JPH089553B2 - α粒子放出を使用する放射免疫療法 - Google Patents
α粒子放出を使用する放射免疫療法Info
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Description
る。より詳細には、本発明はα粒子(ヘリウム原子核)
を放出する放射性核種を使用する免疫療法に係る。
な多数の物理的特徴を有する。
80μmであり、その効力は崩壊している原子から粒径の
数倍の範囲に制限される。
強い。これは線エネルギー付与が高く(100keV/μm)
且つ粒子の電化が高いためであると思われる。100〜200
cGyの線量でα線の毒性はγ線又はβ線の5〜100倍であ
り得る。
ト剤及び腫瘍特異抗体を含む放射免疫複合体に係る。
l.240p1024−1026,1988)に開示されており、この、文
献によると、周知のキレート剤DTPA(ジエチレントリア
ミン五酢酸)の誘導体であるDTPA環状無水物によりモノ
クローナル抗体に結合した212ビスマス同位体を使用し
ている。
及び悪性マウスT細胞の両方の表面に存在するマウス抗
原Thy1.2に対して特異的である。
療法の目的で記載されている。
体は211アスチタン(Bloomer他、Science vol.212p340
−341,1981)である。
211アスタチンは7時間をやや上回る物理的半減期を有
する。
を放射線源から非常に迅速に抽出し、非常に迅速にキレ
ート化(金属が結合している場合はその金属の除去を含
む)し、抽出後すぐに投与しなければならない。同位体
を獲得してから投与するまでに1時間の遅れがあると、
線量は初期の線量のたった半分になってしまう。
できることが必要である。212ビスマスについて記述さ
れている放射線源は228タリウム、224ラジウム又は212P
bである。前者2種の崩壊連鎖は220Rn同位体を生成する
が、該同位体は希ガスであり、漏洩し易い。ほとんどの
病院はのような危険のある放射線源を収容するようには
設備されていない。212Pbは自明のように物理的半減期
が余りに短い(10時間)ので、製造者は首尾よく販売す
ることができない。
を有する。この同位体の放射線源を病院の外部に設ける
ことは恐らく可能であろう。しかしながら、アスタチン
は所定の器官及び組織に蓄積するという周知の欠点も含
めてヨードと非常によく似た挙動を有するハロゲン原子
である。特に211アスタチン化合物はin vivoで不安定で
ある(Int.J.Appl.Rad.Isotop.32p.913 1981)。
ぜいマイクログラム単位でしか入手できないため、この
ような同位体を十分量取得する点にも問題がある。
新規放射免疫複合体を提供する。
な抗体の入手可能性である。従来教示されているマウス
抗腫瘍抗体は、特に数回投与後に患者に免疫反応を生じ
る。場合によってはこれらの抗体のフラグメントですら
この応答を生じることがある。
であるが、ヒトモノクローナル抗体は容易に入手するこ
とができない。
ッパ特許出願第0151030号に開示されている。しかしな
がら、この方法は主に1gM−抗体を形成する傾向があ
る。
置する部位(腫瘍)に到達するのにかなり時間がかかる
という点である。これは1日〜数日を要する。
出体は作用部位に到達する時には大部分が崩壊してしま
っている。
ゆっくりと局在するヒト又は人体適応性抗体との複合体
に係る。
と局在するフラグメント、又はキャリヤーに結合するこ
とによりゆっくり局在するようにしたフラグメントも包
含する。
が教示されている(Monoclonal Antibodies Drug Dev.;
Proceedings of the John Jacob Abel Symposium for D
rug Dev.,1982,page 159−171)。
224Raである。
フラグメントに係り、該抗体はヒトIgM−抗体よりも迅
速に局在するが、免疫応答を生じる。
−IgG複合体をモデル系で試用したに過ぎない。
改良された結果を生じなかった。
224Raから更に短い半減期を有する212Biに移っている。
間の適切な物理的半減期を有する。
る。
