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JPH09503995A - ウイルスを用いる癌の処置および検出方法 - Google Patents

ウイルスを用いる癌の処置および検出方法

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JPH09503995A
JPH09503995A JP6524563A JP52456394A JPH09503995A JP H09503995 A JPH09503995 A JP H09503995A JP 6524563 A JP6524563 A JP 6524563A JP 52456394 A JP52456394 A JP 52456394A JP H09503995 A JPH09503995 A JP H09503995A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は,哺乳類動物の癌を処置する方法において,ウイルス,とくにニューキャッスル病ウイルスまたは他のパラミクソウイルスの有効量を哺乳類動物に投与することからなる方法を提供する.本発明はまた,このようなウイルスを他の薬剤たとえば化学療法化合物,免疫補助剤,サイトカインまたは免疫抑制剤と併用して哺乳類動物に投与することからなる哺乳類動物の癌を処置する方法を提供する.本発明はさらに哺乳類動物の癌を検出する方法において,パラミクソウイルスを造影剤および哺乳類動物における癌細胞の増殖の指標として用いる方法を提供する.

Description

【発明の詳細な説明】 ウイルスを用いる癌の処置および検出方法 本発明は,National Center for Research Resourcesにより授与された補助金 RRO5477 号の援助によって行われた.政府は本発明に所定の権利を有する. 発明の分野 本発明は一般的には,哺乳類動物における癌の処置および検出に関する.さら に特定的には,本発明はある種のウイルスを用いる癌の処置および検出方法に関 する. 発明の背景 1.癌の処置 化学療法および放射線照射における最近の進歩にもかかわらず,癌は合衆国に おける死因第二位の疾患に留まっている.1993年には,ほぼ200万の新たな症例 が癌と診断され,525,000 人以上が癌で死亡することが予想される.総合的な5 年生存率は全患者ではほぼ50%に近く,進行性の固形癌患者における予後はとく に悪い. 2.癌に対するウイルスの影響 様々なウイルスに対する暴露と腫瘍の退縮との関連が,これまで幾つかの症例 報告の主題となっている.これらの報告に記載された大部分のウイルスはヒトに 病原性で,流行性耳下腺および麻疹が包含されている.他の特定のウイルスの特 定の種類の癌細胞に対する効果も記載されている.Smith ら(1956),Cancer,9, 1211(APC ウイルスの子宮頸癌に対する効果);Holzaepfelら(1957),Cancer, 10,577(APC3ウイルスの上皮腫瘍に対する効果);Taylorら(1970),J.Natl.C ancer Inst.,44,515(ウシエンテロウイルス−1の肉腫−1に対する効果);S hinguら(1991),J.General Virology,72,2031(ウシエンテロウイルスMZ-468 のF-647a白血病細胞に対する効果);Suskind ら(1957),PSEBM,94,309(コク サッキーウイルスB3のHeLa腫瘍細胞に対する効果);Rukanishnikovaら(1976), Acta Virol.,20,387(インフルエンザA株の腹水癌に対する効果)参照. 初期の報告では,天然痘または狂犬病ワクチンを接種する目的でウイルスの弱 毒生ワクチンを投与された患者で部分的な癌の退縮が記載されている.DePace, N.G.(1912),Ginecologia,9,82-88;Salmon,P.& Baix(1922),Compt.Rend. Soc.Biol.,86,819-820 参照.腫瘍の部分的退縮および白血病の退縮も,自然 発症した麻疹感染時に記録されている.Pasquinucci,G.(1971),Lancet,1,136; Gross,S.(1971),Lancet,1,397-398;Bluming,A.Z.& Ziegler,J.L.(1971) ,Lancet,2,105-106参照.90例の癌患者に流行性耳下腺炎の生存ウイルスを意 図的に感染させた研究では79例に部分的な腫瘍の退縮が認められた.Asada(1974 ),Cancer,34,1907-1928 参照.しかしながら,これらのヒト病原体では感染 の重篤な続発症が大きな問題である.さらに,抗癌作用の機構が研究者によって 完全に探究されたこともない.また,これらのウイルスへの暴露時に認められた 効果はすべて一時的なものであった. 3.癌に対するNDVの作用 ニューキャッスル病ウイルス(「NDV」)はパラミクソウイルス科の種であ る.自然の宿主はニワトリおよび他の鳥類である.NDVは通常,動物宿主細胞 の表面上のある種の分子に結合し,細胞表面と融合し,その遺伝子材料を宿主内 に注入する.内側に入ると,ウイルスの遺伝子は宿主細胞にウイルスのコピーを 作成させる.ついでこれらのNDVのコピーは放出されて他の細胞に感染し,続 いてこれが細胞を破壊することになる.一部のウイルスとは異なり,NDVがヒ ト疾患を引き起こすことは知られていない.他の種類の多くのウイルス(たとえ ば,ヘルペス,肝炎,HIV)とは異なり,パラミクソウイルスは宿主細胞の遺 伝子には感染せず,発癌性も知られていない. 腫瘍の一時的退縮がNDVに暴露された少数の患者で報告されているが,これ らの患者は結局はすべて癌で死亡している.Csatary,L.K.(1971),Lancet,2, 825参照.Csataryは,養鶏業者で彼のニワトリにニューキャッスル病が蔓延した 際に消化管癌が退縮した例を認めた.同様の逸話的な報告では,Cassel,W.A.