ES2297268T3 - Compuesto que se une a leucocitos y composicion medicinal que contiene el compuesto en estado marcado como ingrediente activo. - Google Patents

Compuesto que se une a leucocitos y composicion medicinal que contiene el compuesto en estado marcado como ingrediente activo. Download PDF

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Abstract

Un compuesto que tiene propiedades de unión específica para leucocitos representado por la fórmula (1): (Ver fórmula) en la que, en la fórmula (1), Z representa un grupo protector para un grupo amino; Y representa Met o Nle; en (X)n, X representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, y n representa 1 ó 0; en (NH2)m, NH2 representa un grupo amida como grupo protector para un grupo carboxilo en la posición de Lys, y m representa 1 ó 0; en "(-R-(T)l -U), R representa Ser o Thr unido a un grupo "-amino de Lys a través de un enlace amida, T representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, l representa 1 ó 0, y U representa un grupo que puede marcarse con un metal; con la condición de que dichos X y T pueden ser iguales o diferentes entre sí.

Description

Compuesto que se une a leucocitos y composición medicinal que contiene el compuesto en estado marcado como ingrediente activo.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un compuesto que se une a leucocitos y a una composición medicinal que contiene el compuesto en estado marcado como ingrediente activo, que puede utilizarse para dirigirse a un sitio anómalo, así como para comprender con precisión la actividad de un estado de enfermedad cuando debe diagnosticarse y/o tratarse una enfermedad de un individuo asociada con una reacción inmunológica. Más en detalle, la presente invención se refiere a un nuevo compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos, in vivo e in vitro, y que puede marcarse con un metal radiactivo o un metal paramagnético, que es útil para la formación de imágenes patológicas de un sitio de enfermedad, incluyendo enfermedades infecciosas, inflamación, tumor y aterosclerosis en el cuerpo de mamíferos. Además, la presente invención se refiere a una composición medicinal que contiene dicho compuesto en estado marcado como ingrediente activo, que es útil para el diagnóstico de radioisótopos, el diagnóstico de formación de imágenes SPECT, el diagnóstico de formación de imágenes PET, el diagnóstico de formación de imágenes MRI, o la radioterapia.
Técnica anterior
Los animales, incluyendo el ser humano, siempre están influidos por factores que pueden afectar a los sistemas de soporte de la vida de un individuo, procedentes del entorno circundante. Éstos incluyen, por ejemplo, factores con efectos positivos, tales como el aire, la luz solar y los alimentos, y factores con efectos negativos, tales como la invasión de microorganismos, las sustancias químicas peligrosas, el calor y la radiación. Para oponerse a los factores que tienen estos efectos negativos, los individuos ponen en acción diversos sistemas protectores para mantenerse vivos.
Este sistema autoprotector se define biológicamente como inmunidad, y una reacción biológica con relación a la inmunidad se denomina reacción inmunológica. Como factores que desencadenan estas reacciones se conocen, por ejemplo, microorganismos, tales como bacterias y micoplasmas, virus, heteroinjertos de tejidos u órganos, compuestos químicos peligrosos, calor de alta temperatura, enfriamiento excesivo, radiación nuclear de alta energía, y lesiones eléctricas o físicas de tejidos. La reacción inmunológica, que incluye la reacción de inflamación, es una reacción biológica en respuesta al reconocimiento de "propio" o "no propio" para el individuo, que es una acción del sistema de protección en un sentido amplio, tal como fiebre, activación y migración de leucocitos, y eliminación de todos los factores exceptos los "propios". La reacción de inflamación es un fenómeno que aparece como parte de los resultados de las reacciones inmunológicas, tales como la eliminación de sustancias extrañas infiltradas en un individuo, la demolición de tejidos invadidos y la restauración de tejido lesionado.
Los leucocitos se incluyen como uno de los factores importantes en las reacciones inmunológicas. Los tejidos producen diversos mediadores que especifican la especie de leucocitos infiltrantes y controlan su nivel y duración, y también tienen, sobre la superficie de la membrana celular, diversos receptores que pueden responder uniéndose a los mediadores y otras moléculas que existen en el fluido corporal, incluyendo la sangre. El receptor activa los leucocitos uniéndose al correspondiente mediador, y diferentes tipos de receptores se expresan específicamente, dependiendo de la especie de leucocito. Por tanto, la especie de leucocito que se infiltre en el tejido está gobernada por el mediador existente.
En general, en la respuesta inmunológica local, tal como la inflamación, después de que algo reciba el estímulo de demolición del tejido, las proteínas relacionadas con la inmunidad, tales como los complementos, toman parte para eliminar el estímulo durante varias horas. Después de esto, mediadores tales como los complementos descompuestos y/o las citoquinas son liberados desde el tejido demolido hacia un fluido corporal, tal como la sangre, y, con ello, se activan granulocitos compuestos principalmente por neutrófilos, a través del receptor, de forma que la infiltración de leucocitos hacia el tejido se produce según un gradiente de densidad del mediador. En este caso, el mediador se denomina generalmente factor quimiotáctico. Normalmente, la infiltración del tejido por los granulocitos alcanza un valor máximo pasadas diez horas desde el estímulo inicial. Además, la infiltración de macrófagos compuestos fundamentalmente por monocitos aumenta gradualmente, para eliminar la sustancia causa del estímulo, en colaboración con los granulocitos. Se liberan citoquinas y similares desde los macrófagos y granulocitos activados, así como desde el tejido lesionado, y, con ello, se potencia la infiltración del tejido por linfocitos que consisten en células T y células B que pueden llevar a cabo con eficacia reacciones inmunológicas, tales como la producción de anticuerpos, o la reparación del tejido demolido, o la regulación de la reacción para la respuesta inmunológica. La infiltración de linfocitos alcanza un valor máximo docenas de horas después del estímulo inicial.
La reacción inmunológica es una acción bastante importante para mantener la biosis de un individuo. Sin embargo, puesto que la regulación de la reacción en un individuo es imperfecta con respecto al objetivo de mantener su biosis, la reacción a veces puede provocar efectos negativos cruciales. Los fenómenos típicos de estos efectos negativos son el desarrollo de trastornos denominados enfermedades autoinmunológicas. Un grupo de este tipo de trastornos son, por ejemplo, la dermatitis atópica, la artritis reumatoide, el síndrome de Behcet, el lupus eritematoso sistémico, la colitis ulcerosa, la enfermedad de Crohn, la tiroiditis crónica y otras enfermedades del colágeno. En el caso de inflamaciones provocadas, por ejemplo, por la invasión de sustancias extrañas, tal como una infección, o por la demolición de tejidos, tal como lesiones de quemaduras, pueden identificarse las causas de la inflamación. Sin embargo, en el caso de las enfermedades autoinmunológicas, no existe un factor causal específico, o el factor no ha sido identificado. Por tanto, una enfermedad autoinmunológica es una enfermedad intratable con una causa desconocida. Sin embargo, se sabe que el fenómeno observado habitualmente en este grupo de trastornos es la infiltración de los tejidos, específica de la enfermedad, por leucocitos, en particular por linfocitos, monocitos y macrófagos.
Por tanto, en las enfermedades autoinmunológicas y los estados crónicos de inflamación e infección, los linfocitos y monocitos desempeñan un papel central universal en la reacción inmunológica a través de la infiltración de leucocitos. Por tanto, la búsqueda o detección de la infiltración de leucocitos por linfocitos, monocitos y neutrófilos, y la determinación de sus niveles precisos es bastante importante para llevar a cabo un tratamiento médico eficaz, que puede mantener a los pacientes alejados de una medicación inapropiada y puede aliviar la angustia mental y los costes del tratamiento, y puede contribuir a reducir el coste del seguro médico.
Por tanto, puesto que la formación de imágenes de diagnóstico es una herramienta útil para buscar y detectar la infiltración de leucocitos y para determinar su nivel preciso, se han investigado diversos agentes radiactivos y su aplicación en el campo de la medicina nuclear.
El citrato de galio-67 (^{67}Ga) se ha utilizado durante mucho tiempo como agente para la centellografía de la inflamación (véase, por ejemplo, Ebright, Jr. et al., Arch. Int. Med., 142, 246-254 (1982)). Sin embargo, este agente no tiene especificidad por el sitio de infección o el sitio de inflamación. Además, la energía de radiación de rayos gamma procedente del ^{67}Ga es insuficiente y no resulta adecuada para obtener una buena imagen fotográfica con una cámara gamma común. Además, requiere un tiempo de espera de aproximadamente 72 horas desde la inyección del agente para la formación completa de las imágenes.
En siguiente lugar, como método para la formación de imágenes del sitio de infección mediante medicina nuclear, se emplearon leucocitos marcados con indio-111 (denominado en lo sucesivo ^{111}In-leucocitos) (véase, por ejemplo, Peters, A. M. et al., J. Nucl. Med., 33, 65-67 (1992)). Thakur et al. han informado acerca del marcaje in vitro de neutrófilos con núclidos radiactivos, y han analizado ampliamente y discutido su utilidad (Thakur et al., Sem. Nucl. Med., 14, 10-17 (1984)). En este método, los neutrófilos de un individuo se marcan in vitro con indio-111 (denominado en lo sucesivo In-111), y los neutrófilos marcados se utilizaron para estudios cinéticos in vitro. Además, los neutrófilos marcados también son capaces de utilizarse para la formación de imágenes de focos inflamatorios en una fase aguda de un individuo.
Sin embargo, cuando se utilizan ^{111}In-leucocitos, la preparación de un compuesto marcado radiactivo requiere las etapas de la extracción aséptica de sangre autóloga, el aislamiento aséptico de leucocitos de la sangre, el marcaje aséptico de los leucocitos, y la retroinyección de los leucocitos marcados con el núclido radiactivo al paciente, y con esto se gasta un tiempo considerable de más de 2 horas. Además, se considera que se requiere un periodo de espera de 12 a 48 horas desde la retroinyección para obtener una imagen pictórica óptima. Además, la radiactividad de 200 \muCi por 1 x 10^{7} células de leucocitos, que normalmente se emplea para los estudios de formación de imágenes, es peligrosa para los leucocitos cuando se emplea el In-111, por su alta energía radiactiva. En las condiciones anteriores, los granulocitos compuestos principalmente por neutrófilos en los leucocitos sobreviven al marcaje, pero los linfocitos y similares mueren inmediatamente después del marcaje (Chianelli, M. et al., Nucl. Med. Comm., 18, 437-455 (1997)). Por tanto, resulta difícil controlar los estados dinámicos de linfocitos y monocitos empleando leucocitos marcados con In-111. Además, desde el punto de vista de una dosificación segura de radiación, se limita la cantidad de administración de radiactividad, dando como resultado, en muchos casos, el deterioro de la calidad de la imagen pictórica.
Los leucocitos marcados con tecnecio-99m (Tc-99m) desarrollados después son capaces de disminuir el tiempo de espera para la formación de imágenes que ha sido un problema con los ^{111}In-leucocitos, y son capaces de controlar los estados dinámicos de linfocitos y monocitos, y también son capaces de administrar una cantidad considerablemente mayor de radiactividad, comparados con In-111 (véase, por ejemplo, Vorne, M. et al., J. Nucl. Med., 30, 1332-1336 (1989)). Sin embargo, puesto que la estabilidad de marcaje de Tc-99m no es suficientemente buena, la acumulación en un órgano metabólico que no es diana representa, por consiguiente, un problema. En lo que se refiere a los problemas del largo tiempo de preparación y manejo de la muestra sanguínea, este método es similar a los de ^{111}In-leucocitos (Chianelli, M. et al., Nucl. Med. Comm., 18, 437-455 (1997)).
Se han llevado a cabo ensayos para desarrollar anticuerpos monoclonales y policlonales marcados con núclidos radiactivos que tengan propiedades de unión con leucocitos humanos, incluyendo monocitos, neutrófilos, granulocitos y similares. Por ejemplo, se ha estudiado el anticuerpo monoclonal antigranulocitos marcado con ^{99m}Tc (véase, por ejemplo, Lind, P. et al., J. Nucl. Med., 31, 417-473 (1990)) y la inmunoglobulina humana no específica marcada con ^{111}In (^{111}In-HIG, véase, por ejemplo, LaMuraglia, G. M. et al., J. Vasc. Surg., 10, 20-28 (1989)) para la detección de un sitio de inflamación provocado por una infección. Sin embargo, la ^{111}In-HIG tiene un inconveniente similar con respecto al periodo de espera de 24 a 48 horas desde la administración para obtener una imagen pictórica óptima.
Además, se ha considerado que la ^{111}In-HIG se acumula en el sitio de inflamación y permite representar el sitio (véase, por ejemplo, Rubin, R. et al., J. Nucl. Med., 29, 651-656 (1988)), aunque sin embargo, a este respecto, existen dos hipótesis acerca del mecanismo de acumulación. Una idea es que la acumulación de ^{111}In-HIG en el sitio de inflamación se produce a través de la unión al receptor Fc sobre la superficie de los leucocitos que se infiltran hacia el sitio de inflamación (Fischman, A. et al., J. Nucl. Med., 31, 1199-1205 (1990)), y la otra es que, además de la infiltración de leucocitos, se produce una diapedesis local de ^{111}In-HIG desde los vasos sanguíneos por una mayor permeabilidad a través de los vasos sanguíneos, que se observa, de una manera similar, para proteínas, tales como la albúmina (Morrel, E. et al., J. Nucl. Med., 30, 1538-1545 (1989)).
Hasta la fecha, han aparecido informaciones acerca de estudios sobre las biomoléculas que tienen propiedad de unión con leucocitos utilizando otras proteínas.
Van der Laken, C. J. et al. han informado acerca de la interleuquina 1 de citoquinas inflamatorias marcada con yodo radiactivo (van der Laken, C. J. et al., European J. Nucl. Med., 22, 1249-1255 (1995)).
Signore et al. han informado acerca de la enfermedad inflamatoria crónica utilizando interleuquina 2 de citoquinas inflamatorias marcada con yodo radiactivo (Signore, A. et al., Nucl. Med. Comm., 13, 713-722 (1992)).
Hay, R. V. et al. han informado acerca de la inflamación químicamente inducida utilizando interleuquina 8 de citoquinas inflamatorias marcada con yodo radiactivo (Hay, R. V. et al., Nucl. Med. Comm., 18, 367-378 (1997)).
Estos compuestos radiomarcados han producido imágenes satisfactorias de la inflamación aguda, tal como una infección, o de la inflamación crónica, tal como las enfermedades autoinmunológicas.
Sin embargo, desde el punto de vista de que estas proteínas, incluyendo los anticuerpos, tienen un gran peso molecular, la diapedesis de estas proteínas con los componentes sanguíneos puede provocar problemas en la inflamación aguda, con una mayor permeabilidad vascular (Roitt, I. et al., Essential Immunology, 8ª ed., Oxford, Blackwell Scientific (1994)). Las moléculas con un peso molecular de aproximadamente 2000 no permanecen en el mismo sitio de diapedesis durante mucho tiempo, incluso si éstas se escapan, pero proteínas, tales como la albúmina (peso molecular: aproximadamente 64000) tienden a permanecer en el mismo sitio comparadas con compuestos con bajo peso molecular, debido a su gran peso molecular. Por tanto, es difícil juzgar si la acumulación es específica o no de la inflamación (Morrel, E. et al., J. Nucl. Med., 30, 1538-1545 (1989)).
