセイ・システムの開発によって、現在および将来の音増感剤の音響化学効果をさらに厳密に評価することができるであろう。
【００１０】
増感剤の音響化学的活性化は、有用であることが見出されている。なぜなら超音波は、エネルギーを適度に小さな体積に集束させる能力を保ちながら、介在組織を貫通して所望の治療体積に達するための適切な組織減衰係数を有しているからである。診断用超音波は、先進国の世界で広く使用されている充分容認された非侵襲性の処置であり、胎児画像化に関してさえも安全であるとみなされている。診断用超音波の周波数範囲は１００kHzと１２MHzの間にあるが、５０kHzの音によって、ミクロ領域のキャビテーションによる細胞破壊を行うのに充分なエネルギーが与えられる。
【００１１】
音響化学療法は、可視光線の組織貫通が制限されるために、標準的な光力学的療法では利用できない治療戦略を与える。一例は、微小転移性病態の局所的および部分的な広がりが依然として臨床的に検出不能である、新たに診断される乳癌の治療であると思われる。免疫複合体（抗乳癌Ｍａｂ、音増感剤ハイブリッド体）を使用して、正常な組織を損傷することなく、微小転移を選択的に根絶することが理論上可能であると思われる。
【００１２】
他の波と共有のこれらの基本的性質以外に、水中を伝播するとき、超音波は特有の性質を示す。ある閾値強度を超えると、水中の超音波の波の伝播によって、「キャビテーション」と呼ばれる効果が誘導される（Rayleigh、1917；Connolly and Fox、1954）。キャビテーションは、波サイクルの半分の希薄化中の水中での小さな気泡すなわち「空洞」の形成、次にサイクルの半分の圧縮中のこれらの気泡の崩壊を含む（Putterman、1995）。空洞は、投射される超音波放射体のエネルギーを数倍に集束させる（Hiller他、1992）。その結果、水中の空洞の領域は、温度および圧力が非常に高い部位である。空洞の崩壊の際に生じる温度の推定値は、５０００Ｋ〜１０6Ｋの範囲である（Suslick他、1986；Flint and Suslick、1991；MisikおよびRiesz、1995；Kaiser、1995）。
【００１３】
超音波に曝露することの生物学的効果は、その物理的および化学的効果の結果である。超音波治療の最も明らかな生物学的効果は、超音波が通過する媒体を加熱することに由来する。このような加熱は、傷ついた組織を癒すことを手助けするための物理療法中に利用され（Lehmann他、1967；Patrick、1966）、腫瘍を治療するための可能性のある物理療法として研究されてきている。このことは、組織の温度が４２℃より高い状態である高体温に対する、多くの腫瘍の感受性によるものである（Doss and McCabe、1976；Marmor他、1979；Sculier and Klastersky、1981；Bleehen、1982；Hynynen and Lulu、1990）。超音波は、放射線治療単独と比べたｉｎ ｖｉｖｏの治療応答性を改善するために、放射線治療と組み合わせても使用されている（Clarke他、1970；Repacholi他、1971；Misumori他、1996）。治療目的での超音波の使用における主な危険は、わん曲半径が小さい骨領域の近くの領域の構造上の阻害および超音波エネルギーの優先的な吸収のために、「ホット・スポット」が形成されることである（Lehmann他、1967；Linke他、1973）。これらのホット・スポットは、近くの組織に重大な損傷を引き起こす可能性がある（Hill、1986；Bruno他、1998）。
【００１４】
ヘマトポルフィリン誘導体の場合と同様に、組織の深さが３〜５mmを超えて増大すると、天然のＰＱＰそれ自体は６００nmより長い吸収能、活性化能力の低下を本質的に予想する特性を示さない。このことは、天然のＰＱＰが光力学的療法に関して充分強力ではないことを意味し、このことが、それらの光力学的療法に関する適用を制限している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
光力学的療法に関する現在のポルフィンおよびＰＱＰ光増感剤の欠陥は、赤の波長範囲での光吸収、純度、薬物動態、および低下した皮膚の光過敏性に関して改善された性質を有している、一連の第２世代化合物の開発を刺激している。これらの欠陥は、他の形の増感剤の活性化、たとえば音を使用する活性化の研究にもつながっている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に従って、光増感剤的性質と音増感剤的性質の両方を有するペリレンキノン色素（ＰＱＰ）の誘導体を使用して、疾患および他の病状を治療する。さらに、本発明のＰＱＰ誘導体を送達成分に結合させて、ＰＱＰ誘導体がｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏで所定の細胞または構造を標的化する能力を高めることができる。
【００１７】
光および／または音によって活性化される本発明の方法および組成物は、赤の波長領域または超音波の治療用周波数での著しい吸収を示し、高収率で一重項酸素を生成し、純粋なモノマー形態で生成させることができ、誘導体化して赤色光線吸収、超音波活性化、組織の生物学的分布、および毒性の各性質を最適化することができ、皮膚の残余光過敏性を低下させ、かつ即座に排出される。本発明の組成物は、ステープル・レクソトロピン（stapled lexotropins）などのＤＮＡ副溝結合剤への共有結合によって核標的化を可能にして、光毒性を高める。これらは遺伝毒性ではない。この特性は、治療関連の二次的悪性の状況では重要である。トランスフェリンとの結合によって、卵巣癌および乳癌を含めた、さまざまな疾患の治療に関して特異性が与えられる。ビスホスホネートとの結合によって、骨基質、たとえば乳癌および前立腺癌の骨転移、または骨粗しょう症に関する任意の疾患または病状を含めた、さまざまな疾患の治療に関して特異性が与えられる。腫瘍結合ペプチドとの結合によって、特定の細胞表面の糖鎖抗原に関する治療を含めた、さまざまな疾患の治療に関して特異性が与えられる。
【００１８】
