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KR20050090987A - 혈관신생 조직 성장 치료 방법 - Google Patents

혈관신생 조직 성장 치료 방법 Download PDF

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KR20050090987A
KR20050090987A KR1020057009753A KR20057009753A KR20050090987A KR 20050090987 A KR20050090987 A KR 20050090987A KR 1020057009753 A KR1020057009753 A KR 1020057009753A KR 20057009753 A KR20057009753 A KR 20057009753A KR 20050090987 A KR20050090987 A KR 20050090987A
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KR
South Korea
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composition
growth factor
liposomes
drug
cells
Prior art date
Application number
KR1020057009753A
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English (en)
Inventor
시 쿤 후앙
안토니 후앙
프랜시스 제이. 마틴
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알자 코포레이션
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Publication date
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Abstract

혈관신생 조직 성장을 특징으로 하는 질환 또는 질병을 치료하는 방법을 기술한다. 본 방법은 (i) 친수성 폴리머로 유도화된 소포-형성 리피드를 1-20 몰 퍼센트 포함하는 소포-형성 리피드, (ii) 혈관신생을 촉진시키는 생물학적 활성을 갖는 표적 리간드, 및 (iii) 상기 리포좀내 포획된 약물로 구성된 면역리포좀 조성물; 상기 면역리포좀 조성물을 대상에 투여하는 것을 포함한다.

Description

혈관신생 조직 성장 치료 방법{Method of treating angiogenic tissue growth}
본 발명은 혈관신생(angiogenesis)을 자극하는 생물학적 활성을 갖는 표적 리간드를 포함하는 리포좀을 투여하여 혈관신생 조직 성장을 중지시키는 방법에 관한 것이다.
새로운 혈액 공급의 발생인 혈관신생은 인간 종양의 발생, 성장 및 전이에서 필수적인 과정이다. 혈관신생의 과정은 상호작용하는 일련의 이벤트로 구성된다: 정상 혈관의 휴지 내피세포(신생 종양 또는 미세전이(micrometastatic) 병변에 인접)는 혈관신생 인자에 의해 자극을 받아 기초 기저막을 분해하고, 간질 기질내에서 이동하고, 성장시키고 성숙한 혈관이 되는 관 구조로 스스로 편성된다(Gasparini, G., Drugs, 58(1) : 17(1999)). 폐쇄 관으로 밀폐시키기 전 이들 새로운 혈관이 신생될 때 결함 또는 갭(gap)이 내피에 나타나게 된다. 혈관신생에 대한 이해가 증가됨으로써 종양 혈관구조가 항-암 중재 전략에 대한 관심의 대상이 되는 표적이 되었다. 이들 전략은 종양 혈관신생 내피 세포의 성장을 저해하여 종양 세포로 필수 영양소가 흐르지 못하도록 하는 것에 중점을 두고 있다(항-혈관신생 요법).
혈관 내피 세포를 성장시키는 것이 염기성 섬유아세포 성장인자 수용체(bFGFr), 상피세포 성장 인자 수용체(FGFr), 및 혈관 내피세포 성장 인자 수용체(VEGFr)를 포함하는 성장 인자 수용체의 발현을 상향 조절시킨다(Chandler, L. A.et al., Int. J. Cancer, 81(3): 451(1999). 동족의 리간드는 이들 수용체중 하나와 고도의 결합력으로 결합한 후 리간드-수용체 컴플렉스를 내재화하고 세포내 경로를 자극시켜 세포를 성장시킨다. 혈관 내피 세포의 측분비/자가분비 성장이 혈관신생 과정의 특징이다.
이들 성장 인자는 새로운 암의 성장을 개시하고 현존하고 있는 암 및 과성장성 질환을 자극한다. 순환 수준의 특정 성장 인자 및 암 성장간에 직접적인 상관관계가 존재한다. 암 요법에 대한 선행 접근법에서는 예를 들면,성장 인자에 특이적인 항체를 제공하여 그의 활성을 감소시키거나 저해하므로써(U. S. 특허 5,919, 459) 성장-촉진 활성을 저해하려고 시도하여 왔다.
리포좀이 약물, 특히 암 화학요법제의 전달에 있어 가치있는 치료 도구임이 입증되었다. 특히, 친수성 폴리머 쇄의 외부 코팅을 갖는 리포좀은 정맥 투여 후 수일동안 순환할 수 있고, 소량으로도 손상된 내피 장벽을 갖는 혈관 밖으로 빠져나오기(혈관외유출)에 충분하다. 최근 종양 혈관신생동안 형성된 새로 발생된 혈관은 불완전한 폐쇄관으로 형성되거나, 내피내 다른 결함 및 갭을 갖기 때문에 장기간 순환하는 리포좀은 상기 혈관내로 혈관외유출 될 수 있다고 나타났다(Yuan, F.,et al., Cancer Res. , 54(13): 3352(1994)).
세포독성 약물을 적재하고 있는 리포좀을 "감작(sensitized)" 시키거나 그의 외부 표면상의 리간드를 사용하여 신체내 특정 세포, 조직, 또는 수용체에 공유결합시킬 수 있다(참조, 예: U. S. Patent Nos. 6,214, 388; 6,316, 024; 6,056, 973; 6,043, 094). 면역리포좀으로서 언급되는 그의 표면상에 리간드를 포함하는 리포좀은 상보적인 수용체를 나타내는 세포의 표면와 고도의 친화력으로 특이적으로 결합한다.