されている223ウランで実際に無尽蔵の放射線源が入手
可能である。
として使用することが可能な223トリウムを抽出するこ
とができる。更に、以下に示す225アクチニウムの崩壊
連鎖は多量のX線を発生したりハロゲン原子又は希ガス
同位体を生成することなくα粒子の放出を介する4回の
崩壊を含む。
著しく増加し得る。
ら外に(又はその点では腫瘍中に)推進され得る。この
結果、腫瘍から離れた場所でα粒子が放出される。221F
r及び217At及び213Po物理的半減期はこれらの同位体が
遠くにそれるには短か過ぎるか、213Biは同位体の移動
を生じ得るような物理的半減期を有する。
娘核種の1種と、1種以上のスカベンジャーとを含む放
射免疫複合体を含む医薬組成物を提供する。
キレート剤である。そうすることにより、スカベンジャ
ーは同位体が器官又は組織に侵入するのを妨げ、同位体
が排泄される速度を改良する。
るキレート剤及びスカベンジャーとして使用される物質
はDTPAもしくはその誘導体、PLEDもしくはその誘導体、
EDTAもしくはその誘導体、又はクラウンエーテルもしく
はその誘導体等のような通常のキレート剤であり得る。
ハク酸及びペニシラミンが好適である。
ウムを227アクチニウムに置換することにより特異的抗
体とキレート剤との適合性を容易に試験できるという点
である。
市販のβ放出体であり、化学的見地からみて225アクチ
ニウムと類似の挙動を有する。
性は当然のことながら非常に重要なパラメーターであ
る。腫瘍細胞の表面に結合する抗体を使用すると最良の
結果が得られる。α粒子の動的エネルギー及び同位体の
反跳エネルギーは外部から細胞毒性効果を及ぼすに十分
高いので、インターナリゼーションは不要である。
されている方法により得られるような抗体である。
を有効に使用することが可能な線量範囲は、所期の治療
用途の種類に強く依存する。本発明の所期用途は主に
(微小転移を攻撃するための手術直後の)アジュバント
治療及び局在腫瘍の治療である。
たウラン−233からのトリウム229の抽出。
の核分裂材料用としてウラン−233の備蓄をもたらし
た。
れた。何年かの間にかなりの量のトリウム−299がα崩
壊を介してウラン−233から転換し、したがって、備蓄
から単離することができる。抽出及び精製化学は十分に
知られており、詳述するには及ばない。
リウム−229が世界中でこの経路から入手可能である。
減期が約8000年であるため、Ac−255を連続的又は断続
的に抽出することが可能な「カウ(cow)」の放射線源
材料として役立つ。この手段により30年齢の約10kgのウ
ラン−233から1gのトリウム−229を回収することができ
る。
炉で約3年間ラジウム−226を照射する。この経路によ
り1gのトリウム−229を得るためには約20gのラジウム−
226が必要である。
分離及び精製できるようにするために1960年代及び1970
年代の間に多くの化学的方法が開発された。
文献のうちで)主要なものを以下に挙げる。
nd U,Vol.D3(1982). −Proceed of Actinide/Lanthanide Separations,Honol
ulu 1984(Ed.G.R.Chappin,World Scientific). −A.T.Kandil,Radiochim.Acta 26,63(1979). 2.Ac−225の製造用「カウ」としてのトリウム−229の使
用。
バッチ式分離は周知の簡単な抽出方法である。周知の抽
出媒質/溶媒はTTA、TBP、HDEHE及びチオシアン化ナト
リウムであり、共存溶媒としてCCl4を併用してもよい
し、また、しなくてもよい。
年代の文献に詳細に記載されている。
29から年間100μgのAC−255を製造することができる。
これは5Ci/年のAc−225のα放射能に等価である。
arths,Sc,Y and Ac,(US Report NAS−NS 3020(196
1)). −N.W.Kinley:Progr.Nucl.Energy,Ser.IX 8,89(196
7). −P.M.Eagle:Preliminary Report of the Actinium Sep