Es preferible utilizar, de forma rutinaria como agente medicinal radiactivo, moléculas pequeñas y que puedan sintetizarse con facilidad. Los péptidos marcados con núclidos radiactivos se consideran adecuados como compuesto sintético con bajo peso molecular, que pueden unirse de manera selectiva con los leucocitos en sangre completa, y que pueden inyectarse directamente a los pacientes, permitiendo la formación de imágenes del sitio de enfermedad, de infección y de inflamación, mediante la determinación del sitio de acumulación de los leucocitos.
Por ejemplo, Moyer et al. han informado acerca de las características acumulativas de los compuestos peptídicos marcados con Tc-99m derivados de una secuencia carboxilo terminal del factor de plaquetas 4 (PF-4) que tienen propiedad de unión con glicanos multisulfatados, tales como la heparina (Moyer, B. R. et al., J. Nucl. Med., 37, 673-679 (1996)). Este compuesto (péptido PF-4-heparina) es un complejo de un péptido con 23 restos aminoácidos que contiene una secuencia de aminoácidos quelada con Tc-99m (peso molecular: aproximadamente 2600) y heparina (peso molecular: de aproximadamente 7000 a 25000), construyendo una única molécula con un peso molecular de aproximadamente 10000 a 30000.
El péptido PF-4 unido a heparina no puede ser un agente indicador sólo de la acumulación en el sitio de infiltración de leucocitos, por su gran peso molecular del tipo de las proteínas. Por tanto, se necesita un agente que consista en un compuesto con bajo peso molecular que muestre poca acumulación no específica por una mayor permeabilidad capilar, que indique los verdaderos leucocitos infiltrados. Además, el uso de heparina a veces debe limitarse debido a su actividad fisiológica.
Dahlman, T. et al., y Ringe, J. D. et al. han informado acerca del riesgo de efectos secundarios de la heparina, en que la administración de heparina puede inducir la reducción de la densidad ósea y la administración a largo plazo puede producir osteoporosis (Dahlman, T. et al., Br. J. Obsted. Gynaecol., marzo, 97, 3, 221-228 (1990); Ringe, J. D. et al., Geburtshilfe Frauenheilkd., 52, 7, 426-429 (1992)). Además de esto, puede haber un riesgo de efectos secundarios producidos por la función fisiológica de la heparina, que incluyen, por ejemplo, actividad antitrombina, inhibición de la producción de tromboplastina, e inhibición de la agregación plaquetaria, o se requiere un tratamiento cuidadoso cuando el paciente tiene una enfermedad hemorrágica o un potencial para transformarse en hemorrágica, o una enfermedad renal y enfermedad hepática grave. Como se indicó anteriormente, la heparina presenta muchas cuestiones cautelosas para su uso.
Con respecto a otros péptidos marcados con núclidos radiactivos, en la técnica anterior se ha informado acerca de péptidos que contienen formil-metionil-leucil-fenilalanilo (fMLF).
Day et al. han informado acerca del marcaje con ^{125}I del péptido formilado quimiotáctico (fMLF) (Day, A. R. et al., FEBS Lett., 77, 291-294 (1977)).
Jiang et al. han informado acerca de la acumulación in vivo del péptido formilado quimiotáctico (fMLF) marcado con ^{125}I en el sitio de inflamación (véase, por ejemplo, Jiang, M. S. et al., Nuklearmedizin, 21, 110-113 (1982)).
Fisherman et al. han informado acerca del marcaje con ^{111}In del péptido formilado quimiotáctico (fMLF) unido a través de DTPA (véase el documento JP 2931097).
Verbeke et al. han informado acerca del marcaje con Tc-99m del péptido formilado quimiotáctico (fMLF) unido a través de mercaptoacetil-glicil-glicina (véase, por ejemplo, Verbeke, K. et al., Nuclear Medicine & Biology, 27, 769-779 (2000)).
Baidoo et al. han informado acerca del marcaje con Tc-99m del péptido formilado quimiotáctico (fMLF) unido a través de un compuesto de diaminoditiol (véase, Baidoo, K. E. et al., Bioconjugate Chemistry, 9, 208-217 (1998)).
Además, existen informes acerca del uso de péptidos formilados quimiotácticos (fMLF) marcados con núclidos radiactivos para el marcaje in vitro de leucocitos con núclidos radiactivos a través de su fotoafinidad (véase, por ejemplo, el documento USP 4.986.979).
Además, existen informes acerca de péptidos formilados quimiotácticos (fMLF) capaces de ser marcados con núclidos radiactivos (véase, por ejemplo, el documento USP 5.792.444).
Se considera que el péptido formilado quimiotáctico (fMLF) se une a los leucocitos a través del receptor del péptido formilado (denominado en lo sucesivo receptor FPR (Niedel, J. E. et al., Science, 205, 4413, 1412-1414 (1979)), y los leucocitos que expresan el receptor FPR son neutrófilos y monocitos (Lewis, S. L. et al., Inflammation, 4, 363-375 (1983)).
La composición normal de leucocitos presentes en la sangre humana está compuesta de aproximadamente 50% de neutrófilos y 10% de monocitos. Se ha informado acerca de que la mayoría de los leucocitos que están unidos con algunos análogos de péptidos formilados quimiotácticos conocidos son neutrófilos, porque la población de monocitos en sangre es sólo una quinta parte o menos de neutrófilos, y la unión de los péptidos a linfocitos y monocitos no es fuerte (Verbeke, K. et al., Nucl. Med. Biol., 27, 769-779 (2000)).
Además, se observa la acumulación de péptido formilado marcado con núclido radiactivo en la inflamación aguda, tal como enfermedades infecciosas de bacterias con infiltración de neutrófilos (véase, Babich, J. W. et al., J. Nucl. Med., 34, 2176-2181 (1993)), pero no existen informes acerca de la acumulación de dicho péptido en la enfermedad diagnosticada como inflamación crónica.
Además, en el diagnóstico clínico, para las enfermedades que necesitan un diagnóstico de formación de imágenes, se emplea principalmente el ensayo de medicina nuclear o MRI (formación de imágenes de resonancia magnética) en enfermedades en las que es difícil identificar una lesión mediante diagnóstico primario, tal como ensayos in vitro, o los casos de enfermedad en estado crónico. En estos casos, se han aplicado con frecuencia tratamientos médicos para inhibir la reacción inmunológica y la infiltración de leucocitos mediante la administración de un fármaco esteroide y un tratamiento de reducción de leucocitos. Por tanto, se necesita un agente con bajo peso molecular que no sea susceptible de aumentar la permeabilidad vascular y que permita visualizar la reacción inmunológica y la infiltración de leucocitos para realizar un diagnóstico de formación de imágenes de las enfermedades acompañadas por una inflamación de reacción inmunológica, incluyendo la inflamación crónica.
El método para marcar péptidos y polipéptidos con Tc-99m es muy conocido en la técnica (véase, por ejemplo, el documento JP-A-8-231587).
Sumario de la invención
Considerando las circunstancias de la técnica anterior, un objeto de la presente invención es proporcionar un compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos, es decir, neutrófilos, monocitos y linfocitos, in vivo e in vitro, y que es capaz de ser marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético, y una composición medicinal que contiene dicho compuesto en un estado marcado como ingrediente activo que es útil para el diagnóstico de formación de imágenes SPECT, el diagnóstico de formación de imágenes PET, el diagnóstico de formación de imágenes MRI, el tratamiento radiactivo, etc., en el que la formación de imágenes se realiza en un sitio con vigorosa infiltración de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo.
Es decir, la presente invención se refiere a un compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos representado por la siguiente fórmula (1):
(1)Z-Y-Leu-Phe-(X)_{n}-Lys(NH_{2})_{m}- \varepsilon (-R-(T)_{l}-U)
en la que, en la fórmula (1), Z representa un grupo protector para un grupo amino; Y representa Met o Nle; en (X)_{n}, X representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, y n representa 1 ó 0; en (NH_{2})_{m}, NH_{2} representa un grupo amida como grupo protector para un grupo carboxilo en la posición \alpha de Lys, y m representa 1 ó 0; en
\varepsilon(-R-(T)_{l}-U), R representa Ser o Thr unido a un grupo \varepsilon-amino de Lys a través de un enlace amida, T representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, l representa 1 ó 0, y U representa un grupo que puede marcarse con un metal; con la condición de que dichos X y T pueden ser iguales o diferentes entre sí.
Además, la presente invención se refiere a una composición medicinal que comprende un compuesto marcado, en la que el compuesto marcado es un compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos representado por la anterior fórmula (1), marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético. Además, la presente invención se refiere a una composición medicinal que contiene el compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos representado por la anterior fórmula (1) en estado marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético como ingrediente activo para su uso en radioterapia. Además, la presente invención se refiere al uso de un compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos de fórmula (1) o una composición medicinal que comprende un compuesto marcado, en los que el compuesto marcado es un compuesto que tiene propiedades de unión específicas para leucocitos de fórmula (1) marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético, en la fabricación de un medicamento para su uso en el tratamiento de la
leishmaniasis.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un cromatograma de HPLC del Tc-99m-péptido 4.
La Figura 2 muestra un cromatograma de HPLC del Tc-99m-péptido 6.
La Figura 3 muestra la distribución del Tc-99m-péptido en sangre de conejo.
La Figura 4 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 3 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 22 horas después de la administración.
La Figura 5 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 4 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 22 horas después de la administración.
La Figura 6 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 6 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 22 horas después de la administración.
La Figura 7 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 8 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 8 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 9 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 9 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 12 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 22 horas después de la administración.
La Figura 10 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 13 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 11 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 14 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 12 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 15 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 13 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 16 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 14 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 17 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 15 muestra una imagen del Tc-99m-péptido 18 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 16 muestra el cambio a lo largo del tiempo de la excreción urinaria de Tc-99m-péptidos en una rata normal.
La Figura 17 muestra el cambio a lo largo del tiempo de la acumulación de Tc-99m-péptidos en el intestino delgado de una rata normal.
La Figura 18 muestra la distribución del Tc-99m-péptido en sangre humana.
La Figura 19 muestra la distribución del péptido marcado con Tc-99m en la sangre de un modelo de rata con colitis.
La Figura 20 muestra una imagen del péptido 3 marcado con Tc-99m en un modelo de rata con colitis. A la izquierda se muestra una imagen 30 minutos después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 120 minutos después de la administración.
La Figura 21 muestra una imagen del péptido 6 marcado con Tc-99m en un modelo de rata con colitis. A la izquierda se muestra una imagen 30 minutos después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 120 minutos después de la administración.
La Figura 22 muestra una imagen de leucocitos marcados con Tc-99m en un modelo de rata con colitis. A la izquierda se muestra una imagen 30 minutos después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 120 minutos después de la administración.
La Figura 23 muestra la proporción de inflamación/órgano de péptidos marcados con Tc-99m en un modelo de rata con colitis.
La Figura 24 muestra imágenes del péptido 6 en una autorradiografía y una inmunotinción de una rata con colitis. A la izquierda se muestra la autorradiografía; en el centro se muestra la inmunotinción con anticuerpos antigranulocitos; a la derecha se muestra la inmunotinción con anticuerpos antimonocitos.
La Figura 25 muestra imágenes del péptido 14 en una autorradiografía y una inmunotinción de una rata con colitis. A la izquierda se muestra la autorradiografía; en el centro se muestra la inmunotinción con anticuerpos antigranulocitos; a la derecha se muestra la inmunotinción con anticuerpos antimonocitos.
La Figura 26 muestra imágenes de leucocitos marcados con Tc-99m en una autorradiografía y una inmunotinción de una rata con colitis. A la izquierda se muestra la autorradiografía; en el centro se muestra la inmunotinción con anticuerpos antigranulocitos; a la derecha se muestra la inmunotinción con anticuerpos antimonocitos.
La Figura 27 muestra la proporción de inflamación/tejido normal de una autorradiografía de una rata con colitis utilizando péptido marcado con Tc-99m y leucocitos marcados con Tc-99m.
La Figura 28 muestra las proporciones de inhibición de los péptidos para la unión entre el receptor humano recombinante y [^{3}H]-FMLP.
La Figura 29 muestra una imagen del péptido 6 marcado con Tc-99m en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa sin inhibición de FMLP. A la izquierda se muestra una imagen 2 horas después de la administración; a la derecha se muestra una imagen 5 horas después de la administración.
La Figura 30 muestra una imagen del péptido 6 marcado con Tc-99m en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa con inhibición de FMLP.
Mejor modo para realizar la invención
A continuación se describe un modo para realizar la presente invención. Todos los aminoácidos empleados en la presente descripción se indican mediante la expresión de uno o tres caracteres y, a menos que se indique lo contrario, a la izquierda se muestra el extremo N-terminal y a la derecha se muestra el extremo C-terminal. Dentro de los paréntesis después de un aminoácido se indica, a menos que se indique lo contrario, un péptido o un compuesto orgánico unido a la cadena lateral. Además, una secuencia de aminoácidos entre paréntesis se indica de tal manera que a la derecha se muestra el extremo N-terminal y a la izquierda se muestra el extremo C-terminal para facilitar la comprensión de la estructura completa. Además, en la presente descripción, un aminoácido en la configuración D se denomina D-aminoácido.
Un compuesto que se une a leucocitos de la presente invención se representa mediante la siguiente fórmula (1):
(1)Z-Y-Leu-Phe-(X)_{n}-Lys(NH_{2})_{m}- \varepsilon (-R-(T)_{l}-U)
Es decir, dicha fórmula (1) comprende un sitio de unión Z-Y-Leu-Phe- al receptor FPR de leucocitos; una parte de unión -R- que consiste en Ser o Thr que eleva la proporción de unión a monocitos y linfocitos de los leucocitos totales; una estructura -U- que puede estar marcada con un metal radiactivo o un metal paramagnético; y espaciadores -(X)_{n}-, -Lys(NH_{2})_{m}-, y -(T)_{l}- que unen estos grupos entre sí.
De manera más específica, se presentan como ejemplos los siguientes compuestos que se unen a leucocitos como realizaciones preferidas.
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asn);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecan-1,4,8,11-tetraacético);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-D-Arg-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-ácido dietilentriaminopentaacético);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico);
acetil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
carbamil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp); y
metil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp).
Con respecto al compuesto que se une a leucocitos representado por la fórmula (1), en el sitio de unión al receptor FPR Z-Y-Leu-Phe-, Z es un grupo protector para un aminoácido que incluye, por ejemplo, un grupo acilo con 1 a 9 átomos de carbono, tal como grupos formilo y acetilo, un grupo aciloxi con 2 a 9 átomos de carbono, tal como un grupo t-Boc, un grupo alquilo inferior con 1 a 6 átomos de carbono, tal como grupos metilo, etilo y propilo, y un grupo carbamilo. Cuando el N-terminal de Met o Nle en Y es un grupo formilo, muestra propiedad de unión con el receptor FPR de leucocitos que reconocen el péptido formilado, y un grupo acetilo y un grupo t-Boc también muestran propiedad de unión con el receptor también.
En Z-Y-Leu-Phe- de la anterior fórmula (1), Y representa Met o Nle como un aminoácido. El receptor FPR, que es uno de los receptores que se expresan habitualmente sobre la membrana celular de neutrófilos y monocitos en leucocitos, tiene una fuerte propiedad de unión con un péptido formilado y, por tanto, muestra una propiedad de unión con Met. El receptor también muestra una propiedad de unión con Nle también, que tiene una estructura estérica similar a la de Met.
Leu y Phe tienen una alta propiedad de unión con neutrófilos y monocitos. El receptor FPR que tiene una fuerte propiedad de unión con el péptido formilado también tiene una propiedad de unión con péptidos, tales como formil-Met, formil-Met-Met, formil-Met-Met-Leu y formil-Met-Leu-Leu, y de forma más fuerte con formil-Met-Leu-Phe.