면역리포좀을 제조하는 접근법은 선행 기술에 기술되어 있고, 이는 리포좀을 형성하는 리피드의 극성 헤드 그룹에 리간드를 부착시키거나(U. S. 특허 5,013, 556; Klibanov, A. L.,et al., Biochim. Biophys. Acta., 1062: 142-148(1991); Hansen, C. B.,etal., Biochim. Biophys. Acta, 1239: 133-144(1995)) 리포좀을 둘러싸고 있는 친수성 폴리머 쇄 전부 또는 일부의 말단(distal end)에 리간드를 부착시키는 것을 포함한다(Allen. T. M., et al., Biochim. Biophys. Acta, 1237: 99-108(1995); Blume, G. , et al., Biochim. Biophys. Acta, 1149: 180-184(1993)). 폴리머 쇄의 말단에 표적 리간드를 부착시키는 것은 수개의 방법, 예로서, 말단-기능화된 리피드-폴리머 유도체; 즉 유리 폴리머 말단이 반응성이거나 "활성화된" 리피드-폴리머 컨쥬게이트를 포함하는 리피드 소포의 제조를 통해 수행될 수 있다. 활성화된 컨쥬게이트는 리포좀 조성물에 포함되고 활성화된 폴리머 말단은 리포좀 형성 후 표적 리간드와 반응한다. 다르게는 리피드-폴리머-리간드 컨쥬게이트는 리포좀 형성시 리피드 조성물에 포함될 수 있다. 세번째 방법은 미리-형성된(pre-formed) 리포좀을 리피드-폴리머-리간드 컨쥬게이트의 미셀 용액과 함꼐 인큐베이션시켜 컨쥬게이트를 리포좀내로 삽입시키는 것을 포함한다(U. S. 특허 6,316, 024; 6,214, 388).
면역리포좀 분야가 발전하는 동안 치료를 위해 특정 조직에 대한 표적 리포좀에 대한 새로운 전략법이 여전히 요구되고 있다. 특히 종양 치료를 위한 전략법이 요구되고 있다.
발명의 요약
일면으로 본 발명은 (i) 친수성 폴리머로 유도화된 소포-형성 리피드를 1-20 몰 퍼센트 포함하는 소포-형성 리피드, (ii) 혈관신생을 촉진시키는 생물학적 활성을 갖는 표적 리간드, 및 (iii) 상기 리포좀내 포획된 약물로 구성된 면역리포좀 조성물을 제공하고; 면역리포좀 조성물을 혈관신생 조직 성장을 특징으로 하는 질환 또는 질병으로 고생하는 대상에 투여하는 것을 포함하는, 혈관신생 조직 성장을 특징으로 하는 질환 또는 질병을 치료하는 방법을 포함한다.
일례로 표적 리간드는 성장 인자이다. 성장 인자의 예로서 섬유모세포 성장 인자(FGF), 표피 성장 인자(EGF), 및 혈관 내피세포 성장 인자(VEGF)를 포함한다.
또다른 일면에서, 면역리포좀에 포획되는 약물은 세포독성 화학요법제이다. 약제의 예로서 백금 배위결합 컴플렉스, 예를 들면, 시스플라틴, 안트라사이클린 항생제, 및 빈카 알칼로이드를 포함한다. 또다른 일면으로, 면역리포좀에 포획되는 약물은 혈관신생 저해제이다. 항혈관신생제의 예로 FGFR 키나제 저해제, EGFR 키나제 저해제, VEGFR 키나제 저해제, 매트릭스메탈로프로테이니즈 저해제를 포함한다. 항혈관신생제의 특정 예로서 마르미아스타트, 프리노마스타트, BMS275291, BAY12-9566, 네오바스타트, rhuMAbVEGF, SU5416, SU6668, ZD6474, CP-547, CP-632, ZD4190, 엔도스타틴, 탈리도미드 및 탈리도미드 유사체, 스콸라민, 셀레콕시브, ZD6126, 및 TNP-470을 포함한다.
또다른 일면으로 친수성 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜이다.
일면으로, 면역리포좀은 폴리머 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고; 리간드는 염기성 섬유모세포 성장 인자이고; 약물은 화학요법제이다.
또다른 일면으로, 면역리포좀은 폴리머 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고; 리간드는 염기성 섬유모세포 성장 인자이고; 약물은 혈관신생 저해제이다.
본 발명의 목적은 첨부된 도면과 함께 하기의 본 발명의 상세한 설명을 통해 더욱 완전하게 이해될 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1A-1E는 4℃에서 30분동안 또는 37℃에서 3시간동안 리포좀(도 1A-1C) 및 FGF-면역리포좀(도 1D- 1E)을 인큐베이션시킨 후의 결합 및 내부화를 나타내는 컴퓨터-제작된 세포의 현미경 사진이고;
도 2A-2B는 PEG-코팅된 리포좀에 포획되는 약물(원), FGF-면역리포좀에 포획되는 약물(네모), 위약 FGF-면역리포좀에 포획되는 약물(세모), 또는 리피드-PEG-FGF의 미셀(다이아몬드형)으로 처리된 세포에 대한 약물 농도의 작용에 따른 세포 성장(비처리 대조군 세포의 퍼센트로 나타냄)의 저해를 나타내는 그래프이고(여기에서, 약물은 독소루비신(도 2A) 또는 시스플라틴(도 2B)이다);
도 3A-3B는 종양 혈관구조를 가득 채운 혈관신생 세포를 항-CD34 수용체 항체 결합에 의해 확인하고(도 3A) FGF 수용체를 나타내는 세포를 항-FGF 수용체 항체에 의해 확인하는(도 3B), Lewis 폐암 혈관구조 혈관신생 내피 세포를 염색한 후의 조직 섹션을 나타내는 컴퓨터-제작된 현미경 사진이다.