& G arrett,R.E.(1965),Cancer,18,863-868に,リンパ節に広がっていた子宮頸 部原発の癌が,頸部腫瘍へのNDV注入後の患者で退縮したとの記録がある.観 察された殺腫瘍活性の機構は免疫性のものと考えられたことから,ウイルスの直 接的腫瘍細胞傷害作用に向けられた研究は行われなかった.研究努力はもっぱら NDVの免疫調節作用に集中されることになったのである.たとえば,Murray, D.R.,Cassel,W.A.,Torbin,A.H.,Olkowski,Z.L.& Moore,M.E.(1977),Cancer, 40,680;Cassel,W.A.,Murray,D.R.& Phillips,H.S.(1983),Cancer,52,856; Bohle,W.,Schlag,P.,Liebrich,W.,Hohenberger,P.,Manasterski,M.,Moller, P.& Schirrmacher,V.(1990),Cancer,66,1517-1523参照. 発明の要約 本発明は,哺乳類動物の癌の処置方法において,その哺乳類動物に,医薬的に 許容される担体中有効量のウイルスを投与することからなる方法を提供する.一 実施態様においては,ウイルスはパラミクソウイルスである.好ましい一実施態 様においては,ウイルスはニューキャッスル病ウイルスである. 本発明はまた,哺乳類動物の癌の処置方法において,その哺乳類動物に,パラ ミクソウイルスを他の物質と配合し,その配合物が癌に対して有効性を示す十分 な量で両者を投与することからなる方法を提供する. 本発明はさらに,哺乳動物において癌細胞を検出する方法を提供する.一実施 態様においては,ニューキャッスル病ウイルスが造影剤として用いられる.この ためには,哺乳類動物に標識ニューキャッスル病ウイルスを投与して検出するこ とができる.別法として,哺乳類動物にニューキャッスル病ウイルスに結合する 標識成分を投与して検出することができる.他の実施態様においては,哺乳類動 物にニューキャッスル病ウイルスを投与し,ついで測定が行われる.哺乳類動物 の体液または組織中に測定されるウイルスの量は癌細胞の存在の指標となる. 本発明はさらに,癌の処置用医薬の製造のためのニューキャッスル病ウイルス の使用を提供する.また,本発明は,癌細胞の検出用の診断組成物の製造のため のニューキャッスル病ウイルスの使用を提供する. 本発明はさらに,癌の処置および検出に有用な材料を含有する製品およびキッ トを提供する.この製品は,容器,容器上のラベルおよび容器内に含まれる組成 物からなり,組成物は癌の処置および検出に有効であり,容器上のラベルには組 成物が癌の処置および検出に使用できることが指示される.組成物中の活性成分 はニューキャッスル病ウイルスである.キットは,癌の処置および検出に有効な 組成物を保持するための容器,ならびに他の組成物たとえば緩衝剤,希釈剤およ びシリンジから構成される. 図面の簡単な説明 図1は,無胸腺マウスにおけるIMR-32ヒト神経芽腫異種移植片の,生存NDV (73-T株)の腫瘍内注入後の退縮を例示する. 図2は無胸腺マウスにおけるHT-1080 線維肉腫異種移植片の,生存NDV(73 -T株)の腫瘍内注入後の退縮を示す. 図3は,無胸腺マウスにおけるNCI-H460ヒト大細胞肺癌異種移植片の,生存N DV(73-T株)の腫瘍内注入後の退縮を示す. 図4は,IMR-32ヒト神経芽腫異種移植片の,生存NDV(73-T株)全身性(腹 腔内)注射後の退縮を示す. 図5は,比較的緩和なビレンスのNDV株(M,Mass MK107)の腫瘍退縮誘発 における有効性を,比較的ビレンスの高いNDV株(73-T)の場合とともに例示 する. 図6は,無胸腺マウスにおけるU87MG ヒトグリオブラストーマ異種移植片の, 生存NDV(73-T株)の腫瘍内注入後の退縮を示す. 図7は無胸腺マウスにおけるKB8-5-11ヒト子宮頸部癌の生存NDV(73-T株) の腫瘍内注入後の増殖阻害を示す. 図8は,無胸腺マウスにおけるPC-3ヒト前立腺癌の,生存NDV(73-T株)の 腫瘍内注入後の退縮を示す. 図9は無胸腺マウスにおけるHT29ヒト結腸癌の,生存NDV(73-T株)の腫瘍 内注入後の増殖阻害を示す. 図10は無胸腺マウスにおけるSK-BR-3 ヒト乳癌の,生存NDV(73-T株)の腫 瘍内注入後の増殖阻害を示す. 図11は,無胸腺マウスにおけるSW620 ヒト結腸癌の,生存NDV(73-T株)の 腫瘍内注入後の増殖阻害を示す. 図12は,無胸腺マウスにおけるMM17387 ヒト結腸癌の,生存NDV(73-T株) の腫瘍内注入後の増殖阻害を示す. 図13は,無胸腺マウスにおけるTH15145 ヒト滑膜肉腫の生存NDV(73-T株) の腫瘍内注入後の退縮を示す. 図14は,無胸腺マウスにおけるMEL330ヒトメラノーマ異種移植片の生存NDV (73-T株)の腫瘍内注入後の退縮を示す. 現時点での好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は,哺乳類動物の癌をある種のウイルスを用いて処置する方法を提供す る.本発明の一実施態様においては,ウイルスはパラミクソウイルスである.本 発明の実施に有用なパラミクソウイルスは,哺乳類癌細胞を正常哺乳類細胞から 特異的に識別できることが好ましい.本発明のパラミクソウイルスはまた,細胞 溶解性ウイルスであることが好ましい.本発明のさらに好ましい実施態様におい ては,細胞溶解性パラミクソウイルスはニューキャッスル病ウイルス(NDV) である.本出願において用いられる「ウイルス」,「パラミクソウイルス」およ び「ニューキャッスル病ウイルス」の語は広い意味で使用され,無傷のウイルス およびウイルスフラグメントの両者,ならびに遺伝子的に,物理的にまたは化学 的に修飾されたウイルスおよびウイルスフラグメントを意味する. NDVの多様な株,細胞溶解性および非細胞溶解性の両者を含めてパラミクソ ウイルスは,公的に利用可能であり,たとえば,American Culture Collection( ATCC),Rockville,MDのような寄託業者から入手できる. 