説明

発癌性物質としてのペルフルオロカーボンの液体

【課題】なし
【解決手段】本発明は、細胞から発癌性物質を取り除くこと、及び、それによって、癌性の細胞形質転換の危険度を低減すること、が可能な生物学的に適合性の不活性なペルフルオロカーボンの液体を記載する。この発明を、発癌性物質の増大を低減するために使用すること、並びに、このように、化学的に誘発させられた癌性の細胞形質転換及びこのように癌の危険度を低減することにおける予防的な医薬として使用すること、ができる。これらの液体を、体のいずれの器官にも適用される医薬として使用することができる;このような適用は、その器官の細胞内の発癌性物質の化学物質の増大を低減するであろうし、及び、このようなものとして、化学的な発癌現象を通じて生じさせられた多様な癌の危険度を低減するために使用することができる。このような癌は、肺癌、胃癌、直腸癌、及びある一定のタイプの皮膚癌を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、癌性の細胞形質転換の危険度を低減するための、非癌性の細胞からの発癌性物質の予防的な除去のための医薬における、発癌性物質の溶媒としての、ペルフルオロカーボンの液体の使用に関係する。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
発癌性物質は、細胞の細胞膜の親油性の環境内で蓄積することが、知られる。これらの蓄積された発癌性物質は、細胞が癌性になることの危険度を増加させる発癌性物質の貯蔵所を表す。発癌性物質の溶媒の使用は、細胞の癌性の形質転換の危険度を減少させることができる[1](非特許文献1)。
【0003】
発癌性物質が、より長い期間の間に細胞に存在すると共に取り除かれないと、親油性を増加させることは、発癌性物質の発癌性物質としての潜在能力を増加させる[2](非特許文献2)。
【0004】
発癌性物質は、受動的な区分化の機構のおかげで、細胞の細胞膜内に蓄積する、発癌性物質は、大きい有機分子であると共に従って親油性のものである、及び、細胞膜は、リン脂質に基づいたものであると共に従ってまた親油性のものである[3](非特許文献3)。
【0005】
受動的な区分化のこの原理は、細胞膜内における親油性の発癌性物質の蓄積及び局在化を説明するために、使用された[4](非特許文献4)。
【0006】
この受動的な区分化の機構は、外部の溶媒及び細胞膜の相対的な容積及び親油性に依存するものである[4](非特許文献4)。
【0007】
受動的な区分化の原理は、また、水溶液中のリポタンパク質を使用することで、細胞膜から親油性の化学物質をどのように抽出することが可能となるかを説明した。リポタンパク質は、脂質の部位を備えたタンパク質である;脂質の部位は、親油性の発癌性物質が溶解することができる親油性の環境を作り出すと共に、このように、リポタンパク質は、発癌性物質の溶媒として作用する[5](非特許文献5)。
【0008】
細胞内に溶解した発癌性物質を伴った細胞膜をこれらのリポタンパク質の溶液に露出させることは、細胞内の環境及び細胞外の環境の相対的な容積と親油性の間の関係を変える。細胞外の環境が、即ち、リポタンパク質の溶液が、十分に親油性のものであるとすれば、細胞内に溶解した発癌性物質は、細胞の外へ、及び、発癌性物質の溶媒として作用する、細胞外のリポタンパク質の溶液の中へ、受動的に区分化することになる。
【0009】
この抽出の過程は、Remsen及びShiremanによって1981年に最初に且つ独自に実証された[5](非特許文献5)。
【0010】
実験は、ベンゾ(ア)ピレン、一般的な環境の発癌性物質を、異なる濃度における多様なリポタンパク質の溶液で抽出することができたことを実証した、それは、また、発癌性物質の溶媒としてのリポタンパク質の溶液を使用する、細胞膜からの、内部に溶解した発癌性物質の除去を実証するただ一つの実験である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】High−density lipoproteins decrease both binding of a polynuclear aromatic hydrocarbon carcinogen to DNA and carcinogen−initiated cell transformation. Mutation research.1983,Nov:111(3):p429−439.D Busbee,W Benedict.
【非特許文献2】Correlation of the octanol/water partition coefficient with clearance half−times of intratracheally instilled aromatic hydrocarbons in rats. Toxicology.1985,sep;36(4)p285−295.J.Bond,S.Baker,W.Bechtold.