도 4는 염수(다이아몬드형), 포획된 독소루비신을 포함하는 PEG-코팅된 리포좀(오픈형 네모), 포획된 시스플라틴을 포함하는 PEG-코팅된 리포좀(솔리드형 네모), 포획된 독소루비신을 포함하는 FGF-면역리포좀(오픈형 원), 또는 포획된 시스플라틴을 포함하는 FGF-면역리포좀(솔리드형 원)으로 처리된 마우스에서 Lewis 폐 종양 이종이식의 이식후 시간 함수에 따른 종양의 크기(mm3) 그래프이다.
정의
용어 "소포-형성 리피드" 및 "양극성 소포-형성 리피드"는(a) 소수성 및 극성 헤드 그룹 부위를 갖고, 포스포리피드와 같이 물에서 스스로 이중층 소포를 자발적으로 형성할 수 있는 어느 양극성 리피드, 또는(b) 이중층 막의 내부, 소수성 영역과 접촉하고 있는 소수성 부위, 및 이중층 막의 외부, 극성 표면으로 향하고 있는 극성 영역을 포함하는 포스포리피드와 결합하여 리피드 이중층으로 안정적으로 혼입된다. 소포-형성 리피드중 후자의 경우로서 콜레스테롤 및 콜레스테롤 유도체, 예를 들면 콜레스테롤 설페이트 및 콜레스테롤 헤미숙시네이트를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "리간드" 또는 "표적 부위"는 특정 표적 분자에 특이적으로 결합하고 결합 컴플렉스를 형성할 수 있는 모든 분자를 통상적으로 언급한다. 리간드 및 그의 상응하는 표적 분자는 특이적인 결합 쌍을 형성한다.
용어 "면역리포좀"은 리포좀이 용액내 존재하거나 세포의 표면에 결합할 수 있는 특정 "표적" 분자에 특이적으로 결합할 수 있도록 하는 표적 리간드로서 작용하는 부위를 포함하는 리포좀을 언급한다.
본 명세서에서 사용되는 바, "친수성 폴리머"는 자연발생된 고도로 수화된 장쇄의 가요성(flexible) 폴리머를 언급한다. 폴리에틸렌 글리콜이 친수성 폴리어의 대표적인 예이지만, 다수의 다른 것도 분 분야, 예로서, U. S. 특허 5,395, 619 및 U. S. 특허 5,631,018(본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다)에 기술되어 있다
리포좀중 친수성 폴리머의 퍼센트를 언급할 때 용어 "몰 퍼센트"는 달리 언급하지 않는 한 리포좀중 총 리피드에 대한 비율로 표시된다. 따라서, 예를 들면, 150: 100의 비율로 포스파티딜콜린(PC) 대 콜레스테롤(Chol)를 포함하는 리포좀에서 4 몰 퍼센트의 친수성 폴리머(예: PEG)는 PC: Chol : PEG의 비율은 약 150: 100: 10으로 표시될 것이다.
II. 치료 방법
일면으로, 본 발명은 혈관신생 조직 성장을 특징으로 하는 질환 또는 질병을 치료하는 방법을 제공한다. 상기 기술하는 바와 같이, 혈관신생은 새로운 혈관의 발생 및 형성 과정을 포함하고, 정상 및 병리학적 이벤트 모두를 포함하는 다수의 생리학적 이벤트에서 중요한 작용을 한다. 내인성 자극제 및 혈관신생 저해제 사이의 자연발생된 균형은 저해 작용이 우세하다는 것이다(Rastinejad etal., Cell, 56: 345(1989)). 혈관신생은 상처 치유, 장기 재생, 배 발생, 및 여성 생식 과정과 같은 특정의 상황하에서 정상적인 생리학적 상태의 일부이고 혈관신생은 엄격하게 조절되고 시공간적으로 제한된다. 그러나, 병리학적 혈관신생 상태하에서는 이를 조절할 수 없다. 이렇게 조절되지 않는 혈관신생이 병적 상태로 되고 다수의 종양 및 비종양성 질환의 진행을 유지시킨다. 다수의 중증 질환은 고형암 성장 및 전이를 포함하는 비정상적인 혈관신생, 관절염, 여러 형태의 안과 질환, 및 건선으로 특징지어 진다. 참조, 예: Moses etal., Biotech.,2 : 630(1991); Folkmanet al., N. Engl. J. Med. , 333: 1757(1995); Auerbach et al., J. Microvasc. Res. , 29: 401(1985); Folkman, ADVANCES IN Cancer RESEARCH, eds. Klein and Weinhouse, Academic Press, New York, pp. 175-203(1985); Patz, Am. J. Opthalmol. 94: 715(1982); Folkman et al., Science, 221: 719(1983).
