JP2010502574A - Rgdペプチドとポルフィリン又は(バクテリオ)クロロフィル光合成剤とのコンジュゲート及びその使用 - Google Patents

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Abstract

腫瘍及び加齢黄斑変性症などの非新生物性血管疾患の光線力学的治療(PDT)、特に血管標的のPDT(VTP)、並びに様々な技術による腫瘍の診断に有用な、ポルフィリン、クロロフィル及びバクテリオクロロフィル感光剤とRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体とのコンジュゲートを提供する。

Description

本発明は感光剤に関し、より詳細には、ポルフィリン、クロロフィル及びバクテリオクロロフィル誘導体とRGDモチーフを含むペプチド又はRGDペプチド模倣体との新規コンジュゲート、その調製、並びに腫瘍及び加齢黄斑変性症などの様々な血管疾患のin vivo光線力学的治療及び診断の方法におけるその使用に関する。
定義及び略記
AMD:加齢黄斑変性症;Bchl a:バクテリオクロロフィルa:第5の同素環、中心Mg原子、17位にフィチル又はゲラニルゲラニル基、13位にCOOCH基、13位にH原子、2、7、12、18位にメチル基、3位にアセチル基、及び8位にエチル基を有する、五環性7,8,17,18−テトラヒドロポルフィリンであり、本明細書中で化合物1と呼ぶ;Bphe:バクテリオフェオフィチンa(中心Mgが2つのH原子によって置き換えられているBchl);Bpheid:バクテリオフェオホルビドa(中心金属原子を有さないBpheに由来するC−17−遊離カルボン酸);Chl:クロロフィル;EC:内皮細胞;ECM:細胞外基質;NIR:近赤外線;Pd−Bpheid:Pd−バクテリオフェオホルビドa;PDT:光線力学的治療;RGD−4C:環状ノナペプチドCDCRGDCFC−NH;ロドバクテリオクロリン(Rhodobacteriochlorin):17位に−CHCHCOOH基、13位に−COOH、2、7、12、8位にメチル基、並びに3及び8位にエチル基を有する、四環性7,8,17,18−テトラヒドロポルフィリン;ROS:反応性酸素種;VTI:血管標的のイメージング;VTP:血管標的のPDT。
バクテリオクロロフィル誘導体のIUPACの番号付けを本明細書全体にわたって使用する。この学名を使用して、天然のバクテリオクロロフィルは13及び17位で2つのカルボン酸エステルを保有するが、これらは13及び17位でエステル化されている。
光線力学的治療(PDT)とは、無毒性薬物及び無害の光感作性照射を組み合わせて細胞毒性を有する反応性酸素種をin situで発生させる、腫瘍の非外科的処置である。この技術は、一般的に使用されている腫瘍の化学療法及び放射線療法よりも選択的である。
腫瘍のPDTは、感光剤の投与及び局所光送達の組合せを含み、これらは、それ自体ではどちらも無害の薬剤であるが、酸素分子の存在下では、細胞を失活させることができる、細胞毒性を有する反応性酸素種(ROS)を生じる能力を有する。2成分の処置法であるPDTは、より高い特異性を可能にし、より選択的である潜在性を有する一方で、一般的に使用されている化学療法又は放射線療法と比較して破壊性は低くない(Dougherty他、1998;Bonnett他、1999;Kessel及びDougherty、1999;Mazon、1999;Hahn及びGlatstein、1999)。
ポルフィリンは、診療所において一次感光剤として用いられている。光による最適な組織浸透は、650〜800nmで起こると考えられる。世界で最初に認可された光線力学的治療剤であり、ヘマトポルフィリン−IXから酸で処理することによって得られ、食道及び気管支内の非小細胞肺癌の処置についてFDAの認可を受けたポルフィマーナトリウム(Photofrin(登録商標)、Axcan Pharma Inc.の商標)は、単量体、二量体、及び高次オリゴマーの複雑且つ分離できない混合物である。
大量の作業が、長い波長で吸収し、十分に確立された構造を有し、腫瘍細胞中におけるその保持と皮膚又は他の正常組織中でのその保持の差別化がより良好である、単一の純粋な化合物、いわゆる「第二世代」増感剤の合成に充てられてきた。治療学及び診断学におけるポルフィリン薬物の性能を最適化するために、例えば、4つのピロール環と錯体形成した中心金属原子(Mg以外)が存在する、及び/又はピロール環の周辺置換基が修飾されている、及び/又は大環状分子が二水素化されてクロロフィル誘導体(クロリン)となっている若しくは四水素化されてバクテリオクロロフィル誘導体(バクテリオクロリン)となっている、いくつかのポルフィリン誘導体が提案されている。
有利なスペクトル領域(650〜850nm)におけるその吸収が強いこと、及び処置後のその分解性が容易なことにより、クロロフィル(Chl)及びバクテリオクロロフィル(BChl)誘導体は、腫瘍のPDTの優れた増感剤として同定され、またポルフィリンと比較して優れた特性を有している。バクテリオクロロフィルは、近赤外線、即ち、クロロフィル誘導体よりも相当に長い波長で強いバンドを示すので、クロロフィルと比較して潜在的に有利である。
腫瘍血管の標的化
腫瘍細胞の成長及び発生は、連続的な酸素及び栄養素の供給に非常に依存するので、腫瘍細胞自体ではなく腫瘍血管構造を破壊するために光線力学的試薬を標的化することは、治療上の利点を提供し得る(Ruoslahti、2002)。そのような血管損傷には血栓の形成が含まれ、腫瘍血液灌流をさらに制限し得る(Huang他、1997)。さらに、腫瘍血管内皮細胞(EC)層の標的化により、治療用巨大分子による腫瘍間質の乏しい浸透が回避されると予測される(Huang他、1997;Burrows及びThorpe、1994)。腫瘍血管は腫瘍の微小環境に影響を受け、腫瘍関連の「シグネチャ」を獲得する可能性があるが、これらは悪性ではなく、薬物耐性を発生する可能性は低い。さらに、標的化した抗血管剤も腫瘍細胞に対して活性を有する場合は、有効性のさらなる増加を期待することができる。したがって、抗血管特性を抗腫瘍の細胞毒性活性と1つの薬物中で組み合わせることにより、その有効性は増加することが期待でき、したがって、必要な有効細胞毒性用量を低下させることができる。ECに加えて、一例では、腫瘍血管の管腔側モザイクの一部も腫瘍細胞を含むことが示されている(Ruoslahti、2002;Chang他、2000)。したがって、これらの腫瘍細胞は血液に直接曝されており、そうでなければ内皮障壁を越えることができない治療用巨大分子と自由に相互作用すると考えられている。
選択的な血管の標的化は、示差的な感受性並びにその結果としての腫瘍及び正常血管の治療剤に対する応答に依存することができる。或いは、示差的なエンドサイトーシスにより、細胞毒性がある又は他の治療剤の選択的な取り込みを促進し得る。最近の研究により、血管ECの器官/組織に特異的な特性が示唆されている(Ruoslahti、2002)。様々な組織中の血管は、ほとんどが知られていない組織特異的内皮マーカーを発現する可能性が高い。炎症、虚血及び悪性疾患などの病理学的プロセスも、そのシグネチャをそれぞれの血管構造に課すことができる(Ruoslahti、2002;Ruoslahti及びRajotte、2000;Ruoslahti、2000;Rajotte他、1998;Arap他、1998)。腫瘍中の血管を特徴づける生化学的特徴には、特定のインテグリンなどの血管形成関連分子が含まれ得る。インテグリンαβ、αβ及びαβは、腫瘍、創傷、炎症性組織、及び血管再構築中に関連している血管形成の血管ECに典型的な発現パターンにおいて同定されている(Brooks他、1994a;Brooks他、1994b;Brooks他、1995;Elceiri及びCheresh、1999)。内皮細胞成長因子受容体、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、細胞表面プロテオグリカン及び細胞外基質(ECM)の構成成分も記載されている(Ruoslahti、2000)。この異種遺伝子型の分子及びプロセスの豊かなレパートリーは、治療の標的化した送達の新しい機会を提供し得る。
この目的を達成するために、様々な戦略が探求されている。血管構造中の特異的部位を標的とする循環ペプチド、ペプチド模倣体又は抗体は、そのほとんどが血管壁などの生理的障壁の先に位置する、腫瘍細胞を直接標的とするそのようなコンジュゲートを超える理論的な利点を提供する治療剤及び診断剤の担体として魅力的である。
Chaleix他、2003は、RGD−ポルフィリンのコンジュゲートの合成をPDTでの応用の潜在的な候補として開示しており、メタレート化されていないポルフィリン大環状分子は、10、15、20位のそれぞれで4−メチルフェニル又はアセチル化グルコシルオキシフェニルによって、且つ5位でスペーサーアームを介して、大環状分子と連結している直鎖状RGD含有ペプチドの残基によって置換されている。
αβ及びαβインテグリンを介した内皮及び腫瘍細胞によるRGD含有ペプチドの選択的取り込み
ECM構成成分のアルギニン−グリシン−アスパラギン酸Arg−Gly−Asp(RGD)モチーフは、フィブロネクチン(Pierschbacher及びRuoslahti、1984)並びにビトロネクチンと同様、インテグリンと結合する(Ruoslahti及びPierschbacher、1987;D’Souza SE他、1991;Joshi他、1993;Koivunen他、1994)。インテグリンに媒介される接着は、細胞の生存、増殖、及び遊走を調節する細胞内シグナル伝達事象をもたらす。25種程度のインテグリンが知られており、そのうち少なくとも8種が、RGDモチーフを一次認識配列としてそのリガンド中で結合する。
RGD含有ペプチドをスクリーニングするファージディスプレイ方法によって得られたデータ(Pasqualini及びRuoslahti、1996)により、腫瘍血管の内皮裏層に対するその選択的結合が示されている(Ruoslahti、1996;Pasqualini他、1997)。インテグリンの発現は、活性状態のEC上では高いが、休止状態のEC上ではより制限されていることが報告されているので、小さな合成RGD含有ペプチドは、血管内皮及び腫瘍細胞の成長を損なわせる拮抗剤として提案されている。また、RGDペプチドは、シグナル伝達を遅延させ、細胞遊走に影響を与え、腫瘍細胞の回帰又はアポトーシスも誘発する(Su他、2002)。RGD類似体は、腫瘍イメージング(Haubner他、2001)、抗血管形成手法(Kawaguchi他、2001;Pasqualini他、2000)、並びに放射性ヌクレオチドの腫瘍標的化(van Hagen他、2000)及び化学療法薬(Arap他、1998;Zitzmann他、2002)において使用されている。
インテグリンは癌細胞上でも発現され、したがって、癌細胞の侵襲、転移、増殖及びアポトーシスにおいて重要な役割を果たす。好ましい器官内への腫瘍細胞の転移侵襲は、腫瘍細胞と器官に特異的な内皮マーカーとの間の接着性相互作用に依存する細胞ホーミング現象を表し得る(Ruoslahti及びRajotte、2000)。内皮又は腫瘍細胞のどちらかのインテグリンと結合することによって、RGDペプチドは、腫瘍細胞−ECM及び腫瘍細胞−ECの付着を阻害することによってin vivo細胞輸送を変調することができ、これは転移プロセスに必須である。いくつかの研究は、RGD含有化合物が、腫瘍細胞の転移プロセスをin vitroで(Goligorsky他、1998;Romanov及びGoligorsky、1999)並びにin vivoで(Saiki他、1989;Hardan他、1993)妨害できることを示している。
個々のインテグリンに特異的なペプチドは相当の興味が持たれており、且つ医薬的有意性の可能性が高い。αβインテグリンは、腫瘍血管形成と関連していることが示された最初のインテグリンであった。αvβ3インテグリンを特異的に遮断するRGDペプチドは、腫瘍及び網膜血管形成、骨粗鬆症の阻害剤として、また、腫瘍血管構造を薬物の標的とすることにおいて、有望性を示している(Assa−Munt他、2001)。抗癌薬ドキソルビシン又はプロアポトーシスペプチドをαvβ3インテグリン結合RGDペプチドとカップリングさせることにより、マウスにおける異種移植腫瘍に対して試験した場合に、未修飾の薬物よりも活性が高く毒性が低い化合物が得られる(Ruoslahti、2000;Arap他、1998;Arap他、2002;Ellerby他、1999)。
米国特許US6,576,239、欧州特許EP0927045B1及び国際公開公報WO98/010795(すべてThe Burnham Institute所有、発明者:E.Ruoslahti及びR.Pasqualini)は、アミノ酸配列RGD又はNGRを含む腫瘍ホーミングペプチドを含むコンジュゲートを開示しており、前記腫瘍ホーミングペプチドは治療部分又は診断部分と連結しているが、但し、前記部分はファージ粒子ではない。治療部分は、細胞毒性剤又はドキソルビシンなどの癌化学療法剤であり得る。コンジュゲートは、in vivo投与した際に血管形成の血管構造へと選択的にホーミングする。腫瘍ホーミングペプチドは、20若しくは30個までのアミノ酸又は50〜100個のアミノ酸の長さの、直鎖状又は環状のペプチドであり得る。1つの好ましいペプチドは、環状ノナペプチド、CDCRGDCFC又はH−Cys−Asp−Cys−Arg−Gly−Asp−Cys−Phe−Cys−NH
光線力学的治療(PDT)によって腫瘍中で誘発される選択的血管応答
PDTにおける新規バクテリオクロロフィル(Bchl)誘導体の増感剤としての応用が、近年、本発明者らのグループによって、科学文献(Zilberstein他、2001;Schreiber他、2002;Gross他、1997;Zilberstein他、1997;Rosenbach−Belkin他、1996;Gross他、2003a;Koudinova他、2003;Preise他、2003;Gross他、2003b)及び特許公開の米国特許US5,726,169、US5,650,292、US5,955,585、US6,147,195、US6,740,637、US6,333,319、US6,569,846、US7,045,117、ドイツ特許DE41 21 876、欧州特許EP1 246 826、国際公開公報WO2004/045492、WO2005/120573中に報告されている。Bchl誘導体のスペクトル、光物理学、及び光化学により、これらは、PDTで現在使用されている他の増感剤を超える明白な利点を有する、最適な光収集分子となっている。これらのBchl誘導体は大部分が極性であり、非常に短い間循環中に留まり、他の組織への血管外遊走は実質的にない(Brandis他、2003)。したがって、これらの化合物は、光との短い(5〜10分間)側頭血管内遭遇及びPDTで生じた細胞毒性を有するROSに対する腫瘍血管のより高い感受性に依存する血管標的のPDTの良好な候補である。
本発明者らのグループが行った最近の研究により、一次光感作は血管内であり、虚血性閉塞の急速な発生及び照射期間内での静止を伴うことが示された。また、このプロセスは、光化学的に誘発される脂質過酸化(LPO)及び主に腫瘍血管構造に限局されている早期EC死も誘発させる(Gross他、2003a;Koudinova他、2003)。光非依存性のフリーラジカル連鎖反応の進行及び発生する低酸素症により、LPO及び細胞死は血管区画を越えて拡大して、PDTの約24時間後で腫瘍の完全壊死が達成されるまで腫瘍間質全体に及ぶ。したがって、PDTの一次作用は、血液供給を遮断し、低酸素症を誘発し、これは、二次的な様式で、腫瘍の根絶に終わる一連の分子学的及び病態生理学的事象を開始する。
細胞のミトコンドリア、リソソーム、形質膜、及び核が、潜在的なPDT標的として評価されている。ほとんどのPDT増感剤は細胞核中に蓄積されないので、PDTは、DNA損傷、突然変異、及び発癌を引き起こす潜在性が一般に低い。親水性増感剤はピノサイトーシス及び/又はエンドサイトーシスによって取り込まれる可能性が高く、したがって、リソソーム又はエンドソーム内に局在する。その後、露光によりリソソームを透過処理し、増感剤及び加水分解酵素がサイトゾル中に放出される(Dougherty他、1998)。
形質膜へのPDT損傷は、露光の数分間以内に観察することができる。この種類の損傷は、腫脹、形質膜マーカー酵素、サイトゾル酵素及びリソソーム酵素を含む小胞の脱粒、能動輸送の低下、形質膜の脱分極、形質膜酵素の活性の阻害、細胞内Ca2+の変化、表面抗原のアップ及びダウンレギュレーション、タンパク質の架橋結合をもたらし得るLPO、並びに多剤トランスポーターへの損傷として現れる(Dougherty他、1998)。
PDTがin vitro及びin vivoのどちらにおいてもアポトーシスを急速に誘発できるという報告により、光死滅機構の性質への洞察が提供されている。PDT後のアポトーシス機構への洞察は、ミトコンドリア光損傷とアポトーシス応答との関連性を示す報告によって提供されていた可能性もある。本発明者らのグループが最近行った研究により、Bchl系の感光剤がアポトーシス経路の活性化を誘発することが示された。しかし、アポトーシス経路の阻害によっては細胞を救出できなかったので、アポトーシスは恐らく細胞死の原因ではない(Mazor他、2003、未発表)。
本出願の出願人の以下の特許及び特許出願を引用し、これらの特許及び特許出願すべての内容は、本明細書中に完全に開示した場合と同じように、その全体が参照により本明細書中に組み込まれている:米国特許US5,726,169、US5,650,292、US5,955,585、US6,147,195、US6,740,637、US6,333,319、US6,569,846、US7,045,117、ドイツ特許DE41 21 876、欧州特許EP1 246 826、国際公開公報WO2004/045492、WO2005/120573。
本発明は、RGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体とポルフィリン、クロロフィル及びバクテリオクロロフィルからなる群から選択される感光剤とのコンジュゲートであって、感光剤が、10、15、20位のそれぞれで4−メチルフェニル又はアセチル化グルコシルオキシフェニルによって、5位でスペーサーアームを介してポルフィリン大環状分子と連結した直鎖状RGD含有ペプチドの残基によって置換されている、メタレート化されていないポルフィリンであるコンジュゲートを除外したコンジュゲートに関する。
一実施形態では、感光剤は、ポルフィリン、好ましくはテトラアリールポルフィリンである。別の実施形態では、感光剤は、クロロフィル又はバクテリオクロロフィル、好ましくは本明細書中の式I、II及びIIIのものである。
本発明は、有効量の本発明の感光剤−RGDペプチドのコンジュゲート及び製薬上許容される担体を含む、組織又は器官の可視化、PDT治療又は放射線療法を行うための診断、治療又は放射線治療用の組成物をさらに提供する。
本発明のコンジュゲートは、様々な診断技術を用いて腫瘍を診断する方法において、並びに腫瘍及び血管疾患の光線力学的治療の方法並びに腫瘍の放射線療法において、使用することができる。
コンジュゲート11の特徴づけスペクトルを示す図である。図1A:質量分析測定。 コンジュゲート11の特徴づけスペクトルを示す図である。図1B:分光光度法分析。 コンジュゲート11の特徴づけスペクトルを示す図である。図1C:合成後のHPLC結果(コンジュゲート11はピーク番号3)。 コンジュゲート9の特徴づけスペクトルを示す図である。図2A:アセトン中の電子スペクトル。 コンジュゲート9の特徴づけスペクトルを示す図である。図2B:質量スペクトル:ESI−MS(+)679(M)、702(M+Na)m/z。 Eu−RGD−4Cの精製及び特徴づけを示す図である。図3A:Eu−RGD−4Cのクロマトグラフィー(単一の選択)。 Eu−RGD−4Cの精製及び特徴づけを示す図である。図3B:質量分析(イソチオシアナトフェニル−DTPA−Eu−RGD−4Cの分子量=1498、矢印)。 受容体結合アッセイの結果を示す図である。インテグリン受容体に対する遊離Eu−RGD−4Cの特異的結合活性を、H5V細胞を用いて、1μMのRGD−4Cを存在させずに(全結合)又は存在させて(非特異的結合)測定した。 図4に記載の受容体結合アッセイの結果に基づいた、結合(B)及び遊離(F)Eu−RGD−4Cのスキャッチャード分析を示す図である。 単離したαβインテグリン受容体と結合するEu−RGD−4Cを測定する固相受容体アッセイの結果を示す図である。蛍光の決定には時間分解蛍光光度法を使用した。 H5V内皮細胞の剥離に対するRGD−4Cの効果を示す図である。光学顕微鏡観察を用いて細胞の形態学的変化を記録した。RGD−4Cを存在させないインキュベーション後に円形化細胞の5%(n=200)。培地を新鮮なものに交換し、3時間37℃でインキュベーションした後、RGD−4Cを存在させない場合の円形化細胞の%(n=200)は6%であった(示さず)。 H5V内皮細胞の剥離に対するRGD−4Cの効果を示す図である。光学顕微鏡観察を用いて細胞の形態学的変化を記録した。RGD−4Cを存在させたインキュベーション後に円形化細胞の99%(n=200)。培地を新鮮なものに交換し、3時間37℃でインキュベーションした後、RGD−4Cを存在させた場合の円形化細胞の%(n=200)は8%であった(示さず)。 HUVECの剥離に対するRGD−4Cの効果を示す図である。光学顕微鏡観察を用いて細胞の形態学的変化を記録した。上パネルa〜eは、漸増する濃度のRGD−4Cが存在する場合の細胞剥離の位相差顕微鏡観察を表す(a:対照;b:25μM;c:50μM;d:100μM;e:200μM)。下パネルは、培地を新鮮なものに交換した24時間後の細胞の回復を表す。 トランス写真(a)、蛍光イメージ(b)(励起フィルター:520nm;発光フィルター:780nm)並びに写真及び画像のマージ(c)に示す、H5V内皮細胞におけるコンジュゲート24の細胞の取り込み及び局在化を示す図である。 化合物と共に、10%又は75%のFCSを含む培地中でインキュベーションした20分後(上パネル)又は2.5時間後(下パネル)測定した、H5V内皮細胞におけるコンジュゲート24及び化合物8の細胞の取り込み及び局在化を示す、一連の蛍光イメージである(励起フィルター:520nm;発光フィルター:780nm)。(a)8、10%のFCS;(b)24、10%のFCS;(c)8、75%のFCS;(b)24、75%のFCS。 示した時点で屠殺した、ラットC6神経膠腫(それぞれの時点は6匹のマウスを表す)の腫瘍異種移植を有するCD1ヌード雄マウス内に静脈内注射した、コンジュゲート24の体内分布を示すグラフである。様々な器官中のPd濃度は、ICP−MSによって決定した。ボックスは、PDT及びイメージングの測定に最も適した時間窓を表す。 示した時点で屠殺した、マウスCT26luc結腸癌(それぞれの時点は2匹のマウスを表す)の腫瘍異種移植を有するCD1ヌード雄マウス内に静脈内注射した、コンジュゲート24の体内分布を示すグラフである。様々な器官中のPd濃度は、ICP−MSによって決定した。ボックスは、PDT及びイメージングの測定に最も適した時間窓を表す。 示した時点で屠殺した、マウス4T1luc乳癌(それぞれの時点は3匹のマウスを表す)の腫瘍異種移植を有するCD1ヌード雄マウス内に静脈内注射した、コンジュゲート24の体内分布を示すグラフである。様々な器官中のPd濃度は、ICP−MSによって決定した。ボックスは、PDT及びイメージングの測定に最も適した時間窓を表す。 示した時点で屠殺した、ラットC6神経膠腫の腫瘍異種移植を有するCD1−ヌード雄マウス内に静脈内注射した(尾部静脈)、化合物8の体内分布を示す図である。Pd濃度は、ICP−MSによって決定した。 MDA−MB−231乳房腫瘍を保有するマウスにおける、Cu−コンジュゲート15の体内分布を示す図である。動物を選択した時点で屠殺した。時間0を減算した後、Cu濃度を選択した時点で、3匹の動物の平均値として示した。 示した時点で屠殺した、マウスCT26luc結腸癌の腫瘍移植片を有するCD1ヌード雄マウス内に静脈内注射した、コンジュゲート42(RADモチーフを含む)の体内分布を示すグラフである。様々な器官中のPd濃度は、ICP−MSによって決定した。コンジュゲート42のICP−MSの結果。それぞれの時点は2匹のマウスを表す。 示した時点で屠殺した、マウスCT26luc結腸癌の腫瘍移植片を有するCD1ヌード雄マウス内に静脈内注射した、コンジュゲート42(RADモチーフを含む)の体内分布を示すグラフである。様々な器官中のPd濃度は、ICP−MSによって決定した。RGDコンジュゲート24で得られた結果(図11A〜11D参照)と比較した、目的の特定の器官(血液、腫瘍、肝臓、腎臓及び筋肉)に注目した、図14Aと同じ結果を示す。 化合物8(上パネル)又はコンジュゲート24を投与した後の全身NIR蛍光イメージングの比較を示す図である。示した画像は、右後肢の後側にラットC6神経膠腫異種移植を保有するマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24又は化合物8を注射した(a)4時間後、(b)24時間後、(c)48時間後及び(d)72時間後の、蛍光を例示する。腫瘍を矢印によって示し、すべての画像は同スケールに正規化している。 右前肢にCT26luc結腸癌の皮下異種移植(ルシフェラーゼで形質移入した)を保有するマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の写真を示す図である。蛍光及び発光イメージは、IVISシステムを用いて得た。 右前肢にCT26luc結腸癌の皮下異種移植(ルシフェラーゼで形質移入した)を保有するマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の蛍光イメージを示す図である。蛍光及び発光イメージは、IVISシステムを用いて得た。 右前肢にCT26luc結腸癌の皮下異種移植(ルシフェラーゼで形質移入した)を保有するマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の発光イメージ(ルシフェラーゼ+ルシフェリン)を示す図である。蛍光及び発光イメージは、IVISシステムを用いて得た。 右前肢にマウス4T1luc乳腺癌(ルシフェラーゼで形質移入した)の皮下移植片を保有する2匹のマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の写真を示す図である。 右前肢にマウス4T1luc乳腺癌(ルシフェラーゼで形質移入した)の皮下移植片を保有する2匹のマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の蛍光イメージを示す図である。 右前肢にマウス4T1luc乳腺癌(ルシフェラーゼで形質移入した)の皮下移植片を保有する2匹のマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の生物発光イメージを示す図である。 コンジュゲート31を静脈内注射した8(左パネル)及び14(右パネル)時間後に撮影した、子宮癌MLS異種移植を保有するマウスの蛍光イメージングを示す図である。蛍光及び発光イメージは、IVISシステムを用いて得た。 ラットC6神経膠腫異種移植を保有する2匹のマウスの、140nmolのコンジュゲート24を単独で投与した24時間後(左側のマウス)、又は8.5μmolの環状RGDfKペプチドを注射した1時間後(右側のマウス)の蛍光イメージを示す図である。それぞれのマウスは、上部から(上パネル、左)及び側面から(上パネル、右)記録した。写真の拡大も示す(下パネル)。蛍光イメージ中の丸は、異種移植したラットC6神経膠腫腫瘍の位置を示す。 後肢の後側にCT26luc異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスの、RGDコンジュゲート24(パネルa、c)又はRADコンジュゲート42(パネルb、d)を投与した24時間後の白黒写真(上パネル)及び蛍光イメージ(下パネル)を示す図である。腫瘍を矢印によって示し、すべての画像は同スケールに正規化している。蛍光イメージは、IVISシステムを用いて得た。 後肢の後側に(a)OVCAR8、(b)CT26luc、(c)MLS、及び(d)4T1luc異種移植を保有するマウスの、cコンジュゲート24を投与した24時間の白黒写真(上パネル)及び蛍光イメージ(下パネル)を示す図である。腫瘍を矢印によって示し、すべての画像は同スケールに正規化している。 BALB/c雌マウスにおける4T1luc乳癌腫瘍の肺転移中のコンジュゲート24の局在化からの、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した24時間後の写真(上側の画像、デジタルカメラを用いて撮影)及び蛍光イメージ(下側の画像)を示す図である。NIR蛍光シグナルは、イメージングシステムXenogen IVIS(登録商標)100を用いて撮影したコンジュゲート24の局在化に由来する。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した24時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した24時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した9時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した9時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した4時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 CD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移の、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した4時間後の一連の写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 コンジュゲートを注射しなかったCD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移を示す画像である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 コンジュゲートを注射しなかったCD−1ヌード雄マウスにおけるCT26luc肺転移を示す画像である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 肺転移を有さないCD−1ヌード雄マウスの、コンジュゲート24を静脈内注射した24時間後の画像である。中央の画像は、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印は肺転移を示す。 その左脚の後側にCT26luc原発腫瘍を保有し、近傍のリンパ節に転移を有するCD−1ヌード雄マウスの、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した24時間後の白黒写真(a)、生物発光(b)及び蛍光(c)の画像を示す図である。中央の画像は、ルシフェリンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナルである。右側の画像は、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100を用いて撮影した、コンジュゲート24に由来するNIR蛍光シグナルである。矢印はリンパ節転移を示す。 