JP2005507857A - 改変ｐｓｍａリガンド及びそれに関する利用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、癌(例えば、前立腺癌)の診断、検出及び治療のための試薬及び方法を提供する。特に、この発明は、様々な官能化ＰＳＭＡリガンドを生成する方法、及びそれらの前立腺癌(特に、ＰＳＭＡを過剰発現するもの)の検出、イメージング及び治療における利用を与える。
Description
【背景技術】
【０００１】
前立腺癌は、米国人の癌関連死の第２の主要因である。１９９８年には、合衆国内で、１８４，５００人の新たな患者が診断され、この癌から３９，２００人を超える死がもたらされるということが見積もられている。
【０００２】
前立腺特異的な膜抗原(ＰＳＭＡ)は、前立腺組織で発現される１２０ｋＤａのタンパク質であり、元々は、７Ｅ１１−Ｃ５と命名されたモノクローナル抗体との反応性により同定された(Horoszewicz等、1987, Anticancer Res. 7:927-935；米国特許第５，１６２，５０４号)。ＰＳＭＡは、トランスフェリンレセプターと配列同一性を共有するＩＩ型膜貫通タンパク質として特性表示される(Israeli等、1994, Cancer Res. 54:1807-1811)。ＰＳＭＡは、末端カルボキシグルタメートを、ニューロン性ジペプチドのＮ−アセチルアスパルチルグルタメート(ＮＡＡＧ)及びガンマ結合葉酸ポリグルタメートの両者から開裂させるグルタメートカルボキシペプチダーゼである。即ち、ＰＳＭＡｃＤＮＡの発現は、Ｎ−アセチル化α結合酸性ジペプチダーゼの活性又は「ＮＡＡＬＡＤアーゼ」活性(Carter等、1996, PNAS 93:749-753)を与える。
【０００３】
一層重要なことには、ＰＳＭＡは、前立腺癌において増大した量で発現され、ＰＳＭＡの上昇したレベルは又、患者の血清中でも検出可能である(Horoszewicz等、1987, 前出；Rochon等、1994, Prostate 25:219-223；Murphy等、1995, Prostate 26:164-168；及びMurphy等、1995, Prostate 26:164-168；及びMurphy等、1995, Anticancer Res. 15:1473-1479)。前立腺癌腫マーカーとして、ＰＳＭＡは、前立腺癌のイメージング及び細胞傷害性物理療法のための標的として役立つと考えられている。例えば、前立腺発癌は、ＰＳＭＡ発生量及びＰＳＭＡの酵素活性の上昇と関係している。ＰＳＭＡ抗体特にインジウム−１１１標識又はトリチウム標識したＰＳＭＡ抗体が記載されており、前立腺癌の診断及び治療のために臨床的に試験されてきた。ＰＳＭＡは、前立腺管上皮で発現され、精漿、前立腺液及び尿中に存在する。
【０００４】
図面の簡単な説明
図１Ａ
Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、示した化学物質を用いて、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ＬＩ−ＣＯＲ、ネブラスカ、Lincoln在；励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)に結合させた。
図１Ｂ
所望の反応生成物は、通常の薄層クロマトグラフィーを利用して容易に反応物から分離することができる。
図２
ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰを発現し又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。上段のパネルは、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。中段のパネルは、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。下段のパネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、核／細胞質ＧＦＰシグナル及び強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的細胞を指している。ＧＦＰだけを発現する対照用細胞(右欄)は、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤ７８結合体と結合しない。
図３
ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。上段のパネルは、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。中段のパネルは、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。下段のパネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、ＰＳＭＡを作る細胞における強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的な細胞を指している。Ｅｒｂ−Ｂ２を発現する細胞では結合は見られない(右パネル)。
図４
ＰＣ−３(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒトの前立腺癌細胞株)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。中央欄は、未感染の対照用ＰＣ−３細胞を表している。第一行は、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。第二行は、Ｅｒｂ−ｂ２又はＰＳＭＡ特異的抗体を用いた免疫染色を示している。第三行は、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。最後の行は、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルは、ＰＳＭＡを作る細胞においてのみ見られる。Ｅｒｂ−Ｂ２(右パネル)又は対照用ＰＣ−３細胞を発現する細胞では結合は見られない。
図５
上段パネル：β−Ａｓｐ−Ｇｌｕ(β−ＡＧ)は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定して、ＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターである。縦軸は、野生型のＰＳＭＡ活性をパーセンテージで表している(１００％は、完全な野生型活性を表す)。β−ＡＧの阻害活性を、ＰＳＭＡ競争阻害剤のβ−Ｎ−アセチル−ＡＧ(β−ＮＡＡＧ)と比較している。興味深いことに、ＩＲＤｙｅ７８は、それ自身、ＰＳＭＡの潜在的インヒビターであることが見出され、結合体化したβ−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)は、ＰＳＭＡに対する相乗的阻害効果を示す(β−ＡＧ又は結合体化してないＩＲＤｙｅ７８と比較して)。下段パネル：結合体化β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の構造。
図６
上段パネル：β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の精製を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣにより達成した。下段パネル：β−ＡＧの構造。
図７
上段パネル：Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体は、ＰＳＭＡ阻害効力を有し、これは、単独化合物と共同的である。ＰＳＭＡ酵素活性は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定する。縦軸は、野生型のＰＳＭＡ活性をパーセンテージで表している(１００％は、完全な野生型活性を表す)。Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８の阻害活性を、ＩＲＤｙｅ７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６(この構造は、下段パネルに示してある)と比較している。
図８
第一アミンへの結合により造られた結合体(β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８)は、活性を阻害するのみならず、直接ＰＳＭＡ分子に結合することも判明しうる。蛍光偏光データに示したように、β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８の両者は、個々の酵素阻害のＩＣ50と本質的に等しいＫdで、ＰＳＭＡに直接結合する。これは、ＩＣ50を親和性の代用物として利用することができることを意味し、ここに提示した結合体は、ＰＳＭＡ−陽性細胞に対する可視化剤として利用することができることを予想もする。
図９
ＰＳＭＡの少数の公知のインヒビターの構造的比較。
図１０
ＰＳＭＡリガンドのコンピューター補助された３−Ｄ分子モデリング。３−Ｄ分子モデリングを、ＰＳＭＡの触媒部位にあることが知られているＺｎ2+原子の存在下で、ＭＭ２エネルギー最小化(ＣＳ Ｃｈｅｍ３Ｄ Ｐｒｏソフトウェア)を用いて行なった。ＰＳＭＡの天然の基質Ｌ−Ａｓｐ−Ｌ−Ｇｌｕの構造を様々なインヒビターと比較することにより、カルボン酸の間隔と負の電荷が結合親和性の決定において重要な役割を演じているということが判明した。Ｎ−アセチル基又は完全なＡｓｐ分子の存在は、結合に必要とされない。
図１１
２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンド。上段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の第一アミンに結合された放射性金属キレート化剤を含む前立腺癌の検出のための放射性シンチグラフィー用プローブを示している。下段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６に結合されたドキソルビシンを含む前立腺癌治療のための細胞傷害性薬物を示している。
【０００５】
発明の要約
この発明の一つの面は、下記の一般式(Ｉａ)で表される化合物を提供する：
【化１】
(式中、
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
【化２】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【０００６】
関連する面は、一般式(Ｉｂ)で表される化合物を提供する：
【化３】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１−Ｒ４、Ｄ１、Ｄ２、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【０００７】
他の関連する面は、一般式(Ｉｄ)で表される化合物を提供する：
【化４】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１−Ｒ４、Ｄ１、Ｄ２、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【０００８】
他の関連する面は、一般式(Ｉｅ)で表される化合物を提供する：
【化５】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１−Ｒ４、Ｄ１、Ｄ２、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【０００９】
他の関連する面は、一般式(Ｉｆ)で表される化合物を提供する：
【化６】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１−Ｒ４、Ｄ１、Ｄ２、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【００１０】
好適具体例において、Ｘは、Ｏを表す。他の好適具体例において、Ｒ１及びＲ３は、各々独立に、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４を表す。他の好適具体例において、Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す。他の好適具体例において、Ｒ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す。最も好ましくは、Ｒ２は、Ｈを表す。
【００１１】
他の関連する面は、一般式(Ｉｃ)で表される化合物を提供する：
【化７】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１−Ｒ４、Ｄ１、Ｄ２、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【００１２】
好適具体例において、Ｘは、Ｏを表す。他の好適具体例において、Ｒ１は、Ｈ、−低級アルキルＣＯ2Ｒ４又は−(ＣＨ2)m−アリールを表す。他の好適具体例において、Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す。他の好適具体例において、Ｒ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す。最も好ましくは、Ｒ２は、Ｈを表す。
【００１３】
他の関連する面は、一般式(ＩＩ)で表される化合物を提供する：
【化８】
(式中：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル又は製薬上許容しうる塩を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００１４】
他の関連する面は、一般式(ＩＩＩ)で表される化合物を提供する：
【化９】
(式中、
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＢ３は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００１５】
他の関連する面は、一般式(ＩＶ)で表される化合物を提供する：
【化１０】
(式中、Ｒ、Ｒ２−Ｒ５、ｍ及びｎは、上で規定した通りである)。
【００１６】
他の関連する面は、一般式(Ｖ)で表される化合物を提供する：
【化１１】
(式中、
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｒ６は、アルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、又は−(ＣＨ2)m−アリールを表し；そして
ｍは、１、２、３又は４である)。
【００１７】
好適具体例において、Ｒは、少なくとも２５ａｍｕの大きさであり、一層好ましくは、少なくとも５０ａｍｕの、少なくとも１００ａｍｕの又は少なくとも２５０ａｍｕの大きさである。
【００１８】
他の好適具体例において、Ｒは、細胞傷害性成分であり、Ｒは、ＰＳＭＡリガンドから加水分解可能である。
【００１９】
他の好適具体例において、Ｒは、この分子の残りの部分に、アミド又はエステル基の利用により結合される。例えば、Ｒは、酸不安定性又は塩基開裂性リンカーの利用により、この分子の残りに結合されうる。
【００２０】
他の好適具体例において、Ｒは、キレート金属に対するキレート成分である。例えば、Ｒは、放射性金属又は常磁性イオンに対するキレート化剤であってよい。特に、Ｒは、放射線療法又はイメージング手順に有用な放射性核種に対するキレート化剤であってよい。好適具体例において、Ｒは、放射線療法的利用のためのβ−又はα−放射源である。他の好適具体例において、Ｒは、γ放射源、陽電子放射源、オージェ電子放射源、Ｘ線放射源又は蛍光放射源であってよい。最も好適な具体例において、Ｒは、99mＴｃ(テクネチウム)である。
【００２１】
他の好適具体例において、Ｒは、ニトロイミダゾール、メトロニダゾール又はミソニダゾールから選択する放射線増感剤である。
【００２２】
好適具体例において、Ｒは、金属又は放射性金属と配位結合しうる二官能性キレート化剤ＮxＳyである(ここに、Ｘ及びｙは、１〜４の整数である)。ＮxＳyは、Ｎ2Ｓ2又はＮ3Ｓコアを有してよい。
【００２３】
他の好適具体例において、Ｒは、加えられたホウ素である。
【００２４】
他の好適具体例において、Ｒは、化学療法剤である。
【００２５】
他の好適具体例において、Ｒは、細胞内タンパク質合成と干渉する薬物である。
【００２６】
他の好適具体例において、Ｒは、宿主の代謝により不活性な前駆体型から活性化されるプロドラッグである。
【００２７】
他の好適具体例において、Ｒは、リシン、リシンＡ鎖(リシントキシン)、シュードモナス外毒素(ＰＥ)、ジフテリア毒素(ＤＴ)、ウェルシュ菌ホスホリパーゼＣ(ＰＬＣ)、ウシ膵臓リボヌクレアーゼ(ＢＰＲ)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルス性タンパク質(ＰＡＰ)、アブリン、アブリンＡ鎖(アブリン毒素)、コブラ毒因子(ＣＶＦ)、ゲロニン(ＧＥＬ)、サポリン(ＳＡＰ)、モデシン、ヴィスクミン又はフォルケンシンから選択する毒素である。
【００２８】
他の好適具体例において、Ｒは、プロドラッグを局所的に変換する酵素である。
【００２９】
この発明の他の面は、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの何れか一つの化合物及び製薬上許容しうるキャリアーを含む医薬組成物である。
【００３０】
この発明の他の面は、下記を含む、患者においてＰＳＭＡ(前立腺特異的膜抗原)を発現する細胞を検出し又は映す方法を提供する：
(ａ)患者を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドと接触させ；
(ｂ)改変ＰＳＭＡリガンドを検出し、それにより、患者においてＰＳＭＡを発現する細胞を検出する。
【００３１】
好適具体例において、ＰＳＭＡを発現する細胞は、前立腺肥厚における前立腺細胞である。他の好適具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、イメージング剤により改変される。例えば、イメージング剤は、放射性核種イメージング剤である。この放射性核種イメージング剤は、放射性ヨウ素又はインジウムであってよい。
【００３２】
他の好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、放射線シンチグラフィー、磁気共鳴イメージング(ＭＲＩ)、コンピューター化トモグラフィー(ＣＴ)、又は陽電子放射トモグラフィー(ＰＥＴ)により検出される。
【００３３】
他の好適具体例において、接触段階(ａ)は、患者に改変ＰＳＭＡリガンドを投与することにより達成される。他の好適具体例において、検出段階(ｂ)は、患者におけるＰＳＭＡを発現する細胞の容積、形状及び／又は位置の測定を含む。
【００３４】
この発明の他の面は、下記を含む、試料中のＰＳＭＡの豊富さを検出する方法を提供する：
(ａ)該試料を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０に記載の改変ＰＳＭＡリガンドの何れか一つと接触させ;
(ｂ)ＰＳＭＡに結合した改変ＰＳＭＡリガンドの豊富さ又は該結合したリガンドの改変基の豊富さを測定し、それにより、該試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定する。
【００３５】
好適具体例において、試料は、前立腺液、尿であり、又は精漿から得られる。
【００３６】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を、試験試料において診断する方法であって、下記：
(ａ)請求項５２に記載の方法を用いて、試験試料及び正常な対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定し；
(ｂ)試験試料と対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さのレベルを比較する
ことを含み；
試験試料における統計的に有意に高いレベルのＰＳＭＡの豊富さは、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を示す当該方法を提供する。
【００３７】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの有効量を投与することを含む当該方法を提供する。
【００３８】
好適具体例において、これらの疾患は、前立腺肥厚又は前立腺癌である。他の好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、細胞傷害性因子により改変される。他の好適具体例において、このＰＳＭＡリガンドは、放射性金属キレート剤により改変される。好適具体例において、この方法は、更に、患者に、有効量のキレート化剤化合物(ＥＤＴＡ又はＤＴＰＡであってよい)を注入することを含む。好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、未結合体化活性剤として投与される薬剤の投薬量より１０〜１００倍少ない活性剤を活性成分として含む投与量で、患者に投与される。
【００３９】
この発明の他の面は、ａ）請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドの少なくとも一つ；ｂ）指示書を含む、ＰＳＭＡの存在を診断し又は検出するためのキットを提供する。
【００４０】
好適具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、金属又は常磁性イオンをキレート化するためのキレート成分を含む。他の好適具体例において、このキットは、更に、少なくとも一種の金属を含む。例えば、この金属は、放射線療法又は映像手順に有用な放射性核種であってよい。
【００４１】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、有効量のＩＲＤｙｅ７８を投与することを含む当該方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
発明の詳細な説明
(i) 概観
本発明は、ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性、ＰＳＭＡ結合に基づいて細胞を検出するための、及び／又はＮＡＡＬＡＤアーゼ依存的方法において細胞を選択的に殺すための改良された試薬に向けられている。この発明は、部分的に、比較的大きな官能基を改変ＰＳＭＡリガンドに、この酵素へのそれらのインヒビターの結合を破壊することなく、加えることができるという発見に由来する。従って、改変ＰＳＭＡリガンドは、かかる二次的官能基と誘導体形成することができ、該官能基(細胞傷害性因子として)、放射性金属キレート剤、蛍光剤及び他のイメージング剤を選択的に送達するために利用することができる。読みの容易さの故に、これらの化合物は、本願において、主題の「改変(又は官能化)ＰＳＭＡリガンド」として言及される。
【００４３】
本発明の一つの面は、ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性(例えば、ＰＳＭＡ)を発現し、例えば、前立腺肥厚又は前立腺癌の存在の検出のために利用することのできる細胞を検出し又は同定する方法を提供する。本発明によれば、改変ＰＳＭＡリガンドは、イメージング剤であってよい。イメージング剤は、有用な診断手順であり、転移した細胞の位置を確認するために利用される手順である。例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンド(例えば、イメージング剤官能価を含むもの)を用いるイメージングを、ラジオシンチグラフィー、磁気共鳴イメージング(ＭＲＩ)又はコンピューター化トモグラフィー(ＣＴスキャン)によって実行することができる。最も一般的に用いられる放射性核種イメージング剤は、放射性ヨウ素及びインジウムを含む。ＣＴスキャンによるイメージングは、重金属例えば鉄キレートを使用することができる。ＭＲＩスキャニングは、ガドリニウム又はマンガンのキレートを使用することができる。加えて、陽電子放出トモグラフィー(ＰＥＴ)は、酸素、窒素、鉄、炭素又はガリウムの陽電子エミッターを利用して可能であろう。例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンド(例えば、イメージング剤官能価を含むもの)を患者に投与し、検出プロトコールの部分として利用して組織をＰＳＭＡの発現レベルに依存する方法で映像化することができる。かかる方法において、過剰増殖性前立腺組織の容積、形状及び位置を、身体内で映像化することができる。
【００４４】
関連アッセイにおいて、例えば、分光技術又はシンチレーションによる検出に従順な改変ＰＳＭＡリガンドの形態を利用して、前立腺組織又は体液試料中のＰＳＭＡのレベルを測定して、標準試料と比較し、ＰＳＭＡレベル／ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性(正常前立腺組織に対する活性)を確認することができる。
【００４５】
この発明の他の面は、改変ＰＳＭＡリガンドの形態を、例えば、前立腺肥厚又は前立腺癌の激しさを減じるための治療養生法の部分として、高レベルのＰＳＭＡを有する組織を選択的に除去するために利用する。かかる具体例において、細胞傷害性剤又は放射性金属キレート剤などの二次的官能基を含む改変ＰＳＭＡリガンドのバージョンを利用することができる。