本発明において使用されるウイルスは様々な方法によって調製できる.たとえ ば,NDVは8〜12日齢のニワトリ受精卵(SPAFAS,Inc.,Roanoke,IL から入 手)中で調製できる.ウイルスの単離方法は本技術分野ではよく知られていて, たとえば,Weiss,S.R.& Bratt,M.A.(1974),J.Virol.,13,1220-1230 に記載 されている.この方法についてはさらに以下の例1に述べる.この単離法を使用 すると,約90〜95%純度のNDVが得られる. 別法として,ウイルスはインビトロ培養細胞中で調製することもできる.培養 細胞は哺乳類細胞とすることが好ましく,哺乳類癌細胞であることがさらに好ま しい.このウイルス調製法を用いる一つの利点は,ウイルスプレパレーション中 の残留異種タンパク質に関連した問題が回避されることである.この方法におい て意図される哺乳類細胞は,これらに限定されるものではないが,ヒト胎児線維 芽細胞および HT1080 ヒト線維肉腫(ATCC から公的に入手可能)のような確立 された細胞系または患者自身の癌細胞である.細胞は足場依存性でも足場非依存 性でもよい. ウイルスの調製にに用いられる細胞培養技術は,本技術分野においてはよく知 られていて,表面積の大きい静止培養フラスコまたは回転型フラスコを使用する ことができる.選ばれる培養系の種類は比較的多数の細胞を支持できるものが好 ましい. このウイルス産生に使用できる細胞培養培地は本技術分野の熟練者にはよく知 られている.培地には通常,栄養源,抗生物質(単数または複数)およびアルブ ミンまたは増殖因子(単数または複数)を含む血清源が包含される.適当な培地 および,培養に用いられる細胞に適当な培地構成成分の選択は,本分野の技術水 準の範囲内にある. インビトロ細胞培養においてNDVを培養するのに適当な培養培地の例を以下 の表1に示す. 培養条件は通常,所望の温度(たとえば37℃),ならびに選ばれた酸素および 二酸化炭素濃度でのインキュベーションとされる.選ばれる特定の培養条件は, 培養に用いられる細胞に応じて決定することが可能で,このような条件の決定は 本技術分野における技術水準の範囲内である. 細胞は培養容器に取り,選択された培養条件下にインキュベートして増殖させ る.好ましくは,足場依存性細胞をコンフルーエントまたはピーク増殖に達する まで増殖させる.増殖に必要な時間は培養容器に添加された初期の細胞接種サイ ズに依存して変動し,その細胞系の倍増時間が採用される.好ましくは,1cm2 あたり約3×103〜約3×105個の細胞を加え,1〜5日間増殖させる.培養細胞 へのウイルスの接種には,細胞から培地を除去し(付着細胞の場合には培養培地 の吸引により,懸濁状態で増殖した細胞の場合には細胞懸濁液の遠心分離および 細胞上清の吸引による),ウイルス(再構成後)を,脱水を防止するため最小容 量の培地または食塩溶液(たとえば,ハンクス平衡塩溶液,Gibco)中の細胞に 加える.この容量範囲は好ましくは,約10〜約2500μl/cm2培養容器表面積もし くは105個細胞である.ウイルス接種材料の好ましい希釈範囲は,細胞あたり約0 .001〜約10感染単位/であり,最適比は特定のウイルスおよび細胞系に依存する .ウイルスはついで1〜7日間増殖させる.増殖時間の長さは最初に細胞系の残 余生存量によって決定される.NDVの場合,収穫の至適時間はウイルスの接種 後1〜5日である. ついでウイルスは,12〜48時間間隔で上清を除去して新鮮培地もしくは新鮮培 地と新鮮細胞で置換するか,または細胞を凍結解凍して上清中に放出させること により収穫できる.次に上清を遠心分離または超遠心分離に付すと,ウイルスは 比較的純粋な型で回収できる.ウイルスプレパレーションの純度はタンパク質の 定量および/または電気泳動によって検査することができる.ついでウイルスは 以下にさらに述べるように,医薬的に許容される担体に添加することができる. 哺乳類動物における癌を処置する第一の方法によれば,有効量のウイルスが哺 乳類動物に投与される.本発明における「癌」の語は広い意味で用いられ,通常 は制御されない細胞増殖によって特徴づけられる哺乳動物の生理学的状態を意味 する.この方法の一実施態様では,パラミクソウイルス,好ましくはNDVが哺 乳類動物に投与される.このようなウイルスは,それらに限定されるものではな いが,肺癌,乳癌,前立腺癌,結腸腺癌,子宮頸癌,子宮内膜癌,卵巣癌,膀胱 癌,ウィルムス腫瘍,線維肉腫,骨肉腫,メラノーマ,滑膜肉腫,神経芽細胞腫 およびグリオブラストーマを含む多様な癌の処置に使用することが意図される. ウイルスは,哺乳動物に,癌が検出された場合,原発性腫瘍の負担ならびに転移 性の広がりを減弱させるために悪性疾患の経過の任意の時点で投与できる.別法 として,ウイルスは,哺乳動物に癌の発症または検出をみる以前に,予防的手段 として投与することができる.癌の処置は既に行われた哺乳動物で,完全な応答 が得られなかった場合または再発した場合に,ウイルスを投与することも意図さ れる.癌が手術可能である場合には,好ましくは,腫瘍の大部分を外科的に除去 したのちウイルスが投与される. 完全に理解されているわけではないが,NDVは,癌細胞に対して直接の細胞 溶解活性をもつものと考えられる.また,NDVは正常な健康細胞から癌細胞を 特異的に識別できるものと考えられる.結果(示していない)は,癌細胞に悪性 の挙動を付与することが知られている数種の癌遺伝子(H-ras,N-ras,およびN- myc)が細胞のNDVによる殺滅に対する感受性を増大させることを指示してい る.Lorence,R.M.,Reichard,K.W.,Cascino,C.J.ら(1992)Proc.Am.Assoc.C ancer Res.,33,398;Reichard,K.W.,Lorence,R.M.,Cascino,C.J.ら(1992 )Surg.Forum,43,603-606参照.