多くのＰＱＰの性質は、Diwu他、J．Photochem．Photobiol．a：Chem．、64：273（1992）中に要約されている。いくつかのペリレンキノンは、いくつかのウイルス、特にヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）の強力な阻害剤でもあり、酵素プロテインキナーゼＣ（ＰＫＣ）でもある。いくつかのＰＱＰの抗ＨＩＶおよび抗ＰＫＣ活性の両方は光依存性であり、癌の光力学的療法に関する現象である［Diwu他、Biochem．Pharmacol．47：373〜389（1994）］。Diwu他の論文は、ＨＢのタンパク質への首尾良い結合を開示している。
【００１９】
本発明の光増感剤および音増感剤化合物は、全身に投与すると、身体全体中に分布する。数時間から数日間の範囲の短期間で、化合物は正常な組織から排除されるが、急速に増殖する細胞（たとえば癌細胞または乾癬病巣）によって数日間まで選択的に保持される。本発明のＰＱＰは、活性化されるまで、たとえば特定の波長範囲の光または特定の周波数範囲の音に曝されるまでは、不活性かつ無毒である。
【００２０】
２つの異なる活性化プロトコルを使用して活性化することができる化合物を使用することは、治療上有益である。約５mm〜約７mmの表面の深さに浸透することができる光は、光源からある程度の距離内の表面病巣またはこれらの標的細胞を治療するための、化合物を活性化することができる。他方で超音波は身体内深くに浸透して、光源が到達しにくい腫瘍体などの深在性細胞を治療することができる。
【００２１】
本発明の化合物は、その二重選択性のために治療上有益でもある。本発明の化合物は、癌細胞などの所定の標的の部位に薬剤を優先的に局在化させるその能力において選択的であり、特定の領域に制限することができる光および／または音の正確な送達において選択的である。
【００２２】
本発明の方法および組成物は、ｉｎ ｖｉｖｏ、静脈内などに投与されると、身体全体中に分布する。その後数時間、時には数日中に、少なくとも１つのペリレンキノン誘導体を含む組成物が正常な組織から除去され始めるが、癌細胞などの過剰増殖性細胞によって数日間までは選択的に保持される。ペリレンキノン誘導体は、それが活性化されるまでは、不活性かつ無毒のままである。本発明に従って、ペリレンキノン誘導体を光によって、音によって、あるいは光と音によって活性化することができる。ここでペリレンキノン誘導体を含んでいるかそれと接している過剰増殖性細胞を活性化源、たとえば適切な波長の光または適切な周波数の音、またはこの両方に曝すことができる。過剰増殖性細胞を含む部位を活性化源に曝すことによって、保持されているペリレンキノン誘導体の選択的な活性化が可能であり、次いでこれによって、細胞死をもたらす過剰増殖性細胞組織中の局所的なネクローシスまたはアポトーシスが引き起こされる。
【００２３】
本発明の送達系と組み合わせて、本発明の組成物および方法は、標的細胞の部位にペリレンキノン誘導体を優先的に局在化させることによって選択性を高めることができ、活性化源を特定の領域に制限することによって、たとえば別個の領域に制限された光および／または音を制限することによって、選択性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、光力学的物質および音響化学的物質としてのペリレンキノン（ＰＱＰ）誘導体の使用、および治療物質としての本発明の誘導体の使用を含む。
【００２５】
本発明は組成物、および所定の疾患または病状を治療するための方法であって、ペリレンキノン誘導体を含む組成物を治療量投与すること、ペリレンキノン誘導体を身体の一部分、好ましくは身体中に分布させること、および過剰増殖性細胞を含む領域でペリレンキノン誘導体を活性化することを含む方法を含む。本発明の好ましい実施形態では、投与ステップは、トランスフェリン、ビスホスホネート化合物、および腫瘍結合ペプチドだけには限られないが、これらを含む送達成分に結合した、ペリレンキノン誘導体を投与することを含む。本発明の好ましい実施形態では、活性化ステップは、光によって、音によって、あるいは光と音の両方によって、ペリレンキノン誘導体を活性化することを含む。
【００２６】
本発明は方法、およびトランスフェリンまたはその一部分に結合したＰＱＰを含む組成物、所定の部位に活性剤を送達するための送達系としてのトランスフェリンの使用、および結合体の活性化を含む。本発明の好ましい実施形態では、光、超音波、またはこれらの組み合わせによって、結合体を活性化することができる。本発明の好ましい実施形態では、小さな細胞である肺癌または他の過剰増殖性細胞の治療において、結合体が有用である可能性がある。
【００２７】
本発明は組成物、および本発明の組成物を局所的に施すこと、組成物中の活性剤を活性化することを含む方法も含む。本発明の好ましい実施形態では、活性剤は、にきびおよび抜け毛だけには限られないがこれらを含めた、皮膚症状を治療するのに適したものである。本発明の好ましい実施形態では、光活性化、音活性化、またはこれらの組み合わせによって、結合体を活性化することができる。
【００２８】
本発明は組成物、および歯科用途における抗菌剤として本発明の組成物を使用することを含む方法も含む。本発明のこれらの実施形態では、活性剤をうがい薬などの液体調合物に調合し、１本または複数本の歯と組成物を接触させ、組成物中の活性剤を活性化する。本発明のこの実施形態では、組成物はう蝕症（cariotosis）などを治療する際に有用である。本発明の好ましい実施形態では、光活性化、音活性化、またはこれらの組み合わせによって、結合体を活性化することができる。
【００２９】
本発明は、治療上充分な量の少なくとも１つのＰＱＰ誘導体を投与すること、光活性化および音活性化の両方を使用して誘導体を活性化することによって、疾患を治療する方法も含む。典型的にはＰＱＰ誘導体は、所定の波長の光および所定の音の周波数に誘導体を曝すことによって、活性化することができる。
【００３０】
本発明は、開裂性連結基をさらに含む光感受性および音感受性化合物であって、前記連結基がｉｎ ｖｉｖｏで開裂性である化合物も含む。本発明に従って、開裂性連結基を選択して、溶解性、安定性、吸収性などだけには限られないがこれらを含めた、化合物の１つまたは複数の性質を変えることができる。開裂性連結基にはポリアミドおよび糖があるが、これらだけには限られない。
【００３１】