다수의 병리학적 상태하에서, 혈관 신생 과정이 질환 상태의 원인이 된다. 예를 들면, 고형암 성장은 혈관신생에 의존한다는 것을 제안하는 우수한 데이타가 축적되었다(Folkman and Klagsbrun, Science, 235: 442(1987)). 각막, 수정체, 및 잔기둥그물(trabecular meshwork)의 무혈관을 유지시키는 것이 시력 및 안과 생리에 중요하다. 다수의 안과 질환이 존재하며, 이들 다수는 병적 상태에 대한 반응으로 눈의 혈관신생이 발생되는 실명을 일으킨다. 이들 안과 질환은 당뇨망막병증, 신생혈관녹내장, 염증 질환 및 눈 종양(예: 망막모세포종)을 포함한다. 수정체후부섬유성장증, 포도막염, 미숙아망막병증, 황반변성을 포함하는 혈관신생과 관련된 다수의 다른 안과 질환, 및 맥락막혈관신생과 관련된 약 20개의 눈 질환 및 홍채혈관신생과 관련된 약 40개의 눈 질환이 존재한다. 참조, 예: Waltman etal., Am. J. Ophthal., 85: 704(1978) and Gartner et al., Surv. Ophthal., 22: 291(1978).
따라서, 본 발명은 상기 기술된 것과 같은 이상, 및 혈관형성 신생혈관성장과 관련되는 다른 것을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법은 성장 세포에 대하여 세포 독성 활성을 갖는 표적화된 장기간-순환하는 리포좀 조성물을 제공하는 것을 포함한다.
조성물을 표적화하는 것은 혈관신생와 관련되는 캐스캐이드에서 그의 원(native) 형태, 즉 리포좀에 컨쥬게이트되지 않았을 때 활성인 리간드에 의해 달성된다. 혈관형성 신생혈관성장에 대하여 생물학적의 자극 활성을 갖는 리간드를 선별하는 것은 질환 또는 질병과 관련되는 세포의 계속적인 성장을 중단시키는 의도적인 치료 활동과 상반되는 것이다. 본 발명은 세포 독성 효능을 갖는 약물-적재된 리포좀을 혈관신생 조직에 표적화시키기 위하여 혈관신생 활성을 갖는 표적 리간드를 선별하는 것에 주시하고 있다. 리포좀을 질환 또는 질병에 대하여 직접적으로 표적화하는 것외에도, 리포좀은 질환 또는 질병과 관련된 조직으로 표적화된다. 이러한 방식으로, 리포좀은 질환 또는 질병을 치료하는 간접적인 방법을 제공한다.
혈관신생에서 성장-자극 활성을 갖는 표적 리간드는 성장 인자, 특히 섬유모세포 성장 인자를 포함한다. 섬유모세포 성장 인자(FGF) 패밀리는 광범위한 세포 종류에 대하여 일반적으로 미토겐으로서 작용하는 적어도 18개의 상이한 구성원으로 구성되어 있다(Basilicoet al., Adv. Cancer Res. , 59: 115(1992); Fernig et al., Prog. Growth Factor Res. , 5(4): 353(1994)). 예를 들면, 염기성 FGF(FGF-2으로도 공지)는 시험관내에서 내피 세포, 혈관 평활근 세포, 섬유모세포, 및 일반적을 심장 및 골격근 세포를 포함하는 중배엽 또는 신경외배엽 기원 세포에 대하여 분열촉진성이다(Gospodarowiczet al., J. Cell.Biol., 70: 395(1976); Gospodarowiczet al., J. Cell. Biol., 89: 568(1981); Kardami, J. Mol. Ce//. Biochem., 92 : 124(1990)). 생체내에서, bFGF는 조류의 심장 발생에 중요한 작용을 하고(Sugi et al., Dev. Biol., 168: 567(1995); Mima etal., Proc. Nat'l. Acad. Sci., 92: 467-471(1995)), 개에서 관상 곁(coronary collateral) 발생을 유도하는 것으로 나타났다(Lazarous et al., Circulation, 94: 1074(1996)). 추가로, 비-분열촉진 활성은 다양한 FGF 패밀리에 대하여 입증되었다. 산성 및/또는 염기성 FGF와 관련된 비-증식성 활성은 조직 플라스미노겐 활성자의 내비 방출 증진,세포외 매트릭스 합성의 자극, 내피 세포에 대한 화학주성, 심장근세포에서 태아의 수축성 유전자 발현의 유도(Parkeret al., J. Clin. Invest., 85: 507(1990)), 및 뇌하수체호르몬 반응의 증진(Bairdet al., J. Cellular Physio, 5: 101(1987))을 포함한다.
본 명세서에 기술된 방법에서 사용되는 것으로 주시되는 FGF 패밀리로부터의 리간드는 섬유모세포 성장 인자(FGF), EGF(표피 성장 인자), 혈관 내피세포 성장 인자(VEGF), 및 결합 및 생물학적 활성을 갖는 이들 단백질의 단편을 포함한다. 바람직한 리간드는 FGF이다.
사용하기 위하여 선택되는 리간드는 또한 바람직하게 세포 수용체와 결합한 후 세포에 의해 내부화되는 것이다. 리포좀-부착 리간드의 결합은 성장-자극 활성을 갖지만; 세포내로의 리간드 및 부착된 리포좀의 흡수는 세포내 활성을 위해 세포로 세포독성 약제를 전달한다. 하기 설명하는 바와 같이, 성장-자극 리간드를 사용하여 표적화되는 약물-적재된 면역리포좀은 세포에 의해 용이하게 내부화되어 세포 성장 억제를 증진시키게 된다.
1. 리포좀 조성물
면역리포좀은 주로 소포-형성 리피드로 구성된다. 소포-형성 리피드는 예를 들면, 포스포리피드와 같이 물중에서 자발적으로 이중층 소포를 형성할 수 있다. 리포좀은 또한 이중층 막의 내부의 소수성 영역과 접촉하고 있는 소수성 부위, 및 이중층 막의 외부의 극성 표면으로 향하고 있는 헤드 그룹 부위를 포함하는 리피드 이중층내로 혼입되는 다른 리피디를 포함할 수 있다.