【非特許文献3】Mechanism and rate of permeation of cells by Polycyclic aromatic Hydrocarbons,The journal of biological chemistry,vol262,No.6,February,1987,p2514−2519.A.Plant,R.Knapp,L.Smith,
【非特許文献4】Cellular uptake and intracellular localisation of benzo(a)pyrene by digital fluorescence imaging microscopy,The journal of cell biology,Volume 100,April 1985,p1295−1308).A Plant,D Benson,L Smith
【非特許文献5】Removal of benzo(a)pyrene from cells by various components of medium Cancer Letters,1981 oct:14(1)p41−46 J Remsen,R Shireman:
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
(発明の記載)
この発明は、体の細胞内に溶解した発癌性物質の除去において、ペルフルオロカーボンの液体として知られた化学物質の部類を、どのように、リポタンパク質と類似の様式で、即ち、発癌性物質の溶媒として、使用することができるかを記載する。細胞からの発意癌性物質の除去は、それによって、癌性の細胞形質転換の危険度を低減する。
【0013】
他の抽出媒体、即ち、発癌性物質の溶媒は、水性のリポタンパク質の溶液及びペルフルオロカーボンの液体は別として、当技術に知られたものが無い、又は、これらの親油性の発癌性物質についての潜在的な細胞外の発癌性物質の溶媒として、知られた技術において報告されてきたものではない。
【課題を解決するための手段】
【0014】
ペルフルオロカーボンの液体は、全ての水素原子が、フッ素、塩素、又は臭素のようなハロゲン化物の群からの原子で置換されてしまっている、いずれの炭化水素でもあるように定義された化学物質の部類である。
【0015】
大きいハロゲン化物の原子の存在は、全てのペルフルオロカーボンの液体を、固有に親油性のものとすると共に、このように、細胞膜から親油性の発癌性物質を溶出させることが可能なものとすると共に、この発明においては、発癌性物質の溶媒として、使用されるものとする。
【0016】
様々なペルフルオロカーボンが、文献内で知られたものであると共に、全てのペルフルオロカーボンが、固有に親油性のものであると、この発明については、適当なものとして認識される。
【0017】
発癌性物質の溶媒として、この発明において使用されるものであるペルフルオロカーボンに要求された根本的な性質は、ペルフルオロカーボンが、液体であるべきであると共に親油性のものであるべきであるということである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】図1は、ペルフルオロデカリン及びペルフルオロオクチル=ブロミドについての発癌性物質の抽出(%)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(例)
二つのペルフルオロカーボンの液体、ペルフルオロオクチル=ブロミド及びペルフルオロデカリンが、人間の繊維芽細胞からモデルの発癌性物質、ベンゾ(ア)ピレンを取り除くそれらの能力について、試験された。使用された化学物質、ベンゾ(ア)ピレンは、有機材料の不完全燃焼において生じさせられた、環境的な発癌性物質である。それは、一般に、他のこのような親油性の発癌性物質の挙動についての良好なモデルとみなされた、親油性の発癌性物質である[5]。
【0020】
細胞は、放射標識されたベンゾ(ア)ピレンに露出させられたと共に、露出の後、細胞は、緩衝剤で洗浄された。そして、細胞は、ペルフルオロカーボンの液体へ露出させられた。ペルフルオロカーボンの液体の部分標本が、ある時間間隔で取り除かれたと共に、放射能が、シンチレーションカウンターで測定された。120分の後に、細胞は、生命の色素との膜の統合性について試験されたと共に、膜及び細胞は、リン脂質の二層におけるペルフルオロカーボンの生物学的な効果におけるさらなる参照について、生存可能なものであることが、見出された、リン脂質の二層におけるペルフルオロオクチル=ブロミドの効果の欠如[6]を参照のこと。
【0021】
これに従うことで、細胞は、酸に溶解させられたと共に、細胞に残留する放射能が、シンチレーションカウンターで測定された。そして、これらの測定は、ペルフルオロカーボンの液体への露出の時間に対する百分率の期間で、相対的な発癌性物質の抽出を計算するために、使用された。
【0022】
ペルフルオロカーボンは、データが示されたものではない、43%を取り除いたリポタンパク質の溶液及び5%を取り除いた増殖培地と比較された、80分の露出においてベンゾ(ア)ピレンの50%と65%との間を取り除くことができるものであった、図1を参照のこと。
【0023】