また,レチノイン酸(ビタミンA)による細胞の 処置も癌細胞のNDVによる溶解を促進することが観察されている. Richard,K.W.,Lorence,R.M.,Katubig,B.B.ら(1993),J.Pediatr.Surg.,2 8,1221. NDVによる細胞溶解活性は,癌細胞へのウイルスの直接的な結合の結果であ ると考えられる.ニワトリの細胞へのNDVの結合を可能にする細胞表面分子の 成分は同定されている.Paulson,J.C.,Sadler,J.E.& Hill,R.C.(1979),J. Biol.Chem.,254,2120-2124参照.その分子は表面にシアール酸成分が特定のコ ンフィギュレーションで配列している比較的複雑な糖タンパク質および/または 糖脂質分子と思われる.癌細胞表面上のシアール酸含有糖タンパク質および/ま たは糖脂質における変動が,NDVの特異性および活性を仲介するというのが, 出願人らの現時点での考え方である.たとえばNDVに対する癌細胞の感度はシ アール酸残基を切断するノイラミニダーゼによる前処置で減弱することが示され ている.Richard,K.W.,Lorence,R.M.,Katubig,B.B.ら(1993),J.Pediatr. Surg.,28,1221参照. ウイルスは医薬的に許容される担体中で哺乳類動物に投与できる.医薬的に許 容される担体は本技術分野の熟練者にはよく知られている.ウイルスの投与に適 当な担体には,たとえば,水,食塩水,緩衝液および細胞培養培地のような液体 が包含される.とくに好ましくは,食塩水が担体として使用される.本技術分野 の熟練者には,たとえば投与経路および投与されるウイルスの濃度に応じて,ど の担体がより好ましいかは自明である. ウイルスは,注射(たとえば,静脈内,病変部位内,腹腔内,皮下,筋肉内ま たは内視鏡下)によって哺乳類動物に投与するのが好ましい.ウイルスは,局所 もしくは限局注射により腫瘍部位に直接,または全身性に投与できる.別法とし て,ウイルスは,それらに限定されるものではないが,経鼻,経口,経直腸また は局所適用を含む経路によって投与される.ウイルスの投与における効果的な投 与量およびスケジュールは経験的に決定され,このような決定は本技術分野の技 術の範囲内である.出願人らは,哺乳動物の体重1kgあたりNDV約4×108〜 約4×1010PFUの範囲の局所処置用量が癌の処置のとくに有効であることを見 出している.全身的処置の場合には,出願人らは,体重1kgあたり約4×1010〜 約4×1012PFUの範囲の局所処置用量が癌の処置に好ましいと考えている.本 技術分野の熟練者には,投与しなければならないウイルスの用量が,ウイルスの 投与を受ける哺乳動物,癌の種類,癌細胞の増殖または転移の程度,癌の生物学 的位置または体内区画,ウイルスの株,投与経路,その哺乳動物に施される他の 薬剤または処置の種類たとえば放射線照射,化学療法または外科的処置に依存し て変動することは明白である.2回用量以上のウイルスの投与が必要なこともわ かっている.このようなウイルスの多重用量間の至適間隔は経験的に決定され, このような決定は本技術分野の技術の範囲内である.ウイルスの投与は哺乳類動 物に健康が回復するまで継続しなければならない. 哺乳類動物における癌の他の処置方法によれば,ウイルスの有効量が哺乳類動 物に他の薬剤と併用して投与される.好ましい実施態様では,有効量のNDVが 他の薬剤と併用して投与される.ウイルスは上述のように哺乳類動物に投与でき る.ウイルスと併用して投与される他の薬剤は,天然に存在する物質または合成 物質であり,好ましくは抗癌活性,免疫増強活性,またはウイルス増強活性を有 する物質とすることができる. この方法の一実施態様においては,薬剤は細胞傷害性または細胞増殖抑制性の 薬剤である.細胞傷害性または細胞増殖抑制性薬剤は本技術分野で知られた化学 療法化合物である.本発明で意図される化学療法化合物には,それらに限定され るものではないが,チオテパ(Thiotepa),ブスルファン(Busulfan),シクロ ホスファミド(Cyclophosphamide),メトトレキセート(Methotrexate),シタ ラビン(Cytarabine),ブレオマイシン(Bleomycin),シスプラチン(Cispla- tin),ドキソルビシン(Doxorubicin),メルファラン(Melphalan),メルカ プチプリン(Mercaptopurine),ビンブラスチン(Vinblastine),5−フルオ ロウラシル(5-Fluorouracil),タキソール(Taxol)およびレチノイン酸が包 含される.通常,細胞傷害性または細胞増殖抑制性薬剤は細胞の破壊および/ま たはそれらの増殖阻害機能を示し,したがって癌の処置に有用である. この方法の他の実施態様においては,薬剤は抗体である.抗体は自然に存在す る抗体でも,また本技術分野の技術範囲である方法を用いて生物学的,化学的, 物理的または遺伝子的に修飾された抗体でもよい.このような抗体は,腫瘍細胞 に結合してまたは腫瘍細胞に結合したのちウイルスに結合してウイルスの抗癌活 性を増強できる. この方法の他の実施態様では,薬剤は免疫増強剤たとえば免疫補助剤またはサ イトカインである.免疫補助剤およびサイトカインはまた,「生物学的応答修飾 物質」とも呼ばれ,本技術分野で知られている.一般的にこのような分子は宿主 防御機構を刺激もしくは増強し,したがって抗癌療法に有用である.投与できる 免疫補助剤またはサイトカインの例には,それらに限定されるものではないが, インターフェロン,コロニー刺激因子(CSF),腫瘍壊死因子(TNF),成 長因子,ならびにIL−1,IL−2およびIL−6のようなインターロイキン がある. この方法の他の実施態様では,薬剤は免疫抑制である.免疫抑制化合物は,好 ましくは,本技術分野で知られている医薬化合物である.本発明によって意図さ れる免疫抑制剤には,それらに限定されるものではないが,シクロスポリンA, アザチアプリンおよびレフルノミドならびに各種コルチコステロイドプレパレー ションが包含される.