소포-형성 리피드는 바람직하게 두개의 탄화수소 쇄, 전형적으로 아실 쇄, 및 극성 또는 비극성의 헤드 그룹을 갖는 것이다. 다양한 합성 소포-형성 리피드및 자연 발생된 소포-형성 리피드, 예로서, 포스포리피드, 예를 들면, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파트산, 포스파티딜이노시톨, 및 스핑고마이엘린이 존재하고, 이는 전형적으로 두개의 탄화수소 쇄의 길이는 약 14-22개의 탄소 원자이고, 다양한 불포화도를 갖는다. 아실 쇄가 다양한 포화도를 갖는 상기 기술한 포스포리피드 및 리피드는 상업적으로 입수할 수 있거나 공개된 방법에 따라 제조할 수 있다. 다른 적절한 리피드는 글리코리피드 및 스테롤, 예로서, 콜레스테롤을 포함한다.
리포좀은 또한 친수성 폴리머로 유도화된 소포-형성 리피드을 포함한다. 예를 들면 미국 특허 5,013, 556 및 WO 98/07409(본 명세서에서 참고문헌으로서 인용된다)에 기술된 바와 같이 상기 친수성 폴리머는 리포좀 리피드 이중층 막의 내부 및 외부 표면상 모두에 친수성 폴리머 쇄의 표면 코팅을 제공한다. 친수성 폴리머 쇄의 가장 바깥쪽 표면 코팅은 리포좀에 생체내에 수명이 긴 혈액 순환을 제공한다. 친수성 폴리머 쇄의 내부 코팅은 리포좀내 수성 구획, 즉 리피드 이중층 및 중앙 코어 구획내로 확장되고 포획된 화합물과 접촉하게 된다.
친수성 폴리머와의 유도화에 적절한 소포-형성 리피드는 상이 열거한 리피드중 어느 것, 및 특히 포스포리피드, 예로서, 디스테아로일 포스파티딜에탄올아민(DSPE)을 포함한다. 소포-형성 리피드와의 유도화에 적절한 친수성 폴리머는 본 분야에 잘 공지되어 있고, U. S. 특허 5,395, 619 및 U. S. 특허 5,631, 018에 기술되어 있다. 바람직한 친수성 폴리머 쇄는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 분자량이 바람직하게 500-10,000 돌턴, 500-5,000 돌턴, 가장 바람직하게 1,000-2,000 돌턴 사이인 PEG 쇄이다. 메톡시 또는 에톡시-캐핑된(capped) PEG 유사체 또한 바람직한 친수성 폴리머이고, 예를 들면, 120-20,000 돌턴의 다양한 크기의 폴리머로서 상업적으로 이용가능하다. 친수성 폴리머와 유도화되는 소포-형성 리피드의 제조는 예를 들면 U. S. 특허 5,395, 619에 기술되어 있다. 그렇게 유도화된 리피드를 포함하는 리포좀 또한 U. S. 특허 5,013, 556에 기술되어 있고, 여기에서, 전형적으로 1-20 몰 퍼센트의 유도화된 리피드가 리포좀 제형에 포함되어 있다.
리포좀은 예로서, [Szoka, F. , Jr.,et al., Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9 : 467(1980)]에 기술되어 있는 것과 같은 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다. 전형적으로, 리포좀은 다층(multilamellar) 소포(MLVs)이고, 이는 간단한 리피드-필름 수화 기술을 통해 형성될 수 있다. 이 공정에서, 리포좀-형성 리피드 및 친수성 폴리머와 유도화된 소포-형성 피리드를 포함하는 혼합물은 베쓸에서 증발되는 적절한 유기 용매에 용해되어 건조된 박층 필름을 형성한다. 이후 필름은 수성 매질로 커버되어 전형적으로 크기가 약 0.1 내지 10 마이크론인 MLV를 형성하게 된다. 유도화된 리피드를 제조하느 방법 및 형성 폴리머-코팅된 리포좀를 제조하는 방법의 예는 U. S. 특허 5,013, 556,5, 631,018 및 5,395, 619에 기술되어 있다(이는 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다).
약물은(i) 리피드 필름을 약제 수용액으로 수화시키는 수용성 화합물의 수동적 포획,(ii) 약제를 함유하는 리피드 필름을 수화시키는 친유성 화합물의 수동적 포획,(iii) 원격조작 적재(remote loading)으로 명명되는 내부/외부 리포좀 이온 구배에 대하여 이온화될 수 있는 약물의 적재를 포함하는 표준 방법에 의해 리포좀내로 약물을 혼입시킨다. 예로서 역증발상 리포좀 제조와 같은 다른 방법 또한 적절하다.
일면으로 면역리포좀에 포획되는 약물은 세포독성 약제로서, 제한하는 것은 아니지만, 알칼로이드(예: 빈블라스틴, 빈크리스틴), 안트라사이클린 항생제(예: 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신) 항생제(예: 블레오마이신, 미토마이신, 닥티노마이신), 백금 화합물(시스플라틴, 카르보플라틴, 옥살리플라틴, 네다플라틴, 등), 토포이소모라제 저해제(캄프토테신, 토포테칸, GG211, CKD506 등), 알킬화제(질소 머스터드, 예로서, 멜파란, 클로르암부신, 니트로소우레아, 예로서, 카르머스틴, 로머트신), 피리미딘 유사체(플루오르우라실, 시타라빈) 등이다.