本明細書で使用するように、「ペリレンキノン誘導体」または「誘導体」とは、元のあるいは天然のペリレンキノン（ＰＱＰ）から誘導され、所定の波長の光によって、かつ／あるいは所定の周波数の音によって、活性化することができる、すべての化合物のことである。本発明の好ましい実施形態では、誘導体は、天然に存在するキノン化合物から誘導される化合物である。本発明の誘導体は、化学療法剤またはアルキル化剤だけには限られないがこれらを含めた、他の活性試薬と複合体形成させることができるか、あるいはこれらを含むこともできる。例示的なＰＱＰは、ヒポクレリン、セルコスポリン、フレイクロム、クラドクロム、エルシノクロム、エリスロアフィン、およびカルホスチンだけには限られないが、これらを含む。以下でより詳細に記載するように、ＰＱＰ活性剤を含む組成物は、たとえば１種または複数種の気体、気体状前駆物質、液体、油、安定化物質、診断剤、光活性剤、生物活性剤および／または標的リガンドを含めた、非常にさまざまな追加的成分を含むことができる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態では、ＰＱＰはヒポクレリンＢのアミノ酸誘導体である。現在、最も好ましい免疫複合体はヒポクレリンＢを使用し、これは酸、酸臭化物、ヒドラジン、チオール、または第一級アミン抗体結合部位を含む。
【００３３】
本発明の化合物は、精製されているかあるいは実質的に精製された化合物、または光力学的物質または音響化学的物質として有用である化合物をもたらす、任意の方法によって生成することができる。本発明の化合物は、化合物のカクテル、たとえば２つ以上の化合物を含む組成物を形成することもできる。これらの方法は当分野、たとえばLiu他、「Synthetic studies in novel hypocrellin B derivatives、」Tetrahedron、49：10785（1993）、Diwu他、Anti−Cancer Drug Design、8：129〜143（1993）でよく知られている。
【００３４】
本発明に従って、ＰＱＰ誘導体に官能基を賦与することができる、たとえば酸、ヒドロキシル、酸ハロゲン化物（好ましくは臭化物）、ヒドラジン、チオール、または第一級アミンだけには限られないがこれらを含めた、反応基を含ませることができる。結合試薬は、システイン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸などのアミノ酸、他のジカルボン酸アミノ酸、および他の三官能性または多官能性アミノ酸誘導体だけには限られないがこれらを含めた、反応基を含むことができる。
【００３５】
本発明のペリレンキノン誘導体は、治療用途に非常に適している。なぜならこれらは、光線療法（約５６０nm〜約７００nm）で吸収性および光毒性活性を示し、約１MHz〜約３MHzの周波数範囲で優れた音響化学的活性を示し、分子量が小さく（典型的には約５５０ダルトン〜約８８０ダルトン）、純粋なモノマー形で入手可能であり、急速な血清および皮膚浄化を示し、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏにおいて無視できる程度の細胞毒性を有しており、優れた光増強作用（たとえば２倍）を有しており、したがって使用における安全域が優れており、光毒性が従来型のII型反応およびＩ型反応によって仲介され（低酸素腫瘍細胞に関する有用性が示される）、プロテインキナーゼの強力な阻害剤であり、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏにおいてアポトーシスによる細胞死をもたらし、遺伝毒性を示さず、優れた腫瘍制御を示し、標的送達用に分子的に形を合わせることができ、不明確な領域を標的化して音／光毒性をさらに増大させることができ、親ヒポクレリンは部位特異的な改変を受けやすく、したがって多くの誘導体、さまざまな度合いの光感受性および／または音感受性特性を有する誘導体が形成される可能性があるからである。
【００３６】
本発明に従って、開裂性連結基は少なくとも２つの官能基、活性化合物に結合するための第１の官能基、タンパク質または炭水化物などの標的成分に結合するための第２の官能基をさらに含むことができる。
【００３７】
本明細書で使用するように、「疾患」とは、光力学的治療によって治療することができる任意の哺乳動物（ヒトを含む）の疾患、障害、疾病、または病状の、管理、診断、および／または一時的緩和のことである。「疾患」は、癌およびその転移、皮膚癌、増殖体または腫瘍、およびそれらの転移など、腫瘍および腫瘍細胞、固形腫瘍、血液系腫瘍を含めた肉腫および癌腫など、および鼻腔通路、膀胱、食道、または気管支を含めた肺中に見られる腫瘍、レトロ・ウイルスを含めたウイルス、細菌性疾患、真菌性疾患、皮膚の症状または障害、たとえば、外陰の病巣、ケロイド、白斑、乾癬、良性腫瘍、子宮内膜症、バレット食道炎、頭部白癬および苔癬アミロイドーシスなどを含むが、これらだけには限られない。
【００３８】
本明細書で使用するように、「投与」および「送達」とは、１つまたは２つ以上のＰＱＰ誘導体を所定の細胞、細胞群、または組織、典型的には哺乳動物に曝すあるいは接触させる、任意の行為のことである。本明細書で使用するように、投与または送達は、ｉｎｖｉｖｏ、ｉｎ ｖｉｔｒｏ、またはｅｘ ｖｉｖｏで行うことができる。たとえば組成物は、注射によって、あるいは内視鏡を介して投与することができる。投与は、細胞に本発明の組成物を直接施すことも含む。たとえば、手術の行程中に、腫瘍細胞を露出させることができる。本発明の好ましい実施形態に従って、これらの露出させた細胞（または腫瘍）を、たとえば手術部位および／または細胞を洗浄または灌注することによって、本発明の組成物に直接曝すことができる。
【００３９】
本明細書で使用するように、活性化、活性化する、または類似の語は、光および／または音の周波数を使用して、化合物または化合物の一部分をより反応的にすることを指す。光源および／または音源をペリレンキノン誘導体に施すための任意の方法、たとえば、二、三挙げてみると、直接的な施用、超音波機器、集束超音波、高密度集束超音波、および内視鏡の照明などを、本発明に従って使用することができる。
【００４０】