免疫抑制剤は,ウイルスに対する免疫応答(細胞性,抗体 仲介,およびサイトカイン仲介)を遮断することによって機能し,これがウイル スの抗癌活性を増強することになるものと考えられる. この薬剤は,医薬的に許容される担体,たとえば,水,食塩水,または緩衝液 中で投与されるのが好ましい.この薬剤の哺乳動物への投与経路は,それらに限 定されるものではないが,経口投与または注射(たとえば,静脈内,腹腔内,皮 下,筋肉内)が包含される.この薬剤の投与に許容される担体および適当な投与 手段の決定は本技術分野の技術の範囲内である.パラミクソウイルスとこの薬剤 は同じ手段または異なる手段によって投与される.たとえば,ウイルスは哺乳類 動物に静脈内注射により投与し,一方,他の薬剤は哺乳類動物に経口的に投与し てもよい. ウイルスおよび薬剤は,リポソームまたは他の医薬的に許容された嚢様構造中 に封入することもできる.別法として,ウイルスと薬剤は,本技術分野で知られ た接合または結合技術によってカップリングさせてもよい. ウイルスの投与における効果的な投与量およびスケジュールは上述した.ウイ ルスと併用される他の薬剤の投与に効果的な投与量およびスケジュールは経験的 に決定され,このような決定は本技術分野の技術の範囲内である.ウイルスおよ び他の薬剤の投与前に,有害な副作用を回避するために,全成分の毒性レベルを 測定することが好ましい.投与される薬剤に依存して,ウイルスと薬剤は相加ま たは相乗活性を有する.たとえば,ウイルスの投与は他の薬剤に要求される有効 投与量を減量することがある.投与される他の薬剤の用量が,たとえば,処置さ れる哺乳類動物,癌の種類,癌の全身的な位置,およびその哺乳動物に投与され るウイルスの量に依存して変動することは本技術分野の熟練者には自明である. 他の薬剤の多重用量をウイルスと併用して投与しなければならない場合もある. この薬剤はウイルスの場合とは異なる時間間隔で投与することができる.投与間 隔は経験的に決定され,このような決定は本技術分野の技術の範囲内である.ウ イルスおよびこの薬剤の投与は哺乳類動物に健康が回復するまで継続しなければ ならない. 本発明はまた,パラミクソウイルスウイルスを造影剤として用いる哺乳類動物 における癌細胞の検出方法に関する.このような造影は診断および検出を助ける のみでなく,今後の治療たとえば手術に指針を与えるものと考えられる.好まし い方法においては,NDVが造影剤として使用される.癌細胞を検出するために は,ウイルスを上述のようにして投与することができる.投与されたウイルスは 癌細胞部位に局在し,癌細胞に結合する. 一実施態様においては,標識されたウイルスが哺乳類動物に投与される.この 方法に有用な標識は本技術分野ではよく知られていて,それらに限定されるもの ではないが,酵素,蛍光原,放射性同位元素,およびビオチン−アビジンが包含 される.インジウム-111のような比較的半減期の短い放射性同位元素は好ましい 標識であると考えられる.標識はついで本技術分野で知られている技術によって 容易に検出できる. 別法として,ウイルスに結合する標識成分を哺乳類動物に投与することもでき る.たとえば,ウイルスのエピトープに特異的な反応性を有する酵素標識または フルオレセイン標識抗体が,ウイルスの結合している癌細胞の存在および局在を 確認および検出するために投与できる. 本発明はまた,哺乳類動物における癌細胞を検出する方法において,哺乳類動 物にパラミクソウイルスを投与し,ついで哺乳類動物の体液または組織中に存在 するウイルスを癌細胞の分裂または増殖の指標として測定すことからなる方法を 提供する.ウイルスは上述のようにして哺乳類動物に投与することができる.予 め定められた時間後に,体液または組織のサンプルを哺乳類動物から採取し,本 技術分野で知られている標準技術により,それらに限定されるものではないが, たとえば,プラークアッセイ,ウイルス抗原のイムノアッセイ,およびウイルス ゲノムのタンパク質を検出するポリメラーゼチェーン反応により試験することが できる.このような技術を用いれば,ウイルス,ウイルス抗原またはウイルス核 酸が存在する場合,それらを検出および/または定量することができる.好まし い方法においては,投与約1〜約4日後に,NDVレベルの検出および/または 定量が行われる.出願人らは,ウイルス投与後の哺乳類動物におけるウイルスの 量はその哺乳類動物における腫瘍負担と相関し,その哺乳類動物内部の肉眼的に は見えにくい癌のスクリーニングおよび癌の量の定量化に使用できる. 本発明はさらに,癌の処置および検出に有用な材料を含有する製品およびキッ トを提供する.この製品はラベルを有する容器からなる.適当な容器にはたとえ ば,瓶,バイアルおよび試験管が包含される.容器は様々な材料,たとえばガラ スまたはプラスチックから形成できる.容器は癌の処置および検出に有効な組成 物を保持する.組成物中の活性剤はNDVである.容器上のラベルには組成物が 癌の処置および検出に使用されることを指示し,また上述のようなそのインビボ またはインビトロ使用の説明が指示される. 本発明のキットは上述の容器からなり,さらに販売上および使用上の観点から 望ましい他の材料,それらに限定されるものではないが,緩衝剤,希釈剤,フィ ルター,注射針,シリンジ,細胞培養培地および培養容器が包含される. 実施例 例1:無胸腺マウス内のヒト腫瘍の病変部位内NDVによる処置 雌性無胸腺Balb-cマウスは,Life Sciences,Incorporated,St.Petersburg, FL およびCharles River Laboratories,Wilmington,MA から入手した.この 動物は,滅菌し,ろ過除菌装置を付したケージ内の隔離された部屋に収容し,オ ートクレーブで滅菌した飼料および水を自由に与えた.これらの動物の取扱およ び実験プロトコールは Institutional Animal Care Committees,Cook Country Hospital and Rush-Presbyterian-St.Luke's Medical Center,Chicago,IL に よって確立された指針に従って実施した.