【００４６】
この発明の尚別の面は、主題の改変ＰＳＭＡリガンドを含む組成物及びキットを提供する。
【００４７】
(ii) 定義
典型的具体例を記載する前に、本明細書及び請求の範囲で用いる用語の定義を与える。
【００４８】
「ＮＡＡＧ」は、Ｎ−アセチル−アスパルチル−グルタメートを指すが、これは、脳の重要なペプチド成分であって、主要なインヒビターの神経伝達物質のガンマ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)に匹敵するレベルを有する。ＮＡＡＧは、ニューロン特異的であって、シナプス小胞内に存在し、グルタメート作動性であると推定される幾つかのシステムにおいてニューロン刺激に際して放出される。研究は、ＮＡＡＧが、中枢神経系において、神経伝達物質及び／又は神経調節物質として又は神経伝達物質のグルタメートの前駆体として機能しうるということを示唆している。「ベータ−ＮＡＡＧ」又は「β−ＮＡＡＧ」は、天然の基質のＮＡＡＧに類似した分子である。β−ＮＡＡＧは、天然のＡｓｐ−Ｇｌｕ結合を、Ａｓｐのβ炭素へのＧｌｕの結合で置き換える。β−ＮＡＡＧは、ＰＳＭＡの加水分解可能でない競争阻害剤である。「ベータ−ＡＧ」又は「β−ＡＧ」は、本質的に、ベータ−ＮＡＡＧと同じであるが、但し、それは、Ｎ−アセチル部分を欠いている(図６、下段パネル参照)。ベータ−ＮＡＡＧは、ＰＳＭＡにより加水分解されえない。
【００４９】
「ＮＡＡＬＡＤアーゼ」は、膜結合性のメタロペプチダーゼの、Ｎ−アセチル化α結合酸性ジペプチダーゼを指すが、これは、ＮＡＡＧをＮ−アセチルアスパルテート(ＮＡＡ)とグルタメート(ＧＬＵ)に代謝分解する：
【化１２】
【００５０】
ＮＡＡＬＡＤアーゼは、５４０ｎＭのＫmで、ＮＡＡＧに対する高い親和性を示す。もしＮＡＡＧが、生物活性なペプチドであれば、ＮＡＡＬＡＤアーゼは、ＮＡＡＧシナプス作用を不活性化させるのに役立ちうる。或は、もしＮＡＡＧが、グルタメートの前駆体として機能するならば、ＮＡＡＬＡＤアーゼの一次機能は、シナプスのグルタメート利用可能性を調節することであってよい。
【００５１】
腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖に関連して、用語「予防」は、何も生じていないならば腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖がないことを意味し、すでに増殖しているならば更なる腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖がないことを意味する。
【００５２】
用語「前立腺疾患」は、前立腺癌例えば腺癌又は転移した癌、前立腺上皮細胞の異常増殖を特徴とする病気例えば良性前立腺肥厚、及び本発明の化合物による治療を必要とする他の病気と関連する。
【００５３】
「ＰＳＡ」は、周知の前立腺癌のマーカーである前立腺特異的抗原を指す。それは、前立腺細胞により産生されるタンパク質であり、高頻度で、前立腺癌を有するヒトの血液中に高レベルで存在する。ＰＳＡは、腫瘍の量と相関し、転移状況の指標として役立ち、そして前立腺癌患者の外科的治療、放射線療法及びアンドロゲン置換療法に対する応答を追跡するパラメーターを提供する。
【００５４】
「ＰＳＭＡ」は、前立腺癌のイメージング及び細胞傷害性治療のモダリティーの標的として役立つという仮説が立てられている潜在的な前立腺癌マーカーである前立腺特異的膜抗原を指す。ＰＳＭＡは、前立腺管上皮で発現され、精漿、前立腺液及び尿中に存在する。ＰＳＭＡｃＤＮＡの発現は、ＮＡＡＬＡＤアーゼの活性を与えるということが見出されている。
【００５５】
用語「治療」は、任意の過程、作用、適用、治療などを指し、ここに、ヒトを含む動物は、直接又は間接に該動物の病気の改善を目的とする医療的援助に対する患者である。
【００５６】
本明細書において、用語「脂肪族基」は、直鎖、分枝鎖又は環状脂肪族炭化水素基を指し、飽和又は不飽和脂肪族基例えばアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基を含む。
【００５７】
用語「アルケニル」及び「アルキニル」は、上記のアルキルと類似の長さ及び可能な置換を有する不飽和脂肪族基を指すが、それぞれ、少なくとも１つの二重結合又は三重結合を含む。
【００５８】
本願で用いる用語「アルコキシル」又は「アルコキシ」は、上記のように、それに結合した酸素遊離基を有するアルキル基を指す。代表的なある個キシル基には、メトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ｔ−ブチルなどが含まれる。代表的なアルコキシル基には、メトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ｔ−ブトキシなどが含まれる。「エーテル」は、酸素により共有結合された２つの炭化水素である。従って、アルキルをエーテルにするアルキルの置換基は、アルコキシルであり又はアルコキシルに似ており、−Ｏ−アルキル、−Ｏ−アルケニル、−Ｏ−アルキニル、−Ｏ−(ＣＨ2)m−Ｒ8(式中、ｍは、ゼロ又は１〜６の整数であり、Ｒ8は、置換された又はされてないアリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル又はヘテロ環を表す)の１つにより代表することができる。
【００５９】
用語「アルキル」は、飽和脂肪族の基であり、直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、シクロアルキル(脂環式)基、アルキル置換されたシクロアルキル基、及びシクロアルキル置換されたアルキル基を含む。好適具体例において、直鎖又は分枝鎖アルキルは、その主鎖中に３０炭素原子以下を有し(例えば、Ｃ1〜Ｃ30の直鎖、Ｃ3〜Ｃ30の分枝鎖)、一層好ましくは、２０炭素原子以下を有する。同様に、好適なシクロアルキルは、それらの環構造中に３〜１０炭素原子を有し、一層好ましくは、５、６又は７炭素を有する。
【００６０】
その上、用語「アルキル」(又は「低級アルキル」)は、この明細書及び請求の範囲内で用いる場合、「置換されてないアルキル」と「置換されたアルキル」の両方を含むことを意図しており、後者は、炭化水素主鎖の少なくとも１つの炭素上の水素を置換した置換基を有するアルキル部分をいう。かかる置換基には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボニル(例えばカルボニル、アルコキシカルボニル、ホルミル又はアシル)、チオカルボニル(例えばチオエステル、チオアセテート又はチオホルメート)、アルコキシル、ホスホリル、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スルフヒドリル、アルキルチオ、サルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、スルホニル、ヘテロ環式、アルアルキル、又は芳香族若しくはヘテロ芳香族部分が含まれ得る。炭化水素鎖上の置換された部分は、それら自身、適宜、置換され得るということは、当業者には、理解されよう。例えば、置換されたアルキルの置換基は、アミノ、アジド、イミノ、アミド、ホスホリル(ホスホネート及びホスフィネートを含む)、スルホニル(サルフェート、スルホンアミド、スルファモイル及びスルホネートを含む)及びシリル基並びにエーテル、アルキルチオ、カルボニル(ケトン、アルデヒド、カルボキシレート及びエステル)、−ＣＦ3、−ＣＮ等の置換された形態及び未置換の形態を含むことができる。典型的な置換されたアルキルを下記に示す。シクロアルキルは、更に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルチオ、アミノアルキル、カルボニル置換されたアルキル、−ＣＦ3、−ＣＮ等によって置換され得る。
【００６１】
炭素数を特定しない限り、「低級アルキル」は、ここで用いる場合、上記のアルキル基を意味するが、その主鎖中に１〜１０炭素を有し、一層好ましくは１〜６炭素原子を有する。同様に、「低級アルケニル」及び「低級アルキニル」は、類似の鎖長を有する。この出願中で、好適なアルキル基は、低級アルキルである。好適な具体例において、アルキルとしてここに示した置換基は、低級アルキルである。
【００６２】
用語「アルキルチオ」は、硫黄ラジカルを自身に付着させて有する上で定義したアルキル基をいう。好適具体例において、「アルキルチオ」部位は、−Ｓ−アルキル、−Ｓ−アルケニル、−Ｓ−アルキニル及び−Ｓ−(ＣＨ2)m−Ｒ8(式中、ｍ及びＲ8は、上で規定)の１つにより表される。代表的アルキルチオ基には、メチルチオ、エチルチオ等が含まれる。
【００６３】
用語「アミン」及び「アミノ」は、当分野で認められており、未置換の及び置換されたアミンの両方例えば下記の一般式で表されるものをいう：
【化１３】
(式中、Ｒ9、Ｒ10及びＲ'10は、各々独立に、水素、アルキル、アルケニル、−(ＣＨ2)m−Ｒ8を表し又はＲ9とＲ10は、一緒に、それらが付着しているＮ原子と共に４〜８原子を環構造中に有するヘテロ環を完成し；Ｒ8は、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロ環又は多環を表し；そしてｍは、０又は１〜８の範囲内の整数である)。好適具体例において、Ｒ9又はＲ10の一方だけは、カルボニルであってよく、例えば、Ｒ9、Ｒ10及び窒素は、一緒に、イミドを形成しない。更に一層好適な具体例において、Ｒ9とＲ10(及び、適宜、Ｒ'10)は、各々、独立に、水素、アルキル、アルケニル、又は−(ＣＨ2)m−Ｒ8を表す。従って、用語「アルキルアミン」は、ここで用いる場合、置換された又は未置換のアルキルを自身に付着させて有する上で規定したアミン基を意味する(即ち、Ｒ9とＲ10の少なくとも１つは、アルキル基である)。
【００６４】
用語「アルアルキル」は、ここで用いる場合、アリール基(例えば、芳香族基又はヘテロ芳香族基)で置換されたアルキル基をいう。
【００６５】
用語「アリール」は、ここで用いる場合、ヘテロ原子(好ましくは、０〜４)を含むことのできる５、６及び７員の単環の芳香族基例えばベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン及びピリミジン等を含む。環構造中にヘテロ原子を有するアリール基も、「アリールヘテロ環」又は「ヘテロ芳香族」として好適であり得る。この芳香族環は、少なくとも一の環内位置で上記のような置換基例えばハロゲン、アジド、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アルコキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、スルホンアミド、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロ環、芳香族又はヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等で置換することができる。用語「アリール」は又、少なくとも２つの炭素が２つの隣接環で共有される少なくとも２つの環(これらの環は、「縮合環」である)を有する多環式環システムをも包含する(ここに、これらの環の少なくとも１つは芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又はヘテロサイクリルであってよい)。
【００６６】
用語「炭素環」は、ここで用いる場合、環の各原子が炭素である芳香族又は非芳香族環をいう。
【００６７】
用語「カルボニル」は、当分野で認められ且つ下記の一般式により表され得るような部分を含む：
【化１４】
(式中、Ｘは、結合であるか又は酸素若しくは硫黄を表し、Ｒ11は、水素、アルキル、アルケニル、−(ＣＨ2)m−Ｒ8又は製薬上許容し得る塩を表し、Ｒ'11は、水素、アルキル、アルケニル又は−(ＣＨ2)m−Ｒ8(式中、ｍ及びＲ8は、上で規定した通り)を表す)。Ｘが酸素であり且つＲ11又はＲ'11が水素でない場合には、この式は、「エステル」を表す。Ｘが酸素であり且つＲ11が上記の通りである場合には、その部位を、ここでは、カルボニル基といい、特にＲ11が水素である場合には、この式は、「カルボン酸」を表す。Ｘが酸素であり且つＲ'11が水素である場合には、この式は、「ホルメート」を表す。一般に、上式の酸素原子が硫黄で置換された場合には、この式は、「チオカルボニル」基を表す。Ｘが硫黄であり且つＲ11又はＲ'11が水素でない場合には、この式は、「チオカルボン酸」を表す。Ｘが硫黄であり且つＲ11'が水素である場合には、この式は、「チオホルメート」を表す。他方、Ｘが結合であり且つＲ11が水素でない場合には、上式は、「ケトン」基を表す。Ｘが結合であり且つＲ11が水素である場合には、上式は、「アルデヒド」基を表す。
【００６８】
用語「ヘテロ原子」は、ここで用いる場合、炭素又は水素以外の任意の元素の原子を意味する。好ましいヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄及びセレンである。
【００６９】
用語「ヘテロサイクリル」又は「ヘテロ環式基」は、１〜４個のヘテロ原子を含む３〜１０員環構造をいい、一層好ましくは３〜７員環をいう。ヘテロ環は、多環式であってもよい。ヘテロサイクリル基には、例えば、チオフェン、チアントレン、フラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサンテン、フェノキサンチン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ピリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェナルサジン、フェノチアジン、フラザン、フェノキサジン、ピロリジン、オキソラン、チオラン、オキサゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルフォリン、ラクトン、ラクタム例えばアゼチジノン及びピロリドン、スルタム、スルトン等が含まれる。ヘテロ環は、少なくとも１つの位置で、上記のような置換基例えばハロゲン、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロサイクリル、芳香族若しくはヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等で置換することができる。
【００７０】
ここで用いる場合、用語「ニトロ」は、−ＮＯ2を意味し；用語「ハロゲン」は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又は−Ｉを指し；用語「スルフヒドリル」は、−ＳＨを意味し；用語「ヒドロキシル」は、−ＯＨを意味し；そして用語「スルホニル」は、−ＳＯ2−を意味する。
【００７１】
用語「ポリサイクリル」又は「多環式基」は、２つ以上の炭素が、２つの隣接する環に共有される(例えば、これらの環は、「縮合環」である)２つ以上の環(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又はヘテロサイクリル)をいう。非隣接原子間を繋ぐ環は、「橋かけ」環と呼ばれる。多環式環の各々は、上記のような置換基例えばハロゲン、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロサイクリル、芳香族又はヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等によって置換され得る。
【００７２】
句「保護基」は、ここで用いる場合、潜在的に反応性の官能基を望ましくない化学的変換から保護する一時的な置換基を意味する。かかる保護基の例には、カルボン酸のエステル、アルコールのシリルエステル並びにアルデヒド及びケトンのアセタール及びケタールが含まれる。保護基化学の分野は、総説されている(Greene, T.W.；Wuts, P.G.M. Protective Groups in Organic Synthesis, 第二版; Wiley: New York, 1991)。
【００７３】
用語「改変基」又は「官能基」は、改変ＰＳＭＡ結合の機能的「Ｒ基」をいう。それは、蛍光標識、キレートリガンド、細胞傷害性成分又は任意の他の官能基であってよい。
【００７４】
アルケニル及びアルキニル基と類似の置換基を作成して、例えばアミノアルケニル、アミノアルキニル、アミドアルケニル、アミドアルキニル、イミノアルケニル、イミノアルキニル、チオアルケニル、チオアルキニル、カルボニル置換されたアルケニル又はアルキニルを製造することができる。
【００７５】
ここで用いる場合、各表現例えばアルキル、ｍ、ｎなど(任意の構造中に１回より多く出現する場合)の定義は、同じ構造内の別の場所での定義とは独立であることを意図している。
【００７６】
本発明のある化合物は、特定の幾何学的又は立体異性体構造で存在しうる。本発明は、かかるすべての化合物(シス−及びトランス−異性体、Ｒ−及びＳ−エナンチオマー、ジアステレオマー、(Ｄ)−異性体、(Ｌ)−異性体、ラセミ混合物、及びこの発明の範囲に入るその他の混合物を含む)を企図している。追加の不斉炭素原子は、置換基例えばアルキル基中に存在してよい。すべてのかかる異性体並びに混合物は、この発明に包含されるものである。
【００７７】
例えば本発明の化合物の特定のエナンチオマーを所望するならば、それを不斉合成により、又はキラル助剤による誘導により製造することができ、生成したジアステレオマー混合物を分離し、助剤群を切り取って純粋な所望のエナンチオマーを与える。或は、分子が塩基性官能基例えばアミノ又は酸性官能基例えばカルボキシルを含む場合には、適当な光学活性な酸又は塩基を用いてジアステレオマー塩を形成することができ、そうして形成したジアステレオマーを当分野で周知の分別晶出又はクロマトグラフィー手段によって溶解させ、その後、純粋なエナンチオマーを回収することができる。
【００７８】
上記の化合物の企図される同等物には、他の点で上記の化合物に対応する化合物及びそれらと同じ一般的性質(例えば、ＰＳＭＡに結合する能力)を有する化合物が含まれ、該化合物では、その化合物の効力に悪影響を及ぼさない１つ以上の置換基の簡単な変更がなされている。一般に、本発明の化合物は、例えば下記のような一般的反応スキームで説明される方法(又は、その変法)によって、容易に入手可能な出発材料、試薬及び慣用の合成手順を用いて製造することができる。これらの反応において、公知の変形を利用することも可能であるが、ここでは言及しない。
【００７９】
この発明の目的のために、化学元素は、元素の周期律表(ＣＡＳバージョン、Handbook of Chemistry and Physics, ６７版、1986-87)により同定される。又、この発明の目的のために、用語「炭化水素」は、少なくとも１つの水素及び１つの炭素原子を有するすべての認可される化合物を包含することを企図している。広い面で、認可される化合物には、非環式及び環式、分枝及び非分枝、炭素環式及び複素環式、芳香族及び非芳香族有機化合物(置換された又はされてない)が含まれる。
【００８０】
(iii) 典型的な改変ＰＳＭＡリガンド
ＰＳＭＡの天然の基質は、ジペプチドのＮ−アセチル-Ｌ−Ａｓｐ−Ｌ−Ｇｌｕ(ＮＡＡＧ)である。ＰＳＭＡの記載された最初のインヒビター(Serval等、J.Neurochemistry, 1990, 55:39-46)は、天然の基質ＮＡＡＧに類似した分子のベータ−ＮＡＡＧである。ベータ−ＮＡＡＧは、天然のＡｓｐ−Ｇｌｕ結合を、Ａｓｐのベータ−炭素へのＧｌｕの結合で置き換えたものである(下記のモデリングを参照されたい)。ＮＡＡＧのＮ−アセチル部分は、報告によれば、ＮＡＡＬＡＤアーゼ特異性に必須でない(Serval等、J.Neurochemistry, 1990, 55:39-46)ので、ＮＡＡＧ又はベータ−ＮＡＡＧのＮ末端は、酵素結合に直接関与しておらず、従って、ＮＡＡＧ、ベータ−ＮＡＡＧ、ベータ−ＡＧ又は他のＰＳＭＡリガンドのＮ末端の官能基(例えば、蛍光体、放射性金属キレート化座位置、細胞傷害性剤など)による伸長による改変は、ＰＳＭＡへの結合親和性に劇的には影響しないであろうというのが、我々の予測である。
【００８１】
実際、幾つかの潜在的なＰＳＭＡリガンド即ちＮＡＡＧ、ベータ−ＮＡＡＧ、キスカル酸と呼ばれる非競争阻害剤及びZeneca及びGuilfordにより合成された高親和性化合物２――ＰＭＰＡと呼ばれる薬剤(Jackson等、J.Med.Chem. 1996, 39:619-622中の分子３)の化学構造の比較は、ＰＳＭＡ結合領域の構造的特徴に関して貴重な情報を生成する(図９)。
【００８２】
すべての描かれた化合物及びそれらの誘導体は、様々な程度の阻害機能を有するＰＳＭＡリガンドであるが、この発明の好適具体例において、ＰＳＭＡリガンドの右側のカルボン酸残基の正確な空間的配置及び各分子の左側の負の電荷の位置があるということが予測される。この発明の他の好適具体例において、ＰＳＭＡ結合部位の左までの領域(例えば、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ化合物３のリン酸基の左)は、更に伸長して、ＰＳＭＡへの親和性／阻害活性の有意の損失なしで、改変基の追加に便宜をはかることができる(図９)。
【００８３】
これらのＰＳＭＡリガンドを改変するために考えられる多くの方法がある。例えば、好適具体例において、伸長した領域を、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ化合物３の左に加えることができ、これは、更に、改変基の結合のための少なくとも１つの−ＮＨ２基を含む(下記参照)。
【化１５】
【００８４】
注意深い分析は、この化合物が、実際に、珍しいＲ−基を有するアミノ酸であることを示し、この各々を用いれば、化学合成は簡単になりうる。又、かかる分子は、「アルファ」炭素に関してキラルであり、それ故、２つの可能なエナンチオマーを両方試験することができる。
【００８５】
或は、他の好適具体例において、このアミノ(又は他のカップリング基)を最初のメチレン基に結合させることができる(下記参照)：
【化１６】
【００８６】
他の好適具体例において、改変基は、β−ＡＧ又はその誘導体においてＮＨ２基に加えることができるが、他の好適具体例においては、改変基は、ＡＧ又はその誘導体において−ＮＨ−基に加えることができる。
【００８７】
これらの改変による結合親和性の維持は、日常的に、経験的に決定することができる。コンピューターモデリングを用いて、図１０に例示したように、ある種の改変のデザインを補助することもできる。これらの好適な化合物の両者について、遊離のアミノ基に官能機を、ＮＨＳ−エステル又はＥＤＣ活性化カルボニル基を用いる単一ステップのカップリングにより加え、そうして、癌の検出及び／又は治療に有用な官能化又は改変されたＰＳＭＡリガンドを生成することができる。上記の２つの化合物のアミノ基の間の更なるスペーシング原子及び官能基は、日常的に、経験的に決定することができる。
【００８８】
例えば、図１１は、官能基を結合するための列記した好適化合物の一つの第一アミンを利用する２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンドを示している。
【００８９】
一具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉａ)で表される：
【化１７】
(式中：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し；
Ｙは、下記を表し：
【化１８】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ１は、Ｏ又はＳを表し；
Ｄ２は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2、又はＮＯ2を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００９０】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｂ)で表される：
【化１９】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、上で規定した通り)。
【００９１】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｃ)で表される：
【化２０】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、上で規定した通り)。
【００９２】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｄ)で表される：
【化２１】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、上で規定した通り)。
【００９３】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｅ)で表される：
【化２２】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、上で規定した通り)。
【００９４】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｆ)で表される：
【化２３】
(式中、Ｘ、Ｙ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、上で規定した通り)。
【００９５】