La característica más destacada de la presente invención es R, que está unido a Z-Y-Leu-Phe- en la anterior fórmula (1) a través del espaciador X y un grupo \varepsilon-amino de -Lys-(NH_{2})_{m}-.
R se selecciona de Ser y Thr, que son aminoácidos que tienen un grupo hidroxilo en la cadena lateral. Utilizando esta estructura que tiene Ser o Thr que pueden estar marcados con un metal, se ha conseguido una notable propiedad de unión con linfocitos y monocitos, que no se ha observado con los compuestos de unión a leucocitos convencionales con bajo peso molecular. Los péptidos convencionales que consisten sólo en Z-Y-Leu-Phe-, que es un sitio de unión al receptor FPR, muestran una propiedad de unión con neutrófilos y monocitos, pero apenas muestran una propiedad de unión con linfocitos. Combinando Z-Y-Leu-Phe- del sitio de unión al receptor FPR y una estructura que puede marcarse con un metal a través de Ser o Thr unidos a un grupo \varepsilon-amino de Lys, se mejoró significativamente la proporción de unión del péptido con monocitos y linfocitos. En consecuencia, se ha comprendido que el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención representado por la fórmula (1) tiene una capacidad de unirse a todas las especies de leucocitos, es decir, neutrófilos, monocitos y linfocitos. Por ejemplo, en el caso de los compuestos de unión a hemocitos convencionales, una proporción del compuesto unido a linfocitos y monocitos frente al compuesto unido a los leucocitos totales está en el intervalo de aproximadamente 12% a 35%, mientras que en el caso del compuesto que se une a hemocitos de la presente invención, una proporción del compuesto unido a linfocitos y monocitos frente la compuesto unido a los leucocitos totales se eleva hasta el intervalo de aproximadamente 18% a 65%. Esto indica que una lesión con una infiltración vigorosa de leucocitos puede detectarse, y que el compuesto de la presente invención es un agente útil para el diagnóstico o tratamiento médico de las enfermedades acompañadas por una infiltración de leucocitos.
En el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención, cada distancia entre el sitio de unión al receptor FPR Z-Y-Leu-Phe-, en particular Ser o Thr del sitio de unión R al receptor de linfocitos y monocitos, y la estructura U que se va a marcar con un metal radiactivo o un metal paramagnético, puede ajustarse de manera adecuada uniendo estas partes a través de un espaciador X, y un grupo \varepsilon-amino de -Lys(NH_{2})_{m}- y un espaciador T. Debido a esto, estas partes pueden unirse entre sí al mismo tiempo que se mantiene la propiedad de unión con el receptor que se ve significativamente influida por la estructura estérica. Es decir, para unir el C-terminal de Ser o Thr de R con el C-terminal de Z-Y-Leu-Phe-, es preferible añadir Lys que tiene una cadena lateral con 4 átomos de carbono y un grupo amino al grupo C-terminal de Z-Y-Leu-Phe-, y después Ser o Thr se une al grupo \varepsilon-amino de Lys. Cuando se necesite mayor distancia espacial puede añadirse el espaciador X.
Cada uno de X y T es un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, que pueden ser un componente del compuesto que se une a leucocitos de la presente invención cuando sea necesario. X y T pueden ser iguales o diferentes entre sí. Sin embargo, un resto Cys no es un aminoácido apropiado para utilizar como componente de X o T, porque el grupo sulfanilo puede formar un enlace disulfuro intramolecular o intermolecular, dando como resultado una forma polímera, tal como un dímero, y este cambio estructural puede influir significativamente en la propiedad de unión con el receptor. Además, Pro no es preferible para la unión al receptor, porque si Pro está contenido en X o T, la estructura estérica se restringe y, en consecuencia, se limita el grado de libertad espacial. Por tanto, resulta deseable que Cys y Pro se excluyan de los aminoácidos que construyen la secuencia de X o T.
De manera más específica, el aminoácido que se va a usar para X que tiene poca influencia sobre la propiedad de unión con el receptor incluye, por ejemplo, aminoácidos sin carga, tales como Gly, Ala, Val, Leu e Ile, Nle, Tyr, y Nle-Tyr. Con respecto al aminoácido para T, con el fin de proporcionar una distancia desde el sitio de unión al receptor hasta la estructura que se va a marcar con un metal radiactivo o un metal paramagnético, o para controlar el estado dinámico in vivo en el cuerpo vivo, o para proporcionar resistencia contra el metabolismo en el cuerpo vivo, pueden utilizarse los mismos aminoácidos descritos anteriormente, compuestos sin aminoácidos o sus combinaciones. Además, pueden emplearse las formas L y D de aminoácidos distintos de los anteriores aminoácidos, aminoácidos hidrófobos, tales como Gly, y aminoácidos polares y cargados (ácidos o básicos), tales como Arg, Asp, Glu y Lys.
Con respecto al grupo U que puede marcarse con un metal, puede utilizarse un grupo que consista en uno o más aminoácidos, o un grupo que consiste en compuestos sin aminoácidos. Como grupo que consiste en uno o más aminoácidos, puede emplearse el péptido representado por -Cys-A1-A2 (con la condición de que A1 y A2 son aminoácidos excepto Cys y Pro). Estos péptidos incluyen, por ejemplo, -Cys-Gly-Asp, -Cys-Asp-Asp, -Cys-Asp-Gly, -Cys-Gly-Glu, -Cys-Glu-Glu, -Cys-Glu-Gly, -Cys-Gly-Asn, -Cys-Asn-Asn, -Cys-Asn-Gly, -Cys-Gly-Gln, -Cys-Gln-Gln, -Cys-Gln-Gly, -Cys-Gly-Lys, -Cys-Lys-Lys, -Cys-Lys-Gly, -Cys-Gly-Arg, -Cys-Arg-Arg, y -Cys-Arg-Gly.
El grupo que consiste en compuestos sin aminoácidos que pueden marcarse con un metal incluye, por ejemplo, un compuesto cíclico que contiene nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, tal como 1,4,7,10-tetraazaciclododecano (Cyclen), 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (Cyclam), 1,4,8,12-tetraazaciclopentadecano y 1,4,8,11-tetraazaciclotetradeca-5,7-diona (Dioxocycam); un compuesto de ácido carboxílico cíclico que contiene nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, tal como ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecan-1,4,8,11-tetraacético (TETA), ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecan-N,N',N'',N'''-tetraacético (DOTA), ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecan-5,7-dion-N,N',N'',N'''-tetraacético, ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecanbutírico, y ácido 1,4,8,10-tetraazaciclododecanbutírico; un derivado de un ácido carboxílico cíclico que contiene nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, tal como ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecan-1-aminoetilcarbamoilmetil-4,7,10-tris[R,S]-metilacético (DO3MA), y ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecan-1,4,7,10-\alpha,\alpha',\alpha'',\alpha'''-tetrametilacético (DOTMA); y un ácido alquilenaminocarboxílico con 4 a 10 átomos de carbono, tal como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido trietilentetraaminohexaacético, y ácido etilenglicol-(2-aminoetil)-N,N,N',N'-tetraacético (EGTA).
Cuando el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención se utiliza como una composición medicinal para el diagnóstico de formación de imágenes, dependiendo del objetivo del diagnóstico o la lesión que se va a tratar, la formación de la imagen de la región que se va a diagnosticar puede realizarse en poco tiempo en virtud de la reducción de la radiación innecesaria al cuerpo vivo, y al alivio del efecto de fondo sobre el diagnóstico de formación de imágenes por la excreción suave de metabolitos innecesarios para controlar el estado dinámico in vivo. Por ejemplo, con respecto a los aminoácidos que se utilizan para construir los espaciadores X y T, su transferencia metabólica puede controlarse hacia el tracto gastrointestinal utilizando aminoácidos alifáticos, tales como Gly, Ala, Ile, Leu y Val, aminoácidos aromáticos, tales como Phe, Trp y Tyr, o aminoácidos que contienen azufre, tales como Met. Para controlar su transferencia metabólica hacia la orina y el riñón, pueden emplearse aminoácidos cargados seleccionando aminoácidos hidroxílicos, tales como Ser y Thr, amidas de aminoácidos ácidos, tales como Asn y Gln, aminoácidos cargados (ácidos y básicos), tales como Arg, Asp, Glu y Lys. Además, cuando se necesite una distancia entre el sitio de unión al receptor y la estructura que se va a marcar con un metal, pueden utilizarse uno o más aminoácidos.
Con respecto a un aminoácido contenido en el grupo U que puede marcarse con un metal, puede aplicarse la misma descripción anterior. Por ejemplo, cuando se selecciona Asp o Lys, o un compuesto que contiene un grupo carboxilo o un grupo amino, la vía de excreción principal de los metabolitos finales después de la administración del compuesto marcado con un metal radiactivo puede controlarse hacia el riñón. Además, cuando se selecciona un aminoácido hidrófobo, tal como Gly, la vía de excreción principal de los metabolitos finales puede controlarse hacia el tracto gastrointestinal.
Además, con respecto al aminoácido utilizado como componente de los espaciadores X y T, para proporcionar resistencia contra el metabolismo in vivo, pueden emplearse D-aminoácidos o aminoácidos artificiales. De manera más específica, el espaciador que consiste en D-aminoácidos incluye, por ejemplo, secuencias de aminoácidos, tales como D-Arg-Asp, Arg-D-Asp, D-Arg-D-Asp, D-Asp-Arg, Asp-D-Arg, D-Asp-D-Arg, Ser-D-Arg, D-Ser-Arg, D-Ser-D-Arg, D-Arg-Ser, Arg-D-Ser, D-Arg-D-Ser, Ser-D-Asp, D-Ser-Asp, D-Ser-D-Asp, D-Asp-Ser, Asp-D-Ser, y D-Asp-D-Ser.
El compuesto que se une a leucocitos de la presente invención puede sintetizarse según los métodos descritos a continuación.
(1)
Cuando dicho compuesto consiste sólo en aminoácidos, el compuesto puede sintetizarse según métodos tales como el método con Boc y el método con Fmoc, utilizando sintetizadores de péptidos automáticos que se emplean habitualmente, tales como el sintetizador de péptidos automático fabricado por Applied Biosystems (EEUU). Un complejo sintetizado puede purificarse realizando simultáneamente una desprotección y una escisión del estado unido a la resina portadora en fase sólida, seguido de una cromatografía líquida de alto rendimiento (denominada en lo sucesivo HPLC) empleando una columna en fase inversa. De otra manera, dicho compuesto puede obtenerse mediante una síntesis peptídica en fase líquida, o a partir de fuentes animales y similares.
(2)
Cuando dicho compuesto no contiene aminoácidos, el compuesto puede sintetizarse en la mayoría de los casos mediante el mismo método descrito anteriormente. Por ejemplo, dicho compuesto puede sintetizarse como sigue. Es decir, un resto Lys o su derivado protegido se une a la fase sólida de una resina portadora, y su N-terminal se une satisfactoriamente con un resto aminoácido o su derivado protegido de X, Phe o su derivado protegido, Leu o su derivado protegido, y un aminoácido o su derivado protegido de Y. Después se activa un grupo \varepsilon-amino de la cadena lateral de Lys unida a la fase sólida de la resina portadora, y Ser o Thr o su derivado protegido de R se une a él, seguido de la posterior unión con un aminoácido o su derivado protegido del espaciador T, y un compuesto U que puede ser un grupo que se va a marcar con un metal o su derivado protegido, después se escinde el compuesto sintético de la fórmula anterior (1) de la resina portadora.
La composición medicinal que contiene un compuesto en estado marcado como ingrediente activo obtenido mediante el marcaje de un compuesto que se une a leucocitos de la presente invención con un metal radiactivo o un metal paramagnético, puede emplearse, por ejemplo, como agente para el diagnóstico con radioisótopos o como agente terapéutico radiactivo, en particular, para el diagnóstico de formación de imágenes y el tratamiento de un sitio de lesión con infiltración vigorosa de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo. Es decir, en una enfermedad que presenta una lesión activa con infiltración vigorosa por neutrófilos, monocitos o linfocitos, o más de dos especies de células leucocíticas, puede realizarse la detección del sitio y la medida del nivel de acumulación de leucocitos empleando un detector específico.
Las enfermedades acompañadas de una reacción inmunológica en un individuo incluyen un grupo de trastornos que consisten en infección, inflamación y aterosclerosis en el cuerpo de un mamífero. Es decir, dicho grupo de trastornos incluyen infección vírica, infección bacteriana, infección fúngica, enfermedad por protozoos, enfermedad por nematodos, enfermedad del colágeno, y enfermedades autoinmunológicas distintas de la enfermedad del colágeno. En Japón, aproximadamente 80% de los pacientes con hepatitis son hepatitis víricas provocadas por una infección vírica, y otras son principalmente hepatitis autoinmunológicas y, por tanto, un gran número de enfermedades inflamatorias del hígado son una enfermedad que tiene infiltración por linfocitos y monocitos, comparadas con las que son por neutrófilos. En el caso de una enfermedad que tenga un nivel relativamente bajo de infiltración por neutrófilos como éstas, se hace notar que, si se aplican los análogos convencionales de fMLF, la infiltración por leucocitos de la lesión puede infraestimarse, porque la unión a linfocitos y monocitos es más débil, comparada con la unión a neutrófilos. Sin embargo, el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención permite identificar correctamente la infiltración por leucocitos de la enfermedad con poca infiltración de neutrófilos, tal como la mayoría de las enfermedades autoinmunológicas y la leishmaniasis, porque dicho compuesto tiene una alta propiedad de unión no sólo a neutrófilos, sino también a linfocitos y monocitos.
Un grupo de trastornos que muestra una cantidad de infiltración por linfocitos y monocitos comparada con neutrófilos, o un grupo que muestra una gran población de linfocitos y monocitos en los leucocitos infiltrados, incluye la infección vírica, enfermedad por protozoos, enfermedad por nematodos, enfermedad del colágeno, y enfermedades autoinmunológicas distintas de la enfermedad del colágeno. La presente invención se considera eficaz para el grupo de trastornos acompañados de una reacción inmunológica, tal como infiltración de leucocitos, es particularmente eficaz para el grupo de trastornos que muestran una cantidad de infiltración por linfocitos y monocitos, comparada con neutrófilos, o para el grupo que muestra una gran población de linfocitos y monocitos en los leucocitos infiltrados.
Además, puesto que el compuesto de la presente invención tiene una propiedad de unión específica con neutrófilos también, como se describe en la técnica anterior, el compuesto también es eficaz para un grupo de trastornos que muestra una cantidad de infiltración por neutrófilos comparada con las que presentan linfocitos y monocitos, o para un grupo que muestra una gran población de neutrófilos en los leucocitos infiltrados. Este grupo de trastornos incluye, por ejemplo, endocarditis bacteriana, infarto cardíaco, neumonía bronquial, neumonía lobar, tuberculosis infiltrante, gastritis aguda, colitos pseudomembranosa, infección por Yersinia, colitis ulcerosa, apendicitis aguda, angiocolitis aguda, colecistitis, glomerulonefritis proliferativa intratubular, glomerulonefritis infiltrante, pileonefritis aguda, salpingitis aguda, cervicitis aguda, mastadenitis aguda, testitis aguda, prostatitis aguda, angitis alérgica, inflamación purulenta aguda, meningitis tuberculosa, osteomielitis supurante aguda, linfadenitis aguda, y periarteritis tuberculosa.