aration Project,US−Report MLM−454(1950). −M.Allison,Nucleonics 12,32(1954). −J.Tousset Thesis,French Report NP−13367(196
1). −A.M.Poshausen,J.Inorg.Nucl.Chem.16,323(1961). −R.A.Day,J.Am.Chem.Soc.72,5662(1950). 3.MeV範囲のα線の放射線療法の効力。
生存曲線の線形部分の逆勾配により表される。α粒子の
対数生存曲線及び放射線生物感受性の値が既知である
(即ちD0が既知である)なら、細胞集団を任意の細胞生
存レベルに減少させるために必要な線量は式: D=−(D0)(InS) (式中、Sは生存細胞のフラクションである)から計算
することができる(Humm and Cobb,J.of Nucl.Med.,31
−1,75(1990))。α粒子源物質は腫瘍物質中に均等に
分布していると仮定する。α粒子の典型的なD0値は50〜
100radである。D0=75radとして350radの吸収線量で生
存する腫瘍細胞の推定フラクションは0.01又は1%であ
る。
合に考えられるようにD0=75radと仮定し、種々の放射
線量の関数として腫瘍細胞(又はその点では等しい感受
性を有する任意の生物細胞)の生存比を与えるものであ
る。
生物細胞材料へのα線の平均浸透範囲に比較して大きく
(最大約75μm)、細胞組織への放射性崩壊反跳核の特
性浸透範囲が約1000Åであると仮定し、更に比較的短期
間にAc−225崩壊連鎖を介して4回α粒子が放出される
ことを考慮するならば、全α崩壊相関エネルギーは腫瘍
塊の内側に消散されると予想される。したがって、腫瘍
1g当たり1μCiのAc−225及びその娘核種は腫瘍物質に7
50radのエネルギー総量を供給し、腫瘍細胞の死滅比は9
9.99%に達すると計算することができる。
存し、腫瘍が大きければ大きいほどアクチニウムが崩壊
以前に腫瘍全体に均質に分布される可能性は小さく、腫
瘍が小さければ小さいほど崩壊エネルギーが腫瘍細胞に
十分に吸収されない可能性は大きい。例えば、単細胞腫
瘍の表面のアクチニウム原子の場合、発生されて腫瘍細
胞に吸収される崩壊エネルギーの合計量は1g当たり約25
0rad/μCiに過ぎない。薬理学では常に、体組織全般に
比較して治療の有効姓に適切な位置に十分な活性物質を
供給しようとする挑戦は「治療範囲」の寸法又は程度の
鍵であるが、α放射免疫療法の場合も例外ではない。ヒ
トモノクローナル抗体に結合したα放出Ac−225同位体
の場合、治療範囲は専ら抗体の種類及び特性により決定
され、即ち他の人体組織に対する親和性に比較して予定
された腫瘍細胞表面抗原に対する相対親和性、及び他の
体組織による抗体の平均保持時間に比較した抗体−抗原
結合の相対持続時間により決定される。
体の親和性及びクリアランス率データ 文献:M.G.Hanna,Jr.PhD,et al:“Development and Appi
cation of Human Munoclonal Antibodies",current sta
tus and future directtions in immunoconjugates−Un
iversity of Miami−School of Medicin,continuingedc
ation series,February 15−16,1990。
iotechnology Research Institteは、ヒト結腸癌細胞
(細胞質及び細胞表面決定基)に対して特異的親和性を
有するIgM型のヒトモノクローナル抗体を開発した。28A
32及び16.88と呼称されるこれらの抗体をヨード−131
(5mCi/8μg)で標識し、転移結腸直腸癌患者に経静脈
投与した。抗体はkg単位で繰り返し安定的に増殖するこ
とができ、患者に繰り返し投与した処、非免疫原性であ
ることが判明した。
ングによる分析が本発明に関連する。日々患者を走査す
ると、経静脈投与から5〜7日後に検出された。イメー
ジングした結節の平均保持時間は17日間であった。
体の保持時間が他の体組織中の平均保持時間の少なくと