マウスはほぼ4週齢時に入手し,新し い環境に1週間馴化させた. 腫瘍細胞系は凍結状態で American Type Culture Collection,Rockville,MD から入手し,ヒト腫瘍に由来するものとした.細胞系は,2.4 g/L の炭酸水素ナ トリウム,10%熱不活性化ウシ胎児血清および以下の100×溶液:MEM 非必須ア ミノ酸(Gibco BRL カタログ番号320-1140AG),L−グルタミン(Gibco BRL カ タログ番号320-5030AG)および抗生物質−抗真菌剤(Gibco BRL カタログ番号60 0-5240AG)の1/100希釈液を含む Opti-MEM(Gibco-BRL,Grand Island,NY)中 に維持した.細胞は225 mm2培養フラスコに取り,37℃,5 %CO2中でインキ ュベートして適当に細胞を増殖させた.ついで細胞を0.25%トリプシン(Gibco BRL,Grand Island,NY)で短時間処理して収穫し,無血清培地で洗浄 し,カウントした.細胞をついで無血清培地中に1×107個細胞/0.1 mlに加え ,動物への注射用に調製した. 清浄条件下に,ついで腫瘍細胞を25ゲージ注射針で1×107細胞含有0.1 ml溶 液の注射により,実験動物の側腹部の皮下空間に移植した.ついで動物をケージ に戻し,腫瘍細胞を動物内で増殖させた. 約10日後,90%以上の動物で直径6.5 mmまたはそれ以上の腫瘍が得られた.少 なくとも最大直径6.5 mmの腫瘍をもつ動物をランダムに3群に分け,印をつけ, 腫瘍の大きさは独立した観察者が注意深く記録した. NDV73- T株はWilliam A.Cassel,Atlanta,Georgiaから入手し,次のよう に準備した.約1000プラーク形成単位(PFU)の生存ウイルス粒子を10日齢の ヒナの胚(SPAFAS,Inc.,Roanoke,IL)に注射した.卵を48時間インキュベー トすると,この間にウイルスは急速に複製し,大部分の卵を殺滅した.つで,尿 膜腔液を胚から収穫した.7,520×g での低速遠心分離を2回,各15分間行って 尿膜腔液から夾雑した赤血球,胚膜および卵殼屑を除去した.ウイルスを含む上 清をついで50,000×g で18時間超遠心分離した.得られたウイルスのペレットを ハンクス平衡塩溶液(HBSS)(Gibco BRL,Grand Island,NY)に再懸濁した. 不連続スクロース勾配を濃度20%および55%で調製し,ウイルス懸濁液をこの勾 配上に置いて75,000×g で1時間遠心分離した.精製されたNDV株を20%−55 %界面から収穫し,−80℃で保存した. ウイルスの用量は通常,プラーク形成単位(PFU),または細胞内で複製し 細胞を溶解できる感染ウイルス粒子の数で表される.PFUはプラークアッセイ で測定した.HT1080ヒト線維肉腫細胞(American Type Culture Collection, Rockville,MD)またはヒナ胚細胞(SPAFAS,Inc.,Roanoke,IL)の単層を,非 必須アミノ酸,グルタミン,抗生物質−抗真菌剤および10%熱不活性化胎児ウス 血清で強化したOpti-MEM細胞培養培地中50 mm のプラスチック組織培養プレート 上に形成させた.この単層にハンクス平衡塩溶液(HBSS)中ウイルスの希釈系列 を添加し,ウイルス粒子を室温で45分間吸着させた.ヒナ胚細胞を用いた場合に は,単層は培養培地中0.9 %Bacto-Agar(Difco,Detroit,MI)の混合物でシー ルした.HT1080細胞を用いた場合は,細胞培地のみが必要であった.ついで 単層を37℃,5%CO2中で18時間(HT1080細胞の場合)または2日間(ヒナ 胚細胞の場合)インキュベートした.アガールをすべて除去し,細胞を100 %メ タノールで固定し,0.2 %のクリスタル紫で染色した. プラークと呼ばれる単層上の澄明な領域は,単層内での複製後の1個の感染ウ イルス粒子の溶解作用を表す.プラークの数を数え,そのプレートについての希 釈ファクターに基づいてPFU/mlを計算した. 精製NDV株を食塩溶液(たとえば,リン酸塩緩衝食塩溶液,PBS)中1× 107PFU/0.1 mlに希釈した.この溶液を2群に分け.一方は紫外線に暴露に より処置してウイルスゲノムを不活性化した.食塩単独の第三のアリコートも調 製した.UV殺滅ウイルスおよび単なる食塩水は対照として用いられた. 3群の動物をそれぞれ上述の3種類の溶液の一つで次のように処置した.担癌 動物は,アルコールで完全に清浄化し,処置溶液は25ゲージ注射針およびツベル クリンシリンジを用いて腫瘍内に均一に注入した.ついで,動物をそれぞれの個 別ケージに再び戻して観察を続けた.3日毎に動物は,盲検にした独立の観察者 によって検査され,各群各動物の腫瘍サイズが記録され腫瘍容量{(π×L×H ×W)/6}が計算された. 3回の実験の結果を図1〜3にまとめる.生存NDVで処置した動物は処置の 30日以内に完全な腫瘍の退縮を経験したが,一方,UV殺滅ウイルスまたは食塩 水単独で処置した動物では腫瘍は不変の増殖を示した. 神経芽腫(IMR-32)の場合(図1)は,生存NDVで1回処置したマウス20例 中18例で腫瘍の完全な退縮が観察された.他の2例のマウスでも腫瘍は退縮した が完全ではなく,完全な退縮には10日後に2回目の処置が必要であった.完全に 消失した1例の腫瘍が日23に再増殖を始めたが,日23の2回目のウイルス処置に より長期に持続する完全退縮を生じた.UV殺滅NDVで処置した8例のマウス または食塩水で処置した19例のマウスでは腫瘍の退縮は認められなかった[生存 NDVで処置した群と比較してP<0.001(Fisherの精密テスト)]. 図2は,無胸腺マウスにおける確立されたHT-1080 ヒト線維肉腫異種移植片の NDV(N=10,107PFU)または食塩水対照(PBS,N=9)を用いた腫 瘍内療法を示す.生存NDVによる単回処置で,10例中8例の腫瘍が完全に退縮 した(これらの8例の腫瘍の平均サイズは別個にプロット).