Cuando el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención se emplea como agente para el diagnóstico con radioisótopos, una realización preferida de dicho compuesto es un compuesto marcado con un metal radiactivo adecuado para el diagnóstico de formación de imágenes SPECT, tal como Tc-99m, In-111, Ga-67, Sn-117m, Sm-153, y Re-186, o con un metal radiactivo adecuado para el diagnóstico de formación de imágenes PET, tal como Cu-64 o Ga-68. Cuando el compuesto de la presente invención se emplea como un agente terapéutico radiactivo, una realización preferida de dicho compuesto es un compuesto marcado con un metal radiactivo, tal como Y-90, Re-186 o Re-188. Cuando el compuesto de la presente invención se emplea como medio de contraste para el diagnóstico de formación de imágenes MRI, una realización preferida de dicho compuesto es un compuesto marcado con un metal paramagnético, tal como Cu, Fe o Gd en estado coordinado.
El marcaje del compuesto que se une a leucocitos de la presente invención con Tc-99m, Re-186 y Re-188 puede realizarse según el método habitual. Es decir, el compuesto marcado puede prepararse disolviendo dicho compuesto en disolución salina o una disolución tampón acuosa o similar, seguido de la adición de un agente reductor, tal como cloruro estannoso, después se mezcla con una disolución de pertecnetato de sodio o una disolución de perrenato de sodio. Para el marcaje con Cu, Cu-64, Fe, Mn, Gd o In-111, el compuesto marcado que se une a leucocitos de la presente invención puede prepararse mezclando el compuesto con una disolución acuosa ligeramente ácida que contenga un ion de Cu, Cu-64, Fe, Mn, Gd o In-111. En el caso del marcaje con Ga-67, Ga-68 o Y-90, el compuesto marcado que se une a leucocitos puede prepararse mezclando dicho compuesto con un disolución acuosa ligeramente ácida o ligeramente alcalina que contenga iones de Ga-67, Ga-68 o Y-90.
Cuando el compuesto marcado con un metal radiactivo se emplea como agente para el diagnóstico con radioisótopos o como agente terapéutico radiactivo, o el compuesto marcado con un metal paramagnético se emplea como medio de contraste para MRI, los compuestos marcados preparados según el método anterior pueden utilizarse después de otra purificación mediante HPLC para eliminar las impurezas y los iones sin reaccionar de ion pertecnetato, ion perrenato, ion In-111, ion Cu, ion Cu-64, ion Ga-67, ion Ga-68, ion Fe, ion Mn, ion Gd, e ion Y-90.
El compuesto marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético puede mezclarse con aditivos farmacológicamente aceptables para preparar un agente para el diagnóstico con radioisótopos, un agente terapéutico radiactivo, o un medio de contraste para MRI. Estos aditivos incluyen, por ejemplo, estabilizantes farmacológicamente aceptables, tales como ácido ascórbico y ácido p-aminobenzoico, ajustadores del pH, tales como una disolución tampón acuosa, excipientes, tales como D-manitol, agentes útiles para mejorar la pureza radioquímica, tales como ácido cítrico, ácido tartárico, ácido malónico, gluconato de sodio y glucoheptonato de sodio. Además, la composición medicinal puede proporcionarse en forma de un kit para la preparación en el sitio mezclando estos aditivos y liofilizando, que resulta particularmente útil como agente para el diagnóstico con radioisótopos de la presente invención.
El agente para el diagnóstico con radioisótopos, el agente terapéutico radiactivo, o el medio de contraste para MRI que contiene el compuesto que se une a leucocitos de la presente invención en estado marcado con un metal radiactivo puede administrarse a través de la vía parenteral, utilizada de forma habitual, tal como mediante administración intravenosa. La dosificación y la radiactividad de la composición que se creen permiten la formación de imágenes y el tratamiento médico se determinan considerando diversas condiciones, tales como el peso corporal y la edad del paciente, el instrumento de formación de imágenes radiactivas adecuado, el instrumento de medida de MRI, y el estado de la enfermedad.
Para un uso humano, la dosificación del agente de diagnóstico que contiene el compuesto marcado con Tc-99m se encuentra en el intervalo de 37 MBq a 1110 MBq, preferiblemente en el intervalo de 185 MBq a 1110 MBq, como radiactividad de Tc-99m. En el caso del agente terapéutico que contiene el compuesto marcado con Re-186 o Re-188, la dosificación se encuentra en el intervalo de 37 MBq a 18500 MBq, preferiblemente en el intervalo de 370 MBq a 7400 MBq, como radiactividad. En el caso del agente terapéutico que contiene el compuesto marcado con Y-90, la dosificación se encuentra en el intervalo de 37 MBq a 3700 MBq, preferiblemente en el intervalo de 37 MBq a 1110 MBq, como radiactividad. La dosificación del compuesto marcado con otros metales radiactivos es casi la misma. La dosificación de un agente de diagnóstico que contiene el compuesto marcado con un metal paramagnético, tal como Gd, Fe, Mn y Cu, es variable correspondiendo al hospedante que se va a tratar, la sensibilidad del instrumento de formación de imágenes MR, el tejido diana del experimento de formación de imágenes, la manera específica de administración, y la eficacia prevista del uso. Sin embargo, una medicación específica para un paciente específico depende de diversos factores, incluyendo la actividad (relajación inducida) del reactivo específico que se va a utilizar, la edad, el peso corporal, la condición de salud general, el sexo, las comidas, el momento de la administración, la velocidad de excreción, la combinación de agentes, y el criterio del médico encargado.
El nivel eficaz de dosificación del compuesto marcado se encuentra entre aproximadamente 0,1 \mumol/kg de peso corporal y aproximadamente 1000 \mumol/kg de peso corporal diarios, preferiblemente entre aproximadamente 0,5 \mumol/kg de peso corporal y aproximadamente 300 \mumol/kg de peso corporal diarios. La preparación representativa contiene el compuesto marcado en una cantidad de aproximadamente 1 mM a 1000 mM, preferiblemente de aproximadamente 10 mM a 500 mM.
A continuación, la presente invención se describe con más detalles mediante los ejemplos, pero el alcance de la presente invención no debe limitarse a éstos. Los métodos de medida para los compuestos obtenidos y los reactivos utilizados en los ejemplos se describen a continuación.
(1)
Contador gamma: la medida de la distribución del compuesto marcado en sangre se realizó utilizando un contador gamma Auto-Well (fabricado por ALOKA Corporation, Japón), y la medida de la distribución del compuesto marcado en el cuerpo se realizó utilizando un analizador de canal único de NaI (fabricado por OHYO KOKEN KOGYO CO., Japón).
(2)
Cámara gamma: se empleó GMS-550U (fabricada por TOSHIBA MEDICAL SYSTEMS CORPORATION, Japón).
(3)
HPLC de fase inversa: se utilizó la columna en fase inversa Millipore Puresil 5 \mum C18 (4,6 x 150 mm) (fabricada por Millipore Corporation, EEUU).
(4)
Todos los compuestos peptídicos se sintetizaron mediante el método de síntesis peptídica en fase sólida.
(5)
^{99m}TcO_{4}^{-}: se empleó un eluato como una disolución salina de un generador ^{99}Mo/^{99m}Tc (NIHON MEDI-PHYSICS CO., LTD., Japón).
(6)
Todos los reactivos utilizados eran de calidad extrapura.
(7)
Todos los animales experimentales se alimentaron durante una semana bajo condiciones de un ciclo de luz-oscuridad cada 12 horas antes de emplearlos. Durante el periodo, la ingesta de alimento y agua no se limitó.
Ejemplos
Ejemplo 1
Síntesis de péptidos
Los siguientes péptidos se sintetizaron mediante síntesis peptídica en fase sólida y se emplearon en los Ejemplos a continuación.
Compuestos que se unen a leucocitos de la presente invención
Péptido 3: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asn);
Péptido 4: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Asp-Asp);
Péptido 5: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asp);
Péptido 6: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
Péptido 7: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido cyclamtetracarboxílico);
Péptido 8: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-D-Arg-Cys-Asp-Asp);
Péptido 9: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-DTPA);
Péptido 13: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido cyclambutírico);
Péptido 14: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-ácido cyclambutírico);
Péptido 15: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-ácido cyclambutírico);
Péptido 16: acetil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
Péptido 17: carbamil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp); y
Péptido 18: metil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp).
En los anteriores péptidos, el ácido cyclamtetracarboxílico, el DTPA y el ácido cyclambutírico significan ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecan-1,4,8,11-tetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético y ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico, respectivamente.
Péptidos control
Péptido 1: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys-Glu-Cys;
Péptido 2: formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Cys-Asn-Asp);
Péptido 10: formil-Met-Leu-Phe-Lys-\varepsilon-(-Gly-Gly-Cys);
Péptido 11: formil-Met-Leu-Phe-Lys-\varepsilon-(-Gly-Gly-Ac-S-Bzl); y
Péptido 12: formil-Met-Leu-Phe-Lys-\varepsilon-(-Gly-Asp-Ac-S-Bzl).
Síntesis del péptido 3
Empleando el sintetizador peptídico (modelo 430A, Applied Biosystems), el péptido se sintetizó bajo la condición de escala de 0,5 mM en resina MBHA (hidrocloruro de resina de p-metoxibenzhidrilamina, copolímero de poliestireno-divinilbenceno al 1%) mediante el método de Boc. La cadena lateral del resto Lys en el C-terminal se protegió con un grupo Fmoc. Después de la extensión de la cadena peptídica y la formilación del grupo amino N-terminal, el grupo Fmoc de la cadena lateral del resto Lys se escindió mediante piperidina al 20%/DMF para extender la cadena peptídica hacia la dirección de la cadena lateral. El péptido se retiró bajo una reacción en una mezcla de anhídrido de fluoruro de hidrógeno:p-cresol (80:20) a -2ºC a -5ºC durante 1,0 hora.
La purificación se realizó mediante una cromatografía líquida (HPLC) utilizando una columna YMC-Pack ODS-A SH-365-5 (30 x 250 mm) y eluyente A: TFA al 0,1%/agua purificada, y eluyente B: TFA al 0,1%/acetonitrilo bajo una condición de gradiente de concentración de A a B a una velocidad de elución de 20 ml/min. Las fracciones de los principales picos se recogieron y se liofilizaron para obtener el péptido objetivo. La pureza de péptido obtenido de esta manera se determinó mediante HPLC de fase inversa.
La síntesis también puede realizarse empleando una resina de precarga en lugar de una resina de MBHA.
Después el péptido se hidrolizó en ácido clorhídrico 6 M a 110ºC durante 22 horas, se determinó una composición de aminoácidos que se corresponde con el pico principal obtenido, y se confirmó que era el péptido 3 objetivo, después el pico que coincide con la composición de aminoácidos se liofilizó para obtener el péptido 3 objetivo. Se confirmó que el peso molecular del péptido era idéntico al valor teórico mediante espectrometría de masas (denominada en lo sucesivo ESI-MS) para determinar el peso molecular. Los valores analíticos de la composición de aminoácidos (número de cada aminoácido en una molécula) del péptido 3 obtenido se muestran a continuación. Entre paréntesis se muestran los valores teóricos de la composición de aminoácidos (número de cada aminoácido en una molécula) del péptido objetivo. Péptido 3 = Asp: (1) 1,02; Ser: (1) 0,93; Gly: (1) 1,03; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,01; Lys: (1) 1,00, NH_{3} (2) 2,10; Cys: (1) 0,86; Leu: (1) + Nle (2) 2,88.
Además, el peso molecular del péptido 3 obtenido mediante ESI-MS se muestra a continuación. El valor numérico entre paréntesis indica un valor teórico del peso molecular del péptido objetivo.
ESI-MS: PM = 1183,9 (1184,4).
Síntesis de otros péptidos
Otros péptidos se sintetizaron y se identificaron de una manera similar. Puesto que el péptido 1, el péptido 10, el péptido 11 y el péptido 12 son péptidos que no están amidados en sus C-terminales, se sintetizaron de una manera similar a la que se muestra en la síntesis del péptido 3 empleando una resina de HMP (resina de 4-hidroximetilfenoximetilcopoliestireno-divinilbenceno al 1%) en lugar de una resina de MBHA. Los valores analíticos de la composición de aminoácidos se muestran a continuación. Para el péptido 1 y el péptido 10, sólo se muestran las composiciones de aminoácidos.
Péptido 1 = Glu: (1) 1,04; Leu: (1) 0,99; Tyr: (1) 0,98; Phe: (1) 0,99; Lys: (1) 1,00; Cys: (1) 0,97; Nle: (2) 2,03.
Péptido 2 = Asp: (2) 2,00; Leu: (1) 0,86; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,01; Lys: (1) 1,00, NH_{3}: (2) 1,94; Cys: (1) 0,88; Nle: (2) 2,10; ESI-MS: PM = 1.155,0 (1.155,4).
Péptido 4 = Asp: (2) 2,00; Ser: (1) 0,90; Tyr: (1) 0,99; Phe: (1) 1,01; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,10; Leu: (1) + Nle: (2) 2,84; Cys: (1) 0,92; ESI-MS: PM = 1.243,0 (1.243,4).
Péptido 5 = Asp: (1) 1,00; Ser: (1) 0,90; Gly: (1) 1,01; Tyr: (1) 0,97; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,03; NH_{3}: (1) 1,18; Leu: (1) + Nle: (2) 2,86; Cys: (1) 0,91; ESI-MS: PM = 1.185,1 (1.185,4).
Péptido 6 = Asp: (3) 3,19; Ser: (1) 0,97; Tyr: (1) 0,97; Phe: (1) 0,98; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,20; Leu: (1) + Nle: (2) 2,80; Arg: (1) 1,06; Cys: (1) 0,92; ESI-MS: PM = 1.514,4 (1.514,7).
Péptido 7 = Ser: (1) 0,92; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,02; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,15; Leu: (1) + Nle: (2) 2,89; ESI-MS: PM = 1.324,3 (1.324,6).
Péptido 8 = Asp: (3) 2,94; Ser: (2) 1,80; Leu: (1) 1,01; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,01; NH_{3}: (2) 2,10; Nle: (1) 0,95; Cys: (1) 1,01; ESI-MS: PM = 1.324,1 (1.324,5).
Péptido 9 = Ser: (1) 0,91; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 0,99; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,23; Leu: (1) + Nle: (2) 2,87; Arg: (1) 1,00; ESI-MS: PM = 1.441,4 (1.441,6).
Péptido 10 = Gly: (2) 1,88; Met: (1) 0,98; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,02; Leu: (1) 1,04.
Péptido 11 = Gly: (2) 1,94; Met: (1) 0,91; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,02; Leu: (1) 1,01; ESI-MS: PM = 842,5 (842,4).
Péptido 12 = Asp: (1) 0,94; Gly: (2) 0,92; Met: (1) 0,96; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,01; Leu: (1) 1,00; ESI-MS: PM = 901,5 (902,1).
Péptido 13 = Ser: (1) 0,92; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,01; Lys: (1) 1,01; NH_{3}: (1) 1,11; Leu: (1) + Nle: (2) 2,88; ESI-MS: PM = 1.178,3 (1.178,5).
Péptido 14 = Asp: (1) 1,01; Ser: (1) 0,91; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,01; NH_{3}: (1) 1,06; Leu: (1) + Nle: (2) 2,89; Arg: (1) 1,00; ESI-MS: PM = 1.449,6 (1.449,8).
Péptido 15 = Asp: (1) 1,01; Ser: (2) 1,77; Tyr: (1) 0,98; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,01; NH_{3}: (2) 2,09; Leu: (1) + Nle: (2) 2,87; ESI-MS: PM = 1.379,5 (1.379,7).