も3倍であるということである。
い、ヒトMAb16.88について腫瘍対健常結腸比を得た。そ
の結果、腫瘍対健常組織摂取比(肝臓転移)は10:1以下
であった。R.P.McCade他(cancer reseach 48,4348−43
53,August1,1988)は、結腸直腸癌保有ヌードマウスで
ヨード−125標識抗体を使用して同様の結果を得た。
腸直腸細胞に付与されるα線量をこのような患者の体組
織全般に付与される線量の約25倍以上にすることができ
る。換言するならば、体組織全体に約15rad/gを投与す
ることにより、腫瘍組織1g当たり350radを越えるAc−22
5誘導α−radエネルギーを投与することができる。これ
は、腫瘍細胞の99%を死滅させるAc標識モノクローナル
抗体投与が非腫瘍組織細胞の18%しか死滅させないこと
を意味する。
に750radの放射線エネルギーを付与することを想起する
ならば、1.5mCiのAc−225複合体の手術後投与により、
体重75kgの患者のこのような「治療範囲」に達すること
ができる。これは約30ngのアクチニウム−225の「治療
線量」に対応する。換言するならば、100gのトリウム−
229を含有する「カウ」から約30%の全体効率で連続的
に抽出することが可能なAc−225を年間3mgの割合で使用
するとして、このような治療線量で年間100000人の患者
を治療することができる。
るならば、その改良に伴い、トリウム−229を「カウ」
の寸法要件を直接減じることができる。
S(0.086Mリン酸塩/0.13M NaCl pH=7.2〜7.4)に溶解
させ、この溶液10μをモノクローナル抗体のPBS溶液
(1mg/ml)に加えた。混合物を2時間室温で攪拌した。
PBS中でSephadex G50(25cm×0.5cm)でサイズ排除過
により遊離キレート剤を除去した。キレート剤−抗体複
合体の4℃でPBS中に0.5mg/mlの濃度で貯蔵した。
0μに減らし、pHをリン酸二水素ナトリウム溶液(0.1
M)で5に調整した。形成された溶液を(ベンジル)DTP
Aと結合した抗体250μgと共に0.5mlPBS中で15分間直接
インキュベートした。DTPA(1mg)をPBS10μに溶解さ
せた溶液を加え、混合物を更に5分間インキュベートし
た。混合物をSephadex G50(10×2cm)でサイズ排除ク
ロマトグラフィーにかけ、空隙体積(収率80%)から
225Ac−ベンジル−DTPA−モノクローナル抗体を得た。
かな窒素流下で蒸発乾固させた。これをPBS緩衝液100μ
に溶解させた。ベンジルDTPA(2mg/ml)に結合した抗
体(16.88)をこの溶液500μに加え、室温で10分間イ
ンキュベーション後、PBSを溶解剤として使用して混合
物をSephadex(登録商標)PD10カラムでクロマトグラフ
ィーにかけた。高分子量フラクションを集め、(そのま
ま)又はBSAで予処理したCentricon(登録商標)で遠心
分離により濃縮後使用した。
Claims (7)
- 【請求項1】α粒子を放出する放射性核種と、キレート
剤と、腫瘍特異性抗体とを含む放射免疫複合体であっ
て、放射性核種が225アクチニウム同位体又はその娘核
種の1種であり、抗体がゆっくりと局在する抗体である
ことを特徴とする放射免疫複合体。 - 【請求項2】抗体が1gM−抗体であることを特徴とする
請求項1に記載の放射免疫複合体。 - 【請求項3】抗体がヒト又は人体適応化抗体であること
を特徴とする請求項1又は2に記載の放射免疫複合体。 - 【請求項4】抗体がモノクローナル抗体16.88であるこ
とを特徴とする請求項3に記載の放射免疫複合体。 - 【請求項5】抗体がモノクローナル抗体28A32であるこ
とを特徴とする請求項3に記載の放射免疫複合体。 - 【請求項6】請求項1から5のいずれか一項に記載の放
射免疫複合体を含む局在腫瘍治療用医薬組成物。 - 【請求項7】1種以上のスカベンジャーを含有すること
を特徴とする請求項6に記載の局在腫瘍治療用医薬組成
物。
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