또다른 일면으로, 면역리포좀에 포획되는 약물은 혈관신생 저해제이다. 혈관신생은 일련의 복잡하고 상호관련된 단계를 포함한다. 혈관신생을 유지시키는 분자 이벤트는 저해제 약제에 대한 표적이 된다. 혈관신생에 관여하는 이들 다양한 단계를 표적하는 다양한 약제가 공지되어 있다.
매트릭스 분해를 저해하는 약물인 매트릭스메탈로프로테이니즈 저해제는 저해제 마르미아스타트, 프리노마스타트, BMS275291, BAY12-9566, 및 네오바스타트로 예시되는 약물 부류이다(Shepherd, F. A. , Lung 암,41(Suppl. 1):S63(2003)).혈관 내피 성장 인자 및 그의 수용체를 통해 내피세포 시그날링을 차단하는 약물로는 rhuMAb VEGF, SU5416,SU6668, ZD6474, CP-547, CP-632, 및 ZD4190을 포함한다(Shephard, F. A, Id.). 다른 약물은 혈관신생의 내인성 저해제, 예로서, 인터페론, 앤지오스타틴, 트로포닌 1, 및 엔도스타틴과 유사하다. 탈리도미드 및 탈리도미드 유사체, 스콸라민, 셀레콕시브, 펜레티니드, ZD6126, 및 TNP-470은 다른 항혈관신생 저해제이다. 추가의 항혈관신생제의 예로서 항체 및 저분자 FGFR 키나제 저해제, EGFR 키나제 저해제, 및 VEGFR 키나제 저해제를 포함한다. 베바시주마브는 혈관 내피 성장 인자 길항제와 같은 작용을 하는 저해제중 하나이다.
리포좀 및 면역리포좀의 투여는 본 분야에 잘 공지되어 있고, 치료하고자 하는 이상 및 제제의 성질에 의존하며, 리포좀 조성물은 정맥, 피하, 근육내 주사등을 통해 투여되거나, 전신 또는 국소 전달을 위해 흡입으로 제공될 수 있다. 다른 경로도 주시되고 본 분야의 기술자에게 잘 공지되어 있다.
2. 조성물의 예 및 치료 방법
리간드를 표적하는 FGF2를 갖는 면역리포좀은 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조하였다. 포획된 세포독성 약제, 독소루비신 또는 시스플라틴을 갖는 리포좀은 공지 기술을 통해 제조하였다. 독소루비신-함유 리포좀은 HSPC, 콜레스테롤, 및 mPEG-DSPE로부터 제조한 후(U. S. Patent Nos. 5,013, 556; 5,316, 771)에 기술된 바와 같이 황산암모늄 구배에 대하여 약물을 리포좀내로 원격조작으로 적재하였다. 시스플라틴-함유 리포좀은 HSPC, 콜레스테롤, 및 mPEG-DSPE으로부터 제조하고, 여기에서 시스플라틴은 U. S. 특허 5,945, 122에 기술된 바와 같이 수동 포획화를 통해 포획시켰다. 미리 형성된 리포좀 현탁액과 FGF2-PEG-DSPE의 미셀을 인큐베이션시켜 FGF2 표적 리간드를 미리 형성된 리포좀으로 삽입시켰다. 면역리포좀 제제는 면역리포좀을 추적하고 가시화할 수 있도록 하기 위하여 소량의 Texas-Red-DSPE 컨쥬게이트를 포함하였다.
특이 결합 및 베이비 햄스터 신장(BHK) 세포내로의 FGF2 면역리포좀의 내부화는 실시예 1에 기술된 바와 같이 면역리포좀을 FGF2 수용체를 나타내는 BHK 세포와 인큐베이션시켜 평가하였다. 4℃에서 30분(여기에서, 세포는 어떤 세포내이입(endocytic) 활성을 갖지 않는다), 또는 37℃에서 1시간 또는 3시간동안 인큐베이션시킨 후 동일초점 형광현미경을 통해 세포를 가시화하였다. 결과를 도1 A-1 F에 나타내고, 도 1A-1C는 페길화된-리포좀(FGF2 표적 리간드의 결여)에 상응하고 도 1D-1E는 면역리포좀에 상응한다. 표적 리간드가 결여된 페길화된-리포좀과 인큐베이션시킨 후에는 BHK 세포 표면 또는 내부에서도 형광 시그날은 거의 검출되지 않았다(도1A-1C). 4℃에서 30분간 인큐베이션 시킨 후 면역리포좀은 도 1D에 나타난 바와 같이 세포질에서 거의 관찰할 수 없는 형광을 나타내며 주로 세포 표면상 또는 그 부근에 위치하였다. 37℃에서 1 또는 2시간동안 세포를 면역리포좀과 인큐베이션시킨 후의 형광 시그날은 도 1E-1F에 나타난 바와 같이 세포질 전체, 특히 세포내이입 소포에서 검출되었다.
또다른 연구에서, 표적 리간드가 결여된 페길화된 리포좀과 비교하여 세포 성장을 저해하는 면역리포좀의 능력을 평가하였다. 실시예 1에 기술한 바와 같이BHK 세포를 면역리포좀 조성물 또는 페길화된 리포좀 조성물과 함께 72시간동안 배양액중에서 인큐베이션시킨 후 MTT 에세이를 사용하여 세포의 갯수를 측정하였다. 도 2A-2B에 세포의 성장 저해율(비처리되 대조군 세포의 퍼센트로 나타냄)을 약물 농도에 따른 PEG-코팅된 리포좀내 포획된 약물(원), FGF-면역리포좀내 포획된 약물(네모), 위약 FGF-면역리포좀(세포), 또는 리피드-PEG-FGF 미셀(다이아몬드형)로 처리된 세포에 대한 함수로서 플랏팅한 결과를 나타낸다. 도 2A의 결과는 독소루비신 제제에 상응하고 도 2B의 결과는 시스플라틴 제제에 상응한다.