90分間37℃で、培地中に10%のFCSの培地条件中、0〜25μMのコンジュゲート23又は化合物10と共にインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地DMEM/F12の培地条件中、0〜25μMのコンジュゲート23又は化合物10と共にインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地中に10μMのBSAの培地条件中、0〜25μMのコンジュゲート23又は化合物10と共にインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地中に10%のFCSの培地条件中、0〜25μMの化合物10と共に、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地中に10μMのBSAの培地条件中、0〜25μMの化合物10と共に、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地中に10%のFCSの培地条件中、コンジュゲート23と共に、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、培地中に10μMのBSAの培地条件中、コンジュゲート23と共に、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 15分間37℃で、0〜20μMのコンジュゲート23と共に、培地中に10%のFCSで、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 15分間4℃で、0〜20μMのコンジュゲート23と共に、培地中に10%のFCSで、過剰の遊離環状RGDfK(100倍から1mMまで)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 2時間37℃で、0〜25μMのコンジュゲート24と共に、10%のFCSを含む培地DMEM/F12中でインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、0〜20μMのコンジュゲート11又は化合物8(Pd−MLT)と共に、培地中に10μMのBSAでインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、0〜10μMのコンジュゲート11と共に、培地中に10μMのBSAで、過剰のRGD−4C(1mM)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 90分間37℃で、0〜10μMの化合物8と共に、培地中に10μMのBSAで、過剰のRGD−4C(1mM)を存在させて又は存在させずにインキュベーションした、H5V細胞の用量応答性の生存曲線を示す図である。細胞の生存は、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。点は3つ組の平均結果を表す。 コンジュゲート24又は化合物8で処置したC6神経膠腫腫瘍異種移植の画像である。C6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスを以下のように処置した:コンジュゲート24を15mg/kgで静脈内注射し、注射の8時間後に15分間の照射(90J/cm);上パネル:(a)PDT前;(b)PDTの2日後;(c)PDTの3日後;(d)PDTの4日後;下パネル:(a)PDTの7日後;(b)PDTの9日後;(c)PDTの14日後;(d)PDTの18日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 コンジュゲート24又は化合物8で処置したC6神経膠腫腫瘍異種移植の画像である。C6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスを以下のように処置した:コンジュゲート24を24mg/kgで静脈内注射し、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm);上及び下パネルのa、b、c及びdは31Aと同様。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 コンジュゲート24又は化合物8で処置したC6神経膠腫腫瘍異種移植の画像である。C6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスを以下のように処置した:暗対照−照射せずにコンジュゲート24を静脈内注射した;a)PDT前、b)PDTの5日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 コンジュゲート24又は化合物8で処置したC6神経膠腫腫瘍異種移植の画像である。C6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスを以下のように処置した:明対照−感光剤を注射せずに照射した;a)PDT前、b)PDTの5日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 コンジュゲート24又は化合物8で処置したC6神経膠腫腫瘍異種移植の画像である。C6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスを以下のように処置した:コンジュゲートしていない感光剤の対照−化合物8を9mg/kgで静脈内注射し、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)、a)PDT前、b)PDTの11日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。コンジュゲート24を15mg/kgで静脈内注射し、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm);a)PDT前、b)PDTの1日後;(c)PDTの4日後;(d)PDTの8日後;(e)PDTの12日後;(f)PDTの19日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。IVISシステムを用いて、32Aで記載したマウスにルシフェリンを腹腔内注射した後に撮影したオーバーレイ画像。最初の画像は白黒であり、動物の写真である。2番目の画像は、放出された光子データのカラーのオーバーレイである。すべての画像は同スケールに正規化している;(a)PDT前;(b)PDTの1日後;(c)PDTの4日後;(d)PDTの8日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。32Bに示したデータの生物発光シグナルの定量(光子/秒/cm)である。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。化合物8を単独で用いた対照:マウスに化合物8を静脈内注射し、8時間後に照射した;(a)PDT前;(b)PDTの2日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。化合物8及び環状RGDfKの混合物を用いた対照:マウスに化合物8及び環状RGDfKの混合物を静脈内注射し、8時間後に照射した;(a)PDT前;(b)PDTの2日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す図である。環状RGDfKを単独で用いた対照:マウスに環状RGDfKを静脈内注射し、8時間後に照射した;(a)PDT前;(b)PDTの2日後。画像はPDT後の示した時点で撮影した。 表5にアスタリスクで示したプロトコルのカプラン−メイヤー曲線を示す図である。 1秒間の曝露後の、蛍光乳腺癌MDA−MB−231RFPクローン3(ハイグロマイシンに耐性)を示す図である。 3秒間の曝露後の、蛍光乳腺癌MDA−MB−231RFPクローン3(ハイグロマイシンに耐性)を示す図である。 PDTに対するヒト乳腺癌MDA−MB−231−RFPの局所応答の2つの代表的な例を示す図である。その背中にMDA−MB−231−RFP異種移植(約0.5cm3)を有するマウスに、7.5mg/kgのコンジュゲート13を静脈内注射し、マウス皮膚を通して8時間後に照射した。(a)0日目(処置前)並びに処置後の(b)1、(c)4、(d)7、(e)12及び(f)90日目に撮影した写真。4日目には部分的壊死が見られ、7日目には腫瘍の平坦化が観察され、90日後には創傷が治癒し、動物は治癒した。右側は0日目及び90日後におけるマウスの写真。 PDTに対するヒト乳腺癌MDA−MB−231−RFPの局所応答の2つの代表的な例を示す図である。その背中にMDA−MB−231−RFP異種移植(約0.5cm3)を有するマウスに、7.5mg/kgのコンジュゲート13を静脈内注射し、マウス皮膚を通して8時間後に照射した。MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雄マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。写真は35Aと同様の時点で撮影した。処置の90日後にはシグナルが検出されなかった。 同所性ヒト乳房MDA−MB−231−RFP原発腫瘍におけるコンジュゲート13の蓄積を示す図である(腫瘍の大きさ約1cm)。画像は、薬物注射の15分間から24時間後に撮影した。上パネル−MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雌マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。下パネル−コンジュゲート13の蓄積のin vivoの全身NIR蛍光イメージング。薬物は最初の24時間の間、腫瘍中に特異的な蓄積を示さなかった。a〜i−15分間、1時間、2時間、3時間、4.5時間、6時間、7.5時間、9時間、24時間。 同所性ヒト乳房MDA−MB−231−RFP原発腫瘍におけるコンジュゲート13の蓄積を示す図である(腫瘍の大きさ約1cm)。画像は、薬物注射の1日から6日後に撮影した。上パネル−MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雌マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。下パネル−コンジュゲート13の蓄積のin vivoの全身NIR蛍光イメージング。薬物は腫瘍中の蓄積を示し、注射の2日後に腫瘍中に特異的なピーク濃度に達した。a〜i−1時間、9時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間。
幅広い態様では、本発明は、ポルフィリン、クロロフィル(Chl)及びバクテリオクロロフィル(BChl)から選択される感光剤とRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体とのコンジュゲートに関する。
本発明の一目的は、増感剤を腫瘍血管構造へと特異的に標的化する感光剤のコンジュゲートを提供することである。慣用の化学療法では血管の標的化を超える血管感光剤の標的化の利点が一部存在する。第1に、標的化した慣用の薬物は、蓄積中、これがプロドラッグでない限りはしばしば活性化されているが、一方で、標的化した感光剤は、局所的に照射するまでは活性でない。第2に、標的化した慣用の薬物はホーミングアドレスを提示している望ましくない標的でも結合して作用するが、標的化した感光剤は関連する照射した部位でのみ活性化される。さらに、腫瘍中の新生血管内皮シグネチャに標的化した感光剤を用いたPDTは、光線力学的EC傷害の誘発において顕著に選択的であり得る。
インテグリンαvβ3は、腫瘍の増殖中に既存の血管構造からの新血管の成長を含む、腫瘍転移及び血管形成において重要な役割を果たすことが報告されている。このインテグリンは、腫瘍の増殖及び拡大の実現性のあるマーカーであり得る。したがって、インテグリンαβの発現をリアルタイムで視覚的監視するための非侵襲性のイメージング方法により、治療行為を評価する機会及び転移を検出する機会が提供される。
インテグリンは、RGDを認識することによって細胞の細胞内細胞骨格を細胞外基質と連結する。RGDペプチドはインテグリン受容体部位と相互作用し、これは、細胞シグナル伝達プロセスを開始し、多くの異なる疾患に影響を与えることができる。したがって、インテグリンのRGD結合部位は魅力的な製薬上の標的である。インテグリンαβはRGD結合部位を有しており、配列RGDを含むペプチドは、αβインテグリンにホーミングし、その拮抗剤として作用する。したがって、本発明の好ましい一実施形態では、RGD含有ペプチドはインテグリン受容体の拮抗剤である。
本発明の二官能性コンジュゲートでは、ホーミング特性はRGD含有ペプチドによって提供される一方で、PDT効果は感光剤によって提供される。これらのコンジュゲートは、診断及び光線力学的破壊の目的で、増感剤を原発固形腫瘍の新生血管及び場合によっては対応する転移へと標的化できるはずである。これらはさらに、抗血管形成剤として作用して新生の内皮及び血液に曝された腫瘍細胞のアポトーシス破壊を開始させることができる。
用語「RGD含有ペプチド」又は「RGDペプチド」とは、本明細書中で互換性があるように使用し、RGDモチーフとも呼ばれるRGD配列を含むペプチドを意味する。本明細書中で使用する用語「RGDペプチド模倣体」とは、RGDモチーフを有するペプチドを模倣する化合物、特に非ペプチド化合物をいう。
RGD含有ペプチドは、4〜100、好ましくは5〜50、5〜30、5〜20、又はより好ましくは5〜10個のアミノ酸残基からなる直鎖状又は環状ペプチドであり得る。好ましい実施形態では、RGDペプチドは、4、5、6、7、9又は25、最も好ましくは5個のアミノ酸残基からなる。
本明細書中で使用する用語「アミノ酸」には、20種の天然アミノ酸及び非天然アミノ酸が含まれる。
本発明に適した天然アミノ酸の例には、それだけには限定されないが、Ala、Arg、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Tyr、及びValが含まれる。
非天然アミノ酸の例には、それだけには限定されないが、4−アミノ酪酸(Abu)、2−アミノアジピン酸、ジアミノプロピオン酸(Dap)、ヒドロキシリシン、ホモセリン、ホモバリン、ホモロイシン、ノルロイシン(Nle)、ノルバリン(Nva)、オルニチン(Orn)、TIC、ナフチルアラニン(Nal)、Pheの環メチル化誘導体、Pheのハロゲン化誘導体又はo−メチル−Tyrが含まれる。
また、本明細書中の用語「アミノ酸」には、翻訳後にin vivoで起こる修飾、例えば、ヒドロキシプロリン、ホスホセリン及びホスホスレオニン;D−修飾;ペプチド結合のN−アルキル化、好ましくはN−メチル化;Lysのアミノ末端基又は遊離アミノ基のアシル化又はアルキル化;Asp又はGluのカルボキシ末端基又は遊離カルボキシ基のエステル化又はアミド化;及びSer又はTyrのヒドロキシル基のエステル化又はエーテル化などの、修飾アミノ酸も含まれる。
用語「アミノ酸」には、D−及びL−アミノ酸がどちらも含まれる。したがって、本発明のコンジュゲート中で使用するペプチドはすべてD(グリシンを除く)、すべてL又はL,D−アミノ酸であることができる。生物中の酵素によるペプチド切断を防止するためには、ペプチド結合のD−修飾及びN−アルキル化が最も有益である。本発明では、本明細書中で使用する配列番号1のペプチド、環状RGDfK中のD−フェニルアラニンの「f」残基のように、D−アミノ酸は小文字で示す。
本発明には、環状ペプチドも含まれる。ペプチドは、ジスルフィド、スルフィドの形成、特にN−及びC−末端又はアミノ酸側鎖のカルボキシルとアミノ官能基との間のラクタム形成などの、様々な方法によって環化することができる。環化は、当分野で知られている任意の方法によって、例えば、アミド結合の形成によって、例えば、鎖中の様々な位置(−CO−NH又は−NH−CO結合)でGlu、Asp、Lys、Orn、ジアミノ酪酸(Dab)、ジアミノプロピオン酸(Dap)を取り込むことによって、得ることができる。また、主鎖間の環化は、式H−N(CH−COOH)−C(R)H−COOH又はH−N((CH−NH)−C(R)H−COOH[式中、n=1〜4であり、さらにRは任意のアミノ酸の天然又は非天然の側鎖である]の修飾アミノ酸を取り込むことによっても得ることができる。
また、環化は、2つのCys残基を取り込むことによるS−S結合の形成を介しても得ることができる。さらなる側鎖間の環化は、式−(CH−S−CH−CO−[式中、n=1又は2である]の相互作用結合の形成を介して得ることができ、これは、例えば、Cys又はホモCysを取り込み、及びその遊離SH基と例えばブロモアセチル化Lys、Orn、Dab又はDapとの反応によって可能である。
一部の実施形態では、RGDペプチドは、本明細書中に完全に開示されているかのようにその全体が本明細書中に参照により組み込まれている米国特許US6,576,239及び欧州特許EP0927045に記載のものであり得る。
好ましい一実施形態では、本発明に従って使用するペプチドは、配列番号1の環状ペンタペプチドのRGDfKであり、「f」はD−Phe残基を示す。
別の好ましい実施形態では、ペプチドは、本明細書中で「RGD−4C」と命名する、分子内で2つのジスルフィド結合を形成する4つのシステイン残基を含む、配列番号2の環状ノナペプチドCDCRGDCGCであり、これはインテグリン特異性を有する有望なペプチドの1つである。このペプチドは、αβ及びαβインテグリンの選択的且つ強力なリガンド(約100nMの親和定数)であることが示されている(Ruoslahti、2002;Elceiri及びCheresh、1999)。
RGDモチーフのアスパラギン酸残基は、生物活性の損失をもたらす化学分解を非常に受けやすく、この分解は、ジスルフィド結合を介した環化によって防止することができる(Bogdanowich−Knipp他、1999)。二環状ペプチドは、安定性を改善すると共に、ビトロネクチンと細胞との付着の阻害において単一のジスルフィド橋及び直鎖状ペプチドよりも高い力価を示す。二環状RGDペプチドの高い活性は、RGDモチーフだけでなく側方アミノ酸の適切に制限されたコンホメーションが原因である可能性が高い。合成ペプチド中のRGD配列の側方の残基の数及び性質は、その配列がどのように個々のインテグリン受容体によって認識されるかに、顕著な影響を与える(Koivunen他、1995;Pierschbacher及びRuoslahti、1987)。芳香族残基は、インテグリンの結合部位中で好ましい接触を行うために特に重要であり得る(Koivunen他、1995)。αβに対して標的化した環状RGDペプチドは、細胞表面上の機能的インテグリン受容体の数を変更させないインテグリン非依存性液相エンドサイトーシス経路によって内部移行する。さらに、環状RGDペプチドは、15分後に飽和に達するプロセスにおいてリソソーム内に残る又はそこで分解され、ごく一部のみがリソソームを出て細胞質に達することができる。このことが、環状RGDペプチドが一定時間後(48〜72時間)にのみ細胞質中で見つかる理由を説明している(Hart他、1994;Castel他、2001)。
他の好ましい実施形態では、RGDペプチドは、環状ペプチド:(i)テトラペプチドの環状RGDK(配列番号4)、ペンタペプチドの環状RGDf−n(Me)K(配列番号7)[式中、fはD−Pheを示し、fとKの間のペプチド結合はメチル化されている];及びペンタペプチドの環状RGDyK(配列番号8)[式中、yはD−Tyrを示す]から選択される。
別の実施形態では、RGD含有ペプチドは直鎖状であり、ヘキサペプチドのGRGDSP(配列番号3)、ヘプタペプチドのGRGDSPK(配列番号5)、及び25量体の(GRGDSP)K(配列番号7)から選択され得る。
本発明の一実施形態では、RGDペプチドは、その周辺の官能基、例えばCOOHを介して、感光剤ポルフィリン、クロロフィル又はバクテリオクロロフィル大環状分子と直接連結しており、RGDペプチドのアミノ末端基又は遊離アミノ基とアミドCO−NH基を形成している。
別の実施形態では、RGDペプチドは、それだけには限定されないが、OH、COOH、SOH、COSH又はNHなどの末端官能基によって置換された、C〜C25ヒドロカルビレン、好ましくはC〜C10アルキレン又はフェニレン等のスペーサーアーム/架橋基を介して感光剤大環状分子と連結しており、これにより、エーテル、エステル、アミド、チオアミド又はスルホンアミド基を形成している。
一部の実施形態では、感光剤はRGdペプチド模倣体とコンジュゲートしている。
好ましい一実施形態では、RGDペプチド模倣体は、11個の原子の鎖によって間隔が空いたグアニジン及びカルボキシル末端基を含む非ペプチド化合物であり、前記原子のうちの少なくとも5個が炭素原子であり、前記鎖は1つ又は複数のO、S又はN原子を含み、オキソ、チオキソ、ハロゲン、アミノ、C1〜C6アルキル、ヒドロキシル、若しくはカルボキシによって任意選択で置換され得るか、又は、前記鎖の1つ若しくは複数の原子は3〜6員の炭素環若しくはヘテロ環を形成し得る。この種の化合物は、本明細書中に完全に開示されているかのようにその全体が本明細書中に参照により組み込まれている、同出願人の国際公開公報WO93/09795に記載されている。
好ましい実施形態では、上記RGDペプチド模倣体は、鎖中にN原子を含み、オキソ基によって置換されている。より好ましい実施形態では、RGDペプチド模倣体は、本明細書中コンジュゲート40で示す式を有する:
N−C(=NH)NH−(CH−CO−NH−CH(CH)−(CH−COOH
別の実施形態では、RGDペプチド模倣体は、本明細書中コンジュゲート41で示す式を有する。
一実施形態では、感光剤は、メタレート化されていてもメタレート化されていなくてもよく、アルキル、アリール、ヘテロアリール及び又は官能基などの様々な置換基によって周辺が任意選択で置換されたポルフィリンである。好ましい実施形態では、ポルフィリン大環状分子は、5、10、15、20位で4つのアリール基によって置換されている。
好ましい一実施形態では、感光剤は、以下の式のテトラアリールポルフィリンである:
Figure 2010502574

[式中、
Ar、Ar、Ar、及びArは、同一又は異なり、それぞれ、炭素環アリール、ヘテロアリール及び混合カルボアリール−ヘテロアリール基から選択されるアリール基であり、アリール基のそれぞれは、未置換であるか、又は、ハロゲン原子、アリールがフェニルの場合はC〜Cアルキル、アリールがヘテロアリール若しくは混合カルボアリール−ヘテロアリールの場合はC〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、カルボキシ、C〜Cアルキルアミノ、アミノ−(C〜C)アルキルアミノ、トリ−(C〜C)アルキルアンモニウム、ヒドロキシ、及びCONHから選択される1つ若しくは複数の置換基によって置換されており、Ar、Ar、Ar、及びArのうちの少なくとも1つは、その置換基のうちの1つ又は架橋基を介して前記少なくとも1つのアリール基と連結したRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体によって置換されており;
nは、置換基が中性の場合は0であるか、又は、nは1〜4の整数であり;
Xは、アリール基が正荷電の場合は製薬上許容される陰イオンであるか、又は、アリール基が負荷電の場合は製薬上許容される陽イオンであり;
Mは、2Hであるか、又は、Mg、Pd、Pt、Co、Ni、Sn、Cu、Zn、Mn、In、Eu、Fe、Au、Al、Gd、Er、Yb、Lu、Ga、Y、Rh、Ru、Si、Ge、Cr、Mo、P、Re、Tl及びTc並びにその同位体からなる群から選択される原子である]。
炭素環アリール基は、それ自体で又は混合カルボアリール−ヘテロアリール基の一部として、置換された又は未置換の単環又は二環状芳香族基であってよく、前記ヘテロアリール基は、それ自体で又は混合カルボアリール−ヘテロアリール基の一部として、O、S及び/又はNから選択される1〜3個のヘテロ原子を含む、置換された又は未置換の5〜6員の芳香環であってよい。
炭素環アリール基の例には、フェニル、ビフェニル及びナフチルが含まれ、ヘテロアリールの例には、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリミジル、及びトリアジニルが含まれる。炭素環アリール及び/又はヘテロアリール基は、未置換であるか、又は、1つ若しくは複数のハロゲン原子、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、カルボキシ、C〜Cアルキルアミノ、アミノ−(C〜C)アルキルアミノ、及びトリ−(C〜C)アルキルアンモニウム基、カルボキシ、CONHによって置換されていてもよく、但し、炭素環アリールがメチル又はテトラアセチルグルコシルオキシによって置換されたフェニルであり、RGDペプチドが直鎖状の場合は、Mは2Hではない。
上記テトラアリールポルフィリンでは、Mは、好ましくは2H、Pd、Cu、Mn又はGdである。
好ましい一実施形態では、ポルフィリン感光剤を含むコンジュゲート中のRGDペプチドは、好ましくは−CO−NH−基を介してポルフィリン部分の少なくとも1つのアリール基と連結した、配列番号1のペプチドである。
好ましい実施形態では、RGDペプチド−ポルフィリンのコンジュゲートは、配列番号1のペプチドとコンジュゲートした、メタレート化されていない又はメタレート化されたテトラアリールポルフィリンを含む:メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(20);銅(II)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(21);及びガドリニウム(III)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(22)。
別の実施形態では、感光剤は、クロロフィル又はバクテリオクロロフィルの天然又は合成の非天然の誘導体であり得る、クロロフィル又はバクテリオクロロフィル誘導体であり、これには、大環状分子及び/又は周辺に修飾を行った、並びに/或いは中心Mg原子が存在しないか、又は診断目的及び/若しくはPDT目的に適した他の金属原子によって置換されていてもよい化合物が含まれる。
好ましい実施形態では、本発明は、感光剤が、式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィル、並びにその製薬上許容される塩及び光学異性体:
Figure 2010502574

[式中、
Mは、2H、又はMg、Pd、Pt、Co、Ni、Sn、Cu、Zn、Mn、In、Eu、Fe、Au、Al、Gd、Er、Yb、Lu、Ga、Y、Rh、Ru、Si、Ge、Cr、Mo、P、Re及びTc並びにその同位体からなる群から選択される原子を表し;
Xは、O又はN−Rであり;
、R’及びRは、それぞれ独立して、Y−R、−NRR’若しくは−NR’R”であるか、
又は、式II中のR及びRは、それらが付着している炭素原子と一緒になって、RGDペプチド若しくはRGDペプチド模倣体を含む環を形成し;
Yは、O又はSであり;
は、H、OH又はCOORであり;
は、H、OH、C〜C12アルキル又はC〜C12アルコキシであり;
は、−CH=CRR’、−CH=CRHal、−CH=CH−CH−NRR’、−CH=CH−CH−NR’R”、−CHO、−CH=NR、−CH=NR’、−CH−OR、−CH−SR、−CH−Hal、−CH−R、−CH−NRR’、−CH−NR’R”、−CH−CH、−CH−CHHal、−CH−CHOR、−CH−CHSR、−CH−CH−NRR’、−CH−CH−NR’R”、−COCH、C(CH)=CRR’、−C(CH)=CRHal、−C(CH)=NR、−CH(CH)=NR’、−CH(CH)−Hal、−CH(CH)−OR、−CH(CH)−SR、−CH(CH)−NRR’、−CH(CH)−NR’ R’、又は−C≡CRであり;
R’は、メチル又はホルミルであり;
は、=O、=S、=N−R、=NR’、=CRR’、又は=CR−Halであり;
、R、R9、R’及びR”は、それぞれ独立して:
(a)H;
(b)C〜C25ヒドロカルビル;
(c)ハロゲン、ニトロ、オキソ、OR、SR、エポキシ、エピチオ、−−NRR’、−CONRR’、−CONR−NRR’、−NHCONRR’、−NHCONRNRR’、−COR、COOR”、−OSOR、−SOR”、−SOR、−NHSOR、−SONRR’、=N−OR、−(CH−CO−NRR’、−O−(CH−OR、−O−(CH−O−(CH−R、−OPORR’、−POHR、及び−POR”R”からなる群から選択される1つ又は複数の官能基によって置換された、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、アルケニル又はアルキニル、より好ましくはC〜C10又はC〜Cアルキル(式中、R及びR’は、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル又はヘテロシクリルであり、R”はヒドロカルビル又はヘテロシクリルである);
(d)正荷電基、負荷電基、生理的条件下で正荷電基に変換される塩基性基、及び生理的条件下で負荷電基に変換される酸性基からなる群から選択される1つ又は複数の官能基によって置換された、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10又はC〜Cアルキル;
(e)1つ若しくは複数のヘテロ原子及び/又は1つ若しくは複数の炭素環若しくはヘテロ環部分を含む、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10又はC〜Cアルキル;
(f)1つ若しくは複数のヘテロ原子及び/又は1つ若しくは複数の炭素環若しくはヘテロ環部分を含み、上記(c)及び(d)で定義した1つ又は複数の官能基によって置換された、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10又はC〜Cアルキル;
(g)アミノ酸残基、ペプチド、タンパク質、単糖、オリゴ糖、多糖、又は多座配位子及び金属とのそのキレート錯体によって置換された、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10、又はC〜Cアルキル;或いは
(h)アミノ酸残基、ペプチド、タンパク質、単糖、オリゴ糖、多糖、又は多座配位子及び金属とのそのキレート錯体であり;
はさらに、−NRR’であってよく、R及びR’は、それぞれ、H、又は負荷電基、好ましくはSO によって任意選択で置換された、C〜C25ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10若しくはC〜Cアルキルであり;
はさらに、H、又はR、R’及びRは、それぞれ独立してY−Rである場合は陽イオンR 10であってよく;
10は、金属、アンモニウム基又は有機陽イオンであり;
は、生理的に許容される陰イオンであり;
mは0又は1であり;
7〜8位の点線は、任意選択の二重結合を表す]であるコンジュゲートに関し、前記式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルの誘導体は、少なくとも1つのRGD含有ペプチド残基を含む。
一実施形態では、7〜8位の点線は二重結合を表し、感光剤は式I、II又はIIIのクロロフィルである。MがMgであり、17位のRがフィチルオキシであり、13位のRがCOOCHであり、13位のRがH原子であり、RがOであり、3位のRがビニルであり、7〜8位の点線は二重結合を表し、R’が7位でメチルであり、且つRが8位でエチルであるか、又はR’が7位でホルミルであり、且つRが8位でエチルである、式Iの化合物は、それぞれクロロフィルa及びbであり、その誘導体は、異なる金属原子並びに/又は異なる置換基R、R、R、R、R’及び/若しくはRを有する。
別の実施形態では、7〜8位は水素化されており、感光剤は式I、II又はIIIのバクテリオクロロフィルである。MがMgであり、17位のRがフィチルオキシ又はゲラニルゲラニルオキシであり、13位のRがCOOCHであり、13位のRがH原子であり、RがOであり、Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり、7〜8位の点線が存在しない、式Iの化合物は、バクテリオクロロフィルaであり、その誘導体は、異なる金属原子並びに/又は異なる置換基R、R、R、R、及び/若しくはRを有する。
本明細書中で使用する用語「ヒドロカルビル」とは、任意の直鎖状又は分枝鎖状の、飽和又は不飽和の、非環状又は環状の、芳香族を含めた、1〜25個の炭素原子、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜6、最も好ましくは2〜3個の炭素原子のヒドロカルビル基を意味する。ヒドロカルビルは、好ましくは1〜4個の炭素原子のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、若しくはアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、フェニルなどのアリール若しくはベンジルなどのアラルキル基であってよく、又は、17位で天然のChl及びBchl化合物に由来する基、例えばゲラニルゲラニル(2,6−ジメチル−2,6−オクタジエニル)若しくはフィチル(2,6,10,14−テトラメチル−ヘキサデカ−14−エン−16−イル)であってもよい。
本明細書中で使用する用語「炭素環部分」とは、環中に炭素原子のみを含む単環又は多環化合物をいう。炭素環部分は、飽和、即ちシクロアルキル、又は不飽和、即ちシクロアルケニル、又は芳香族、即ちアリールであり得る。
