JP7800909B2

JP7800909B2 - 化学療法薬インプラント

Info

Publication number: JP7800909B2
Application number: JP2022536494A
Authority: JP
Inventors: マッコンビル，クリストファー
Original assignee: Crism Therapeutics Ltd
Current assignee: Crism Therapeutics Ltd
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2026-01-16
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: EP4548920A2; FI4072552T3; PT4072552T; PL4072552T3; EP4548920A3; CN115243680A; EP4072552A1; HUE071180T2; GB201918300D0; WO2021116701A1; ES3015625T3; JP2023505723A; DK4072552T3; EP4072552B8; EP4072552B1; US20230030886A1

Description

本発明は、化学療法薬インプラント、より具体的には、イリノテカンまたはその誘導体もしくは医薬的に許容される塩を含む生分解性の化学療法薬インプラントに関する。本発明はまた、これらの化学療法薬インプラントの製造方法、および治療、特に脳腫瘍の処置におけるそれらの使用に関する。

成人における最も一般的な悪性原発性脳腫瘍は、多形性膠芽腫(GBM)である[1]。GBMは原発性悪性脳およびCNS腫瘍である神経膠腫の45.2％を占め[2]、年間発生率は世界中で100,000人あたり3.19人である[3]。それは浸潤性であり、中枢神経系の最も攻撃的な腫瘍の1つであり、高い細胞充実性、核異型、微小血管増殖、活発な有糸分裂活性および壊死という組織学的特徴を有する。GBMと初めて診断されると、標準処置は、Stuppプロトコル[4]として知られており、最大の無腫瘍マージンを伴う外科的切除(「減量」)、テモゾロミド化学療法と併用する放射線療法、および各放射線療法サイクル後の追加の高用量テモゾロミド化学療法を含む。腫瘍の完全な外科的切除とこの極めて積極的な処置を組み合わせても、患者の全生存期間はわずか12～15か月で、5年生存率は5％である[5]。

GBMは、極めて浸潤性の高い脳腫瘍であり、外科的に完全に切除することは不可能であるため、腫瘍の再発はほぼ避けられず、切除部位から2cm以内に80～90％が再発する[6]。再発した患者に利用できる確立された化学療法レジメンはなく、従来の二次治療が失敗した疾患を制御するために再手術を受ける再発性GBM患者数は増加している。

ほとんどのGBM処置が失敗する理由は、静脈内または経口経路のいずれかを介して投与されるためである。脳への化学療法薬の全身送達は、血液脳関門(BBB)によって制限され、全身への高い薬物レベルの投与が、脳内で必要な治療レベルを達成するには必要とされる。埋込型デバイスを用いて手術時に切除縁に直接局所的に送達すると、化学療法薬を脳に直接送達できるようになり、全身循環を回避することによる低用量、患者耐性の向上、副作用の軽減などの多くの利点が得られる。

ギリアデル(登録商標)ウエハーは、1996年に再発性GBMの処置のためにFood and Drug Administrationに承認された局所送達デバイスである。これは、3.85％w/wの化学療法剤カルムスチンを含む、円盤状の200mgの生分解性ウエハーである。ギリアデル(登録商標)は、再発性神経膠腫患者に手術との併用で、小さいながらも有意な利益を示す[7]。しかしながら、ギリアデル(登録商標)および他の同様のアプローチは、デバイスから脳実質への薬物拡散に依存しており、浸透距離が数ミリメートルに制限されていることにより限定されている。

生分解性インプラントは、比較的簡単に投与でき、幅広い治療薬の放出を制御するように設計できるため、局所薬物送達に用いられる。例えば、Ramachandranらは、再発性神経膠腫の長期的かつ局所的な処置のためのセラノスティクスナノ脳インプラントからのテモゾロミドの送達について説明している[8]。McConvilleらは、定位注入によって腫瘍に投与したGBMの処置のためのジスルフィラム負荷乳酸-グリコール酸共重合体(PLGA)ミリロッドの開発について説明している[9]。Lesniakらは、GBMラットモデルを用いてドキソルビシン負荷生分解性ウエハーの有効性を実証し[10]、Zembekoらは、GBMの局所処置のためのジスルフィラム負荷PLGAウエハーの製造について説明している[11]。

イリノテカン(IRN)は半合成プロドラッグであり、SN-38とも称されるその活性代謝物7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシンが酵素のトポイソメラーゼIグループの阻害剤として作用する。トポイソメラーゼI酵素は、細胞内で作用して、DNAの一方または両方の鎖内に一時的な切断を誘発し、DNAが転写および複製のためにほどけるようにする。この過程中で、トポイソメラーゼIは、DNAと共有結合を形成し、切断可能な複合体を形成できるようにする。SN-38は、この構造でトポイソメラーゼIに結合し、酵素がDNA鎖を再結合するのを阻害し、S期特異的な細胞死滅を引き起こす[12]。

現在、IRNは、5-フルオロウラシル(5-FU)およびフォリン酸と組み合わせて用いられるときに、進行性結腸直腸癌の標準処置レジメンの一部である。GBMの処置において、静脈内単剤療法として投与されたIRNの奏効率は0～44％で、無増悪生存期間は2～11か月であり；他の薬物との組合せにおけるIRNの奏効率は13～100％で、無増悪生存期間は3～12か月であった[13]。

IRNはBBBを通過するが、脳内で治療レベルを達成するには125～500mg/m²の高用量の静脈内投与が必要であり、その結果、早発性および遅発性下痢、重度の好中球減少症につながる消化管毒性を含む深刻な全身性副作用が生じる。重度の下痢および好中球減少症の問題、および脳内のIRNレベルを増加させる必要性は、BBBを通過するIRNの能力を改善する最近の開発に拍車をかけている。

脳腫瘍切除部位へのIRNの直接局所送達は、全身濃度を低下させ、それ故に前述の副作用を軽減しながら、腫瘍部位へのより高用量の直接送達を可能にすることにより、治療結果を改善する可能性がある。

Baltesらは、プラセボ群と比較したとき、IRNを含む100～300μmの薬物溶出ビーズで処置したGBMラットの生存に有意差があることを示した[14]。さらに、IRNビーズの埋込領域周辺に関連する局所的な毒性または顕著な出血はなかった。薬物溶出ビーズからのインビトロIRN溶出は速やかであった。

第I相臨床試験は、IRN薬物溶出ビーズがGBM患者の腫瘍縁部の局所処置に安全であることを示し、予備的な生存データは、歴史的対照と比較したときにギリアデル(登録商標)と同程度であった[15]。しかしながら、薬物動態データは、IRNの大部分が48時間以内に脳から除去され、そのすべてが72時間までに除去されることを示した。

現在の処置に伴う望ましくない副作用を回避しながら、最も攻撃的な腫瘍に対してさえ有効な脳腫瘍の処置のための薬物送達システムを提供するアンメットニーズが依然としてある。

本発明は、上記を念頭に置いて考案された。

第1態様において、本発明は、生分解性ポリマー、およびIRN、IRNの医薬的に許容される塩、IRNの誘導体およびIRNの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。

別の一態様において、本発明は、生分解性ポリマー、およびIRN、IRNの医薬的に許容される塩、IRNの誘導体およびIRNの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。

更なる態様において、本発明は、治療における使用のための本明細書に記載のシードを提供する。

更なる態様において、本発明は、脳腫瘍、例えば高悪性度神経膠腫(例えばGBM)の処置における使用のための本明細書に記載のシードを提供する。

別の一態様において、本発明は、本明細書に記載の1つ以上のシードを含む医薬組成物を提供する。

更なる態様において、本発明は、下記工程：
a) 薬物および生分解性ポリマーをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、本明細書に記載の化学療法シードの製造方法を提供する。

本発明の上記および更なる態様を、本明細書でさらに詳細に説明する。

本発明の特定の実施態様を、添付の図面を参照して以下にさらに説明する：
図1は、可塑剤の種類および負荷量の、(A)製造中のブランクシードの直径の一貫性；ならびに可塑剤として(B)Kolliphor(登録商標)RH40；(C)Kolliphor(登録商標)P188；および(D)Kolliphor(登録商標)P237を用いて製造した時の水中のブランクシードの膨潤に対する影響を示す。図2は、実施例1に従い製造した、30重量％のIRN HCLを負荷した直径2mm×長さ6mmのシードの画像を示す。図3は、実施例5の方法に従い決定した、10、20、30、40および50重量％のIRN HCLを負荷した直径2mm×長さ3mmのシードの抽出IRN HCl含有量を示す。図4は、実施例5の方法に従い決定した、2×2mm、2×3mmおよび2×6mmの寸法を有する30重量％の薬物負荷シードの抽出IRN HCl含有量を示す。図5は、(A)10％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(B)0％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(C)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(D)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；140℃の混合温度；および(E)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；130℃の混合温度を用いて、実施例3に従って製造した、30重量％の薬物を負荷した2×6mmシードの抽出IRN HCl含有量を示す。図6は、(A)10％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(B)0％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(C)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；(D)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；140℃の混合温度；および(E)0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；130℃の混合温度を用いて、実施例3に従って製造した、30重量％の薬物を負荷した2×6mmシードの断面のラマン画像を示す。IRN HClは、マッピングのために暗色である。図7は、実施例8に従い決定した、種々の負荷量のIRN HClを含有する2×3mmのシードから抽出されたIRN HClの溶液の原発性GBM細胞に対する細胞毒性の、同じ濃度の未処理のIRN HCLの新しく製造した溶液との比較を示す。実施例8による。図8は、実施例8に従い決定した、種々の長さの30重量％シードから抽出されたIRN HClの溶液の原発性GBM細胞に対する細胞毒性の、同じ濃度の未処理のIRN HCLの新しく製造した溶液との比較を示す。図9は、実施例9に記載するとおり、(A)シンク条件下および(B)生体関連条件下で1～7日間のインキュベート後の、種々の負荷量のIRN HClを含有する2×3mmシードからのIRN HClの累積インビトロ溶出を示す。図10は、実施例9に記載するとおり、(A)シンク条件下および(B)生体関連条件下で1～7日間のインキュベート後の、種々の長さの30重量％シードからのIRN HClの累積インビトロ溶出を示す。図11は、(A)種々の負荷量のIRN HClを含有する2×3mmシードおよび(B)種々の長さの30重量％シードからの、生体関連条件下での7日間のIRN HClの1日毎のインビトロ溶出を示す。図12は、シンク条件下で1～7日間のインキュベート後の、種々の固有粘度のPLGAから製造した30重量％シードからのIRN HClの累積インビトロ溶出を示す。図13は、実施例10に記載するとおり、種々の薬物負荷量を含有する2×3mmシードから1日目および7日目に溶出したIRN HClの原発性GBM細胞に対する細胞毒性を示す。図14は、実施例10に記載するとおり、種々の長さの30重量％シードから1日目および7日目に溶出したIRN HClの原発性GBM細胞に対する細胞毒性を示す。図15は、実施例10に記載するとおり、種々の粘度のPLGAから製造した30重量％シードから1日目および7日目に溶出したIRN HClの原発性GBM細胞に対する細胞毒性を示す。図16は、実施例11に記載するとおり、インキュベート後1、2、3、4、5および7日目における種々の負荷量のIRN HClを含有する2×3mmのシードのGBM患者の切除縁から採取した原発性GBM細胞に対する細胞毒性を示す。図17は、実施例12に従った、(A)手術直後(シャム)；(B)薬物を含まないプラセボシードによる処置後、ならびに(C)、(D)および(E)それぞれ30、40および50重量％のIRN HClシードによる処置後のマウス脳の組織切片を示す。図18は、実施例12に従った、薬物を含まない(0％)プラセボシードならびに30、40および50重量％のIRN HClシードで8週間にわたって処置したマウス脳の毒性スコアを示す。図19は、実施例13に従った、切開前、切除前(腫瘍が特性された状態)、切除後、およびインプラントIRN HClシードが適所にあるマウスの手術部位の画像を示す。図20は、手術処置直後(シャム)、薬物を含まない(0％)プラセボシードによる処置後；ならびに30、40および50重量％のIRN HClシードによる処置後のU87ヒト神経膠芽腫細胞株を有する切除マウスについてのカプラン・マイヤー生存プロットを示す。図21は、選択した埋込後70日目に生存しているマウスの蛍光顕微鏡を用いて撮影した画像を示す。図22は、シードを圧縮(AおよびC)またはホットメルト押出(BおよびD)を用いて製造したときの、シンク条件下で1～7日間のインキュベート後の、10％、30％または50％w/wのIRN HCl負荷量を含むシードからのイリノテカンのインビトロ累積放出率(AおよびB)および1日毎の放出(CおよびD)を示す。図23は、漸増濃度のイリノテカン(IRN)、テモゾロミド(TMZ)、またはイリノテカン(IRN)+ピタバスタチン(PVT)への5日間の曝露後の、8名の再発性GBM患者から採取した原発性GBM細胞の細胞生存率を示す。図24は、3.5Log nMのイリノテカン、5.0Log nMのテモゾロミドまたは2.5Log nMのイリノテカン＋ピタバスタチンへの3、5、7、9および11日間曝露後の、4名の再発性GBM患者から採取した原発性GBM細胞の細胞生存率を示す。図25は、シンク条件で1～14日間のインキュベート後の、(A)個々の層に30％IRNと50％PVT、および(B)個々の層に40％IRNと50％PVTを含む多層シードからの薬物の1日毎のインビトロ放出[破線は、図23および24のデータに基づいて有効であるために放出する必要があるIRNおよびPVTの量である]、ならびに(C)個々の層に30％IRNと50％PVT、および(D)個々の層に40％IRNと50％PVTを含む多層シードからの薬物の累積インビトロ放出を示す。図26は、シードを再発性GBM患者から採取した原発性辺縁細胞に直接置いたとき、(i)薬物を含まない(対照)；ならびに(ii)個々の層に30％IRNと50％PVT；および(iii)個々の層に40％IRNと50％PVTを含む多層シードの細胞毒性を示す。