適切な光または音を施すことによって、増感剤を化学的に（たとえば酸化、還元などによって）、周囲の組織に対して毒性がある形に変えることができる。たとえば、光増感剤または音増感剤を長期の励起三重項状態に励起させた後、反応性が高い一重項酸素種によって（II型機構）、かつ／あるいは量子エネルギーの移動によって生じるフリーラジカル産物によって（Ｉ型機構）、標的腫瘍を破壊する。一重項酸素種および／またはフリーラジカル産物の主な生物学的標的分子には、核酸、酵素および細胞膜がある。本発明の方法の二次的な治療効果には、プロスタグランジン、トロンボキサンおよびロイコトリエンなどの病態生理学的産物の、活性化した光増感剤の影響を受けた組織による放出がある。したがって、光活性物質または音活性物質の慎重な標的化が、毒血症を誘導せず治療効果を得るために最も重要であることは、当業者には明らかであろう。
【００４１】
本発明の実施態様に従って、光を使用する増感剤の活性化、および音を使用する増感剤の活性化を、一緒に使用することができる。なぜなら、それぞれの個々の手順が相補的だからである。すなわち、ペリレンキノン誘導体を活性化するのに適した赤い可視光線は約５mm〜約７mmの組織中あるいは身体中に浸透することができ、ペリレンキノン誘導体を活性化するのに適した音は、組織中あるいは身体中に完全に浸透することができる。
【００４２】
本明細書で使用するように、「光増強作用の要因」とは、化合物がその固有の不活性状態の毒性を超える光または音仲介の毒性を発揮する性質のことである。本発明の好ましい実施形態では、活性化なしで処理した細胞のＬＤ50と活性化化合物で処理した細胞のＬＤ50の比（活性化薬剤のＬＤ50で割った薬剤のＬＤ50）として、活性化の要因を計算することができる。「ＬＤ50」という語を前述のように使用する場合、「ＩＣ50」という語を代用して、致死の終点、繁殖能力の損失、またはクローン形成細胞の死ではなく、代謝活性に関するバイオ・アッセイに取り組むことができる。化合物の相対的な光活性化効率も、当業者によく知られているアッセイであるクローン形成アッセイを使用して決定することができる。
【００４３】
本発明に従うと、望ましいＰＱＰ誘導体は、活性化されていない、すなわち光なし（「暗所」とも呼ばれる）、かつ／あるいは音なしで、高い薬剤濃度において無毒であり（あるいは毒性が低い）、適切な波長の光、または適切な周波数の音を施すときは、低濃度で毒性である誘導体である。当業者によって理解されるように、最も望ましい化合物は、不活性状態で広範囲の無毒用量を与える化合物である。なぜならこの特性によって、患者に関する増大した安全要因がもたらされるからである。
【００４４】
本明細書で使用するように、生理学的に許容される流体とは、ＰＱＰ誘導体を含む組成物と組み合わせるのに適した、任意の流体または添加剤のことである。典型的にはこれらの流体は、希釈剤または担体として使用される。例示的な生理学的に許容される流体には、保存溶液、生理食塩水溶液、等張（約０.９％）生理食塩水溶液、または約５％アルブミン溶液または懸濁液があるが、これらだけには限られない。使用する製薬上許容される流体のタイプによって、本発明が制限されないことが企図される。組成物は、製薬上許容される担体も含むことができる。製薬上許容される担体には、生理食塩水、滅菌水、リン酸緩衝生理食塩水などがあるが、これらだけには限られない。患者に送達するのに適した他の緩衝剤、分散剤、および不活性である無毒物質が、本発明の組成物中に含まれてよい。組成物は投与するのに適した溶液、懸濁液、または任意の適切な製剤であってよく、典型的には滅菌されており、望ましくない粒子状物質は含まない。組成物は、従来の滅菌技法によって滅菌することができる。
【００４５】
本発明の方法に従うと、結合剤は所定の結合部位または受容体に結合することができなければならず、任意の免疫学的に適切な経路によって患者に投与することができる。たとえば結合剤は、静脈内、皮下、腹膜内、クモ膜下、膀胱内、皮内、筋肉内、またはリンパ内経路によって、患者に導入することができる。組成物は溶液、錠剤、エアロゾル、または多相製剤であってよい。リポソーム、長期循環性リポソーム、イムノリポソーム、生分解性ミクロスフェア、ミセルなども、担体、媒体、または送達系として使用することができる。さらに、当分野で知られているｅｘ ｖｉｖｏの手順を使用して、患者からの血液または血清を患者から除去することができ、場合によっては、患者の血液中の抗原を精製することが望ましい可能性があり、次いで血液または血清を、本発明の結合剤を含む組成物と混合させることができ、処理した血液または血清を患者に戻す。本発明は、結合剤を患者に導入する任意の個々の方法に制限されるべきではない。
【００４６】
本発明の化合物は、精製されているかあるいは実質的に精製された化合物、または光力学的物質として有用である化合物をもたらす、任意の方法によって生成することができる。本発明の化合物は、化合物のカクテル、たとえば２つ以上の化合物を含む組成物を形成することもできる。これらの方法は当分野、たとえばLiu他、「Synthetic studies in novel hypocrellin B derivatives、」Tetrahedron、49：10785（1993）、Diwu他、Anti−Cancer Drug Design、8：129〜143（1993）でよく知られている。細胞内の取り込みは急速（たとえば約２時間以内）であってよく、あるいは取り込みは、さらに時間を必要とする可能性がある（たとえば約２０時間以上）。ある程度の選択的な腫瘍の取り込みは、増感剤のｐＫａの改変によって達成されると思われる。なぜなら、いくつかの腫瘍の内部環境は、正常な組織のそれよりも酸性であるからである。本発明は、比較クローン形成アッセイによる化合物の毒性が正常細胞に関してよりも癌細胞に関して高い場合に、化合物を同定するための方法を含む。
【００４７】
本発明のＰＱＰ誘導体は、いくつかの他の化合物、シグナル剤、エンハンサー、および／または標的剤と共に使用することもでき、これらに結合させることもできる。たとえば、本発明のヒポクレリン誘導体は、抗体、好ましくはモノクローナル抗体に結合させることができる。本発明に従うと、結合剤は、好ましくは細胞核を標的化することによって毒性を高めるために、レクソトロピンまたはネトロプシンなどの任意のＤＮＡ副溝標的化剤を含む。適切なエンハンサーには、ｐＫａ調節剤、低酸素細胞放射線増感剤、および生体内還元によって活性化される抗腫瘍剤、マイトマイシンＣ（低酸素細胞または微生物中の化合物の毒性に、影響を与えるかあるいはそれを増強することが好ましい）があるが、これらだけには限られない。適切なシグナル剤には、アポトーシス細胞死またはネクローシス細胞死のマーカー、または細胞周期の制御または遅延に対する内生的な制御分子があるが、これらだけには限られず、これらはアポトーシス細胞死またはネクローシス細胞死を誘導することによって、あるいは任意の形の致死または潜在性致死損傷（ＰＬＤ）の修復を阻害することによって、化合物の光毒性または音毒性を増強することが好ましい。