도 2A-2B는 면역리포좀상의 FGF2의 내부화 및 결합에 의해 세포로의 세포독성 약제의 전달이 증진되었음을 나타낸다. FGF2 표적 리간드가 결여된 페길화된 리포좀(원), FGF2 표적 부위를 갖는 위약 리포좀(세모), 또는 FGF2-PEG-DSPE 표적 컨쥬게이트(다이아몬드형)으로 처리된 것과 비교하여 FGF2-표적화된 리포좀에 의한 BHK 세포 처리는 성장을 현저하게 저해시켰다.
혈관신생 조직 성장을 자극하는 표적 리간드, FGF2, 및 세포독성 약제를 함유하는 면역리포좀의 종양 성장에 대한 효능을 평가하기 위하여 생체내 연구를 수행하였다. 실시예 2에 기술된 바와 같이, 마우스에 Lewis 폐 암종 세포를 피하로 접종하였다. 면역조직학적 연구를 위해 마우스 한 그룹은 종양 제거를 위해 선택하였다. 남아있는 마우스는 FGF2 표적 리간드가 결여된 페길화된 리포좀 또는 면역리포좀으로 처리하였다.
도 3A-3B는 면역조직학적 염색 후의 현미경사진이다. Lewis 폐 암종 세포 접종을 통해 형성된 종양 섹션을 채취하고 FGF2 수용체를 나타내는 세포 및 혈관신생 내피 세포를 면역조직학적 염색에 의해 조사하였다. 도 3A는 혈관신생내피 세포에 대한 항-CD-34 수용체 항체로 처리한 후 종양 조직 섹션의 현미경사진을 나타낸다. 도에서 화살표는 혈관에 따른 혈관신생 내피 세포를 나타낸다. 도 3B는 항-FGF 수용체 항체로 처리한 후의 종양 조직 섹션의 현미경사진을 나타낸다. 현미경사진에서 종양 혈관구조를 채운 혈관신생 내피 조직은 항-FGF2 수용체 항체로 대량으로 표지화된 반면, 항-FGF 수용체 항체에 결합한 Lewis 폐 종양 세포는 거의 없는 것으로 나타났다.
도 4는 염수(다이아몬드형), 포획된 독소루비신을 포함하는 페길화된 리포좀(오픈형 네모), 포획된 시스플라틴을 포함하는 페길화된 리포좀(솔리드형 네모), 포획된 독소루비신을 포함하는 FGF-면역리포좀(오픈형 원), 또는 포획된 시스플라틴을 포함하는 FGF-면역리포좀(솔리드형 원)으로 처리된 후의 마우스에서의 Lewis 폐 종양 이종이식의 성장을 보여준다.
FGF2 표적이 결여된 페길화된 리포좀으로 처리한 결과 처리하는 동안 종양의 평균 크기는 2.5배 증가하였지만, 염수 대조군과 비교하여 종양 성장은 감소되었다. 대조적으로 독소루비신 또는 시스플라틴을 함유하는 FGF2-면역리포좀으로 처리한 동물에서는 종양의 평균 크기가 안정적으로 유지되었다. FGF2-면역리포좀은 FGF2 표적 부위가 결여된 페길화된 리포좀보다 종양 성장을 저해하는데 있어 더욱 현저하게 효능이 있었다.
도 3A-3B 및 도 4 모두의 결과는 Lewis 폐 종양 세포상의 FGF-수용체의 발현이 낮았기 때문에 FGF2-면역리포좀 처리후의 종양 성장의 억제는 종양 세포에 대한 직접적인 세포독성 효능보다는 항-혈관신생 효능에 더욱 기인한다는 것을 나타낸다(도 3B).
상기로부터 본 발명의 다양한 목적 및 특성을 충죽시키는 방법을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 방법은 인간 신생물질환의 발생, 성장 및 전이를 예방함에 효능이 있는 치료법을 제공한다.
혈관신생 조직 성장을 자극하는 표적 리간드 및 포획된 세포독성 약물을 갖는 면역리포좀이 표적 리간드에 대하여 수용체 발현을 거의 하지 않지 않는 종양의 성장을 저해시킨다. 리포좀 리간드는 혈관신생혈관 내피 세포상에 발현된 수용체와의 상소작용, 이후 세포질내로의 세포독성 약제의 도입을 통해 면역리포좀의 결합 및 내부화를 매개한다. 면역리포좀은 종양 혈관신생에 필수적인 증식성 혈관 내피 세포를 직접 표적하는 활성을 갖는다. FGF-감작된 약물-함유 리포좀는 매우 적은 용량으로도 항-혈관신생 약제로서 활성을 갖고, 따라서, 잠재적 독소량의 약물에 대한 노출을 감소시키고 장기간동안 치료할 수 있도록 한다.