（化学療法シード）
上記のように、本発明は、生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。

上記の寸法の生分解性シードに薬物を組み込むことにより、生理学的条件下で少なくとも3日間にわたってシードから持続的な薬物放出を達成することが可能である。これにより、本発明のシードは、脳腫瘍、特にGBMの切除部位への有効な局所薬物送達に適したものとなる。

イリノテカン(IRN)は、下記構造を有する：

イリノテカンの誘導体は、イリノテカンの活性代謝物、例えばSN-38を含む。SN-38は、化合物7-エチル-10-ヒドロキシ-カンプトテシンであり、下記構造を有する：
一実施態様において、イリノテカンの誘導体は、SN-38である。

本発明の薬物の医薬的に許容される塩は、十分に塩基性である本発明の化合物の酸付加塩、例えば無機酸または有機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、クエン酸またはマレイン酸との酸付加塩を含む。さらに、十分に酸性である本発明の薬物の適切な医薬的に許容される塩は、アルカリ金属塩、例えばナトリウムまたはカリウム塩、アルカリ土類金属塩、例えばカルシウムまたはマグネシウム塩、アンモニウム塩、または生理学的に許容されるカチオンを与える有機塩基との塩、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ピペリジン、モルホリンまたはトリス-(2-ヒドロキシエチル)アミンとの塩である。

一実施態様において、薬物は、イリノテカンである。一実施態様において、薬物は、イリノテカンの医薬的に許容される塩、例えば塩酸塩である。一実施態様において、薬物は、イリノテカン塩酸塩である。本発明はまた、本発明の薬物の水和物または溶媒和物を含むと理解される。特定の実施態様において、薬物は、イリノテカン塩酸塩の水和物である。更なる実施態様において、薬物は、イリノテカン塩酸塩三水和物である。

適切な生分解性ポリマーは、ポリマーおよびその分解生成物が許容できない毒性または免疫応答を引き起こさないように、生理学的条件下で分解することができるポリマーである。このようなポリマーは、起源が天然または合成であり得る。天然の生分解性ポリマーの例としては、多糖類、例えばキトサン、アルギン酸およびデキストラン、またはポリエステル、例えばポリヒドロキシアルカン酸が挙げられる。合成の生分解性ポリマーの例としては、乳酸およびグリコール酸のポリマー、ならびにそれらのコポリマーが挙げられる。

一実施態様において、生分解性ポリマーは、乳酸-グリコール酸共重合体またはポリ乳酸であり、ここで、各ポリマーは、酸またはエステル基でエンドキャップされている。好ましい実施態様において、生分解性ポリマーは、乳酸-グリコール酸共重合体である。乳酸-グリコール酸共重合体は、本明細書でPLGAとも称される。一実施態様において、生分解性ポリマーは、酸基でエンドキャップされたPLGAである。好ましい実施態様において、生分解性ポリマーは、エステル基でエンドキャップされたPLGAである。

生分解性ポリマーの酸性度は、滴定によって酸価を決定することにより定量化し得る。この技術は、当技術分野で周知であり、典型的には既知量のポリマー試料を有機溶媒(例えばイソプロパノール)に溶解させ、フェノールフタレインを色指示薬として用いて既知濃度の水酸化カリウム溶液で滴定することを含む。酸価は、試料1gを中和するのに必要なKOHのmgとして表される。一実施態様において、生分解性ポリマーは、1mgKOH/g以下の酸価を有する。一実施態様において、生分解性ポリマーは、PLGAであり、PLGAは、1mgKOH/g以下の酸価を有する。

一実施態様において、生分解性ポリマーは、PLGAの乳酸重量含量が約5～95％であり、残りがグリコール酸である、PLGAである。一実施態様において、PLGAの乳酸重量含量は約10～90％、例えば約20～80％、約30～70％、好ましくは約40～60％であり、残りはグリコール酸である。一実施態様において、PLGAは、約5：95、約15：85、約25：75、約40：60、約50：50、約60：40、約75：25、約85：15または約95：5の乳酸：グリコール酸の重量比を有する。好ましい実施態様において、PLGAは、約40：60、約50：50または約60：40の乳酸：グリコール酸の重量比を有する。最も好ましい実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する。最も好ましい実施態様において、PLGAは、エステル基でエンドキャップされており、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する。最も好ましい実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比および1mgKOH/g以下の酸価を有する。

一実施態様において、生分解性ポリマーは、約2～15kDaの数平均分子量、例えば約5～15kDaまたは約5～12kDaを有する、PLGAである。

一実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、および約2～15kDaの数平均分子量を有する。一実施態様において、PLGAは、エステル基でエンドキャップされており、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、および約2～15kDaの数平均分子量を有する。好ましい実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、1mgKOH/g以下の酸価および約2～15kDaの数平均分子量を有する。

一実施態様において、PLGAは、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。好ましい実施態様において、PLGAは、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき、0.2～1.2dL/g、例えば0.25～1.2dL/g、0.3～1.0dL/g、0.3～0.8dL/g、または0.3～0.6dL/gの固有粘度を有する。最も好ましい実施態様において、PLGAは、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。

一実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、約2～15kDaの数平均分子量、および0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。一実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。一実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、1mgKOH/g以下の酸価、および0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。一実施態様において、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、1mgKOH/g以下の酸価、約2～15kDaの数平均分子量、および0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する。

化学療法シード内の薬物負荷量は、局所送達部位で必要とされる活性物質のレベルおよび埋込後に必要とされる薬物被覆期間に応じて選択され得る。一実施態様において、薬物は、シードの重量に対して1～50重量％(wt％)の負荷量で存在する。一実施態様において、薬物は、シードの重量に対して5～45重量％、例えば5～45重量％、10～40重量％、30～45重量％、25～45重量％、または30～40重量％の負荷量で存在する。一実施態様において、薬物は、シードの重量に対して5～50重量％、例えば10～50重量％、20～50重量％、25～50重量％、または30～50重量％の負荷量で存在する。一実施態様において、薬物は、シードの重量に対して約30重量％または約40重量％の負荷量で存在する。

一実施態様において、薬物は、イリノテカン、またはイリノテカンの医薬的に許容される塩であり、薬物は、シードの重量に対して25～45重量％、または30～40重量％の負荷量で存在する。一実施態様において、薬物は、イリノテカン、またはイリノテカンの医薬的に許容される塩であり、薬物は、シードの重量に対して約30重量％、または約40重量％の負荷量で存在する。

一実施態様において、薬物は、イリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)であり、薬物は、シードの重量に対して25～45重量％、または30～40重量％の負荷量で存在する。一実施態様において、薬物は、イリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)であり、薬物は、シードの重量に対して約30重量％、または約40重量％の負荷量で存在する。

一実施態様において、薬物は、イリノテカンの誘導体(好ましくはSN-38)、またはイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩であり、薬物は、シードの重量に対して1～20重量％、1～10重量％、または1～5重量％の負荷量で存在する。

一実施態様において、薬物は、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、7-エチル-10-ヒドロキシ-カンプトテシン(SN-38)およびSN-38の医薬的に許容される塩より選択される。

本発明による化学療法用シードは、球体、板、棒、円柱、直方体または立方体などの様々な形状をとり得る。シードの製造方法は、生成されるシードの形状に影響を与え得る。例えば、押出によって製造されるシードの形状およびサイズは、押出ダイの選択によって制御し得る。好ましくは、本発明のシードは、棒状である。当業者が理解するように、棒は、円柱の形状を有する。好ましい実施態様において、シードは実質的に円柱状である。

本発明によるシードは、少なくとも0.5mmの第1長さを有する。本明細書で用いる用語「第1長さ（primary length）」は、シードの最も短い寸法を指す。球形のシードでは、これは球の直径になり、立方体では、これは立方体の長さになる。直方体または円柱などの異なる長さの寸法を有する形状では、第1長さが最も短い長さであり、第2長さ（secondary length）が2番目に短い長さである（以下の概略図を参照）。
可能なシード形状(l-r：球体、立方体、直方体、円柱)の概略図で、各形状の第1長さ(i)と、直方体および円柱の第2長さ(ii)が示されている。

したがって、シードが実質的に円柱状であるとき、第1長さは、円柱の直径であり、第2長さは、円柱の長さである。一実施態様において、シードは、実質的に円柱状であり、第1長さは、シード直径であり、第2長さは、シード長さである。

シードが1つ以上の細孔または空洞を含むとき、第1長さはシード全体の寸法に関して定義されることが理解される。

シードのサイズは、所望の薬物プロファイルを送達するのに重要である。一実施態様において、シードは、少なくとも1mm、例えば少なくとも1.5mmの第1長さを有する。一実施態様において、シードは、0.5～5mm、例えば0.5～4mm、1～4mm、または好ましくは1～3mmの第1長さを有する。約0.5～5mmの範囲内の第1長さを有するシードは、カテーテルにより主要部位へ投与するのに特に適する。好ましい実施態様において、シードは、約2mmの第1長さを有する。

一実施態様において、シードは、少なくとも1mm、例えば少なくとも1.5mmの第2長さを有する。一実施態様において、シードは、1～10mm、例えば1～8mm、1～7mm、または好ましくは2～6mmの第2長さを有する。好ましい実施態様において、シードは、約2mm、約3mm、約4mm、約5mmまたは約6mmの第2長さを有する。

好ましい実施態様において、シードは、約2mmの第1長さおよび約3mmまたは約6mmの第2長さを有する。好ましい実施態様において、シードは、実質的に円柱状であり、約2mmの第1長さおよび約3mmまたは約6mmの第2長さを有する。

本発明に従って製造されるシードは、可塑剤を用いてまたは用いずに製造し得る。一実施態様において、シードは、可塑剤を含有しない。有害反応のリスクを最小限に抑えるという点で局所埋込(例えば脳実質で)に適しているためには、シードが膨潤せず、表面が滑らかであることが望ましい(いわゆる「シャークスキニング」がないことを特徴とする)。したがって、シードが1つ以上の可塑剤を含むことが必要な場合がある。一実施態様において、シードは、医薬的に許容される可塑剤をさらに含む。適切な可塑剤は、ポロキサマー(例えばKolliphor(登録商標)P188、Kolliphor(登録商標)P237およびKolliphor(登録商標)P407)、ポリエチレングリコール(例えばKollisolv(登録商標)PEG 300およびKollisolv(登録商標)PEG 400)、ポリ酢酸ビニル、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル、トリアセチン、フタル酸ジエチル、モノステアリン酸グリセリル、クエン酸トリエチルおよびヒドロキシステアリン酸マクログリセロール(例えばKolliphor(登録商標)RH 40)を含む。一実施態様において、可塑剤は、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルおよびヒドロキシステアリン酸マクログリセロールより選択される。好ましい実施態様において、可塑剤は、Kolliphor(登録商標)P188、Kolliphor(登録商標)P237およびKolliphor(登録商標)RH 40より選択される。より好ましい実施態様において、可塑剤は、ポロキサマー、例えばKolliphor(登録商標)P 188またはKolliphor(登録商標)P 237である。最も好ましくは、可塑剤は、Kolliphor(登録商標)P 188である。

Kolliphor(登録商標)P188、Kolliphor(登録商標)P237またはKolliphor(登録商標)RH 40可塑剤を用いて、ホットメルト押出によりブランク(つまり、薬物を含まない)PLGAシードを製造する実験は、低負荷量(5％w/w)で一貫性のない平均直径のシードが得られ、一方、高負荷量(15～20％w/w)では、典型的には、最長48時間水中に置いたとき膨潤を示すシードが得られることを示した（比較例1参照）。したがって、最適な可塑剤の負荷量は、5～15％w/wの範囲である。一実施態様において、シードは、シードの重量に対して、約5～15重量％、好ましくは約10重量％の負荷量で可塑剤を含む。好ましい実施態様において、シードは、シードの重量に対して、約10重量％の負荷量でKolliphor(登録商標)P 188を含む。

