JP2017501116A - 特にcck2受容体陽性腫瘍の診断および/または治療に使用するためのミニガストリン類似体 - Google Patents

特にcck2受容体陽性腫瘍の診断および/または治療に使用するためのミニガストリン類似体 Download PDF

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Abstract

本発明の目的は、CCK−2受容体陽性腫瘍への高度の取り込みを示すと同時に腎臓内での極めて低い蓄積を示すガストリン類似体を提供することである。本目的は、本発明によれば、CCK−2受容体関連疾患における診断的介入および/または治療的介入のためのミニガストリン類似体PP−F11であって、式:PP−F11−X−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−Ala−Tyr−Gly−Trp−Y−Asp−Phe−NH2[式中、Yは、メチオニンと置換されるアミノ酸を表し、かつXは、該ペプチドに結合した化学基を表す]を有する前記ミニガストリン類似体PP−F11により達成される。特に、腫瘍対腎臓の比が高いことに関して極めて適した化合物は、6つのD−グルタミン酸または6つのグルタミンを有するミニガストリン類似体である。これらの化合物はなおもメチオニンを有しており、このメチオニンは容易に酸化されうる。このことは、生じうる形態に基づき、GMP下での臨床応用にとって不利である。従って、メチオニンを排除することによって酸化への親和性がより低くなる。このことは、総じて腫瘍−腎臓比にとって有利である。本発明の好ましい一実施形態において、メチオニンはノルロイシンにより置換されている。このいわゆるPP−F11Nミニガストリンは、目下、最良の腫瘍−腎臓比を示し、従って臨床応用のための最も有望な候補である。