他の2例の腫瘍は 日2〜24を通して腫瘍サイズが維持された(これらの平均サイズは別個にプロッ ト).プラセボで処置された9匹のマウス全例において腫瘍の増殖は不変であっ た[NDVを投与された群と比較した腫瘍の退縮はP<0.005(Fisherの精密テス ト)]. 図3は,無胸腺マウスにおける確立されたNCI-H460ヒト大細胞肺癌異種移植片 のNDV(N=3,107PFU)または食塩水対照(N=1)を用いた腫瘍内療 法を示す.これら4例の各マウスについて別個に腫瘍容量を処置後の腫瘍の関数 として対数目盛りのグラフにプロットした.生存NDVで処置した3匹のマウス 中2匹で腫瘍の完全な退縮が生じた.食塩水で処置されたマウスの腫瘍は不変の 増殖を続けた. 要約すると,これらの例は,無胸腺マウスの腫瘍内に投与したNDVの単回用 量で広範囲のヒト腫瘍に完全かつ永久的な根絶が生じたことを示している.対照 動物では不変の増殖が見られた.短時間UVに暴露し遺伝子材料が損傷を受けて ウイルスの複製はできないが依然として結合はできるNDVでの処置は,腫瘍の 退縮を起こす点では,食塩水単独と同様に無効であった.生存NDVで処置した 動物はそれらの残りの自然の寿命を全うし,それらの動物に腫瘍の再発をみるこ とは極めて稀であった.しかしながら,腫瘍の再発も2回目のNDVによる局所 処置後に完全に退縮した.さらに,いずれの動物にも,ウイルス処置による不都 合な作用は認められなかった. 例2:無胸腺マウスにおけるヒト腫瘍の全身性NDV療法を用いる処置 無胸腺マウスにヒト腫瘍異種移植片を例1と同様にして注入した.腫瘍の直径 が6 mm以上に達した時点で動物を3群に分けた.NDVは1×108PFU/0.3ml または1×109PFU/0.3ml 食塩水の濃度に調製した(例1参照).対照溶液 は等容量の食塩水単独とした. 動物の腹部をアルコールで完全に洗浄し,25ゲージ注射針を用いてNDVを腹 腔内に注射した.一群の実験マウス(N=3)は高用量(109PFU)のNDV を1回注射し,他の群の4匹のマウスには108PFUを1週に3回注射した.対 照動物には食塩水を注射した.ついで例1の記載と同様に動物を観察し,腫瘍サ イズを追跡した. 結果は図4にまとめる.腹腔内に生存NDVを処置した動物は7例中6例が日 52までに腫瘍の完全な退縮を経験したが,一方,食塩水単独で処置した動物では 腫瘍は変わらない増殖を示した.109PFUのNDVで1回だけ処置した全マウ ス(--●--),および108PFUの生存NDVで多回処置したマウス4例中3例 (--■--)で完全な腫瘍の退縮が認められた.腫瘍容量が完全には退縮しなかっ た108PFUのNDVで多回処置したマウス1例の腫瘍容量は別個にプロットし た(--◆--).PBS単独で処置した腫瘍(--○--)はすべて著しい進行を示し た[P<0.0025(Fisherの精密テスト]. 結果は,全身的に投与した場合もNDVは癌の処置に有効であることを示して いる.生存NDVで処置した動物に不都合な作用は認められなかった. 例3:無胸腺マウスにおけるヒト腫瘍のNDVの弱毒化株を用いる処置 NDV73-T株は例1に記載したようにして入手し調製した.NDV株M(Mass -MK107)は,73-Tよりもビルレントの低い株で,Rush-Presbyterian-St.Luke's Medical Center,Chicago,ILのMark Peeples博士から入手した.株MはNDV 株73-Tの場合について例1に記載したのと同様の方法で複製させた. 無胸腺マウスにはヒトHT1080腫瘍細胞を上述のように皮下に注入した.腫瘍を 少なくとも直径6.5 mmまで進展させ,この時点で動物をランダムに3群に分け, 腫瘍サイズを記録した. 第1群の動物には,0.1 mlの食塩水中NDV73-T株1.0×108PFUを,例1の 記載と同様に腫瘍内に注射した.第2群には0.1 mlの食塩水中1.0×108PFUの NDV株Mを腫瘍内に注射した.最後の群には0.1 mlの食塩水のみを注射した. ついで上記例1の記載と同様に動物を観察し,腫瘍サイズを3日毎に独立に記録 した. 結果は図5に示す.例1の場合と同様に,NDV73-T株の病変部内注射によっ て処置された腫瘍は完全に消失した.株Mの病変部内注射によって処置された腫 瘍3例中2例も同様に3週以内に消失した.食塩水単独で処置した対照マウスで は退縮は生じなかった. 例4:ヒト癌細胞に対する効果のインビトロアッセイ試験 NDV(例1の記載のようにして調製した株73-T)を,以下に掲げるヒト癌細 胞系とともに,それぞれの細胞種のNDVに対する感度を測定するためにアッセ イした. KB-8-5-11 子宮頸癌 SW626 卵巣癌 SK-OV-3 卵巣癌 A172ギオブラストーマ(脳悪性腫瘍) HT1080肉腫(線維肉腫) KHOS肉腫(骨肉腫) IMR-32神経芽細胞腫 SW620 結腸癌 HT29結腸癌 NCI-460 肺癌(大細胞) NCI-H510A 肺癌(小細胞) SK-MEL-3メラノーマ SK-MEL-28メラノーマ SCC25 頭頸部の扁平上皮癌 MDMBA468乳癌 MDMBA157乳癌 SKBR3 乳癌 PC3 前立腺癌 G104ウィルムス腫瘍 KB-8-5-11 子宮頸癌ならびにKHOS肉腫(骨肉腫)細胞系を除いて,すべての細 胞系は,ATCC,Rockville,Maryland から入手した.KB-8-5-11 子宮頸癌細胞系 はRush University,Chicago,IllinoisのJohn Coon 博士からKHOS肉腫(骨肉腫 )細胞系はRush University,Chicago,IllinoisのWarren Knudson博士から入手 した.細胞およびNDVは,高度の多重感染をを用いた場合を除いて(0.01〜10 の範囲),例1に記載のプラークアッセイに従ってアッセイした.すべてのアッ セイは培地単独で処置した対照培養と平行して実施した. プラークアッセイの結果は,すべての癌細胞種がNDVによる細胞殺滅に感受 性であることを示した.