一実施態様において、本発明によるシードは、生分解性ポリマーおよび薬物、ならびに所望により可塑剤を含む。したがって、本発明の一態様において、生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。一実施態様において、生分解性ポリマー(好ましくはPLGA)およびイリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。好ましい実施態様において、生分解性ポリマー(好ましくはPLGA)およびイリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)からなる化学療法シードであって；該シードが1～4mmの第1長さを有する、シードを提供する。本発明の更なる態様において、生分解性ポリマー、可塑剤、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。一実施態様において、生分解性ポリマー(好ましくはPLGA)、可塑剤(好ましくはKolliphor(登録商標)P 188)およびイリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シードを提供する。好ましい実施態様において、生分解性ポリマー(好ましくはPLGA)、可塑剤(好ましくはKolliphor(登録商標)P 188)およびイリノテカンの医薬的に許容される塩(好ましくはイリノテカン塩酸塩)からなる化学療法シードであって；該シードが1～4mmの第1長さを有する、シードを提供する。

（薬物放出プロファイル）
イリノテカンは、細胞周期のS期に作用し、これは3日目頃に生じるため、腫瘍部位で治療レベルを少なくとも5～7日間維持できれば、イリノテカンの有効性が向上する可能性があることを意味する。

上記のように、イリノテカンなどの化学療法剤を固形腫瘍切除部位に直接局所送達するためのデバイスは、最初の24～48時間により高用量の薬物を直接送達し、その後、デバイスの埋込後少なくとも5～7日間の長時間のより遅い薬物放出を可能にすることによって、治療結果を改善し得る。(i)初期バーストにより、局所的高用量の薬物が最初に送達され、周囲の組織を通る薬物の拡散が促進され、外科的に除去されなかった残存腫瘍細胞のほとんどが死滅され、(ii)長時間の放出は、薬物の「追加」を提供して、細胞周期のG₁またはG₂期にあり、埋込後3日目頃まで細胞周期のS期に入らなかった細胞を死滅させるため、このような放出プロファイル(「初期バースト」に続く持続放出)は、固形腫瘍切除部位へのイリノテカンの効果的な送達に特に適する。

本発明の化学療法シードは、上記の薬物放出プロファイルを提供することができる。シードから水性シンクおよび生体関連媒体への薬物の放出を7日間にわたって測定するために実施された実験は、1日目までに薬物放出の初期バーストが見られ、その後、インキュベート後7日目まで薬物が安定してゆっくりと放出されることを示している(実施例9および図9～図12)。

適切には、「初期バースト」放出段階は、放出された薬物の総量に対して、シードが水性媒体中でのインキュベート1日後に40％～80％の薬物を放出することとして定義される。より適切には、「初期バースト」は、放出された薬物の総量に対して、シードが水性媒体中でのインキュベート1日後に50％～75％の薬物を放出することとして定義される。

適切には、「徐放」段階は、放出された薬物の総量に対して、シードが水性媒体中でのインキュベート後1日目から7日目までの間に20％～60％の薬物を放出することとして定義される。より適切には、「徐放」は、放出された薬物の総量に対して、シードが水性媒体中でのインキュベート後1日目から7日目までの間に25％～50％の薬物を放出することとして定義される。

本発明によるシードの薬物放出プロファイルを測定するのに適したインビトロ試験の例は、下の実施例9に記載している。要約すると、個々のシード(n＝4)を、3mLの水(脳脊髄液を模倣するように設計された生体関連媒体)または5mLのリン酸緩衝(pH7.4)生理食塩水(シンク条件媒体)のいずれかを含む密閉フラスコに入れ、37℃、60rpmの軌道振とうインキュベーターに入れた。完全な媒体交換を1、2、3、4、および7日目に行った。試料は、0.45μmフィルターを用いてろ過し、HPLCを用いてIRN含有量について分析した。

水性生理型環境は、上記のように、生体関連またはシンク条件の水ベースの媒体のいずれかであると定義される。

本発明の一実施態様において、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間にわたって薬物を連続的に放出する、本明細書に記載のシードを提供する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に20％超の薬物；
ii. 3日後に30％超の薬物；
iii. 5日後に40％超の薬物；および／または
iv. 7日後に50％超の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に40％超の薬物；
ii. 3日後に50％超の薬物；
iii. 5日後に60％超の薬物；および／または
iv. 7日後に70％超の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に50％超の薬物；
ii. 3日後に60％超の薬物；
iii. 5日後に70％超の薬物；および／または
iv. 7日後に80％超の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に最大80％の薬物；および／または
ii. 3日後に最大95％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に最大75％の薬物；および／または
ii. 3日後に最大95％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に最大65％の薬物；および／または
ii. 3日後に最大85％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に40～80％の薬物；
ii. 3日後に50～95％の薬物；および／または
iii. 5日後に60～100％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に50～75％の薬物；
ii. 3日後に60～95％の薬物；および／または
iii. 5日後に70～100％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に60～70％の薬物；
ii. 3日後に70～90％の薬物；および／または
iii. 5日後に80～100％の薬物
を放出する。

一実施態様において、シードを水性生理型環境に置いたとき、累積薬物放出は、1日後に1～6mgおよび3日後に1～7.5mgである。一実施態様において、シードを水性生理型環境に置いたとき、累積薬物放出は、1日後に1～6mg；3日後に1～7.5mg；および7日後に2～10mgである。

一実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgの薬物を放出する。更なる実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgのイリノテカン(またはその医薬的に許容される塩)を放出する。また更なる実施態様において、シードは、水性生理型環境に置いたとき、1日後に2000～5000μgのイリノテカン(またはその医薬的に許容される塩)、続いて、連続6日間にわたって1日当たり少なくとも300μgのイリノテカン(またはその医薬的に許容される塩)を放出する。

一実施態様において、シードは、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩を含み、水性生理型環境に置いたとき、シードは、7日後に放出されるイリノテカンの総量に対して：
i. 1日後に40～70％のイリノテカン；
ii. 3日後に60～90％のイリノテカン；および／または
iii. 5日後に70～100％のイリノテカン
を放出する。

一実施態様において、シードは、約2mmの第1長さを有し、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩を含み、水性生理型環境に置いたとき、シードは、7日後に放出されるイリノテカンの総量に対して：
i. 1日後に40～70％のイリノテカン；
ii. 3日後に60～90％のイリノテカン；および／または
iii. 5日後に70～100％のイリノテカン
を放出する。

一実施態様において、シードは、約2mmの第1長さ、約3～6mmの第2長さを有し、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩を含み、水性生理型環境に置いたとき、シードは、7日後に放出されるイリノテカンの総量に対して：
i. 1日後に40～70％のイリノテカン；
ii. 3日後に60～90％のイリノテカン；および／または
iii. 5日後に70～100％のイリノテカン
を放出する。

上記実施態様のいずれかにおいて、シードを水性生理型環境に置くことは、60rpmで撹拌しながら37℃にて5mLのリン酸緩衝(pH7.4)生理食塩水中でシードをインキュベートし、完全な媒体交換をインキュベート後1、2、3、4および7日目に行うことを指し得る。上記実施態様のいずれかにおいて、シードを水性生理型環境に置くことは、60rpmで撹拌しながら37℃にて3mLの水中でシードをインキュベートし、完全な媒体交換をインキュベート後1、2、3、4および7日目に行うことを指し得る。

一実施態様において、60rpmで撹拌しながら37℃にて5mLのpH7.4リン酸緩衝生理食塩水中でインキュベートし、完全な媒体交換をインキュベート後1、2、3、4および7日目に行うとき、シードは、7日後に放出されるイリノテカンの総量に対して：
i. 1日後に50～75％の薬物；
ii. 3日後に60～95％の薬物；および／または
iii. 5日後に70～100％の薬物
を放出する。

一実施態様において、60rpmで撹拌しながら37℃にて5mLのpH7.4リン酸緩衝生理食塩水中でインキュベートし、完全な媒体交換をインキュベート後1、2、3、4および7日目に行うとき、シードは、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgの薬物を放出する。

薬物放出プロファイルを記載する上記実施態様のいずれかにおいて、用語「薬物」は、イリノテカン(またはその医薬的に許容される塩)、またはイリノテカンの誘導体(またはその医薬的に許容される塩)を指し得る。好ましくは、「薬物」は、イリノテカン(またはその医薬的に許容される塩)を指す。

（組成物）
本発明の一態様において、1つ以上の、本明細書に記載のシードを含む医薬組成物を提供する。一実施態様において、医薬組成物は、10～100個の、本明細書に記載のシードを含む。好ましい実施態様において、医薬組成物は、30～60個の、本明細書に記載のシードを含む。

一実施態様において、医薬組成物は、各シードが、少なくとも0.5mmの第1長さを有し、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物が分散した生分解性ポリマーを含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、医薬組成物は、各シードが、約2mmの第1長さを有し、イリノテカン塩酸塩が分散したPLGAを含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、医薬組成物は、各シードが、約2mmの第1長さ、約3～6mmの第2長さを有し、イリノテカン塩酸塩が分散したPLGAを含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、医薬組成物は、各シードが、約2mmの第1長さ、約3～6mmの第2長さを有し、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩が分散したPLGA(例えば50：50 w/w LA：GA)を含む、1つ以上のシードを含む。

本発明の組成物は、1つ以上の更なる治療薬を含み得る。更なる治療薬は、抗癌効果または任意の他の治療効果を有し得て、例えば抗生物質、抗炎症剤、抗凝固剤、鎮痛剤、スタチン、抗血小板剤、抗真菌剤、アンギオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤または他の適切な補完的治療薬である。一実施態様において、組成物は、更なる抗がん剤をさらに含む。一実施態様において、1つ以上の更なる治療薬は、抗がん剤(例えばベバシズマブ)、スタチン(例えばピタバスタチン)、抗血小板剤(例えばチクロピジン)、抗真菌剤(例えばイトラコナゾール)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)および抗炎症剤(例えばセレコキシブ)より選択される。

一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、およびスタチン(例えばピタバスタチン)を含む、医薬組成物を提供する。一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、およびアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)を含む、医薬組成物を提供する。一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、および酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)を含む、医薬組成物を提供する。一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、スタチン(例えばピタバスタチン)およびアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)を含む、医薬組成物を提供する。一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、スタチン(例えばピタバスタチン)および酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)を含む、医薬組成物を提供する。一実施態様において、1つ以上の本明細書に記載のシード、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)および酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)を含む、医薬組成物を提供する。

一実施態様において、更なる抗癌剤は、癌の処置に適した1つ以上の放射性同位元素を含む。あるいは、更なる治療薬は、同時またはその後の放射線療法処置のための放射線増感剤である。

更なる治療薬は、シードと混合して組成物中に存在し得る。あるいは、一実施態様において、シードは、第1層が、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含み；第2層が、更なる治療薬を含む、2つの層を含み得る。シードは、更なる層および／または更なる治療薬をさらに含み得る。一実施態様において、すべての層は、生分解性ポリマー、例えばPLGAから作られる。更なる実施態様において、第1層は、1つの生分解性ポリマー、例えばPLGAから作られ、そして第2層は、異なる生分解性ポリマーから作られる。一実施態様において、1つ以上の更なる治療薬より選択される抗がん剤(例えばベバシズマブ)、スタチン(例えばピタバスタチン)、抗血小板剤(例えばチクロピジン)、抗真菌剤(例えばイトラコナゾール)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)、抗炎症剤(例えばセレコキシブ)およびグルコン酸銅をさらに含む、本発明によるシードを提供する。一実施態様において、ピタバスタチンをさらに含む、本発明によるシードを提供する。一実施態様において、カプトプリルおよびジスルフィラムをさらに含む、本発明によるシードを提供する。一実施態様において、カプトプリル、セレコキシブおよびイトラコナゾールをさらに含む、本発明によるシードを提供する。一実施態様において、カプトプリル、ピタバスタチンおよびチクロピジンをさらに含む、本発明によるシードを提供する。一実施態様において、ピタバスタチン、ジスルフィラムおよびグルコン酸銅をさらに含む、本発明によるシードを提供する。

ピタバスタチンは、下記構造を有する化合物((3R,5S,6E)-7-[2-シクロプロピル-4-(4-フルオロフェニル)キノリン-3-イル]-3,5-ジヒドロキシヘプタ-6-エン酸)およびその医薬的に許容される塩を指す：

好都合には、本明細書のピタバスタチンは、上記化合物のカルシウム塩、すなわちカルシウムビス((3R,5S,6E)-7-[2-シクロプロピル-4-(4-フルオロフェニル)キノリン-3-イル]-3,5-ジヒドロキシヘプタ-6-エノエート)を指す。