Description

本発明は、ミニガストリン類似体、並びにCCK2受容体陽性腫瘍の診断および/または治療におけるその使用に関する。
90年代初頭以降、放射性標識ペプチドの標的タンパク質として、Gタンパク質共役受容体(GPCR)が使用されている。ソマトスタチン受容体は、放射性核種イメージングおよびペプチドを用いた治療のためのプロトタイプであり(Lit)、これが、オクトレオチドのY−90およびLu−177標識誘導体を用いた神経内分泌腫瘍に対する臨床的な第一選択治療となった(Lit)。いくつかの放射性標識ペプチド、例えばガストリン放出ペプチド類似体(GRP)、グルカゴン様ペプチド−1類似体(GLP−1)、ニューロテンシン類似体(NT)またはニューロペプチドY類似体(NPY)について、腫瘍上で過剰発現されたGPCRを標的とする可能性に関して試験が行われた(Maecke, Reubi J Nucl Med 2008; 49:1735−1738)。さらなる極めて興味深い標的は、コレシストキニン−2受容体(CCK−2R)である。この受容体は、甲状腺髄様癌(MTC)、小細胞肺癌(SCLC)および間質卵巣腫瘍上で主に発現される(Reubi, Int J Cancer. 1996、およびReubi, Cancer Res. 1997)。放射性標識ガストリン類似体は、標的を定めたイメージングおよび治療に関する良好な候補である。In−111標識ガストリン類似体は、OctreoScan−111に比べてMTC検出に関して優れており、かつ特にこれがソマトスタチン受容体シンチグラフィーにおいて陰性である場合には、神経内分泌腫瘍に関する追加の情報を提供することが示された(Endocr Relat Cancer. 2006 Dec;13(4):1203−11.; Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2006 Nov;33(11):1273−9)。
しかし、腎臓への高度の取り込みのため、放射性標識ペプチドを治療に使用することはできなかった。腎臓への高度の取り込みは、6つの負に帯電したグルタミン酸と相関している。12種のガストリン関連化合物が、111In標識化合物として設計され、合成され、かつ比較された。腫瘍対腎臓の比が高いことに関して最良の化合物は、6つのD−グルタミン酸または6つのグルタミンを有するミニガストリンである。これらの化合物はなおもメチオニンを有しており、このメチオニンは容易に酸化されうる。このことは臨床応用には不利であり、それというのも、メチオニンの酸化後に受容体親和性が劇的に減少し、また、GMP下での製造が劇的に妨げられうるためである。
転移した甲状腺髄様癌(MTC)、小細胞肺癌(SCLC)、さらにはCCK−2受容体陽性腫瘍を有する患者の治療および画像生成を大幅に改善するための高い可能性を有しているのは、放射性標識ガストリン類似体を用いた腫瘍細胞の特異的標識である。この発見のベースとなるのが、調査が行われたMTCの92%でのそれぞれのCCK−2標的受容体の過剰発現の証明である。ここで、この証明はインビトロでの研究によってなされたものである[Reubi 1997]。さらに、同一のワーキンググループによって、小細胞肺癌の57%、星状細胞腫の65%および間質性卵巣腫瘍の100%で、CCK−2標的受容体の同一の過剰発現が特定された。
最初の治療研究(フェーズ0の研究)は、高度に転移した甲状腺髄様癌を有する8名の患者で行われた。90Y標識ミニガストリン類似体を用いた治療後に、2名の患者については部分寛解が達成され、4名の患者は、癌疾患であるMTCの以前の強い進行性の経過の安定化を示した。上述のアッセイにおいて使用された物質が腎臓内に強度に蓄積されるという観点で、治療の腎毒性に基づき、この研究を停止せざるを得なかった。
その間に、欧州COSTイニシアティブ(European Cooperation in Science and Technology)の支援を受けて、大幅に改善された複数の放射性標識ガストリン類似体が様々なワーキンググループによって合成され、かつそれらの特性について研究が行われてきた。従来のガストリン類似体と比較して、これらの比較的新しい物質は、ヒトの組織への吸収に関して有意に高い腫瘍対腎臓の比を有する[Laverman 2011, Polenc−Peitl 2011, Ocak 2011, Fani 2012]。現在、これらの比較的新しいガストリン類似体のうち、177Lu−PP−F11(6つのD−Glu残基を有する直鎖ミニガストリン類似体、以下、PP−F11と呼ぶ)は、腫瘍内でのその有利な高度の蓄積とそれに伴う腎臓内での低度の蓄積とに基づき、将来的な放射性核種療法に関して最良の特性を示した。
従って本発明の目的は、CCK−2受容体陽性腫瘍内でのさらに良好な蓄積を示すと同時に腎臓内での極めて低い蓄積を示すガストリン類似体を提供することである。
本目的は、本発明にしたがって、CCK−2受容体関連疾患における診断的介入および/または治療的介入のためのミニガストリン類似体PP−F11であって、式:PP−F11−X−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−Ala−Tyr−Gly−Trp−Y−Asp−Phe−NH2[式中、Yは、メチオニンと置換されるアミノ酸を表し、かつXは、該ペプチドに結合した化学基を表す]を有する前記ミニガストリン類似体PP−F11により達成される。
特に、腫瘍対腎臓の比が高いことに関して極めて適した化合物は、6つのD−グルタミン酸または6つのグルタミンを有するミニガストリン類似体である。これらの化合物はなおもメチオニンを有しており、このメチオニンは容易に酸化されうる。このことは、生じうる形態に基づき、GMP下での臨床応用にとって不利である。従って、このメチオニンを、酸化不可能な等配電子アミノ酸によって置き換えるものの、生物学的活性はそのまま保つことによって、酸化電位を有しない化合物がもたらされる。これによって貯蔵および製造の間の酸化が回避され、これによって、より親和性の低い化合物をもたらすことができ、その結果、腫瘍対腎臓の比が低くなる。