化合物Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｄ−Ｉｆのある好適具体例において：Ｘは、Ｏを表し；Ｒ１及びＲ３は、各々独立に、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４を表し;Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表し;そしてＲ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す(一層好ましくは、Ｈ)。
【００９６】
化合物Ｉｃのある好適具体例において：Ｘは、Ｏを表し；Ｒ１は、Ｈ又は−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４；−(ＣＨ2)m−アリールを表し;Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表し；そしてＲ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す(一層好ましくは、Ｈ)。
【００９７】
文脈から明らかでない限り、「式Ｉ」への言及は、この出願において、式Ｉａ〜Ｉｆの任意の一つを意味する。
【００９８】
例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(ＩＩ)で表されうる：
【化２４】
(式中、
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、あるケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し；
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００９９】
更に別の具体例において、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分は、カルボン酸基(例えば、式ＩＩＩ又はＩＶで表されるもの)の一つにより共有結合されうる：
【化２５】
【化２６】
(式中：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、あるケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【０１００】
更に別の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、式Ｖで表される：
【化２７】
(式中、
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ６は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、又は−(ＣＨ2)m−アリールを表し；そして
ｍは、１、２、３又は４である)。
【０１０１】
主題のリガンドの多くの具体例において、第二の官能価Ｒは、比較的大きく(例えば、少なくとも２５ａｍｕの大きさ)、多くの場合に、少なくとも５０、１００又は２５０ａｍｕの大きさであってよい。
【０１０２】
ある好適具体例(特に、Ｒが細胞傷害性成分である具体例)において、Ｒは、ＰＳＭＡリガンド(例えば、Ｒを分子の残りに結合させるアミド又はエステル基の利用により与えられるもの)から加水分解可能である。
【０１０３】
ある好適具体例において、Ｒは、金属をキレート化するためのキレート成分である(例えば、放射性金属又は常磁性イオンのためのキレート化剤)。好適具体例において、Ｒは、放射線療法又はイメージング手順に有用な放射性核種のためのキレート化剤である。本発明において有用な放射性核種には、ガンマ−エミッター、陽電子エミッター、オージェ電子−エミッター、Ｘ線エミッター及び蛍光−エミッター並びに治療用途に好適なベータ又はアルファ−エミッターが含まれる。放射性核種の例には、32Ｐ、33Ｐ、43Ｋ、47Ｓｃ、52Ｆｅ、57Ｃｏ、64Ｃｕ、67Ｇａ、67Ｃｕ、68Ｇａ、71Ｇｅ、75Ｂｒ、76Ｂｒ、77Ｂｒ、77Ａｓ、77Ｂｒ、81Ｒｂ／81MＫｒ、87MＳｒ、90Ｙ、97Ｒｕ、99Ｔｃ、100Ｐｄ、101Ｒｈ、103Ｐｂ、105Ｒｈ、109Ｐｄ、111Ａｇ、111Ｉｎ、113Ｉｎ、119Ｓｂ、121Ｓｎ、123Ｉ、125Ｉ、127Ｃｓ、128Ｂａ、129Ｃｓ、131Ｉ、131Ｃｓ、143Ｐｒ、153Ｓｍ、161Ｔｂ、166Ｈｏ、169Ｅｕ、177Ｌｕ、186Ｒｅ、189Ｒｅ、191Ｏｓ、193Ｐｔ、194Ｉｒ、197Ｈｇ、199Ａｕ、203Ｐｂ、211Ａｔ、212Ｐｂ、212Ｂｉ及び213Ｂｉが含まれる。好適な治療用放射性核種には、188Ｒｅ、186Ｒｅ、203Ｐｂ、212Ｐｂ、212Ｂｉ、109Ｐｄ、64Ｃｕ、67Ｃｕ、90Ｙ、125Ｉ、131Ｉ、77Ｂｒ、211Ａｔ、97Ｒｕ、105Ｒｈ、198Ａｕ及び199Ａｇ、166Ｈｏ又は177Ｌｕが含まれる。キレート化剤が金属と配位結合する条件は、例えば、Gansow等、米国特許第４，８３１，１７５号、４，４５４，１０６号及び４，４７２，５０９号に記載されている。
【０１０４】
99mＴｃは、すべての核医学の部門において容易に利用でき、安価であり且つ患者に最少の放射線量を与え、そして理想的な核イメージング特性を有するので、治療及び診断応用のために、特に魅力的な放射性同位元素である。それは、６時間の半減期を有し、これは、テクネチウム標識された抗体の迅速なターゲッティングが望ましいということを意味する。従って、ある好適な具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、テクネチウムに対するキレート剤を包含する。
【０１０５】
Ｒは又、放射線増感剤例えば照射に対する細胞の感受性を増大させる成分であってもよい。放射線増感剤の例には、ニトロイミダゾール、メトロニダゾール及びミソニダゾールが含まれる(De Vita, V.T.Jr. Harrison's Principles of Internal Medicine, p.68, McGraw-Hill Book Co., N.Y.1993参照、これらを参考として本明細書中に援用する)。放射線増感剤を活性成分として含む改変ＰＳＭＡリガンドは、転移した細胞に投与されて局在化される。個人の照射への曝露に際して、放射線増感剤は、「励起され」そして細胞死を引き起こす。
【０１０６】
キレートリガンドとして役立ち且つＰＳＭＡインヒビターに誘導体化しうる広範囲の成分がある。例えば、キレート化リガンドは、１，４，７，１０−四アザシクロドデカン四酢酸(ＤＯＴＡ)、エチレンジアミン四酢酸(ＥＤＴＡ)、ジエチレントリアミン五酢酸(ＤＴＰＡ)及び１−ｐ−イソチオシアナト−ベンジル−メチル−ジエチレントリアミン五酢酸(ＩＴＣ−ＭＸ)であってよい。これらのキレート化剤は、典型的には、側鎖に原子団を有しており、それによりそのキレート化剤は、ＰＳＭＡインヒビターに対する付着のために利用するすることができる。かかる原子団には、例えばベンジルイソチオシアネートが含まれ、それによりＤＯＴＡ、ＤＴＰＡ又はＥＤＴＡは、例えばインヒビターのアミン基に結合することができる。
【０１０７】
一具体例において、Ｒは、「ＮxＳy」キレート部分である。ここに規定のように、用語「ＮxＳyキレート」は、金属又は放射性金属に配位結合することのできる二官能性キレート化剤を含み、好ましくは、Ｎ2Ｓ2又はＮ3Ｓコアを有する。典型的なＮxＳyキレートは、例えばFritzberg等 (1988) PNAS 85:4024-29；Weber等 (1990) Bioconjugate Chem. 1:431-37；及びここで引用する参考文献に記載されている。
【０１０８】
Jacobsen等のＰＣＴ出願ＷＯ９８／１２１５６は、金属原子に結合する化合物を同定するための方法及び組成物(即ち、結合成分の合成ライブラリー)を提供している。該刊行物に記載されたアプローチを利用して、結合成分を同定することができ、その後、それらをＰＳＭＡリガンドに加えて、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドを得ることができる。
【０１０９】
放射線療法及び放射線診断における結合体化タンパク質の利用で頻繁に遭遇する問題は、腎臓における放射性標識された成分断片の潜在的に危険な蓄積である。この結合体を、酸又は塩基不安定なリンカーを用いて形成した場合には、該タンパク質からの放射性キレートの開裂を都合よく起こしうる。このキレートが、比較的低分子量であれば(主題の改変ＰＳＭＡリガンドの殆どはそうであると予想される)、それは、腎臓中に保持されずに尿中に排出され、それにより、腎臓の放射能への曝露は減少する。しかしながら、ある場合には、主題のリガンドにおける酸又は塩基不安定なリンカーの利用は、それらが標識タンパク質において用いられたのと同じ理由により、有利でありうる。
【０１１０】
従って、ある種の主題の改変ＰＳＭＡリガンドを、当分野で公知の標準的方法によって合成して、例えばこのリガンドのカルボニル基と酸不安定な結合を形成することのできる反応性官能基を提供することができる。適当な酸不安定な結合の例には、ヒドラゾン及びチオセミカルバゾン官能基が含まれる。これらは、酸化された炭水化物と、ヒドラジド、チオセミカルバジド及びチオカルバジド官能基をそれぞれ有するキレートとの反応により形成される。
【０１１１】
或は、塩基開裂性リンカー(腎臓からの放射性標識の高度なクリアランスのために利用されてきたもの)を利用することができる。例えば、Weber等、1990 Bioconjug.Chem.1:431を参照されたい。二官能性キレートのヒドラジド結合によるＰＳＭＡリガンドへのカップリングは、塩基感受性エステル成分をリンカーのスペーサーアームに組み込むことができる。かかるエステル含有リンカーユニットは、エチレングリコールビス(スクシンイミジルスクシネート)、(ＥＧＳ、Pierce Chemical Co., イリノイ、Rockford在)により例示され、これは、２つの１，４−二酪酸ユニットの２つの末端Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ)エステル誘導体を有し、これらの各々は、単一エチレングリコール成分に２つのアルキルエステルにより結合している。１つのＮＨＳエステルを適当なアミン含有ＢＦＣ(例えば、２−アミノベンジルＤＴＰＡ)により置換することができ、他のＮＨＳエステルは、限られた量のヒドラジンと反応する。その結果生成したヒドラジドは、ＰＳＭＡリガンドへの結合に用いられ、２つのアルキルエステル官能基を含むリガンド−ＢＦＣ結合を形成する。かかる結合体は、生理的ｐＨにおいて安定であるが、塩基性ｐＨで容易に開裂する。
【０１１２】
キレート化により標識したＰＳＭＡリガンドは、キレート化剤の放射線誘導される切断及び配位化合物の解離による放射性同位元素の喪失に対する主題である。幾つかの場合には、この化合物から解離した金属は、再錯体化しえて、非特異的に局在化した同位元素の一層迅速なクリアランスを与え、それ故、非標的組織に対する一層少ない傷害性を与える。例えば、キレート化化合物例えばＥＤＴＡ又はＤＴＰＡを患者に注入して、尿中の遊離した放射性金属に結合して遊離の放射性同位元素の排出を促進するキレート化剤のプールを与えることができる。
【０１１３】
更に別の具体例において、Ｒは、加えられたホウ素(例えば、カルボラン)であってよい。例えば、カルボランは、当分野で周知のように、ペンダント側鎖上のカルボキシル官能基にて製造することができる。かかるカルボランのアミン官能基への結合(例えば、ＰＳＭＡリガンドにて与えられうる)は、カルボランのカルボキシル基の活性化及び結合体を生成するアミン基との縮合により達成することができる。かかる改変ＰＳＭＡリガンドは、中性子捕獲療法に利用することができる。
【０１１４】
更に別の具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、細胞傷害性成分をＲ官能基として含む(例えば、化学療法剤又は毒素として)。細胞傷害性効果を有する多くの薬物及び毒素が知られており、本発明と共に用いることができる。それらは、薬物及び毒素の概論書例えばMerck Index, Goodman and Gilmanなど及び上記の参考文献中に見出すことができる。
【０１１５】
改変ＰＳＭＡリガンドと結合体化した場合に、転移した結腸直腸細胞に特異的に送達される活性成分として有用な化学療法剤は、典型的には、化学合成により生成される小さい化学的実体である。化学療法剤には、細胞傷害性薬物及び細胞増殖抑制性薬物が含まれる。化学療法剤には、細胞に対して他の効果例えばトランスフォームされた状態から分化した状態への逆戻りを有するもの又は細胞の複製を阻害するものが含まれうる。本発明において有用な公知の細胞傷害性剤の例は、例えば、Goodman等「The Pharmacological Basis of Therapeutics」第６版、A.G.Gilman等編／Macmillan Publishing Co. New York, 1980に列記されている。これらには、タキソール、ナイトロジェンマスタード例えばメクロレタミン、シクロホスファミド、メルファラン、ウラシルマスタード及びクロラムブシル；エチレニミン誘導体、例えばチオテパ；アルキルスルホネート、例えばブスルファン；ニトロソウレア例えばカルムスチン、ロムスチン、セムスチン及びストレプトゾシン；トリアゼン例えばデカルバジン；葉酸類似体例えばメトトレキセート；ピリミジン類似体例えばフルオロウラシル、シタラビン及びアザリビン；プリン類似体例えばメルカプトプリン及びチオグアニン；ビンカアルカロイド例えばビンブラスチン及びビンクリスチン；抗生物質例えばダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、ミトラマイシン及びマイトマイシン；酵素例えばＬ−アスパラギナーゼ；白金配位化合物例えばシスプラチン；置換された尿素例えばヒドロキシウレア；メチルヒドラジン誘導体例えばプロカルバジン；副腎皮質抑制剤例えばミトーテン；ホルモン及びアンタゴニスト例えばアドレノコルチステロイド(プレドニゾン)、プロゲスチン(ヒドロキシプロゲステロンカプロエート、メドロプロゲステロンアセテート及びメゲストロールアセテート)、エストロゲン(ジエチルスチルベストロール及びエチニルエストラジオール)、アンチエストロゲン(タモキシフェン)及びアンドロゲン(テストステロンプロピオネート及びフルオキシメステロン)が含まれる。
【０１１６】
細胞内タンパク質合成に干渉する薬物も又、用いることができ；かかる薬物は、当業者に公知であり、ピュロマイシン、シクロヘキシミド及びリボヌクレアーゼが含まれる。
【０１１７】
プロドラッグ形態の化学療法剤性分は、不活性な前駆体を生成する本発明において特に有用である。
【０１１８】
現在癌治療に用いられている化学療法剤の殆どは、ＰＳＭＡリガンドのアミン又はカルボキシル基との直接的な化学的架橋に従順な官能基を有している。例えば、遊離のアミノ基は、メトトレキセート、ドキソルビシン、ダウノルビシン、シトシンアラビノシド、シスプラチン、ビンデシン、マイトマイシン及びブレオマシンにおいて利用することができ、遊離のカルボン酸基は、メトトレキセート、メルファラン及びクロラムブシルにおいて利用することができる。これらの官能基(即ち、遊離のアミノ酸及びカルボン酸)は、様々なホモ二官能性及びヘテロ二官能性の化学架橋剤の標的であり、該架橋剤は、これらの薬物をＰＳＭＡリガンドの遊離のアミノ基に直接架橋することができる。
【０１１９】
ペプチド及びポリペプチド毒素も又、活性成分として有用であり、本発明は、Ｒが毒素である具体例を特に企図している。毒素は、一般に、細菌、植物などを含む様々な生物の複雑な毒性生成物である。毒素の例には、リシン、リシンＡ鎖(リシン毒素)、シュードモナス外毒素(ＰＥ)、ジフテリア毒素(ＤＴ)、クロストリジウムペルフリンゲンスホスホリパーゼＣ(ＰＬＣ)、ウシ膵臓リボヌクレアーゼ(ＢＰＲ)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質(ＰＡＰ)、アブリン、アブリンＡ鎖(アブリン毒素)、コブラ毒因子(ＣＶＦ)、ゲロニン(ＧＥＬ)、サポリン(ＳＡＰ)、モデシン、ビスクミン及びフォルケンシンが含まれるが、これらに限られない。
【０１２０】
加えて、癌治療のための改変ＰＳＭＡリガンドを造るために利用できる他の活性剤がある。例えば、改変ＰＳＭＡリガンドを、活性な酵素を含むように生成することができる。改変ＰＳＭＡリガンドは、その活性を、特異的に腫瘍細胞に局在化させる。酵素により活性な薬物に変換しうる不活性なプロドラッグを患者に投与する。このプロドラッグは、腫瘍に局在する酵素によってだけ活性な薬物に変換される。酵素／プロドラッグ対の例には、アルカリホスファターゼ／エトポシドホスフェートが含まれる。かかる場合には、アルカリホスファターゼは、ＰＳＭＡリガンドに結合体化される。改変ＰＳＭＡリガンドは、投与されて、転移した細胞に局在化する。エトポシドホスフェート(プロドラッグ)との接触に際して、エトポシドホスフェートは、エトポシド(化学療法剤)に変換され、癌細胞に取り込まれる。
【０１２１】
本発明は又、例えば光力学療法で用いられる色素及び適当な非電離放射線と共に用いられる色素をも企図している。本発明の方法における光及びポルフィリンの利用も又、企図されており、及びそれらの癌治療における利用は、van den Bergh, Chemistry in Britain, 22:430-437(1986)(本明細書中にそのまま援用する)に総説されている。
【０１２２】
この発明の改変ＰＳＭＡリガンドは、例えば、溶液、懸濁液又はエマルジョンとして、製薬上許容しうる非経口ビヒクルと共に配合することができる。かかるビヒクルの例は、水、塩溶液、リンゲル液、デキストロース溶液及び５％ヒト血清アルブミンである。リポソームも又、用いることができる。このビヒクルは、等張性を維持する添加剤(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール)及び化学安定剤(例えば、緩衝剤及び防腐剤)を含むことができる。この配合物は、一般に用いられる技術によって安定化される。例えば、注射による投与に適した非経口組成物を、０．９％塩化ナトリウム溶液中に活性成分を１．５重量％溶解させることにより調製する。
【０１２３】
本発明による医薬組成物は、単一投与又は複数投与として投与することができる。本発明の医薬組成物は、個々の治療剤として又は他の治療剤と組み合せて投与することができる。本発明の治療は、慣用の治療と組み合せることができ、順次的に又は同時に施与することができる。本発明の医薬組成物は、改変ＰＳＭＡリガンドを標的細胞に到達させることのできる任意の手段により投与することができる。幾つかの具体例において、投与経路は、静脈投与、動脈投与、腹腔投与、腫瘍が存在する器官又は腫瘍自体への直接的血液供給に対する局所投与よりなる群から選択する。静脈投与は、一層好適な投与方法である。それは、注入ポンプの助成により達成することができる。
【０１２４】
投薬量は、活性成分の性質；改変ＰＳＭＡリガンドの性質；薬力学的性質；投与方法及び投与経路；受容者の年齢、健康状態及び体重；症状の特徴及び程度；併用する治療の種類；及び治療の頻度などの因子に依って変化する。
【０１２５】
主題のリガンドは、ＰＳＭＡ／ＮＡＡＬＤアーゼ活性を有する細胞を特異的に標的とするので、化学療法剤又は毒素を含む改変ＰＭＳＡリガンドは、化学療法剤又は毒素を非結合体化活性剤として投与する場合に用いられるものより一層少ない投与量で投与され、好ましくは、活性剤の最大で１００倍少ない量で投与される。幾つかの具体例においては、化学療法剤又は毒素を含む改変ＰＳＭＡリガンドを、非結合体化活性剤として投与される化学療法剤又は毒素の投薬量よりも１０〜１００倍少ない活性剤を活性成分として含む投与量で投与する。適当な投与量を決定するために、化合物の量は、好ましくは、重量よりもモルで測定する。その方法においては、種々の改変ＰＳＭＡリガンドの変化する重量は、計算に影響を及ぼさない。この発明の改変ＰＳＭＡリガンドにおいて、１対１の改変ＰＳＭＡリガンド対活性成分比を仮定すると、投与される未改変ＰＳＭＡリガンドのモルと比較して一層少ないモル数(好ましくは、最大で１００倍少ないモル数)の改変ＰＳＭＡリガンドを投与することができる。
【０１２６】
(iv) 主題のリガンドの典型的利用
Ａ．病気の治療におけるＰＳＭＡリガンド
本発明は又、動物における前立腺疾患を治療する方法であって、有効量の式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ及びＶの化合物を該動物に投与することを含む当該方法にも関係する。好適具体例において、前記の前立腺疾患は、前立腺癌例えば前立腺腺癌、良性前立腺肥厚、又は本発明の化合物の投与を必要とする前立腺を含む病気例えば前立腺上皮内新生物形成(ＰＩＮ)である。
【０１２７】
前立腺癌に加えて、本発明の化合物により治療することのできる他の形態の癌には、ＡＣＴＨ産生腫瘍、急性リンパ球白血病、 副腎皮質の癌、膀胱癌、脳腫瘍、乳癌、頸部癌、慢性リンパ球白血病、慢性骨髄球白血病、直腸結腸癌、皮膚Ｔ細胞リンパ腫、子宮内膜癌、食道癌、ユーイング肉腫、胆嚢癌、毛様細胞性白血病、頭頸部癌、ホジキンリンパ腫、カポジ肉腫、腎臓癌、肝臓癌、肺癌(小細胞及び／又は非小細胞)、悪性腹腔滲出液、悪性胸膜滲出液、メラノーマ、中皮腫、多発性骨髄腫、神経芽細胞腫、非ホジキンリンパ腫、骨肉腫、卵巣癌、卵巣(生殖細胞)癌、膵臓癌、陰茎癌、網膜芽細胞腫、皮膚癌、軟組織肉腫、扁平上皮細胞癌、胃癌、精巣癌、甲状腺癌、栄養膜新生物、子宮癌、膣癌、 陰門癌、ウィルムス腫瘍が含まれる(これらに限られない)。
【０１２８】
本発明の化合物は、ＰＳＭＡ／ＮＡＡＬＡＤアーゼ組織の癌の治療に特に有用である。かかる組織には、前立腺並びに脳、腎臓及び精巣が含まれる。
【０１２９】
進行癌又は転移癌を有しない初診の患者に関して、主題のＰＳＭＡリガンドベースの薬物を、手術及び放射線療法の前に、最初の治療として用い、及び再発又は転移の危険にある患者における継続的後治療として用いる(高ＰＳＭＡ、高グリーソンスコア、局所的に拡大した疾患、及び／又は外科的試料における腫瘍浸潤の病理学的証拠に基づいて)。これらの患者のゴールは、手術又は放射線療法中の原発腫瘍からの潜在的に転移性の細胞の増殖を阻止すること及び検出不能な残留腫瘍からの腫瘍細胞の増殖を阻止することである。
【０１３０】
進行癌又は転移癌を有する初診の患者に関して、ＰＳＭＡリガンドベースの薬物を、継続的サプリメントとして又は可能であればホルモン消耗の代替物として投与する。これらの患者のゴールは、腫瘍細胞の増殖を、未治療の原発腫瘍及び存在する転移病変から遅くすることである。
【０１３１】
加えて、この発明は、手術後の回復中に特に効果的であり、本発明の組成物及び方法は、外科手術的介入によって取り除くことのできないこぼれた細胞から生じる腫瘍の再発の機会を減らすのに特に効果的でありうる。
【０１３２】
本発明は又、本発明の方法を行なうための診断用キットをも包含し、本発明の化合物及び／又は本発明の化合物を含む組成物を含むことができる。例えば、放射性標識したリガンドを、診断情報を与えるような仕方で利用することができる。診断情報及び利用の例には、病気の種類、特定の病気の進行度、改変ＰＳＭＡリガンドが標的とする細胞の位置、及び当業者に公知の類似の診断的利用が含まれる。
【０１３３】
本発明の方法において、これらの化合物は、経口、非経口、吸入スプレー、局所、直腸、鼻、頬、膣投与し又は移植されたリザーバーにより、慣用の無毒性の製薬上許容しうるキャリアー、アジュバント及びビヒクルを含む投薬配合物にて投与することができる。用語非経口は、ここで用いる場合、皮下、静脈、筋肉、腹腔、髄膜、脳室、胸骨又は頭蓋内注射及び注入技術を包含する。侵襲的技術は、好適であり、特に、ダメージを受けた神経組織への直接等よは好適である。
【０１３４】
中枢神経系標的として治療上有効であるためには、本発明の化合物は、末梢に投与された場合に、血液脳関門を容易に透過すべきである。血液脳関門を透過できない化合物は、脳室経路によっては効果的に投与できない。
【０１３５】
これらの化合物は又、無菌の注射用調製物の形態で例えば無菌の注射用水溶液又は油性懸濁液として投与することもできる。これらの懸濁液は、適当な分散又は湿潤剤及び懸濁剤を利用する当分野で公知の技術によって配合することができる。無菌の注射用調製物は又、無毒性の非経口的に許容しうる希釈剤又は溶剤(例えば、１，３−ブタンジオール中の溶液)中の無菌の注射溶液又は懸濁液であってもよい。用いることのできる許容しうるビヒクル及び溶剤のうちには、水、リンゲル液及び等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、無菌の固定油は、慣用的に、溶剤又は懸濁媒質として用いられる。この目的のために、任意のブランドの固定油(合成のモノ又はジグリセリドなど)を用いることができる。脂肪酸例えばオレイン酸及びそのグリセリド誘導体(オリーブ油及びひまし油を特にそれらのポリオキシエチル化形態で含む)は、注射用製剤において有用でありうる。これらの油溶液又は懸濁液は又、長鎖アルコール希釈剤又は分散剤を含むこともできる。
【０１３６】
加えて、これらの化合物は、カプセル、錠剤、水性懸濁液又は溶液の形態で、経口投与することができる。錠剤は、キャリアー例えばラクトース及びトウモロコシ澱粉及び／又は潤滑剤例えばマグネシウムステアレートを含むことができる。カプセルは、ラクトース及び乾燥トウモロコシ澱粉を含む希釈剤を含むことができる。水性懸濁液は、乳化剤及び懸濁剤を活性成分と組み合せて含むことができる。経口投薬形態は、更に、甘味料及び／又は調味料及び／又は着色料を含むことができる。
【０１３７】
これらの化合物は、更に、坐薬の形態で、直腸投与することができる。これらの組成物は、薬物を室温で固体であるが直腸の温度では液体であり、直腸内で溶融して薬物を放出する適当な非刺激性賦形剤と混合することにより製造することができる。かかる賦形剤には、ココアバター、蜜蝋及びポリエチレングリコールが含まれる。