別の一実施態様において、組成物は、シードが：
a) イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物；および
b) 更なる治療薬(例えば上記治療薬の1つ)
が分散した生分解性ポリマーの1つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが：
a) 第1層に、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物；および
b) 第2層に、更なる治療薬(例えば上記治療薬の1つ)
が分散した生分解性ポリマーの2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが：
a) 第1層に、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物；および
b) 第2層に、ピタバスタチン
が分散した生分解性ポリマーの2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが：
a) 第1層に、イリノテカン塩酸塩；および
b) 第2層に、ピタバスタチン
が分散した生分解性ポリマーの2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが：
a) 第1層に、イリノテカン塩酸塩；および
b) 第2層に、ピタバスタチン
が分散したPLGA(例えば50：50 w/w LA：GA)の2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが：
a) 第1層に、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩；および
b) 第2層に、10～50％(例えば20～40％)w/wのピタバスタチン
が分散したPLGA(例えば50：50 w/w LA：GA)の2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが、約2mmの第1長さおよび約6mmの第2長さを有し：
a) 第1層に、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩；および
b) 第2層に、10～50％(例えば20～40％)w/wのピタバスタチン
が分散したPLGA(例えば50：50 w/w LA：GA)の2つの層を含む、1つ以上のシードを含む。

一実施態様において、組成物は、各シードが、約2mmの第1長さおよび約6mmの第2長さを有し：
a) 第1層に、30～40％w/wのイリノテカン塩酸塩；および
b) 第2層に、10～50％(例えば20～40％)w/wのピタバスタチン
が分散したPLGA(例えば50：50 w/w LA：GA)の2つの層を含み、2つの層の各々が、約2mmの第1長さおよび約3mmの第2長さを有する、1つ以上のシードを含む。

（治療的使用）
本発明の一態様において、治療における使用のための本明細書に記載のシードを提供する。一実施態様において、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物により処置し得る疾患または状態の処置における使用のための、本明細書に記載のシードを提供する。

また、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を温血動物(好ましくはヒト)に投与する方法であって、該方法が、1つ以上の本明細書記載のシードを温血動物に埋め込むことを含む、方法を提供する。

本発明の更なる態様において、癌の処置における使用のための、本明細書のシードを提供する。本発明の更なる態様において、固形腫瘍の処置における使用のための、本明細書のシードを提供する。一実施態様において、癌は、結腸直腸癌、前立腺癌、膵臓癌、乳癌、肝臓癌、卵巣癌、膀胱癌、肺癌(小細胞肺癌を含む)または脳癌より選択される固形腫瘍である。好ましい実施態様において、脳腫瘍の処置における使用のための本明細書に記載のシードであって；好ましくは脳腫瘍が、高悪性度(グレードIIIおよびIV)神経膠腫である、シードを提供する。一実施態様において、シードは、グレードIVの神経膠腫(例えば多形神経膠芽腫)の処置における使用のためである。

本発明の化学療法シード、またはそれらを含む組成物は、従来の化学療法、放射線療法、免疫療法、ホルモン療法または遺伝子療法の効果を増強し得る。

本発明の化学療法シード、またはそれらを含む組成物は、固形腫瘍内に直接入れてもよく、または固形腫瘍の周囲に注射されてもよい。好ましくは、それらは、固形腫瘍の外科的減量後に作り出された切除空洞に入れ得る。一実施態様において、固形腫瘍の処置における使用のための、本明細書のシードであって、処置が、減量された腫瘍の切除縁への1つまたは複数のシードを埋め込むことを含む、シードを提供する。あるいは、定位固定により切除不能な腫瘍に腫瘍内挿入し得る。好ましい実施態様において、脳腫瘍の処置における使用のための(好ましくは高悪性度神経膠腫(グレードIIIおよびIV))本明細書に記載のシードであって、処置が、減量された脳腫瘍の切除縁へシードを埋め込むことを含む、シードを提供する。

また、脳腫瘍(好ましくは高グレードの神経膠腫(グレードIIIおよびIV))の処置方法であって、処置が、脳腫瘍中またはその周囲に本明細書に記載のシードを埋め込むことを含む(好ましくは処置が、減量された脳腫瘍の切除縁へシードを埋め込むことを含む)方法を提供する。

本明細書に記載のシードのサイズにより、シードはカテーテルまたは針によって腫瘍部位に投与され得ることが想定される。一実施態様において、本発明によるシード、または1つ以上の該シードを含む組成物は、カテーテルまたは針によって投与される。

（化学療法シードの製造）
本明細書に記載の化学療法シードは、圧縮、溶媒キャスティング、熱成形、射出成形、押出または3D印刷を含む任意の適切な方法により製造され得る。生分解性ポリマーおよび／または薬物の性質は、製造方法の選択に影響を与え得る。好ましくは、本明細書に記載の化学療法シードは、ホットメルト押出により製造される。

本発明の更なる態様によれば、下記工程：
a) 薬物および生分解性ポリマーをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、本明細書に記載の化学療法シードの製造方法を提供する。

好ましくは、薬物および生分解性ポリマーを、ホットメルト押出機に入れる前に予め混合する。したがって、一実施態様において、工程a)は、下記工程：
a1) 薬物および生分解性ポリマーを混合する工程；および
a2) 工程a1)の混合物をホットメルト押出機に投入する工程
を含む。

工程a1)における混合は、任意の従来の手段によって、例えば医薬品混合器または高速混合器を用いることによって行い得る。

可塑剤が生成されるシードの成分である場合、可塑剤もまた、上記プロセスの工程a)中に投入される。

好ましくは、ホットメルト押出機は、二軸同方向スクリューホットメルト押出機である。一実施態様において、スクリュー速度は、20～200RPM、例えば50～150RPM、または好ましくは80～120RPMである。

典型的には、ホットメルト押出機は、最初に供給ゾーン、次に混合ゾーンおよび最後に計量または排出ゾーンの3つのゾーンを含む。生分解性ポリマーの効率的な溶融および薬物粒子との均一な混合を可能にするが、熱分解を引き起こさないために、典型的に、3つのゾーンは異なる温度で実行される。一実施態様において、供給ゾーンは、25～175℃に設定される。一実施態様において、混合ゾーンは、100～200℃に設定される。一実施態様において、排出ゾーンは、50～150℃に設定される。一実施態様において、供給ゾーンは、25～175℃に設定され、混合ゾーンは、100～200℃に設定され、排出ゾーンは、50～150℃に設定される。

工程b)において、混合物を、典型的には、ホットメルト押出機の排出ゾーンから、ダイを介して搬出コンベア上に押し出す。搬出コンベアで冷却した後、押出物を固化させる。固化すると、押出物を、必要な寸法の1つ以上のシードに形成させ得る(工程c))。典型的には、押出物を、所望の長さ(例えば1～10mm、好ましくは2～6mm)のシードに切断する。シードの直径は、ダイの開口部直径と搬出コンベアの速度によって決まる。好ましくは、シードの直径は、0.5～5mm、例えば1～3mm、または最も好ましくは約2mmである。好ましい実施態様において、ダイの開口部直径は、0.5～10mm、例えば2～5mmである。好ましい実施態様において、搬出コンベアの速度は、50～250RPM、例えば100～200RPMである。好ましくは、ダイの開口部直径は0.5～10mm(例えば2～5mm)であり、搬出コンベア速度は50～250RPM(例えば100～200RPM)である。

一実施態様において、工程a)における生分解性ポリマーは、PLGAであり、好ましくは、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する。一実施態様において、工程a)における薬物は、イリノテカン塩酸塩である。好ましい実施態様において、工程a)における生分解性ポリマーは、PLGA(好ましくは、PLGAは、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する)であり、工程a)における薬物は、イリノテカン塩酸塩である。好ましい実施態様において、工程a)における生分解性ポリマーは、エステルエンドキャップされており、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、PLGAであり；工程a)における薬物は、イリノテカン塩酸塩である。好ましい実施態様において、工程a)における生分解性ポリマーは、1mgKOH/g以下の酸価および約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、PLGAであり；工程a)における薬物は、イリノテカン塩酸塩である。

好ましい実施態様において、PLGA、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む、本明細書に記載の化学療法シードの製造方法であって、該方法が、下記工程：
a) 薬物(好ましくはイリノテカン塩酸塩)およびPLGA(好ましくは50：50 w/w LA：GA)をホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から90～110RPMのスクリュー速度にて押し出す工程；および
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含み、ホットメルト押出機が、50～150℃(例えば150℃)に設定された供給ゾーン、125～155℃(例えば150℃)に設定された混合ゾーン、および70～110℃(例えば100℃)に設定された排出ゾーンを有する、製造方法を提供する。シードが可塑剤をさらに含む更なる実施態様において、スクリュー速度は、約100RPMであり、混合ゾーンは、約150℃に設定される。シードが可塑剤を含まない更なる別の実施態様において、スクリュー速度は、約90RPMであり、混合ゾーンは、約130℃に設定される。

更なる実施態様において、PLGA、イリノテカン塩酸塩および更なる治療薬を含む、本明細書に記載の化学療法シードの製造方法であって、該方法が、下記工程：
a) イリノテカン塩酸塩、更なる治療薬およびPLGAをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、製造方法を提供する。

更なる実施態様において、PLGA、イリノテカン塩酸塩および更なる治療薬を含む、本明細書に記載の化学療法シードの製造方法であって、シードが2つの層を含み、第1層が、イリノテカン塩酸塩を含有し；第2層が、更なる治療薬を含有し；該方法が、下記工程：
a) イリノテカン塩酸塩およびPLGAをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程；
d) 更なる治療薬およびPLGAをホットメルト押出機に投入する工程；
e) 混合物を押出器から押し出す工程；
f) 工程e)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程；
g) 工程c)のシードを工程f)のシードに物理的に結合させて、2つの層を含むシードを形成する工程
を含む、製造方法を提供する。

上記の実施態様において、好ましくは工程c)および／または工程f)において、押出物は、所望の長さ(例えば1～10mm、好ましくは約3mm)のシードに切断される。上記の実施態様において、好ましくは工程c)および／または工程f)において、押出物は、直径約2mmのシードに形成される。上記の実施態様において、好ましくは工程c)および／または工程f)において、押出物は、直径約2mmおよび長さ約3mmのシードに形成される。上記の実施態様において、好ましくは工程d)において、更なる治療薬は、ピタバスタチンである。上記の実施態様において、好ましくは工程g) において、シードの物理的結合は、突合せ溶接により達成される。

本発明の一態様において、本明細書に記載の製造方法により得たかまたは得ることができる、化学療法シードを提供する。一実施態様において、本明細書に記載のホットメルト押出方法により得たかまたは得ることができる、化学療法シードを提供する。

本明細書の記載および特許請求の範囲を通じて、用語「含む」および「含有する」ならびにそれらの変形は、「含むが、これらに限定されない」ことを意味し、他の部分、付加物、構成要素、整数または工程を排除すること意図しない（排除しない）。本明細書の記載および特許請求の範囲を通じて、単数形は、文脈上他に必要とされない限り、複数形を包含する。特に、不定冠詞が用いられる場合、明細書は、文脈上他に必要とされない限り、単数形だけでなく複数形も企図すると理解されるべきである。