この試験管内の抽出に使用された細胞のタイプが、人間の肺の細胞のタイプであったとはいえ、全ての細胞膜が、類似の親油性の性質を有するので、本発明が、いずれの器官からの、いずれの細胞のタイプにも作用することになることは、予見されることである。細胞の膜は、それらがリン脂質で作られると、必ず親油性のものであるが、そこでは、脂質の部位が、膜内の空間を形成する。
【0024】
この発明は、このように、ペルフルオロカーボンの液体、ペルフルオロオクチル=ブロミド、ペルフルオロデカリン、及び一般のペルフルオロカーボンの液体を、細胞からの発癌性物質の除去のための医薬の処方において、生物学的に適合性の発癌性物質の溶媒として使用することができることを記載する。処理されるものである細胞は、発癌性物質が、細胞内の環境と細胞外の発癌性物質の溶媒、この発明の場合には、生物学的に不活性なペルフルオロカーボンの液体との間で平衡化するための時間の延長された期間、少なくとも一時間の間にペルフルオロカーボンの液体の医薬へ露出されることを必要とする。細胞外のペルフルオロカーボンの発癌性物質の溶媒と細胞内の環境との間における発癌性物質の平衡化に従うことで、ペルフルオロカーボンの液体を、取り除くことができると共に、このように、細胞からの発癌性物質の除去を果たす。
【0025】
(この発明における使用のための適切なペルフルオロカーボンの液体を選ぶための判定基準)
(親油性)
この発明について適切なものと思われるペルフルオロカーボンは、親油性の及び一般に水に不溶性のものであることを必要とするであろう。これは、全てのフルオロカーボンについて真実である、ハロゲン化物の原子による水素原子の置換は、ペルフルオロカーボンの液体の高い親油性を作り出す。
【0026】
(沸点)
使用されたペルフルオロカーボンは、温度衝撃を誘発させることなくペルフルオロカーボンの液体の形態へ細胞を露出させることができるように、正常な体温で液体であることを必要とするであろう。また、フルオロカーボンの気体は、発癌性物質の溶媒として作用することができない。
【0027】
(生物学的な適合性)
使用されたペルフルオロカーボンは、また、細胞に対して非毒性のものであることを必要とするであろう;これは、ほぼ全てのペルフルオロカーボンの液体に真実であると共に、使用された例、ペルフルオロオクチル=ブロミド及びペルフルオロデカリンについては、真実である。
【0028】
人間の体における使用に適切な、及び、この発明における使用のための証明された/自明な候補として予見された、知られたペルフルオロカーボンの液体は、
ペルフルオロデカリン(F2 chemical limited)、
ペルフルオロオクチル=ブロミド(外部の調査会社)、
FC−84(FluorinetTM 3M corporation)、
FC−72(FluorinetTM 3M corporation)、
FC−75(FluorinetTM 3M corporation)、
RM−82(PerflutelTM Miteni corporation)、
RM−101(PerflutelTM Miteni corporation)
;を含む。
【0029】
列挙されるものは、網羅的なものではないと共に、様々な他のペルフルオロカーボンの液体が、人間の医学的な使用について試験されてきたと共に、それらが、親油性の判定基準を満たすとすれば、この発明に適切なものであると考えることができる。ペルフルオロカーボンの医薬の当業者は、全てのペルフルオロカーボンの液体が、固有に親油性であるので、実際にはいずれの既存のペルフルオロカーボンの液体をも、細胞内に溶解した発癌性物質の除去における発癌性物質の溶媒として使用することができることを認識すると思われる。
【0030】
(露出の持続時間)
本発明が記載するもののように、発癌性物質の除去が必要な細胞は、発癌性物質が細胞内の環境とペルフルオロカーボンの医薬との間で平衡化するために、時間の延長された期間、少なくとも一時間、好ましくは八十から百分まで、の間に露出されることを必要とするであろう。ペルフルオロカーボンの医薬による細胞の露出の後に続けて、ペルフルオロカーボンの医薬が、取り除かれるべきであると共に、それによって、細胞から発癌性物質を永久的に取り除く。ペルフルオロカーボンが、蒸発するために、取り残されるとすれば、発癌性物質は、細胞外の環境が、それらをより長く溶解させることができると、細胞に再度入ることになる。
【0031】
(ペルフルオロカーボンについての背景)
ペルフルオロカーボンの液体は、それらを人間の体における使用に適切なものとする様々な性質を備えた知られた医薬である。
【0032】
ペルフルオロカーボンは、無臭の、無色の、及び生物学的に不活性なものである。それらの低い沸騰する温度及び高い揮発性は、それらが、体に蓄積しないことを意味する。それらの極度に低い毒性は、いずれの残余のペルフルオロカーボンもが、体に有害に影響を及ぼさないことを意味すると共に、それらの高い化学的な安定性は、それらが、毒性の生産物へと自発的に崩壊しないことを意味する。それらは、生物学的に不活性なものであると共に、生物学的な経路において干渉しない。
【0033】
それらは、様々な他の性質を有するが、それらは、それらを様々な治療に適切なものにする。ペルフルオロカーボンについての数個の使用が、液体の通気する媒質としてのそれらの最初の使用以来、見出されてきた、これらは、液体の通気、血液の代替物、超音波加熱剤、肺の洗浄剤、目の手術、薬物の送達剤、界面活性物質の代替物、放射線写真の造影剤、及び超音波造影剤のような使用を含む。