III. 실시예
하기 실시예는 추가로 본 명세서에서 기술된 발명을 설명하지만 본 발명의 범위를 이로써 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
시험관내에서의 면역리포좀의 성질
A. 리포좀 제조
FGF2 뮤테인(150개의 아미노산, MW 17,100)을 입수하였다. 뮤테인은 싱글 반응성 시스테인 포지션을 포함한다. 이 시스테인의 티올 그룹을 공지 기술(U. S. 특허 6,586, 002; 6,326, 353)에 따라 말레이미드-폴리에틸렌 글리콜(2000돌턴)-디스테로일-글리세로-포스파티딜에탄올아민과의 커플링에 사용하여 FGF2-PEG-DSPE 표적 컨쥬게이트를 형성하였다.
폴리에틸렌 글리콜 쇄(PEG, MW 2000 돌턴) 코팅을 갖는 리포좀을 수소화된 소이(soy) 포스파티딜콜린(HSPC), 콜레스테롤, 및 mPEG-DSPE(몰 비율 50.6/44. 3/5.1)로부터 U. S. 특허 5,013, 556에 기술된 바와 같이 독소루비신(황산암모늄 증진 원격조작 적재에 의해 포획됨)을 함유하도록 또는 U. S. 특허 5,945, 122에 기술된 바와 같이 시스플라틴(수동 포획됨)을 함유하도록 제조하였다. 1 %의 Texas-Red-DSPE 컨쥬게이트를 리포좀 제형에 포함시켜 동일초점 형광현미경에 의해 결합 및 내부화를 추적할 수 있도록 하였다.
FGF2-PEG-DSPE 표적 컨쥬게이트는 60℃에서 미리 형성된 리포좀과 FGF2-PEG-DSPE 미셀을 인큐베이션시켜 삽입을 통해 미리 형성된 리포좀내로 혼입시켰다(Uster, P.et al., FebsLett., 386(2-3) : 243(1996)). 대략 리포좀당 20개의 FGF2 표적 리간드가 삽입되었다.
B. 시험관내 연구
FGF2 수용체를 나타내는 베이비 햄스터 신장(BHK) 세포를 입수하였다. 세포를 리포좀 제제와 함께 인큐베이션시키고, 염수로 세척하고, 동일초점 형광현미경을 통해 관찰하였다. 세포를(i) 4℃에서 30분(ii) 37℃에서 1시간 또는 3시간동안 면역리포좀과 또는 FGF2 표적 리간드가 결여된 동일한 리포좀(페길화된 리포좀)과 함께 인큐베이션시켰다.
리포좀 조성물과의 인큐베이션 후 3-(4, 5-디메틸티아졸-2-일)-2, 5-디페닐페트라졸리움 브로마이드(MTT 에세이)를 사용하는 에세이를 사용하여 세포 성장 저해를 측정하였다. 결과를 도 1A-1F 및 도 2A-2B에 나타낸다
실시예 2
생체내에서의 면역리포좀의 성질
리포좀은 실시예 1에 기술한 바와 같이 제조하였다.
Lewis 폐 암종 세포(세포 50만개)를 B6C3-F1 마우스의 옆구리에 피하를 통해 접종하였다. 종양 조직의 파라핀 섹션을 내피 세포를 확인하기 위하여 항-CD34 수용체 항체로 처리하고, FGF-수용체를 나타내는 세포를 확인하기 위하여 항-FGF 수용체 항체로 처리하였다. 항체 결합 세포를 2차 허스래디시페록시다제-컨쥬게이트된 항체로 염색하였다. 결과를 도 3A-3B에 나타낸다.
항-종양 치료 효능 연구를 위해 약물 처리는 투여량 4 mg/kg 독소루비신 및 3 mg/kg 시스플라틴을 종양 접종한 후 15일째 개시하였다. 면역리포좀 처리는 총 3회 투여량으로 1주일에 1번 투여하였다. 결과를 도 4에 나타낸다.
본 발명은 특정 일례와 관련하여 기술되었지만, 분명 본 분야의 기술자는 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정을 할 수 있다는 것이다.

Claims (12)

  1. (i) 친수성 폴리머로 유도화된 소포(vesicle)-형성 리피드를 1-20 몰 퍼센트 포함하는 소포-형성 리피드, (ii) 혈관신생을 촉진시키는 생물학적 활성을 갖는 표적 리간드, 및 (iii) 상기 리포좀내 포획된 약물로 구성된 면역리포좀 조성물을 포함하는, 혈관신생 조직 성장을 특징으로 하는 질환 또는 질병 치료에 사용하기 위한 의약의 제조를 위한 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 표적 리간드가 성장 인자인 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 성장 인자가 섬유모세포 성장 인자(FGF), 표피 성장 인자(EGF), 및 혈관 내피세포 성장 인자(VEGF)로부터 선택되는 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 약물이 화학요법제인 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 약제가 백금 화합물인 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 백금 화합물이 시스플라틴인 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 약물이 혈관신생 저해제인 조성물.
  8. 제 7항에 있어서, 혈관신생 저해제가 FGFR 키나제 저해제, EGFR 키나제 저해제, VEGFR 키나제 저해제, 또는 매트릭스메탈로프로테이니즈 저해제인 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 폴리머가 폴리에틸렌 글리콜인 조성물.
  10. 제 1항에 있어서, 폴리머가 폴리에틸렌 글리콜이고, 리간드가 염기성 섬유모세포 성장 인자이고, 약물은 화학요법제인 조성물.
  11. 제 10항에 있어서, 화학요법제가 백금 화합물 및 빈카 알칼로이드로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  12. 제 1항에 있어서, 폴리머가 폴리에틸렌 글리콜이고, 리간드가 염기성 섬유모세포 성장 인자이고, 약물은 혈관신생 저해제인 조성물.
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