Péptido 16 = Asp: (3) 3,02; Ser: (1) 0,93; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,10; Leu: (1) + Nle: (2) 2,86; Arg: (1) 1,01; Cys (1) 1,07; ESI-MS: PM = 1.528,3 (1.528,7).
Péptido 17 = Asp: (3) 2,95; Ser: (1) 0,91; Tyr: (1) 1,00; Phe: (1) 1,00; Lys: (1) 1,00; NH_{3}: (1) 1,79; Leu: (1) + Nle: (2) 2,58; Arg: (1) 1,00; Cys (1) 1,00; ESI-MS: PM = 1.529,4 (1.529,7).
Péptido 18 = Asp: (3) 2,99; Ser: (1) 0,92; Tyr: (1) 0,88; Phe: (1) 0,97; Lys: (1) 0,97; NH_{3}: (1) 1,12; Leu: (1) + Nle: (1) 1,85; Arg: (1) 1,00; Cys (1) 1,03; MeNle: (1) 0,95; ESI-MS: PM = 1.500,5 (1.500,7).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2
Marcaje con Tc-99m del péptido 1, péptido 2, péptido 3, péptido 4, péptido 5, péptido 6, péptido 7, péptido 8, péptido 9, péptido 10, péptido 13, péptido 14, péptido 15, péptido 16, péptido 17 y péptido 18 (1) Método
Una disolución de Tc-99m-pertecnetato de sodio (denominado en lo sucesivo ^{99m}TcO4^{-}), 1,1-3,0 GBq, se añadió a un vial que contenía una mezcla de ácido glucoheptónico 40,3 \mumol/300 \mul y una disolución de cloruro estannoso 130 nmol/50 \mul para alcanzar un volumen total de 1,35 ml. La mezcla se hizo reaccionar a temperatura ambiente durante 30 minutos con agitación y volteando de vez en cuando. Un parte se recogió y se confirmó que la proporción de marcaje de Tc-99m de Tc-99m-ácido glucoheptónico era 95% o más.
Cada uno de los 16 péptidos obtenidos en el Ejemplo 1 se disolvieron en dimetilformamida (DMF) y se ajustó una concentración de cada uno en cada disolución hasta 0,25-12,5 nmol/200 \mul con agua ultrapura, tampón fosfato 10 mM que contenía NaCl al 0,9%, pH 7,4 (denominado en lo sucesivo PBS), o tampón carbonato 10 mM, pH 8,0 (denominado en lo sucesivo CB). A cada disolución se le añadieron 200 \mul de disolución de Tc-99m-ácido glucoheptónico, se mezcló con agitación y se hizo reaccionar a 100ºC-120ºC durante 10 minutos. Después de finalizar el marcaje, una parte de la mezcla de reacción se recogió y se determinó la proporción de marcaje de Tc-99m empleando HPLC. Las condiciones de HPLC fueron las siguientes: columna: Millipore puresil 5 \mum C18 (4,6 x 150 mm); caudal: 1 ml/min; longitud de onda de detección: 220 nm; detector de radiactividad: analizador de canal único de NaI; eluyente A: ácido trifluoroacético al 0,1% (denominado en lo sucesivo TFA)/agua purificada; eluyente B: TFA al 0,1%/acetonitrilo; y gradiente de concentración: 0 minutos (B al 20%) \rightarrow 20 minutos (B al 50%).
(2) Resultados
En la Tabla 1 se muestran las proporciones de marcaje de 16 especies de péptidos marcados con Tc-99m. Los resultados del péptido 4 y del péptido 6 como el cromatograma representativo en un análisis HPLC de los compuestos marcados obtenidos se muestran en la Figura 1 y la Figura 2, respectivamente. En cada péptido se reconoció un único producto marcado. Los resultados de las proporciones de marcaje mostrados en la Tabla 1 indican que puede obtenerse un elevado marcaje con Tc-99m de 80% o más.
TABLA 1 Proporción de marcaje del péptido marcado con Tc-99m
3
Ejemplo 3
Distribución en sangre de conejo
(1) Los péptidos que se marcaron con Tc-99m en el Ejemplo 2 (péptido 3, péptido 4, péptido 6, péptido 8, péptido 9, péptido 12, péptido 13, péptido 14, péptido 15, péptido 16, péptido 17 y péptido 18) se purificaron separando los péptidos no marcados y los péptidos marcados empleando una HPLC de fase inversa bajo las mismas condiciones de HPLC que en el Ejemplo 2. Se realizó un gradiente de elución bajo la condición de 20% \rightarrow 50% (TFA al 0,1% acetonitrilo/TFA al 0,1% agua): 0 \rightarrow 20 minutos. Posteriormente se preparó una disolución de gradiente de densidad Percoll. A 90 ml de una disolución de Percoll no diluida (Pharmacia Biotech Inc.) (gravedad específica 1,130 g/ml) se le añadieron 10 ml de NaCl 1,5 M, para preparar una disolución isotónica igual a la disolución salina fisiológica. Esta disolución se diluyó añadiendo disolución salina fisiológica para preparar disoluciones de Percoll 1,096, 1,077 y 1,063 g/ml. Las disoluciones de Percoll 1,096, 1,077 y 1,063 g/ml preparadas de esta manera, de cada una 1 ml, se dispusieron en capas en un tubo de 15 ml. Se confirmó que se había obtenido la densidad deseada utilizando esferas marcadoras de densidad (roja: 1,062; azul: 1,075; naranja: 1,087; y verde: 1,098). La sangre utilizada para el ensayo se recogió de la vena auricular de un conejo macho de raza New Zeland White (NZW) sano, exento de patógenos específicos (SPF), con un peso corporal de aproximadamente 2 kg.
Para estudiar la distribución en la sangre de conejo con infección como modelo de inflamación aguda, se empleó sangre de conejo inflamada con Staphylococcus aureus en lugar de la sangre del conejo sano. Se suspendieron aproximadamente 10^{8} de recuentos viables de Staphylococcus aureus en 1 ml de disolución salina fisiológica, y se administraron 100 \mul de la suspensión bacteriana por vía intramuscular en la pantorrilla derecha de un conejo macho de raza New Zeland White (NZW) con un peso corporal de aproximadamente 2 kg. La sangre se recogió de la vena auricular del conejo después de aproximadamente 24 horas y se empleó para el estudio.
Para estudiar la distribución en la sangre de un conejo con colitis ulcerosa como modelo de inflamación aguda, se empleó sangre de conejo inflamada con ácido 2,4,6-trinitrobencensulfónico (TNBS) en lugar de la sangre del conejo sano. Se preparó un modelo de conejo con colitis ulcerosa según el método de Anthony et al. (Anthony et al., Int. J. Exp. Path., 76, 215-224, 1995). Se disolvieron 360 mg de TNBS en 4 ml de agua ultrapura y se añadieron 3,2 ml de etanol para preparar etanol al 46%/disolución salina fisiológica 50,0 mg/ml. Un tubo se insertó por el ano hasta una profundidad de aproximadamente 15 cm hacia el intestino de un conejo de raza New Zeland White (NZW) nembutalizado, de 7 semanas de edad, con un peso de 1,3-1,4 kg, macho, en ayunas durante un día, y se infusionaron 3 ml de aire. Una disolución de TNBS/etanol al 46%/disolución salina fisiológica, 0,8 ml, se infusionó posteriormente y se masajeó y se cambió la postura durante 2 minutos. Después de 4-5 días, se recogió sangre de la vena auricular del conejo y se empleó para el estudio.
La sangre de conejo, 2 ml de cada uno, se calentó a 37ºC durante 5 minutos en un baño tibio. Cada muestra de cuatro 3 \mul de los Tc-99m-péptidos (111 MBq/ml, Tc-99m-péptido 1,8 x 10^{-11} mol/ml) purificada mediante HPLC se añadieron a ella, y se incubó durante 30 minutos. La muestra de sangre se dispuso sobre una disolución de gradiente de densidad Percoll. La muestra en capa se centrífugo a 2000 rpm (800 x g) durante 15 minutos. Después de la centrifugación, el tubo se congeló y cada fracción se escindió con un escalpelo, después se midió la radiactividad de cada fracción utilizando un contador gamma Auto-Well para determinar la distribución de la radiactividad de cuatro tipos de Tc-99m-péptidos en cada componente sanguíneo.
(2) Resultados
Según los recuentos de leucocitos de 1000-8000 células/\mul del parámetro hematológico de conejos y el número de receptores FPR, 100.000-120.000/célula, encontrado en el patrón, se calcularon los números estimados del receptor FPR en la sangre de los conejos como 0,17-1,6 x 10^{-12} mol/ml, y las proporciones de péptido/receptor en conejos eran de 0,01-0,11. Los resultados que muestran los porcentajes entre la radiactividad en cada componente sanguíneo y la radiactividad en sangre completa se muestran en la figura 3. Los resultados que muestran los porcentajes entre la radiactividad de la fracción de granulocitos y la radiactividad en los leucocitos totales, y entre la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos y la radiactividad en los leucocitos totales se muestran en la Tabla 2 y la
Tabla 3.
En la sangre de conejo NZW sano, las distribuciones de Tc-99m-péptido 3 y Tc-99m-péptido 12 en la fracción de granulocitos y en la fracción de linfocitos y monocitos eran de 5% o menos de la radiactividad en sangre completa, y no se observó unión fuerte.
En la sangre de conejos con enfermedad infecciosa provocada por Staphylococcus aureus, la distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 4 en la fracción de granulocitos era de 10,78% de la radiactividad en sangre completa y la del Tc-99m-péptido 4 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 10,22% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 50,22% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 49,78% para la radiactividad de los leucocitos totales. La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de granulocitos era de 18,27% de la radiactividad en sangre completa y la del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 20,21% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 47,65% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 52,35% para la radiactividad de los leucocitos totales. En los compuestos marcados con Tc-99m del péptido 8, péptido 9, péptido 13, péptido 14, péptido 15, péptido 16, péptido 17 y péptido 18, 10% o más de la radiactividad de la sangre completa se distribuyó en los leucocitos, y aproximadamente del 27% a aproximadamente 77% de la radiactividad de la sangre completa se distribuyó en la fracción de linfocitos y monocitos.
La distribución de la radiactividad del Tc-99m-péptido 12 control en la fracción de granulocitos era de 39,73% de la radiactividad de sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 12 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 8,89% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 81,58% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 18,42% para la radiactividad de los leucocitos totales. A partir de estos resultados, resulta evidente que la distribución de los compuestos marcados con Tc-99m del péptido 4, péptido 6, péptido 8, péptido 9, péptido 13, péptido 14, péptido 15, péptido 16, péptido 17 y péptido 18, como parte de la presente invención, en la fracción de linfocitos y monocitos era mayor que la del péptido convencional, Tc-99m-péptido 12, en sangre de conejo con enfermedad infecciosa provocada por Staphylococcus aureus.
En la sangre de un modelo de conejo con colitis ulcerosa preparada mediante TNBS, como se muestra en la figura 3, la distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 3 en la fracción de granulocitos era de 18,44% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 3 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 15,94% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 53,72% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 46,28% para la radiactividad de los leucocitos totales, como se muestra en la tabla 3. La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de granulocitos era de 45,44% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 12,60% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 78,27% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 21,73% para la radiactividad de los leucocitos totales. La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 12 control en la fracción de granulocitos era de 15,10% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 12 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 8,34% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 64,66% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 35,34% para la radiactividad de los leucocitos totales.
Para estos resultados, resulta evidente que las distribuciones del Tc-99m-péptido 3 y Tc-99m-péptido 6, como parte de la presente invención, en la fracción de linfocitos y monocitos son mayores que la del péptido convencional, Tc-99m-péptido 12, en sangre de un modelo de conejo con colitis ulcerosa.
De lo anterior, se demuestra que el péptido de la presente invención se une con más fuerza a los linfocitos y monocitos que a los granulocitos, comparado con el Tc-99m-péptido 12 convencional, y se confirmó que el péptido de la presente invención es eficaz para el tratamiento de la inflamación crónica frecuentemente infiltrada por linfocitos y monocitos.
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TABLA 2 Proporción de unión del péptido marcado con Tc-99m a leucocitos en conejos
(Proporción de unión (%) para leucocitos totales, n = 3, media \pm DE)
4
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TABLA 3 Proporción de unión del péptido marcado con Tc-99m a leucocitos en conejos
(Proporción de unión (%) para leucocitos totales, n = 3, media \pm DE)
5
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Ejemplo 4
Formación de imágenes de compuestos marcados con Tc-99m del péptido 3, péptido 4, péptido 5 y péptido 12 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa, y eficacia sobre la fase aguda y la fase subaguda de la inflamación (1) Método
Se suspendieron Staphylococcus aureus viables, aproximadamente 10^{8} recuentos, en 1 ml de disolución salina fisiológica, y 100 \mul de la suspensión se administraron por vía intramuscular en la pantorrilla derecha de un conejo de raza New Zeland White (NZW) de aproximadamente 2 kg. Después de 24 horas, los conejos del modelo que mostraron una inflamación aparente se anestesiaron con pentobarbital, y cada uno de péptido 3, péptido 4, péptido 5, péptido 6, péptido 7, péptido 8, péptido 9, péptido 12, péptido 13, péptido 14, péptido 15, péptido 16, péptido 17 y péptido 18 que estaban marcados con Tc-99m, 37-74 MBq cada uno, se administraron en la vena de la oreja. Después de 5 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas, 5 horas y 22 horas desde la administración se registraron imágenes utilizando una cámara gamma. Los momentos desde 5 minutos a 5 horas después de la administración son los momentos desde aproximadamente 24 horas a 29 horas después de iniciarse la inflamación y corresponden a la fase aguda de la inflamación. Los momentos después de 22 horas son los momentos después de aproximadamente 46 horas desde el inicio de la inflamación y corresponden a la fase subaguda de la
inflamación.
(2) Resultados
Las figuras representativas de los resultados obtenidos se muestran en la Figura 4, Figura 5, Figura 6, Figura 7, Figura 8, Figura 9, Figura 10, Figura 11, Figura 12, Figura 13, Figura 14 y Figura 15. Las regiones de interés se muestran sobre las imágenes, y las proporciones de cuentas en la región de interés de 1000 píxeles para las cuentas del cuerpo total (proporción de dosis inyectada (ID)/K píxel) se muestran en la tabla 4. Las proporciones que indican [inflamación]/[músculo normal] (proporciones de [A]/[M]) determinadas a partir de las proporciones anteriores se muestran en la Tabla 5.
En el Tc-99m-péptido 12 conocido anteriormente, la proporción de [A]/[M] después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación, fase aguda de la inflamación) era de 10,34 \pm3,34 (media \pmerror estándar) (n = 3), y la proporción de [A]/[M] después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación, fase subaguda de la inflamación) era de 33,94 \pm20,76 (n = 3), mientras que la acumulación en la región inflamatoria disminuyó desde 1,66 \pm0,63% ID/K píxel después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) a 0,90 \pm0,29% ID/K píxel después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación).
En el Tc-99m-péptido 3 de la presente invención, la proporción de [A]/[M] después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) era de 6,55 \pm2,06 (n = 5), y la proporción de [A]/[M] después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación) era de 54,16 \pm32,86 (n = 5), mientras que la acumulación en la región inflamatoria aumentó desde 0,93 \pm0,31% ID/K píxel después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) a 3,70 \pm2,67% ID/K píxel después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación). En el Tc-99m-péptido 4, la proporción de [A]/[M] después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) era de 6,75 \pm2,71 (n = 3), y la proporción de [A]/[M] después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación) era de 29,07 \pm19,97 (n = 3), que son valores más bajos que los del Tc-99m-péptido 12 conocido anteriormente, mientras que la acumulación en la región inflamatoria aumentó desde 1,09 \pm0,22% ID/K píxel después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) a 1,85 \pm0,34% ID/K píxel después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación). En el Tc-99m-péptido 6, la proporción de [A]/[M] después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) era de 14,25 \pm0,31 (n = 3), y la proporción de [A]/[M] después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la inflamación) era de 43,84 \pm12,58 (n = 3), mientras que la acumulación en la región inflamatoria aumentó desde 1,22 \pm0,05% ID/K píxel después de 2 horas desde la administración (26 horas después de iniciarse la inflamación) a 1,77 \pm0,07% ID/K píxel después de 22 horas desde la administración (46 horas después de iniciarse la
inflamación).