本明細書中で使用する用語「アルコキシ」とは、(C〜C25)アルキル−O−基をいい、C〜C25アルキルは上記定義したとおりである。アルコキシの例は、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、tert−ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、−OC1531、−OC1633、−OC1735、−OC1837、などである。本明細書中で使用する用語「アリールオキシ」とは、(C〜C18)アリール−O−基をいい、C〜C18アリールは上記定義したとおりであり、例えば、フェノキシ及びナフトキシである。
本明細書中で使用する用語「ヘテロアリール」又は「ヘテロ環部分」又は「芳香族ヘテロ環」又は「ヘテロシクリル」とは、O、S及びNからなる群から選択される1〜3個のヘテロ原子を含む単環又は多環芳香族ヘテロ環に由来する基を意味する。具体的な例は、ピロリル、フリル、チエニル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、キノリニル、ピリミジニル、1,3,4−トリアジニル、1,2,3−トリアジニル、1,3,5−トリアジニル、ベンゾフリル、イソベンゾフリル、インドリル、イミダゾ[1,2−a]ピリジル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル及びベンゾオキサゾリルである。
任意の「炭素環」、「アリール」又は「ヘテロアリール」は、ハロゲン、C〜C14アリール、C〜C25アルキル、ニトロ、OR、SR、−COR、−COOR、−SOR、−SOR、−NHSOR、−NRR’、−(CH−NR−COR’、及び−(CH−CO−NRR’などの1つ又は複数の基によって置換されていてもよい。多環芳香族ヘテロ環が置換されている場合、置換は炭素環及び/又はヘテロ環のうちいずれかに行い得ることを理解されたい。
本明細書中で使用する用語「ハロゲン」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードをいう。
本発明の一実施形態では、コンジュゲートの感光剤は、生理的pHで負荷電基に変換される少なくとも1つの負荷電基及び/又は少なくとも1つの酸性基を含む、式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルである。
本明細書中で定義する「負荷電基」とは、酸に由来する陰イオンであり、カルボン酸(COO)、チオカルボン酸(COS)、スルホン酸(SO )、及びホスホン酸(PO 2−)イオンが含まれ、「生理的条件下で負荷電基に変換される酸性基」には、カルボキシル(−COOH)、チオ−カルボキシル(−COSH)、スルホン酸(−SOH)及びホスホン酸(−PO)基が含まれる。負荷電基又は生理的条件下でそれに変換される基を有するBChl誘導体は、本明細書中に完全に開示されているかのようにその全体が参照により本明細書中に組み込まれている、同出願人の国際公開公報WO2004/045492に記載されている。
本発明の別の実施形態では、コンジュゲートの感光剤は、生理的pHで正荷電基に変換される少なくとも1つの正荷電基及び/又は少なくとも1つの塩基性基を含む、式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルである。
本明細書中で定義する「正荷電基」は、N含有基又はNを含まないオニウム基に由来する陽イオンを表す。腫瘍内皮は陰イオン部位の数の増加を特徴とするので、正荷電基又は生理的条件下で正荷電基に変換される塩基性基は、本発明のコンジュゲートの標的化効率を増強し得る。
本明細書中で使用する「N含有基に由来する陽イオン」とは、例えば、それだけには限定されないが、アンモニウム−N(RR’R”)、ヒドラジニウム−(R)N−N(R’R”)、アンモニウムオキシO←N(RR’)−、イミニウム>C=N(RR’)、アミジニウム−C(=RN)−NR’R”又はグアニジニウム−(R)N−C(=NR)−NR’R”基を表し、R、R’及びR”は、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル、好ましくは本明細書中で定義したC〜Cアルキル、フェニル若しくはベンジル、又はヘテロシクリルであるか、或いは、アンモニウム基中のR、R’及びR”のうちの1つがOHであるか、又は、アンモニウム基中のR、R’及びR”のうちの2つか、ヒドラジニウム、アンモニウムオキシ、イミニウム、アミジニウム若しくはグアニジニウム基中のR及びR’が、それらが付着しているN原子と一緒になって、O、S若しくはNからなる群から選択される1つ若しくは複数のヘテロ原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成してもよい。或いは、前記陽イオンは、芳香族ヘテロ環中に1つ又は複数のN原子を含む化合物に由来する。
より好ましい一実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式−N(RR’R”)のアンモニウム基を含み、R、R’及びR”のそれぞれは、独立して、H又は本明細書中で定義した任意選択で置換されたヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、又は、それらのうちの1つがOHであり得る。−N(RR’R”)アンモニウム基は、R、R’若しくはR”基のうちの任意の2つがHである二次アンモニウム;R、R’若しくはR”のうちの1つだけがHである三次アンモニウム;又はR、R’又はR”のそれぞれが、本明細書中で定義した任意選択で置換されたヒドロカルビル若しくはヘテロシクリル基である第四級アンモニウムであり得る。R、R’又はR”のうちの1つがOHである場合、基はヒドロキシルアンモニウム基である。好ましくは、アンモニウム基は、R、R’及びR”が、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどのC〜Cアルキルである、第四級アンモニウム基である。本明細書中で上述したように、アンモニウム基は分子中の末端基であるか、又は分子中のアルキル鎖内に見つかり得る。
ヒドラジニウム−(R)N−N(R’R”)、アミジニウム−C(=NR)−NR’R”及びグアニジニウム−(R)N−C(=NR)−NR’R”基では、R、R’及びR”は、それぞれ独立して、H又はヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、或いは、R’及びR”は、それらが付着しているN原子と一緒になって、本明細書中で定義した3〜7員の飽和環を形成し得る。そのような基の例には、RがHであり、R’及びR”が、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどのC〜Cアルキルであるものが含まれる。
アンモニウムオキシO←N(RR’)−及びイミニウム>C=N(RR’)基では、R及びR’は、それぞれ独立して、H又はヒドロカルビル、好ましくはC〜Cアルキル、若しくはヘテロシクリルであるか、或いは、R及びR’は、それらが付着しているN原子と一緒になって、本明細書中で定義した3〜7員の飽和環を形成し得る。
別の好ましい実施形態では、バクテリオクロロフィル誘導体は、式−N(RR’R”)の環状アンモニウム基を含み、R、R’及びR”のうちの2つは、N原子と一緒になって、本明細書中以下に定義する3〜7員の飽和環を形成する。
本明細書中で定義するR、R’及びR”のうちの2つによって形成される「3〜7員の飽和環」とは、それらが付着しているN原子と一緒になって、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン若しくはアゼピンなどのNのみを含む環であるか、モルホリン若しくはチオモルホリンなど、O及びSから選択されるさらなるヘテロ原子を含み得る。ピペラジン環中のさらなるN原子は、ハロ、OH又はアミノによって置換されていてもよいアルキル、例えばC〜Cアルキルによって、任意選択で置換されていてよい。前記飽和環に由来するオニウム基には、アジリジニウム、ピロリジニウム、ピペリジニウム、ピペラジニウム、モルホリニウム、チオモルホリニウム及びアゼピニウムが含まれる。
本明細書中で定義した「N含有芳香族ヘテロ環基に由来する陽イオン」とは、O、S又は追加のN原子を任意選択で含む単環又は多環化合物であり得る、N−芳香族ヘテロ環化合物に由来する陽イオンを表す。陽イオンが由来する環は、少なくとも1つのN原子を含み、且つ芳香族であるべきであるが、他の環は、存在する場合は、部分的に飽和であることができる。N−芳香族ヘテロ環の陽イオンの例には、ピラゾリウム、イミダゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、ピリミジニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、1,2,4−トリアジニウム、1,3,5−トリアジニウム及びプリニウムが含まれる。
また、少なくとも1つの正荷電基は、それだけには限定されないが、ホスホニウム[−P(RR’R”)]、アルソニウム[−As(RR’R”)]、オキソニウム[−O(RR’)]、スルホニウム[−S(RR’)]、セレノニウム[−Se(RR’)]、テルロニウム[−Te(RR’)]、スチボニウム[−Sb(RR’R”)]、又はビスマスオニウム[−Bi(RR’R”)]基などの窒素を含まないオニウム基であってもよく、R、R’及びR”のそれぞれは、独立して、H、ヒドロカルビル又はヘテロシクリル、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル若しくはヘキシルなどのC〜Cアルキル、又はアリール、好ましくはフェニルである。
式−P(RR’R”)のホスホニウム基の例には、R、R’及びR”が、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル若しくはフェニルであるか、又は、Rがメチル、エチル、プロピル、ブチル若しくはヘキシルであり、R’及びR”がどちらもフェニルである基が含まれる。式−As(RR’R”)のアルソニウム基の例には、R、R’及びR”が、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル又はフェニルである基が含まれる。式−S(RR’)のスルホニウム基の例には、R及びR’が、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、ベンジル、フェネチル、又は置換ヒドロカルビル基である基が含まれる。
本明細書中で定義する「生理的条件下で正荷電基に変換される塩基性基」とは、少なくとも理論上、生理的条件下で本明細書中に定義した正荷電基を生じる任意の塩基性基をいう。本明細書中で使用する生理的条件とは、血清のみをいうのではなく、体内の様々な組織及び細胞区画もいうことに注意されたい。
そのようなN含有塩基性基の例には、それだけには限定されないが、すべて本明細書中で定義した、アンモニウム基を生じる任意のアミノ基、イミニウム基を生じる任意のイミン基、ヒドラジニウム基を生じる任意のヒドラジン基、アンモニウムオキシ基を生じる任意のアミノオキシ基、アミジニウム基を生じる任意のアミジン基、グアニジニウム基を生じる任意のグアニジン基が含まれる。他の例にはホスフィノ及びメルカプト基が含まれる。
したがって、本発明のコンジュゲートは、−NRR’、−C(=NR)−NR’R”、−NR−NR’R”、−(R)N−C(=NR)−NR’R”、O←NR−、又は>C=NRなどの、生理的条件下で正荷電基に変換される少なくとも1つの塩基性基を含んでいてよく、R、R’及びR”のそれぞれは、独立して、H、ヒドロカルビル、好ましくはC〜C25アルキル、より好ましくはC〜C10又はC〜Cアルキル、若しくはヘテロシクリルであるか、又は、R、R’及びR”のうちの2つは、N原子と一緒になって、O、S若しくはN原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成する。或いは、塩基性基はN含有芳香族ヘテロ環基である。
3〜7員の飽和環は、追加のN原子でハロ、ヒドロキシル若しくはアミノによって任意選択で置換されたC〜Cアルキルによって任意選択で置換された、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、チオモルホリン、アゼピン又はピペラジンであってよく、N含有芳香族ヘテロ環基は、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジル、1,2,4−トリアジニル、1,3,5−トリアジニル又はプリニルであってよい。
正荷電基又は生理的条件下でそれに変換される基を有するBChl誘導体は、本明細書中に完全に開示されているかのようにその全体が参照により本明細書中に組み込まれている、同出願人の国際公開公報WO2005/120573に記載されている。
一実施形態では、感光剤は式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、R6は塩基性基−NRR’であり、RはHであり、R’は塩基性基−NH−(CH2〜6−NRR’によって置換されたC〜Cアルキルであり、R及びR’のそれぞれは、独立して、H、NHによって任意選択で置換されたC〜Cアルキルであるか、又は、R及びR’は、N原子と一緒になってO若しくはN原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに−(CH2〜6−NHによって任意選択で置換されている、5〜6員の飽和環を形成する。
別の実施形態では、感光剤は式IIのバクテリオクロロフィルであり、R6は−NH−(CH−NH−(CH−NH、−NH−(CH−1−モルホリノ、若しくは−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NHであるか、又は、R1及びR6は、一緒になって、RGDペプチド若しくはRGDペプチド模倣体を含む環を形成する。
別の実施形態では、感光剤は式IIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Xは−NRであり、Rは−NRR’であり、RはHであり、R’は、SO3−によって置換されたC2〜6−アルキル又はそのアルカリ塩であり、好ましくは、感光剤はバクテリオクロロフィルであり、Xは−NRであり、Rは−NH−(CH−SOKである。
別の実施形態では、R、R、R又はR’は、それぞれ、1つ又は複数の−OH基によって置換されたC1〜6−アルキルである。例えば、感光剤は式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Rは−NRR’であり、RはHであり、R’はHOCH−CH(OH)−CH−である。
別の実施形態では、感光剤は式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Rは−NRR’であり、RはHであり、R’は、多座配位子又は金属とのそのキレート錯体によって置換されたC1〜6−アルキルである。多座配位子の例には、それだけには限定されないが、EDTA(エトリレンジアミン四酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)又は大環状リガンドDOTAが含まれる。好ましい一実施形態では、多座配位子はDTPAであり、Rは−NH−(CH−NH−DTPAであり、金属はGdである。
陽イオンR は、K、Na、Li、NH 、Ca2+などのアルカリ若しくはアルカリ土類金属、より好ましくはKに由来する一価若しくは二価の陽イオンであるか、又は、R は、アミン若しくはN含有基に由来する有機陽イオンであり得る。
本明細書中で定義した、R、R、R及びR’について定義したC〜C25ヒドロカルビルは、ハロゲン、ニトロ、オキソ、OR、SR、エポキシ、エピチオ、アジリジン、−CONRR’、−COR、COOR、−OSOR、−SOR、−SOR、−NHSOR、−SONRR’−NRR’、=N−OR、=N−NRR’、−C(=NR)−NRR’,−NR−NRR’、−(R)N−C(=NR)−NRR’、O←NR−、>C=NR、−(CH−NR−COR’、−(CH−CO−NRR’、−O−(CH−OR、−O−(CH−O−(CH−R、−PRR’、−OPORR’、−POHR、−PORR’;COO、COS、−OSO 、−SO 、−OPO、−PO、−PO 2−及び−POなどの1つ若しくは複数の負荷電基;並びに/又は−P(RR’R”)、−As(RR’R”)、−O(RR’)、−S(RR’)、−Se(RR’)、−Te(RR’)、−Sb(RR’R”)、−Bi(RR’R”)、O←N(RR’)−、>C=N(RR’)、−N(RR’R”)、−(R)N−N(RR’R”)、−(R)N−C(=HN)−NRR’R”、−C(=NH)−N(RR’R”)などの1つ若しくは複数の正荷電基、又はピラゾリウム、イミダゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、キノリニウム、ピリミジニウム、1,2,4−トリアジニウム、1,3,5−トリアジニウム及びプリニウムなどのN−芳香族ヘテロ環の陽イオンから選択される1つ又は複数の官能基によって任意選択で置換されていてもよく;nは1〜6の整数であり、R、R’及びR”は、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、又は、R、R’及びR”のうちの2つは、それらが付着しているN原子と一緒になって、O、S若しくはNからなる群から選択される1つ若しくは複数のヘテロ原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成する。また、R、R、R及びR’について定義したC〜C25ヒドロカルビルは、グリコシルなどのモノ−、オリゴ−若しくは多糖、又はアミノ酸、ペプチド若しくはタンパク質の残基によって置換されていてもよい。さらに、R、R及びR’は、それぞれ独立して、グリコシルなどのモノ−、オリゴ−若しくは多糖、又はアミノ酸、ペプチド若しくはタンパク質の残基、或いはDTPA、DOTA、EDTAなどの多座配位子及び金属とのそのキレート錯体であり得る。
OR及びSR基では、RがHである場合は、ヒドロキシ及びメルカプト基がそれぞれ表され、RがH以外の場合は、エーテル及びスルフィドがそれぞれ表される。−PRR’基では、R及びR’がHである場合にホスフィノ基が表される。−COR基では、RがHである場合は、アルデヒドのホルミル基−CHOが表される一方で、RがH以外の場合は、これはアルキルカルボニル及びアリールカルボニル基などのケトン残基である。COOR基では、RがHでない場合、これはアルコキシカルボニル及びアリールオキシカルボニル基などのカルボン酸エステル基である。同様に、−OSOR、−SOR、−SOR、−OPORR’、−POHR及び−PORR’基では、R及びR’がH以外の場合にエステルが表される。
本発明の好ましい一実施形態では、感光剤はメタレート化されていない、即ち、Mは2Hである。他の好ましい実施形態では、感光剤は、本明細書中で上記定義したようにメタレート化されている、より好ましくは、MはPd、Cu又はMn、最も好ましくはPdである。
本発明の一部の好ましい実施形態では、感光剤は、式I、II又はIII、より好ましくは式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mは2H、Cu、Mn、より好ましくはPdである。他の実施形態では、感光剤は式I、II又はIII、より好ましくは式IIのクロロフィルであり、Mは2H、Cu又はMnである。
一部の好ましい実施形態では、コンジュゲートは式IIの感光剤バクテリオクロロフィルを含み、MはPd、Mn、Cu又は2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SO Meであり、MeはNa又はKである。
他の好ましい実施形態では、コンジュゲートは式IIの感光剤バクテリオクロロフィルを含み、MはPd又は2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−CH−CH(OH)−CH−OHである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;XがN−Rであり、Rは−NH−(CH−SO Meであり、MeはNa又はKである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式Iのバクテリオクロロフィルを含み、MはMnであり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;RはOHであり;RはCOOCHであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;R5はOである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのクロロフィルを含み、MはMn、Cu又は2Hから選択され;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;Rは、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SO Meであり、MeはNa又はKである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−NH−(CH−NHである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−モルホリノである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NHである。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、PはRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート40)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、PはRGDペプチド模倣体の残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート41)。
別の実施形態では、R及びRは、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−NH−又は−NH−RGD−CO−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NH−を含む環を形成する。一実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、mは0であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;R及びRは、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−NH−を含む環を形成し、MはPdであるか(コンジュゲート37)、若しくはMは2Hであるか(コンジュゲート38)、又は、R及びRは、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NH−を含む環を形成し、MはPdである(コンジュゲート39)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのクロロフィルを含み、Mは2Hであり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rは、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート16)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのクロロフィルを含み、MはMnであり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rは、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート17)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのクロロフィルを含み、MはCuであり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rは、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート18)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式Iのバクテリオクロロフィルを含み、MはMnであり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;RはOHであり;RはCOOCHであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;R5はOである(コンジュゲート12)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式Iのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;RはOHであり;RはCOOCHであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;R5はOである(コンジュゲート27)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式Iのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;RはNH−(CH−NH−CO−Pであり、Pは配列番号4のRGD含有ペプチドの残基であり;RはOHであり;RはCOOCHであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;R5はOである(コンジュゲート32)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号2のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート11)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート13)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはMnであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート14)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはCuであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート15)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート24)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート19)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号3のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート26)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号5のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート33)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号6のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート34)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号7のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート35)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−CH[(−(CH−CO−NH−P]であり、Pは配列番号8のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−(CH−SOKである(コンジュゲート36)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、MはPdであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−CH−CH(OH)−CHOHである。(コンジュゲート23)。
別の実施形態では、コンジュゲートは式IIのバクテリオクロロフィルを含み、Mは2Hであり;mは0であり;RはNH−Pであり、Pは配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは、−NH−(CH−NH−CO−DTPA(コンジュゲート43)又はGdとのそのキレート錯体(コンジュゲート44)である。
本発明は、式IIの新規バクテリオクロロフィルをさらに提供し、MはPdであり;RはCOOHであり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−CH−CH(OH)−CH−OHである(化合物10)。
別の態様では、本発明は、RGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体と、本明細書中で定義したポルフィリン、クロロフィル又はバクテリオクロロフィルから選択される感光剤と、製薬上許容される担体とのコンジュゲートを含む薬剤組成物を提供する。
一実施形態では、薬剤組成物は、本明細書中で定義したポルフィリン感光剤又は製薬上許容されるその塩を含むコンジュゲートを含む。別の実施形態では、薬剤組成物は、本明細書中で定義した式I、II若しくはIIIのクロロフィル若しくはバクテリオクロロフィル感光剤又は製薬上許容されるその塩を含むコンジュゲートを含む。
好ましい一実施形態では、薬剤組成物は、クロロフィルが式IIを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート16、17及び18から選択されるコンジュゲートを含む。
別の好ましい実施形態では、薬剤組成物は、バクテリオクロロフィルが式Iを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート12、27及び32から選択されるコンジュゲートを含む。
別の好ましい実施形態では、薬剤組成物は、バクテリオクロロフィルが式IIIを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート19を含む。
別のより好ましい実施形態では、薬剤組成物は、RGDペプチド、より好ましくは配列番号1のRGDペプチドとコンジュゲートした、バクテリオクロロフィルが式IIを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート13、15、23、28、29、30、31、43、及び44から選択されるコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート24を含む。
別の実施形態では、薬剤組成物は、配列番号2〜8のうちの任意のRGDペプチドとコンジュゲートした、バクテリオクロロフィルが式IIを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート11、26、33、34、35、及び36を含む。
別の実施形態では、薬剤組成物は、RGDペプチド模倣体とコンジュゲートした、バクテリオクロロフィルが式IIを有するコンジュゲート、より好ましくはコンジュゲート40及び41を含む。
一実施形態では、薬剤組成物は、光線力学的治療(PDT)、より詳細には血管標的のPDT(VTP)で使用するためのものである。
一実施形態では、薬剤組成物は、腫瘍学、特に腫瘍のVTPで使用するためのものである。任意の適切な固形腫瘍は、それだけには限定されないが、黒色腫、結腸、乳房、肺、前立腺、脳又は頭頸部の癌から選択される腫瘍の原発腫瘍及び転移がどちらも、本発明によって包含される。
別の実施形態では、薬剤組成物は、非腫瘍学的疾患において、非新生物性の組織又は器官のVTPで使用するためのものである。一実施形態では、薬剤組成物は、加齢黄斑変性症(AMD)などの血管疾患、又は脂肪組織への血管供給を制限することでその成長を阻害することによる肥満症などの障害の治療に使用する。
また、本発明の薬剤組成物は、診断目的で、器官及び組織の可視化にも使用する。これは、血管標的のイメージング(VTI)の方法で使用することができる。