【０１３８】
その上、これらの化合物は、局所的に投与することができ、特に、治療される病気が、局所的投与を容易に受け入れる領域又は器官(眼、皮膚又は大腸の神経病学的疾患を含む)を含む場合に局所的投与することができる。
【０１３９】
眼への局所的用(即ち、眼病用途)のために、これらの化合物を、超微粉砕懸濁液(等張の、ｐＨ調節した無菌の塩溶液中)として、好ましくは、等張の、ｐＨ調節した無菌の塩溶液中の溶液(防腐剤例えばベンジルアルコニウムクロリドを含んでも含まなくてもよい)として配合することができる。或は、これらの化合物は、軟膏(例えば、ワセリン)中に配合することができる。
【０１４０】
皮膚への局所適用のために、これらの化合物を、例えば、次の１つ以上のものの混合物に懸濁又は溶解されたこれらの化合物を含む適当な軟膏中に配合することができる：鉱油、液体ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン化合物、乳化ワックス及び水。或は、これらの化合物を、活性成分を、例えば、次の１つ以上のものの混合物に懸濁又は溶解させて含む適当なローション又はクリーム中に配合することができる：鉱油、ソルビタンモノステアレート、ポリソルベート６０、セチルエステルワックス、セテアリルアルコール、２−オクチルドデカノール、ベンジルアルコール及び水。
【０１４１】
大腸への局所的用は、坐薬配合物(上記参照)又は適当な浣腸用配合物により達成することができる。
【０１４２】
本発明の化合物は、単一投与、複数の別個の投与又は連続的注入によって投与することができる。これらの化合物は、小さい、容易に拡散しうる、比較的安定なものであるので、それらは、連続的注入に十分適している。ポンプ手段(特に、皮下ポンプ手段)は、連続的注入に好適である。
【０１４３】
この発明の組成物及び方法は又、制御された放出技術を利用することもできる。従って、例えば、改変ＰＳＭＡリガンドは、数日間にわたる制御された放出のために、ポリマーマトリクスに組み込むことができる。かかる制御された放出用のフィルムは、当業者に周知である。この目的のために一般的に用いられ、本発明で利用することのできるポリマーの例には、非分解性エチレン−ビニルアセテートコポリマー及び分解性乳酸−グリコール酸コポリマーが含まれる。ある種のヒドロゲル例えばポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)又はポリ(ビニルアルコール)も又、有用でありうる。
【０１４４】
活性成分化合物の約０．１〜１０，０００ｍｇのオーダーの投与量レベルは、上記の疾患の治療に有用であるが、好適レベルは、約０．１〜１，０００ｍｇである。任意特定の患者のための特別の投与量レベルは、用いる特定の化合物の性質；患者の年齢、体重、一般的健康状態、性別及び食事；投与回数；排出速度；薬物の組合せ；治療される特定の疾患の重さ；及び投与形態を含む様々な因子に依って変化する。典型的には、イン・ビトロの投薬量−効果の結果は、患者への投与のための適当な投与量に対する有用なガイダンスを与える。動物モデルにおける研究も又、特に、癌治療のための有効な投与量の決定において役に立つ。適当な投与量レベルの決定のために考慮すべき事柄は、当分野で周知である。
【０１４５】
本発明の方法のために、薬物送達のタイミング及び順序を調節する任意の投与養生法を利用することができ、治療を達成するのに必要なだけ反復することができる。かかる養生法には、予備治療及び／又は追加的治療剤の同時投与が含まれうる。
【０１４６】
進行しても転移してもいない前立腺癌を有する患者に対しては、本発明の化合物を、(i)外科手術又は放射線治療の前に投与して転移の危険を低下させ；(ii)手術中又は放射線治療と共に投与し；及び／又は(iii)手術又は放射線治療後に投与して再発の危険を低下させ且つ如何なる残留腫瘍細胞の増殖をも阻止することができる。
【０１４７】
進行した又は転移した前立腺癌を有する患者に対しては、本発明の化合物を、未治療の原発腫瘍及び存在する転移病変の両方における腫瘍細胞の増殖を遅くするために、ホルモン消耗に対する連続的サプリメントとして又は代替物として投与することができる。
【０１４８】
本発明の方法は、こぼれた細胞を外科的介入によって除去できない場合に、特に有用である。手術後の回復後に、本発明の方法は、かかるこぼれた細胞により生じる腫瘍の再発の機会を減らすのに効果的である。
【０１４９】
本発明の改変ＰＳＭＡリガンドは又、試料中のＰＳＭＡの豊富さを、それらのＰＳＭＡに結合する能力に基づいて決定するために利用することもできる。例えば、ＰＳＭＡを含む試料を、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの一つとインキュベートして、ＰＳＭＡとその改変リガンドとを結合させることができる。次いで、結合したリガンドを、未結合のものから分離することができ、結合したＰＳＭＡの豊富さを、慣用的に、特に、修飾基(「Ｒ基」)の豊富さを測定する場合に、測定することができる。結合した改変ＰＳＭＡリガンドの量は、部分的に、リガンドとＰＳＭＡとの結合親和性によって測定する(それは、試料中のＰＳＭＡの量によっても測定される)。種々の試料中のＰＳＭＡの相対量を、直接比較することができる。しかしながら、試料中のＰＳＭＡの絶対量を所望する場合には、一連の対照用試料(既知濃度のＰＳＭＡを含む)を用いて、標準曲線を得ることができ、それから、ＰＳＭＡの絶対濃度を演繹することができる。
【０１５０】
結合したＰＳＭＡリガンドの豊富さを測定する多くの方法がある。例えば、もし修飾基が、蛍光標識であれば、蛍光シグナルの量は、リガンドの豊富さの尺度である。同様に、キレート基の量は、キレート基により結合しうる放射性同位元素の量によって測定することができる。この発明の他の具体例は、当業者には明らかである。
【０１５１】
結合した及び未結合のＰＳＭＡリガンドの分離は、考えられる多くの手段で達成することができる。例えば、試験試料中のＰＳＭＡを、固体支持体上(例えば、ミクロ滴定プレートのウェル)に固定することができる。次いで、過剰の未結合ＰＳＭＡリガンドを、丁度ＥＬＩＳＡアッセイと同様に、洗い去ることができる。或は、可溶性ＰＳＭＡは、ＰＳＭＡ特異的抗体を用いて免疫沈降させることができ、結合したＰＳＭＡリガンドの量を、前記の方法を用いて測定することができる。
【０１５２】
Ｂ．他の治療との組合せ
(i)外科手術及び放射線治療
一般に、外科手術及び放射線治療は、７０歳未満の局在性の前立腺癌を有する患者に対して潜在的に治癒力のある治療として用いられ、少なくとも１０年を超えて生存すると期待されている。
【０１５３】
新たに診断された前立腺癌の患者の約７０％は、この範疇に入る。これらの患者の約９０％(全患者の６５％)は、外科手術を受け、約１０％(全患者の７％)は、放射線治療を受ける。
【０１５４】
外科的試料の組織病理学的検査は、外科手術を受けた患者の約６３％(全患者の４０％)が局所的に拡大した腫瘍又は局所的(リンパ節)転移(最初の診断では検出されなかった)を有することを示す。これらの患者は、再発の有意に一層大きい危険にある。これらの患者の約４０％が、外科手術後５年以内に現実に再発を生じる。放射線治療後の結果は、一層有望でない。最初の治療として放射線治療を受けた患者の約８０％は、手術後５年以内に病気が存続し又は再発し又は転移している。
【０１５５】
現在、外科手術及び放射線治療を受けている殆どの前立腺癌患者は、如何なる直接的な追跡治療を受けていない。むしろ、彼らは、頻繁に、再発又は転移の第一の指標である上昇したＰＳＭＡをモニターされる。
【０１５６】
上記の統計値に基づいて、外科手術及び／又は放射線治療と共に本発明を利用する考えうる機会がある。
【０１５７】
(ii)ホルモン療法
ホルモン消耗は、転移前立腺癌を有する患者の１０％に対して最も効果的な軽減療法である。前立腺癌の更なる増殖及び転移を促進するホルモンをブロックするために、薬物療法及び／又は睾丸摘出によるホルモン消耗が利用される。時間と共に、これらの患者の事実上すべての原発及び転移性腫瘍は、ホルモン非依存性になり、治療に耐性となる。転移癌を有する患者の約５０％は、最初の診断から３年以内に死亡し、かかる患者の７５％は、診断後５年以内に死亡する。本発明の化合物の連続的補足を用いて、この潜在的に転移許容状態を阻害し又は逆転させることができる。
【０１５８】
(iii)化学療法
化学療法は、幾つかの型の癌の治療に成功してきたが、それが前立腺癌の治療において示した治療的価値は僅かなものであり、それは、一般に、最後の頼みとして残される。従って、化学療法と本発明の方法との組合せにより前立腺癌を治療する機会は稀である。しかしながら、組み合わせてみると、かかる治療は、前立腺癌の制御において化学療法単独よりも一層効果的である。
【０１５９】
(iv)免疫療法
本発明の化合物は又、前立腺癌を治療するために、モノクローナル抗体と組み合わせて用いることもできる。かかる組み合わせた治療は、特に、骨盤リンパ節関連を有する患者(５年後に、３４％しか生存していない)に効果的である。かかるモノクローナル抗体の例は、細胞膜特異的抗前立腺抗体である。
【０１６０】
本発明は又、ポリクローナル又はモノクローナル抗体由来の試薬に基づく免疫療法と共に用いることもできる。モノクローナル抗体由来の試薬は、好適である。これらの試薬は、当分野で周知であり、放射性標識されたモノクローナル抗体例えばストロンチウム−８９と結合体化されたモノクローナル抗体が含まれる。
【０１６１】
(v)寒冷療法
本発明の方法は又、前立腺癌の治療のために、寒冷療法と共に利用することもできる。
【０１６２】
(vi)化学的前立腺切除術
この発明の方法及び組成物は又、前立腺の化学的消耗即ち「化学的前立腺切除術」のために利用することもできる。化学的前立腺切除術は、病気の前立腺を有する個人の非外科的治療手段として利用することができる。或は、かかる方法は、前立腺関連疾患を生じる高い危険にある個人(例えば、前立腺疾患の陽性の家族病歴又は個人病歴を有する個人)のための防御的治療として用いることができる。
【０１６３】
典型的具体例
この発明を、今から、一般的に説明するが、それは、下記の実施例を参照することにより一層容易に理解されるであろう。該実施例は、単に、本発明のある面及び具体例の説明のために含まれるのであって、この発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【実施例】
【０１６４】
実施例１：Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８との結合体形成
ＰＳＭＡリガンドが本発明によって官能化されうることを示すために、化合物Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ネブラスカ、Lincoln在、LI-COR製；励起波長 ７７１ｎｍ、放射波長 ７９６ｎｍ)と、図１Ａに示した化学を用いて結合体形成した。ＩＲＤｙｅ７８は、外科分野で手術中に癌細胞の検出に利用することができる近赤外蛍光体である。
【０１６５】
この反応の所望の生成物は、反応物から通常の薄層クロマトグラフィーを用いて容易に分離することができる(図１Ｂ)。当業者は、この結合体化した化学生成物を単離又は精製するための他の一般的な公知の技術を利用することができるであろう。
【０１６６】
実施例２：官能化ＰＳＭＡリガンドを利用する生細胞におけるＰＳＭＡの近赤外蛍光検出
本発明の化合物(官能化ＰＳＭＡリガンド)が、依然として、ＰＳＭＡに結合する能力を、丁度未結合体化ＰＳＭＡリガンドと同様に保持していることを示すために、化合物Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、上記のように、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８と結合体化した。通常ＰＳＭＡを発現しないＣＯＳ−７細胞に、ＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現する(左蘭)か又はＧＦＰのみを発現する(右欄)アデノウイルスを感染させた。感染の７２時間後に、細胞を、５μＭ ＣａＣｌ2と１５分間３７℃でインキュベートした。次いで、細胞を１０μＭ ＭｇＣｌ2及び１μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳで３回洗って、様々なフィルターセットを用いて蛍光顕微鏡下で検分した。
【０１６７】
図２の中断パネルは、ＣＯＳ−７細胞にアデノウイルスが効率的に感染したこと及び視野内の多くの細胞がＧＦＰマーカーを(及び、左欄で、おそらくＰＳＭＡタンパク質も)発現したことを示している。ＧＦＰを発現する細胞とＧＦＰ−ＰＳＭＡ同時発現細胞との間で形態的差異はないが(図２、下段パネル)、近赤外蛍光(励起波長 ７７１ｎｍ、放射波長 ７９６ｎｍ)から分かるように、官能化ＰＳＭＡリガンド、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６と結合体化されたＩＲＤｙｅ７８が、ＧＦＰ−ＰＳＭＡ同時発現細胞に結合しうることは明らかである(図２、上段パネル、左欄)。強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルは、ＰＳＭＡタンパク質が、通常の原形質膜局在化にて正しく局在化されることを示している。逆に、対照用のＧＦＰ発現細胞は、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤ７８結合体と結合しない(図２、上段パネル、右欄)。
【０１６８】
実施例３：改変ＰＳＭＡリガンドの特異性の証拠
官能化ＰＳＭＡリガンドがＰＳＭＡへの結合特異性を保持していることを示すために、ＣＯＳ−７細胞に、ＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス(左欄)又はＧＦＰとＥｒｂ−Ｂ２(乳癌タンパク質；右欄)を同時発現するアデノウイルスを感染させた。トランスフェクションの７２時間後に、細胞を５μＭのＧｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体と、１０μＭ ＭｇＣｌ2及び１μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳ中で１５分間３７℃でインキュベートした。次いで、細胞を、１０μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳで３回洗い、２％ パラホルムアルデヒド中で、１０分間室温で固定し、洗浄して、様々なフィルターセットを利用する蛍光顕微鏡下で検分した。
【０１６９】
図３において、上段パネルは、近赤外蛍光(励起波長 ７７１ｎｍ、放射は長 ７９６ｎｍ)を示している。中段パネルは、グリーン蛍光タンパク質シグナルを示している。下段パネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、ＰＳＭＡを作る細胞において強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的な細胞を示している。Ｅｒｂ−Ｂ２を発現する細胞との結合は、見られない(右パネル)。これは、官能化ＰＳＭＡリガンドが未結合体化ＰＳＭＡリガンドの結合特異性を保持していることを示している。
【０１７０】
同様の実験を、第二の細胞型のＰＣ−３細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒト前立腺癌細胞株)においても行なった。ＣＯＳ−７細胞について上記したのと本質的に同じ結果が得られた(図４)。
【０１７１】
実施例４：ＰＳＭＡリガンド及びＩＲＤｙｅ７８は、ＰＳＭＡ活性を阻害する
幾つかのＰＳＭＡリガンド及び改変ＰＳＭＡリガンド(β−ＡＧ／７８)のＰＳＭＡ活性に対する効果を測定するために、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイ(Slusher等、J.Biol.Chem., 1990, 265:21297-301)を用いて、ＰＳＭＡの活性を幾つかのＰＳＭＡリガンドの存在下又は非存在下で測定した。
【０１７２】
β−ＡＧ／７８(図５、下段パネル)は、β−ＡＧと近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８との結合体である。この結合体は、実施例１で示したのと同様のスキームを利用して合成することができ、その生成物を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣ(図６)を用いて精製することができる。対照として、ＩＲＤｙｅ７８も試験した。その結果を、保持ＰＳＭＡ活性の、添加剤を有しないＰＳＭＡ活性と比較したパーセンテージで、一定範囲のインヒビター濃度にわたって示した。
【０１７３】
図５の上段パネルに示した結果は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定した場合に、β−ＡＧが実際にＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターであることを示した。β−ＡＧの阻害活性は、β−Ｎ−アセチル−ＡＧ(β−ＮＡＡＧ)のそれより僅かに弱い。驚くべきことに、このＩＲＤｙｅ７８は、ＰＳＭＡのインヒビターでもある。加えて、ＩＲＤｙｅ７８とβ−ＡＧの阻害効果は相乗的であり、β−ＡＧ／７８結合体は、β−ＡＧ又はＩＲＤｙｅ７８単独よりもずっと強力なインヒビターである。
【０１７４】
異なる実験のセットから同様の結果が得られたが、そこでは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６／ＩＲＤｙｅ７８結合体(合成は、実施例１を参照)が、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６(図７、下段パネル)又はＩＲＤｙｅ７８単独(図７、上段パネル)よりも一層強力なインヒビターであることが見出され、これは、ＩＲＤｙｅ７８とＧｕｉｌｆｏｒｄ化合物の阻害効果が相乗的であることを示している。
【０１７５】
実施例５：改変ＰＳＭＡリガンドは、ＰＳＭＡに直接結合する
図８の蛍光の偏りのデータに示したように、β−ＡＧ／７８とＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８の両者は、それらの酵素阻害のＩＣ50と本質的に等しいＫdで、ＰＳＭＡに直接結合する。これは、ＩＣ50を親和性の代用物として利用することができることを意味し、ここに与えた結合体をＰＳＭＡ陽性細胞の可視化剤として利用できることをも予言している。実際、これは、ＣＯＳ−７細胞及びＰＣ−３細胞の両者において行なった実験において正しいことが示されている(実施例２及び３参照)。
【０１７６】
実施例６：改変ＰＳＭＡリガンドの血清安定性
Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／７８は、３７℃でヒト血清中でインキュベートした場合に、最長で１時間まで安定であることが測定された(示してない)。我々は、現在、イン・ビボでの検出を前立腺癌のマウス異種移植片モデルにおいてＰＳＭＡリガンドを用いて試験している。
【０１７７】
同等物
詳細な説明及び特定の実施例は、この発明の好適具体例を示しているが、説明のためにのみ与えたものであるということは、理解されるべきである(当業者には、この詳細な説明から、この発明の精神及び範囲内で様々な変更及び改変が明らかであるので)。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】図１ＡはＧｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、示した化学物質を用いて、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ＬＩ−ＣＯＲ、ネブラスカ、Lincoln在；励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)に結合させた反応スキームを描いた図であり、図１Ｂは所望の反応生成物は、通常の薄層クロマトグラフィーを利用して容易に反応物から分離することができることを示した図である。
【図２】ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰを発現し又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図３】ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図４】ＰＣ−３(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒトの前立腺癌細胞株)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図５】上段パネルは、β−Ａｓｐ−Ｇｌｕ(β−ＡＧ)は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定して、ＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターであることを示す図であり、下段パネルは、結合体化β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の構造を示す図である。
【図６】上段パネルは、β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の精製を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣにより達成した結果を示す図であり、下段パネルは、β−ＡＧの構造を示す図である。
【図７】上段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体は、ＰＳＭＡ阻害効力を有し、これは、単独化合物と共同的であることを示す図であり、下段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の構造を示す図である。
【図８】第一アミンへの結合により造られた結合体(β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８)は、活性を阻害するのみならず、直接ＰＳＭＡ分子に結合することも判明しうることを示す図である。
【図９】ＰＳＭＡの少数の公知のインヒビターの構造的比較を示した図である。
【図１０】ＰＳＭＡリガンドのコンピューター補助された３−Ｄ分子モデリングを示した図である。
【図１１】２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンドを示した図である。
【０００１】
前立腺癌は、米国人の癌関連死の第２の主要因である。１９９８年には、合衆国内で、１８４，５００人の新たな患者が診断され、この癌から３９，２００人を超える死がもたらされるということが見積もられている。
【０００２】
前立腺特異的な膜抗原(ＰＳＭＡ)は、前立腺組織で発現される１２０ｋＤａのタンパク質であり、元々は、７Ｅ１１−Ｃ５と命名されたモノクローナル抗体との反応性により同定された(Horoszewicz等、1987, Anticancer Res. 7:927-935；米国特許第５，１６２，５０４号)。ＰＳＭＡは、トランスフェリンレセプターと配列同一性を共有するＩＩ型膜貫通タンパク質として特性表示される(Israeli等、1994, Cancer Res. 54:1807-1811)。ＰＳＭＡは、末端カルボキシグルタメートを、ニューロン性ジペプチドのＮ−アセチルアスパルチルグルタメート(ＮＡＡＧ)及びガンマ結合葉酸ポリグルタメートの両者から開裂させるグルタメートカルボキシペプチダーゼである。即ち、ＰＳＭＡｃＤＮＡの発現は、Ｎ−アセチル化α結合酸性ジペプチダーゼの活性又は「ＮＡＡＬＡＤアーゼ」活性(Carter等、1996, PNAS 93:749-753)を与える。
【０００３】
一層重要なことには、ＰＳＭＡは、前立腺癌において増大した量で発現され、ＰＳＭＡの上昇したレベルは又、患者の血清中でも検出可能である(Horoszewicz等、1987, 前出；Rochon等、1994, Prostate 25:219-223；Murphy等、1995, Prostate 26:164-168；及びMurphy等、1995, Prostate 26:164-168；及びMurphy等、1995, Anticancer Res. 15:1473-1479)。前立腺癌腫マーカーとして、ＰＳＭＡは、前立腺癌のイメージング及び細胞傷害性物理療法のための標的として役立つと考えられている。例えば、前立腺発癌は、ＰＳＭＡ発生量及びＰＳＭＡの酵素活性の上昇と関係している。ＰＳＭＡ抗体特にインジウム−１１１標識又はトリチウム標識したＰＳＭＡ抗体が記載されており、前立腺癌の診断及び治療のために臨床的に試験されてきた。ＰＳＭＡは、前立腺管上皮で発現され、精漿、前立腺液及び尿中に存在する。
【０００４】
図面の簡単な説明
図１Ａ
Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、示した化学物質を用いて、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ＬＩ−ＣＯＲ、ネブラスカ、Lincoln在；励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)に結合させた。
図１Ｂ
所望の反応生成物は、通常の薄層クロマトグラフィーを利用して容易に反応物から分離することができる。