以下の番号付きの記述1～55は、特許請求の範囲ではなく、代わりに本発明の様々な態様および実施態様である：
1. 生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シード。
2. 生分解性ポリマーが、乳酸-グリコール酸共重合体またはポリ乳酸である、記述1に記載のシード。
3. ポリマーが、酸またはエステル基のいずれかでエンドキャップされている、記述2に記載のシード。
4. 生分解性ポリマーが、乳酸-グリコール酸共重合体である、記述1に記載のシード。
5. 乳酸-グリコール酸共重合体が、エステル基でエンドキャップされている、記述4に記載のシード。
6. 生分解性ポリマーが、1mgKOH/g以下の酸価を有する、記述1～2または4～5のいずれかに記載のシード。
7. 乳酸-グリコール酸共重合体の乳酸重量含量が約5～95％であり、残りがグリコール酸である、記述4～6のいずれかに記載のシード。
8. 乳酸-グリコール酸共重合体が、約5：95、約15：85、約25：75、約40：60、約50：50、約60：40、約75：25、約85：15または約95：5の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、記述7に記載のシード。
9. 乳酸-グリコール酸共重合体が、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、記述8に記載のシード。
10. 乳酸-グリコール酸共重合体が、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき、0.15～1.2dL/gの固有粘度を有する、記述4～9のいずれかに記載のシード。
11. 乳酸-グリコール酸共重合体が、約50：50の乳酸：グリコール酸の重量比、および0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき0.3～0.5dL/gの固有粘度を有する、記述4～6のいずれかに記載のシード。
12. 薬物が、シードの重量に対して1～50重量％の負荷量で存在する、記述1～11のいずれかに記載のシード。
13. 薬物が、シードの重量に対して25～45重量％の負荷量で存在する、記述12に記載のシード。
14. 薬物が、シードの重量に対して約30重量％または約40重量％の負荷量で存在する、記述12に記載のシード。
15. 薬物が、イリノテカンの医薬的に許容される塩である、記述1～14のいずれかに記載のシード。
16. 薬物が、イリノテカン塩酸塩である、記述15に記載のシード。
17. シードが、1～4mmの第1長さを有する、記述1～16のいずれかに記載のシード。
18. シードが、約2mmの第1長さを有する、記述17に記載のシード。
19. シードが、2～6mmの第2長さを有する、記述1～18のいずれかに記載のシード。
20. シードが、約2mm、約3mm、約4mm、約5mmまたは約6mmの第2長さを有する、記述19に記載のシード。
21. シードが、実質的に円柱状であり、第1長さが、シード直径であり、第2長さが、シード長さである、記述19または20に記載のシード。
22. シードが、約2mmの第1長さおよび約3mmまたは約6mmの第2長さを有する、記述21に記載のシード。
23. シードが、医薬的に許容される可塑剤をさらに含む、記述1～21のいずれかに記載のシード。
24. 可塑剤が、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルおよびヒドロキシステアリン酸マクログリセロールより選択される、記述23に記載のシード。
25. 可塑剤が、ポロキサマー、例えばKolliphor(登録商標)P 188またはKolliphor(登録商標)P 237である、記述24に記載のシード。
26. 可塑剤が、シードの重量に対して、約10重量％～約20重量％の負荷量でシードに存在する、記述23～25のいずれかに記載のシード。
27. シードが、シードの重量に対して、約10重量％の負荷量でKolliphor(登録商標)P 188に存在する、記述26に記載のシード。
28. シードが、可塑剤を含有しない、記述1～22のいずれかに記載のシード。
29. 生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シード。
30. シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間にわたって薬物を連続的に放出する、記述1～29のいずれかに記載のシード。
31. シードが、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に50％超の薬物；
ii. 3日後に60％超の薬物；
iii. 5日後に70％超の薬物；または
iv. 7日後に80％超の薬物
を放出する、記述1～30のいずれかに記載のシード。
32. シードが、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に最大75％の薬物；および／または
ii. 3日後に最大95％の薬物
を放出する、記述1～31のいずれかに記載のシード。
33. シードが、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に最大65％の薬物；および／または
ii. 3日後に最大85％の薬物
を放出する、記述32に記載のシード。
34. シードが、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に20～60％の薬物；
ii. 3日後に30～75％の薬物；および／または
iii. 5日後に50～100％の薬物
を放出する、記述1～30のいずれかに記載のシード。
35. シードが、水性生理型環境に置いたとき、7日後に放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に40～80％の薬物；
ii. 3日後に50～95％の薬物；および／または
iii. 5日後に60～100％の薬物
を放出する、記述1～30のいずれかに記載のシード。
36. シードを水性生理型環境に置いたとき、累積薬物放出は、1日後に1～6mg；3日後に1～7.5mg；および7日後に2～10mgである、記述1～35のいずれかに記載のシード。
37. シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgの薬物を放出する、記述1～30のいずれかに記載のシード。
38. シードが、抗がん剤(例えばベバシズマブ)、スタチン(例えばピタバスタチン)、抗血小板剤(例えばチクロピジン)、抗真菌剤(例えばイトラコナゾール)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)、抗炎症剤(例えばセレコキシブ)およびグルコン酸銅より選択される、1つ以上の更なる治療薬をさらに含む、記述1～37のいずれかに記載のシード。
39. シードが、2つの層を含み、第1層が、生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含み；第2層が、生分解性ポリマーおよび更なる治療薬を含む、記述38に記載のシード。
40. シードが、2つの層を含み、第1層が、生分解性ポリマーおよびイリノテカン塩酸塩を含み；第2層が、生分解性ポリマーおよびピタバスタチンを含む、記述38に記載のシード。
41. シードが、2つの層を含み、第1層が、PLGA(例えば約50：50 w/w LA：GA)およびイリノテカン塩酸塩を含み；第2層が、PLGA(例えば約50：50 w/w LA：GA)およびピタバスタチンを含む、記述38に記載のシード。
42. 第1層におけるイリノテカン塩酸塩の負荷量が、約30～40％w/wであり；第2層におけるピタバスタチンの負荷量が、約10～50％w/w(例えば20～40％w/w)である、記述40または41に記載のシード。
43. 2つの層の各々が、約2mmの第1長さおよび約3mmの第2長さを有する、記述39～42のいずれかに記載のシード。
44. 1つ以上の、記述1～43のいずれかに記載のシードを含む医薬組成物。
45. 10～100個の、記述1～43のいずれかに記載のシード(例えば30～60個のシード)を含む医薬組成物。
46. 組成物が、1つ以上の更なる治療薬をさらに含む、記述44または45に記載の医薬組成物。
47. 1つ以上の更なる治療薬が、抗がん剤、スタチン、抗血小板剤、抗真菌剤、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤および抗炎症剤より選択される、記述46に記載の医薬組成物。
48. 治療における使用のための、記述1～43のいずれかに記載のシードまたは記述45～47のいずれかに記載の医薬組成物。
49. 脳腫瘍の処置における使用のための、記述1～43のいずれかに記載のシードまたは記述45～47のいずれかに記載の医薬組成物。
50. 脳腫瘍が、高悪性度神経膠腫である、記述49に記載の使用のためのシードまたは医薬組成物。
51. 処置が、減量された脳腫瘍の切除縁へシードまたは医薬組成物を埋め込むことを含む、記述49または50に記載の使用ためのシードまたは医薬組成物。
52. 下記工程：
a) 薬物および生分解性ポリマーをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、記述1～43のいずれかに記載の化学療法シードの製造方法。
53. 工程a)の生分解性ポリマーが、PLGAである、記述52に記載の製造方法。
54. a)の薬物が、イリノテカン塩酸塩である、記述52または53に記載の製造方法。
55. 記述52～54のいずれかに記載の製造方法により得たかまたは得ることができる、化学療法シード。

ここで、本発明を以下の例示的な実施例に関してより詳細に説明する。
（略語）
DCM ジクロロメタン
DMEM ダルベッコ修飾イーグル培地
GBM 多形神経膠芽腫
HME ホットメルト押出
HPLC 高速液体クロマトグラフィー
IRN イリノテカン
IRN HCl イリノテカン塩酸塩
NIH アメリカ国立衛生研究所
PBS リン酸緩衝生理食塩水
PLGA 乳酸-グリコール酸共重合体
PSI ポンド/平方インチ
PVT ピタバスタチン
RPM 回転/分
TMZ テモゾロミド

（材料および装置）
ラクチド：グリコリド比が50：50の乳酸-グリコール酸共重合体(PLGA)(PURASORB PDLG)は、Corbion(Amsterdam、The Netherlands)から購入した。試料「5002」、「5004」および「5010」は、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき、それぞれ0.16～0.24dL/g、0.32～0.48dL/gおよび0.8～1.2dL/gの固有粘度を有すると記載されていた。
「5002」PLGAは、酸エンドキャップであり(酸価≧6mgKOH/g)、一方、「5004」および「5010」PLGA試料は、エステルエンドキャップであった(酸価≦1mgKOH/g)。イリノテカン塩酸塩(IRN HCl)は、LGM Pharma(Nashville、TN)から購入した。ピタバスタチン(カルシウム塩)は、LGM Pharma(Nashville、TN)から購入した。テモゾロミド、Kolliphor(登録商標)P188、アセトニトリル、ジクロロメタンおよびリン酸ナトリウムは、Sigma-Aldrich(Dorset、England)から購入した。Kolliphor(登録商標)可塑剤RH40およびP237は、BASF(Ludwigshafen、Germany)から購入した。GBM細胞株は、Queen Elizabeth Hospital、Birmingham、UKで切除手術を受けた患者から採取した。

ホットメルト押出を、10mm 40：1 microlab二軸同方向スクリュー押出機(Rondol Technology、Stoke-on-Trent、UK)を用いて実施した。

共焦点ラマン分光法を用いて、押し出されたPLGAポリマーブロック内のIRN分布を検出し、空間分解した。マップおよびスペクトルを、300g/mm 750nmブレーズ回折格子、および785nm 250mWダイオードレーザー(XTRA II、Toptica photonics、Munich、Germany)を備えた、Acton SP2300 Imaging Monochromator/Spectrograph(Princeton Instruments、MA、USA)を備えた、共焦点ラマン顕微鏡(Alpha300R、WITec、Ulm、Germany) を用いて取得した。ラマンマップを、20X(NA＝0.45)の対物レンズを使用し、積分時間1秒、幅5mm、高さ2mmのスキャンエリアの連続スキャンモードで取得した。データを蓄積し、WITec Controlソフトウェアバージョン1.6(WITec、Ulm、Germany)を用いてspcファイルにエクスポートし、その後、インハウスMATALBラマンデータ処理ツールを用いて処理した。インポートしたハイパースペクトルデータセットを、ベクトルの正規化を適用し、最終的にIRNおよびPLGAマップを生成する前に、ベースライン補正した。

（IRN HCl-負荷生分解性ポリマーシードの一般的製造方法）
IRN HCl-負荷生分解性ポリマーシードを、医薬品混合器または高速混合器を用いて、IRN HCLを生分解性ポリマーと混合することにより製造する。インプラント内のIRN HCLの重量％に応じて、可塑剤の添加が必要になり得る。その後、混合物をホットメルト押出機のバレルに供給する。生分解性ポリマー(および必要に応じて可塑剤)を、軟化および／または溶融させ、IRN HCLまたはその誘導体を、生分解性ポリマーマトリックスに組み込ませる。混合物を、ダイを介してホットメルト押出機から排出し、これにより、搬出コンベア速度を用いて、押出物ストランドの直径を制御する。冷却の際に、押出物を、必要な寸法の1つ以上のシードに切断する。

比較例1：シード直径の一貫性および膨潤耐性に対する可塑剤の影響を評価するためのブランクPLGAシードの製造
適切な量のPLGAポリマーおよび可塑剤(5、10、15および20％w/w)(Kolliphor(登録商標)P188、Kolliphor(登録商標)P237またはKolliphor(登録商標)RH40のいずれか)を、密閉プラスチック容器に計量し、10分間回転混合した。続いて、活性混合物を、1時間当たり90gの供給速度で40：1 microlab押出機に供給した。押出機の供給、混合および計量ゾーンを、それぞれ45℃、110℃および70℃に設定した。溶融物を2mmのダイを通して押し出し、続いて長さ6mmのブランクPLGAシードに切断した。

ブランクシードの直径および重量を決定するために、各ブランクシードの試料(n＝10)を平均重量および直径について評価した。デジタルノギスを用いて、各シードの中央と両端を測定した。3つの測定値を平均して、個々のブランクシードの直径を得た。結果を図1Aに示す。可塑剤の負荷量が多いほど、生成されるシードの直径がより一定になり、Kolliphor(登録商標)P188およびRH 40では、一定の直径のシードを生成するために10％w/wの最小負荷量が必要であったが、Kolliphor(登録商標)P237では、15％w/wの最小負荷量が必要であった。

ブランクシードの膨張に対する可塑剤のタイプおよび負荷量の影響を調べるために、各ブランクシード(n＝4)を3mlの蒸留水を含むガラスバイアルに入れ、バイアルを、37℃、60RPMの軌道振とうインキュベーター(Infors HT)に入れた。それらの長さおよび幅を、インキュベート後0、0.5、1、2、4、6、24および48時間にてデジタルノギスを用いて測定した。RH 40可塑剤は、すべての負荷量で有意な(P＝0.025)膨潤をもたらした(図1B)。P188およびP237可塑剤は、15および20％w/wの負荷量で有意な(P＝0.019)膨潤を示した(図1Cおよび図1D)。図1に示すデータに基づいて、一貫したシード直径および膨潤に対する耐性の点で好ましい可塑剤は、10％w/wの負荷量のP188であった。

実施例1：IRN HCl-負荷PLGAシードの製造
10重量％シードを、1gのIRN HClと9gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。20重量％シードを、2gのIRN HClと8gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。30重量％シードを、3gのIRN HClと7gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。

混合物のそれぞれをホットメルト押出機のバレルに個々に供給した。すべての混合物について、供給速度を4.5g/分に設定し、押出器のスクリュー速度を90RPMに設定した。ホットメルト押出機のバレルは3つの加熱ゾーンを有し、加熱ゾーン1(供給ゾーン)は45℃に設定し、加熱ゾーン2(混合ゾーン)は130℃に設定し、加熱ゾーン3(排出ゾーン)は100℃に設定した。押出機のトルクは、押出機に供給される混合物の組成に応じて、4～8N・mであった。押出機のダイは4mmであり、搬出コンベアは、押出物の直径を2mmに維持するため150RPMの速度であった。固化したら、押出物を長さ3mmのシードに切断した。30重量％のIRN HClを含有する押出物もまた、長さ2mmまたは6mmのシードに切断した。