【００４８】
前述のように、本発明の一実施形態は、結合剤−ＰＱＰ結合体（または免疫複合体）、およびこれらの結合体の治療的使用を含む。本発明に従って、結合剤とＰＱＰを連結させる任意の方法を使用することができる。たとえば、抗体または抗体断片を光増感剤に連結させる方法はよく知られている。たとえば、Goff他、British journal of Cancer、74：1194〜1198（1996）は、大部分の卵巣癌と関連があるＣＡ１２５抗原に特異的に結合する抗体であるモノクローナル抗体ＯＣ１２５と共に、光増感剤を培養することによる、免疫複合体の生成を開示している。この例示的な免疫複合体では、ポリグルタミン酸がモノエチレンジアミンモノアミド誘導体に結合することができ、次いでこれが、抗原結合部位から離れたモノクローナル抗体のヒンジ領域で炭水化物部分に共有結合する。他の例示的な連結は、いずれも参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第４,７２２,９０６号および３,９５９,０７８号中に開示されている。簡単に言えばこれらの特許は、選択基、または特異的な結合対の他のメンバーである潜在性反応基、たとえば抗体に共有結合する反応基を有する、光増感剤を提供することを開示している。
【００４９】
本発明に従って、ＰＱＰ誘導体に官能基を賦与することができる、たとえば酸、ヒドロキシル、酸ハロゲン化物（好ましくは臭化物）、ヒドラジン、チオール、または第一級アミンだけには限られないがこれらを含めた、反応基を含ませることができる。結合試薬は、システイン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸などのアミノ酸、他のジカルボン酸アミノ酸、および他の三官能性または多官能性アミノ酸誘導体だけには限られないがこれらを含めた、反応基を含むことができる。
【００５０】
当業者によって理解されるように、誘導体または誘導体を含む結合体の有効量は、疾患の重度および患者の免疫系の状態に、部分的には依存するであろう。当業者は、さまざまな用量を使用することができ、それらがさまざまなよく知られている要因に依存することを理解するであろう。一般に組成物は、身体重量１キログラム当たり約０.１μｇ〜約２mg以上の結合剤、より一般的には身体重量１キログラム当たり約２００μｇの用量を含むであろう。濃度は通常は、少なくとも約０.５％であろう。選択した投与の形式に従い、主に体液量、粘度、抗原性などに基づいて、任意の量を選択することができる。
【００５１】
結合体または誘導体の投与は２回以上であってよく、好ましくは長期にわたって３回であってよい。本発明の組成物は重度、すなわち生命を脅かすかあるいは生命を脅かす可能性がある病状の患者に使用することができるので、望むならば、過剰な結合剤を投与することができる。本発明の組成物を注射するための希釈技法を含めた、医薬組成物を投与するための実際の方法およびプロトコルはよく知られており、すなわち当業者には明らかであろう。これらの方法およびプロトコルのいくつかは、RemingtonのPharmaceutical Science、Mack Publishing Co．(1982）中に記載されている。
【００５２】
本発明の他の実施形態に従って、本発明の組成物を単独で、他の組成物と組み合わせて、あるいは他のＰＤＴ組成物と共に順に投与することができる。これらの特徴により、一連の増感剤の投与（光線治療に従う）によって光力学的治療係数が増大する可能性が与えられる。これらの条件下では、多数の細胞小器官を標的化することができる。
【００５３】
本発明のこの実施形態では、ＰＤＴ法は、好ましくは緩慢な取り込み率を有する第１の光力学的物質を投与すること、好ましくは第１の物質のそれよりも急速な取り込み率を有する第２の光力学的物質を投与することを含む。次いで第１および第２の光力学的物質の両方を、前に記載したように、患者および／または物質を適切な周波数の光に曝すことによって活性化することができる。
【００５４】
ヒポクレリンおよび誘導体の優れた蛍光性によって、共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）によって細胞内の取り込みおよび分布動態を調べるための、有益な手段が与えられる。それぞれの薬剤には、取り込み及び分布の特有の性質がある（Miller他、1995 a、b）。ヒト中、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏで細胞が薬剤を取り込む割合は、Liu他、1995およびMiller他、1995 a、b）と類似のプロトコルを使用して決定することができる。ｉｎ ｖｉｖｏでは、薬剤の静脈内注射または投与と光投与の間の理想的な時間は、光力学的物質の腫瘍濃度が正常な組織に関して最適であるとき、典型的には約２４時間まで、ただし４８時間以上が好ましい（表２）。
【００５５】
本発明のいくつかの実施態様は、酸素の存在を伴うかあるいは伴わない機能化という追加的な利点も有する。したがって、本発明のいくつかの実施態様は、充分酸素添加されているかあるいは部分的または完全に低酸素状態である固体腫瘍の治療において有効である。
【００５６】
光および／または音活性剤は、溶媒を浸透させる局所施用のために、あるいは充分な量の光増感剤化合物を含むローション、クリーム、軟膏またはゲルの形に処方して、ＰＤＴ治療に有効なものにすることができる。このような局所用製剤は、光増感剤と溶媒を組み合わせ、ゲル化剤をそこに加えることによって、ゲルの形に調製することができる。適切なゲル化剤にはカルボキシメチルセルロース（B．F．Goodrich of Brecksville、Ohio U.S.AからのCarbopol．TM．934P）および乾式シリカ（CAB−O−SIL．RTM．Cabot Corp．、Tuscola、III）がある。一般にゲル化剤は、約５〜１０重量％の量で使用して、所望の粘度を有するゲルを得る。多少のゲル化剤を含むゲルが、若干高いかあるいは低い粘度を有することは、明らかであろう。当業者は、ゲル化剤の濃度を調整することによって、所望のゲル粘度を容易に得ることができる。