図２
ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰを発現し又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。上段のパネルは、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。中段のパネルは、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。下段のパネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、核／細胞質ＧＦＰシグナル及び強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的細胞を指している。ＧＦＰだけを発現する対照用細胞(右欄)は、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤ７８結合体と結合しない。
図３
ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。上段のパネルは、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。中段のパネルは、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。下段のパネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、ＰＳＭＡを作る細胞における強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的な細胞を指している。Ｅｒｂ−Ｂ２を発現する細胞では結合は見られない(右パネル)。
図４
ＰＣ−３(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒトの前立腺癌細胞株)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた。中央欄は、未感染の対照用ＰＣ−３細胞を表している。第一行は、近赤外蛍光(励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)を示している。第二行は、Ｅｒｂ−ｂ２又はＰＳＭＡ特異的抗体を用いた免疫染色を示している。第三行は、グリーン蛍光タンパク質のシグナルを示している。最後の行は、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルは、ＰＳＭＡを作る細胞においてのみ見られる。Ｅｒｂ−Ｂ２(右パネル)又は対照用ＰＣ−３細胞を発現する細胞では結合は見られない。
図５
上段パネル：β−Ａｓｐ−Ｇｌｕ(β−ＡＧ)は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定して、ＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターである。縦軸は、野生型のＰＳＭＡ活性をパーセンテージで表している(１００％は、完全な野生型活性を表す)。β−ＡＧの阻害活性を、ＰＳＭＡ競争阻害剤のβ−Ｎ−アセチル−ＡＧ(β−ＮＡＡＧ)と比較している。興味深いことに、ＩＲＤｙｅ７８は、それ自身、ＰＳＭＡの潜在的インヒビターであることが見出され、結合体化したβ−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)は、ＰＳＭＡに対する相乗的阻害効果を示す(β−ＡＧ又は結合体化してないＩＲＤｙｅ７８と比較して)。下段パネル：結合体化β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の構造。
図６
上段パネル：β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の精製を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣにより達成した。下段パネル：β−ＡＧの構造。
図７
上段パネル：Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体は、ＰＳＭＡ阻害効力を有し、これは、単独化合物と共同的である。ＰＳＭＡ酵素活性は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定する。縦軸は、野生型のＰＳＭＡ活性をパーセンテージで表している(１００％は、完全な野生型活性を表す)。Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８の阻害活性を、ＩＲＤｙｅ７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６(この構造は、下段パネルに示してある)と比較している。
図８
第一アミンへの結合により造られた結合体(β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８)は、活性を阻害するのみならず、直接ＰＳＭＡ分子に結合することも判明しうる。蛍光偏光データに示したように、β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８の両者は、個々の酵素阻害のＩＣ50と本質的に等しいＫdで、ＰＳＭＡに直接結合する。これは、ＩＣ50を親和性の代用物として利用することができることを意味し、ここに提示した結合体は、ＰＳＭＡ−陽性細胞に対する可視化剤として利用することができることを予想もする。
図９
ＰＳＭＡの少数の公知のインヒビターの構造的比較。
図１０
ＰＳＭＡリガンドのコンピューター補助された３−Ｄ分子モデリング。３−Ｄ分子モデリングを、ＰＳＭＡの触媒部位にあることが知られているＺｎ2+原子の存在下で、ＭＭ２エネルギー最小化(ＣＳ Ｃｈｅｍ３Ｄ Ｐｒｏソフトウェア)を用いて行なった。ＰＳＭＡの天然の基質Ｌ−Ａｓｐ−Ｌ−Ｇｌｕの構造を様々なインヒビターと比較することにより、カルボン酸の間隔と負の電荷が結合親和性の決定において重要な役割を演じているということが判明した。Ｎ−アセチル基又は完全なＡｓｐ分子の存在は、結合に必要とされない。
図１１
２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンド。上段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の第一アミンに結合された放射性金属キレート化剤を含む前立腺癌の検出のための放射性シンチグラフィー用プローブを示している。下段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６に結合されたドキソルビシンを含む前立腺癌治療のための細胞傷害性薬物を示している。
【０００５】
発明の要約
この発明の一つの面は、下記の一般式(Ｉａ)で表される化合物を提供する：
【化１】
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
【化２】
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【０００６】
関連する面は、一般式(Ｉｂ)で表される化合物を提供する：
【化３】
【０００７】
他の関連する面は、一般式(Ｉｄ)で表される化合物を提供する：
【化４】
【０００８】
他の関連する面は、一般式(Ｉｅ)で表される化合物を提供する：
【化５】
【０００９】
他の関連する面は、一般式(Ｉｆ)で表される化合物を提供する：
【化６】
【００１０】
好適具体例において、Ｘは、Ｏを表す。他の好適具体例において、Ｒ１及びＲ３は、各々独立に、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４を表す。他の好適具体例において、Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す。他の好適具体例において、Ｒ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す。最も好ましくは、Ｒ２は、Ｈを表す。
【００１１】
他の関連する面は、一般式(Ｉｃ)で表される化合物を提供する：
【化７】
【００１２】
好適具体例において、Ｘは、Ｏを表す。他の好適具体例において、Ｒ１は、Ｈ、−低級アルキルＣＯ2Ｒ４又は−(ＣＨ2)m−アリールを表す。他の好適具体例において、Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す。他の好適具体例において、Ｒ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す。最も好ましくは、Ｒ２は、Ｈを表す。
【００１３】
他の関連する面は、一般式(ＩＩ)で表される化合物を提供する：
【化８】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル又は製薬上許容しうる塩を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００１４】
他の関連する面は、一般式(ＩＩＩ)で表される化合物を提供する：
【化９】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＢ３は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００１５】
他の関連する面は、一般式(ＩＶ)で表される化合物を提供する：
【化１０】
【００１６】
他の関連する面は、一般式(Ｖ)で表される化合物を提供する：
【化１１】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｒ６は、アルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、又は−(ＣＨ2)m−アリールを表し；そして
ｍは、１、２、３又は４である)。
【００１７】
好適具体例において、Ｒは、少なくとも２５ａｍｕの大きさであり、一層好ましくは、少なくとも５０ａｍｕの、少なくとも１００ａｍｕの又は少なくとも２５０ａｍｕの大きさである。
【００１８】
他の好適具体例において、Ｒは、細胞傷害性成分であり、Ｒは、ＰＳＭＡリガンドから加水分解可能である。
【００１９】
他の好適具体例において、Ｒは、この分子の残りの部分に、アミド又はエステル基の利用により結合される。例えば、Ｒは、酸不安定性又は塩基開裂性リンカーの利用により、この分子の残りに結合されうる。
【００２０】
他の好適具体例において、Ｒは、キレート金属に対するキレート成分である。例えば、Ｒは、放射性金属又は常磁性イオンに対するキレート化剤であってよい。特に、Ｒは、放射線療法又はイメージング手順に有用な放射性核種に対するキレート化剤であってよい。好適具体例において、Ｒは、放射線療法的利用のためのβ−又はα−放射源である。他の好適具体例において、Ｒは、γ放射源、陽電子放射源、オージェ電子放射源、Ｘ線放射源又は蛍光放射源であってよい。最も好適な具体例において、Ｒは、99mＴｃ(テクネチウム)である。
【００２１】
他の好適具体例において、Ｒは、ニトロイミダゾール、メトロニダゾール又はミソニダゾールから選択する放射線増感剤である。
【００２２】
好適具体例において、Ｒは、金属又は放射性金属と配位結合しうる二官能性キレート化剤ＮxＳyである(ここに、Ｘ及びｙは、１〜４の整数である)。ＮxＳyは、Ｎ2Ｓ2又はＮ3Ｓコアを有してよい。
【００２３】
他の好適具体例において、Ｒは、加えられたホウ素である。
【００２４】
他の好適具体例において、Ｒは、化学療法剤である。
【００２５】
他の好適具体例において、Ｒは、細胞内タンパク質合成と干渉する薬物である。
【００２６】
他の好適具体例において、Ｒは、宿主の代謝により不活性な前駆体型から活性化されるプロドラッグである。
【００２７】
他の好適具体例において、Ｒは、リシン、リシンＡ鎖(リシントキシン)、シュードモナス外毒素(ＰＥ)、ジフテリア毒素(ＤＴ)、ウェルシュ菌ホスホリパーゼＣ(ＰＬＣ)、ウシ膵臓リボヌクレアーゼ(ＢＰＲ)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルス性タンパク質(ＰＡＰ)、アブリン、アブリンＡ鎖(アブリン毒素)、コブラ毒因子(ＣＶＦ)、ゲロニン(ＧＥＬ)、サポリン(ＳＡＰ)、モデシン、ヴィスクミン又はフォルケンシンから選択する毒素である。
【００２８】
他の好適具体例において、Ｒは、プロドラッグを局所的に変換する酵素である。
【００２９】
この発明の他の面は、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの何れか一つの化合物及び製薬上許容しうるキャリアーを含む医薬組成物である。
【００３０】
この発明の他の面は、下記を含む、患者においてＰＳＭＡ(前立腺特異的膜抗原)を発現する細胞を検出し又は映す方法を提供する：
(ａ)患者を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドと接触させ；
(ｂ)改変ＰＳＭＡリガンドを検出し、それにより、患者においてＰＳＭＡを発現する細胞を検出する。
【００３１】
好適具体例において、ＰＳＭＡを発現する細胞は、前立腺肥厚における前立腺細胞である。他の好適具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、イメージング剤により改変される。例えば、イメージング剤は、放射性核種イメージング剤である。この放射性核種イメージング剤は、放射性ヨウ素又はインジウムであってよい。
【００３２】
他の好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、放射線シンチグラフィー、磁気共鳴イメージング(ＭＲＩ)、コンピューター化トモグラフィー(ＣＴ)、又は陽電子放射トモグラフィー(ＰＥＴ)により検出される。
【００３３】
他の好適具体例において、接触段階(ａ)は、患者に改変ＰＳＭＡリガンドを投与することにより達成される。他の好適具体例において、検出段階(ｂ)は、患者におけるＰＳＭＡを発現する細胞の容積、形状及び／又は位置の測定を含む。
【００３４】
この発明の他の面は、下記を含む、試料中のＰＳＭＡの豊富さを検出する方法を提供する：
(ａ)該試料を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０に記載の改変ＰＳＭＡリガンドの何れか一つと接触させ;
(ｂ)ＰＳＭＡに結合した改変ＰＳＭＡリガンドの豊富さ又は該結合したリガンドの改変基の豊富さを測定し、それにより、該試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定する。
【００３５】
好適具体例において、試料は、前立腺液、尿であり、又は精漿から得られる。
【００３６】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を、試験試料において診断する方法であって、下記：
(ａ)請求項５２に記載の方法を用いて、試験試料及び正常な対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定し；
(ｂ)試験試料と対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さのレベルを比較する
ことを含み；
試験試料における統計的に有意に高いレベルのＰＳＭＡの豊富さは、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を示す当該方法を提供する。
【００３７】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの有効量を投与することを含む当該方法を提供する。
【００３８】
好適具体例において、これらの疾患は、前立腺肥厚又は前立腺癌である。他の好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、細胞傷害性因子により改変される。他の好適具体例において、このＰＳＭＡリガンドは、放射性金属キレート剤により改変される。好適具体例において、この方法は、更に、患者に、有効量のキレート化剤化合物(ＥＤＴＡ又はＤＴＰＡであってよい)を注入することを含む。好適具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、未結合体化活性剤として投与される薬剤の投薬量より１０〜１００倍少ない活性剤を活性成分として含む投与量で、患者に投与される。
【００３９】
この発明の他の面は、ａ）請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドの少なくとも一つ；ｂ）指示書を含む、ＰＳＭＡの存在を診断し又は検出するためのキットを提供する。
【００４０】
好適具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、金属又は常磁性イオンをキレート化するためのキレート成分を含む。他の好適具体例において、このキットは、更に、少なくとも一種の金属を含む。例えば、この金属は、放射線療法又は映像手順に有用な放射性核種であってよい。
【００４１】
この発明の他の面は、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、有効量のＩＲＤｙｅ７８を投与することを含む当該方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
発明の詳細な説明
(i) 概観
本発明は、ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性、ＰＳＭＡ結合に基づいて細胞を検出するための、及び／又はＮＡＡＬＡＤアーゼ依存的方法において細胞を選択的に殺すための改良された試薬に向けられている。この発明は、部分的に、比較的大きな官能基を改変ＰＳＭＡリガンドに、この酵素へのそれらのインヒビターの結合を破壊することなく、加えることができるという発見に由来する。従って、改変ＰＳＭＡリガンドは、かかる二次的官能基と誘導体形成することができ、該官能基(細胞傷害性因子として)、放射性金属キレート剤、蛍光剤及び他のイメージング剤を選択的に送達するために利用することができる。読みの容易さの故に、これらの化合物は、本願において、主題の「改変(又は官能化)ＰＳＭＡリガンド」として言及される。
【００４３】
本発明の一つの面は、ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性(例えば、ＰＳＭＡ)を発現し、例えば、前立腺肥厚又は前立腺癌の存在の検出のために利用することのできる細胞を検出し又は同定する方法を提供する。本発明によれば、改変ＰＳＭＡリガンドは、イメージング剤であってよい。イメージング剤は、有用な診断手順であり、転移した細胞の位置を確認するために利用される手順である。例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンド(例えば、イメージング剤官能価を含むもの)を用いるイメージングを、ラジオシンチグラフィー、磁気共鳴イメージング(ＭＲＩ)又はコンピューター化トモグラフィー(ＣＴスキャン)によって実行することができる。最も一般的に用いられる放射性核種イメージング剤は、放射性ヨウ素及びインジウムを含む。ＣＴスキャンによるイメージングは、重金属例えば鉄キレートを使用することができる。ＭＲＩスキャニングは、ガドリニウム又はマンガンのキレートを使用することができる。加えて、陽電子放出トモグラフィー(ＰＥＴ)は、酸素、窒素、鉄、炭素又はガリウムの陽電子エミッターを利用して可能であろう。例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンド(例えば、イメージング剤官能価を含むもの)を患者に投与し、検出プロトコールの部分として利用して組織をＰＳＭＡの発現レベルに依存する方法で映像化することができる。かかる方法において、過剰増殖性前立腺組織の容積、形状及び位置を、身体内で映像化することができる。
【００４４】
関連アッセイにおいて、例えば、分光技術又はシンチレーションによる検出に従順な改変ＰＳＭＡリガンドの形態を利用して、前立腺組織又は体液試料中のＰＳＭＡのレベルを測定して、標準試料と比較し、ＰＳＭＡレベル／ＮＡＡＬＡＤアーゼ活性(正常前立腺組織に対する活性)を確認することができる。
【００４５】
この発明の他の面は、改変ＰＳＭＡリガンドの形態を、例えば、前立腺肥厚又は前立腺癌の激しさを減じるための治療養生法の部分として、高レベルのＰＳＭＡを有する組織を選択的に除去するために利用する。かかる具体例において、細胞傷害性剤又は放射性金属キレート剤などの二次的官能基を含む改変ＰＳＭＡリガンドのバージョンを利用することができる。
【００４６】
この発明の尚別の面は、主題の改変ＰＳＭＡリガンドを含む組成物及びキットを提供する。
【００４７】
(ii) 定義
典型的具体例を記載する前に、本明細書及び請求の範囲で用いる用語の定義を与える。
【００４８】
「ＮＡＡＧ」は、Ｎ−アセチル−アスパルチル−グルタメートを指すが、これは、脳の重要なペプチド成分であって、主要なインヒビターの神経伝達物質のガンマ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)に匹敵するレベルを有する。ＮＡＡＧは、ニューロン特異的であって、シナプス小胞内に存在し、グルタメート作動性であると推定される幾つかのシステムにおいてニューロン刺激に際して放出される。研究は、ＮＡＡＧが、中枢神経系において、神経伝達物質及び／又は神経調節物質として又は神経伝達物質のグルタメートの前駆体として機能しうるということを示唆している。「ベータ−ＮＡＡＧ」又は「β−ＮＡＡＧ」は、天然の基質のＮＡＡＧに類似した分子である。β−ＮＡＡＧは、天然のＡｓｐ−Ｇｌｕ結合を、Ａｓｐのβ炭素へのＧｌｕの結合で置き換える。β−ＮＡＡＧは、ＰＳＭＡの加水分解可能でない競争阻害剤である。「ベータ−ＡＧ」又は「β−ＡＧ」は、本質的に、ベータ−ＮＡＡＧと同じであるが、但し、それは、Ｎ−アセチル部分を欠いている(図６、下段パネル参照)。ベータ−ＮＡＡＧは、ＰＳＭＡにより加水分解されえない。
【００４９】
「ＮＡＡＬＡＤアーゼ」は、膜結合性のメタロペプチダーゼの、Ｎ−アセチル化α結合酸性ジペプチダーゼを指すが、これは、ＮＡＡＧをＮ−アセチルアスパルテート(ＮＡＡ)とグルタメート(ＧＬＵ)に代謝分解する：
【化１２】
ＮＡＡＬＡＤアーゼは、５４０ｎＭのＫmで、ＮＡＡＧに対する高い親和性を示す。もしＮＡＡＧが、生物活性なペプチドであれば、ＮＡＡＬＡＤアーゼは、ＮＡＡＧシナプス作用を不活性化させるのに役立ちうる。或は、もしＮＡＡＧが、グルタメートの前駆体として機能するならば、ＮＡＡＬＡＤアーゼの一次機能は、シナプスのグルタメート利用可能性を調節することであってよい。
【００５１】
腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖に関連して、用語「予防」は、何も生じていないならば腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖がないことを意味し、すでに増殖しているならば更なる腫瘍増殖又は腫瘍細胞増殖がないことを意味する。
【００５２】
用語「前立腺疾患」は、前立腺癌例えば腺癌又は転移した癌、前立腺上皮細胞の異常増殖を特徴とする病気例えば良性前立腺肥厚、及び本発明の化合物による治療を必要とする他の病気と関連する。
【００５３】
「ＰＳＡ」は、周知の前立腺癌のマーカーである前立腺特異的抗原を指す。それは、前立腺細胞により産生されるタンパク質であり、高頻度で、前立腺癌を有するヒトの血液中に高レベルで存在する。ＰＳＡは、腫瘍の量と相関し、転移状況の指標として役立ち、そして前立腺癌患者の外科的治療、放射線療法及びアンドロゲン置換療法に対する応答を追跡するパラメーターを提供する。
【００５４】
「ＰＳＭＡ」は、前立腺癌のイメージング及び細胞傷害性治療のモダリティーの標的として役立つという仮説が立てられている潜在的な前立腺癌マーカーである前立腺特異的膜抗原を指す。ＰＳＭＡは、前立腺管上皮で発現され、精漿、前立腺液及び尿中に存在する。ＰＳＭＡｃＤＮＡの発現は、ＮＡＡＬＡＤアーゼの活性を与えるということが見出されている。
【００５５】
用語「治療」は、任意の過程、作用、適用、治療などを指し、ここに、ヒトを含む動物は、直接又は間接に該動物の病気の改善を目的とする医療的援助に対する患者である。
【００５６】
本明細書において、用語「脂肪族基」は、直鎖、分枝鎖又は環状脂肪族炭化水素基を指し、飽和又は不飽和脂肪族基例えばアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基を含む。
【００５７】
用語「アルケニル」及び「アルキニル」は、上記のアルキルと類似の長さ及び可能な置換を有する不飽和脂肪族基を指すが、それぞれ、少なくとも１つの二重結合又は三重結合を含む。
【００５８】
本願で用いる用語「アルコキシル」又は「アルコキシ」は、上記のように、それに結合した酸素遊離基を有するアルキル基を指す。代表的なある個キシル基には、メトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ｔ−ブチルなどが含まれる。代表的なアルコキシル基には、メトキシ、エトキシ、プロピロキシ、ｔ−ブトキシなどが含まれる。「エーテル」は、酸素により共有結合された２つの炭化水素である。従って、アルキルをエーテルにするアルキルの置換基は、アルコキシルであり又はアルコキシルに似ており、−Ｏ−アルキル、−Ｏ−アルケニル、−Ｏ−アルキニル、−Ｏ−(ＣＨ2)m−Ｒ8(式中、ｍは、ゼロ又は１〜６の整数であり、Ｒ8は、置換された又はされてないアリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル又はヘテロ環を表す)の１つにより代表することができる。