図2は、直径2mm、長さ6mmを有する30重量％のIRN HClシードの外観を示す。

実施例2：10重量％の可塑剤を含有するIRN HCl-負荷PLGAシードの製造
30重量％シードを、3gのIRN HClと6gの「5004」PLGAおよび1gのKolliphor(登録商標)P188可塑剤と混合することにより製造した。40重量％シードを、4gのIRN HClと5gの「5004」PLGAおよび1gのKolliphor(登録商標)P188可塑剤と混合することにより製造した。50重量％シードを、5gのIRN HClと4gの「5004」PLGAおよび1gのKolliphor(登録商標)P188可塑剤と混合することにより製造した。

混合物のそれぞれをホットメルト押出機のバレルに個々に供給した。すべての混合物について、供給速度を4.5g/分に設定し、押出器のスクリュー速度を100RPMに設定した。ホットメルト押出機のバレルは3つの加熱ゾーンを有し、加熱ゾーン1(供給ゾーン)は45℃に設定し、加熱ゾーン2(混合ゾーン)は100℃に設定し、加熱ゾーン3(排出ゾーン)は70℃に設定した。押出機のトルクは、押出機に供給される混合物の組成に応じて、4～8N・mであった。押出機のダイは4mmであり、搬出コンベアは、押出物の直径を2mmに維持するため150RPMの速度であった。固化したら、押出物を長さ2mmまたは3mmのシードに切断した。

実施例3：可塑剤を含まない30重量％のIRN HCl-負荷PLGAシードの別の製造
直径2mm、長さ6mmを有する30重量％のIRN HCl-負荷PLGAシードを、以下のホットメルト押出パラメーターの下で実施例2に従って製造した：
(A) 10％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度(可塑剤を含有する比較試料)
(B) 0％の可塑剤；100RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；
(C) 0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；150℃の混合温度；
(D) 0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；140℃の混合温度；および
(E) 0％の可塑剤；90RPMのスクリュー速度；130℃の混合温度。

実施例4：異なる粘度のPLGAを用いた、30重量％のIRN HCl-負荷PLGAシードの製造
直径2mm、長さ6mmを有する30重量％のIRN HCl-負荷PLGAシードを、「5004」PLGAを「5002」または「5010」PLGAのいずれかに置き換えて、実施例2に従って製造した。

実施例5：IRN HCl負荷PLGAシードの含有量均一性および薬物安定性
各シードタイプの無作為試料(n＝10)を選択し、重量を量り、ガラスバイアルに入れた。DCM(10mL)を各バイアルに加え、1時間放置して、シードを溶解させた。溶解したら、バイアルを40℃に設定した水浴に入れ、ジクロロメタンを完全に蒸発させた。残りの残留物をHPLC移動相に再懸濁させて、PLGAポリマーを崩壊させ、IRN HClが溶液にした。IRN HClの完全な溶解を確実にするために、溶液を30分間超音波処理した。その後、溶液をろ過し、以下に記載するHPLC法を用いて、そのIRN HCl濃度について分析した。

図3および4は、試験したシードの薬物含有量が理論値の98％～104％あることを示しており、ホットメルト押出プロセスが所望の薬物含有量を有するシードを生成したことを確認している。

図5は、実施例3(A)～(E)に従って製造した30％w/wシードの薬物含有量の変化を示す。100RPM、150℃での混合では、PLGAへのIRNの均一な混合を確実にするには0％w/wの可塑剤が必要である。可塑剤を必要せずにシードを生成することが望ましい場合があるため、別のホットメルト押出パラメーターを、実施例3で詳述するように調査した。可塑剤を除去すると、シード中のIRNの平均含有量が著しく減少し、均一性は標準偏差25.6と貧弱であった(図5B)。滞留時間を増加させ、混合を改善するために、スクリュー速度を90RPMに下げたが、IRNの分解のため、平均薬物含有量はさらに減少した(図5C)。混合温度を130℃に下げ、スクリュー速度を90RPMに維持することにより、10％の可塑剤を含むシードと同様に、許容されるIRN含有量および均一性(図5E、1.8の標準偏差)を達成できた。

実施例3のシードの断面で行ったラマン分光マッピング(図6)は、実施例3(A)および実施例3(E)において薬物がシード全体に均一に分布していることを確認した。実施例3(B)、(C)および(D)では、薬物はシード全体に均一に分布しておらず、ダークスポットの全体的な強度は低く、薬物含有量が低いことを示している。
IRN HPLC法 5μmの粒子径を有するPhenomenex Luna C18 4.6×150mmカラムを備えたDionex Ultimate 3000 HPLCでHPLC分析を行った。移動相は、75％のpH 2.7リン酸緩衝液および25％のアセトニトリルで構成されていた。流速は1.00mL/分であり、UV検出は波長225nm、注入量20μLで行った。直線性は0.01～10mg/mlの範囲で見られ、R²は1.00であった。

実施例6A：IRN-HCl(30％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した多層シードの製造
3gのIRN HClを7gの「5004」PLGAと混合して、混合物Aを得た。5gのPVTを別に5gの「5004」PLGAと混合して、混合物Bを得た。

混合物Aをホットメルト押出機のバレルに供給した。供給速度を4.5g/分に設定し、押出器のスクリュー速度を90RPMに設定した。ホットメルト押出機のバレルは3つの加熱ゾーンを有し、加熱ゾーン1(供給ゾーン)は45℃に設定し、加熱ゾーン2(混合ゾーン)は130℃に設定し、加熱ゾーン3(排出ゾーン)は70℃に設定した。押出機のトルクは、押出機に供給される混合物の組成に応じて、4～8N・mであった。押出機のダイは4mmであり、搬出コンベアは、押出物の直径を2mmに維持するため150RPMの速度であった。固化したら、押出物を(A)長さ3mmのシードに切断した。上記のホットメルト押出プロセスを、混合物Bを用いて繰り返して、(B)長さ3mmのシードを得た。

2層インプラントを、次のように(A)シードを(B)シードに突合せ溶接することにより製造した：ペレットナイフを120℃に加熱し、(A)シードおよび(B)シードをナイフの反対側に押し付けた。ナイフを取り除き、各層の溶融端を押し合わせて60秒間保持して、ポリマーを冷却し、層を互いに溶着させた。2層シードの寸法は、直径2mm×長さ6mmであった。

実施例6B：IRN-HCl(40％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した多層シードの製造
4gのIRN HClを6gの「5004」PLGAと混合して、混合物Aを得た。5gのPVTを別に5gの「5004」PLGAと混合して、混合物Bを得た。2層インプラントを、実施例6Aについて記載した方法と同様の方法で、これらの混合物から製造した。

実施例7：(A)ホットメルト押出および(B)圧縮による、10％、30％または50％w/wのIRN-HClを負荷したシードの製造
10重量％混合物を、1gのIRN HClと9gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。30重量％混合物を、3gのIRN HClと7gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。50重量％混合物を、5gのIRN HClと5gの「5004」PLGAと混合することにより製造した。
A) ホットメルト押出
3つの混合物のそれぞれをホットメルト押出機のバレルに個々に供給した。すべての混合物について、供給速度を4.5g/分に設定し、押出器のスクリュー速度を90RPMに設定した。ホットメルト押出機のバレルは3つの加熱ゾーンを有し、加熱ゾーン1(供給ゾーン)は45℃に設定し、加熱ゾーン2(混合ゾーン)は130℃に設定し、加熱ゾーン3(排出ゾーン)は70℃に設定した。押出機のトルクは、押出機に供給される混合物の組成に応じて、4～8N・mであった。押出機のダイは4mmであり、搬出コンベアは、押出物の直径を2mmに維持するため150RPMの速度であった。固化したら、押出物を長さ6mmのシードに切断した。
B) 圧縮
3つの混合物のそれぞれを、直径2mmのペレットダイに個々に供給し、続いて15トンの油圧KBrプレスに入れた。混合物を室温にて5分間、7.5トン(116.67PSI)の圧力下で圧縮した。圧縮されたインプラントを、長さ6mmのシードに切断した。

実施例8：GBM細胞に対するPLGAシード内のイリノテカンの細胞毒性の決定
実施例5からの400μLのIRN含有溶液を3600μLの無菌細胞培養培地で希釈し、ろ過した。対照溶液は、必要量(各シード中のIRNの実際の含有量に基づく)のIRNを3mLのDCMに溶解させ、その後蒸発させることにより生成した。残留IRNを3mLのPBSに溶解させ、400μLのこの溶液を3600μLの細胞培養培地で希釈し、ろ過した。溶液の細胞毒性を、原発性GBM細胞株に対して、5日間の曝露時間を用いて測定した。

図7および8は、実施例8に従って生成したGBM細胞生存率データを示し、様々なシードから抽出されたIRNがその細胞毒性を保持していたことを示す。同じ濃度の未処理の対照溶液と比較すると、試料全体の細胞生存率に有意差(P＝0.562)はなかった。

実施例9：シンク条件および生体関連放出媒体両方へのPLGAシードからのIRNのインビトロ放出
様々な(10、20、30、40および50％w/w)IRN HCl負荷を有する2×3mm寸法の個々のシードおよび様々な(2、3および6mm)長さを有する30％w/wのIRN HCl負荷した個々のシード(n＝4)を、3mLの水(生体関連媒体)または5mLのリン酸緩衝(pH7.4)溶液(シンク条件媒体)のいずれかを含む密閉フラスコに入れ、37℃、60rpmの軌道振とうインキュベーター(Unitron HT infors)に入れた。完全な媒体交換を1、2、3、4、および7日目に行った。試料を、0.45μmフィルターを用いてろ過し、上記のIRNのHPLC法を用いてIRN含有量について分析した。

図9および10は、シンク(A)および生体関連(B)の両方の条件下で測定したインビトロ放出プロファイルを示す。すべての試料は、最初の24時間にわたって「初期バースト」放出を示し、続いて7日目までの長時間のより遅い放出を示した。バースト放出は、IRN HClの負荷とシードの長さの両方に比例した。シンク条件下では、薬物負荷量が10％から50％に著しく増加すると(P＝0.0103)、1日目の放出が1.2mgから6.8mgに増加し、7日間にわたる総放出は1.9mgから10.9mgに増加した(P＝0.0111)。しかしながら、生体関連条件下では、40～50％w/wシードで放出に有意差(P＝0.582)はなかった。これは、潜在的には、シードの表面上およびその内部に大量のIRNが放出され、シード/放出媒体の界面で拡散層が飽和したためである。薬物負荷量が10から40/50％への薬物負荷量の著しく増加すると(P＝0.0213)、1日目の放出が1.0mgから約4.0mgに増加し、7日間にわたる総放出は1.8mgから約8mgに増加した(P＝0.0237)(図9B)。

シードの寸法を2×2mmから2×3mmに大きくさせても、薬物放出に大きな影響はなかった(図10)。しかしながら、寸法を2×6mmに大きくすると放出が著しく増加し、シンク条件下では1日目は2.6mgから5.2mgに増加し、総放出は2.9mgから8.4mgに増加し(図10A)、生体関連条件下では1日目は2.3mgから4.0mgに増加し、総放出は3.2mgから7.3mgに増加した(図10B)。

これらの結果は、IRN放出が薬物負荷量とシード寸法の両方によって制御され得ることを示しており、これはインビボでのIRNレベルの正確な制御を容易にする。シンク条件下では、すべてのシード製剤が、7日間の放出で薬物負荷量の92％超を放出した。生体関連の放出条件下では、シード製剤は、7日間の放出で薬物負荷量の71～102％を放出した。

生体関連媒体に放出されたIRNレベルは、シンク条件下で放出されたものよりも低かった。シンク条件下での薬物放出の増加は、その組成ではなく、媒体の容量の増加(3mLと比較して5mL)によるものである可能性がある。容量が増加すると、シード/放出媒体の界面でのIRN拡散層の厚さおよび濃度が減少し、薬物放出が増加すると仮定される。

バーストは、局所的高用量のIRN HClを最初に送達して、脳組織を介したIRN HClの拡散を促進し、残存腫瘍細胞のほとんどを死滅させることを可能にし、一方、長時間の放出は、IRN HClの「追加」を提供して、細胞周期のG₁またはG₂期にあった腫瘍細胞を死滅させるため、このタイプの放出プロファイル(最初の24時間での初期バースト、その後7日間にわたる長時間の放出が続く)は、切除された脳腫瘍の処置において臨床的に有利であると考えられる。