【００５７】
共溶媒、界面活性剤および／または生体接着剤などの添加剤は、ゲルの性質をしばしば改善し、これらは望むように加えることができる。適切な共溶媒および／または界面活性剤には、プロピレングリコールおよびグリセリンがある。適切な生体接着剤には、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルポリマー、キトサンおよびアルギン酸ナトリウム、ポリアクリルポリマーを用いて変性させた澱粉、eudispert hvヒドロゲルまたはキセロゲル、ヒアルロン酸ナトリウム、およびポリエチレングリセロール、ヒドロキシプロピルセルロース、またはカルボキシビニルのポリマーがある。添加剤を溶媒とゲル化剤の混合物中に機械的に混合することによって、添加剤をゲル中に取り込ませることができる。
【００５８】
他の添加剤を使用して、化学的安定性および生理学的適性を高めるかあるいは維持することができる。その例は抗酸化剤、キレート剤、不活性ガス、緩衝剤および等張化剤である。抗酸化剤および典型的な濃度範囲の例には、アセトン亜硫酸水素ナトリウム（０.１〜０.８％）、アスコルビン酸（０.０５〜１.０％）、モノチオグリセロール（０.１〜１.０％）、メタ重硫酸カリウム（０.０５〜０.１％）、没食子酸プロピル（０.０２％）、亜硫酸水素ナトリウム（０.０１〜１.０％）、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート（０.０３〜０.１％）、メタ重硫酸ナトリウム（０.０２〜０.２５％）、亜硫酸ナトリウム（０.０１〜１.０％）、チオグリコール酸ナトリウム（０.０５〜０.１％）がある。
【００５９】
キレート剤／錯化剤および典型的な濃度範囲の例には、エデト酸ナトリウム（０.００５〜０.１％）、エデト酸カルシウム二ナトリウム（０.００５〜０.０１％）、ゲンチジン酸エタノラミド（１.０〜２.０％）、ナイアシンアミド（１.０〜２.５％）、クエン酸ナトリウム（０.０１〜２.５％）、クエン酸（０.００１〜１.０％）がある。
【００６０】
ｐＨが相当に変化する場合に起こる可能性がある化学的分解に対して、処方物を安定化させるために、緩衝剤が主に使用される。使用される緩衝系は通常、注射したときに身体の緩衝系を著しく害さないために、可能な限り小さな緩衝容量を有している。緩衝範囲および緩衝剤の活性に対する影響を、評価しなければならない。標的悪性組織または病巣領域へのｐＨ依存性の分配に関する最適条件を与えるために、適切な調整は有用である。このような緩衝系の例には以下の酸：酢酸、アジピン酸、アスコルビン酸、安息香酸、クエン酸、グリシン、乳酸、酒石酸、塩酸、リン酸、硫酸、炭酸および重炭酸；およびカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウムおよびジエタノールアミン塩などのこれらに対応する塩がある。
【００６１】
溶液が多容量の容器から分配されるであろうときは、静菌性または静真菌性濃度の抗菌剤を、細菌または真菌からの保護をもたらすのに有効な量加える。最も頻繁に使用される化合物および濃度の中には、酸フェニル水銀（０.００２〜０.０１％）、チメロサール（０.０１％）、塩化ベンゼトニウム（０.０１％）、塩化ベンザルコニウム（０.０１％）、フェノールまたはクレゾール（０.５％）、クロルブタノール（０.５％）、ベンジルアルコール（２.０％）、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル（０.１８％）、プロピル、ｐ−安息香酸（０.０２％）、およびエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）がある。
【００６２】
適切な浸透溶媒は、ポルフィセン化合物の経皮的な浸透を高めるであろう、ポルフィセン化合物用の溶媒である。この性質を有する溶媒には、プロパラカイン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリドン、アジピン酸ジイソプロピル、ジエチルトルアミドおよび低い程度でプロピレングリコールがある。他の溶媒には、１−ドデシルアザシクロヘプタン−２−オン（ＡＺＯＮＥ）、および参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３,９８９,８１６号中に記載されたような他のアザシクロアルカン−２−オンなどの、シクロアルキル基中に５〜７個の炭素を有する置換アザシクロアルカン−２−オンがある。米国特許第３,９８９,８１５号（参照により本明細書に組み込まれる）中に記載されたＮ−ビス−アザシクロペンタン−２−オニルアルカン、米国特許第３,９９１,２０３号（参照により本明細書に組み込まれる）中に記載された１−置換アザシクロペンタン−２−オン、および米国特許第４,４１１,８９３号（参照によりここに組み込んである）中に記載された水溶性第三級アミンオキシドも含まれる。
【００６３】
局所用処方物は、ＰＤＴ治療に有効な充分な量の光増感性化合物を含む。一般に、０.００１〜２５重量％、好ましくは約１〜５重量％の範囲の濃度を使用することができる。
【００６４】
光増感性物質は、光増感性物質の化学的性質に適した溶媒およびアジュバントと共に使用して、調合物の粘度を調整することができる。このグループ中で最も重要な溶媒は液体系のエタノール、ポリエチレングリコール、およびプロピレングリコールである。より包括的な項目にはアセトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エタノール、グリセリン、ポリエチレングリコール３００および４００、プロピレングリコール、ソルビトール、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびオレイン酸、ポリオキシエチル植物油などのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタンモノパルミテート、２−ピロリドン、ｎ−メチル−２−ピロリジン、ｎ−エチル−１−ピロリジン、テトラヒドロフルフリルアルコール、tween８０およびジメチルイソソルビドがある。ジメチルイソソルビド（ARLASOLVE．RTM．DMI、ICI Specialty Chemicals）には、水溶性かつ油溶性であるという利点がある。さらにジメチルイソソルビドをゲル化剤によって容易にゲル化して、ゲル処方物、たとえば４％KLUCEL．RTM．(Hercules）を生成することができる。