【0034】
肺の洗浄剤としてのペルフルオロカーボンの液体の使用が、最先端技術の一部であるとはいえ、この発明は、細胞の中へ溶解することができない鬱血性の材料ではない、細胞の中へ既に溶解した発癌性物質の除去におけるペルフルオロカーボンに基づいた医薬の使用を記載する。
【0035】
さらには、肺の洗浄剤としてのペルフルオロカーボンの液体の知られた使用において、ペルフルオロカーボンは、ペルフルオロカーボンの液体に不溶性のものである、鬱血性の材料を取り除くために、肺の組織へ束の間露出されるのみである。鬱血性の材料は、高度に密なペルフルオロカーボンの液体の上部に浮かぶと共に、ペルフルオロカーボンの液体へと溶解するものではない。
【0036】
ペルフルオロカーボンの肺の洗浄の使用は、重症の患者管理の使用のためのものであるが、そこでは、患者の呼吸が、気道における物理的な封鎖によって切迫して脅される。
【0037】
ペルフルオロカーボンの肺の洗浄は、ペルフルオロカーボンの液体が、気道を遮断する材料を変位させるためにのみ使用される、非常に過渡的な様式で行われる;ペルフルオロカーボンの液体への細胞の露出は、秒及び分で測定される。この発明は、気道の封鎖に、又は、ペルフルオロカーボンの液体の重症の患者管理の使用のようなものに、関係するものではない。さらには、細胞内に溶解した発癌性物質は、肺の気道を遮断するものではない。
【0038】
(好適な実施形態)
(生体内の解毒)
それの好適な実施形態において、本発明は、発癌性物質の最大の除去が起こるために、少なくとも一時間の期間、好ましくは八十から百分までの間にペルフルオロカーボンの医薬に対する解毒が必要な細胞を露出することを通じて使用された、純粋なペルフルオロカーボンの液体の医薬、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロオクチル=ブロミド、又は、述べられた判定基準に従って選ばれた親油性のペルフルオロカーボンの液体のいずれか、を構成するであろう。露出の後に続けて、ペルフルオロカーボンの医薬は、液体として器官から取り除かれるべきであると共に蒸発するために取り残されるべきではない。
【0039】
ペルフルオロカーボンの医薬を、発癌性物質の除去が必要な細胞へ直接的に適用することができる。体の様々な器官におけるペルフルオロカーボンの医薬の使用に必要とされた方法及び事前注意は、当業者に知られたものである。体の様々な器官が、より高い発癌性物質の濃度を有することは、知られたことであると共に、これらのより高い発癌性物質の濃度は、癌性の細胞及び腫瘍に至ることができる。医薬に使用されたペルフルオロカーボンは、高い親油性を備えた数個の知られたペルフルオロカーボンのいずれでもあることができるであろう。ペルフルオロカーボンは、他の点では、生物学的に不活性なもの、及び、処置の温度で液体であることを必要とするであろう。人間の使用の場合には、ペルフルオロカーボンは、体温で液体であることを、必要とするであろう。
【0040】
露出されるものである器官又は組織に依存するが、ペルフルオロカーボンの医薬の他の性質は、考慮されることを必要とするであろう。肺の組織、又は体の内部の器官における使用については、ペルフルオロカーボンの液体は、多量の気体を溶解させることができることを、必要とするであろう。肺の組織又は体の他の内部の器官において使用されることが可能なペルフルオロカーボンの液体についての選択の判定基準は、自明なもの及び当技術において知られたものである。
【0041】
体における使用のための潜在的に適切なペルフルオロカーボンの総覧については、Biro.p,Blais P:Perfluorocarbon blood substitutes,CRC critical reviews in oncology/haematology,Vol 6,No.4,p311−374,1987を参照のこと。
【0042】
(診断的なもの)
ペルフルオロカーボンの液体の医薬を検索すると、取り除かれる発癌性物質の存在を定量化することは、分析することができることである。このような定量化を、様々な発癌性物質への生涯の露出、及びそれらの薬用量と関連させられた現行の危険度、を定量化するための診断のツールとして使用することができるであろう。
【0043】
(試験管内の解毒)
ペルフルオロカーボンの液体の医薬を、培養物における細胞から発癌性物質を取り除くために設定する実験室で使用することができるであろうということは、予見されることである。このような使用は、発癌性物質の細胞への有効な薬用量を決定する際に、又は、発癌性物質の代謝される割合を決定する際に、及び、他のこのような使用に、有用なものであることができるであろう。試験管内での使用について、ペルフルオロカーボンの液体は、親油性のもの及び実験が行われる温度で液体であることのみを必要とする。
【0044】
(参考文献)
[1]High−density lipoproteins decrease both binding of a polynuclear aromatic hydrocarbon carcinogen to DNA and carcinogen−initiated cell transformation. Mutation research.1983,Nov:111(3):p429−439.D Busbee,W Benedict.