生体関連条件下で放出されたシードのインビトロでの1日毎の放出プロファイルを図11AおよびBに示し、この薬物放出プロファイルも示している。1日目の大きなバーストがあり、薬物負荷量の増加に伴い著しく増加した(P＝0.0213)。その後、シードは典型的なマトリックス放出プロファイルを示し、時間の経過とともに薬物放出が減少した。2×3mmの30％、40％および50％w/wならびに2×6mmの30％w/wのシード製剤は、丸7日間1日当たり少なくとも300～1000μgのIRNを放出することができる(図11AおよびBの上下の点線で表される)。したがって、薬物放出プロファイルに関して、好ましい薬物負荷量は、30％～50％w/wであり、好ましいシードサイズは2×3mmまたは2×6mmである。

実施例4に従って製造した30％w/wのIRN HCl PLGAシードもまた、シンク条件下でのインビトロ薬物放出プロファイルについて評価した(図12)。3つの異なるPLGA粘度製剤で同じ全体プロファイル(最初のバーストとその後の7日間にわたる持続放出)が見られたが、驚くべきことに、「5002」シードは「5004」または「5010」シードより有意に少ない薬物を放出した。これは、「5004」および「5010」PLGA試料がエステル末端化されているのに対し、「5002」PLGAが酸末端化されている結果であると仮定される。IRN HCl塩中の親薬物は正に荷電しているため、ポリマー酸基と薬物との間の相互作用により、水性溶解媒体への薬物の放出が遅延されるような安定化効果が生じる可能性がある。

実施例10：PLGAシードから生体関連条件下で放出されたイリノテカンのGBM細胞の細胞毒性の測定
実施例9の薬物放出実験の1日目および7日目の生体関連放出媒体の試料1mLを、原発性GBM細胞に対する細胞毒性について評価した。各生体関連放出試料400μlを、3600μlの細胞培養培地に加え、無菌状態を確実にするためにシリンジフィルターを用いてろ過した。続いて、培養した原発性GBM細胞および200μlの細胞培養培地を含む96ウェルプレートのウェルに200μlを加えた。5日間の曝露後、MTTアッセイを実施して、細胞生存率を評価した。

IRN負荷量が10から50％w/wに増加すると、細胞生存率が21.3から11.2％に低下し(図13、1日目の放出)、シードの長さが2から6mmに増加すると、細胞生存率が34.0から25.4％に低下した(図14、7日目の放出)。すべてのシードで、7日目の細胞生存率は1日目に観察されたものよりも高く、これは7日目に放出されるIRNの量が少ないために予想されることである(図11AおよびB参照)。これらの実験は、製剤化、保存および放出の間、薬物がその細胞毒性を保持していることを示している。

実施例4のシードを用いた放出実験から得られた試料(図15)では、PLGA「5002」試料は1日目または7日目のいずれでもGBM細胞を死滅させるのに効果的ではないことがわかるが、これは、図12の「5002」で見られる低い薬物放出プロファイルを考えると驚くべきことではない。一方、PLGA「5010」は1日目に大量のIRN HClを放出するが(図12を参照)、7日目になると薬物放出がほぼ枯渇するため、「5010」は、7日目に「5004」より少ないIRN HClを放出する。7日間にわたる最適な薬物放出プロファイルは、「5004」シードによって示され、1日目と7日目の放出の両方で細胞生存率が30％未満になった。このため、好ましいPLGAは、エステルエンドキャップされた、0.32～0.48dL/gの固有粘度(「5004」PLGA)を有する50：50のラクチド：グリコリドPLGAである。

実施例11：GBM患者の切除縁から採取した原発性GBM細胞に対する2×3mmシードのエクスビボ試験
GBM細胞をGBM患者の切除縁から採取した組織から抽出し、培養して6ウェルプレートに播種した。臨床シナリオを模倣するために、蒸気滅菌した長さ3mmのPLGAシードをGBM細胞上に直接配置した。インプラントを覆うために3mLの培地を使用した。脳脊髄液のターンオーバーと、拡散、代謝排出および近くの血管系への浸透によるIRNの除去を表すために、培地を毎日交換し、これにより、切除縁でのIRNの濃度が低下した。この試験を、MTTアッセイを1、2、3、4、5および7日目に細胞に対して実施できるように設計した。

図16は、試験したすべてのシードインプラントが腫瘍細胞生存率を低下させ、細胞生存率の低下がシード中のIRN HCLの負荷量に比例することを示す。10および20重量％のIRN HClシードは、4日目までに細胞生存率をそれぞれ49.3％および32.1％に低下させたが、5日目と7日目に有意な細胞の再増殖(再発を表す)が生じた。30重量％のIRN HCLシードは、5日目までに細胞生存率を0％に低下させたが、40および50重量％のIRN HCLシードは、4日目までにこれを達成した。さらに、30、40および50重量％のシードでは、細胞の再増殖(再発)の兆候はなく、これは、GBM細胞のすべてが死滅したことを示唆している。

これらの結果は、30重量％、40重量％および50重量％のシードが7日間にわたって十分なイリノテカンを送達し、切除手術後に残っている残存腫瘍細胞全体を完全に死滅させることを示している。

実施例12：腫瘍を有しないマウスの偽切除空洞における30、40および50％w/wのシードの毒性のインビボ評価
それらの毒性を評価するために、0、30、40および50％w/wのIRNを負荷した2×2mmシード製剤を、腫瘍を有しない免疫正常C57/BL6マウスの偽切除空洞に埋め込んだ。マウスを、埋込後7、14、28および56日にて経心臓灌流により屠殺した。採取時に脳を10％ホルマリン中に保存し、24時間後に2.5％ホルマリンに移動させた。脳を、切除腔の吻側および尾側の端で冠状方向に切断し、その後パラフィンブロックに包埋させた。ブロックを厚さ4μmのスライスに切り分け、H&Eで染色した。得られた組織学的スライド(図17)は、盲検の臨床病理学者によって調べられた。急性炎症、慢性炎症、マクロファージ浸潤および壊死の程度を0～2(低、中、高)のスケールで個別に採点し、合計して、各時点での各シード製剤の「毒性スコア」を得た(図18)。インビボ毒性試験は、NIHガイドのCare and Use of Laboratory Animalsに準拠している。

図18に示す毒性の結果は、プラセボ対照と比較したシードの毒性プロファイルを解明する。IRN負荷量に関係なく、埋込後1週間で中程度のレベルの急性炎症が見られるが、この炎症は時間の経過とともに治まる。この挙動は、切除誘発性外科的脳損傷に対する創傷治癒反応に起因する。同様に、シードからの持続的な薬物放出による慢性炎症は、シードからのIRNの初期のバーストの結果として埋込の開始時に最も高くなり、通常は時間の経過とともに解消されるが、40％は56日目にまだ検出可能なレベルである。0％と30％の群では軽度の慢性炎症のみが観察されるが、40％と50％の群の両方で14日目に中等度の炎症が見られ、これは、これらのより高い濃度のIRNがより強い炎症反応を誘発することを意味する。この観察結果は、40％と50％の群の両方に壊死が存在することによってさらに裏付けられている。要約すると、30％のシードは実質的にプラセボ対照より毒性が強いようには見えないが、40％および50％のシードは免疫活性の上昇および実質組織への一時的な損傷を引き起こす。

実施例13：GBMマウス切除モデルにおける30、40および50％w/wシードのインビボ試験
U-87MGヒトGBM細胞株は、GBMの組織病理学的外観を伴うグリア腫瘍として特徴付けられる。細胞株は、ATCC（Manassas、Virginia、USA）から入手した。GBM細胞株を、37℃、5％CO₂のインキュベーターにおいてDMEM培地中で培養を維持した。フラスコを対数増殖期に保ち、細胞を3～4日ごとに継代した。

同所性GBM腫瘍を、以前に記載されているように[16]、定位注射によって免疫不全の無胸腺ヌードマウス(各群n＝5)の脳に確立した。簡単に説明すると、3μlの無血清DMEM中の1×10⁵個のU87 mCherry-Fluc(U87 mChFl)細胞を、容量10μlのハミルトンシリンジに負荷した。針をブレグマ点から定位座標[3.0、-0.5、-1.0]に配置した。その後、腫瘍細胞を1μl/分で注入し、5分間静置してから、針を0.5mm/分で後退させた。腫瘍に1週間与え、生着および成長させた。その後、確立された腫瘍を蛍光誘導下で切除し、30、40および50重量％のIRN HClを負荷した2×2mmシードを、得られた切除空洞に埋め込んだ(図19)。マウスの生存を70日間モニターし、Kaplan-Meier生存曲線を作成した(図20)。腫瘍体積の変化を、生物発光によって追跡した。マウスに150mg/kgルシフェリンIPを注射し、10分後にイソフルラン麻酔下でIVISキネティックイメージャーにおいて画像化した。同一サイズの対象領域を各マウスの頭上に描き、平均放射輝度を記録した(図21、埋込後70日目における生存マウスの画像)。インビボ有効性試験は、NIHガイドのCare and Use of Laboratory Animalsに準拠している。

有効性データ(図20)は、シャム(インプラントなし)およびプラセボ群のマウスの100％が、それぞれ27日目および31日目までに死亡したことを示す。しかしながら、50重量％のインプラント群のマウスの100％が22日目までに死亡し、これは、この薬物負荷量についての毒性試験で観察された毒性レベルによるものである(実施例12)。30重量％および40重量％のインプラント群のマウスは長期生存を示し、70日目には40％のマウスがまだ生存していた。さらに、生存マウスは脳腫瘍の再発に関連する予想される症状を示さず、Fluc生物発光イメージングを用いて画像化したとき、腫瘍の再発を示す脳蛍光の兆候を示したマウスはいなかった(図21)。インビボ試験は、腫瘍細胞毒性と全身毒性間のバランスに関して好ましい薬物負荷量が、30重量％および40重量％のIRN薬物負荷量であることを示す。

実施例14：HMEおよび圧縮により製造したPLGAシードからのIRNのインビトロ放出
10％、30％および50％w/wのIRN HClを負荷したシードを、実施例7に記載するホットメルト押出(HME)の両方により製造した。

個々のシードを、5mLのリン酸緩衝(pH7.4)溶液(シンク条件媒体)を含む密閉フラスコに入れ、37℃、60rpmの軌道振とうインキュベーター(Unitron HT infors)に入れた。完全な媒体交換を1、2、3、4、および7日目に行った。試料を、0.45μmフィルターを用いてろ過し、上記のイリノテカンのHPLC法を用いてIRN含有量について分析した。

図22は、測定したインビトロ放出プロファイルを示す。圧縮により製造したシード(図22AおよびC)は、最初の24時間にわたってIRNの極めて大きな「初期バースト」で送達し、4日目までにほとんどすべてのIRNが放出され、4～7日目のIRNの放出は極めて限られていた(図22C)。HME(図22BおよびD)により製造したシードは、最初の24時間にわたって「初期バースト」放出で送達し、続いて7日目までの長時間のより遅い放出で送達した。30％および50％w/wのHMEシードは、1日当たり少なくとも500～1000μgのIRNを丸7日間放出でき(図22Dの下側および上側の点線によって表される)、これは、神経膠腫の処置に望ましい治療域に一致する適用範囲を示す。これに関して、HMEは、固形腫瘍の処置に望ましい特性を有するIRN負荷シードを送達する点で、圧縮よりも優れている。

実施例15：IRN、テモゾロミド(TMZ)、およびピタバスタチン(PVT)とIRNの組合せのGBM細胞の細胞毒性の決定
TMZ、IRNおよびIRN＋PVTを、再発性GBM患者8名から採取した初代GBM培養細胞に最大5log nmまで濃度を増加させて添加した。5日間の曝露後、MTTアッセイを実施して、細胞生存率を評価した。

図23は、3つの処理の細胞毒性を示す。評価した8名の患者細胞株はすべて、TMZ処置に有意に反応しなかった。8名の患者細胞株のうち6つはIRNによる処置に反応し、8名の患者細胞株すべてがIRN＋PVTによる処置に反応した。組合せ群では、IRNとPVTの両方が5log nmの濃度で、8名の患者系統のうち6つで生存可能なGBM細胞が存在しなかった。

別の実験において、5log nmのTMZ、3.5log nmのIRN、または2.5log nmのIRN＋PVT(用いた曝露濃度は、図23から決定された平均IC50値に基づいた。テモゾロミドは、IC50を得られなかったため、5.0log nMを用いた)を、4名の再発性GBM患者から採取した初代GBM培養細胞に添加した。3、5、7、9および11日間の曝露後に、MTTアッセイによって平均細胞生存率を評価した。