【００６５】
選択した光増感剤に使用することができる他の局所用処方物は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３,５９２,９３０号および４，０１７，６１５号中に開示されている。
【実施例１】
【００６６】
レーザー光の波長および線量
薬剤の濃度および光の線量は両方共に、腫瘍の治療にとって重要である。ＥＭＴ６／Ｅｄ腫瘍、および５０μmol／身体重量１kgのＨＢＥＡ−Ｒ１を有するＢａｌｂ／ｃマウスに、さまざまな光線量を与えた。６３０nmの光１００ジュールを（約１０分間の間）与えたマウスでは約９０％の腫瘍が治療され、６３０nmの光５０ジュールを与えたマウスではわずか４０％の治療率が得られ、その治療率は少ない光線量では著しく低かった（図７および８）。
【００６７】
本発明は、４００nmと８５０nmの間の光波長の存在下で向上する、癌を治療するための方法を提供する（図３、および個々の化合物の最適波長に関する表１を参照のこと）。多くの化合物の吸光スペクトルは図３に含まれ、それぞれの化合物の主要な吸光ピークは表１に含まれる。多くのこれらの化合物は、６３０nm付近（６００〜７００nm範囲）に有意な吸光度を有する（表１）。最適波長はそれぞれの化合物に関して異なる（表１）。少なくとも６３０nmと６８８nmの間のＨＢＥＡ−Ｒ１およびＨＢＢＡ−Ｒ２の波長に関しては、細胞を殺傷することができる。深部の腫瘍または大きな腫瘍に関しては、より長い波長が好ましい。表面の腫瘍に関しては、波長が短いレーザー波長、または緑スペクトル中の波長が、使用するのにより適していると思われる（Nseyo他、1993）。なぜなら、光がそれほど浸透しないからである。これらの化合物が大きな波長で光増強作用を示す能力によって、ＰＤＴによって治療することができる組織の大きさが増大し、ＰＤＴを使用して治療を与えることができる深さが増大する。光ファイバー・プローブを使用して、レーザー光を向けることができる。適切な光源およびシールドを使用して、光を選択した領域に送達することもできる。
膀胱を治療するための方法は、Nseyoおよび同僚（１９９３）によって記載されており
、表１または図２に記載した化合物、および記載した薬剤用量、および本明細書に記載した波長を使用して、この方法を施すことができる。
【００６８】
薬剤の局所領域への、あるいは識別可能な標的抗原を用いた施用に関しては、送達系が薬剤−リポソーム処方物、モノクローナル抗体−リポソームなどの薬剤−モノクローナル抗体送達系から構成される送達に適した、あるいは標準的な親油性皮膚クリームを使用して露出した表面に施される、いくつかの方法が存在する。薬剤は局所的に施用することができ、薬剤の送達の経路または薬剤および送達系は、静脈内、腹膜内、クモ膜下、膀胱内、腫瘍内注射によるもの、あるいは経口摂取によるものであり得る。
【実施例２】
【００６９】
ＥＭＴ６／Ｅｄ細胞中のＨＢの薬力学的性質を、14Ｃ標識および共焦点レーザー走査顕微鏡によって観察した。その結果を図２に示す。細胞内の取り込みは投与１５分以内に平衡状態に達し、細胞内結合部位の飽和が示された。薬剤の取り込みの程度および分布は、薬剤の存在下での少なくとも７２時間の連続的な培養に関しては安定したままであり、この薬剤は使用した条件下では細胞毒性ではなかった。
【実施例３】
【００７０】
ＨＢに関して使用したのと同じ条件下での、ＨＢＥＡ−Ｒ１の取り込みのＣＬＳＭによる決定値。その結果を図３に示す。取り込みは最初の２時間以内に終了し、細胞内の濃度は次の７０時間中に徐々に低下する。
【実施例４】
【００７１】
ＨＢＥＡ−Ｒ１で処理したＥＭＴ６／Ｅｄ細胞中の、アポトーシス核のヨウ化プロピジウムを用いた決定値。その結果を図４に示す。アポトーシス形態を有する細胞の背景周波数は、未処理の対照によって表す。増感剤の光増感性濃度がアポトーシスを誘導することはないが、しかしながらＨＢＥＡ−Ｒ１のＰＤＴによって、処理の４８時間以内に５０％のアポトーシス形態がもたらされる。
【実施例５】
【００７２】
ＨＢＥＡ−Ｒ１の光毒性の酸素依存性。その結果を図５に示す。光毒性は、ＰＤＴ治療用の細胞懸濁液の気体相中のｐＯ2が減少すると、周囲〜０.０％に低下する。酸素増感比（Ｏ．Ｅ．Ｒ）は、Ｄ0で４.０である。１型仲介光毒性の証拠は、酸素の完全な不在下で観察される。
【実施例６】
【００７３】
一方の脇腹にＥＭＴ６／Ｅｄ腫瘍を有するＢａｌｂ／ｃマウス中の、14Ｃ−ＨＢの薬物動態。その結果を図６に示す。血液からＨＢが急速に除去されることが示される。皮膚に関しては、腫瘍に関する最適な治療係数は、薬剤投与２時間後に現れる。
【実施例７】
【００７４】
経皮的に施したさまざまな線量の６３０nmでの光による、Ｂａｌｂ／ｃマウス中のＥＭＴ６／Ｅｄ腫瘍の制御。その結果を図７に示す。ＨＢＥＡ−Ｒ１は一定用量投与した。真の対照は、光増感剤もレーザー光も与えていない動物を表す。動物は約７日間治療し、その後腫瘍移植し、腫瘍が４倍の治療体積に達したときに安楽死させた。
【実施例８】
【００７５】
１mMでの陽性対照、ヘマトポルフィリンに対する、ｉｎ ｖｉｔｒｏでのヒト前骨髄球
白血球細胞中の２つのペリレンキノン誘導体の音響化学的毒性。その結果を図８に示す。その構造が示される２つの化合物は、用量依存性の細胞殺傷、および優れた音増感効率を示す。
【実施例９】
【００７６】
【表１】
2004528294.tif 000003
【００７７】
【表２】
2004528294.tif 000004
【００７８】
【表３】
2004528294.tif 000005
【実施例１０】
【００７９】