細胞溶解はウイルス接種後1〜3日で認められ,位相差 顕微鏡により全例で細胞膜崩壊および細胞分離が観察された. 例5:無胸腺マウス内のヒト腫瘍の病変部位内NDVによる処置 インビボ実験は以下の相違点を除き例1に記載の方法および操作に従って実施 した.(1)PC3 前立腺癌細胞の宿主としては Life Sciences から入手した雄性無 胸腺Balb-cマウスを用い,他の試験したすべての癌細胞の宿主としては雌性マウ スを用いた.(2)MM17387 結腸癌,TH14145 滑膜肉腫,ならびにMEL 330 メラノ ーマとして同定された腫瘍組織は,Rush-Presbyterian-St.Luke's Medical Cent erの癌患者の外科病理標本から入手して,無胸腺マウス内で外植片として継代し て[Sharkey ら(1978),The Nude Mouse in Experimental and Clinical Resear ch(J.Fogh & B.P.Giovanella 編),Academic Press,New York,1巻,187-214 頁参照],初回または2回目の継代時にNDVまたは食塩水で処置した.KB-8-5 -11 子宮頸癌細胞系はRush University,Chicago,IllinoisのJohn Coon博士か ら入手した.以下の記述および図6〜14における他のすべての腫瘍細胞系は,ATC C,Rockville,Marykand から入手した. 生存NDVで処置した動物は処置30日以内に腫瘍の退縮または安定化を経験し たが,一方,UV不活化ウイルスまたは食塩水単独で処置した動物では腫瘍の増 殖は不変であった.インビボの結果は,無胸腺マウスの病変内に投与された単回 用量のNDVが広範囲の癌細胞腫瘍の退縮または増殖阻害を生じ,対照動物にお いてはこれらの癌細胞腫瘍の増殖は不変であることを示した.ウイルス処置によ る有害な副作用はいずれの動物にも認められなかった.インビボ実験の結果は図 図6〜14にまとめる. グリオブラストーマ(U87MG)の場合には(図6),生存NDVで1回処置し た4例のマウス中4例で完全な腫瘍の退縮が認められた.PBSで処置した1例 のマウスでは腫瘍の退縮は観察されなかった. 図7はNDV(N=12,107PFU),UV殺滅NDV(N=12)または食 塩水対照(PBS,N=12)を用いた,確立されたKB8-5-11子宮頸部癌異種移植 片の腫瘍内療法をを示す.生存NDVの単回注射後に全12例のマウスで著しい増 殖 阻害が観察された.食塩水で処置された全12例のマウスで不変の腫瘍増殖が見ら れた.UV殺滅ウイルスで処置されたマウスには軽度の増殖阻害が見られた. 図8は,4例のNPC-3 ヒト前立腺癌異種移植片の,生存NDVの腫瘍内注入後 の退縮を示す.PBSで処置されたマウスでは,腫瘍は不変の増殖を続けた. 図9,10および11は,HT29結腸癌,SK-BR-3 乳癌,およびSW620 結腸癌異種移 植片の,生存NDV注入後の増殖阻害を,食塩水対照の場合と比較して示す. 図12は,3例のMM17387結腸癌異種移植片(患者から2回継代)の生存NDV 注入後の増殖阻害を食塩水対照の場合と比較して示す.UV殺滅NDVで腫瘍内 処置を行った3例のマウスでの増殖阻害の程度は低かった. 図13は無胸腺マウスにおける確立された継代数の少ない(継代1または2回) ヒトTH14145 ヒト滑膜肉腫の腫瘍内療法を示す.生存NDVで処置したマウス9 例中6例に90%以上の腫瘍の退縮が観察された.食塩水で処置したマウス4例の いずれにも腫瘍の退縮は認められなかった. 図14は,無胸腺マウスにおける単一MEL330ヒトメラノーマ異種移植片のNDV 腫瘍内注入後の退縮を示す.食塩水で処置したマウス1例には腫瘍の進行が認め られた.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G B,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ,LK ,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,S K,TJ,TT,UA,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.哺乳類動物の癌を処置する方法において,医薬的に許容される担体中でニ ューキャッスル病ウイルスの有効量を哺乳類動物に投与することからなる方法 2.哺乳類動物の癌を処置する方法において,ニューキャッスル病ウイルスを 他の薬剤と併用し,その両者をその併用が癌に対して有効である十分な量で哺乳 類動物に投与することからなる方法 3.哺乳類動物における癌細胞を検出する方法において,哺乳類動物にニュー キャッスル病ウイルスを投与し,癌細胞に結合したウイルスを検出することから なる方法 4.哺乳類動物における癌細胞を検出する方法において,哺乳類動物にニュー キャッスル病ウイルスを投与し,ついでその哺乳類動物の体液または組織中のそ のウイルスの量をその哺乳類動物における癌細胞の存在の指標として測定するこ とからなる方法 5.癌は肺癌,グリオブラストーマ,前立腺癌,結腸癌,乳癌,メラノーマ, または卵巣癌である「請求項1〜4」のいずれかに記載の方法 6.癌の処置用医薬の製造のためのニューキャッスル病ウイルスの使用 7.癌の処置に使用するためのニューキャッスル病ウイルスからなる組成物 8.癌細胞を検出するための診断用組成物の製造のためのニューキャッスル病 ウイルスの使用 9.検出可能な標識でラベルされたニューキャッスル病ウイルスからなる癌細 胞の検出に使用するための造影剤 10.容器,その容器上のラベルおよびその容器内に含まれる組成物からなり, その組成物は癌の処置および検出に有効であり,その容器上のラベルにはその組 成物が癌の処置および検出に使用できることが指示され,その組成物中の活性物 質はニューキャッスル病ウイルスから構成される製品
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