En general, la mayoría de los leucocitos infiltrados hacia la región inflamatoria después de aproximadamente 24 horas desde la infección consistían principalmente en neutrófilos (ocupados principalmente por granulocitos), después éstos disminuyen gradualmente y la mayoría de los leucocitos infiltrados cambian a monocitos, incluyendo macrófagos y linfocitos. Desde el punto de vista clínico, la mayoría de las inflamaciones, que requieren un ensayo médico nuclear, son inflamaciones después de la fase subaguda que muestran una significativa infiltración de monocitos y linfocitos. A partir de los anteriores resultados, se demuestra que los péptidos de la presente invención son extremadamente útiles para el diagnóstico, no sólo en la fase aguda de la inflamación después de 26 horas de la aparición de la inflamación (2 horas después de la administración), sino también en la fase subaguda de la inflamación después de 46 horas desde la aparición de la inflamación (22 horas después de la administración).
TABLA 4 Acumulación del péptido marcado con Tc-99m en la inflamación en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa (% ID/K píxel)
(n = 3, Tc-99m-péptido 3: n= 5, media \pm desviación estándar)
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6
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TABLA 5 Proporción de inflamación/músculo del péptido marcado con Tc-99m en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa
(n = 3, Tc-99m-péptido 3: n= 5, media \pm desviación estándar)
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7
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Ejemplo 5
Farmacocinética del péptido 3, péptido 4, péptido 6 y péptido 12 marcados con Tc-99m (1) Método
Las biodistribuciones de cuatro tipos de compuestos marcados con Tc-99m que consisten en el Tc-99m-péptido 3, Tc-99m-péptido 4, Tc-99m-péptido 6 y Tc-99m-péptido 12 obtenidos en el Ejemplo 2 se estudiaron en ratas normales. Los experimentos de biodistribución se realizaron según el método convencional para los expertos en la técnica. Una muestra, 3,0-3,7 mBq cada una, se administró a la vena de la cola de ratas de raza Sprague-Dawley SD que no están en ayunas (peso corporal 140-200 g) bajo anestesia con ravonal. Después de 5 minutos, 30 minutos, 60 minutos y 180 minutos desde la administración, las ratas se exanguinaron desde la aorta abdominal. Se midieron las cuentas radiactivas de cada órgano extirpado frente a la dosis inyectada con un analizador de canal único de NaI. Se midió el peso de cada órgano para el cálculo de la biodistribución. Se mostró una proporción de radiactividad en cada órgano frente a la dosis inyectada mediante un valor por órgano (%ID/órgano) o un valor por gramo de órgano
(%ID/g órgano).
(2) Resultados
Los resultados se muestran en la Tabla 6, Tabla 7, Tabla 8 y Tabla 9. Los cambios a lo largo del tiempo en la orina y el intestino delgado se muestran en la Figura 16 y Figura 17 a partir de los resultados de la Tabla 6, Tabla 7, Tabla 8 y Tabla 9.
Según los resultados que aparecen en la Tabla 6, Tabla 7, Tabla 8, Tabla 9, Figura 16 y Figura 17, se descubrió que las biodistribuciones de los péptidos marcados con Tc-99m en ratas normales eran muy diferentes entre sí, dependiendo de los restos aminoácidos de Z y W de la fórmula descrita en la reivindicación 1. Es decir, una vía metabólica del Tc-99m-péptido 12 convencional puede ir, principalmente, a través de la vía de excreción hepatobiliar, debido a la alta acumulación en el hígado después de 5 minutos desde la administración, la alta acumulación en el estómago en cada momento comparado con otros péptidos, la alta acumulación en cada momento en el intestino delgado, y la alta acumulación a los 180 minutos desde el intestino al apéndice (Figura 17). Además, resulta difícil visualizar la inflamación abdominal, tal como la enfermedad del intestino inflamatoria, debido a la alta acumulación en el intestino delgado.
Al contrario de esto, entre los péptidos de la presente invención, los compuestos marcados con Tc-99m del péptido 3, péptido 4 y péptido 6, en los que T y U de la fórmula descrita en la reivindicación 1 se convirtieron o añadieron con un aminoácido hidrófilo, tal como un aminoácido cargado y un aminoácido ácido, fueron diferentes de la biodistribución del Tc-99m-péptido 12 y fueron estimulados para la excreción hacia la orina (Figura 16). En particular, la tendencia resultó significativa para Tc-99m-péptido 6. Esta característica es bastante importante para la visualización de la inflamación abdominal, tal como la enfermedad del intestino inflamatoria. Por consiguiente, se sugiere que los péptidos de la presente invención son eficaces para observar la región con infiltración de leucocitos abdominal debido a la baja distribución en la región abdominal, en particular en el intestino delgado, comparado con el péptido 12 conocido convencionalmente.
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(Tabla pasa a página siguiente)
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TABLA 6 Biodistribución del Tc-99m-péptido 3 en ratas normales
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
8
TABLA 7 Biodistribución del Tc-99m-péptido 4 en ratas normales
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
9
TABLA 8 Biodistribución del Tc-99m-péptido 6 en ratas normales
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
10
TABLA 9 Biodistribución del Tc-99m-péptido 12 en ratas normales
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
11
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Ejemplo 6
Biodistribución en un modelo de colitis ulcerosa de rata y utilidad en la inflamación crónica (1) Método
Preparación del modelo de inflamación: se preparó un modelo de colitis ulcerosa de rata según el método de Anthony et al. (Anthony et al., Int. J. Exp. Path., 76, 215-224, 1995). Se disolvieron 360 mg de ácido 2,4,6-trinitrobencensulfónico (TNBS) en 4 ml de agua ultrapura, y se añadieron 3,2 ml de etanol para preparar una disolución de etanol al 46%/disolución salina fisiológica 50,0 mg/ml. Un tubo se insertó por el ano hasta una profundidad de 7-8 cm hacia el intestino de ratas de raza SD (Sprague Dawley, exentas de patógenos específicos) eterizadas, hembras, de 7 semanas de edad, con un peso corporal de 164-177 g, en ayunas desde hacía 24 horas, y se infusionaron 0,1 ml de aire. Posteriormente se infusionó una disolución de TNBS/etanol al 46%/disolución salina fisiológica, 0,2 ml, se masajeó y se cambió la postura durante 2 minutos. Después de 5 días, las ratas se emplearon para el
estudio.
El Tc-99m-péptido 3, Tc-99m-péptido 4, Tc-99m-péptido 6 y Tc-99m-péptido 12 convencional conocido anteriormente como control, aproximadamente 7,4 MBq/rata de cada uno, se administraron a la vena de la cola. Después de 5 minutos, 30 minutos, 60 minutos y 180 minutos desde la administración, las ratas se exanguinaron y se midió la distribución radiactiva en cada órgano utilizando un analizador de canal único de NaI para obtener %ID/cada órgano y %ID/g órgano. El recto con región de inflamación se designó como región de inflamación y se obtuvieron las proporciones de [recto (inflamación)]/[músculo] (proporciones de [A]/[M]) y las proporciones de [recto (inflamación)]/[sangre] (proporciones de [A]/[B]) basándose en los valores de %ID/g órgano.
(2) Resultados
Los resultados se muestran en la Tabla 10, Tabla 11, Tabla 12 y Tabla 13.
El Tc-99m-péptido 3 mostró unas proporciones de [A]/[M] de 3,36 \pm 0,58 después de 5 desde la administración, y de 7,91 \pm 1,16 después de 180 minutos desde la administración. Apareció un alto nivel de radiactividad en la región de inflamación, comparado con el músculo sin región de inflamación, así como una tendencia en aumento de la proporción de [A]/[M] de una manera dependiente del tiempo. Además, a los 60 minutos y después desde la administración, la proporción de [A]/[B] fue mayor que 1, y era de 2,00 \pm 1,50 después de 180 minutos desde la administración, mostrando una tendencia en aumento. Esto puede no ser debido a una acumulación no específica que refleje un mayor flujo sanguíneo, sino que se considera que es debido a una acumulación específica por la
inflamación.
El Tc-99m-péptido 4 mostró unas proporciones de [A]/[M] de 4,37 \pm 0,68 después de 5 desde la administración, y de 9,29 \pm 2,82 después de 180 minutos desde la administración. Apareció un alto nivel de radiactividad en la región de inflamación, comparado con el músculo sin región de inflamación, así como una tendencia en aumento de la proporción de [A]/[M] de una manera dependiente del tiempo. Además, a los 60 minutos y después desde la administración, la proporción de [A]/[B] fue mayor que 1, y era de 1,51 \pm 0,41 después de 180 minutos desde la administración, mostrando una tendencia en aumento. Esto puede no ser debido a una acumulación no específica que refleje un mayor flujo sanguíneo, sino que se considera que es debido a una acumulación específica por la
inflamación.
El Tc-99m-péptido 6 mostró unas proporciones de [A]/[M] de 4,41 \pm 0,97 después de 5 desde la administración, y de 16,50 \pm 11,08 después de 180 minutos desde la administración. Apareció un alto nivel de radiactividad en la región de inflamación, comparado con el músculo sin región de inflamación, así como una tendencia en aumento de la proporción de [A]/[M] de una manera dependiente del tiempo. Además, a los 30 minutos y después desde la administración, la proporción de [A]/[B] fue mayor que 1, y era de 2,74 \pm 1,72 después de 180 minutos desde la administración, mostrando una tendencia en aumento. Esto puede no ser debido a una acumulación no específica que refleje un mayor flujo sanguíneo, sino que se considera que es debido a una acumulación específica por la
inflamación.
El Tc-99m-péptido 12 mostró unas proporciones de [A]/[M] de 4,66 \pm 3,13 después de 5 desde la administración, y de 6,22 \pm 4,61 después de 180 minutos desde la administración. Esto demostró una proporción baja de [A]/[M], comparado con los péptidos de la presente invención.
Aunque la proporción de [A]/[M] mostró un valor máximo, 11,10 \pm 12,33, después de 60 minutos desde la administración, después disminuyó. Aunque la proporción de [A]/[B] fue de 1,89 \pm 2,39 después de 60 minutos desde la administración, después disminuyó, y era de 1,00 \pm 0,89 después de 180 minutos desde la administración.
Según el presente estudio, los péptidos de la presente invención fueron superiores en los puntos de acumulación y retención en la región inflamatoria crónica con alta infiltración de linfocitos y monocitos que el péptido 12 conocido anteriormente, y se demostró que son útiles para la inflamación crónica, tal como la colitis ulcerosa.
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TABLA 10 Biodistribución del Tc-99m-péptido 3 en el modelo IBD de rata
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
12
TABLA 11 Biodistribución del Tc-99m-péptido 4 en el modelo IBD de rata
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
13
TABLA 12 Biodistribución del Tc-99m-péptido 6 en el modelo IBD de rata
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
14
TABLA 13 Biodistribución del Tc-99m-péptido 12 en el modelo IBD de rata
Columna superior: %ID/órgano; columna inferior: %ID/g
(n = 3, media \pm desviación estándar)
15
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Ejemplo 7
Biodistribución del péptido 3 y péptido 6 marcados con Tc-99m en sangre humana (1) Método
Para confirmar la eficacia clínica del péptido de la presente invención en seres humanos, se estudiaron las afinidades de unión a leucocitos de dos tipos de péptidos de la presente invención empleando sangre humana. El péptido 3 y el péptido 6 marcados con Tc-99m del Ejemplo 2 se separaron en péptidos no marcados y péptidos marcados, y se purificaron mediante HPLC en fase inversa bajo las mismas condiciones que la HPLC del Ejemplo 2. Se realizó un gradiente de elución bajo las siguientes condiciones: 20% \rightarrow 80% (TFA al 0,1% acetonitrilo/TFA al 0,1% agua); 0 \rightarrow 20 minutos (la radiactividad del péptido 6 después de la purificación era de 111 MBq/ml).
Se prepararon los péptidos convencionalmente conocidos, Tc-99m-péptido 11 y Tc-99m-péptido 12. El péptido 11 y el péptido 12 se disolvieron cada uno en dimetilformamida para preparar una disolución que tenía una concentración de 0,1 mg/500 \mul. Se añadieron 50 \mul de una disolución de SnCl_{2}/ácido clorhídrico 10 mM (5 mg/10 ml) a una disolución de ácido tartárico/PBS (5 mg/200 \mul), y a esto se le añadió la disolución de péptido. Después se infusionaron inmediatamente 0,25 \mul de una disolución de ^{99m}TcO_{4}^{-} (2738 MBq/ml) y se agitó durante varios segundos para que se realizase la reacción de marcaje a 120ºC durante 10 minutos. La concentración final era de aproximadamente 855,6 MBq/125 mg/ml. La purificación y medida de la pureza radioquímica se realizaron utilizando una HPLC preparativa. El análisis se realizó bajo las mismas condiciones que en el Ejemplo 2, es decir, gradiente: 20% \rightarrow 50% (TFA al 0,1% acetonitrilo/TFA al 0,1% agua); 0 \rightarrow 20 minutos. La concentración de radiactividad después de la purificación era de 287-311 MBq/ml.
Posteriormente, se preparó una disolución de gradiente de densidad Percoll basándose en el método descrito en el Ejemplo 3.
Se recogió sangre, 20-30 ml, de voluntarios adultos de 40 años o menos. Los péptidos marcados con Tc-99m, 30 \mul de cada uno (111 MBq/ml, 1,8 x 10^{-11} mol/ml como Tc-péptido), se añadieron y se incubaron durante 30 minutos. La muestra de sangre, 2-3 ml, se dispuso en una capa cuidadosamente sobre la disolución de gradiente de densidad Percoll preparada. Después de una centrifugación a 2000 rpm (800 x g) durante 15 minutos, el tubo se congeló y cada fracción se escindió con un escalpelo, después se midió la radiactividad de cada fracción utilizando un contador gamma Auto-Well para determinar la distribución de la radiactividad de los Tc-99m-péptidos en los componentes sanguíneos.
(2) Resultados
Según los recuentos de leucocitos de 4100-6100 células/\mul del parámetro hematológico de seres humanos y el número de receptores FPR, 100.000-120.000/célula, encontrado en el patrón, se calcularon los números estimados del receptor FPR en la sangre humana como 0,68-1,2 x 10^{-12} mol/ml, y la proporción de péptido/receptor en sangre humana era de 0,03-0,01. Los resultados que muestran las distribuciones de los cuatro tipos de Tc-99m-péptidos y el control negativo (Tc-99m-ácido glucoheptónico) en sangre humana se muestran en la Figura 18. Los resultados que muestran los porcentajes entre la radiactividad de la fracción de granulocitos y la radiactividad en los leucocitos totales, y entre la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos y la radiactividad en los leucocitos totales se muestran en la Tabla 14. En el Tc-99m-péptido 3, Tc-99m-péptido 11 y Tc-99m-péptido 12, n es 1, y en el Tc-99m-péptido 6, n es 3.