図24は、異なる曝露時間にわたる3つの処理の細胞毒性を示す。4名の患者細胞株すべてに対する3つの処置群すべてにおいて、細胞生存率は3日後に最低になり、生存率は11日間にわたって増加した。TMZアームの細胞生存率は160～200％でしたが、IRN単独アームの細胞生存率は80～120％でした。しかしながら、IRN＋PVT群では、11日目の細胞生存率は60～80％であった。このデータは、IRN＋PVTの組合せが、TMZまたはIRN単独と比較して再発を遅らせるのに優れていることを示唆する。

実施例16：2層PLGAシードからのIRNおよびPVTのインビトロ放出
IRN-HCl(30％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した2層シードを、実施例6Aに従い製造し、IRN-HCl(40％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した2層シードを、実施例6Bに従い製造した。

個々のシードを、5mLのリン酸緩衝(pH7.4)溶液(シンク条件媒体)を含む密閉フラスコに入れ、37℃、60rpmの軌道振とうインキュベーター(Unitron HT infors)に入れた。完全な媒体交換は14日間毎日行った。試料を、0.45μmフィルターを用いてろ過し、上記のイリノテカンのHPLC法を用いて14日間にわたってIRN含有量およびPVT含有量について分析した。

図25は、1日毎(図25Aおよび25B)および累積(図25Cおよび25D)のAPI放出の両方として、測定したインビトロ放出プロファイルを示す。2層シードは、最初の2～4日間でIRNとPVTの両方の初期バーストをもたらし、その後14日間までAPIを持続的に放出した。図25Aおよび25B中の破線は、実施例15(図23および24)からの細胞毒性データに基づいて効果的であるために放出される必要があるIRNおよびPVTの潜在的な1日量(それぞれ0.16mgおよび0.22mg)を表す。両方のシード(30：50％w/wおよび40：50％w/wのIRN：PVT)が、少なくとも12日間にわたって少なくともこれらの量の両方のAPIを連続的に放出したことが観察された。

実施例17：GBM患者の切除縁から採取した原発性GBM細胞に対するIRNおよびPVTを負荷した2層PLGAシードのエクスビボ試験
GBM細胞を再発性GBM患者の切除縁から採取した組織から抽出し、培養して6ウェルプレートに播種した。臨床シナリオを模倣するために、蒸気滅菌したシード[(A)APIを添加しない2mm×6mmのPLGAシード-対照；(B)実施例6Aに従って製造したIRN-HCl(30％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した2層シード；(C)実施例6Bに従って製造したIRN-HCl(40％w/w)およびPVT(50％w/w)を負荷した2層シード]をGBM細胞上に直接配置した。インプラントを覆うために3mLの媒体を使用した。脳脊髄液のターンオーバーと、拡散、代謝排出および近くの血管系への浸透によるAPIの除去を表すために、メディアを毎日交換し、これにより、切除縁でのAPIの濃度が低下した。この試験を、MTTアッセイを1、2、3、4、5および7日目に細胞に対して実施できるように設計した。

図26は、試験した両方のシードインプラントが、対照シードインプラントと比較して腫瘍細胞の生存率を著しく低下させたことを示す。両方の2層IRN/PVTシードインプラントは、同様のエクスビボGBM細胞の細胞毒性を示し、4日間のインキュベート後に見られる細胞生存はごくわずかであった。埋込後7日まで細胞の再増殖(再発)の兆候はなく、これは、GBM細胞のすべてがIRNとPVTの組合せシードによって死滅したことを示唆している。

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[8] Ramachandran et al., Sci Rep.(2017), 7, 43271.
[9] McConville et al., Int. J. Pharm.(2015) 494(1), 73-82.
[10] Lesniak et al., Anticancer Res.(2005) 25, 3825-3831.
[11] Zembeko et al., J. Pharm. Sci.(2015) 104(3), 1076-86.
[12] Xu, Ann. Oncol.(2002) 13, 1841-1851；Sinha, Drugs.(1995), 49, 11-19；Vrendenburgh et al., Neuro. Oncol.(2009) 11, 80-91.
[13] Vrendenburgh et al., Neuro. Oncol.(2009) 11, 80-91.
[14] Baltes et al., J. Mater. Sci : Mater. Med.(2010), 21, 1393-1402.
[15] Cruickshank et al., Neuro. Oncol.(2015), 17, 11 [Clinical Trial Identifier: NCT02433392].
[16] Shah et al., J. Neurosci.(2008), 28, 4406-4413；van Eekelen et al., Oncogene(2010), 29, 3185-3195.
また、本願は以下の態様も包含する。
［態様１］
生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シード。
［態様２］
生分解性ポリマーが、乳酸-グリコール酸共重合体またはポリ乳酸である、態様1に記載のシード。
［態様３］
生分解性ポリマーが、エステル基でエンドキャップされた乳酸-グリコール酸共重合体である、態様1に記載のシード。
［態様４］
生分解性ポリマーが、1mgKOH/g以下の酸価を有する、態様1～3のいずれか1つに記載のシード。
［態様５］
乳酸-グリコール酸共重合体が、約5：95、約15：85、約25：75、約40：60、約50：50、約60：40、約75：25、約85：15または約95：5の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、態様2～4のいずれか1つに記載のシード。
［態様６］
乳酸-グリコール酸共重合体が、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき、0.15～1.2dL/gの固有粘度を有する、態様2～5のいずれか1つに記載のシード。
［態様７］
薬物が、シードの重量に対して1～50重量％の負荷量で存在する、態様1～6のいずれか1つに記載のシード。
［態様８］
薬物が、シードの重量に対して25～45重量％の負荷量で存在する、態様7に記載のシード。
［態様９］
薬物が、イリノテカンの医薬的に許容される塩である、態様1～8のいずれか1つに記載のシード。
［態様１０］
薬物が、イリノテカン塩酸塩である、態様9に記載のシード。
［態様１１］
シードが、1～4mmの第1長さを有する、態様1～10のいずれか1つに記載のシード。
［態様１２］
シードが、2～6mmの第2長さを有する、態様1～11のいずれか1つに記載のシード。
［態様１３］
シードが、実質的に円柱状であり、第1長さが、シード直径であり、第2長さが、シード長さである、態様12に記載のシード。
［態様１４］
シードが、約2mmの第1長さおよび約3mmまたは約6mmの第2長さを有する、態様13に記載のシード。
［態様１５］
シードが、医薬的に許容される可塑剤をさらに含む、態様1～14のいずれか1つに記載のシード。
［態様１６］
可塑剤が、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルおよびヒドロキシステアリン酸マクログリセロールより選択される、態様15に記載のシード。
［態様１７］
シードが、可塑剤を含有しない、態様1～14のいずれか1つに記載のシード。
［態様１８］
生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって；該シードが少なくとも0.5mmの第1長さを有する、シード。
［態様１９］
シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間にわたって薬物を連続的に放出する、態様1～18のいずれか1つに記載のシード。
［態様２０］
シードが、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に20％超の薬物；
ii. 3日後に30％超の薬物；
iii. 5日後に40％超の薬物；および／または
iv. 7日後に50％超の薬物
を放出する、態様1～19のいずれか1つに記載のシード。
［態様２１］
シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgの薬物を放出する、態様1～20のいずれか1つに記載のシード。
［態様２２］
シードが、抗がん剤(例えばベバシズマブ)、スタチン(例えばピタバスタチン)、抗血小板剤(例えばチクロピジン)、抗真菌剤(例えばイトラコナゾール)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤(例えばカプトプリル)、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤(例えばジスルフィラム)、抗炎症剤(例えばセレコキシブ)およびグルコン酸銅より選択される、1つ以上の更なる治療薬をさらに含む、態様1～21のいずれか1つに記載のシード。
［態様２３］
シードが、2つの層を含み、第1層が、生分解性ポリマー、およびイリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、イリノテカンの誘導体およびイリノテカンの誘導体の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含み；第2層が、生分解性ポリマーおよび更なる治療薬(例えばピタバスタチン)を含む、態様22に記載のシード。
［態様２４］
1つ以上の、態様1～23のいずれか1つに記載のシードを含む医薬組成物。
［態様２５］
治療における使用のための、態様1～23のいずれか1つに記載のシードまたは態様24に記載の医薬組成物。
［態様２６］
脳腫瘍の処置における使用のための、態様1～23のいずれか1つに記載のシードまたは態様24に記載の医薬組成物。
［態様２７］
下記工程：
a) 薬物および生分解性ポリマーをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、態様1～23のいずれか1つに記載の化学療法シードの製造方法。

Claims

生分解性ポリマー、ならびに、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、7-エチル-10-ヒドロキシ-カンプトテシン(SN-38)およびSN-38の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含む化学療法シードであって、
該シードが約2mmの第1長さおよび約3mm～約6mmの第2長さを有し、
該シードが実質的に円柱状であり、第1長さがシード直径であり、第2長さがシード長さである
該シード。
生分解性ポリマーが、乳酸-グリコール酸共重合体またはポリ乳酸である、請求項1に記載のシード。
生分解性ポリマーが、エステル基でエンドキャップされた乳酸-グリコール酸共重合体である、請求項1に記載のシード。
生分解性ポリマーが、1mgKOH/g以下の酸価を有する、請求項1～3のいずれか一項に記載のシード。
乳酸-グリコール酸共重合体が、約5：95、約15：85、約25：75、約40：60、約50：50、約60：40、約75：25、約85：15または約95：5の乳酸：グリコール酸の重量比を有する、請求項2～4のいずれか一項に記載のシード。
乳酸-グリコール酸共重合体が、0.5g/dLの濃度のクロロホルム中で25℃にて測定したとき、0.15～1.2dL/gの固有粘度を有する、請求項2～5のいずれか一項に記載のシード。
薬物が、シードの重量に対して1～50重量％の負荷量で存在する、請求項1～6のいずれか一項に記載のシード。
薬物が、シードの重量に対して25～45重量％の負荷量で存在する、請求項7に記載のシード。
薬物が、イリノテカンの医薬的に許容される塩である、請求項1～8のいずれか一項に記載のシード。
薬物が、イリノテカン塩酸塩である、請求項9に記載のシード。
シードが、約3mmまたは約6mmの第2長さを有する、請求項1～10のいずれか一項に記載のシード。
シードが、医薬的に許容される可塑剤をさらに含む、請求項1～11のいずれか一項に記載のシード。
可塑剤が、ポロキサマー、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルおよびヒドロキシステアリン酸マクログリセロールより選択される、請求項12に記載のシード。
シードが、可塑剤を含有しない、請求項1～11のいずれか一項に記載のシード。
生分解性ポリマー、ならびに、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、7-エチル-10-ヒドロキシ-カンプトテシン(SN-38)およびSN-38の医薬的に許容される塩より選択される薬物からなる化学療法シードであって、
該シードが約2mmの第1長さおよび約3mm～約6mmの第2長さを有し、
該シードが実質的に円柱状であり、第1長さがシード直径であり、第2長さがシード長さである
該シード。
シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間にわたって薬物を連続的に放出する、請求項1～15のいずれか一項に記載のシード。
シードが、水性生理型環境に置いたとき、放出された薬物の総量に対して：
i. 1日後に20％超の薬物；
ii. 3日後に30％超の薬物；
iii. 5日後に40％超の薬物；および／または
iv. 7日後に50％超の薬物
を放出する、請求項1～16のいずれか一項に記載のシード。
シードが、水性生理型環境に置いたとき、少なくとも5日間、少なくとも6日間または少なくとも7日間、1日当たり少なくとも300～1000μgの薬物を放出する、請求項1～17のいずれか一項に記載のシード。
シードが、抗がん剤、スタチン、抗血小板剤、抗真菌剤、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、酵素アセトアルデヒド脱水素酵素阻害剤、抗炎症剤およびグルコン酸銅より選択される、1つ以上の更なる治療薬をさらに含む、請求項1～18のいずれか一項に記載のシード。
シードが、2つの層を含み、
第1層が、生分解性ポリマー、ならびに、イリノテカン、イリノテカンの医薬的に許容される塩、7-エチル-10-ヒドロキシ-カンプトテシン(SN-38)およびSN-38の医薬的に許容される塩より選択される薬物を含み；そして
第2層が、生分解性ポリマーおよび更なる治療薬を含む、
請求項19に記載のシード。
更なる治療薬が、ピタバスタチンである、請求項19又は20に記載のシード。
1つ以上の、請求項1～21のいずれか一項に記載のシードを含む、医薬組成物。
治療における使用のための、請求項1～21のいずれか一項に記載のシードまたは請求項22に記載の医薬組成物。
脳腫瘍の処置における使用のための、請求項1～21のいずれか一項に記載のシードまたは請求項22に記載の医薬組成物。
下記工程：
a) 薬物および生分解性ポリマーをホットメルト押出機に投入する工程；
b) 混合物を押出器から押し出す工程；
c) 工程b)の押出物を必要な寸法の1つ以上のシードに形成する工程
を含む、請求項1～21のいずれか一項に記載の化学療法シードの製造方法。