一実施形態では、薬剤組成物は、いくつかの技術を用いた腫瘍の診断に使用する。中心金属原子を特定の技術に適応させることによって、いくつかの診断技術を本発明に従って応用することができる。
動的蛍光イメージングによる腫瘍診断では、感光剤中のMは、2H又はCu、Pd Gd、Pt、Zn、Al、Eu、Er、Yb若しくはその同位体から選択される金属である。
放射線診断技術による腫瘍診断では、感光剤中のMは、64Cu、67Cu、99mTc、67Ga、201Tl、195Pt、60Co、111In及び51Crから選択される放射性同位体である。一実施形態では、放射線診断技術は陽電子放射断層撮影(PET)であり、Mは64Cu又は67Cuである。別の実施形態では、放射線診断技術は単一光子放射断層撮影(SPET)であり、Mは99mTc、67Ga、195Pt、111In、51Cr及び60Coから選択される放射性同位体である。
分子磁気共鳴画像法(MRI)による腫瘍診断では、Mは、Mn3+、Cu2+、Fe3+、Eu3+、Gd3+及びDy3+から選択される常磁性金属であるか、又は、感光剤は多座配位子の金属キレート錯体によって置換され、金属は本明細書中で既に定義したとおりである。
また、本発明は、腫瘍の放射線療法のための薬剤組成物も提供し、Mは、103Pd、195Pt、105Rh、106Rh、188Re、177Lu、164Er、117mSn、153Sm、90Y、67Cu及び32Pから選択される放射性同位体である。
本発明は、式IIの新規バクテリオクロロフィルをさらに提供し、MはPdであり;RはCOOHであり;R’はメトキシであり;Rは、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’はメチルであり;Rは−NH−CH(OH)−CH−OHであり、本明細書中で化合物10として同定する。
一実施形態によれば、本発明は、(a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが2Hであるか、又は、Cu、Pd Gd、Pt、Zn、Al、Eu、Er、Yb若しくはその同位体から選択される金属である、本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを投与するステップと;(b)標準の手順によって対象を照射し、疑われる領域の蛍光を測定するステップであって、より高い蛍光が腫瘍部位を示すステップとを含む、動的蛍光イメージングによって腫瘍を診断する方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、(a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが64Cu、67Cu、99mTc、67Ga、195Pt、201Tl、60Co、111In又は51Crから選択される放射性同位体である、本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを投与するステップと;(b)対象をイメージングスキャナー内で走査し、疑われる領域の放射線レベルを測定するステップであって、増強した放射線が腫瘍部位を示すステップとを含む、放射線診断技術によって腫瘍を診断する方法を提供する。好ましい実施形態では、放射線診断技術は陽電子放射断層撮影(PET)であり、Mは64Cu又は67Cuである。別の好ましい実施形態では、放射線診断技術は単一光子放射断層撮影(SPET)であり、Mは99mTc、67Ga、195Pt、111In、51Cr及び60Coからなる群から選択される放射性同位体である。
さらなる実施形態では、本発明は、(a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが常磁性金属である本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを投与するステップと;(b)前記投与の前に患者の体内の目的の標的領域の少なくとも1つのMR画像、その後に1つ又は複数のMR画像を作成することによって、患者を磁気共鳴画像法に供するステップとを含む、腫瘍診断のための分子磁気共鳴画像法(MRI)方法を提供する。常磁性金属は、それだけには限定されないが、Mn3+、Cu2+、Fe3+、Eu3+、又はDy3+、好ましくはGd3+を含めた、任意のMRIに適切な金属であり得る。
好ましい一実施形態では、MRI方法には、(a)対象に、Mが常磁性金属である本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲート、好ましくは、Mn3+、Cu2+、Fe3+、Eu3+、又はDy3+、より好ましくはGd3+を投与するステップと;(b)0時点及びその後の2番目以降の時点でMR画像を作成するステップと;(c)データを処理及び分析して腫瘍の存在の有無を診断するステップとが含まれる。
さらに別の実施形態では、本発明は、改良点が本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを使用することである、感光剤を用いて蛍光イメージングによって腫瘍を診断する方法を提供する。
本発明は、改良点が本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを使用することである、感光剤を用いてPET又はSPET走査によって腫瘍を診断する方法をさらに提供する。
改良点が本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを使用することである、感光剤を用いてMRIによって腫瘍を診断する方法をさらに提供する。
本発明のRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートは血管標的のPDT(VTP)に特に適しており、血管形成/血管新生並びに癌、糖尿病性網膜症、黄斑変性症及び関節炎などの新血管成長に関連する疾患の処置に有用である。本発明の最も好ましい一実施形態では、本発明の増感剤を用いた処置の標的は、正常及び異常血管の、本明細書中に記載の提案したPDTプロトコルに対する感度の固有の差により、異常血管、特に固形腫瘍、加齢黄斑変性症、再狭窄、急性炎症又はアテローム性動脈硬化症の血管である(Dougherty及びLevy、2003)。
したがって、一実施形態では、本発明のコンジュゲートは、腫瘍学の分野において、前癌状態並びにそれだけには限定されないが、乳癌、皮膚、肺、食道及び膀胱の癌及び腫瘍から生じる黒色腫、前立腺、脳、結腸、卵巣、乳房、頭頸部、胸部壁の腫瘍などのいくつかの癌の種類を、PDTによって処置するために有用である。化合物は、原発腫瘍及び転移性腫瘍の処置に有用である。
本態様では、本発明は、(a)必要としている個体に、本発明によるRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを投与するステップと;(b)腫瘍の局所を照射するステップとを含む、腫瘍の光線力学的治療の方法に関する。
本発明は、必要としている個体に、Mが103Pd、195Pt、105Rh、106Rh、188Re、177Lu、164Er、117mSn、153Sm、90Y、67Cu、又は32Pである本発明によるRGDペプチド−感光剤のコンジュゲートを投与するステップを含む、PDTを用いない腫瘍治療、即ち、腫瘍の放射線療法の方法にさらに関する。
別の実施形態では、本発明の化合物は、非腫瘍学的な領域に有用である。新生物及び腫瘍などの所望しない細胞の、PDTによる効率的な破壊以外に、本発明の化合物は、動脈硬化症、関節炎、乾癬、肥満症及び黄斑変性症の主な原因である、増殖細胞及び血管に対しても使用することができる。さらに、化合物は、良性前立腺肥大などの非悪性腫瘍の処置に使用することができる。
好ましい一実施形態では、本発明のコンジュゲートは、心血管病、主に冠動脈疾患、内膜過形成、再狭窄、及びアテローム硬化斑における血管閉塞及び血栓症を処置するために、PDTで使用することができる。より好ましい実施形態では、本発明の化合物は、冠血管の血管造影法を受けた、心血管病に罹患している個体において、ステント内再狭窄を予防又は軽減させるために使用する。別の好ましい実施形態では、本発明の化合物は、患部血管内のアテローム性溶菌斑の破壊によってアテローム性動脈硬化症を処置する方法で使用することができる。
別の好ましい実施形態では、本発明の化合物は、ざ瘡、ざ瘡瘢痕、乾癬、足白癬、疣贅、光線性角化症、及びぶどう酒様血管腫(皮膚の上層に位置する静脈を動脈と連結する小さな血管(毛細血管)の形成異常)などの皮膚科学的な疾患、障害及び状態を処置するために、PDTで使用することができる。
別の好ましい実施形態では、本発明のコムジュゲートは、角膜及び脈絡の血管新生、より好ましくは加齢黄斑変性症(AMD)などの眼の疾患、障害及び状態を処置するために、PDTで使用することができる。
PDT処置のために投与するコンジュゲートの量は、PDTで使用されているポルフィリン、Chl及びBChl誘導体で蓄積された経験に従って、熟練した医師によって確立され、活性成分として用いる誘導体の選択、処置する状態、投与様式、患者の年齢及び状態、並びに医師の判断に応じて変動する。
照射する光の波長は、好ましくは、感光剤の最大吸光度と一致するように選択する。任意の化合物に適切な波長は、その吸収スペクトルから容易に決定することができる。好ましい実施形態では、強力な光源、より好ましくは感光剤がBChl誘導体である場合は720〜790nmのレーザーを用いる。
本発明のコンジュゲートは、光線力学的治療において、疾患、障害又は状態を処置するために使用されている別の最新治療のアジュバントとして、それをより有効にするためにさらに使用し得る。例えば、これらは、手術と組み合わせて術中に、一部の癌種が拡大する一般的な部位である、胸膜(肺の裏層)及び腹膜(腹部の裏層)などの広い表面積上での癌の再発の予防を補助するために、再発性頭頸部癌の術中処置において、又は大腿動脈血管形成術後に再狭窄を予防するために、使用し得る。また、コンジュゲートは、術中のPDTの腫瘍診断において、例えば脳腫瘍でも使用し得る。
本発明による別の可能性は、本発明のコンジュゲートを大きな固形腫瘍のPDTにおいて、コンピューター断層撮影(CT)によって導かれる針を用いて光ファイバーを直接腫瘍内に送り込むことを含む技術である、組織内治療によって使用することである。これは、頭頸部腫瘍など大規模な手術を要する領域で特に有用であり得る。
投与するコンジュゲートの量及び投与経路は、疾患の種類、疾患の段階、患者の年齢及び健康状態に従って決定するが、現在使用されているPhotofrin II(登録商標)(約5〜40mgのHpD/体重1kg)又はTookad(登録商標)(約2〜10mg/体重1kg)の用量よりもはるかに低いものとなる。
本発明の薬剤組成物は、PDTで用いられている標準の手順、例えば、全身投与、特に注射による投与、より好ましくは静脈内注射によって、固形腫瘍内への直接注射によって局所的に、又は皮膚の疾患及び状態の処置には局所的に、患者に投与する。
以降、本発明を以下の非限定的な実施例によって例示する。
I 化学セクション
本明細書の実施例では、本発明の中間体及び化合物1〜10並びにコンジュゲート(11〜24)を、以下の化合物リスト及び付属書に従って、その対応する太字且つ下線を引いたアラビア番号によって提示する。すべての化合物及びコンジュゲートの式は、明細書の最後、参考文献の直前の付属書中に提示する。
化合物リスト
1.バクテリオクロロフィルa(Bchl a)
2.13−OH−バクテリオクロロフィルa(13−OH−Bchl a)
3.バクテリオフェオホルビドa(Bpheid a)
4.13−OH−バクテリオフェオホルビドa(13−OH−Bpheid a)
4a.バクテリオプルプリン18(BPP18)
5.クロロフィルa(Chl a)
6.フェオホルビドa(Pheid a)
7.パラジウムバクテリオフェオホルビドa(Pd−Bpheid)
8.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミドカリウム塩
9.マンガン(III)13−OH−バクテリオフェオホルビドa(Mn(III)13−OH−Bpheid a)
10.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン−13−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アミドカリウム塩
11.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(RGD−4C)アミドカリウム塩
12.マンガン(III)13−OH−バクテリオフェオホルビド−17−(環状RGDfK)アミド
13.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
14.マンガン(III)3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
15.銅(II)3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
16.3,3−ジデヒドロロドクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
17.マンガン(III)3,3−ジデヒドロロドクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
18.銅(II)3,3−ジデヒドロロドクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
19.パラジウムバクテリオプルプリンN−(3−スルホプロピルアミノ)イミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩
20.メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン
21.銅(II)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン
22.ガドリニウム(III)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン
23.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン−13−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
24.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミドカリウム塩。
25.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミドカリウム塩。
26.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(GRGDSP)アミドカリウム塩
27.バクテリオフェオホルビド−17−(環状RGDfK)アミド
28.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(3−[(3−アミノプロピル)アミノ]プロピル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
29.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
30.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−モルホリノ−N−エチル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
31.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−{3−[4−(3−アミノプロピル)−ピペラジン−1−イル]−プロピル}アミド−17−(環状RGDfK)アミド
32.バクテリオフェオホルビド−17−(2−環状RGDK−アミド−N−エチル)アミド
33.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(GRGDSPK)アミドカリウム塩
34.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−[(GRGDSP)K]アミドカリウム塩
35.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RGDf−N(Me)K)アミドカリウム塩
36.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)−17−N−[4−ヘプタン二酸ビス−(環状RGDyK−アミド)]アミドカリウム塩
37.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13,17−環状(2−RGD−アミド−N−エチル)ジアミド
38.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13,17−環状(2−RGD−アミド−N−エチル)ジアミド
39.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13,17−シクロ{3−[4−(3−アミノプロピル−DGR−アミド)−ピペラジン−1−イル]−プロピル}ジアミド
40.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−[4−(メチル−5−(6−グアニジノ−ヘキサノイルアミノ)−ペンタン酸)]アミドカリウム塩
41.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−[7−アミド−3−[[1−(4−グアニジノ−ブチリル)−ピペリジン−3−カルボニル]−アミノ]−ヘプタン酸]カリウム塩
42.パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミド−17−(環状RADfK)アミドカリウム塩
43.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(3−DTPA−アミド−N−プロピル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
44.3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(3−Gd−DTPA−アミド−N−プロピル)アミド−17−(環状RGDfK)アミド
材料及び方法
(i)バクテリオクロロフィルa(Bchl a)、1を、Scherz及びParson、1984に記載のように得た。手順は、光合成細菌ロドブラム・サルフィドフィルム(Rhodovulum sulfidophilum)の乾燥(凍結乾燥)細胞から生体色素を抽出することから開始した。粗生体色素抽出物の精製は、DEAE−セファロースカラムクロマトグラフィーによって、Omata及びMurata、1983に従って実施した。手短に述べると、DEAE−セファロースを蒸留水で洗浄し、その後、1Mの酢酸ナトリウム緩衝液(pH=7)中に懸濁させることによって、酢酸形態に変換した。スラリーをアセトンで3回洗浄し、最後にメタノール−アセトン(1:3、v:v)に懸濁させて5℃で保管した。薄層クロマトグラフィー(TLC)によって純度を確認した。TLC条件の詳細な説明は、Fiedor他、1992に見つけることができる。
(ii)13−OH−バクテリオクロロフィルa(13−OH−Bchl)、2は、Struck他、1992に記載のように、Bchl a(1g/ml)のメタノール溶液を暗所で空気と接触させて攪拌することによる、Bchl aの異質同形化によって生成した。
(iii)バクテリオフェオホルビド(Bpheid)、3及び13−OH−バクテリオフェオホルビド(13−OH−Bpheid)4は、Wasielewski及びSvec、1980に従って、対応するBchl a又は13−OH−Bchl aを、80%のトリフルオロ酢酸水溶液を用いて脱メタレート化−脱エステル化することによって、合成した。合成したBpheid又は13−OH−Bpheidの精製は、シリカ(「Kieselgel 60」、Merck、ドイツ)カラムで、クロロホルム中のメタノールの勾配(0から15/25体積%)を溶出液として用いて実施した。
(iv)クロロフィルa(Chl)、5及び(v)フェオホルビドa(Pheid)、6。Chlを、ラン藻スピルリナ・プラテンシス(Spirulina platensis)から、Bchlを得るルーチンと同じルーチンに従って得た(上記参照)。さらに、Bpheidについて上述した手順と同じ手順に従って、ChlをPheidへと変換した。
(vi)パラジウムバクテリオフェオホルビドa(Pd−Bpheid a)、7は、国際公開公報WO2000/033833に記載のように合成した(この明細書の実施例2)。
(vii)パラジウム3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミドカリウム塩、8は、国際公開公報WO2004/045492に記載のように合成した(実施例1、化合物4の合成)。
(viii)3−オキソ−15−メトキシカルボニルメチル−ロドバクテリオクロリン13−(2−スルホエチル)アミドジカリウム塩、25は、国際公開公報WO2004/045492に記載のように、Bpheidとタウリンとの反応によって合成した(実施例2、化合物5の合成)。
(ix)バクテリオプルプリン18(BPP18)、4aは、Mironov他、1992に記載のように合成した。
(x)樹脂、アミノ酸誘導体、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)及びベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−ピロリジノ−ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBOP)はNovabiochemから購入し;N,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)エチレンジアミン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)−ピペラジン、1,3−ジメチルバルビツール酸(DMBA)、ジエチルジチオカルバミン酸、ナトリウム塩(DEDTC)、2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)、トリイソプロピルシラン(TIS)、1,2−エタンジチオール(EDT)、トリフルオロ酢酸(TFA)、メソ−テトラ(4−カルボキシ−フェニル)ポルフィン、L−アスコルビン酸ナトリウム及び4−オキソヘプタン二酸は、Aldrich(米国)から購入し;N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)はSigma(米国)から購入し;N−ヒドロキシスルホスクシンイミド(スルホ−NHS)、1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボジイミド(EDC)、N−Fmoc−6−アミノヘキサン酸、Nβ−Fmoc−Nω−Boc−β−L−ホモリシン、及びN−Fmoc−ピペリジン−3−カルボン酸はFluka(スイス)から購入し;酢酸カドミウム、酢酸銅及び塩化マンガン(II)はMerck(ドイツ)から購入し;テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムはAcrosから入手した。
分析用グレードの化学薬品及び溶媒を一般に使用したが、HPLCを行ったときだけは、HPLCグレードの溶媒を適用した。
(x)ペプチド合成−ペプチドを、保護したアミノ酸を用いたFmoc化学を介した固相方法によって合成し、当分野で一般的な手順に従って環化した。Fmoc基の除去及びカップリングの完了は、ニンヒドリン(カイザー)試験によって監視した。TFA又はTFA/チオアニソール/HO/トリイソプロピルシラン(TIS)のカクテル溶液を用いて、樹脂からペプチドを取り出し、同時に脱保護を行った(Arg−ペンタメチルクロマン−6−イルスルホニル(Pmc)又は2,2,4,6,7−ペンタメチルジヒドロベンゾフラン−5−スルホニル(Pbf);Asp−OtBu;Ser−tert−ブチル(tBu);Lys−tert−ブチルオキシカルボニル(Boc)、アリルオキシカルボニル(Alloc)又はDde)。
(i)直鎖状ペプチドGRGDSPK、(GRGDSP)K又はGRGDSPは、それぞれFmoc−Lys(Boc)−ワン(Wang)樹脂又は塩化2−クロロトリチル樹脂を用いて得た。
(ii)環状ペプチド(環状RGDfK)、(環状RGDyK)、(環状RADfK)及び(環状RGDf−N(Me)K)は、Haubner他、1999に記載のように、ペンタペプチドを塩化2−クロロトリチル樹脂上で合成し、続いてそれらを溶液中で環化することによって調製した。既に記載のように(Freidinger他、1983)、Nα−メチル保護したリシンを2−アミノヘプタン二酸から調製した。樹脂上の環化によって環状RGDfKを合成する別の方法は、本明細書の実施例13に記載されている。
(iii)環状ペプチドRGD−4Cは、標準の固相合成プロトコルによるCDCRGDCFCGの合成、及びジスルフィド結合の自発性酸化的形成によるその環化によって調製した(Koivunen他、1995)。
(iv)環状ペプチジル−アミン環状RGDK−NHをクロロトリチル樹脂上で合成した(保護:Arg−Pbf;Asp−OtBu;Nε−Lys−Alloc)。その後、リシン残基のN末端のFmoc基及びε−アミノ上のAlloc保護基を切断し、N,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を用いて、尿素結合による2つのアミノ間の環化を12〜16時間行わせた。環状ペプチドを担体から切断し、カルボン酸リシンを1,2−ジアミノエタン(DCC活性化)と反応させて、所要のペプチジルアミンが得られた。
(v)シクロペプチド二量体(環状RGDyK)。Wanunu他、2005に従って、4−オキソヘプタン二酸を4−アミノヘプタン二酸へと変換した。その後、アミノ基をBoc保護し、カルボキシル部分をDMF中のNHS/DCCで活性化させた。ジエステルをクロロホルム−メタノールを用いたシリカカラムで精製し、その後、DIEAを含むDMF中の環状RGDyKと終夜反応させた。Boc保護をTFA−水−ジクロロメタン(DCM)(90:5:5)で切断した。所望の化合物をHPLCによって精製した。
(vi)RGDペプチド模倣体(RGD−PM1、RGD−PM2)を国際公開公報WO93/09795に従って得た。即ち、エチル5−アミノ−4−アミノメチル)ペンタン酸(Vaillancourt他、2001及びそれ中の参考文献)の1つのアミノ基を等モル量のBoc酸無水物で保護し、カルボキシル基をtert−ブチルアルコールで保護した。生成物をシリカカラムで精製し、N−Fmoc−6−アミノヘキサン酸とカップリングさせ、次いでFmoc脱保護を行い、3,5−ジメチルピラゾール1−カルボキサミジンナイトレート(pH9.5;50℃)を用いてアミンをグアニジニウムへと変換した。最後に、N−Boc及びO−tBuをTFAで除去し、生成物RGD−PM1をHPLCによって精製した。RDG−PM1の合成をスキーム3に示す。RGD−PM2の合成には(スキーム3参照)、Nβ−Fmoc−Nω−Boc−β−L−ホモリシンをワン樹脂に付着させた。次に、N−Fmoc−ピペリジン−3−カルボン酸及びN−Fmoc−4−アミノ酪酸とのカップリングを、固相方法を用いて行った。グアニジニウムの形成後(上述)、生じた物質を脱保護し、TFAを用いて樹脂から取り外し、生成物RGD−PM2をHPLCによって精製した。
(ix)TLC:シリカプレート(Kieselgel−60、Merck、ドイツ);クロロホルム−メタノール(4:1、v/v)。
(x)金属錯体の消光係数は、中心金属濃度(金属塩を標準物質とした炎光光度法を用いる)を、特定の波長における検査した溶液の光学密度と相関させることによって決定した。
(xi)質量スペクトル。エレクトロスプレーイオン化質量スペクトル(ESI−MS)は、プラットフォームLCZ分光計(Micromass、英国)で記録した。マトリックス支援レーザー脱離/イオン化質量スペクトル(MALDI−TOF−MS)の測定は、Bruker REFLEX飛行時間装置(Bruker Daltonics、米国)で行った。
(xii)様々な錯体の光学吸収(UV−VIS)スペクトルは、Genesis−2(Milton Roy、英国)、V−570(JASCO、日本)又はShimadzu UV−1650PC(日本)のいずれかの分光光度計で記録した。
(xiii)HPLCは、Millennium v3.05プログラムによって制御した、UV−915ダイオード−アレイ検出器を備えたLC−900装置(JASCO、日本)、又はWaters486UV−VIS調節可能吸光度検出器及びWaters画分回収器を備えたWaters Delta Prep4000システムを用いて行った。流速は75ml/分に設定し、調製用カラム(Vydac C18、218TP101550、50×250mm、10〜15μm)を用い、検出器は波長380nmに設定し、画分回収器は6秒/画分の時間モードに設定した。HPLC精製に用いた溶媒は、溶媒A:50mMのHO中の酢酸アンモニウムの溶液;溶媒B:アセトニトリルであった。
(ivx)YMS−Pack Pro C18カラムを用いてLC−MS API 150EX(Applied Biosystems/MDS SCIEX)を行った。移動相:溶媒A:0.2%のAcOH/0.12%のNHOH/HO;溶媒B:4.75%のA/0.2%のAcOH/アセトニトリル。流速:200μl/分。勾配:20%のB(0〜2分間)から95%のB(25〜30分間)。
(実施例1)
コンジュゲート11の合成
材料及び方法に記載のように得た化合物8を、以下のようにして、スキーム1に記載のように、環状ペプチドRGD−4Cと直接コンジュゲートさせた:化合物8(10mg)を、NHS(20mg)と、DMSO(3ml)中のEDC(20mg)の存在下で、終夜反応させた。得られた活性スクシンイミドエステル(Bauminger及びWilchek、1980)をCHCl:MeOH(6:1、体積)を用いたシリカカラムで精製し、乾燥させ、さらに使用するまでアルゴン下で暗所に保った。RGD−4C(2mg、1.97μmol)を800μlのDMSOに溶かし、活性エステル(800μlのDMSO及び400μlのNaHCO緩衝液、0.1M、pH8.5中に、4.8mg、5.13μmol)に加えた。反応混合物を室温で24時間インキュベーションし、アルゴン下で攪拌した。得られたコンジュゲート11を、HPLCを用いて精製し、質量分析によって同定した(1837m/z)(図1A〜1C)。収率:18%。
(実施例2)
コンジュゲート12の合成
化合物9の合成から開始してコンジュゲート12を調製した。
(i)化合物9の合成
材料及び方法に記載のように得た化合物4(20mg)を、事前にアルミナBカラム(1×5cm)に通し、アルゴン気泡を5〜10分間通したDMF(8ml)に溶かした。酢酸カドミウム(85mg、4に対して10当量)を加え、反応混合物を110℃まで加熱した。反応の進行をスペクトルで監視した(アセトン中)。メタル化が5分以内に起こった。MnCl・2H0(55mg、10当量)を、反応が完了するまで攪拌しながら加えた(さらに5〜10分以内)。無機塩を除去するために、反応溶液を蒸発させた;固形物をアセトニトリルに再度溶かし、溶液を、ブフナー漏斗上のワットマン紙を通して濾過し、蒸発させた。最後に、水に再度溶かした粗生成物のHPLCを(LC−900装置、JASCO、日本;カラムS10P−μm ODS−A 250×20mm、YMC、日本)、50%のアセトニトリル水溶液を移動相として用い、8ml/分の流速で行い、純粋な生成物9が10.5〜13.5分で溶出され、生成物のクロリン混合物及び副産物からの完全分離がもたらされた。収率:88%。
化合物9の構造をスペクトル(図2Aに示した電子スペクトル参照)及び質量スペクトル(図2B、ESI−MS、陽性モード、及びMnClが存在しないことを確認するために陰性モードでも;679m/z)によって確認した。
(ii)コンジュゲート12の合成
化合物9(15mg)を、スルホ−NHS(30mg)及びDCC(24mg)と共にDMSOに溶かし、反応混合物を室温、アルゴン雰囲気下で終夜攪拌し、蒸発させ、5mMのリン酸緩衝液、pH8.0(1.5ml)に再度溶かし、濾過した。DMSO(2.5ml)中の環状RGDfK(30mg)を濾液に加え、混合物をアルゴン雰囲気下で6時間攪拌し、蒸発させ、水(2ml)に再度溶かし、調製用C18カラムのHPLCで、水中のアセトニトリルの勾配溶出、10〜40%、15分間の間、流速7ml/分を用いて精製した。精製したコンジュゲート12を減圧下で乾燥させ、施用まで−20℃、アルゴン雰囲気下で保管した。