[2]Correlation of the octanol/water partition coefficient with clearance half−times of intratracheally instilled aromatic hydrocarbons in rats. Toxicology.1985,sep;36(4)p285−295.J.Bond,S.Baker,W.Bechtold.
[3]Mechanism and rate of permeation of cells by Polycyclic aromatic Hydrocarbons,The journal of biological chemistry,vol262,No.6,February,1987,p2514−2519.A.Plant,R.Knapp,L.Smith,
[4]Cellular uptake and intracellular localisation of benzo(a)pyrene by digital fluorescence imaging microscopy,The journal of cell biology,Volume 100,April 1985,p1295−1308).A Plant,D Benson,L Smith
[5]Removal of benzo(a)pyrene from cells by various components of medium Cancer Letters,1981 oct:14(1)p41−46 J Remsen,R Shireman:
[6]Lack of effect of perfluorooctylbromide on phospholipid bilayers.Biophysical journal(annual meeting abstracts)Ellena et al,82(1)p157
[7]Perfluorocarbon blood substitutes,CRC critical reviews in oncology/haematology,VoI 6,No.4,p311−374,1987.Biro.p,Blais P:
【0045】
(付記)
付記(1):
細胞からの発癌性物質の治療的な及び/又は予防的な除去のための医薬の製造における発癌性物質の溶媒としてのペルフロロカーボンの液体の使用。
【0046】
付記(2):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、ペルフルオロオクチル=ブロミドである、付記(1)に記載の方法。
【0047】
付記(3):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、ペルフルオロデカリンである、付記(1)に記載の方法。
【0048】
付記(4):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−84である、付記(1)に記載の方法。
【0049】
付記(5):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−72である、付記(1)に記載の方法。
【0050】
付記(6):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、RM−8である、付記(1)に記載の方法。
【0051】
付記(7):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−75である、付記(1)に記載の方法。
【0052】
付記(8):
前記ペルフルオロカーボンの液体は、RM−101である、付記(1)に記載の方法。
【0053】
付記(9):
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、肺の細胞に使用される、付記(1)乃至(8)のいずれか一つに記載の方法。
【0054】
付記(10):
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、腸管の細胞へ適用される、付記(1)乃至(9)のいずれか一つに記載の方法。
【0055】
付記(11):
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、皮膚の細胞に使用される、付記(1)乃至(10)のいずれか一つに記載の方法。
【0056】
付記(12):
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、生検の組織に使用される、付記(1)乃至(11)のいずれか一つに記載の方法。
【産業上の利用可能性】
【0057】
細胞の発癌性物質の濃度を低減する際の発癌性物質の溶媒

【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞からの発癌性物質の治療的な及び/又は予防的な除去のための医薬の製造における発癌性物質の溶媒としてのペルフルオロカーボンの液体の使用。
【請求項2】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、ペルフルオロオクチル=ブロミドである、方法。
【請求項3】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、ペルフルオロデカリンである、方法。
【請求項4】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−84である、方法。
【請求項5】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−72である、方法。
【請求項6】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、RM−8である、方法。
【請求項7】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、FC−75である、方法。
【請求項8】
請求項1の方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体は、RM−101である、方法。
【請求項9】
請求項1から8までのいずれかの方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、肺の細胞に使用される、方法。
【請求項10】
請求項1から9までのいずれかの方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、腸管の細胞へ適用される、方法。
【請求項11】
請求項1から10までのいずれかの方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、皮膚の細胞に使用される、方法。
【請求項12】
請求項1から11までのいずれかの方法において、
前記ペルフルオロカーボンの液体の医薬は、生検の組織に使用される、方法。

【図1】
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【公開番号】特開2012−12405(P2012−12405A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197540(P2011−197540)
【出願日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【分割の表示】特願2007−543900(P2007−543900)の分割
【原出願日】平成17年12月1日(2005.12.1)
【出願人】(507182081)
【Fターム(参考)】