識別可能な音毒性効果を有する第１の化合物は、いくつかの既存の化学療法剤であった（Umemura他、1990）。低レベルの超音波による化学療法的な細胞殺傷の増強作用の調査で、Harrison他は、ドキソルビシンおよびジアジコンのトーン・バーストおよびパルス超音波との相乗効果を見出した。Harrison他は、彼らが使用した３つの細胞株の２つでｉｎｖｉｔｒｏでの薬剤の細胞毒性の、著しい超音波誘導型の増大を観察した。ｉｎ ｖｉｖｏでのこれらの薬剤の音響化学的活性を試験することによって、シリアン・ハムスターの子宮頸部の扁平上皮細胞癌の体積の減少によって測定される、著しい抗腫瘍効果が示された（Harrison他、1991）。分子ベースのドキソルビシンの音響化学的効果も、Umemura他によって調べられ、彼らは超音波誘導型の細胞損傷とTMPoneを用いたニトロキシド生成は密接に関連があり、この両方の効果がヒスチジンを加えることによって阻害されることを見出した。これらの結果は、活性酸素種の超音波誘導型の生成と関連があり、Ｈｐに関して観察されるものと類似の音響化学的機構と一致する（Umemura他、1997）。
【００８０】
化合物の音響化学的効果はドキソルビシンと構造的に関連しており、フッ素含有アントラサイクリン誘導体ＦＡＤ１０４（３´−デアミノ−２´−フルオロ−３´−ヒドロキシドキソルビシン−１４−ピメラート）は、Yumita他によってｉｎ ｖｉｔｒｏで調べられた。ＦＡＤ１０４の存在下および不在下で超音波処理した肉腫１８０細胞の研究によって、細胞損傷の割合が８０μＭのＦＡＤ１０４の存在下で２倍になり、一方ＦＡＤ１０４単独では細胞損傷は観察されないことが実証された。ドキソルビシンおよびＨｐと同様に、超音波とＦＡＤ１０４の間の相乗作用はヒスチジンによって著しく阻害され、ここでも音毒性機構が反応性酸素種の生成と関連していることが示唆される（Yumita他、1998）。フェオホルバイドＡ（Ｐｈ−Ａ）にも、超音波と組み合わせて相乗的な細胞毒性効果があることが示されている。Umemura他は、肉腫１８０細胞に対するｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏでのＰｈ−Ａの音響化学的効果を調べた。８０μＭのＰｈ−Ａが存在することによって、超音波誘導型の細胞損傷の割合が２倍になることが見出された。これはヒスチジンによって著しく阻害され、この効果も音響化学的に生成された酸素種によって仲介されていることが示唆された。超音波処理の前に５６mg／kgのＰｈ−Ａを投与したマウスの研究によって、超音波のみでは抗腫瘍効果をほとんど示さなかった強度において、超音波処理が腫瘍の増殖を完全に阻害したことが示された（Umemura他、1996：Sonodynamically Enhanced Effect of Pheophorbide A）。
【００８１】
有望な新しい音増感剤は、ヒ素−ポルフィリン複合体、ＡＴＸ−７０（２,４−ビス（１−デシロキシエチル）−Ｇａ（III）−１,３,５,８−テトラメチルポルフィリン−６,７−ジプロピオニルジアスパラギン酸）である。ＡＴＸ−７０によるｉｎ ｖｉｔｒｏでの超音波誘導型の細胞損傷の増大は、Umemura他によって調べられた。８０μＭのＨｐが肉腫１８０細胞に対する超音波誘導型の損傷の割合を２倍にすることが見出された場合、同じ濃度のＡＴＸ−７０は、損傷の割合を４倍を超えて増大させた。ヒスチジンの添加が音響化学的効果を阻害することは見出されたが、マンニトールの添加は効果がなかった。これによって一重項分子酸素が、観察された音響化学的毒性の主な仲介物質である可能性があることが示される。ＡＴＸ−７０の超音波処理した溶液のＥＰＲ研究によって、ＴＭＰｏｎｅと活性酸素種の反応によって、Ｈｐを含む溶液によって生じるレベルの、２.５倍を超えるレベルのニトロキシドが生じたことが示された。イミダゾールの存在下でのＮ,Ｎ−ジメチル−４−ニトロソアニリンの漂白によって、一重項酸素の生成が確認された。ニトロキシド生成の違いと同様に、超音波誘導型の漂白はＡＴＸ−７０の存在下では、同じ濃度のＨｐの存在下での３倍であった（Umemura他、1993）。
【実施例１１】
【００８２】
ＨＬ−６０細胞をペリレンキノン増感剤で処理し、前に記載したように超音波処理した。生存画分を、増感剤濃度に対してプロットした。約３０μＭの濃度で、ＣＰＭｇ（Ａｃ2）によって、１０００μＭのＨｐ対照のそれを超える音毒性が示され、前の２０の増感剤濃度で異常に生じた生存数が減少した。ＤＢＨＢおよびＤＭＨＢは１００μＭまでで無視できる程度の音毒性を示し、観察した音毒性効果の大部分は１００μＭ〜１０００μＭにおいて１０を超えて生じ、最大の効果はＨｐ対照のそれに匹敵するものであった（図８）。ＨＢＭｇ（Ａｃ2）は、１０μＭまで音毒性効果を示さなかった。細胞の生存数は、次の２０の増感剤濃度で異常に減少した。
【００８３】
例示および実施例によって、ある程度詳細に本発明を記載してきたが、本発明はさまざまな変更形態および代替形態が可能であり、言及した特定の実施形態に制限されないことを理解すべきである。これらの特定の実施形態は本発明を制限することを意図するものではなく、反対に本発明は、本発明の精神および範囲内のあらゆる変更形態、均等物、および代替形態を網羅することを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】天然に存在するヒポクレリン（ａ）、および例示的な合成誘導体、ＨＢＢＡ−Ｒ２（ｂ）、ＨＢＥＡ−Ｒ１（ｃ）、およびＨＢＤＰ−Ｒ１（ｄ）に関する構造を示す図である。
【図２】14Ｃ標識および共焦点レーザー走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）によって観察した、ＥＭＴ６／Ｅｄ細胞中のＨＢの薬力学的性質を示す図である。
【図３】ＨＢに関して使用したのと同じ条件下での、ＨＢＥＡ−Ｒ１の取り込みのＣＬＳＭによる決定値を示す図である。
【図４】ＨＢＥＡ−Ｒ１で処理したＥＭＴ６／Ｅｄ細胞中の、アポトーシス核のヨウ化プロピジウムを用いた決定値を示す図である。
【図５】ＨＢＥＡ−Ｒ１の光毒性の酸素依存性を示す図である。
【図６】一方の脇腹にＥＭＴ６／Ｅｄ腫瘍を有するＢａｌｂ／ｃマウス中の、14Ｃ−ＨＢの薬物動態を示す図である。
【図７】経皮的に施したさまざまな線量の６３０nmでの光による、Ｂａｌｂ／ｃマウス中のＥＭＴ６／Ｅｄ腫瘍の制御を示す図である。
【図８】陽性対照のヘマトポルフィリン１μＭに対する、ｉｎ ｖｉｔｒｏでのヒト前骨髄球性白血病細胞中での２つのペリレンキノン誘導体の音響化学的毒性を示す図である。
【図９】ペリレンキノンＣ33Ｈ28Ｏ11Ｍｇを使用した、ヒト白血病細胞の音響化学的殺傷の証拠を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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