(実施例3)
コンジュゲート14の合成
以下のようにして、メタレート化されていないコンジュゲート13の合成から開始して表題化合物を調製した。
(i)コンジュゲート13の合成
上記材料及び方法に記載のように調製したBpheid(化合物3)(40mg)を、クロロホルム(5ml)中のNHS(80mg)及びDCC(60mg)を用いて、攪拌下、室温で終夜、活性化させた。得られた活性エステルを、クロロホルムを溶出液として用いたシリカカラムで精製し、その後、DMSO(5ml)中の環状RGDfK(40mg)と、攪拌下、アルゴン雰囲気下で終夜反応させた。その後、1Mのリン酸水素二カリウム(1.5ml、pHを8.2に調節)に溶かしたタウリン(50mg)を反応に加え、混合物を蒸発させ、推定上の化合物13がもたらされた。生成物を、以前に記載されているように(Brandis他、2005)5mMのリン酸緩衝液、pH8.0、及びメタノールの勾配溶出を用いた逆相のHPLCによって精製した。収率:52%。
(ii)コンジュゲート14の合成
実施例2で用いた手順を使用して、マンガンを化合物13内に挿入した。生成物のコンジュゲート14を、以前に記載されているように(Brandis他、2005)、アセトニトリル及び水の勾配溶出を用いたHPLCによって精製した。
(実施例4)
コンジュゲート15の合成
酢酸銅(2mg)の水溶液を、水中のコンジュゲート13(3mg)(実施例3(i)で調製)及びアスコルビン酸ナトリウム(2mg)の混合物に加えた。反応を分光光度法によってすぐに監視した。銅を大環状分子内に挿入した後、生成物を、RP−18カートリッジ(Lichrolut、Merck)で、最初に未反応の酢酸銅及びアスコルビン酸塩を洗い流すために水を用いて、その後、主化合物のコンジュゲート15を溶出させるためにメタノールを用いて精製し、これを回収し、蒸発させた。収率:86%。
放射性コンジュゲートの調製には、同じ手順を使用し、新しく調製した放射性同位体64Cu又は67Cu(t1/2はそれぞれ12.70時間及び2.58日間)の、酢酸塩以外の水溶液の塩を用いる。
(実施例5)
コンジュゲート17の合成
メタレート化されていないコンジュゲート16の調製から開始して表題化合物を調製した。
(i)コンジュゲート16の合成
Bpheidの代わりにPheid(化合物6)を出発物質として用いて、コムジュゲート16を実施例3(i)のように調製した。
(ii)コンジュゲート17の合成
実施例3(ii)に記載の手順に従って、上記で得られたコンジュゲート16を出発物質として用いて、コンジュゲート17を合成した。
(実施例6)
コンジュゲート18の合成
上記実施例5の手順に従って、化合物16を出発物質として用いて、表題化合物を合成した。
(実施例7)
コンジュゲート19の合成
コンジュゲート19の調製を、本明細書中以降、スキーム2に模式図で説明する。
クロロホルム(8ml)中のバクテリオプルプリン18(BPP18)、材料及び方法に記載のように得た4a(20mg)、及び酢酸パラジウム(10mg)を、メタノール(12ml)中のアスコルビン酸パルミトイル(25mg)と混合した。20分間攪拌した後、反応が完了し(監視は分光光度法によって実施した)、混合物をクロロホルム/水と共に振盪した。有機層を回収し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、蒸発させ、クロロホルム−アセトン溶出を用いたシリカカラムで精製して、Pd−BPP18が得られた。UV−VISスペクトル:クロロホルム中で342、414、534及び810nm。
Pd−BPP18(18mg)を、ピリジン(8ml)中のヒドラジン水和物(12μl)と共に35分間攪拌し、反応混合物をクロロホルム(30ml)及び1NのHCl(30ml)中に注ぎ、さらに2時間攪拌した。その後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、プロパンスルトン(50mg)を加え、混合物を10分間攪拌し、蒸発させた。未反応のスルトンをスルホプロピルアミンへと変換することによって排除するために残渣をアンモニア水溶液(28%、3ml)で30分間処理し、混合物を再度蒸発させた。残渣を溶かすために水(3ml)を加え、生成物を、RP−18カートリッジ(Lichrolut、Merck)で、最初にスルホプロピルアミンを洗い流すために水を用いて、その後、主化合物を溶出させるためにメタノールを用いて精製し、したがってPd−バクテリオプルプリン−N−(3−スルホプロピルアミノ)イミドが得られた(UV−VISスペクトル:水中で344、417、528及び822nm)。
Pd−バクテリオプルプリン−N−(3−スルホプロピルアミノ)イミド(10mg)を、終夜、NHS(20mg)と、DMSO(3ml)中のEDC(20mg)の存在下で反応させた。得られた活性エステルを、CHCl:MeOH(5:1)を用いたシリカカラムで精製し、乾燥させ、さらに使用するまでアルゴン下で暗所に保った。
環状RGDfK(5mg)を1mlのDMSOに溶かし、1mlのDMSO中の活性錯体(5mg)に加え、反応混合物を室温で24時間インキュベーションし、アルゴン下で攪拌した。得られたコンジュゲート19を、HPLCを用いて精製し、質量分析によって同定した(ESI−MS、陽性モード、1415m/z)。
(実施例8)
コンジュゲート21の合成
以下のようにして、コンジュゲート20の合成から開始して表題化合物を調製した。
(i)コンジュゲート20の合成
メソ−テトラ(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(20mg、25μmol)を、DMSO(6ml)中のスルホ−NHS(4mg、36μmol)及びEDC(6mg、30μmol)と混合し、室温で24時間攪拌した。その後、環状RGDfK(20mg、33μmol)を加え、反応混合物をさらに24時間攪拌し、その後、蒸発乾固し、水に再度溶かし、調製用C18カラムのHPLCで、0.2%の酢酸中のアセトニトリルの勾配溶出、30〜50%、15分間の間、流速6ml/分を用いて精製した。精製したコンジュゲート20を減圧下で乾燥させ、−20℃で保管した。
(ii)コンジュゲート21の合成
コンジュゲート20(4mg)を50%のメタノール水溶液に溶かし、酢酸銅(2mg)及びアスコルビン酸ナトリウム(2mg)の水溶液を加えた。反応は2分間で完了した(分光光度法によって監視した)。生成物を、RP−18カートリッジ(Lichrolut、Merck)で、最初に未反応の酢酸銅及びアスコルビン酸塩を洗い流すために水を用いて、その後、主化合物を溶出させるためにメタノールを用いて精製し、コンジュゲート21、これを回収し、蒸発させた(UV−VISスペクトル:水中で418及び538nm)。
(実施例9)
コンジュゲート22の合成
上記実施例8(i)で得られたコンジュゲート20(4mg)及びガドリニウムアセチルアセトネート(10mg)を、既に記載されているように(Horrocks他、1978)、イミダゾール(0.3g)中、210℃で加熱した。反応は50分間で完了した(分光光度法によって監視した)。イミダゾールの昇華後、実施例8(i)に記載のように生成物を水に再度溶かし、HPLCで精製した。
(実施例10)
コンジュゲート23の合成
化合物10の合成から開始してコンジュゲート23を調製した。
(i)化合物10の合成
Pd−Bpheid a(化合物7)(100mg)をN−メチルピロリドン(1ml)及び3−アミノ−2−プロパンジオール(405mg)に溶かし、溶液を3時間、室温、アルゴン雰囲気下で混合した。生成物10を、0.2%の酢酸/アセトニトリルを用いたYMC−C18調製用カラムを使用したHPLCで精製した。収率:86%。分析は、酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで行った。ESI−MS、陽性モード、805m/z。
(ii)コンジュゲート23の合成
化合物10(50mg)、NHS(80mg)及びDCC(216mg)を乾燥N,N−ジメチルホルムアミド(8ml)に溶かした。溶液を90分間、室温、アルゴン雰囲気下で攪拌した。形成された活性エステルを、0.2%の酢酸/アセトニトリルを用いたYMC−C18調製用カラムを使用したHPLCで精製し、酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析し、質量分析によって同定した:ESI−MS、陽性モード、902m/z。
活性エステル(10mg)を乾燥N−メチルピロリドン(1ml)に溶かした。環状RGDfK(8mg)及びトリエチルアミン(10μl)を加え、溶液を75分間攪拌した。生成物を、0.2%の酢酸/アセトニトリルを用いたYMC−C18調製用カラムを使用したHPLCで精製した。収率:50%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1393m/z。
(実施例11)
コンジュゲート24の合成
化合物8(100mg)を、DMF(5ml)中のNHS(70mg)及びN−シクロヘキシルカルボジイミド−N’−メチルポリスチレン(120mg)で活性化させた。溶液を50℃で15時間攪拌し、焼結ガラスを通して濾過した。環状RGDfK(100mg)を、N−メチルモルホリン(100μl)を含むDMF(5ml)に溶かし、濾液に加えた。混合物をアルゴン雰囲気下、室温で24時間攪拌し、溶媒を真空下で蒸発させ、生成物24を、酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18調製用カラムを使用したHPLCで精製した。収率:23%。同じ条件下のYMC−C18分析用カラムを用いたLC−MSで分析を行った。UV−VISスペクトル(HPLC):332、386、516、及び750nm。ESI−MS、陽性モード、1425m/z。
(実施例12)
コンジュゲート26の合成
Fmoc脱保護したGRGDSP樹脂(0.35mmol)に、6mlのDMF中の化合物25(530mg、0.7mmol)、HOBt、PyBOP(どちらも0.7mmol)及びDIEA(2.1mmol)の混合物を加え、反応を2時間、アルゴン雰囲気下で動揺させた。DMF(10×5ml)及びDCM(5×5ml)で洗浄した後、樹脂を真空下で少なくとも3時間乾燥させた。その後、ペプチドコンジュゲートを樹脂から切断し、85:5:5:5のTFA/チオアニソール/HO/トリイソプロピルシラン(TIS)(10ml)のカクテル溶液を10分間、0℃で、その後、1時間、室温、Ar雰囲気下で使用することによって、脱保護した(Arg、Pbf;Asp、OtBu)。樹脂を濾過し、カクテル溶液(4ml)で洗浄し、合わせた濾液をN流によってその体積の約半分まで蒸発させた。冷Et0(30ml)を加えた後、暗色沈殿物が現れた。EtO層の遠心分離及び傾瀉、並びに冷EtO(2×30ml)でさらに処理することにより、粗暗色固形物が得られ、これをRP−HPLCによってさらに精製した(264mg;58%)。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1306m/z。
(実施例13)
コンジュゲート28〜31の合成
以下のようにして、メタレート化されていないBpheid−環状RGDfKコンジュゲート27の合成から開始して表題化合物を調製した。
(i)環状RGDfKの固相合成
Fmoc−Cα−アリル保護したアスパラギン酸を塩化2−クロロトリチル樹脂上に付着させた。次に、Fmoc化学によってグリシン、N−Pbfアルギニン、Nε−Ddeリシン、及びフェニルアラニンを樹脂上に付着させて、fKRGDペプチジル樹脂を形成した。その後、2%−ピペリジン/DMFを用いてN末端のFmoc基を除去し、アスパラギン酸残基上のCα−アリル基を、DCM中のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム及び1,3−ジメチルバルビツール酸(DMBA)を用いて除去した。HOBt/PyBOP及びDIEAの存在下でペプチドを環化させた。4%−ヒドラジン/DMFを用いてリシン残基のε−アミンを切断した。
(ii)コンジュゲート27の合成
PyBOP/HOBt(0.6mmol)をカップリング剤として用い、DIEA(1.8mmol)を基材として用いて、Bpheid(3、0.6mmol)をDMF中のfKRGDペプチジル樹脂(0.3mmol)上のε−NH−Lysと結合させて、コンジュゲート27が得られた。
(iii)コンジュゲート28〜31の合成
コンジュゲート27(0.1mmol)を樹脂上で、DMF中の表1中の適切なアミン(5〜6mmol)で、室温で2時間処理した。その後、過剰のアミンを洗い流し、生成物を樹脂から切断し、TFA含有カクテルで脱保護し、最後にRP−HPLCによって精製した。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った。結果を表1に示す。
表1.コンジュゲート28〜31の収率及びESI−MS
Figure 2010502574
(実施例14)
コンジュゲート32の合成
コンジュゲート32は、ペプチジルアミン環状RGDK−NH(材料及び方法に記載のように得た)及びBpheid a(3)を、DMF溶液中、DCCの存在下でカップリングさせ、次いでTFAを用いてPbf及びO−tBuの脱保護を行うことによって得た。生成物をRP−HPLCによって精製した。収率:53%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1135m/z。
(実施例15)
コンジュゲート33の合成
コンジュゲート33は、実施例11のコンジュゲート24について記載した方法と同様に、化合物8を直鎖状ペプチドGRGDSPK(材料及び方法に記載のように得た)とコンジュゲートさせることによって得た。収率:55%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1537m/z。
(実施例16)
コンジュゲート34の合成
コンジュゲート34は、実施例11のコンジュゲート24について記載した方法と同様に、化合物8を直鎖状ペプチド(GRGDSP)K(材料及び方法に記載のように得た)とコンジュゲートさせることによって得た。収率:41%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った。MALDI−MS、陽性モード、3291(M+2Na)m/z。
(実施例17)
コンジュゲート35の合成
コンジュゲート35は、実施例11のコンジュゲート24について記載した方法と同様に、化合物8を環状RGDf−N(Me)K(材料及び方法に記載のように得た)とコンジュゲートさせることによって得た。収率:58%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1439m/z。
(実施例18)
コンジュゲート36の合成
コンジュゲート36は、実施例11のコンジュゲート24について記載した方法と同様に、化合物8を環状二量体ペプチド(環状RGDyK)(材料及び方法に記載のように得た)とコンジュゲートさせることによって得た。収率:27%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った。MALDI−MS、陽性モード、2245(M+2Na)m/z。
(実施例19)
コンジュゲート37の合成
コンジュゲート37は、Pd−Bpheid(化合物7)及びペプチドRGDから合成した。ペプチドは、Fmoc−Arg(Pbf)−Gly−OHと樹脂に結合したH−Asp−O−アリル残基とのカップリングによる固相手順によって調製した。
(i)保護したジペプチドArg−Glyの調製
100mlの乾燥DCM中のFmoc−Gly−OH(4.162g;14mmol)及びDIEA(9.755g;56mmol)の溶液を、10gの塩化2−クロロトリチル樹脂(1.4mmol/g)と共に1時間、室温(rt)で攪拌した。DMF/DCM(1:1)中の5%のピペリジン、次いでDMF中の20%のピペリジンで処理することによってFmoc基を除去した。その後、DMF(130ml)中のFmoc−Arg(Pbf)−OH(18.17g;28mmol)を、HOBt(4.29g;28mmol)及びDIC(4.34ml;28mmol)を用いて15分間、室温で活性化させ、反応器に加えた。混合物を2時間、室温で攪拌した。ペプチジル樹脂を洗浄し、真空下で3時間乾燥させた。AcOH/2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)/DCM(1:1:3)のカクテル溶液と共に1時間、室温で攪拌することによって、保護したジペプチドを樹脂から切断した。冷EtO(1l)で処理した後、油性残渣が固化した。冷EtOで濾過及び洗浄することにより、白色沈殿物(8.64g;87.5%)が約99%の均一性(HPLC)で得られた。
(ii)トリペプチドRGDの合成
上記ステップ(i)で得られたジペプチドへの第3のアミノ酸の付着は、塩化2−クロロトリチル樹脂(0.5g;1.4mmol/g)を、DCM中のFmoc−Asp−O−アリル(138.4mg;0.35mmol)及びDIEA(244μl;1.4mmol)溶液と共に、1時間、室温で攪拌して、約0.7mmol/gの開始量を得ることによって開始した。その後、樹脂を洗浄し、上述のようにFmocを除去した。Fmoc−Arg(Pbf)−Gly−OH(371mg;0.525mmol)、HOBt(80.4mg;0.525mmol)及びDIC(81μl;0.525mmol)を2.5mlのDMFに溶かし、室温で20分間攪拌した。生じた溶液を洗浄したH−Asp−O−アリル樹脂に加え、混合物を2時間、室温で動揺させた。ペプチジル樹脂を洗浄し、Fmocを除去した。
(iii)コンジュゲート37の合成
3mlのDMF中の化合物7(268mg;0.375mmol)、HOBT(57.4mg;0.375mmol)及びDIC(58μl;0.375mmol)の混合物を30分間、室温で攪拌し、上記(ii)で得られたFmoc−脱保護したトリペプチジル樹脂のアリコート(約0.125mmol)に加えた。混合物を2時間、室温で動揺させ、7と直鎖状トリペプチドRGDとのコンジュゲートが得られた。この反応及び修飾ペプチジル樹脂を用いた続く操作のすべては、アルゴン雰囲気中、暗所で行った。洗浄後、樹脂をDMF中のエチレンジアミン(251μl;375mmol)を用いて1時間、室温で処理し、その後、洗浄した。アリル保護基を除去するために、樹脂をDCM中の[(CP]Pd(87mg;0.075mmol)及びDMBA(137mg;0.875mmol)の溶液と共に2時間、室温で反応させた。
樹脂上での環化は、DMF中のPyBOP(195mg;0.375mmol)及びDIEA(131μl;0.75mmol)の溶液を2時間、室温で用いた、脱保護したAsp残基をエチレンジアミノ部分と結合させることによって行った。樹脂を洗浄し、真空下で3時間乾燥させた。カクテル溶液TFA/チオアニソール/HO/TIS/EDT(82.5:5:5:5:2.5)を10分間0℃で、その後、1時間、室温で使用することによって、ペプチドコンジュゲートを樹脂から切断した。冷EtO(25ml)を加えた後、暗色固形物が得られた。粗生成物(95mg)をRP−HPLCによって精製して、2mgの純粋な(98%)環状RGDコンジュゲート37が得られた。ESI−MS1087(M+H)m/z。
(実施例20)
コンジュゲート38の合成
合成は0.175mmolのスケールで、実施例19に記載した手順と同じ手順を用いて実施したが、Pd−Bpheid7の代わりに化合物Bpheid3から開始した。粗生成物(160mg)をRP−HPLCによって精製して、17mgの純粋な(98%)環状RGDコンジュゲート38が得られた。ESI−MS982(M+H)m/z。
(実施例21)
コンジュゲート39の合成
手順は実施例19と同様であるが、Bpheid残基とAsp残基との間の「橋」形成にはエチレンジアミンの代わりに1,4−ビス(3−アミノプロピル)−ピペラジンを用いた。粗生成物(158mg)をRP−HPLCによって精製して、12.5mgの純粋な(99%)環状RGDコンジュゲート39が得られた。ESI−MS1122(M+H)m/z。
(実施例22)
コンジュゲート40の合成
コンジュゲート40は、コンジュゲート24について記載した方法と類似の方法によって得たが、直鎖状RGDペプチド模倣体5−(6−グアニジノ−ヘキサノイルアミノ)−ペンタン酸(RGD−PM1)を用いた。収率:42%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1123m/z。
(実施例23)
コンジュゲート41の合成
コンジュゲート41は、コンジュゲート24について記載した方法と類似の方法によって得たが、直鎖状RGDペプチド模倣体1−(4−グアニジノ−ブチリル)−ピペリジン−3−カルボニル]−アミノ]−ヘプタン酸(RGD−PM2)を用いた。収率:66%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1220m/z。
(実施例24)
コンジュゲート42の合成
コンジュゲート42は、実施例11のコンジュゲート24について記載した方法と類似の方法によって得たが、ペプチド環状RADfKを用いた。収率:30%。酢酸アンモニウム、pH4.5/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MSで分析を行った:ESI−MS、陽性モード、1439m/z。
(実施例25)
コンジュゲート43の合成
実施例13に記載のように、バクテリオフェオホルビド−173−(環状RGDfK)アミドコンジュゲート27の合成から開始して表題化合物を調製した。
コンジュゲート27(0.1mmol)を樹脂上で、DMF中の1,3−プロピレンジアミン(6mmol)を用いて、室温で2時間処理した。その後、過剰のアミンを洗い流し、無水DMF(30ml)中のDTPA二酸無水物(0.2mmol)及びトリエチルアミン(100ml)を加えた。アルゴン雰囲気下で1時間動揺した後、蒸留水(50ml)を加え、次いでさらに30分間動揺した。生成物43を樹脂から切断し、TFA含有カクテルで脱保護し、最後にRP−HPLCによって精製した(61mg、37%)。水/アセトニトリルを用いたYMC−C18分析用カラムを使用したLC−MS。ESI−MSで分析を行った、陰性モード、1643m/z。
(実施例26)
コンジュゲート44の合成
酢酸ナトリウムで緩衝した水溶液(0.1N、pH5.5)中の塩化ガドリニウム(0.1mmol)を、2mLのDMF中のコンジュゲート43(6μmol)の溶液に加えた。混合物を周囲温度で終夜、攪拌しながら置いた。金属キレートの形成をLC−MSによって確認した(1799m/z)。反応混合物を蒸発させ、生成物を、RP−18カートリッジ(Lichrolut、Merck)で、最初に未反応のガドリニウム塩を洗い流すために水を用いて、その後、主化合物のコンジュゲート44を溶出させるためにメタノールを用いて精製し、これを回収し、蒸発させた(8mg、73%)。
II.生物学セクション
材料及び方法
(i)Euで標識したRGD−4C。RGD−4C(10μlのDDW中に20nmol)を、イソチオシアナトフェニル−DTPA−Eu(150nmol、50μl)を含む100μlのK−リン酸緩衝液(0.1M、pH8.5)に加えた。混合物を終夜、室温で、常に攪拌しながらインキュベーションした。反応を停止させるために、1μlのトリス−Cl(1M、pH7.5)を加え、混合物を5分間攪拌し、その後、Sep−Pak C−18カートリッジに載せ、遊離Euを溶出させるためにDDWで洗浄した。その後、カラムを50%のエタノール水溶液で洗浄し、画分(250〜500μl)を回収し、その蛍光を測定した。
in vitro研究
(ii)細胞培養。マウス胚性心臓内皮細胞(H5V)の単層を、25mMのHEPES、pH7.4、10%のウシ胎児血清(FCS)、2mMのグルタミン、0.06mg/mlのペニシリン及び0.1mg/mlのストレプトマイシンを含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)/F12中、37℃、8%のCOで培養した。ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)を、10mMのHEPES、pH7.4、20%の熱失活FCS(56℃、30分間)、2mMのグルタミン、50mg/mlのゲンタマイシン、25μg/mlの内皮細胞成長因子(ECGF)、5IU/mlのヘパリンを含むM199培地(グルタミン及びアール塩を含む)中、37℃、5%のCOで維持した。H5V細胞は、マリオネグリ薬理学研究所(Instituto Mario Negri)、Milan、イタリアのAnnunciata Vecci博士からご提供いただいた。HUVEC細胞は、ランバム病院(Rambam Medical Center)、Haifa、イスラエルから入手した。
(iii)in vitro細胞培養実験のための、増感剤、ペプチド及びそのコンジュゲートの可溶化。水溶性化合物8及びコンジュゲート11を、それぞれの実験について記載したように、使用前に、培地(DMEM/F12)又は培地中に10%のFCS又は培地中に10μMのBSA又はPBSに溶かした。非水溶性化合物(RGD−4C、環状RGDfK、化合物10及びコンジュゲート23)は、使用前に100%のDMSOに溶かし、培地又はPBSで2%v/vの最終DMSO濃度まで希釈した。化合物24は、使用前に100%のDMSOに溶かし、生理食塩水で5%v/vの最終DMSO濃度まで希釈した。
(iv)光源。in vitro研究用の光源は、高域フィルター(λ>650nm、Safelightフィルター1A Eastman Kodak Co.、ニューヨーク中Rochester、米国)及び4cmの水フィルターを備えた、自家製の100Wハロゲンランプであった。ランプを用いて、培養プレートを下から室温、暗室内で照射(20mW/cm/10分間(12J/cm))した。
(v)RGDペプチド−感光剤のコンジュゲートの光毒性アッセイ。標準の条件下におけるin vitroでの生体色素の光線力学的有効性を決定するために、細胞を96ウェルプレート内で培養し、示した実験プロトコルに従って、0〜25μMのコンジュゲートした又はコンジュゲートしていない感光剤と共に、様々な培地条件下(培地DMEM/F12;培地中に10%のFCS又は培地中に10μMのBSA)、過剰の遊離ペプチド(1mMまで100倍)を存在させずに又は存在させて、15又は90分間、37℃又は4℃でプレインキュベーションした。細胞を洗浄し、照射した(20mW/cm、10分間)。プレートを培養インキュベーター内に24時間戻した。細胞の生存は、ニュートラルレッド細胞生存度アッセイを用いて決定した。細胞の生存は、未処置の対照中に蓄積された色素の割合として計算した。3つ組の決定を実施し、代表的な実験を示した。3種類の対照を用いた:(i)明対照:生体色素を存在させずに照射した細胞;(ii)暗対照:生体色素で処置したが暗所に保った細胞;及び(iii)暗所に保った未処置の細胞。
(vi)ニュートラルレッド細胞生存度アッセイ。光感作及び24時間のインキュベーション期間(37℃)後、細胞の生存は、ニュートラルレッド(Fluka Chemie、Buchs、スイス)の蓄積によって決定した。アッセイブランクを減算した後、純光学密度(570nm)を3つ組の決定の平均値として計算した。細胞の生存は、未処置の対照中に蓄積された色素の割合として計算した。
(vii)細胞剥離(円形化)アッセイ:H5V細胞を3cmの皿中で24〜48時間、単層として培養し、100μMのRGD−4Cと共に4℃又は37℃で1時間、さらにインキュベーションした。細胞を1回洗浄し、3時間、新鮮な培地中、37℃で再度インキュベーションした。同様に、HUVECを、ゼラチンでプレコーティングした6ウェルプレート中で48時間、単層として培養し、100μMのRGD−4Cと共に37℃で1時間インキュベーションした。細胞を1回洗浄し、24時間、新鮮な培地中、37℃で再度インキュベーションした。光学顕微鏡観察を用いて細胞の形態学的変化を記録した。
in vivo研究
(viii)動物:雄CD1ヌードマウス(8週齢、約30g)を飼育し、食糧及び水を自由に摂取させるように、ワイツマン科学研究所(Weizmann Institute of Science)、Rehovot、イスラエルの研究機関内の動物の管理及び使用に関する委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)の指針(1996)に従った動物施設内で取り扱った。
(ix)腫瘍モデルの異種移植、移植及び転移。培養したラットC6神経膠腫の細胞単層を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。ラットC6神経膠腫の単細胞懸濁液(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)をマウスの背中に皮下(s.c.)移植した。グリア細胞株のC6は、一連の交互培養及び動物継代後に、N−ニトロソメチル尿素によって誘発させたラットグリア腫瘍からクローニングした。腫瘍は、2〜3週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。ラットC6神経膠腫細胞は、ワイツマン科学研究所、Rehovot、イスラエルのMichal Neeman教授にご提供いただいた。
培養した、ルシフェラーゼで形質移入したBALB/cCT26luc結腸癌の細胞単層を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。CT26luc(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)の単細胞懸濁液をマウスの背中に皮下(s.c.)移植した。CT26とは、N−ニトロソ−N−メチルウレタン−(NNMU)で誘発させた、未分化の結腸癌細胞系である。これをクローニングしてCT26WTと呼ばれる細胞系を作製し、これにルシフェラーゼを安定して形質導入して、致死的サブクローンCT26lucが得られた。腫瘍は、1.5〜2週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。CT26luc細胞は、Dina Preise、ワイツマン科学研究所、Rehovot、イスラエルにご提供いただいた。
培養した、ルシフェラーゼで形質移入したBALB/cfC3H 4T1luc乳腺腫瘍の細胞単層を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。4T1luc(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)の単細胞懸濁液をマウスの背中に皮下(s.c.)移植した。4T1とは、突然変異原処理を行わずに410.4腫瘍から選択される6−チオグアニン耐性細胞系であり、これにルシフェラーゼを安定して形質導入して、致死的サブクローン4T1lucが得られた(Shimrit Ben−Zaken、ワイツマン科学研究所、Rehovot、イスラエルにご提供いただいた)。腫瘍は、1週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。
培養した転移性ヒト乳癌MDA−MB−231細胞(ATCC、米国)の単層を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。ラットヒト乳癌の単細胞懸濁液(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)をマウスの背中に皮下移植した。腫瘍は、1週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。
培養したヒトOVCAR−8卵巣腺癌の細胞単層(Mordechai Liscovitz教授、ワイツマン科学研究所、Rehovot、イスラエルにご提供いただいた)を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。ヒトOVCAR−8卵巣腺癌の単細胞懸濁液(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)をマウスの背中に皮下移植した。OVCAR−8は、転移性疾患に罹患していない、化学療法処置した患者に由来する。腫瘍は、3〜4週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。