【００５９】
用語「アルキル」は、飽和脂肪族の基であり、直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、シクロアルキル(脂環式)基、アルキル置換されたシクロアルキル基、及びシクロアルキル置換されたアルキル基を含む。好適具体例において、直鎖又は分枝鎖アルキルは、その主鎖中に３０炭素原子以下を有し(例えば、Ｃ1〜Ｃ30の直鎖、Ｃ3〜Ｃ30の分枝鎖)、一層好ましくは、２０炭素原子以下を有する。同様に、好適なシクロアルキルは、それらの環構造中に３〜１０炭素原子を有し、一層好ましくは、５、６又は７炭素を有する。
【００６０】
その上、用語「アルキル」(又は「低級アルキル」)は、この明細書及び請求の範囲内で用いる場合、「置換されてないアルキル」と「置換されたアルキル」の両方を含むことを意図しており、後者は、炭化水素主鎖の少なくとも１つの炭素上の水素を置換した置換基を有するアルキル部分をいう。かかる置換基には、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボニル(例えばカルボニル、アルコキシカルボニル、ホルミル又はアシル)、チオカルボニル(例えばチオエステル、チオアセテート又はチオホルメート)、アルコキシル、ホスホリル、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スルフヒドリル、アルキルチオ、サルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、スルホニル、ヘテロ環式、アルアルキル、又は芳香族若しくはヘテロ芳香族部分が含まれ得る。炭化水素鎖上の置換された部分は、それら自身、適宜、置換され得るということは、当業者には、理解されよう。例えば、置換されたアルキルの置換基は、アミノ、アジド、イミノ、アミド、ホスホリル(ホスホネート及びホスフィネートを含む)、スルホニル(サルフェート、スルホンアミド、スルファモイル及びスルホネートを含む)及びシリル基並びにエーテル、アルキルチオ、カルボニル(ケトン、アルデヒド、カルボキシレート及びエステル)、−ＣＦ3、−ＣＮ等の置換された形態及び未置換の形態を含むことができる。典型的な置換されたアルキルを下記に示す。シクロアルキルは、更に、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルチオ、アミノアルキル、カルボニル置換されたアルキル、−ＣＦ3、−ＣＮ等によって置換され得る。
【００６１】
炭素数を特定しない限り、「低級アルキル」は、ここで用いる場合、上記のアルキル基を意味するが、その主鎖中に１〜１０炭素を有し、一層好ましくは１〜６炭素原子を有する。同様に、「低級アルケニル」及び「低級アルキニル」は、類似の鎖長を有する。この出願中で、好適なアルキル基は、低級アルキルである。好適な具体例において、アルキルとしてここに示した置換基は、低級アルキルである。
【００６２】
用語「アルキルチオ」は、硫黄ラジカルを自身に付着させて有する上で定義したアルキル基をいう。好適具体例において、「アルキルチオ」部位は、−Ｓ−アルキル、−Ｓ−アルケニル、−Ｓ−アルキニル及び−Ｓ−(ＣＨ2)m−Ｒ8(式中、ｍ及びＲ8は、上で規定)の１つにより表される。代表的アルキルチオ基には、メチルチオ、エチルチオ等が含まれる。
【００６３】
用語「アミン」及び「アミノ」は、当分野で認められており、未置換の及び置換されたアミンの両方例えば下記の一般式で表されるものをいう：
【化１３】
【００６４】
用語「アルアルキル」は、ここで用いる場合、アリール基(例えば、芳香族基又はヘテロ芳香族基)で置換されたアルキル基をいう。
【００６５】
用語「アリール」は、ここで用いる場合、ヘテロ原子(好ましくは、０〜４)を含むことのできる５、６及び７員の単環の芳香族基例えばベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン及びピリミジン等を含む。環構造中にヘテロ原子を有するアリール基も、「アリールヘテロ環」又は「ヘテロ芳香族」として好適であり得る。この芳香族環は、少なくとも一の環内位置で上記のような置換基例えばハロゲン、アジド、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アルコキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、スルホンアミド、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロ環、芳香族又はヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等で置換することができる。用語「アリール」は又、少なくとも２つの炭素が２つの隣接環で共有される少なくとも２つの環(これらの環は、「縮合環」である)を有する多環式環システムをも包含する(ここに、これらの環の少なくとも１つは芳香族であり、例えば、他の環は、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又はヘテロサイクリルであってよい)。
【００６６】
用語「炭素環」は、ここで用いる場合、環の各原子が炭素である芳香族又は非芳香族環をいう。
【００６７】
用語「カルボニル」は、当分野で認められ且つ下記の一般式により表され得るような部分を含む：
【化１４】
【００６８】
用語「ヘテロ原子」は、ここで用いる場合、炭素又は水素以外の任意の元素の原子を意味する。好ましいヘテロ原子は、ホウ素、窒素、酸素、リン、硫黄及びセレンである。
【００６９】
用語「ヘテロサイクリル」又は「ヘテロ環式基」は、１〜４個のヘテロ原子を含む３〜１０員環構造をいい、一層好ましくは３〜７員環をいう。ヘテロ環は、多環式であってもよい。ヘテロサイクリル基には、例えば、チオフェン、チアントレン、フラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサンテン、フェノキサンチン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ピリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェナルサジン、フェノチアジン、フラザン、フェノキサジン、ピロリジン、オキソラン、チオラン、オキサゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルフォリン、ラクトン、ラクタム例えばアゼチジノン及びピロリドン、スルタム、スルトン等が含まれる。ヘテロ環は、少なくとも１つの位置で、上記のような置換基例えばハロゲン、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロサイクリル、芳香族若しくはヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等で置換することができる。
【００７０】
ここで用いる場合、用語「ニトロ」は、−ＮＯ2を意味し；用語「ハロゲン」は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又は−Ｉを指し；用語「スルフヒドリル」は、−ＳＨを意味し；用語「ヒドロキシル」は、−ＯＨを意味し；そして用語「スルホニル」は、−ＳＯ2−を意味する。
【００７１】
用語「ポリサイクリル」又は「多環式基」は、２つ以上の炭素が、２つの隣接する環に共有される(例えば、これらの環は、「縮合環」である)２つ以上の環(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール及び／又はヘテロサイクリル)をいう。非隣接原子間を繋ぐ環は、「橋かけ」環と呼ばれる。多環式環の各々は、上記のような置換基例えばハロゲン、アルキル、アルアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、スルフヒドリル、イミノ、アミド、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、アルキルチオ、スルホニル、ケトン、アルデヒド、エステル、ヘテロサイクリル、芳香族又はヘテロ芳香族部分、−ＣＦ3、−ＣＮ等によって置換され得る。
【００７２】
句「保護基」は、ここで用いる場合、潜在的に反応性の官能基を望ましくない化学的変換から保護する一時的な置換基を意味する。かかる保護基の例には、カルボン酸のエステル、アルコールのシリルエステル並びにアルデヒド及びケトンのアセタール及びケタールが含まれる。保護基化学の分野は、総説されている(Greene, T.W.；Wuts, P.G.M. Protective Groups in Organic Synthesis, 第二版; Wiley: New York, 1991)。
【００７３】
用語「改変基」又は「官能基」は、改変ＰＳＭＡ結合の機能的「Ｒ基」をいう。それは、蛍光標識、キレートリガンド、細胞傷害性成分又は任意の他の官能基であってよい。
【００７４】
アルケニル及びアルキニル基と類似の置換基を作成して、例えばアミノアルケニル、アミノアルキニル、アミドアルケニル、アミドアルキニル、イミノアルケニル、イミノアルキニル、チオアルケニル、チオアルキニル、カルボニル置換されたアルケニル又はアルキニルを製造することができる。
【００７５】
ここで用いる場合、各表現例えばアルキル、ｍ、ｎなど(任意の構造中に１回より多く出現する場合)の定義は、同じ構造内の別の場所での定義とは独立であることを意図している。
【００７６】
本発明のある化合物は、特定の幾何学的又は立体異性体構造で存在しうる。本発明は、かかるすべての化合物(シス−及びトランス−異性体、Ｒ−及びＳ−エナンチオマー、ジアステレオマー、(Ｄ)−異性体、(Ｌ)−異性体、ラセミ混合物、及びこの発明の範囲に入るその他の混合物を含む)を企図している。追加の不斉炭素原子は、置換基例えばアルキル基中に存在してよい。すべてのかかる異性体並びに混合物は、この発明に包含されるものである。
【００７７】
例えば本発明の化合物の特定のエナンチオマーを所望するならば、それを不斉合成により、又はキラル助剤による誘導により製造することができ、生成したジアステレオマー混合物を分離し、助剤群を切り取って純粋な所望のエナンチオマーを与える。或は、分子が塩基性官能基例えばアミノ又は酸性官能基例えばカルボキシルを含む場合には、適当な光学活性な酸又は塩基を用いてジアステレオマー塩を形成することができ、そうして形成したジアステレオマーを当分野で周知の分別晶出又はクロマトグラフィー手段によって溶解させ、その後、純粋なエナンチオマーを回収することができる。
【００７８】
上記の化合物の企図される同等物には、他の点で上記の化合物に対応する化合物及びそれらと同じ一般的性質(例えば、ＰＳＭＡに結合する能力)を有する化合物が含まれ、該化合物では、その化合物の効力に悪影響を及ぼさない１つ以上の置換基の簡単な変更がなされている。一般に、本発明の化合物は、例えば下記のような一般的反応スキームで説明される方法(又は、その変法)によって、容易に入手可能な出発材料、試薬及び慣用の合成手順を用いて製造することができる。これらの反応において、公知の変形を利用することも可能であるが、ここでは言及しない。
【００７９】
この発明の目的のために、化学元素は、元素の周期律表(ＣＡＳバージョン、Handbook of Chemistry and Physics, ６７版、1986-87)により同定される。又、この発明の目的のために、用語「炭化水素」は、少なくとも１つの水素及び１つの炭素原子を有するすべての認可される化合物を包含することを企図している。広い面で、認可される化合物には、非環式及び環式、分枝及び非分枝、炭素環式及び複素環式、芳香族及び非芳香族有機化合物(置換された又はされてない)が含まれる。
【００８０】
(iii) 典型的な改変ＰＳＭＡリガンド
ＰＳＭＡの天然の基質は、ジペプチドのＮ−アセチル-Ｌ−Ａｓｐ−Ｌ−Ｇｌｕ(ＮＡＡＧ)である。ＰＳＭＡの記載された最初のインヒビター(Serval等、J.Neurochemistry, 1990, 55:39-46)は、天然の基質ＮＡＡＧに類似した分子のベータ−ＮＡＡＧである。ベータ−ＮＡＡＧは、天然のＡｓｐ−Ｇｌｕ結合を、Ａｓｐのベータ−炭素へのＧｌｕの結合で置き換えたものである(下記のモデリングを参照されたい)。ＮＡＡＧのＮ−アセチル部分は、報告によれば、ＮＡＡＬＡＤアーゼ特異性に必須でない(Serval等、J.Neurochemistry, 1990, 55:39-46)ので、ＮＡＡＧ又はベータ−ＮＡＡＧのＮ末端は、酵素結合に直接関与しておらず、従って、ＮＡＡＧ、ベータ−ＮＡＡＧ、ベータ−ＡＧ又は他のＰＳＭＡリガンドのＮ末端の官能基(例えば、蛍光体、放射性金属キレート化座位置、細胞傷害性剤など)による伸長による改変は、ＰＳＭＡへの結合親和性に劇的には影響しないであろうというのが、我々の予測である。
【００８１】
実際、幾つかの潜在的なＰＳＭＡリガンド即ちＮＡＡＧ、ベータ−ＮＡＡＧ、キスカル酸と呼ばれる非競争阻害剤及びZeneca及びGuilfordにより合成された高親和性化合物２――ＰＭＰＡと呼ばれる薬剤(Jackson等、J.Med.Chem. 1996, 39:619-622中の分子３)の化学構造の比較は、ＰＳＭＡ結合領域の構造的特徴に関して貴重な情報を生成する(図９)。
【００８２】
すべての描かれた化合物及びそれらの誘導体は、様々な程度の阻害機能を有するＰＳＭＡリガンドであるが、この発明の好適具体例において、ＰＳＭＡリガンドの右側のカルボン酸残基の正確な空間的配置及び各分子の左側の負の電荷の位置があるということが予測される。この発明の他の好適具体例において、ＰＳＭＡ結合部位の左までの領域(例えば、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ化合物３のリン酸基の左)は、更に伸長して、ＰＳＭＡへの親和性／阻害活性の有意の損失なしで、改変基の追加に便宜をはかることができる(図９)。
【００８３】
これらのＰＳＭＡリガンドを改変するために考えられる多くの方法がある。例えば、好適具体例において、伸長した領域を、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ化合物３の左に加えることができ、これは、更に、改変基の結合のための少なくとも１つの−ＮＨ２基を含む(下記参照)。
【化１５】
注意深い分析は、この化合物が、実際に、珍しいＲ−基を有するアミノ酸であることを示し、この各々を用いれば、化学合成は簡単になりうる。又、かかる分子は、「アルファ」炭素に関してキラルであり、それ故、２つの可能なエナンチオマーを両方試験することができる。
【００８５】
或は、他の好適具体例において、このアミノ(又は他のカップリング基)を最初のメチレン基に結合させることができる(下記参照)：
【化１６】
他の好適具体例において、改変基は、β−ＡＧ又はその誘導体においてＮＨ２基に加えることができるが、他の好適具体例においては、改変基は、ＡＧ又はその誘導体において−ＮＨ−基に加えることができる。
【００８７】
これらの改変による結合親和性の維持は、日常的に、経験的に決定することができる。コンピューターモデリングを用いて、図１０に例示したように、ある種の改変のデザインを補助することもできる。これらの好適な化合物の両者について、遊離のアミノ基に官能機を、ＮＨＳ−エステル又はＥＤＣ活性化カルボニル基を用いる単一ステップのカップリングにより加え、そうして、癌の検出及び／又は治療に有用な官能化又は改変されたＰＳＭＡリガンドを生成することができる。上記の２つの化合物のアミノ基の間の更なるスペーシング原子及び官能基は、日常的に、経験的に決定することができる。
【００８８】
例えば、図１１は、官能基を結合するための列記した好適化合物の一つの第一アミンを利用する２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンドを示している。
【００８９】
一具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉａ)で表される：
【化１７】
Ｘは、Ｏ又はＳを表し；
Ｙは、下記を表し：
【化１８】
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ１は、Ｏ又はＳを表し；
Ｄ２は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2、又はＮＯ2を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００９０】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｂ)で表される：
【化１９】
【００９１】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｃ)で表される：
【化２０】
【００９２】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｄ)で表される：
【化２１】
【００９３】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｅ)で表される：
【化２２】
【００９４】
他の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(Ｉｆ)で表される：
【化２３】
【００９５】
化合物Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｄ−Ｉｆのある好適具体例において：Ｘは、Ｏを表し；Ｒ１及びＲ３は、各々独立に、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４を表し;Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表し;そしてＲ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す(一層好ましくは、Ｈ)。
【００９６】
化合物Ｉｃのある好適具体例において：Ｘは、Ｏを表し；Ｒ１は、Ｈ又は−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４；−(ＣＨ2)m−アリールを表し;Ｙは、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表し；そしてＲ２は、Ｈ又は低級アルキルを表す(一層好ましくは、Ｈ)。
【００９７】
文脈から明らかでない限り、「式Ｉ」への言及は、この出願において、式Ｉａ〜Ｉｆの任意の一つを意味する。
【００９８】
例えば、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、一般式(ＩＩ)で表されうる：
【化２４】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、あるケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し；
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【００９９】
更に別の具体例において、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分は、カルボン酸基(例えば、式ＩＩＩ又はＩＶで表されるもの)の一つにより共有結合されうる：
【化２５】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、あるケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。
【０１００】
更に別の具体例において、主題の改変ＰＳＭＡリガンドは、式Ｖで表される：
【化２７】
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識、又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ６は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、又は−(ＣＨ2)m−アリールを表し；そして
ｍは、１、２、３又は４である)。
【０１０１】
主題のリガンドの多くの具体例において、第二の官能価Ｒは、比較的大きく(例えば、少なくとも２５ａｍｕの大きさ)、多くの場合に、少なくとも５０、１００又は２５０ａｍｕの大きさであってよい。
【０１０２】
ある好適具体例(特に、Ｒが細胞傷害性成分である具体例)において、Ｒは、ＰＳＭＡリガンド(例えば、Ｒを分子の残りに結合させるアミド又はエステル基の利用により与えられるもの)から加水分解可能である。
【０１０３】
ある好適具体例において、Ｒは、金属をキレート化するためのキレート成分である(例えば、放射性金属又は常磁性イオンのためのキレート化剤)。好適具体例において、Ｒは、放射線療法又はイメージング手順に有用な放射性核種のためのキレート化剤である。本発明において有用な放射性核種には、ガンマ−エミッター、陽電子エミッター、オージェ電子−エミッター、Ｘ線エミッター及び蛍光−エミッター並びに治療用途に好適なベータ又はアルファ−エミッターが含まれる。放射性核種の例には、32Ｐ、33Ｐ、43Ｋ、47Ｓｃ、52Ｆｅ、57Ｃｏ、64Ｃｕ、67Ｇａ、67Ｃｕ、68Ｇａ、71Ｇｅ、75Ｂｒ、76Ｂｒ、77Ｂｒ、77Ａｓ、77Ｂｒ、81Ｒｂ／81MＫｒ、87MＳｒ、90Ｙ、97Ｒｕ、99Ｔｃ、100Ｐｄ、101Ｒｈ、103Ｐｂ、105Ｒｈ、109Ｐｄ、111Ａｇ、111Ｉｎ、113Ｉｎ、119Ｓｂ、121Ｓｎ、123Ｉ、125Ｉ、127Ｃｓ、128Ｂａ、129Ｃｓ、131Ｉ、131Ｃｓ、143Ｐｒ、153Ｓｍ、161Ｔｂ、166Ｈｏ、169Ｅｕ、177Ｌｕ、186Ｒｅ、189Ｒｅ、191Ｏｓ、193Ｐｔ、194Ｉｒ、197Ｈｇ、199Ａｕ、203Ｐｂ、211Ａｔ、212Ｐｂ、212Ｂｉ及び213Ｂｉが含まれる。好適な治療用放射性核種には、188Ｒｅ、186Ｒｅ、203Ｐｂ、212Ｐｂ、212Ｂｉ、109Ｐｄ、64Ｃｕ、67Ｃｕ、90Ｙ、125Ｉ、131Ｉ、77Ｂｒ、211Ａｔ、97Ｒｕ、105Ｒｈ、198Ａｕ及び199Ａｇ、166Ｈｏ又は177Ｌｕが含まれる。キレート化剤が金属と配位結合する条件は、例えば、Gansow等、米国特許第４，８３１，１７５号、４，４５４，１０６号及び４，４７２，５０９号に記載されている。
【０１０４】
99mＴｃは、すべての核医学の部門において容易に利用でき、安価であり且つ患者に最少の放射線量を与え、そして理想的な核イメージング特性を有するので、治療及び診断応用のために、特に魅力的な放射性同位元素である。それは、６時間の半減期を有し、これは、テクネチウム標識された抗体の迅速なターゲッティングが望ましいということを意味する。従って、ある好適な具体例において、この改変ＰＳＭＡリガンドは、テクネチウムに対するキレート剤を包含する。
【０１０５】
Ｒは又、放射線増感剤例えば照射に対する細胞の感受性を増大させる成分であってもよい。放射線増感剤の例には、ニトロイミダゾール、メトロニダゾール及びミソニダゾールが含まれる(De Vita, V.T.Jr. Harrison's Principles of Internal Medicine, p.68, McGraw-Hill Book Co., N.Y.1993参照、これらを参考として本明細書中に援用する)。放射線増感剤を活性成分として含む改変ＰＳＭＡリガンドは、転移した細胞に投与されて局在化される。個人の照射への曝露に際して、放射線増感剤は、「励起され」そして細胞死を引き起こす。
【０１０６】
キレートリガンドとして役立ち且つＰＳＭＡインヒビターに誘導体化しうる広範囲の成分がある。例えば、キレート化リガンドは、１，４，７，１０−四アザシクロドデカン四酢酸(ＤＯＴＡ)、エチレンジアミン四酢酸(ＥＤＴＡ)、ジエチレントリアミン五酢酸(ＤＴＰＡ)及び１−ｐ−イソチオシアナト−ベンジル−メチル−ジエチレントリアミン五酢酸(ＩＴＣ−ＭＸ)であってよい。これらのキレート化剤は、典型的には、側鎖に原子団を有しており、それによりそのキレート化剤は、ＰＳＭＡインヒビターに対する付着のために利用するすることができる。かかる原子団には、例えばベンジルイソチオシアネートが含まれ、それによりＤＯＴＡ、ＤＴＰＡ又はＥＤＴＡは、例えばインヒビターのアミン基に結合することができる。
【０１０７】
一具体例において、Ｒは、「ＮxＳy」キレート部分である。ここに規定のように、用語「ＮxＳyキレート」は、金属又は放射性金属に配位結合することのできる二官能性キレート化剤を含み、好ましくは、Ｎ2Ｓ2又はＮ3Ｓコアを有する。典型的なＮxＳyキレートは、例えばFritzberg等 (1988) PNAS 85:4024-29；Weber等 (1990) Bioconjugate Chem. 1:431-37；及びここで引用する参考文献に記載されている。
【０１０８】
Jacobsen等のＰＣＴ出願ＷＯ９８／１２１５６は、金属原子に結合する化合物を同定するための方法及び組成物(即ち、結合成分の合成ライブラリー)を提供している。該刊行物に記載されたアプローチを利用して、結合成分を同定することができ、その後、それらをＰＳＭＡリガンドに加えて、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドを得ることができる。
【０１０９】