La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 3 en la fracción de granulocitos era de 21,91% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 3 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 39,98% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 35,41% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 64,59% para la radiactividad de los leucocitos totales. Los resultados demuestran que en sangre humana sana, el Tc-99m-péptido 3 de la presente invención se distribuye en linfocitos y monocitos mucho más que el Tc-99m-péptido 11 y Tc-99m-péptido 12, convencionalmente conocidos.
La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de granulocitos era de 29,45% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 6,59% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 81,94 \pm 8,67% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 18,07 \pm 8,67% para la radiactividad de los leucocitos totales. Los resultados demuestran que en sangre humana sana, el Tc-99m-péptido 6 de la presente invención se distribuye en linfocitos y monocitos mucho más que el Tc-99m-péptido 11 convencionalmente conocido.
La distribución de la radiactividad del control negativo Tc-99m-ácido glucoheptónico en la fracción de granulocitos era de 1,11% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-ácido glucoheptónico en la fracción de linfocitos y monocitos era de 2,52% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. En la fracción plasmática, se distribuyó una radiactividad de 95,39%. Puesto que es el control negativo, que no puede unirse a leucocitos, no se calculó la proporción de radiactividad en la fracción de granulocitos y la proporción de radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos para los leucocitos totales.
En sangre humana, la distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 11 en la fracción de granulocitos era de 58,70% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 11 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 8,02% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 87,98% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 12,03% para la radiactividad de los leucocitos totales.
En sangre humana, la distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 12 en la fracción de granulocitos era de 25,09% de la radiactividad en sangre completa, y la del Tc-99m-péptido 12 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 13,77% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 64,57% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 35,43% para la radiactividad de los leucocitos totales.
Los resultados anteriores indican que el péptido de la presente invención se une con más fuerza a los linfocitos y monocitos que a los granulocitos, comparado con el control negativo, Tc-99m-ácido glucoheptónico, y el Tc-99m-péptido 11 o Tc-99m-péptido 12, convencionalmente conocidos. También se demostró que, considerando los resultados del Ejemplo 4 y Ejemplo 6, los péptidos de la presente invención son eficaces para la inflamación crónica infiltrada con linfocitos y monocitos.
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TABLA 14 Proporción de unión de los péptidos marcados con Tc-99m a leucocitos humanos
(n = 3, media \pm desviación estándar)
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16
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Ejemplo 8
Distribución del péptido 3 y péptido 6 marcados con Tc-99m en sangre de rata (1) Método Preparación del modelo inflamatorio
Se preparó un modelo de rata con colitis ulcerosa según el método de Anthony et al. (Anthony et al., Int. J. Exp. Path., 76, 215-224, 1995). Se disolvieron 360 mg de ácido 2,4,6-trinitrobencensulfónico (TNBS) en 4 ml de agua ultrapura y se añadieron 3,2 ml de etanol para preparar etanol al 46%/disolución salina fisiológica 50,0 mg/ml. Un tubo se insertó por el ano hasta una profundidad de aproximadamente 7-8 cm hacia el intestino de una rata SD (rata de raza Sprague Dawley, exenta de patógenos específicos), hembra, de 7 semanas de edad, con un peso de 164-184 kg, macho, en ayunas desde hacía 24 horas, y se infusionaron 0,1 ml de aire. Una disolución de TNBS/etanol al 46%/disolución salina fisiológica, 0,2 ml, se infusionó posteriormente y se masajeó y se cambió la postura durante 2 minutos. Estos procedimientos se repitieron durante 3 días. Después de 4 días desde la administración final, la rata estaba lista para el experimento y se recogió sangre. La sangre de rata recogida, 2 ml, se calentó a 37ºC durante 5 minutos en un baño tibio. Cada muestra de 3 \mul de Tc-99m-péptido 3 y Tc-99m-péptido 6 (111 MBq/ml, Tc-99m-péptido 1,8 x 10^{-11} mol/ml) purificada mediante HPLC se añadió a ella, y se incubó durante 30 minutos. La muestra de sangre se dispuso en capa cuidadosamente sobre una disolución de gradiente de densidad Percoll previamente preparada. La muestra en capa se centrífugo a 2000 rpm (800 x g) durante 15 minutos. Después de la centrifugación, el tubo se congeló y cada fracción se cortó con un escalpelo, después se midió la radiactividad de cada fracción utilizando un contador gamma Auto-Well para determinar la distribución de la radiactividad del Tc-99m-péptido 3 y Tc-99m-péptido 6 en cada componente sanguíneo.
(2) Resultados
Según los recuentos de leucocitos de 6600-12600 células/\mul del parámetro hematológico de rata hembra y el número de receptores FPR, 100.000-120.000/célula, encontrado en el patrón, se calcularon los números estimados del receptor FPR en la sangre de ratas como 1,1-2,5 x 10^{-12} mol/ml, y las proporciones de péptido/receptor en ratas eran de 0,02-0,05. Los resultados que muestran los porcentajes entre la radiactividad en cada componente sanguíneo y la radiactividad en sangre completa se muestran en la Figura 19. Los resultados que muestran los porcentajes entre la radiactividad de la fracción de granulocitos y la radiactividad en los leucocitos totales, y entre la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos y la radiactividad en los leucocitos totales se muestran en la Tabla
15.
En la sangre de rata con colitis ulcerosa provocada por TNBS, la distribución de radiactividad de Tc-99m-péptido 3 en la fracción de granulocitos era de 7,82% de la radiactividad en sangre completa, y la de Tc-99m-péptido 3 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 10,00% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 43,69% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 56,31% para la radiactividad de los leucocitos totales. La distribución de radiactividad del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de granulocitos era de 18,34% de la radiactividad en sangre completa y la del Tc-99m-péptido 6 en la fracción de linfocitos y monocitos era de 6,57% de la radiactividad en sangre completa después de una incubación de 30 minutos. La radiactividad de la fracción de granulocitos era de 74,08% para la radiactividad de los leucocitos totales, y la radiactividad de la fracción de linfocitos y monocitos era de 25,92% para la radiactividad de los leucocitos
totales.
A partir de estos resultados, resulta evidente que el Tc-99m-péptido 3 y Tc-99m-péptido 6, como parte de la presente invención, se distribuyen ampliamente en la fracción de linfocitos y monocitos en sangre de un modelo de rata con colitis ulcerosa.
A partir de lo anterior, se demuestra que el péptido de la presente invención es eficaz para el diagnóstico de una inflamación crónica frecuentemente infiltrada por linfocitos y monocitos.
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TABLA 15 Proporción de unión de péptidos marcados con Tc-99m a leucocitos de rata
(Proporción de unión a leucocitos totales (%), n = 2, media \pm desviación estándar)
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17
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Ejemplo 9
Formación de imágenes de compuestos marcados con Tc-99m del péptido 3 y péptido 6 en un modelo de rata con colitis ulcerosa, y eficacia sobre la fase crónica de la inflamación (1) Método
Se preparó un modelo de rata con colitis ulcerosa según el método de Anthony et al. (Anthony et al., Int. J. Exp. Path., 76, 215-224, 1995). Se disolvieron 360 mg de ácido 2,4,6-trinitrobencensulfónico (TNBS) en 4 ml de agua ultrapura, y se añadieron 3,2 ml de etanol para preparar una disolución de etanol al 46%/disolución salina fisiológica 50,0 mg/ml. Un tubo se insertó por el ano hasta una profundidad de 7-8 cm hacia el intestino de ratas de raza SD (Sprague Dawley, exentas de patógenos específicos) eterizadas, hembras, de 7 semanas de edad, peso corporal de 164-184 g, en ayunas desde hace 24 horas, y se infusionaron 0,1 ml de aire. Posteriormente se infusionó una disolución de TNBS/etanol al 46%/disolución salina fisiológica, 0,2 ml, se masajeó y se cambió la postura durante 2 minutos. Estos procedimientos se repitieron durante 3 días. Después de 4 días desde la administración final, las ratas se emplearon para el estudio. El Tc-99m-péptido 3 o el Tc-99m-péptido 6 obtenidos en el Ejemplo 3, cada uno con una radiactividad de aproximadamente 37 MBq/rata, se administraron a la vena de la cola. Después de 5 minutos, 30 minutos, 60 minutos y 120 minutos, las imágenes se registraron con una cámara gamma. Como control, se prepararon leucocitos marcados con Tc-99m, que se emplean para el diagnóstico de la colitis ulcerosa en seres humanos, según el método de Roca et al. (M. Roca et al., Eur. J. Nucl. Med., 25, 797-799, 1998), y se administraron a la vena de la cola de la rata con una radiactividad de aproximadamente 37 MBq/rata, y después de 5 minutos, 30 minutos, 60 minutos y 120 minutos, las imágenes se registraron con una cámara gamma. Los leucocitos marcados con Tc-99m preparados contenían todas las especies de leucocitos, tales como granulocitos, linfocitos y monocitos. Después de finalizar la formación de imágenes, es decir, 130 minutos después de la administración, las ratas se exanguinaron desde la aorta abdominal y cada órgano se seccionaron. Se midieron los pesos y radiactividades de los órganos seccionados para calcular la radiactividad por g de tejido (%ID/g). Después, utilizando los valores numéricos calculados, se determinaron las proporciones de [inflamación]/[músculo] (proporciones de [A]/[M]), las proporciones de [inflamación]/[sangre] (proporciones de [A]/[BL]), las proporciones de [inflamación]/[hueso] (proporciones de [A]/[BO]), las proporciones de [inflamación]/[apéndice] (proporciones de [A]/[AP]), las proporciones de [inflamación]/[colon] (proporciones de [A]/[C]), y las proporciones de [inflamación]/[recto] (proporciones de
[A]/[R]).
(2) Resultados
Los dibujos representativos de los resultados obtenidos se muestran en la Figura 20, Figura 21 y Figura 22. Las regiones de interés se muestran en las imágenes, y las proporciones de cuentas en la región de interés de 1 píxel por cuentas del cuerpo total (% de dosis inyectada (ID)/píxel) se muestran en la Tabla 16. Los resultados de las proporciones que indican [inflamación]/[fondo abdominal] (proporciones de [A]([BG]) determinados a partir de las anteriores proporciones se muestran en la Tabla 17. Además, en la Tabla 18 y la Figura 23 se muestran la %ID/g de la inflamación, las proporciones de [A]/[M], las proporciones de [A]/[BL], las proporciones de [A]/[BO], las proporciones de [A]/[AP], las proporciones de [A]/[C], y las proporciones de [A]/[R] obtenidas a partir de los resultados de la escisión. Como resultado, en los leucocitos marcados con Tc-99m control, la %ID/píxel después de 30 minutos era de 0,11 \pm 0,025 (media \pm desviación estándar) (n = 5), y la proporción de [A]/[BG] era de 3,21 \pm 1,96 (n = 5). Además, la radiactividad por g de tejido con inflamación (%ID/g) obtenida de la exanguinación y la escisión después de 130 minutos desde la administración era de 0,71 \pm 0,33, y la proporción de [A]/[BO] era de 2,08 \pm 1,37, y la proporción de [A]/[BL] era de 0,25 \pm 0,17. Los resultados indican que la distribución era mayor en la inflamación que en la
sangre.
Al contrario de esto, en el Tc-99m-péptido 3 de la presente invención, la proporción de administración/píxel después de 30 minutos era de 0,043 \pm 0,015 (n = 5), y la proporción de [A]/[BG] era de 2,23 \pm 0,77 (n = 5). Además, la radiactividad por g de tejido con inflamación (%ID/g) obtenida de la exanguinación y la escisión después de 130 minutos desde la administración era de 0,13 \pm 0,12, y la proporción de [A]/[BO] era de 3,40 \pm 2,78, y la proporción de [A]/[BL] era de 2,33 \pm 2,22. Estos resultados indican que la distribución de la radiactividad era mayor en la inflamación que en la sangre. Además, en el Tc-99m-péptido 6, la %ID/píxel después de 30 minutos era de 0,093 \pm 0,048, y la proporción de [A]/[BG] era de 2,15 \pm 0,53 (n = 5). Además, la radiactividad por g de tejido con inflamación (%ID/g) obtenida de la exanguinación y la escisión después de 130 minutos desde la administración era de 0,55 \pm 0,51, y la proporción de [A]/[BO] era de 4,44 \pm 1,61, y la proporción de [A]/[BL] era de 2,88 \pm 1,61. Estos resultados indican que la distribución de radiactividad era mayor en la inflamación que en la sangre, indicando lo mismo que en el péptido 3. A partir de los anteriores resultados, se demuestra que los péptidos marcados con Tc-99m de la presente invención son mejores en la representación de la inflamación en órganos con gran corriente sanguínea, tales como el hígado, bazo, corazón, riñones, cerebro y hueso, que son afectados con más facilidad por la sangre. En particular, el péptido 6 muestra unos valores numéricos mayores en la proporción de [A]/[M], la proporción de [A]/[BL], la proporción de [A]/[BO], la proporción de [A]/[AP], la proporción de [A]/[C], y la proporción de [A]/[R] que los leucocitos marcados con Tc-99m control. Como resultado, se demostró que el péptido de la presente invención era excelente para la representación en la inflamación crónica, la colitis ulcerosa.
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TABLA 16 Acumulación del péptido marcado con Tc-99m en la inflamación en el modelo de rata con colitis (%ID/píxel) con o sin inhibición de FMLP
(n = 5, media \pm desviación estándar)
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18
TABLA 17 Proporción de inflamación/fondo abdominal de péptidos marcados con Tc-99m y Tc-99m-leucocitos en el modelo de rata con colitis ulcerosa con o sin inhibición de FMLP
(n = 5, media \pm desviación estándar)
19
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TABLA 18 Resultados analíticos de los péptidos marcados con Tc-99m y Tc-99m-leucocitos en el modelo de rata con colitis ulcerosa mediante escisión
(n = 5, media \pm desviación estándar)
20
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Ejemplo 10
Autorradiografía del Tc-99m-péptido 6 y Tc-99m-péptido 14 en el modelo de rata con colitis ulcerosa y su utilidad para la inflamación crónica (1) Método
Se preparó un modelo de rata con colitis ulcerosa según el método de Anthony et al. (Anthony et al., Int. J. Exp. Path., 76, 215-224, 1995). Se disolvieron 360 mg de ácido 2,4,6-trinitrobencensulfónico (TNBS) en 4 ml de agua ultrapura, y se añadieron 3,2 ml de etanol para preparar una disolución de etanol al 46%/disolución salina fisiológica 50,0 mg/ml. Un tubo se insertó por el ano hasta una profundidad de 7-8 cm hacia el intestino de ratas de raza SD (Sprague Dawley, exentas de patógenos específicos) eterizadas, hembras, de 7 semanas de edad, peso corporal de 164-184 g, en ayunas desde hace 24 horas, y se infusionaron 0,1 ml de aire. Posteriormente se infusionó una disolución de TNBS/etanol al 46%/disolución salina fisiológica, 0,2 ml, se masajeó y se cambió la postura durante 2 minutos. Estos procedimientos se repitieron durante 3 días. Después de 4 días desde la administración final, las ratas se emplearon para el estudio. El Tc-99m-péptido 6 o el Tc-99m-péptido 14 obtenidos en el Ejemplo 2, cada uno con una radiactividad de aproximadamente 74 MBq/rata, se administraron a la vena de la cola, y después de 120 minutos, las ratas se exanguinaron y se mataron. Después de la escisión inmediata del intestino grueso y la eliminación del contenido intestinal, las áreas juzgadas como región de inflamación mediante observación macroscópica se sumergieron en el medio para la preparación de secciones congeladas. Inmediatamente después, las muestras sumergidas, junto con el recipiente, se sumergieron en nitrógeno líquido durante aproximadamente diez segundos para que el medio que contenía la región seccionada del intestino grueso se congelase. Después de dejar en reposo la muestra en la nevera a -20ºC durante aproximadamente diez segundos se prepararon las secciones congeladas utilizando un criostato. Después de preparar las secciones, éstas se pusieron en contacto con la placa de formación de imágenes para una autorradiografía (Fuji Photo Film Co., Ltd.) durante periodos de 12 horas a 19 horas. Posteriormente, se formaron imágenes de la distribución de la radiactividad utilizando un analizador de imágenes BAS 2500 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). Después, las secciones congeladas preparadas del mismo modo se sometieron a una tinción inmunohistoquímica con anticuerpos antigranulocitos y anticuerpos antimonocitos para confirmar la infiltración de granulocitos y monocitos hacia el tejido.