培養したMLSヒト癌腫の細胞単層(Michal Neeman教授、ワイツマン科学研究所、Rehovot、イスラエルにご提供いただいた)を、ゴム製ポリスマンを用いて生理食塩水下で掻爬した。ヒトMLS細胞の単細胞懸濁液(2〜4×10個の細胞/マウス、50μl)をマウスの背中に皮下移植した。腫瘍は、1週間以内に処置できる大きさ、即ち直径7〜9mmに達した。
鼠径部転移。生理食塩水中に回収した、培養したCT26luc細胞(1×10個の細胞/マウス、20μl)を、麻酔下のマウスの後肢の遠位背側の足に皮下注射した。皮膚下に注射した際、血管を貫通していないことを確認するために、シリンジのハンドルを引いた。このようにして、腫瘍細胞の全身播種を回避した。原発腫瘍は3週間以内に6〜8mmの大きさまで成長した。鼠径部内への転移は、本明細書中に記載のようにXenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム及び触診を用いて検査した。
肺転移モデル。生理食塩水中に回収した、培養したCT26luc又は4T1luc細胞(0.8〜1×10個の細胞/マウス、300μl)を、麻酔下のマウスの尾部の空虚に静脈内注射した。肺への肺転移は、本明細書中に記載のように、細胞の注射の2〜3週間後に、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステムを用いて検査した。
腫瘍が直径≧15mmに達した際にマウスを屠殺した(ワイツマン科学研究所の指針に従って)。
(x)麻酔:マウスは、50μlのケタミン(100mg/ml;Rhone Merieux、Lyon、フランス)及びキシラジン(2%;Vitamed、Benyamina、イスラエル)の混合物(85:15、体積:体積)を腹腔内(i.p.)注射することによって麻酔した。
(xi)光源:in vivo研究用の光源は、使用する感光剤に応じて、763nm又は755nmのダイオードレーザー(1W;Ceramoptec、Bonn、ドイツ)である。
(xii)動物実験のための、増感剤及びそのコンジュゲートの可溶化。水溶性コンジュゲート11は、使用前にPBSに溶かした。水に不溶性のコンジュゲート24は、使用前に100%のDMSOに溶かし、生理食塩水又はPBSで5%v/vの最終DMSO濃度まで希釈した。
(xiii)Pd含有化合物の体内分布。麻酔下のマウスに様々な感光剤(生体色素)コンジュゲートを静脈内注射した(尾部静脈)(対照群:未処置)。マウスを示した時点で屠殺し、示した器官並びに組織(血液、腫瘍、腸管、肝臓、脾臓、腎臓、精巣、心臓、肺、脳、皮膚、筋肉及び脂肪)の試料を事前に秤量したバイアルに入れ、すぐに凍結し、分析するまで−20°、暗所で保管した。試料の調製には2つの方法を使用した:(1)それぞれの試料を解凍し、DDW(1:10w/v)中でホモジナイズした。ホモジネートのアリコート(500μl)をエッペンドルフ試験管内で凍結乾燥した。その後、60μlのHNO(70%、TraceSelect、Fluka)をそれぞれの乾燥試料に加え、1時間90℃でインキュベーションした、DDWで3mlまで希釈した。(2)それぞれの試料をHNO(70%、TraceSelect、Fluka)で希釈した(1:2w/v)。試料を30分間、沸騰水中で超音波処理し、少なくとも48時間、室温で静置した。その後、それぞれの試料からの140μlを3.36mlのDDWに加えて合計体積3.5mlが得られ、1時間90℃でインキュベーションした。Pd濃度は、ICP−MSによって決定した。
(xiv)ELAN−6000装置(Perkin Elmer、CT)を用いて誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)を行って、Pd濃度を決定した。
(xv)in vivo蛍光光学イメージングシステム:使用した平面蛍光光学イメージングシステムは、−105℃まで冷却した1インチ(2.54cm)CCDカメラを備えたXenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100シリーズであった。視界は15cmであった。Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステムとは、in vivo(完全な生きた動物)イメージングに最適化された高感度の微光レベルシステムである。IVISイメージングシステムとは、モジュールソフトウェア及びハードウェアのシステムである。2つの画像を撮影した。最初の画像は白黒であり、動物の写真を提供する。2番目の画像は放出された光子データのカラーのオーバーレイであり、本例の場合は、以下に記述するように、化合物のNIR蛍光(680〜720nmの励起フィルター及び780〜810nmの発光フィルター)又は生物発光(560nm)である。高い信号対雑音比を得るために、CCD積分時間は10〜20秒間であった。動的蛍光イメージは本発明のコンジュゲートを注射した直後に取得し、約2時間続けた。また、蛍光イメージを、イソフルラン麻酔下でも、コンジュゲートを最初に注射した72時間後まで得た。注射した用量は、140〜250nmol/動物で変動した。高い信号対雑音比を維持するために、CCD積分時間は20秒間であった。画像収集が完了した後、データの分析及び処理は、IVISイメージングシステム100シリーズのハードウェアをサポートするLiving Image(登録商標)ソフトウェアによって行った。Living Image(登録商標)ソフトウェアとは、IVISシステムを実行し、画像表示及び分析のツールを提供する、Xenogenが開発したカスタムソフトウェアパッケージである。
(xvi)ルシフェリンアッセイ。マウスに移植したCT26luc及び4T1luc腫瘍細胞の局在化及び生存度をin vivo生物発光イメージング(BLI)によって正確に評価した。本発明よれば、BLIはレポーターの酵素ホタルルシフェラーゼの発光特性に依存し、これは、その基質D−ルシフェリンのオキシルシフェリンへの変換を触媒し、光子の発光をもたらす。ルシフェリンとは、様々な生物発光生物の細胞中に見つかる化学物質である。ルシフェリンがルシフェラーゼ及びATPの触媒効果で酸化された際、青色がかった緑色の光が生じる。ホタルルシフェリンは、その発光スペクトルの特性により、in vivo生物光子イメージングにおける特に良好なレポーターである。ホタルルシフェラーゼの発光ピーク(560nm)は可視光のスペクトル範囲内に含まれ、IVISシステムなどの微光イメージングシステムで検出及び定量することができる。イメージングの前に、マウスにD−ルシフェリンを腹腔内注射した(全身イメージングには55mg/体重1kg;肺及びリンパ節の転移のイメージングには77mg/体重1kg)。Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステム100シリーズを用いてin vivo画像を取得し、Living Image(登録商標)2.5ソフトウェアを用いて分析した。ルシフェリンはいくつかの方法で使用することができる。これは、in vivoでの光の生成を監視するために使用することができ、Xenogen IVIS(登録商標)イメージングシステムを用いて監視することができる。
(xvii)PDTプロトコル。様々な腫瘍異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスに麻酔し、24(5〜24mg/体重1kg)又は8(9mg/体重1kg)を尾部静脈から静脈内注射した。腫瘍を、3.5、6、8、12及び24時間後に、5〜30分間、30〜360J/cmの光用量で経皮的に照射した。照射の強度:100〜200mW/cm。処置後、マウスをケージに戻した。処置後90日間の間腫瘍を有さなかった場合にマウスは治癒したとみなされた。腫瘍の直径が15mmに達した際にマウスを安楽死させた。使用した対照は以下のとおりであった:(1)暗対照、マウスに生体色素を静脈内注射し、照射しなかった;(2)明対照、生体色素を注射せずにマウスを照射した;(3)未処置の対照;(4)化合物8単独:マウスに8を静脈内注射し、示した時点後に照射した。(5)8及び環状RGDfKの混合物:マウスに8及び環状RGDfKの混合物を静脈内注射し、示した時点後に照射した。(6)環状RGDfK単独:マウスに環状RGDfKを静脈内注射し、示した時点後に照射した。画像はPDT後の示した時点で撮影した。
(xviii)MRI測定。腫瘍の位置を見つけるために、造影剤を投与する前に慣用のスピンエコー画像を取得した。9を注射する前並びにその2、5、10、20及び30分間後にIRスナップ画像を得た。IRスナップイメージングに用いたパラメータは、TR/TE=9.2/2.7ミリ秒、視界(FOV)=5cm、実験の数(NEX)=1、画像マトリックス=128×128、切片の厚さ2mm、及び10°のフリップ角。0.05秒、0.25秒、0.4秒、1.8秒、2.5秒、3.6秒、及び5秒の反転時間を用いた一連の7つの画像をT1評価に用いた。
(実施例26)
環状ペプチドRGD−4Cの結合パラメータ及び生物活性の評価
環状ノナペプチドRGD−4Cの結合パラメータ及び生物活性を、それが血管感光剤の標的化に適切であるかどうかを試験するために特徴づけた。
RGD−4C結合活性の特徴づけ
(i)Euで標識したRGD−4Cの調製。Euで標識したRGD−4Cを用いた時間分解発光分光分析を使用して内皮細胞上に発現されるαβインテグリン受容体の結合パラメータ特徴(親和性、特異性及び受容体/細胞の数)を決定した。この目的で、材料及び方法に記載のようにイソチオシアナトフェニル−DTPA−Euを直接コンジュゲートさせることによって、RGD−4CをEuで標識した。Eu−RGD−4Cの遊離イソチオシアナトフェニル−DTPA−Euからの分離は、Sep−Pak C−18を用いて実施した。材料及び方法に記載のように、カラムを50%のエタノール水溶液で洗浄し、画分を回収し、その蛍光を測定した。100%のエタノールでさらに洗浄することでは、どのような顕著な量のEu含有物質もカラムに保持されていたことが示されなかった。最終生成物のEu−RGD−4Cは、単一ピークとして定量的に溶出され(図3A)、これは質量スペクトル分析によって確認した(1499m/z)(図3B)。
(ii)αβインテグリン受容体結合アッセイ。Eu−RGD−4Cとインテグリン受容体との結合活性は、培養中のマウスH5V内皮細胞を用いて決定した。結合アッセイには、H5V細胞を48ウェルプレート(10/ウェル)に蒔いて48時間置いた。プレートを4℃でインキュベーションし(受容体のエンドサイトーシスを阻害するため)、氷冷結合緩衝液(DMEM:F−12中の0.1%のBSA)で1回洗浄し、1μMのRGD−4Cを存在させずに(全結合)又は存在させて(非特異的結合)、2時間、漸増する濃度のEu−RGD−4Cと共にインキュベーションした。氷冷結合緩衝液で3回洗浄することによってインキュベーションを停止し、細胞を溶解してキレート化したEuを放出させるために増強溶液を加えた(300μl/ウェル)。それぞれのウェルから試料(200μl)を採り、時間分解蛍光光度法を用いて蛍光を決定した。それぞれの濃度について合計値から非特異的結合を減算することによって、純特異的結合を計算した。加えたリガンドの合計に対する非特異的結合の割合は、4.9%±2.4%(平均±SD)であった。全結合対非特異的結合の比は、低リガンド濃度での約1から最高濃度での約4まで増加した。代表的な実験について、結合の結果及びスキャッチャード分析をそれぞれ図4及び図5に示す。
リガンドの結合パラメータの値をスキャッチャード分析から計算した:(1/K=K、試験した化合物の親和性)及びBmax(結合部位の最大数)はそれぞれ37.2〜41.3nM及び4.3〜7.7nM(100〜180万個の受容体/細胞)であった。したがって、Eu−RGD−4CはH5V内皮細胞と特異的に結合する。5これらの結果は、RGD−4Cがαβインテグリン受容体の強力なリガンドである(〜100nMの親和定数)という他者の報告を裏づけている。αβインテグリン受容体に対する特異的結合は、以下のような単離したαβの結合アッセイを用いてさらに実証した。
(iii)固相受容体アッセイ。時間分解蛍光光度法を用いて、Eu−RGD−4Cと単離したαβインテグリン受容体との結合を決定した。マイクロタイタープレート(Nunc MaxiSorb)のそれぞれのウェルを、50μlの精製した受容体(PBS中に1μg/ml)で、4℃で終夜振盪することによってコーティングした。その後、受容体溶液を除去し、それぞれのウェルを200μlの乳(1%w/vのPBS中の粉乳、1時間、室温)でブロッキングした。その後、プレートを200μlのPBSで1回洗浄し、一定量のEu−RGD−4C(1000万F.U./ウェル)を存在させて、漸増する濃度のRGD−4Cと共に、1時間37℃でインキュベーションした。リガンド/競合相手の溶液を除去し、それぞれのウェルを200μlのPBSで3回洗浄した。キレート化したEuを放出させるために増強溶液を加えた(200μl/ウェル)。それぞれのウェルから試料(100μl)を採り、時間分解蛍光光度法を用いて蛍光を決定した(図6)。これらの実験条件下では、100μMのRGD−4Cは、Eu−RGD−4Cと単離した受容体との結合を50%低下させた。この値は、最も高いRGD−4C濃度においてでも、Eu−RGD−4C結合の最も高い弱毒化を表している。
RGD−4Cの生物活性の特徴づけ
RGD−4C結合の生物学的効果を、材料及び方法に記載の細胞円形化アッセイを用いて、H5V細胞及びヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)において特徴づけた。光学顕微鏡観察を用いて細胞の形態学的変化を記録した。図7Bに見られるように、100μMの濃度のRGD−4Cにより、皿から99%のH5V内皮細胞の剥離(n=200)が誘発され、一方で、RGD−4Cが存在しない場合には5%の円形化細胞しか観察されなかった(図7A参照)。新鮮な培地を用いて3時間、再度インキュベーションした後に細胞が回復したので、この効果は可逆的であった(以前にRGD−4Cが存在していた場合の皿中に8%の円形化細胞と、RGD−4Cが存在しない場合の6%)。
H5V細胞と同様に、新鮮な培地を用いて24時間、再度インキュベーションすることによって細胞が回復したので100μMのRGD−4Cにより、可逆的な形でHUVECの皿からの剥離が誘発された(図8:上パネルは、漸増する濃度のRGD−4C(0〜200μM)の存在下におけるHUVEC細胞の剥離を示し、下パネルは、培地を新鮮なものに交換した24時間後の細胞の回復を示す)。
したがって、十分に洗浄し、続いて試験した内皮細胞を3時間(H5V)又は24時間(HUVEC)培養物中に維持することによってRGD−4Cを除去することで、その接着能力の完全な回復がもたらされるので、RGD−4Cの効果は可逆的なものである。
(実施例27)
in vitroでのコンジュゲート24の結合、細胞の取り込み及び局在化
RGD−BChlコンジュゲートの結合パターンは、その作用機構を理解するために非常に重要である。コンジュゲート24は検出可能なNIR蛍光を提示し、蛍光顕微鏡観察を用いてその細胞結合及び局在化をin vitroで決定した。培養したH5V内皮細胞を、25μMの24と共に、10%のFCSを含むDMEM/F12培地中で、2時間37℃でインキュベーションした。その後、細胞培養物を洗浄し、PBS++を加えた。カスタム作製した蛍光顕微鏡を用いて、24を520nmで励起させ、放出された蛍光を780nmで検出した。
図9に示すように、コンジュゲート24は内皮細胞内に浸透し、核の周りに顆粒様構造で濃縮された。
比較する目的で、コンジュゲートしていない化合物8の細胞取り込みを測定した。培養したH5V細胞を、10%のFCS又は75%FCSを含むDMEM/F12培地中で、20分間又は2時間、37℃で、25μMの24又は8と共にインキュベーションした。その後、細胞培養物を洗浄し、PBS++を加えた。励起を520nmで実施し、放出された蛍光を780nmで検出した。図10は、コンジュゲートの細胞取り込みが化合物8よりも速かったことを実証している。
とりわけ、高い血清濃度(75%対10%のFCS)はコンジュゲート24の細胞取り込みを弱めている。本発明者らのグループが行った定量的な構造機能関係性の研究は、血清タンパク質との相互作用における感光剤の構造の役割を重視している。これらの研究は、処置した細胞内に入る及びそれから出る化合物8の輸送において血清アルブミンが能動的に関与していることを示唆している。さらに、8の細胞取り込み、クリアランス及び光毒性は、連続的な、受容体に媒介される取り込み及び分泌を受けるBSA分子によって媒介されている。コンジュゲート24に関しては、バクテリオクロロフィル部分の血清アルブミンに対する親和性は、インテグリン受容体αβに対するコンジュゲートの生体利用度を改変する。このことは、高い血清タンパク質濃度の存在下において観察される細胞蓄積の低下を説明することができる(図10)。試験したそれぞれの時点において化合物8よりもコンジュゲート24のin vitro蓄積が高いことは、コンジュゲートしていない8のように、RGDコンジュゲートが、インテグリン受容体に媒介されるエンドサイトーシス又は/及び非特異的エンドサイトーシスによって細胞に入ることができることによって説明することができる。
(実施例28)
コンジュゲート24及び化合物8のin vivo体内分布
本発明のコンジュゲートは、潜在的な薬物担体である。したがって、そのin vivo体内分布は重要である。標的組織中のコンジュゲートのレベルを定量化するために、イオン結合プラズマ質量分析(ICP−MS)を用いて標的器官中の中心M原子(例えば、Pd、Cu)を追跡した。中心金属原子の安定結合は、標的器官中の化合物の時間依存性の濃度を監視及び正確に決定することを可能にする。コンジュゲート24及び化合物8の体内分布を、材料及び方法に記載のように、試料調製の方法(2)を用いて、ラットC6神経膠腫の腫瘍異種移植を有するCD1−ヌード雄マウスにおいて決定した。マウスCT26luc結腸癌の腫瘍移植片を保有するCD1−ヌード雄マウス及び4T1luc乳腺癌のマウスの腫瘍移植片を保有するCD1−ヌード雄マウスにおいても、24の体内分布を決定した。
図11A〜11Dに示す結果は、注射の8時間後までの様々な腫瘍組織中のコンジュゲート24の蓄積、及び血液中のコンジュゲートレベルの連続的な低下を示す。さらに、24の体内分布パターンは、腫瘍源(ラットC6神経膠腫(図11A)、マウスCT26luc結腸癌(図11B)、及びマウス4T1乳癌(図11C)とは独立しているように見える。
ラットC6神経膠腫の腫瘍異種移植を有するCD1ヌードマウスに注射した化合物8の体内分布は、図12に示すように、完全に異なる画像を表した。化合物8は対象から急速に除去され、どの時点でも腫瘍組織中の選択的な蓄積又は保持を示さなかった。腫瘍組織中のコンジュゲート24の蓄積は、化合物8とは対照的に最大値が注射の8時間後であり(図12)、潜在的な薬物担体24を薬物の標的化の目的として用いることができ、腫瘍及び血管形成のイメージングに適用できることを示している。
さらに、腫瘍組織内の蓄積されたコンジュゲートの濃度はμMレベルに達したが、一方で、他の金属キレート剤とコンジュゲートさせた標識した環状RGDfK及び環状RGDfKは、nM範囲の濃度にしか達しなかったことが他のグループによって報告されていることに、注目されたい(Haubner他、2001;Janssen他、2002a;Janssen他、2002b;Temming、2005)。これらの報告された結果は、コンジュゲートしたペプチドが急速に腫瘍に取り込まれ、最大ピーク濃度がコンジュゲートの構造に応じて注射の30分後、1時間後又は2時間後であったことを実証している。したがって、M−Bchl誘導体単独又は他のキレート剤とコンジュゲートさせたGRD含有ペプチドのどちらも比較して顕著に増加している本発明のコンジュゲートの腫瘍の取り込みは、RGD含有ペプチドとBChl部分とのコンジュゲーションに寄与している可能性がある。
腫瘍組織及び血液中の24の相対レベルを図11Dに例示し、注射の8時間後にコンジュゲートは腫瘍において最大濃度に達したが、注射の24時間後に、血液及び周辺の正常組織と比較した腫瘍中のその濃度は、選択的血管標的のイメージング(VTI)及び場合によっては血管標的のPDT(VTP)が可能となるほど依然として十分に高いことが示されている。
他の器官と比較した腫瘍組織中のコンジュゲートの濃度は、細胞がαβインテグリンを発現しないことが知られている腫瘍(例えばCT26luc)中で顕著に低いことに注目されたい。したがって、αβ陰性腫瘍において観察された蓄積は、その血管取り込みによるものである可能性が高い。
(実施例29)
コンジュゲート15のin vivo体内分布
Cu−コンジュゲート15の体内分布を、6〜8週齢の、20〜23gの重さ且つ6〜9mmの乳房組織から得たヒト腺癌細胞(MDA−MB−231細胞)の腫瘍を保有する雌CD−1ヌードマウスで決定した。コンジュゲート(5%のDMSO/PBS中の30mg/ml)を尾部静脈に注射し、選択した時点で動物を屠殺した。Cu濃度は、材料及び方法に記載のようにICP−MSによって決定した。時間0を減算した後のICP−MSの結果を図13に示す。
得られたデータは、腫瘍中の15の明らかな蓄積を示し、ピークは、注射の8〜12時間後に周辺の正常組織と比較して約3倍の強度であった。
(実施例30)
コンジュゲート42のin vivo体内分布
RGD/インテグリンの認識の実際の役割を評価するために、ペプチド中のグリシンをアラニンで置き換えたコンジュゲート42の体内分布を測定し、コンジュゲート24の体内分布と比較した。1つのアミノ酸のみを置換することが、インテグリンの認識を妨害することは、他者によって実証されている(Pierschbacher及びRuoslahti、1987)。主に、RAD又はRGEペプチドをこの目的で使用した。体内分布アッセイは、上記実施例26に記載のように、マウスCT26luc結腸癌細胞の腫瘍移植片を有するCD1ヌード雄マウスを用いて行い、Pd濃度は、ICP−MSによって決定した。ICP−MSの結果を図14Aに示す。
コンジュゲート24及びコンジュゲート42の体内分布の比較(図14B)により、腫瘍組織中のRGDコンジュゲートの取り込みはRADコンジュゲートよりも速く、24時間まではより高い度合であったことが実証された。コンジュゲート24は、注射の8時間後に最大ピーク濃度で腫瘍組織中に蓄積され、血液中のコンジュゲートレベルは連続的に低下したが、一方で、注射の8時間後における腫瘍組織及び血液の42の濃度はほとんど同じであった。重要なことに、非特異的結合により、どちらのコンジュゲートも投与後に持続した基底レベルを示した。しかし、腫瘍部位中のRGDコンジュゲートの蓄積はRADコンジュゲートと比較して2倍であった。
(実施例31)
コンジュゲート24又は化合物8を用いた処置後の、ラットC6神経膠腫異種移植を保有するマウスのin vivo蛍光イメージング
動的蛍光イメージを、ラットC6神経膠腫異種移植を保有するCD−1ヌード雄マウスから得た。蛍光イメージは、材料及び方法に記載のようにIVISシステムを用いて得た。注射した感光剤(化合物8又はコンジュゲート24)のクリアランスは、蛍光イメージングによってマウスで測定し、図15に実証した。右後肢の後側にラットC6神経膠腫異種移植を保有するマウスに、200nmol用量のコンジュゲート8(上の画像のマウス)又は200nmol用量の24(下の画像のマウス)を注射し、画像は注射後4、24、48及び72時間に撮影した。
肝臓及び脾臓からの残留蛍光を除いては、化合物8で処置した動物において、注射の4時間後より後の時間では特異的なシグナルは見られず、これは、ICP−MSデータと一致している(図12)。コンジュゲート24は、腫瘍、脾臓、肝臓及び動物の頭部の下の脂肪こぶ中に蓄積すると考えられる。これらのイメージングの結果をICP−MSの結果と組み合わせると、イメージング及び恐らくはVTPによる腫瘍の処置の最良の時間窓は、薬物を投与した8〜24時間後であることが示唆される。
(実施例32)
コンジュゲート24を用いた処置後の、ルシフェラーゼで形質移入したマウスCT26luc結腸癌移植片を保有するマウスの動的蛍光イメージング
ルシフェラーゼで形質移入した細胞系は、生きている場合はルシフェリンの存在下で可視光を生じる。ルシフェリン発光により、生腫瘍細胞を監視することが可能となり、したがって、コンジュゲートの腫瘍部位でのホーミング、そのイメージング能力及びVTPの有効性を確証する手段が提供される。
ルシフェリン生物発光によるコンジュゲートの励起の仮定的な可能性を回避するために、蛍光イメージを記録し、その後にやっと、動物にルシフェリンを腹腔内注射し、形質移入した腫瘍細胞の生物発光を検出した。
結果は、コンジュゲート24に由来するNIR蛍光シグナルの領域及び腫瘍細胞自体に由来する内在性生物発光シグナルの領域が完全に重なっていることを示している。
動的蛍光イメージを、ルシフェラーゼで形質移入したマウスCT26luc結腸癌の移植片を有するCD−1ヌード雄マウスから、インテグリン受容体標的化コンジュゲート24を静脈内注射した後に得た。図16B〜16Cは、右後肢の後側に移植片を保有するマウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の蛍光及び発光イメージを示す。蛍光及び発光イメージは、材料及び方法に記載のようにXenogen IVIS(登録商標)イメージングシステムを用いて取得した。
結果は、コンジュゲート24に由来するNIR蛍光シグナルの領域及び腫瘍細胞自体に由来する内在性生物発光シグナルの領域が完全に重なっていることを示している。
(実施例33)
コンジュゲート24を用いた処置後の、ルシフェラーゼで形質移入した4T1luc乳腺癌移植片を保有するマウスの動的蛍光イメージング
動的蛍光イメージを、ルシフェラーゼで形質移入したマウス4T1luc乳腺癌の移植片を保有するBALB/c雌マウスから、インテグリン受容体標的化コンジュゲート24を静脈内注射した後に得た。図17A〜17Cは、右後肢の後側にルシフェラーゼで形質移入した皮下のマウス4T1乳腺癌の移植片を保有する2匹の雌マウスの、200nmol用量のコンジュゲート24を注射した24時間後の蛍光及び発光イメージの写真を示す。蛍光及び発光イメージは、材料及び方法に記載のようにIVISシステムを用いて得た。
結果は、コンジュゲート24に由来するNIR蛍光シグナルの領域及び腫瘍細胞自体に由来する内在性生物発光シグナルの領域が完全に重なっていることを示している。
(実施例34)
コンジュゲート26を用いた処置後の、子宮癌(MLS)を保有するマウスの動的蛍光
コンジュゲート26(8mg/kg)を、MLS子宮癌を保有する動物に静脈内注射した。8及び14時間後にIVISの画像を撮影した。図18に示すように、コンジュゲートは8時間後には蓄積を示さなかったが、14時間では高レベルの蛍光が腫瘍及び肝臓の領域中で観察された。
(実施例35)
コンジュゲート24とαβインテグリン受容体とのin vivo結合特異性の蛍光イメージングによる実証
特異的結合とは、コンジュゲートしていない増感剤によって阻害されるものと定義される。したがって、コンジュゲート24のin vivo結合特異性を実証するために、同じ結合部位の結合に対して遊離環状RGDfKと競合させることによって、その蓄積を遮断する試みを実施した。140nmolのコンジュゲート24を単独で投与した(図19、両パネルの左側のマウス、右後肢の後側に腫瘍を有する)、又はC6神経膠腫異種移植を保有するマウスに過剰の「遊離」(8.5μmol)環状RGDfKペプチドを注射した1時間後に140nmolのコンジュゲート24を投与した(図19、両パネルの右側のマウス、左後肢の後側に腫瘍を有する)24時間に蛍光イメージングを行った。同じ曝露時間の遮断した受容体異種移植の蛍光イメージを、図19に、定性的な比較を可能にするために同じ均等カラースケールで例示する。腫瘍に由来する蛍光強度は、コンジュゲート24を単独で投与した場合に、イメージング剤を投与する1時間前にペプチド環状RGDfKを投与した場合よりも高かった。正常組織では、取り込みは環状RGDfKを事前に投与することによって影響を受けなかった。
結果は、腫瘍領域中のコンジュゲート24の取り込みが、(i)反対側の正常組織領域よりも顕著に高かったこと;及び(ii)環状RGDfKを過剰量で事前に注射することによって遮断されたことを示している。総合すると、「遊離」環状RGDfKがコンジュゲート24の蓄積を阻害し、また、環状RGDfKを過剰量で事前に投与することから生じるコンジュゲート24の取り込みの低下が、αβ受容体に対するコンジュゲートのin vivoの分子特異性を確証すると、結論づけることができる。
(実施例36)
コンジュゲート42を用いた処置後の動的蛍光イメージング
RGD/インテグリンのin vivoの認識の実際の役割を評価するために、動的蛍光イメージを、後肢の後側にCT26luc移植片を保有するCD−1ヌード雄マウスから、コンジュゲート24(図20、それぞれのパネルの左側のマウス)又はペプチド中のグリシンをアラニンで置き換えたコンジュゲート42(環状RADfK);それぞれのパネルの右側のマウス)を投与した24時間後に得た。腫瘍組織におけるRGDコンジュゲートの蛍光シグナルは注射の3.5〜4時間後に最大に達するので、画像は注射の4時間後に撮影した。重要なことに、非特異的結合により、どちらのコンジュゲートも投与後に持続した基底レベルの蛍光を示した。しかし、腫瘍部位中のRGDコンジュゲートの蛍光強度はRADコンジュゲートよりも明らかに高かった。これらの結果は、腫瘍組織中にほぼ2倍のRGDコンジュゲートの蓄積を示すICP−MS測定によって、定量的に支持されている(上記実施例30及び図14A参照)。
CT26luc細胞はαβを欠くので(但し、ある程度のαβを発現する可能性がある)(Yao他、2005;Borza他、2006)、腫瘍からの24のより高い蛍光は、恐らく、新生内皮αβインテグリンとのそのライゲーション(RGDトリペプチドを介する)に由来する。
図21は、ヒト卵巣腺癌OVCAR−8、マウス結腸癌CT26luc、ヒト上皮子宮癌MLS、及びマウス乳腺癌4T1luc細胞系に由来する腫瘍を保有するCD1ヌードマウスの、コンジュゲート24を投与した24時間後の蛍光イメージを示す。インテグリンαβは、一部の種類の固形腫瘍細胞上で発現される。上記細胞系に関しては、MLS(Schiffenbauer他、2002)及び4T1luc(Mi他、2006)は、その細胞表面上にインテグリンαβ受容体を過剰発現し、一方で、マウスCT26lucはインテグリンαβ受容体を欠くが、ある程度のαβを発現し(Yao他、2005;Borza他、2006)、OVCAR−8はαインテグリンを欠く(Ross他、2000)。実際、蛍光シグナルはインテグリンαβ陽性細胞(MLS及び4T1luc)でインテグリンαβ陰性細胞(CT26luc及びOVCAR−8)よりも顕著に高く、これは恐らく、腫瘍細胞自体中のさらなる蓄積によるものである。2つのαβ陰性腫瘍(CT26luc及びOVCAR−8)間で観察された化合物の蓄積の差異は、恐らく、(i)これらはどちらもαβインテグリンを欠くので、その血管新生の差によるものであること、(ii)これらはRGD−BChlのコンジュゲートと特異的に結合することができるαβを発現するので、CT26luc腫瘍細胞自体中のさらなる蓄積によるものである可能性があることを反映している。
(実施例37)
肺転移の動的蛍光イメージング
肺の乳癌転移の4T1lucモデルの検出は、コンジュゲート24によって、BALB/c雌マウスに注射した注射の24時間後(15mg/kg)に可能となった(図22)。これらの結果は、肺の転移領域中の24の取り込みを、蛍光によって比較的高い精度で監視できることを示している。
次に、CT26lucモデルの肺の転移を、24を注射した後の時間の関数として検出した(4、9及び24時間、15mg/kg;図23A〜23I)。CT26luc肺転移を保有する、コンジュゲートを注射しなかったCD−1ヌード雄マウス(図23G、23H)、及び肺転移を有さない、コンジュゲート24を静脈内注射したCD−1ヌード雄マウス(図23I)を対照として使用した。蛍光イメージング結果により、転移領域中の24の取り込みが周辺の正常組織領域よりも顕著に高く、最良の腫瘍対バックグラウンドの比は投与した24時間後であったことが示された。
(実施例38)
リンパ節転移の動的蛍光イメージング
その左脚の後側にCT26luc原発腫瘍を保有し、近傍のリンパ節に転移を有するCD−1ヌード雄マウスの画像をとり、コンジュゲート24(15mg/kg)を静脈内注射した24時間後に写真撮影した。リンパ節中のCT26luc転移の検出は、コンジュゲート24の局在化によって可能となった。白黒写真、ルシフェルンとルシフェラーゼで形質移入した腫瘍細胞との反応に由来する生物発光シグナル、及びマウスの蛍光イメージを図24に示す。
これらの結果は、原発及び転移領域(肺、リンパ節)のどちらにおける腫瘍も、蛍光によって比較的高い精度で監視できることを示している。
(実施例39)
化合物9を造影剤として用いた、ラットC6神経膠腫異種移植を保有するマウスのin vivo磁気共鳴画像法(MRI)