放射線療法及び放射線診断における結合体化タンパク質の利用で頻繁に遭遇する問題は、腎臓における放射性標識された成分断片の潜在的に危険な蓄積である。この結合体を、酸又は塩基不安定なリンカーを用いて形成した場合には、該タンパク質からの放射性キレートの開裂を都合よく起こしうる。このキレートが、比較的低分子量であれば(主題の改変ＰＳＭＡリガンドの殆どはそうであると予想される)、それは、腎臓中に保持されずに尿中に排出され、それにより、腎臓の放射能への曝露は減少する。しかしながら、ある場合には、主題のリガンドにおける酸又は塩基不安定なリンカーの利用は、それらが標識タンパク質において用いられたのと同じ理由により、有利でありうる。
【０１１０】
従って、ある種の主題の改変ＰＳＭＡリガンドを、当分野で公知の標準的方法によって合成して、例えばこのリガンドのカルボニル基と酸不安定な結合を形成することのできる反応性官能基を提供することができる。適当な酸不安定な結合の例には、ヒドラゾン及びチオセミカルバゾン官能基が含まれる。これらは、酸化された炭水化物と、ヒドラジド、チオセミカルバジド及びチオカルバジド官能基をそれぞれ有するキレートとの反応により形成される。
【０１１１】
或は、塩基開裂性リンカー(腎臓からの放射性標識の高度なクリアランスのために利用されてきたもの)を利用することができる。例えば、Weber等、1990 Bioconjug.Chem.1:431を参照されたい。二官能性キレートのヒドラジド結合によるＰＳＭＡリガンドへのカップリングは、塩基感受性エステル成分をリンカーのスペーサーアームに組み込むことができる。かかるエステル含有リンカーユニットは、エチレングリコールビス(スクシンイミジルスクシネート)、(ＥＧＳ、Pierce Chemical Co., イリノイ、Rockford在)により例示され、これは、２つの１，４−二酪酸ユニットの２つの末端Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ)エステル誘導体を有し、これらの各々は、単一エチレングリコール成分に２つのアルキルエステルにより結合している。１つのＮＨＳエステルを適当なアミン含有ＢＦＣ(例えば、２−アミノベンジルＤＴＰＡ)により置換することができ、他のＮＨＳエステルは、限られた量のヒドラジンと反応する。その結果生成したヒドラジドは、ＰＳＭＡリガンドへの結合に用いられ、２つのアルキルエステル官能基を含むリガンド−ＢＦＣ結合を形成する。かかる結合体は、生理的ｐＨにおいて安定であるが、塩基性ｐＨで容易に開裂する。
【０１１２】
キレート化により標識したＰＳＭＡリガンドは、キレート化剤の放射線誘導される切断及び配位化合物の解離による放射性同位元素の喪失に対する主題である。幾つかの場合には、この化合物から解離した金属は、再錯体化しえて、非特異的に局在化した同位元素の一層迅速なクリアランスを与え、それ故、非標的組織に対する一層少ない傷害性を与える。例えば、キレート化化合物例えばＥＤＴＡ又はＤＴＰＡを患者に注入して、尿中の遊離した放射性金属に結合して遊離の放射性同位元素の排出を促進するキレート化剤のプールを与えることができる。
【０１１３】
更に別の具体例において、Ｒは、加えられたホウ素(例えば、カルボラン)であってよい。例えば、カルボランは、当分野で周知のように、ペンダント側鎖上のカルボキシル官能基にて製造することができる。かかるカルボランのアミン官能基への結合(例えば、ＰＳＭＡリガンドにて与えられうる)は、カルボランのカルボキシル基の活性化及び結合体を生成するアミン基との縮合により達成することができる。かかる改変ＰＳＭＡリガンドは、中性子捕獲療法に利用することができる。
【０１１４】
更に別の具体例において、改変ＰＳＭＡリガンドは、細胞傷害性成分をＲ官能基として含む(例えば、化学療法剤又は毒素として)。細胞傷害性効果を有する多くの薬物及び毒素が知られており、本発明と共に用いることができる。それらは、薬物及び毒素の概論書例えばMerck Index, Goodman and Gilmanなど及び上記の参考文献中に見出すことができる。
【０１１５】
改変ＰＳＭＡリガンドと結合体化した場合に、転移した結腸直腸細胞に特異的に送達される活性成分として有用な化学療法剤は、典型的には、化学合成により生成される小さい化学的実体である。化学療法剤には、細胞傷害性薬物及び細胞増殖抑制性薬物が含まれる。化学療法剤には、細胞に対して他の効果例えばトランスフォームされた状態から分化した状態への逆戻りを有するもの又は細胞の複製を阻害するものが含まれうる。本発明において有用な公知の細胞傷害性剤の例は、例えば、Goodman等「The Pharmacological Basis of Therapeutics」第６版、A.G.Gilman等編／Macmillan Publishing Co. New York, 1980に列記されている。これらには、タキソール、ナイトロジェンマスタード例えばメクロレタミン、シクロホスファミド、メルファラン、ウラシルマスタード及びクロラムブシル；エチレニミン誘導体、例えばチオテパ；アルキルスルホネート、例えばブスルファン；ニトロソウレア例えばカルムスチン、ロムスチン、セムスチン及びストレプトゾシン；トリアゼン例えばデカルバジン；葉酸類似体例えばメトトレキセート；ピリミジン類似体例えばフルオロウラシル、シタラビン及びアザリビン；プリン類似体例えばメルカプトプリン及びチオグアニン；ビンカアルカロイド例えばビンブラスチン及びビンクリスチン；抗生物質例えばダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、ミトラマイシン及びマイトマイシン；酵素例えばＬ−アスパラギナーゼ；白金配位化合物例えばシスプラチン；置換された尿素例えばヒドロキシウレア；メチルヒドラジン誘導体例えばプロカルバジン；副腎皮質抑制剤例えばミトーテン；ホルモン及びアンタゴニスト例えばアドレノコルチステロイド(プレドニゾン)、プロゲスチン(ヒドロキシプロゲステロンカプロエート、メドロプロゲステロンアセテート及びメゲストロールアセテート)、エストロゲン(ジエチルスチルベストロール及びエチニルエストラジオール)、アンチエストロゲン(タモキシフェン)及びアンドロゲン(テストステロンプロピオネート及びフルオキシメステロン)が含まれる。
【０１１６】
細胞内タンパク質合成に干渉する薬物も又、用いることができ；かかる薬物は、当業者に公知であり、ピュロマイシン、シクロヘキシミド及びリボヌクレアーゼが含まれる。
【０１１７】
プロドラッグ形態の化学療法剤性分は、不活性な前駆体を生成する本発明において特に有用である。
【０１１８】
現在癌治療に用いられている化学療法剤の殆どは、ＰＳＭＡリガンドのアミン又はカルボキシル基との直接的な化学的架橋に従順な官能基を有している。例えば、遊離のアミノ基は、メトトレキセート、ドキソルビシン、ダウノルビシン、シトシンアラビノシド、シスプラチン、ビンデシン、マイトマイシン及びブレオマシンにおいて利用することができ、遊離のカルボン酸基は、メトトレキセート、メルファラン及びクロラムブシルにおいて利用することができる。これらの官能基(即ち、遊離のアミノ酸及びカルボン酸)は、様々なホモ二官能性及びヘテロ二官能性の化学架橋剤の標的であり、該架橋剤は、これらの薬物をＰＳＭＡリガンドの遊離のアミノ基に直接架橋することができる。
【０１１９】
ペプチド及びポリペプチド毒素も又、活性成分として有用であり、本発明は、Ｒが毒素である具体例を特に企図している。毒素は、一般に、細菌、植物などを含む様々な生物の複雑な毒性生成物である。毒素の例には、リシン、リシンＡ鎖(リシン毒素)、シュードモナス外毒素(ＰＥ)、ジフテリア毒素(ＤＴ)、クロストリジウムペルフリンゲンスホスホリパーゼＣ(ＰＬＣ)、ウシ膵臓リボヌクレアーゼ(ＢＰＲ)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質(ＰＡＰ)、アブリン、アブリンＡ鎖(アブリン毒素)、コブラ毒因子(ＣＶＦ)、ゲロニン(ＧＥＬ)、サポリン(ＳＡＰ)、モデシン、ビスクミン及びフォルケンシンが含まれるが、これらに限られない。
【０１２０】
加えて、癌治療のための改変ＰＳＭＡリガンドを造るために利用できる他の活性剤がある。例えば、改変ＰＳＭＡリガンドを、活性な酵素を含むように生成することができる。改変ＰＳＭＡリガンドは、その活性を、特異的に腫瘍細胞に局在化させる。酵素により活性な薬物に変換しうる不活性なプロドラッグを患者に投与する。このプロドラッグは、腫瘍に局在する酵素によってだけ活性な薬物に変換される。酵素／プロドラッグ対の例には、アルカリホスファターゼ／エトポシドホスフェートが含まれる。かかる場合には、アルカリホスファターゼは、ＰＳＭＡリガンドに結合体化される。改変ＰＳＭＡリガンドは、投与されて、転移した細胞に局在化する。エトポシドホスフェート(プロドラッグ)との接触に際して、エトポシドホスフェートは、エトポシド(化学療法剤)に変換され、癌細胞に取り込まれる。
【０１２１】
本発明は又、例えば光力学療法で用いられる色素及び適当な非電離放射線と共に用いられる色素をも企図している。本発明の方法における光及びポルフィリンの利用も又、企図されており、及びそれらの癌治療における利用は、van den Bergh, Chemistry in Britain, 22:430-437(1986)(本明細書中にそのまま援用する)に総説されている。
【０１２２】
この発明の改変ＰＳＭＡリガンドは、例えば、溶液、懸濁液又はエマルジョンとして、製薬上許容しうる非経口ビヒクルと共に配合することができる。かかるビヒクルの例は、水、塩溶液、リンゲル液、デキストロース溶液及び５％ヒト血清アルブミンである。リポソームも又、用いることができる。このビヒクルは、等張性を維持する添加剤(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール)及び化学安定剤(例えば、緩衝剤及び防腐剤)を含むことができる。この配合物は、一般に用いられる技術によって安定化される。例えば、注射による投与に適した非経口組成物を、０．９％塩化ナトリウム溶液中に活性成分を１．５重量％溶解させることにより調製する。
【０１２３】
本発明による医薬組成物は、単一投与又は複数投与として投与することができる。本発明の医薬組成物は、個々の治療剤として又は他の治療剤と組み合せて投与することができる。本発明の治療は、慣用の治療と組み合せることができ、順次的に又は同時に施与することができる。本発明の医薬組成物は、改変ＰＳＭＡリガンドを標的細胞に到達させることのできる任意の手段により投与することができる。幾つかの具体例において、投与経路は、静脈投与、動脈投与、腹腔投与、腫瘍が存在する器官又は腫瘍自体への直接的血液供給に対する局所投与よりなる群から選択する。静脈投与は、一層好適な投与方法である。それは、注入ポンプの助成により達成することができる。
【０１２４】
投薬量は、活性成分の性質；改変ＰＳＭＡリガンドの性質；薬力学的性質；投与方法及び投与経路；受容者の年齢、健康状態及び体重；症状の特徴及び程度；併用する治療の種類；及び治療の頻度などの因子に依って変化する。
【０１２５】
主題のリガンドは、ＰＳＭＡ／ＮＡＡＬＤアーゼ活性を有する細胞を特異的に標的とするので、化学療法剤又は毒素を含む改変ＰＭＳＡリガンドは、化学療法剤又は毒素を非結合体化活性剤として投与する場合に用いられるものより一層少ない投与量で投与され、好ましくは、活性剤の最大で１００倍少ない量で投与される。幾つかの具体例においては、化学療法剤又は毒素を含む改変ＰＳＭＡリガンドを、非結合体化活性剤として投与される化学療法剤又は毒素の投薬量よりも１０〜１００倍少ない活性剤を活性成分として含む投与量で投与する。適当な投与量を決定するために、化合物の量は、好ましくは、重量よりもモルで測定する。その方法においては、種々の改変ＰＳＭＡリガンドの変化する重量は、計算に影響を及ぼさない。この発明の改変ＰＳＭＡリガンドにおいて、１対１の改変ＰＳＭＡリガンド対活性成分比を仮定すると、投与される未改変ＰＳＭＡリガンドのモルと比較して一層少ないモル数(好ましくは、最大で１００倍少ないモル数)の改変ＰＳＭＡリガンドを投与することができる。
【０１２６】
(iv) 主題のリガンドの典型的利用
Ａ．病気の治療におけるＰＳＭＡリガンド
本発明は又、動物における前立腺疾患を治療する方法であって、有効量の式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ及びＶの化合物を該動物に投与することを含む当該方法にも関係する。好適具体例において、前記の前立腺疾患は、前立腺癌例えば前立腺腺癌、良性前立腺肥厚、又は本発明の化合物の投与を必要とする前立腺を含む病気例えば前立腺上皮内新生物形成(ＰＩＮ)である。
【０１２７】
前立腺癌に加えて、本発明の化合物により治療することのできる他の形態の癌には、ＡＣＴＨ産生腫瘍、急性リンパ球白血病、 副腎皮質の癌、膀胱癌、脳腫瘍、乳癌、頸部癌、慢性リンパ球白血病、慢性骨髄球白血病、直腸結腸癌、皮膚Ｔ細胞リンパ腫、子宮内膜癌、食道癌、ユーイング肉腫、胆嚢癌、毛様細胞性白血病、頭頸部癌、ホジキンリンパ腫、カポジ肉腫、腎臓癌、肝臓癌、肺癌(小細胞及び／又は非小細胞)、悪性腹腔滲出液、悪性胸膜滲出液、メラノーマ、中皮腫、多発性骨髄腫、神経芽細胞腫、非ホジキンリンパ腫、骨肉腫、卵巣癌、卵巣(生殖細胞)癌、膵臓癌、陰茎癌、網膜芽細胞腫、皮膚癌、軟組織肉腫、扁平上皮細胞癌、胃癌、精巣癌、甲状腺癌、栄養膜新生物、子宮癌、膣癌、 陰門癌、ウィルムス腫瘍が含まれる(これらに限られない)。
【０１２８】
本発明の化合物は、ＰＳＭＡ／ＮＡＡＬＡＤアーゼ組織の癌の治療に特に有用である。かかる組織には、前立腺並びに脳、腎臓及び精巣が含まれる。
【０１２９】
進行癌又は転移癌を有しない初診の患者に関して、主題のＰＳＭＡリガンドベースの薬物を、手術及び放射線療法の前に、最初の治療として用い、及び再発又は転移の危険にある患者における継続的後治療として用いる(高ＰＳＭＡ、高グリーソンスコア、局所的に拡大した疾患、及び／又は外科的試料における腫瘍浸潤の病理学的証拠に基づいて)。これらの患者のゴールは、手術又は放射線療法中の原発腫瘍からの潜在的に転移性の細胞の増殖を阻止すること及び検出不能な残留腫瘍からの腫瘍細胞の増殖を阻止することである。
【０１３０】
進行癌又は転移癌を有する初診の患者に関して、ＰＳＭＡリガンドベースの薬物を、継続的サプリメントとして又は可能であればホルモン消耗の代替物として投与する。これらの患者のゴールは、腫瘍細胞の増殖を、未治療の原発腫瘍及び存在する転移病変から遅くすることである。
【０１３１】
加えて、この発明は、手術後の回復中に特に効果的であり、本発明の組成物及び方法は、外科手術的介入によって取り除くことのできないこぼれた細胞から生じる腫瘍の再発の機会を減らすのに特に効果的でありうる。
【０１３２】
本発明は又、本発明の方法を行なうための診断用キットをも包含し、本発明の化合物及び／又は本発明の化合物を含む組成物を含むことができる。例えば、放射性標識したリガンドを、診断情報を与えるような仕方で利用することができる。診断情報及び利用の例には、病気の種類、特定の病気の進行度、改変ＰＳＭＡリガンドが標的とする細胞の位置、及び当業者に公知の類似の診断的利用が含まれる。
【０１３３】
本発明の方法において、これらの化合物は、経口、非経口、吸入スプレー、局所、直腸、鼻、頬、膣投与し又は移植されたリザーバーにより、慣用の無毒性の製薬上許容しうるキャリアー、アジュバント及びビヒクルを含む投薬配合物にて投与することができる。用語非経口は、ここで用いる場合、皮下、静脈、筋肉、腹腔、髄膜、脳室、胸骨又は頭蓋内注射及び注入技術を包含する。侵襲的技術は、好適であり、特に、ダメージを受けた神経組織への直接等よは好適である。
【０１３４】
中枢神経系標的として治療上有効であるためには、本発明の化合物は、末梢に投与された場合に、血液脳関門を容易に透過すべきである。血液脳関門を透過できない化合物は、脳室経路によっては効果的に投与できない。
【０１３５】
これらの化合物は又、無菌の注射用調製物の形態で例えば無菌の注射用水溶液又は油性懸濁液として投与することもできる。これらの懸濁液は、適当な分散又は湿潤剤及び懸濁剤を利用する当分野で公知の技術によって配合することができる。無菌の注射用調製物は又、無毒性の非経口的に許容しうる希釈剤又は溶剤(例えば、１，３−ブタンジオール中の溶液)中の無菌の注射溶液又は懸濁液であってもよい。用いることのできる許容しうるビヒクル及び溶剤のうちには、水、リンゲル液及び等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、無菌の固定油は、慣用的に、溶剤又は懸濁媒質として用いられる。この目的のために、任意のブランドの固定油(合成のモノ又はジグリセリドなど)を用いることができる。脂肪酸例えばオレイン酸及びそのグリセリド誘導体(オリーブ油及びひまし油を特にそれらのポリオキシエチル化形態で含む)は、注射用製剤において有用でありうる。これらの油溶液又は懸濁液は又、長鎖アルコール希釈剤又は分散剤を含むこともできる。
【０１３６】
加えて、これらの化合物は、カプセル、錠剤、水性懸濁液又は溶液の形態で、経口投与することができる。錠剤は、キャリアー例えばラクトース及びトウモロコシ澱粉及び／又は潤滑剤例えばマグネシウムステアレートを含むことができる。カプセルは、ラクトース及び乾燥トウモロコシ澱粉を含む希釈剤を含むことができる。水性懸濁液は、乳化剤及び懸濁剤を活性成分と組み合せて含むことができる。経口投薬形態は、更に、甘味料及び／又は調味料及び／又は着色料を含むことができる。
【０１３７】
これらの化合物は、更に、坐薬の形態で、直腸投与することができる。これらの組成物は、薬物を室温で固体であるが直腸の温度では液体であり、直腸内で溶融して薬物を放出する適当な非刺激性賦形剤と混合することにより製造することができる。かかる賦形剤には、ココアバター、蜜蝋及びポリエチレングリコールが含まれる。
【０１３８】
その上、これらの化合物は、局所的に投与することができ、特に、治療される病気が、局所的投与を容易に受け入れる領域又は器官(眼、皮膚又は大腸の神経病学的疾患を含む)を含む場合に局所的投与することができる。
【０１３９】
眼への局所的用(即ち、眼病用途)のために、これらの化合物を、超微粉砕懸濁液(等張の、ｐＨ調節した無菌の塩溶液中)として、好ましくは、等張の、ｐＨ調節した無菌の塩溶液中の溶液(防腐剤例えばベンジルアルコニウムクロリドを含んでも含まなくてもよい)として配合することができる。或は、これらの化合物は、軟膏(例えば、ワセリン)中に配合することができる。
【０１４０】
皮膚への局所適用のために、これらの化合物を、例えば、次の１つ以上のものの混合物に懸濁又は溶解されたこれらの化合物を含む適当な軟膏中に配合することができる：鉱油、液体ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン化合物、乳化ワックス及び水。或は、これらの化合物を、活性成分を、例えば、次の１つ以上のものの混合物に懸濁又は溶解させて含む適当なローション又はクリーム中に配合することができる：鉱油、ソルビタンモノステアレート、ポリソルベート６０、セチルエステルワックス、セテアリルアルコール、２−オクチルドデカノール、ベンジルアルコール及び水。
【０１４１】
大腸への局所的用は、坐薬配合物(上記参照)又は適当な浣腸用配合物により達成することができる。
【０１４２】
本発明の化合物は、単一投与、複数の別個の投与又は連続的注入によって投与することができる。これらの化合物は、小さい、容易に拡散しうる、比較的安定なものであるので、それらは、連続的注入に十分適している。ポンプ手段(特に、皮下ポンプ手段)は、連続的注入に好適である。
【０１４３】
この発明の組成物及び方法は又、制御された放出技術を利用することもできる。従って、例えば、改変ＰＳＭＡリガンドは、数日間にわたる制御された放出のために、ポリマーマトリクスに組み込むことができる。かかる制御された放出用のフィルムは、当業者に周知である。この目的のために一般的に用いられ、本発明で利用することのできるポリマーの例には、非分解性エチレン−ビニルアセテートコポリマー及び分解性乳酸−グリコール酸コポリマーが含まれる。ある種のヒドロゲル例えばポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)又はポリ(ビニルアルコール)も又、有用でありうる。
【０１４４】
活性成分化合物の約０．１〜１０，０００ｍｇのオーダーの投与量レベルは、上記の疾患の治療に有用であるが、好適レベルは、約０．１〜１，０００ｍｇである。任意特定の患者のための特別の投与量レベルは、用いる特定の化合物の性質；患者の年齢、体重、一般的健康状態、性別及び食事；投与回数；排出速度；薬物の組合せ；治療される特定の疾患の重さ；及び投与形態を含む様々な因子に依って変化する。典型的には、イン・ビトロの投薬量−効果の結果は、患者への投与のための適当な投与量に対する有用なガイダンスを与える。動物モデルにおける研究も又、特に、癌治療のための有効な投与量の決定において役に立つ。適当な投与量レベルの決定のために考慮すべき事柄は、当分野で周知である。
【０１４５】
本発明の方法のために、薬物送達のタイミング及び順序を調節する任意の投与養生法を利用することができ、治療を達成するのに必要なだけ反復することができる。かかる養生法には、予備治療及び／又は追加的治療剤の同時投与が含まれうる。
【０１４６】
進行しても転移してもいない前立腺癌を有する患者に対しては、本発明の化合物を、(i)外科手術又は放射線治療の前に投与して転移の危険を低下させ；(ii)手術中又は放射線治療と共に投与し；及び／又は(iii)手術又は放射線治療後に投与して再発の危険を低下させ且つ如何なる残留腫瘍細胞の増殖をも阻止することができる。
【０１４７】
進行した又は転移した前立腺癌を有する患者に対しては、本発明の化合物を、未治療の原発腫瘍及び存在する転移病変の両方における腫瘍細胞の増殖を遅くするために、ホルモン消耗に対する連続的サプリメントとして又は代替物として投与することができる。
【０１４８】
本発明の方法は、こぼれた細胞を外科的介入によって除去できない場合に、特に有用である。手術後の回復後に、本発明の方法は、かかるこぼれた細胞により生じる腫瘍の再発の機会を減らすのに効果的である。
【０１４９】
本発明の改変ＰＳＭＡリガンドは又、試料中のＰＳＭＡの豊富さを、それらのＰＳＭＡに結合する能力に基づいて決定するために利用することもできる。例えば、ＰＳＭＡを含む試料を、本発明の改変ＰＳＭＡリガンドの一つとインキュベートして、ＰＳＭＡとその改変リガンドとを結合させることができる。次いで、結合したリガンドを、未結合のものから分離することができ、結合したＰＳＭＡの豊富さを、慣用的に、特に、修飾基(「Ｒ基」)の豊富さを測定する場合に、測定することができる。結合した改変ＰＳＭＡリガンドの量は、部分的に、リガンドとＰＳＭＡとの結合親和性によって測定する(それは、試料中のＰＳＭＡの量によっても測定される)。種々の試料中のＰＳＭＡの相対量を、直接比較することができる。しかしながら、試料中のＰＳＭＡの絶対量を所望する場合には、一連の対照用試料(既知濃度のＰＳＭＡを含む)を用いて、標準曲線を得ることができ、それから、ＰＳＭＡの絶対濃度を演繹することができる。
【０１５０】
結合したＰＳＭＡリガンドの豊富さを測定する多くの方法がある。例えば、もし修飾基が、蛍光標識であれば、蛍光シグナルの量は、リガンドの豊富さの尺度である。同様に、キレート基の量は、キレート基により結合しうる放射性同位元素の量によって測定することができる。この発明の他の具体例は、当業者には明らかである。
【０１５１】
結合した及び未結合のＰＳＭＡリガンドの分離は、考えられる多くの手段で達成することができる。例えば、試験試料中のＰＳＭＡを、固体支持体上(例えば、ミクロ滴定プレートのウェル)に固定することができる。次いで、過剰の未結合ＰＳＭＡリガンドを、丁度ＥＬＩＳＡアッセイと同様に、洗い去ることができる。或は、可溶性ＰＳＭＡは、ＰＳＭＡ特異的抗体を用いて免疫沈降させることができ、結合したＰＳＭＡリガンドの量を、前記の方法を用いて測定することができる。
【０１５２】
Ｂ．他の治療との組合せ
(i)外科手術及び放射線治療
一般に、外科手術及び放射線治療は、７０歳未満の局在性の前立腺癌を有する患者に対して潜在的に治癒力のある治療として用いられ、少なくとも１０年を超えて生存すると期待されている。
【０１５３】
新たに診断された前立腺癌の患者の約７０％は、この範疇に入る。これらの患者の約９０％(全患者の６５％)は、外科手術を受け、約１０％(全患者の７％)は、放射線治療を受ける。
【０１５４】
外科的試料の組織病理学的検査は、外科手術を受けた患者の約６３％(全患者の４０％)が局所的に拡大した腫瘍又は局所的(リンパ節)転移(最初の診断では検出されなかった)を有することを示す。これらの患者は、再発の有意に一層大きい危険にある。これらの患者の約４０％が、外科手術後５年以内に現実に再発を生じる。放射線治療後の結果は、一層有望でない。最初の治療として放射線治療を受けた患者の約８０％は、手術後５年以内に病気が存続し又は再発し又は転移している。
【０１５５】
現在、外科手術及び放射線治療を受けている殆どの前立腺癌患者は、如何なる直接的な追跡治療を受けていない。むしろ、彼らは、頻繁に、再発又は転移の第一の指標である上昇したＰＳＭＡをモニターされる。
【０１５６】
上記の統計値に基づいて、外科手術及び／又は放射線治療と共に本発明を利用する考えうる機会がある。
【０１５７】
(ii)ホルモン療法
ホルモン消耗は、転移前立腺癌を有する患者の１０％に対して最も効果的な軽減療法である。前立腺癌の更なる増殖及び転移を促進するホルモンをブロックするために、薬物療法及び／又は睾丸摘出によるホルモン消耗が利用される。時間と共に、これらの患者の事実上すべての原発及び転移性腫瘍は、ホルモン非依存性になり、治療に耐性となる。転移癌を有する患者の約５０％は、最初の診断から３年以内に死亡し、かかる患者の７５％は、診断後５年以内に死亡する。本発明の化合物の連続的補足を用いて、この潜在的に転移許容状態を阻害し又は逆転させることができる。