(2) Resultados
Los dibujos representativos de los resultados obtenidos se muestran en la Figura 24, Figura 25 y Figura 26. Las regiones de interés se muestran en las imágenes obtenidas a partir de los resultados de la autorradiografía, y se calcularon las cuentas por píxel en la región de interés y se determinaron las proporciones de [inflamación]/[tejido normal] (proporciones de [A]([N]). Los resultados se muestran en la Figura 27.
En la región rectal de ratas con inflamación, se formó una inflamación que varía de 2 cm a 4 cm en el área circular completa del tracto intestinal, y se observaron regiones inflamatorias en todas las ratas. Como resultado de la tinción inmunohistoquímica, se observó una significativa infiltración de granulocitos y monocitos en la región de inflamación, y se observó que los granulocitos y monocitos se distribuían en la región correspondiente a la inflamación.
Tanto el Tc-99m-péptido 6 como el Tc-99m-péptido 14 mostraron unas distribuciones de radiactividad que corresponden a las distribuciones de granulocitos y monocitos que muestra la inmunotinción de una manera similar a los leucocitos marcados con Tc-99m. En comparación con la proporción de [A]/[N] en los leucocitos marcados con Tc-99m control, el Tc-99m-péptido 6 y el Tc-99m-péptido 14, obtenidos de la misma sección, mostraron unas proporciones mayores de [A]/[N] que los leucocitos marcados con Tc-99m. Como resultado, también se confirmó que el péptido de la presente invención era superior en la inflamación crónica, tal como la colitis ulcerosa.
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Ejemplo 11
Ensayo de actividad inhibidora del péptido 3, péptido 4, péptido 6, péptido 8, péptido 9, péptido 16, péptido 17 y péptido 18 para la unión a un receptor recombinante humano (1) Método
El experimento se realizó utilizando un receptor FPR recombinante derivado de células CHO (6,24 pmol/ml, Tris-HCl 50 mM, pH 7,4, glicerol al 10%, BSA al 1%, BioSignal Packard Inc., Amersham Biosciences) y [^{3}H]-FMLP (fMLF, 9,25 MBq/2,88-6,25 nmol, Daiichi Pure Chemicals Co. Ltd.). Después de añadir cada péptido a una cierta cantidad del receptor FPR (0,05 nM, 200 \mul/pocillo) en concentraciones que varían de 10^{-4} M a 10^{-14} M, se añadió una cierta cantidad de [^{3}H]-FMLP (0,3 nM, 25 \mul/pocillo). Después de la reacción, se separó el [^{3}H]-FMLP sin unir con el receptor FPR y el [^{3}H]-FMLP unido con el receptor FPR, mediante un filtro GF/C. Se determinó la cantidad de [^{3}H]-FMLP unido con el receptor FPR ensayando la radiactividad del [^{3}H]-FMLP unido con el receptor FPR. Se determinó la concentración de cada péptido que inhibe 50% de la unión con [^{3}H]-FMLP (IC_{50}) utilizando el programa informático analítico "X1fit versión 3.0.3 (CTC Laboratory Systems K.K.)", y después se determinó la constante de inhibición (Ki) a partir del valor Kd de [^{3}H]-FMLP. Las pruebas se repitieron tres veces y los ensayos se repitieron tres veces en cada prueba para determinar un valor medio.
(2) Resultados
Los resultados se muestran en la Figura 28. Los valores IC_{50} y los valores Ki calculados se muestran en la Tabla 19. Se calculó que el FMLP control tenía un valor Ki de (2,33 \pm 0,45) x 10e-^{10} M. El valor Ki de cada péptido se calculó como sigue: péptido 3: Ki = (6,50 \pm 1,84) x 10e^{-9} M; péptido 4: Ki = (8,36 \pm 3,74) x 10e^{-10} M; péptido 6: Ki = (2,83 \pm 1,07) x 10e^{-10} M; péptido 8: Ki = (2,33 \pm 0,91) x 10e^{-9} M; y péptido 9: Ki = (1,28 \pm 0,69) x 10e^{-10} M. En el péptido 16, en el que un grupo formilo está reemplazado por un grupo acetilo, el péptido 17, en el que un grupo formilo está reemplazado por un grupo carbamilo, y el péptido 18, en el que un grupo formilo está reemplazado por un grupo metilo, los valores Ki fueron de (3,74 \pm 3,53) x 10e^{-6} M, (4,24 \pm 3,60) x 10e^{-7} M, y (3,83 \pm 1,12) x 10e^{-5} M, respectivamente. Como resultado, se demostró que el péptido de la presente invención tiene afinidad por el receptor FPR, y es útil para el diagnóstico de la inflamación mediada por los leucocitos que expresan el receptor FPR.
TABLA 19 Concentración inhibidora en 50 (IC_{50}) y constante de inhibición (Ki) de cada péptido
(n = 9, media \pm desviación estándar)
21
Ejemplo 12
Confirmación de la formación de imágenes para la inhibición de Tc-99m-péptido 6 y la unión con leucocitos in vivos en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa (1) Método
Se suspendieron aproximadamente 10^{8} de recuentos viables de Staphylococcus aureus en 1 ml de disolución salina fisiológica. Se inyectaron 100 \mul de la suspensión por vía intramuscular en la pantorrilla derecha de conejos de raza New Zeland White (NZW) con un peso corporal de aproximadamente 2 kg. Después de 24 horas, los conejos del modelo que mostraban una inflamación evidente se anestesiaron con pentobarbital. Se administro el Tc-99m-péptido 6 obtenido en el Ejemplo 2, con una administración de radiactividad de aproximadamente 74 MBq, en la vena auricular. Después de 5 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas y 5 horas se registraron imágenes utilizando una cámara gamma. Se preparó una disolución de FMLP disolviendo 1 mg de FMLP, que corresponde a aproximadamente 10.000 veces la cantidad máxima estimada del receptor 0,1 nmol/kg, en DMSO al 5%/disolución salina fisiológica. En el grupo de preadministración de FMLP, que se estableció para confirmar la inhibición por FMLP, la disolución de FMLP se administró a la vena auricular 5 minutos antes de la administración del Tc-99m-péptido 6. De forma similar al grupo sin administración de FMLP, se registraron imágenes utilizando una cámara gamma después de 5 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas y 5 horas.
(2) Resultados
Las figuras representativas de los resultados obtenidos se muestran en la Figura 29 y Figura 30. Las regiones de interés se muestran sobre las imágenes, y las proporciones de cuentas en la región de interés de 1000 píxeles para las cuentas del cuerpo total (%ID)/K píxel) se muestran en la Tabla 20. Las proporciones que indican [inflamación]/[músculo normal] (proporciones de [A]/[M]) determinadas a partir de las proporciones anteriores se muestran en la Tabla 21. Como resultado, en el Tc-99m-péptido 6 sin inhibición de FMLP, la acumulación en la región de inflamación después de 2 horas desde la administración era de 1,77 \pm 0,25%ID/Kpíxel (media \pm desviación estándar) (n = 3) y aumentó a 2,62 \pm 0,25%ID/Kpíxel después de 5 horas desde la administración. La proporción de [A]/[M] también aumento de 12,78 \pm 6,14 después de 2 horas, a 21,39 \pm 5,39 después de 5 horas desde la administración. Al contrario de esto, en el Tc-99m-péptido 6 con inhibición de FMLP, la proporción de [A]/[M] después de 2 horas desde la administración era de 3,93 \pm 0,60, que es menor comparado con el caso sin inhibición de FMLP, y la proporción de [A]/[M] después de 5 horas desde la administración aumentó a 9,05 \pm 3,10. Sin embargo, la acumulación en la región de inflamación disminuyó de 0,41 \pm 0,10%ID/Kpíxel después de 2 horas desde la administración a 0,30 \pm 0,04%ID/Kpíxel después de 5 horas desde la administración.
Estos resultados indican que el péptido 6 de la presente invención demuestra que representa la región de inflamación uniéndose al receptor FPR que existe en leucocitos. Se cree que la acumulación del péptido de la presente invención indica la aparición de inflamación con infiltración de leucocitos.
TABLA 20 Acumulación del Tc-99m-péptido 6 en la inflamación (%ID/Kpíxel) en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa con o sin inhibición de FMLP
(n = 3, media \pm desviación estándar)
22
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TABLA 21 Proporción de inflamación/músculo del Tc-99m-péptido 6 en un modelo de conejo con enfermedad infecciosa con o sin inhibición de FMLP
(n = 3, media \pm desviación estándar)
23
\vskip1.000000\baselineskip
Aplicabilidad industrial
Según la presente invención, pueden proporcionarse compuestos, que muestran propiedades de unión específica para todas las especies de leucocitos, es decir, neutrófilos, monocitos y linfocitos, in vivo e in vitro, y pueden marcarse con un metal radiactivo o un metal paramagnético, una composición farmacéutica que contiene el compuesto marcado como ingrediente activo útil para el diagnóstico de formación de imágenes SPECT, el diagnóstico de formación de imágenes PET, y el diagnóstico de formación de imágenes MRI, y el diagnóstico de formación de imágenes puede realizarse formando una imagen de un sitio con vigorosa infiltración de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo.
<110> Nihon Medi-Physics Corporation Limited
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\vskip0.400000\baselineskip
<120> Compuesto que se une a leucocitos y composición farmacéutica que contiene el compuesto que se une a leucocitos en estado marcado
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<130> W1229-00
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 13
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> FORMILACIÓN
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido que se une a leucocitos
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Cys Gly Asn}
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 2
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<211> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 2
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Cys Asp Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 3
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Cys Gly Asp}
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<210> 4
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 4
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg Asp Cys Asp Asp}
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<210> 5
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<211> 7
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> BLOQUEADO
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<222> 7
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 5
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser}
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
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<211> 11
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<220>
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<221> BLOQUEADO
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<222> 11
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 6
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\sa{Nle Leu Phe Lys Ser Ser Asn Arg Cys Asp Asp}
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<210> 7
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<211> 8
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> BLOQUEADO
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<222> 8
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<223> Péptido que se une a leucocitos
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg}
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<210> 8
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<211> 7
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<220>
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<221> BLOQUEADO
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<222> 7
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 8
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser}
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<210> 9
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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\vskip0.400000\baselineskip
<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> BLOQUEADO
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<222> 9
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<223> Péptido que se une a leucocitos
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg Asp}
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<210> 10
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> FORMILACIÓN
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<222> 1
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<200>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> BLOQUEADO
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 9
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 10
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Ser Asn}
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<210> 11
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> ACETILACIÓN
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<222> 1
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<200>
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 11
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg Asp Cys Asp Asp}
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<210> 12
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<221> BLOQUEADO
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<222> 1
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<221> AMIDACIÓN
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 12
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\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg Asp Cys Asp Asp}
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<210> 13
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<221> METILACIÓN
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<221> AMIDACIÓN
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<222> 6
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<223> Péptido que se une a leucocitos
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<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Nle Leu Phe Nle Tyr Lys Ser Arg Asp Cys Asp Asp}
\vskip1.000000\baselineskip

Claims (14)

1, Un compuesto que tiene propiedades de unión específica para leucocitos representado por la fórmula (1):
(1)Z-Y-Leu-Phe-(X)_{n}-Lys(NH_{2})_{m}-\varepsilon (-R-(T)_{l}-U)
en la que, en la fórmula (1), Z representa un grupo protector para un grupo amino; Y representa Met o Nle; en (X)_{n}, X representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, y n representa 1 ó 0; en (NH_{2})_{m}, NH_{2} representa un grupo amida como grupo protector para un grupo carboxilo en la posición \alpha de Lys, y m representa 1 ó 0; en
\varepsilon(-R-(T)_{l}-U), R representa Ser o Thr unido a un grupo \varepsilon-amino de Lys a través de un enlace amida, T representa un espaciador que consiste en uno o más aminoácidos, l representa 1 ó 0, y U representa un grupo que puede marcarse con un metal; con la condición de que dichos X y T pueden ser iguales o diferentes entre sí.
2. El compuesto según la reivindicación 1, en el que U es un péptido representado por -Cys-A1-A2 (A1 y A2 son cada uno un aminoácido excepto Cys y Pro).
3. El compuesto según la reivindicación 1, en el que U se selecciona del grupo que consiste en compuestos cíclicos que contienen nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, compuestos de ácido carboxílico cíclico que contiene nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, derivados de compuestos de ácido carboxílico cíclico que contiene nitrógeno con 8 a 20 átomos de carbono, y ácidos alquilenaminocarboxílicos con 4 a 10 átomos de carbono.
4. El compuesto según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho compuesto representado por la fórmula (1) es:
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asn);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-Cys-Gly-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclo-tetradecan-1,4,8,11-tetraacético);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-D-Arg-Cys-Asp-Asp);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-ácido dietilentriamino-pentaacético);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclo-tetradecanbutírico);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico);
formil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Ser-Asn-ácido 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecanbutírico);
acetil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp);
carbamil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp); o
metil-Nle-Leu-Phe-Nle-Tyr-Lys(NH_{2})-\varepsilon-(-Ser-D-Arg-Asp-Cys-Asp-Asp).
5. Una composición medicinal que comprende un compuesto marcado, en el que el compuesto marcado es un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 marcado con un metal radiactivo o un metal paramagnético.
6. La composición medicinal según la reivindicación 5, en la que dicho metal radiactivo es Tc-99m, In-111 o Ga-67.
7. La composición medicinal según la reivindicación 6, en la que dicha composición se utiliza en el diagnóstico de formación de imágenes SPECT para formar imágenes de un sitio de infiltración vigorosa de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo.
8. La composición medicinal según la reivindicación 5, en la que dicho metal radiactivo es Cu-64 o Ga-68.
9. La composición medicinal según la reivindicación 8, en la que dicha composición se utiliza en el diagnóstico de formación de imágenes PET para formar imágenes de un sitio de infiltración vigorosa de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo.
10. La composición medicinal según la reivindicación 5, en la que dicho metal paramagnético es Gd, Fe, Mn o Cu.
11. La composición medicinal según la reivindicación 10, en la que dicha composición se utiliza en el diagnóstico de formación de imágenes MRI para formar imágenes de un sitio de infiltración vigorosa de leucocitos acompañada de una reacción inmunológica en un individuo.
12. La composición medicinal según la reivindicación 5, en la que dicho metal radiactivo es Y-90, Sn-117m, Sm-153, Re-186 o Re-188.
13. La composición medicinal según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12 para su uso en radioterapia.
14. El uso del compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, o la composición medicinal según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en la fabricación de un medicamento para su uso en el tratamiento de la leishmaniasis.
ES03798531T 2002-09-27 2003-09-26 Compuesto que se une a leucocitos y composicion medicinal que contiene el compuesto en estado marcado como ingrediente activo. Expired - Lifetime ES2297268T3 (es)

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