測定は、C6神経膠腫異種移植(直径10〜15mm;左脇、皮下)を保有するCD1ヌード雄マウス(平均重量約30g)で行った。7匹のマウスを、Mn−13−OH−Bpheid(化合物9)(15μmol/kg)で増強したMRIに使用した。
シグナル強度比及び緩和能比の計算したグラフにより、15μmol/kgの用量の化合物9により、腫瘍/正常の緩和能の比が0.8〜1.0から約1.4まで、物質を注射した約10分後に増加したことが明らかとなった。9で得られた造影効果は、Gd含有造影剤について知られているものよりも高かった。
Gd剤と比較して化合物9でより高い造影が得られたこと、及びMRシグナルの長い組込みを可能にする、腫瘍中に対応するMn含有環状RGDfKコンジュゲート12の持続した滞留が予測されることを総合して、本発明者らは、本コンジュゲートを用いて、Gd−DTPAなどの他の造影剤を超える優れたイメージングを期待する。
(実施例40)
in vitroの標的化した光毒性
RGDペプチド−感光剤のコンジュゲート対コンジュゲートしていない感光剤の光線力学的力価を評価するために、コンジュゲート23及びコンジュゲートしていない感光剤10の光毒性を、培養したH5V内皮細胞のPDT後の生存を監視することによって決定した。
H5V細胞を、90分間37℃で、0〜25μMのコンジュゲート23又は化合物10と共に、様々な培地条件でインキュベーションし、照射し、その生存を、材料及び方法に記載のようにニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。感光剤で処置した様々な条件下のH5V細胞の用量応答性の生存曲線を図25A〜25Cに示す:培地中に10%のFCS(図25A)、培地DMEM/F12(25B)及び培地中に10μMのBSA(25C)。
様々な培地中のコンジュゲート23及び化合物10の光毒性効果は、光及び薬物の濃度に依存性であることが見出された。LD50値に基づいて、本発明者らは、コンジュゲート23の光線力学的力価がコンジュゲートしていない感光剤10よりも高いと結論づけることができる。
標的化した光毒性とは、遊離リガンドによって阻害されるものと定義することができる。したがって、さらなる実験により、コンジュゲート23の細胞結合に対して競合する遊離環状RGDfKを投与することによって光毒性を遮断することを試みた。H5V細胞を、90分間37℃で、0〜25μMの化合物10又はコンジュゲート23と共に、様々な培地中(培地中に10%のFCS又は培地中に10μMのBSA)、遊離の過剰の環状RGDfKを存在させずに又は存在させて(1mMまで100倍)インキュベーションした。上述のように、細胞を照射し、細胞の生存を、ニュートラルレッド生存度アッセイを用いて決定した。
処置した細胞の用量応答性の生存曲線を表す図26A〜26Dに示すように、また表2に提示するLD50値によって示されるように、23及び10の光毒性効果は過剰の環状RGDfKの存在によって影響を受けなかった。
表2.過剰の遊離ペプチドが存在しない又は存在する場合の、様々な反応条件下におけるコンジュゲート23及び化合物10のLD50
Figure 2010502574
これらの結果は、コンジュゲートがインテグリン非依存性液相エンドサイトーシスを介して細胞内に入り、したがって遊離環状RGDfKはコンジュゲートとの細胞結合に対して競合できないことを示唆している。インテグリン非依存性の細胞侵入は、コンジュゲート、感光剤部分又は環状RGDfKペプチドの部分のいずれかに起因することができる。インテグリン非依存性液相エンドサイトーシスによる環状RGDfKの内部移行が細胞表面上の機能的インテグリン受容体の数を変更させないことを示す1つの報告の文献が存在する(Hart他、1994;Castel他、2001)。
エンドサイトーシスの説を試験するために、また、エンドサイトーシスプロセスは時間及び温度に依存性であるので、H5V細胞を、37℃及び4℃で15分間、0〜20μMのコンジュゲート23と共に、10%のFCSを含む培地中で、過剰の環状RGDfKを存在させて又は存在させずに(1mMまで100倍)、インキュベーションした。細胞を照射し、その生存を上述のように決定した。処置したH5V細胞の用量応答性の生存曲線を図27A〜27Bに示す。
37℃又は4℃で15分間のインキュベーションで測定されたLD50値は、細胞を37℃で90分間インキュベーションした際に得られた値と比較して増加した(表2)。コンジュゲート23のLD50値は、37℃及び4℃で15分間のインキュベーションした後に、それぞれ3.5μM及び20μMに変化し、それと比べて、37℃で90分間のインキュベーションでは1μMが得られた。温度を下げた際にLD50値が増加することは、コンジュゲートの取り込みにおけるエンドサイトーシスの役割の可能性の仮説を支持している。
予想外に、コンジュゲート23の光細胞毒性効果は、過剰の環状RGDfKの存在によって遮断されないだけでなく、実際、37℃又は4℃で15分間のインキュベーションした23の光線力学的活性は、遊離環状RGDfKが存在する場合でより高かった。過剰の遊離ペプチドが、細胞の皿からの剥離の増強及び/又は誘発されたアポトーシスシグナル伝達により、細胞がコンジュゲートのPDT効果に対してより高感度となることを引き起こしている可能性がある。
コンジュゲート24の光毒性は、培養したH5V内皮細胞のPDT後の生存を監視することによって決定した。H5V細胞を、2時間37℃で、0〜25μMのコンジュゲート24と共に、10%のFCSを含む培地DMEM/F12中で、インキュベーションした。細胞を照射し、その生存を上述のように決定した。
用量応答性の生存曲線(図28)に示すように、37℃で2時間インキュベーションした後のH5V細胞に対するコンジュゲート24の光毒性効果は、光及び薬物の濃度に依存性であることが見出された。
第3のコンジュゲート11及び化合物8の光毒性も、H5V内皮細胞を用いて決定した。細胞を90分間37℃で、0〜20μMのコンジュゲート11又は化合物8の存在下、培地中に10μMのBSA中で、インキュベーションし、照射したその生存を上述のように決定した。
用量応答性の生存曲線(図29)に示すように、コンジュゲート11及び化合物8の光毒性効果は、光及び薬物の濃度に依存性であることが見出された。LD50値を表3に示す。
表3.過剰の遊離ペプチドが存在しない及び存在する場合の、コンジュゲート11及び化合物8のLD50
Figure 2010502574
環状RGDfKペプチドについては、遊離環状RGD−4Cを細胞培養物に加えることによるコンジュゲート11の光毒性の遮断は失敗した(図30A〜30B、表3)。H5V細胞を、90分間37℃で、0〜10μMのコンジュゲート11又は化合物8と共に、培地中に10μMのBSA中、過剰のRGD−4Cを存在させずに又は存在させて(1mM)、インキュベーションした。細胞を照射し、その生存を上述のように決定した。
ここでも、この結果は、感光剤の部分(化合物8)が、遊離エンドサイトーシスを介したコンジュゲート11の細胞取り込みを決定することを示唆している。
(実施例41)
コンジュゲート24を用いたラットC6神経膠腫腫瘍のin vivoPDT
上記結果に基づいて、本発明者らは、コンジュゲート24を用いた固形腫瘍のPDTの新しい処置プロトコルを開発した。プロトコルのパラメータは、処置時間(薬物−光の間隔)−薬物を投与した3〜24時間後に照射;用量(mg/kg)−5〜24mg/kg;照射時間(分間)−5〜30分間;照射強度(mW/cm)−100〜200mW/cm;送達エネルギー(J/cm)−30〜360J/cmを含むべきである。
使用した最初の腫瘍モデルはラットC6神経膠腫腫瘍異種移植を含んでおり、これは、これらの腫瘍細胞が、腫瘍の新生血管構造上に発現されるインテグリンαvβ3に加えて、αβ(Zhang他、2006)及びαβインテグリン(Milner他、1999)を発現するからである。
C6神経膠腫移植片を保有するCD−1ヌード雄マウスに、15又は24mg/身体1kgの用量のコンジュゲート24又は9mg/身体1kgの用量の化合物8を静脈内注射した。
それぞれのプロトコルについて、本発明者らは少なくとも3匹の動物を使用したが、死亡率が高いため、限定された数の動物しか残らなかった。結果を表4に示す。
表4.ラットC6神経膠腫を保有するマウスにコンジュゲート24を適用する様々なVTPプロトコルの治療の結果。
Figure 2010502574
最適と考えられ、最良の治療結果をもたらしたプロトコルを、表4に太字で示す:15mg/kg、注射の8時間後に15分間の照射(90J/cm)、及び24mg/kg、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)。
図31A及び31Bは、これらのプロトコルのそれぞれの治療結果を示す。暗対照では(図31C)、マウスにコンジュゲート24を静脈内注射し、照射しなかった;明対照では(図31D)、コンジュゲート24を注射せずにマウスを照射した;コンジュゲートしていない感光剤の対照では(図31E)、マウスに化合物8を静脈内注射し、8時間後に照射した。
様々な対照はPDT効果を示さなかった。対照的に、コンジュゲート24及び光で処置した動物は、PDTで処置した数時間後に大規模な浮腫を示し、これは、PDTの3日後に皮下で炎症及び壊死に発達した。腫瘍の平坦化及び長期の腫瘍回帰並びに創傷治癒が観察された。
(実施例42)
コンジュゲート24を用いたマウスCT26結腸腫瘍のin vivoPDT
ラットC6神経膠腫モデルを用いては、VTPの結果の即座の評価を得ることができず、これは、スクリーニングプロセスの過程の主要な不利点である。この問題に打ち勝つために、本発明者らは、ルシフェラーゼで形質移入した細胞からなるマウスCT26luc結腸癌モデルを用い、これは、治療効果の素早い評価を可能にする。
表5に示すように、CT26luc腫瘍を保有するCD−1ヌード雄マウスを、コンジュゲートを用いた様々なPDTプロトコルに供した。
表5.マウスCT26luc結腸癌を保有するマウスにコンジュゲート24を適用する様々なVTPプロトコルの治療の結果。
Figure 2010502574
図32A〜Eは、CT26luc腫瘍を保有するマウスに15mg/kgのコンジュゲート24、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)を施用した治療の結果を示す(表5の太字のプロトコル)。32A−コンジュゲート24を15mg/kgで静脈内注射し、注射の8時間後に10分間の照射(60J/cm)。32B−IVISシステムを用いて、32Aで記載したマウスにルシフェリンを腹腔内注射した後に撮影したオーバーレイ画像。最初の画像は白黒であり、動物の写真である。2番目の画像は、放出された光子データのカラーのオーバーレイである。すべての画像は同スケールに正規化している。32C−Bに示したデータの生物発光シグナルの定量(光子/秒/cm)。32D−化合物8を単独で用いた対照:マウスに化合物8を静脈内注射し、8時間後に照射した。32E−化合物8及び環状RGDfKの混合物を用いた対照:マウスに化合物8及び環状RGDfKの混合物を静脈内注射し、8時間後に照射した。32F−環状RGDfKを単独で用いた対照:マウスに環状RGDfKを静脈内注射し、8時間後に照射した。画像はPDT後の示した時点で撮影した。
図32Bは、図32Aで記載したマウスにルシフェリンを腹腔内注射した後にIVISシステムで撮影したオーバーレイ画像である。図32Cは、図32Bに示した生物発光の定量的な説明を提供する。使用した対照は、(1)化合物8単独(図32D);(2)コンジュゲートしていない化合物8及び環状RGDfKの混合物(図32E);並びに(3)環状RGDfK単独(図32F)であった。様々な対照はPDT効果を示さなかった。対照的に、標的化したコンジュゲートで処置した動物はPDTの4日後以内に壊死を生じた(図32A)。残留腫瘍細胞からの顕著な生物発光シグナルがPDTの8日後に現れるが(図32B)、腫瘍は触診も視覚的検出もされなかった。応答したすべての動物で、創傷治癒及び腫瘍の平坦化が観察された。
図33は、表5にアスタリスクで示したプロトコルのカプラン−メイヤー曲線を示す。
(実施例43)
コンジュゲート13を用いた乳房腫瘍の腫瘍診断及びPDT処置
以下のようにして、ヒト乳癌MDA−MB−231細胞(ATCC)を赤色蛍光タンパク質(RFP)で形質移入した。
プラスミド−細胞の形質移入に用いたプラスミドは、RFP遺伝子及びハイグロマイシンの耐性遺伝子を保有するpDsRed−Monomer−Hyg−C1(Clontech、カリフォルニア州、Palo Alto)から、DsRed−Monomer遺伝子をpDsRed2で置き換えた(pDsRed2−N1プラスミドから)であった。
形質移入プロセス−形質移入プロセスには、リポフェクタミン(商標)2000(Invitrogen)を、製造者のプロトコルに従って使用した:4μgのDNAを5分間、250μlのOpti−MEM培地(製造者Invitrogenから供給)と共にインキュベーションした。別の試験管中で、10μlのリポフェクタミンを5分間、250μlのOpti−MEM培地と共にインキュベーションした。インキュベーション後、DNA及びリポフェクタミンの溶液を混合し、20分間、室温でインキュベーションし、内容物を、MDA−MB−231細胞が50〜60%コンフルエントな6ウェルプレートのうちの1つに均等に分散させた。
安定クローンの選択−MDA−MB−231細胞を形質移入した24時間後、プレートを蛍光顕微鏡(Nikon)下で確認した。一過性の形質移入がこの段階で検出可能であった。培地を、250μg/mlの濃度の抗生物質(ハイグロマイシン)を含む新鮮な培地で置き換えた。プレートがコンフルエントに達した際、トリプシンで30〜60秒間処理した後に細胞を培養プレートから剥離し、0.5個の細胞/ウェルの濃度で96ウェルプレートに蒔いた。1つのクローンしか含まず、クローンが蛍光であったウェルを回収し、6ウェルプレートに蒔いた。コンフルエントに達した後、これらを10cmのプレートにさらに蒔いた。図34A〜34Bは、それぞれ1秒間及び3秒間の曝露後の、蛍光MDA−MB−231RFPクローン3(ハイグロマイシンに耐性)を示す。
PDT実験には、MDA−MB−231RFP細胞(4×10個)をマウスの背中に皮下移植し、腫瘍を2〜3週間以内に処置できる大きさ(6〜8mm)まで発達させた。
PDTプロトコル:麻酔したマウスにコンジュゲート13(7.5mgの薬物/体重1kg)を静脈内注射した。腫瘍を10分間照射した。使用した薬物と光の間隔は、薬物注射の8時間後であった。755nmの100mW/cmのダイオードレーザー(CeramOptec、ドイツ)を用いた、マウス皮膚を通した経皮照射を使用した。処置後、マウスをケージに戻した。暗対照群では、マウスに増感剤コンジュゲート13を静脈内注射し、暗所ケージ内に24時間入れた。明対照群では、100mW/cmを用いてマウスを10分間照射した。PDT後の最初の2日間、必要に応じてマウスに鎮痛剤を与え(毎日2.5mg/kgのFlunexin)、3日間、飲料水中にOxycodeを与えた。動物生存の終点は、腫瘍の大きさが動物重量の10%に達した場合である。マウスをこの時点(90日間まで)で頸椎脱臼によって屠殺した。
図35A〜35Bは、PDTに対するヒトMDA−MB−231−RFPの局所応答の2つの代表的な例を示す。その背中にMDA−MB−231−RFP異種移植(〜0.5cm3)を有するマウスに7.5mg/kgのコンジュゲート13を静脈内注射し、755nmの100mW/cmのダイオードレーザーを用いてマウス皮膚を通して8時間後に照射した。35A−0日目(処置前)並びに処置後の1、4、7、12及び90日目に撮影した写真。4日目には部分的壊死が見られ、7日目には腫瘍の平坦化が観察され、90日後には創傷が治癒し、動物は治癒した。35B−MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雄マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。処置の90日後にはシグナルが検出されなかった。
原発乳癌中の感光剤の蓄積を研究するために、MDA−MB−231−RFP細胞(4×10個)をマウスの乳腺パッド中に正所性移植した。3〜4週間以内に腫瘍が所望の大きさまで、即ち1cmより大きく発達した。
蓄積の評価には、85:15のケタミン:キシラジンの30μlの混合物を腹腔内注射することによってマウスを麻酔し、15mgの薬物/体重1kgのコンジュゲート13を尾部静脈に静脈内注射した。腫瘍細胞及びコンジュゲート13のどちらの蛍光も、IVIS(登録商標)100イメージングシステム(Xenogen)によって監視した。腫瘍イメージングのメインフィルター設定は、以下を含む:励起フィルター500〜550nm、発光フィルター575〜650nm;組織の自己蛍光を減算するためのバックグラウンドフィルター設定:励起フィルター460〜490nm、発光フィルター575〜650nm。感光剤イメージングのメインフィルター設定:励起フィルター665〜695nm、発光フィルター810〜875nm。
画像は、薬物注射後15分、1、2、3、4.5、6、7.5、9、24時間、2、3、4、5、6、7日間の時点で撮影した。結果を図36及び37に示す。
図36は、同所性ヒト乳房MDA−MB−231−RFP原発腫瘍におけるコンジュゲート13の蓄積を示している(腫瘍の大きさ約1cm)。画像は、薬物注射の15分間から24時間後に撮影した。上パネル−MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雌マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。下パネル−コンジュゲート13の蓄積のin vivoの全身NIR蛍光イメージング。薬物は最初の24時間の間、腫瘍中に特異的な蓄積を示さなかった。
図37は、同所性ヒト乳房MDA−MB−231−RFP原発腫瘍におけるコンジュゲート13の蓄積を示している(腫瘍の大きさ約1cm)。画像は、薬物注射の1日から6日後に撮影した。上パネル−MDA−MB−231−RFP同所性腫瘍を保有するCD−1ヌード雌マウスのin vivoの全身赤色蛍光イメージング。下パネル−コンジュゲート13の蓄積のin vivoの全身NIR蛍光イメージング。薬物は腫瘍中の蓄積を示し、注射の2日後に腫瘍中に特異的なピーク濃度に達した。
Figure 2010502574
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付属書
Figure 2010502574

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Claims (159)

  1. RGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体とポルフィリン、クロロフィル又はバクテリオクロロフィルから選択される感光剤とのコンジュゲートであって、感光剤が、10、15、20位のそれぞれで4−メチルフェニル又はアセチル化グルコシルオキシフェニルによって、5位でスペーサーアームを介してポルフィリン大環状分子と連結した直鎖状RGD含有ペプチドの残基によって置換されている、メタレート化されていないポルフィリンであるコンジュゲートを除外したコンジュゲート。
  2. 感光剤が以下の式のテトラアリールポルフィリンである、請求項1に記載のコンジュゲート:
    Figure 2010502574

    [式中、
    Ar、Ar、Ar、及びArは、同一又は異なり、それぞれ、炭素環アリール、ヘテロアリール及び混合カルボアリール−ヘテロアリール基から選択されるアリール基であり、アリール基のそれぞれは、未置換であるか、又は、ハロゲン原子、アリールがフェニルの場合はC〜Cアルキル、アリールがヘテロアリール若しくは混合カルボアリール−ヘテロアリールの場合はC〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、カルボキシ、C〜Cアルキルアミノ、アミノ−(C〜C)アルキルアミノ、トリ−(C〜C)アルキルアンモニウム、ヒドロキシ、及びCONHから選択される1つ若しくは複数の置換基によって置換されており、Ar、Ar、Ar、及びArのうちの少なくとも1つは、その置換基のうちの1つ又は架橋基を介して前記少なくとも1つのアリール基と連結したRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体によって置換されており;
    nは、置換基が中性の場合は0であるか、又は、nは1〜4の整数であり;
    Xは、アリール基が正荷電の場合は製薬上許容される陰イオンであるか、又は、アリール基が負荷電の場合は製薬上許容される陽イオンであり;
    Mは、2Hであるか、又は、Mg、Pd、Pt、Co、Ni、Sn、Cu、Zn、Mn、In、Eu、Fe、Au、Al、Gd、Er、Yb、Lu、Ga、Y、Rh、Ru、Si、Ge、Cr、Mo、P、Re、Tl及びTc並びにその同位体からなる群から選択される原子である]。
  3. 炭素環アリール基が、それ自体で又は混合カルボアリール−ヘテロアリール基の一部として、置換された又は未置換の単環又は二環状芳香族基であり、前記ヘテロアリール基が、それ自体で又は混合カルボアリール−ヘテロアリール基の一部として、O、S及びNからなる群から選択される1〜3個のヘテロ原子を含む、置換された又は未置換の5〜6員の芳香環である、請求項2に記載のコンジュゲート。
  4. 前記炭素環アリール基が、フェニル、ビフェニル及びナフチルからなる群から選択され、前記ヘテロアリール基が、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリミジル、及びトリアジニルからなる群から選択される、請求項3に記載のコンジュゲート。
  5. 炭素環アリール及び/又はヘテロアリール基のうちの1〜3個が、1つ又は複数のカルボキシ、C〜Cアルキルアミノ、アミノ−(C〜C)アルキルアミノ、ヒドロキシ、又はCONH基によって置換されている、請求項3又は4に記載のコンジュゲート。
  6. Mが、2Hであるか、又は、Pd、Cu、Mn及びGdから選択される金属である、請求項2に記載のコンジュゲート。
  7. RGD含有ペプチドがすべてL、すべてD又はL,Dの直鎖状又は環状ペプチドであり、アミノ酸が天然又は非天然のアミノ酸であり得る、請求項2に記載のコンジュゲート。
  8. RGD含有ペプチドが環状ペプチドである、請求項7に記載のコンジュゲート。
  9. 環状ペプチドが、−CO−NH−基を介してポルフィリン部分の少なくとも1つのアリール基と連結している、請求項8に記載のコンジュゲート。
  10. 前記環状ペプチドがペンタペプチドの環状RGDfK(配列番号1)である、請求項8又は9に記載のコンジュゲート。
  11. 前記環状ペプチドがノナペプチドRGD−4C(配列番号2)である、請求項8又は9に記載のコンジュゲート。
  12. (i)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(20);(ii)銅(II)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシ−フェニル)ポルフィン(21);及び(iii)ガドリニウム(III)メソ−5−(4−環状RGDfK−ベンズアミド)−10,15,20−トリス(4−カルボキシフェニル)ポルフィン(22)から選択される、請求項10に記載のコンジュゲート。
  13. 感光剤が、式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィル、並びにその製薬上許容される塩及び光学異性体:
    Figure 2010502574

    [式中、
    Mは、2H、又はMg、Pd、Pt、Co、Ni、Sn、Cu、Zn、Mn、In、Eu、Fe、Au、Al、Gd、Er、Yb、Lu、Ga、Y、Rh、Ru、Si、Ge、Cr、Mo、P、Re及びTc、Tl並びにその同位体からなる群から選択される原子を表し;
    Xは、O又はN−Rであり;
    、R’及びRは、それぞれ独立して、Y−R、−NRR’若しくは−NR’R”であるか;又は、R及びRは、一緒になって、RGDペプチド又はRGDペプチド模倣体残基を含む環を形成し;
    Yは、O又はSであり;
    は、H、OH又はCOORであり;
    は、H、OH、C〜C12アルキル又はC〜C12アルコキシであり;
    は、−CH=CRR’、−CH=CRHal、−CH=CH−CH−NRR’、−CH=CH−CH−NR’R”、−CHO、−CH=NR、−CH=NR’、−CH−OR、−CH−SR、−CH−Hal、−CH−R、−CH−NRR’、−CH−NR’R”、−CH−CH、−CH−CHHal、−CH−CHOR、−CH−CHSR、−CH−CH−NRR’、−CH−CH−NR’R”、−COCH、C(CH)=CRR’、−C(CH)=CRHal、−C(CH)=NR、−CH(CH)=NR’、−CH(CH)−Hal、−CH(CH)−OR、−CH(CH)−SR、−CH(CH)−NRR’、−CH(CH)−NR’ R’、又は−C≡CRであり;
    R’は、メチル又はホルミルであり;
    は、=O、=S、=N−R、=NR’、=CRR’、又は=CR−Halであり;
    、R、R9、R’及びR”は、それぞれ独立して:
    (a)H;
    (b)C〜C25ヒドロカルビル;
    (c)ハロゲン、ニトロ、オキソ、OR、SR、エポキシ、エピチオ、−NRR’、−CONRR’、−CONR−NRR’、−NHCONRR’、−NHCONRNRR’、−COR、COOR”、−OSOR、−SOR”、−SOR、−NHSOR、−SONRR’、=N−OR、−(CH−CO−NRR’、−O−(CH−OR、−O−(CH−O−(CH−R、−OPORR’、−POHR、及び−POR”R”からなる群から選択される1つ又は複数の官能基によって置換されたC〜C25ヒドロカルビル(式中、R及びR’は、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであり、R’はさらに、RGDペプチド若しくはRGDペプチド模倣体の残基であってよいか、又は、R及びR’は、それらが付着しているN原子と一緒になって、O、S及びNから選択されるさらなるヘテロ原子を任意選択で含む5〜7員の飽和環を形成し、さらなるN原子は置換されていてもよく、R”は、H、陽イオン、ヒドロカルビル又はヘテロシクリルである);
    (d)正荷電基、負荷電基、生理的条件下で正荷電基に変換される塩基性基、及び生理的条件下で負荷電基に変換される酸性基からなる群から選択される1つ又は複数の官能基によって置換されたC〜C25ヒドロカルビル;
    (e)1つ若しくは複数のヘテロ原子及び/又は1つ若しくは複数の炭素環若しくはヘテロ環部分を含むC〜C25ヒドロカルビル;
    (f)1つ若しくは複数のヘテロ原子及び/又は1つ若しくは複数の炭素環若しくはヘテロ環部分を含み、上記(c)及び(d)で定義した1つ又は複数の官能基によって置換されたC〜C25ヒドロカルビル;
    (g)アミノ酸残基、ペプチド、タンパク質、単糖、オリゴ糖、多糖、又は多座配位子及び金属とのそのキレート錯体によって置換されたC〜C25ヒドロカルビル;或いは
    (h)アミノ酸残基、ペプチド、タンパク質、単糖、オリゴ糖、多糖;又は多座配位子及び金属とのそのキレート錯体であり;
    はさらに、−NRR’であってよく、R及びR’は、それぞれ、H、又は負荷電基、好ましくはSO によって任意選択で置換されたC〜C25ヒドロカルビルであり;
    はさらに、H、又はR、R’及びRがそれぞれ独立してY−Rである場合は陽イオンR 10であってよく;
    10は、金属、アンモニウム基又は有機陽イオンであり;
    は、生理的に許容される陰イオンであり;
    mが0又は1であり;
    7〜8位の点線は、任意選択の二重結合を表す]であり、前記式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィル誘導体が少なくとも1つのRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基を含む、請求項1に記載のコンジュゲート。
  14. 〜C25ヒドロカルビルのうちいずれかがC〜C25アルキル、アルケニル又はアルキニルである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  15. アルキルがC〜C10アルキルである、請求項14に記載のコンジュゲート。
  16. アルキルがC〜Cアルキルである、請求項15に記載のコンジュゲート。
  17. 7〜8位の点線が二重結合を表し、感光剤が式I、II又はIIIのクロロフィルである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  18. 7〜8位の点線が存在せず、感光剤が式I、II又はIIIのバクテリオクロロフィルである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  19. それぞれのRが、独立して、アセチル、ビニル、エチル、若しくは1−ヒドロキシエチル基、又は前記1−ヒドロキシエチル基のエーテル若しくはエステルである、請求項12に記載のコンジュゲート。
  20. 感光剤が式I又はIIのバクテリオクロロフィルであり、3位のRがアセチルであり、8位のRがエチルであり、R’がメチルであり、7〜8位が水素化されている、請求項13に記載のコンジュゲート。
  21. 感光剤が式I又はIIのクロロフィルであり、3位のRがビニルであり、8位のRがエチルであり、R’がメチルであり、7〜8位に二重結合が存在する、請求項13に記載のコンジュゲート。
  22. 前記式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルが、COO、COS、SO 、若しくはPO 2−から選択される少なくとも1つの負荷電基、又はCOOH、COSH、SOH、若しくはPOから選択される、生理的pHで負荷電基に変換される少なくとも1つの酸性基、又はその塩を含む、請求項13に記載のコンジュゲート。
  23. 前記クロロフィル又はバクテリオクロロフィルが式IIのものであり、R6が−NRR’であり、RがHであり、R’がSOH又はそのアルカリ塩によって置換されたC〜C10アルキルである、請求項22に記載のコンジュゲート。
  24. R6が−NH−(CH−SOK又は−NH−(CH−SOKである、請求項23に記載のコンジュゲート。
  25. 前記式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルが少なくとも1つの正荷電基を含む、請求項13に記載のコンジュゲート。
  26. 前記正荷電基が、−N(RR’R”)、−(R)N−N(RR’R”)、O←N(RR’)−、>C=N(RR’)、−C(=NR)−NRR’R”及び−(R)N−C(=NR)−NRR’R”基から選択されるN含有基に由来する陽イオンであり、R、R’及びR”が、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、又は、R、R’及びR”のうちの2つが、それらが付着しているN原子と一緒になって、O、S若しくはNから選択される1つ若しくは複数のヘテロ原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成する、請求項25に記載のコンジュゲート。
  27. 前記陽イオンが末端基又はアルキル鎖内に位置する基である、請求項26に記載のコンジュゲート。
  28. 前記陽イオンが式−N(RR’R”)のアンモニウム基であり、R、R’及びR”のそれぞれが、独立して、H、ヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、又は、R、R’及びR”のうちの2つが、N原子と一緒になって、O、S若しくはN原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成する、請求項26に記載のコンジュゲート。
  29. 前記3〜7員の飽和環が、追加のN原子でハロ、ヒドロキシル若しくはアミノによって任意選択で置換されたC〜Cアルキルによって任意選択で置換されたアジリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、チオモルホリン、アゼピン又はピペラジンからなる群から選択される、請求項28に記載のコンジュゲート。
  30. 前記正荷電基が、1つ又は複数のN原子及び任意選択でO又はS原子を含む芳香族ヘテロ環化合物に由来する陽イオンである、請求項25に記載のコンジュゲート。