【０１５８】
(iii)化学療法
化学療法は、幾つかの型の癌の治療に成功してきたが、それが前立腺癌の治療において示した治療的価値は僅かなものであり、それは、一般に、最後の頼みとして残される。従って、化学療法と本発明の方法との組合せにより前立腺癌を治療する機会は稀である。しかしながら、組み合わせてみると、かかる治療は、前立腺癌の制御において化学療法単独よりも一層効果的である。
【０１５９】
(iv)免疫療法
本発明の化合物は又、前立腺癌を治療するために、モノクローナル抗体と組み合わせて用いることもできる。かかる組み合わせた治療は、特に、骨盤リンパ節関連を有する患者(５年後に、３４％しか生存していない)に効果的である。かかるモノクローナル抗体の例は、細胞膜特異的抗前立腺抗体である。
【０１６０】
本発明は又、ポリクローナル又はモノクローナル抗体由来の試薬に基づく免疫療法と共に用いることもできる。モノクローナル抗体由来の試薬は、好適である。これらの試薬は、当分野で周知であり、放射性標識されたモノクローナル抗体例えばストロンチウム−８９と結合体化されたモノクローナル抗体が含まれる。
【０１６１】
(v)寒冷療法
本発明の方法は又、前立腺癌の治療のために、寒冷療法と共に利用することもできる。
【０１６２】
(vi)化学的前立腺切除術
この発明の方法及び組成物は又、前立腺の化学的消耗即ち「化学的前立腺切除術」のために利用することもできる。化学的前立腺切除術は、病気の前立腺を有する個人の非外科的治療手段として利用することができる。或は、かかる方法は、前立腺関連疾患を生じる高い危険にある個人(例えば、前立腺疾患の陽性の家族病歴又は個人病歴を有する個人)のための防御的治療として用いることができる。
【０１６３】
典型的具体例
この発明を、今から、一般的に説明するが、それは、下記の実施例を参照することにより一層容易に理解されるであろう。該実施例は、単に、本発明のある面及び具体例の説明のために含まれるのであって、この発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【実施例】
【０１６４】
実施例１：Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８との結合体形成
ＰＳＭＡリガンドが本発明によって官能化されうることを示すために、化合物Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ネブラスカ、Lincoln在、LI-COR製；励起波長 ７７１ｎｍ、放射波長 ７９６ｎｍ)と、図１Ａに示した化学を用いて結合体形成した。ＩＲＤｙｅ７８は、外科分野で手術中に癌細胞の検出に利用することができる近赤外蛍光体である。
【０１６５】
この反応の所望の生成物は、反応物から通常の薄層クロマトグラフィーを用いて容易に分離することができる(図１Ｂ)。当業者は、この結合体化した化学生成物を単離又は精製するための他の一般的な公知の技術を利用することができるであろう。
【０１６６】
実施例２：官能化ＰＳＭＡリガンドを利用する生細胞におけるＰＳＭＡの近赤外蛍光検出
本発明の化合物(官能化ＰＳＭＡリガンド)が、依然として、ＰＳＭＡに結合する能力を、丁度未結合体化ＰＳＭＡリガンドと同様に保持していることを示すために、化合物Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、上記のように、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８と結合体化した。通常ＰＳＭＡを発現しないＣＯＳ−７細胞に、ＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現する(左蘭)か又はＧＦＰのみを発現する(右欄)アデノウイルスを感染させた。感染の７２時間後に、細胞を、５μＭ ＣａＣｌ2と１５分間３７℃でインキュベートした。次いで、細胞を１０μＭ ＭｇＣｌ2及び１μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳで３回洗って、様々なフィルターセットを用いて蛍光顕微鏡下で検分した。
【０１６７】
図２の中断パネルは、ＣＯＳ−７細胞にアデノウイルスが効率的に感染したこと及び視野内の多くの細胞がＧＦＰマーカーを(及び、左欄で、おそらくＰＳＭＡタンパク質も)発現したことを示している。ＧＦＰを発現する細胞とＧＦＰ−ＰＳＭＡ同時発現細胞との間で形態的差異はないが(図２、下段パネル)、近赤外蛍光(励起波長 ７７１ｎｍ、放射波長 ７９６ｎｍ)から分かるように、官能化ＰＳＭＡリガンド、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６と結合体化されたＩＲＤｙｅ７８が、ＧＦＰ−ＰＳＭＡ同時発現細胞に結合しうることは明らかである(図２、上段パネル、左欄)。強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルは、ＰＳＭＡタンパク質が、通常の原形質膜局在化にて正しく局在化されることを示している。逆に、対照用のＧＦＰ発現細胞は、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤ７８結合体と結合しない(図２、上段パネル、右欄)。
【０１６８】
実施例３：改変ＰＳＭＡリガンドの特異性の証拠
官能化ＰＳＭＡリガンドがＰＳＭＡへの結合特異性を保持していることを示すために、ＣＯＳ−７細胞に、ＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス(左欄)又はＧＦＰとＥｒｂ−Ｂ２(乳癌タンパク質；右欄)を同時発現するアデノウイルスを感染させた。トランスフェクションの７２時間後に、細胞を５μＭのＧｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体と、１０μＭ ＭｇＣｌ2及び１μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳ中で１５分間３７℃でインキュベートした。次いで、細胞を、１０μＭ ＣａＣｌ2を補ったＰＢＳで３回洗い、２％ パラホルムアルデヒド中で、１０分間室温で固定し、洗浄して、様々なフィルターセットを利用する蛍光顕微鏡下で検分した。
【０１６９】
図３において、上段パネルは、近赤外蛍光(励起波長 ７７１ｎｍ、放射は長 ７９６ｎｍ)を示している。中段パネルは、グリーン蛍光タンパク質シグナルを示している。下段パネルは、同じ視野の位相差顕微鏡像を示している。矢印は、ＰＳＭＡを作る細胞において強い原形質膜Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８シグナルを有する典型的な細胞を示している。Ｅｒｂ−Ｂ２を発現する細胞との結合は、見られない(右パネル)。これは、官能化ＰＳＭＡリガンドが未結合体化ＰＳＭＡリガンドの結合特異性を保持していることを示している。
【０１７０】
同様の実験を、第二の細胞型のＰＣ−３細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒト前立腺癌細胞株)においても行なった。ＣＯＳ−７細胞について上記したのと本質的に同じ結果が得られた(図４)。
【０１７１】
実施例４：ＰＳＭＡリガンド及びＩＲＤｙｅ７８は、ＰＳＭＡ活性を阻害する
幾つかのＰＳＭＡリガンド及び改変ＰＳＭＡリガンド(β−ＡＧ／７８)のＰＳＭＡ活性に対する効果を測定するために、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイ(Slusher等、J.Biol.Chem., 1990, 265:21297-301)を用いて、ＰＳＭＡの活性を幾つかのＰＳＭＡリガンドの存在下又は非存在下で測定した。
【０１７２】
β−ＡＧ／７８(図５、下段パネル)は、β−ＡＧと近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８との結合体である。この結合体は、実施例１で示したのと同様のスキームを利用して合成することができ、その生成物を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣ(図６)を用いて精製することができる。対照として、ＩＲＤｙｅ７８も試験した。その結果を、保持ＰＳＭＡ活性の、添加剤を有しないＰＳＭＡ活性と比較したパーセンテージで、一定範囲のインヒビター濃度にわたって示した。
【０１７３】
図５の上段パネルに示した結果は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定した場合に、β−ＡＧが実際にＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターであることを示した。β−ＡＧの阻害活性は、β−Ｎ−アセチル−ＡＧ(β−ＮＡＡＧ)のそれより僅かに弱い。驚くべきことに、このＩＲＤｙｅ７８は、ＰＳＭＡのインヒビターでもある。加えて、ＩＲＤｙｅ７８とβ−ＡＧの阻害効果は相乗的であり、β−ＡＧ／７８結合体は、β−ＡＧ又はＩＲＤｙｅ７８単独よりもずっと強力なインヒビターである。
【０１７４】
異なる実験のセットから同様の結果が得られたが、そこでは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６／ＩＲＤｙｅ７８結合体(合成は、実施例１を参照)が、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６(図７、下段パネル)又はＩＲＤｙｅ７８単独(図７、上段パネル)よりも一層強力なインヒビターであることが見出され、これは、ＩＲＤｙｅ７８とＧｕｉｌｆｏｒｄ化合物の阻害効果が相乗的であることを示している。
【０１７５】
実施例５：改変ＰＳＭＡリガンドは、ＰＳＭＡに直接結合する
図８の蛍光の偏りのデータに示したように、β−ＡＧ／７８とＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８の両者は、それらの酵素阻害のＩＣ50と本質的に等しいＫdで、ＰＳＭＡに直接結合する。これは、ＩＣ50を親和性の代用物として利用することができることを意味し、ここに与えた結合体をＰＳＭＡ陽性細胞の可視化剤として利用できることをも予言している。実際、これは、ＣＯＳ−７細胞及びＰＣ−３細胞の両者において行なった実験において正しいことが示されている(実施例２及び３参照)。
【０１７６】
実施例６：改変ＰＳＭＡリガンドの血清安定性
Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／７８は、３７℃でヒト血清中でインキュベートした場合に、最長で１時間まで安定であることが測定された(示してない)。我々は、現在、イン・ビボでの検出を前立腺癌のマウス異種移植片モデルにおいてＰＳＭＡリガンドを用いて試験している。
【０１７７】
同等物
詳細な説明及び特定の実施例は、この発明の好適具体例を示しているが、説明のためにのみ与えたものであるということは、理解されるべきである(当業者には、この詳細な説明から、この発明の精神及び範囲内で様々な変更及び改変が明らかであるので)。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】図１ＡはＧｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６を、水性条件下で、示した化学物質を用いて、近赤外蛍光体ＩＲＤｙｅ７８(ＬＩ−ＣＯＲ、ネブラスカ、Lincoln在；励起７７１ｎｍ、放出７９６ｎｍ)に結合させた反応スキームを描いた図であり、図１Ｂは所望の反応生成物は、通常の薄層クロマトグラフィーを利用して容易に反応物から分離することができることを示した図である。
【図２】ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰを発現し又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図３】ＣＯＳ−７細胞(通常、ＰＳＭＡを発現しない)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図４】ＰＣ−３(通常、ＰＳＭＡを発現しないヒトの前立腺癌細胞株)に、ＧＦＰと細胞表面タンパク質Ｅｒｂ−ｂ２を同時発現するアデノウイルス構築物又はＧＦＰとＰＳＭＡを同時発現するアデノウイルス構築物を感染させた実験の結果を示す図である。
【図５】上段パネルは、β−Ａｓｐ−Ｇｌｕ(β−ＡＧ)は、3Ｈ−ＮＡＡＧアッセイにより測定して、ＰＳＭＡ酵素活性のインヒビターであることを示す図であり、下段パネルは、結合体化β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の構造を示す図である。
【図６】上段パネルは、β−ＡＧ／ＩＲＤｙｅ７８(β−ＡＧ／７８)の精製を、ＴＬＣ(示してない)又はＨＰＬＣにより達成した結果を示す図であり、下段パネルは、β−ＡＧの構造を示す図である。
【図７】上段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ／ＩＲＤｙｅ７８結合体は、ＰＳＭＡ阻害効力を有し、これは、単独化合物と共同的であることを示す図であり、下段パネルは、Ｇｕｉｌｆｏｒｄ１１２５４−３６の構造を示す図である。
【図８】第一アミンへの結合により造られた結合体(β−ＡＧ／７８及びＧｕｉｌｆｏｒｄ／７８)は、活性を阻害するのみならず、直接ＰＳＭＡ分子に結合することも判明しうることを示す図である。
【図９】ＰＳＭＡの少数の公知のインヒビターの構造的比較を示した図である。
【図１０】ＰＳＭＡリガンドのコンピューター補助された３−Ｄ分子モデリングを示した図である。
【図１１】２つの典型的な改変ＰＳＭＡリガンドを示した図である。
Claims (66)
- 一般式(Ｉａ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(Ｉｂ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(Ｉｄ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(Ｉｅ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(Ｉｆ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - Ｘが、Ｏを表す、請求項１〜５の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒ１及びＲ３が、各々独立に、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４を表す、請求項１〜５の何れか一つに記載の化合物。
- Ｙが、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す、請求項１〜５の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒ２が、Ｈ又は低級アルキルを表す、請求項１〜５の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒ２が、Ｈを表す、請求項９に記載の化合物。
- 一般式(Ｉｃ)で表される化合物：
Ｘは、Ｏ又はＳを表し;
Ｙは、下記式を表し：
Ｒ１及びＲ３は、各出現につき独立に、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｄ1は、Ｏ又はＳを表し;
Ｄ2は、Ｎ3、ＳＨ2、ＮＨ2又はＮＯ2を表し；
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - Ｘが、Ｏを表す、請求項１１に記載の化合物。
- Ｒ１が、Ｈ、−低級アルキル−ＣＯ2Ｒ４又は−(ＣＨ2)m−アリールを表す、請求項１１に記載の化合物。
- Ｙが、−Ｐ(＝Ｏ)(−ＯＲ２)−を表す、請求項１１に記載の化合物。
- Ｒ２が、Ｈ又は低級アルキルを表す、請求項１１に記載の化合物。
- Ｒ２が、Ｈを表す、請求項１５に記載の化合物。
- 一般式(ＩＩ)で表される化合物：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル又は製薬上許容しうる塩を表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(ＩＩＩ)で表される化合物：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(ＩＶ)で表される化合物：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し；
Ｒ３は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、−(ＣＨ2)m−アリール、−アルキル−ＣＯ2Ｒ４、−アルケニル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルキル−ＣＯ2Ｒ４、−シクロアルケニル−ＣＯ2Ｒ４又は−アリール−ＣＯ2Ｒ４を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し；
Ｒ５は、Ｈ又は低級アルキルを表し;
ｍは、１、２、３又は４であり；そして
ｎは、０、１、２又は３である)。 - 一般式(Ｖ)で表される、化合物：
Ｒは、キレートリガンド、蛍光標識又は細胞傷害性成分を表し;
Ｒ２及びＲ４は、各出現につき独立に、水素、低級アルキル、又は製薬上許容しうる塩を表し;
Ｒ６は、アルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、又は−(ＣＨ2)m−アリールを表し；そして
ｍは、１、２、３又は４である)。 - Ｒが、少なくとも２５ａｍｕの大きさである、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、少なくとも５０ａｍｕの大きさである、請求項２１に記載の化合物。
- Ｒが、少なくとも１００ａｍｕの大きさである、請求項２２に記載の化合物。
- Ｒが、少なくとも２５０ａｍｕの大きさである、請求項２３に記載の化合物。
- Ｒが、細胞傷害性成分であり且つＲが、ＰＳＭＡリガンドから加水分解されうる、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、アミド又はエステル基によって分子の残部に結合されている、請求項２５に記載の化合物。
- Ｒが、酸不安定又は塩基開裂性リンカーによって分子の残部に結合されている、請求項２５に記載の化合物。
- Ｒが、金属をキレート化するためのキレート性分である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、放射性金属又は常磁性イオンのキレート化剤である、請求項２８に記載の化合物。
- Ｒが、放射線療法又はイメージング手順に有用な放射性核種のキレート化剤である、請求項２８に記載の化合物。
- Ｒが、放射線治療用途のためのβ−又はα−放射源である、請求項３０に記載の化合物。
- Ｒが、γ−放射源、陽電子放射源、オージェ電子放射源、Ｘ線放射源又は蛍光放射源である、請求項３０に記載の化合物。
- Ｒが、99 ｍＴｃ(テクネチウム)である、請求項３０に記載の化合物。
- Ｒが、ニトロイミダゾール、メトロニダゾール又はミソニダゾールから選択する放射線増感剤である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、金属又は放射性金属と配位結合しうる二官能性キレート化剤ＮxＳyである(ここに、ｘ及びｙは、１〜４の整数である)、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、ＮxＳyは、Ｎ2Ｓ2又はＮ3Ｓコアを有する、請求項３５に記載の化合物。
- Ｒが、加えられたホウ素である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、化学療法剤である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、細胞内タンパク質合成と干渉する薬物である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、宿主の代謝により不活性な前駆体型から活性化されるプロドラッグである、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、リシン、リシンＡ鎖(リシントキシン)、シュードモナス外毒素(ＰＥ)、ジフテリア毒素(ＤＴ)、ウェルシュ菌ホスホリパーゼＣ(ＰＬＣ)、ウシ膵臓リボヌクレアーゼ(ＢＰＲ)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルス性タンパク質(ＰＡＰ)、アブリン、アブリンＡ鎖(アブリン毒素)、コブラ毒因子(ＣＶＦ)、ゲロニン(ＧＥＬ)、サポリン(ＳＡＰ)、モデシン、ヴィスクミン又はフォルケンシンから選択する毒素である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- Ｒが、プロドラッグを局所的に変換する酵素である、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物。
- 請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の化合物及び製薬上許容しうるキャリアーを含む医薬組成物。
- 下記を含む、患者においてＰＳＭＡ(前立腺特異的膜抗原)を発現する細胞を検出し又は映す方法：
(ａ)患者を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドと接触させ；
(ｂ)改変ＰＳＭＡリガンドを検出し、それにより、患者においてＰＳＭＡを発現する細胞を検出する。 - ＰＳＭＡを発現する細胞が、前立腺肥厚又は前立腺癌における前立腺細胞である、請求項４４に記載の方法。
- 改変ＰＳＭＡリガンドが、イメージング剤により改変された、請求項４４に記載の方法。
- イメージング剤が、放射性核種イメージング剤である、請求項４６に記載の方法。
- 放射性核種イメージング剤が、放射性ヨウ素又はインジウムである、請求項４７に記載の方法。
- 改変ＰＳＭＡリガンドが、放射線シンチグラフィー、磁気共鳴イメージング(ＭＲＩ)、コンピューター化トモグラフィー(ＣＴ)、又は陽電子放射トモグラフィー(ＰＥＴ)により検出される、請求項４４に記載の方法。
- 接触段階(ａ)が、患者に改変ＰＳＭＡリガンドを投与することにより達成される、請求項４４に記載の方法。
- 検出段階(ｂ)が、患者におけるＰＳＭＡを発現する細胞の容積、形状及び／又は位置の測定を含む、請求項４４に記載の方法。
- 下記を含む、試料中のＰＳＭＡの豊富さを検出する方法：
(ａ)該試料を、請求項１〜５、１１及び１７〜２０に記載の改変ＰＳＭＡリガンドの何れか一つと接触させ;
(ｂ)ＰＳＭＡに結合した改変ＰＳＭＡリガンドの豊富さ又は該結合したリガンドの改変基の豊富さを測定し、それにより、該試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定する。 - 試料が、前立腺液、尿であり、又は精漿から得られる、請求項５２に記載の方法。
- ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を、試験試料において診断する方法であって、下記：
(ａ)請求項５２に記載の方法を用いて、試験試料及び正常な対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さを測定し；
(ｂ)試験試料と対照用試料中のＰＳＭＡの豊富さのレベルを比較する
ことを含み；
試験試料における統計的に有意に高いレベルのＰＳＭＡの豊富さは、ＰＳＭＡ過剰発現と関連する前立腺疾患の存在を示す当該方法。 - ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドの有効量を投与することを含む当該方法。
- 疾患が、前立腺肥厚又は前立腺癌である、請求項５５に記載の方法。
- 改変ＰＳＭＡリガンドが、細胞傷害性因子により改変されている、請求項５５に記載の方法。
- 改変ＰＳＭＡリガンドが、放射性金属キレート剤により改変されている、請求項５５に記載の方法。
- 患者に、有効量のキレート化剤化合物を注入することを更に含む、請求項５８に記載の方法。
- キレート化剤化合物が、ＥＤＴＡ又はＤＴＰＡである、請求項５９に記載の方法。
- 改変ＰＳＭＡリガンドを、未結合体化活性剤として投与される薬剤の投薬量より１０〜１００倍少ない活性剤を活性成分として含む投与量で、患者に投与する、請求項５５に記載の方法。
- 下記を含む、ＰＳＭＡの存在を診断し又は検出するためのキット：
ａ）請求項１〜５、１１及び１７〜２０の何れか一つに記載の改変ＰＳＭＡリガンドの少なくとも一つ；
ｂ）指示書。 - 改変ＰＳＭＡリガンドが、金属又は常磁性イオンをキレート化するためのキレート成分を含む、請求項６２に記載のキット。
- 少なくとも一種の金属を更に含む、請求項６３に記載のキット。
- 金属が、放射線療法又は映像手順に有用な放射性核種である、請求項６４に記載のキット。
- ＰＳＭＡ過剰発現と関連する疾患を患っている患者を治療する方法であって、その患者に、有効量のＩＲＤｙｅ７８を投与することを含む当該方法。
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