  31. 前記陽イオンが、ピラゾリウム、イミダゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、ピリジニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピリミジニウム、1,2,4−トリアジニウム、1,3,5−トリアジニウム及びプリニウムから選択される、請求項30に記載のコンジュゲート。
  32. 前記少なくとも1つの正荷電基が、−O(RR’)、−S(RR’)、−Se(RR’)、−Te(RR’)、−P(RR’R”)、−As(RR’R”)、−Sb(RR’R”)、及び−Bi(RR’R”)からなる群から選択されるオニウム基であり、R、R’及びR”が、それぞれ独立して、H、ヒドロカルビル又はヘテロシクリルである、請求項25に記載のコンジュゲート。
  33. 生理的条件下で正荷電基に変換される少なくとも1つの塩基性基を含む、請求項13に記載のコンジュゲート。
  34. 前記塩基性基が末端基又はアルキル鎖内に位置する基である、請求項33に記載のコンジュゲート。
  35. 前記少なくとも1つの塩基性基が、−NRR’、−C(=NR)−NR’R”、−NR−NR’R”、−(R)N−C(=NR)−NR’R”、O←NR−、又は>C=NRであり、R、R’及びR”のそれぞれが、独立して、H、任意選択で置換されたヒドロカルビル若しくはヘテロシクリルであるか、又は、R、R’及びR”のうちの2つが、N原子と一緒になって、O、S若しくはN原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに任意選択で置換されている3〜7員の飽和環を形成する、或いは、塩基性基がN含有芳香族ヘテロ環基である、請求項33に記載のコンジュゲート。
  36. 前記3〜7員の飽和環が、追加のN原子でハロ、ヒドロキシル若しくはアミノによって任意選択で置換されたC〜Cアルキルによって任意選択で置換された、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、チオモルホリン、アゼピン又はピペラジンから選択され、前記N含有芳香族ヘテロ環基が、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジル、1,2,4−トリアジニル、1,3,5−トリアジニル又はプリニルである、請求項35に記載のコンジュゲート。
  37. 感光剤が式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、R6が塩基性基−NRR’であり、RがHであり、R’が塩基性基−NH−(CH2〜6−NRR’によって置換されたC〜Cアルキルであり、R及びR’のそれぞれが、独立して、H、NHによって任意選択で置換されたC〜Cアルキルであるか、又は、R及びR’が、N原子と一緒になってO若しくはN原子を任意選択で含み、且つ追加のN原子でさらに−(CH2〜6−NHによって任意選択で置換されている、5〜6員の飽和環を形成する、請求項35に記載のコンジュゲート。
  38. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、R6が−NH−(CH−NH−(CH−NH、−NH−(CH−1−モルホリノ、又は−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NHである、請求項37に記載のコンジュゲート。
  39. 感光剤が式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、R1及びR6が、一緒になって、RGDペプチド若しくはRGDペプチド模倣体を含む環を形成するである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  40. 感光剤が式IIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Xが−NRであり、Rが−NRR’であり、RがHであり、R’が、SO−によって置換されたC2〜6−アルキル又はそのアルカリ塩である、請求項13に記載のコンジュゲート。
  41. 感光剤が式IIIのバクテリオクロロフィルであり、Xが−NRであり、Rが−NH−(CH−SOKである、請求項40に記載のコンジュゲート。
  42. 、R、R又はR’が、それぞれ、1つ又は複数の−OH基によって置換されたC1〜6−アルキルである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  43. 感光剤が式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Rが−NRR’であり、RがHであり、R’がHOCH−CH(OH)−CH−である、請求項42に記載のコンジュゲート。
  44. 感光剤が式IIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルであり、Rが−NRR’であり、RがHであり、R’が、多座配位子又は金属とのそのキレート錯体によって置換されたC1〜6−アルキルである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  45. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、前記多座配位子がEDTA、DTPA又はDOTAであり、Rが−NRR’であり、RがHであり、R’が、多座配位子又は金属とのそのキレート錯体によって置換されたC1〜6−アルキルである、請求項44に記載のコンジュゲート。
  46. が−NH−(CH−NH−DTPAである、請求項45に記載のコンジュゲート。
  47. DTPAがGdとキレート化している、請求項46に記載のコンジュゲート。
  48. Mが、2Hであるか、又は、Pd、Mn、若しくはCuから選択される金属である、請求項13に記載のコンジュゲート。
  49. 感光剤が式I、II又はIIIのバクテリオクロロフィルである、請求項48に記載のコンジュゲート。
  50. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルであり、MがPdである、請求項49に記載のコンジュゲート。
  51. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdである、請求項49に記載のコンジュゲート。
  52. 感光剤が式IIIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdである、請求項49に記載のコンジュゲート。
  53. 感光剤が式I、II又はIIIのクロロフィルである、請求項49に記載のコンジュゲート。
  54. 感光剤が式IIのクロロフィルであり、Mが2H、Cu又はMnである、請求項49に記載のコンジュゲート。
  55. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPd、Mn、Cu又は2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SO Meであり、MeがNa又はKである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  56. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPd又は2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−CH−CH(OH)−CH−OHである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  57. 感光剤が式IIIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;XがN−Rであり、Rが−NH−(CH−SO Meであり、MeがNa又はKである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  58. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルであり、MがMnであり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;RがOHであり;RがCOOCHであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;R5がOである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  59. 感光剤が式IIのクロロフィルであり、MがMn、Cu又は2Hから選択され;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;Rが、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SO Meであり、MeがNa又はKである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  60. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−NH−(CH−NHである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  61. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−モルホリノである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  62. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが、NH−に直接又はスペーサーを介して連結しているRGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NHである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  63. RGD含有ペプチドがすべてL、すべてD又はL,Dの直鎖状又は環状ペプチドである、請求項13に記載のコンジュゲート。
  64. RGD含有ペプチドが4〜100、好ましくは5〜50、5〜30、5〜20、より好ましくは5〜10個のアミノ酸残基からなる、請求項63に記載のコンジュゲート。
  65. RGD含有ペプチドが4、5、6、7、9又は25個のアミノ酸残基からなる、請求項64に記載のコンジュゲート。
  66. RGD含有ペプチドが5個のアミノ酸残基からなる、請求項65に記載のコンジュゲート。
  67. アミノ酸が天然アミノ酸である、請求項63から66までのいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  68. 天然アミノ酸がAla、Arg、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Tyr、及びValから選択される、67に記載のコンジュゲート。
  69. 天然アミノ酸が修飾されている、請求項67に記載のコンジュゲート。
  70. 修飾が、D−修飾、ペプチド結合のN−アルキル化、Lysのアミノ末端基又は遊離アミノ基のアシル化又はアルキル化、Asp又はGluのカルボキシ末端基又は遊離カルボキシ基のエステル化又はアミド化、及びSer又はTyrのヒドロキシル基のエステル化又はエーテル化を含む、請求項69に記載のコンジュゲート。
  71. 修飾がN−メチル化である、請求項70に記載のコンジュゲート。
  72. 修飾がD−修飾である、請求項70に記載のコンジュゲート。
  73. RGD含有ペプチドが非天然アミノ酸を含む、請求項63から66までのいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  74. 非天然アミノ酸が、4−アミノ酪酸(Abu)、2−アミノアジピン酸、ジアミノプロピオン酸(Dap)、ヒドロキシリシン、ホモセリン、ホモバリン、ホモロイシン、ノルロイシン(Nle)、ノルバリン(Nva)、オルニチン(Orn)、及びナフチルアラニン(Nal)から選択される、請求項73に記載のコンジュゲート。
  75. RGD含有ペプチドが環状である、請求項63から65までのいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  76. 前記環状ペプチドがペンタペプチドの環状RGDfK(配列番号1)であり、fがD−Pheを示す、請求項75に記載のコンジュゲート。
  77. 前記環状ペプチドが本明細書中でRGD−4C(配列番号2)と命名したノナペプチドである、請求項75に記載のコンジュゲート。
  78. 前記環状ペプチドがテトラペプチドの環状RGDK(配列番号4)である、請求項75に記載のコンジュゲート。
  79. 前記環状ペプチドがペンタペプチドの環状RGDf−n(Me)K(配列番号7)であり、fがD−Pheを示す、請求項75に記載のコンジュゲート。
  80. 前記環状ペプチドがペンタペプチドの環状RGDyK(配列番号8)であり、yがD−Tyrを示す、請求項75に記載のコンジュゲート。
  81. RGD含有ペプチドが直鎖状である、請求項63から66までのいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  82. 前記直鎖状ペプチドがヘキサペプチドのGRGDSP(配列番号3)である、請求項81に記載のコンジュゲート。
  83. 前記直鎖状ペプチドがヘプタペプチドのGRGDSPK(配列番号5)である、請求項81に記載のコンジュゲート。
  84. 前記直鎖状ペプチドが配列(GRGDSP)K(配列番号7)を有する、請求項81に記載のコンジュゲート。
  85. RGDペプチド模倣体を含む、請求項13に記載のコンジュゲート。
  86. 前記RGDペプチド模倣体が、11個の原子の鎖によって間隔が空いたグアニジン及びカルボキシル末端基を含む非ペプチド化合物であり、前記原子のうちの少なくとも5個が炭素原子であり、前記鎖が1つ又は複数のO、S又はN原子を含み、オキソ、チオキソ、ハロゲン、アミノ、C1〜C6アルキル、ヒドロキシル、若しくはカルボキシによって任意選択で置換され得るか、又は、前記鎖の1つ若しくは複数の原子が3〜6員の炭素環若しくはヘテロ環を形成し得る、請求項85に記載のコンジュゲート。
  87. 前記RGDペプチド模倣体が鎖中にN原子を含み、オキソ基によって置換されている、請求項86に記載のコンジュゲート。
  88. 前記RGDペプチド模倣体が以下の式を有する、請求項86に記載のコンジュゲート:
    N−C(=NH)NH−(CH−CO−NH−CH(CH)−(CH−COOH。
  89. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、PがRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項88に記載のコンジュゲート(コンジュゲート40)。
  90. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、PがRGDペプチド模倣体の残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項86に記載のコンジュゲート(コンジュゲート41)。
  91. 及びRが、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−NH−又は−NH−RGD−CO−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NH−を含む環を形成する、請求項39に記載のコンジュゲート。
  92. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、mが0であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;R及びRが、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−NH−を含む環を形成し、且つMがPdであるか(コンジュゲート37)、若しくはMが2Hであり(コンジュゲート38)であるか、又は、R及びRが、一緒になって、−NH−RGD−CO−NH−(CH−ピペラジノ−(CH−NH−を含む環を形成し、且つMがPdである(コンジュゲート39)、請求項91に記載のコンジュゲート。
  93. 感光剤が式IIのクロロフィルであり、Mが2Hであり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rが、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項59に記載のコンジュゲート(コンジュゲート16)。
  94. 感光剤が式IIのクロロフィルであり、MがMnであり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rが、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項59に記載のコンジュゲート(コンジュゲート17)。
  95. 感光剤が式IIのクロロフィルであり、MがCuであり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;Rが、3位ではビニルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項59に記載のコンジュゲート(コンジュゲート18)。
  96. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルであり、MがMnであり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;RがOHであり;RがCOOCHであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;R5がOである、請求項58に記載のコンジュゲート(コンジュゲート12)。
  97. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;RがOHであり;RがCOOCHであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;R5がOである、請求項58に記載のコンジュゲート(コンジュゲート27)。
  98. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;RがNH−(CH−NH−CO−Pであり、Pが配列番号4のRGD含有ペプチドの残基であり;RがOHであり;RがCOOCHであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;R5がOである、請求項58に記載のコンジュゲート(コンジュゲート32)。
  99. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号2のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート11)。
  100. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート13)。
  101. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがMnであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート14)。
  102. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがCuであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート15)。
  103. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート24)。
  104. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項57に記載のコンジュゲート(コンジュゲート19)。
  105. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号3のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート26)。
  106. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号5のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート33)。
  107. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号6のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート34)。
  108. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号7のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート35)。
  109. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−CH[(−(CH−CO−NH−P]であり、Pが配列番号8のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−(CH−SOKである、請求項55に記載のコンジュゲート(コンジュゲート36)。
  110. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、MがPdであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−CH−CH(OH)−CHOHである、請求項56に記載のコンジュゲート(コンジュゲート23)。
  111. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルであり、Mが2Hであり;mが0であり;RがNH−Pであり、Pが配列番号1のRGD含有ペプチドの残基であり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが、−NH−(CH−NH−CO−DTPA(コンジュゲート43)又はGdとのそのキレート錯体(コンジュゲート44)である、請求項13に記載のコンジュゲート。
  112. MがPdであり;RがCOOHであり;R’がメトキシであり;Rが、3位ではアセチルであり、8位ではエチルであり;R’がメチルであり;Rが−NH−CH−CH(OH)−CH−OHである、請求項13に記載の式IIのバクテリオクロロフィル(化合物10)。
  113. 請求項1に記載の、RGD含有ペプチド又はRGDペプチド模倣体とポルフィリン、クロロフィル又はバクテリオクロロフィルから選択される感光剤のコンジュゲート及び製薬上許容される担体を含む薬剤組成物。
  114. 感光剤が請求項2から12までのいずれか一項に記載のポルフィリンである、請求項113に記載の薬剤組成物。
  115. 感光剤が、請求項13に記載の式I、II又はIIIのクロロフィル又はバクテリオクロロフィルである、請求項113に記載の薬剤組成物。
  116. 感光剤が式IIのクロロフィルである、請求項115に記載の薬剤組成物。
  117. クロロフィルコンジュゲートがコンジュゲート16、17及び18から選択される、請求項116に記載の薬剤組成物。
  118. 感光剤が式Iのバクテリオクロロフィルである、請求項115に記載の薬剤組成物。
  119. バクテリオクロロフィルIのコンジュゲートがコンジュゲート12、27及び32から選択される、請求項118に記載の薬剤組成物。
  120. 感光剤が式IIIのバクテリオクロロフィルである、請求項115に記載の薬剤組成物。
  121. バクテリオクロロフィルIIIのコンジュゲートがコンジュゲート19である、請求項120に記載の薬剤組成物。
  122. 感光剤が式IIのバクテリオクロロフィルである、請求項115に記載の薬剤組成物。
  123. バクテリオクロロフィルIIがRGDペプチドとコンジュゲートしている、請求項122に記載の薬剤組成物。
  124. バクテリオクロロフィルIIが配列番号1のRGDペプチドとコンジュゲートしている、請求項123に記載の薬剤組成物。
  125. バクテリオクロロフィルIIのコンジュゲートがコンジュゲート13、15、23、28、29、30、31、43、及び44から選択される、請求項124に記載の薬剤組成物。
  126. バクテリオクロロフィルIIコンジュゲートがコンジュゲート24である、請求項124に記載の薬剤組成物。
  127. バクテリオクロロフィルIIが配列番号2〜8のペプチドから選択されるRGDペプチドとコンジュゲートしている、請求項123に記載の薬剤組成物。
  128. バクテリオクロロフィルIIがコンジュゲート11、26、33、34、35、及び36から選択されるコンジュゲートである、請求項127に記載の薬剤組成物。
  129. バクテリオクロロフィルIIがRGDペプチド模倣体とコンジュゲートしている、請求項122に記載の薬剤組成物。
  130. バクテリオクロロフィルIIがコンジュゲート40及び41から選択される、請求項129に記載の薬剤組成物。
  131. 光線力学的治療(PDT)のための、請求項113から130までのいずれか一項に記載の薬剤組成物。
  132. 血管標的のPDT(VTP)のための、請求項131に記載の薬剤組成物。
  133. 腫瘍のVTPのための、請求項132に記載の薬剤組成物。
  134. 前記腫瘍が原発腫瘍又は黒色腫、結腸、乳房、肺、前立腺、脳若しくは頭頸部の癌からの転移である、請求項133に記載の薬剤組成物。
  135. 非新生物組織のVTPのための、請求項132に記載の薬剤組成物。
  136. 加齢黄斑変性症を処置するための、請求項135に記載の薬剤組成物。
  137. 脂肪組織への血管供給を制限することによって肥満症を処置するための、請求項135に記載の薬剤組成物。
  138. 診断目的での、請求項113から130までのいずれか一項に記載の薬剤組成物。
  139. 器官及び組織の可視化のための、請求項138に記載の薬剤組成物。
  140. 腫瘍の診断のための、請求項138に記載の薬剤組成物。
  141. 感光剤中のMが、2H又はCu、Pd Gd、Pt、Zn、Al、Eu、Er、Yb若しくはその同位体から選択される金属である、動的蛍光イメージングによる腫瘍診断のための、請求項140に記載の薬剤組成物。
  142. 感光剤中のMが、64Cu、67Cu、99mTc、67Ga、201Tl、195Pt、60Co、111In及び51Crから選択される放射性同位体である、放射線診断技術による腫瘍診断のための、請求項140に記載の薬剤組成物。
  143. 前記放射線診断技術が陽電子放射断層撮影(PET)であり、Mが64Cu又は67Cuである、請求項142に記載の薬剤組成物。
  144. 前記放射線診断技術が単一光子放射断層撮影(SPET)であり、Mが、99mTc、67Ga、195Pt、111In、51Cr及び60Coから選択される放射性同位体である、請求項142に記載の薬剤組成物。
  145. Mが、Mn3+、Cu2+、Fe3+、Eu3+、Gd3+及びDy3+から選択される常磁性金属であるか、又は、感光剤が多座配位子の金属キレート錯体によって置換され、金属が本明細書中で既に定義したとおりである、分子磁気共鳴画像法(MRI)による腫瘍診断のための、請求項140に記載の薬剤組成物。
  146. Mが、103Pd、195Pt、105Rh、106Rh、188Re、177Lu、164Er、117mSn、153Sm、90Y、67Cu及び32Pから選択される放射性同位体である、腫瘍の放射線療法のための、請求項113に記載の薬剤組成物。
  147. (a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが、2Hであるか、又は、Cu、Pd Gd、Pt、Zn、Al、Eu、Er、Yb又はその同位体から選択される金属である、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップと;
    (b)標準の手順によって対象を照射し、疑われる領域の蛍光を測定するステップであって、より高い蛍光が腫瘍部位を示すステップと
    を含む、動的蛍光イメージングによって腫瘍を診断する方法。
  148. (a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが、64Cu、67Cu、99mTc、67Ga、201Tl、195Pt、60Co、111In又は51Crからなる群から選択される放射性同位体である、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップと、
    (b)対象をイメージングスキャナー内で走査し、疑われる領域の放射線レベルを測定するステップであって、増強した放射線が腫瘍部位を示すステップと
    を含む、放射線診断技術によって腫瘍を診断する方法。
  149. 前記放射線診断技術が陽電子放射断層撮影(PET)であり、Mが64Cu又は67Cuである、請求項148に記載の方法。
  150. 前記放射線診断技術が単一光子放射断層撮影(SPET)であり、Mが99mTc、67Ga、195Pt、111In、51Cr及び60Coからなる群から選択される放射性同位体である、請求項148に記載の方法。
  151. (a)腫瘍を有することが疑われる対象に、Mが常磁性金属である、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップと;
    (b)前記投与の前に患者の体内の目的の標的領域の少なくとも1つのMR画像、その後に1つ又は複数のMR画像を作成することによって、患者を磁気共鳴画像法に供するステップと
    を含む、腫瘍診断のための分子磁気共鳴画像法(MRI)方法。
  152. (a)腫瘍を有することが疑われる患者に、Mが、Mn3+、Cu2+、Fe3+、Eu3+、Gd3+及びDy3+から選択される常磁性金属である前記コンジュゲートを投与するステップと;
    (b)0時点及びその後の2番目以降の時点でMR画像を作成するステップと;
    (c)データを処理及び分析して腫瘍の存在の有無を診断するステップと
    を含む、請求項151に記載のMRI方法。
  153. 感光剤−ペプチドのコンジュゲートを用いた蛍光イメージングによって腫瘍を診断する方法において、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを使用する改良方法。
  154. 感光剤−ペプチドのコンジュゲートを用いたPET又はSPET走査によって腫瘍を診断する方法において、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを使用する改良方法。
  155. 感光剤−ペプチドのコンジュゲートを用いたMRIによって腫瘍を診断する方法において、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを使用する改良方法。
  156. (a)必要としている個体に、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップと;
    (b)腫瘍の局所を照射するステップと
    を含む、腫瘍の光線力学的治療の方法。
  157. 感光剤−ペプチドのコンジュゲートを用いた光線力学的治療の方法において、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを使用する改良方法。
  158. 必要としている個体に、請求項1から112までのいずれか一項に記載のコンジュゲートを投与するステップを含み、Mが、103Pd、195Pt、105Rh、106Rh、188Re、177Lu、164Er、117mSn、153Sm、90Y、67Cu及び32Pからなる群から選択される放射性同位体である、腫瘍の放射線療法の方法。
  159. 前記腫瘍が原発腫瘍又は黒色腫、結腸、乳房、肺、前立腺、脳若しくは頭頸部の癌からの転移である、請求項146から158までのいずれか一項に記載の方法。
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