本発明の好ましい一実施形態において、メチオニンはノルロイシンにより置換されている。このいわゆるPP−F11Nミニガストリンは、目下、最良の腫瘍対腎臓の比を示しており、従って臨床応用のための最も有望な候補である。癌の放射線治療に関して、Xは放射性核種を表すことができ、これには、結合基、例えば放射性金属、例えば177Lu若しくは90Y若しくは111Inのためのキレーター、または非金属、例えばF−18若しくは放射性ヨウ素のための補欠分子族が含まれる。医用イメージングを改善するため、Xは、光学活性な化学化合物、例えばAlexa Fluor(登録商標)647、IRDye 680RDまたはDY−700に関して、および光学的治療応用に関して、光増感剤、例えばフォトフリン(Photofrin)、フォルスカム(Forscam)またはフォトクロル(Photochlor)であることができる。双方の応用に関して、活性な化学化合物は光学活性ナノ粒子であることができる。化学療法的介入を支援するために、Xは、化学療法的活性化合物、例えばゲムシタビン、ドキソルビシンまたはシクロホスファミドを表すことができる。記載された薬剤の送達は、Xとしてのナノ粒子またはリポソームによって行われることができ、一方でこれらには化学療法的薬剤が負荷される。
本発明のミニガストリンの使用に関しては、CCK−2受容体関連疾患での診断的介入および/またはCCK−2受容体関連疾患での治療的介入が予定される。
本発明の好ましい実施形態を、以下に添付図面に関してより詳細に説明する。
図1は、COSTイニシアティブから得られるミニガストリン類似体PP−F11から出発するPP−F11Nの構造設計を示す。 図2は、CD1 nu/nuマウスモデルにおける4時間後のPP−F11、PP−F11NおよびPP−F11 ox(酸化されたPP−F11)の生体内分布を示す。 図3は、CD1 nu/nuマウスモデルにおける4時間後のPP−F10、PP−F10NおよびPP−F10 ox(酸化されたPP−F10)の生体内分布を示す。 図4は、時間の経過に伴う多様なミニガストリン類似体の安定性を示す。
図1は、上述のCOSTイニシアティブから誘導されたミニガストリン類似体PP−F11を示す。修飾されたミニガストリン類似体PP−F11Nは、酸化可能なアミノ酸であるメチオニンとノルロイシンとを置換することにより達成された。DOTAは、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸を表し、これは、式(CH2CH2NCH2CO2H)4を有する有機化合物である。この分子は、中央の12員のテトラアザ(すなわち、4個の窒素原子を含む)環からなる。DOTAは、特にランタニドイオンのための錯化剤として使用される。その錯体は、造影剤および癌の治療としての医療用途を有する。
PP−F11Nを、CD1 nu/nuマウスモデルにより調べた。PP−F11と比較して、ミニガストリン類似体PP−F11Nは腫瘍への有意により高度の取り込みを示し、これによって、腎臓内での蓄積がほとんどない極めて好ましい腫瘍−ノイズ比ももたらされる。図2は、胸腺欠損CD1 nu/nuマウスモデルにおける4時間後のPP−F11、PP−F11Nおよび酸化されたPP−F11 ox(酸化されたPP−F11)の生体内分布を示す。腫瘍陽性:マウスの一方の側部に、ヒトCCK−2受容体をトランスフェクトしたA431細胞を用いた;腫瘍陰性:マウスのもう一方の側部に、CCK−2受容体陰性A431細胞を用いた。メチオニンをノルロイシンと置換することによる腫瘍へのより高度の取り込みの効果は、DGlu6配列を有する化合物を用いた場合に特に明らかであり、これは、PP−F10と呼ばれるDGLn6を有する配列を有する化合物とは異なる。
図3は、図2に示す結果と比較した、PP−F10およびPP−F10NおよびPP−F10 ox(酸化されたPP−F10)についての結果を示す。PP−F10の構造式は、下記の通りである:
PP−F10:DOTA−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−Ala−Tyr−Gly−Trp−Met−Asp−Phe−NH2
PP−F10N:DOTA−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−Ala−Tyr−Gly−Trp−Nle−Asp−Phe−NH2
PP−F10 ox:DOTA−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−Ala−Tyr−Gly−Trp−Met(ox)−Asp−Phe−NH2
従って、図3においては有望な腫瘍への取り込みは認められない。なぜならば、他の臓器、例えば膵臓、腎臓および骨に、標的腫瘍よりも部分的にさらに高い用量が取り込まれるためである。
図4は、PP−F11、PP−F10NおよびPP−F10(いずれも177Luで放射性標識されている)と比較したPP−F11Nの薬理学的安定性を示す。ヒト血清中で安定性を確認した;HPLCを用いて代謝物の測定を行った。本発明によるミニガストリン類似体PP−F11Nは、すべての被検体の中で最も高い薬理学的安定性を示す。
材料:ペプチド(PP−F10、PP−F10N、PP−F11およびPP−11N)を、メリフィールド方法によりPLS(ドイツ国ハイデルベルク)によって合成した。すべての化学物質を、Sigma−Aldrich(スイス国ブフス)より購入した。A431細胞(細胞株扁平上皮癌)に、CCK2RをコードするcDNAまたは空ベクター(”mock−transfected”)1を安定的にトランスフェクトした。このA431細胞は、L.Aloj(ナポリ)からの寄贈品であった。Lu−177を、ITG(ドイツ国ミュンヘン)から購入した。ペプチド結合体と天然のnatLuとの複合体を形成した。
ミニガストリンの標識を、次のような状況の下で行った:
HPLC分析のためのシステム:
システム:ポンプVarian Prostar 2030.01、ダイオードアレイ330.71、オートサンプラー410、 Packard Radiomatic Flow−One\
カラム:Stability 120 BS−C23 3μm 150×4.6mm、Dr.Maisch
グラジエント:
Figure 2017501116
精製のためのシステム:
ポンプ1:Waters 515、ポンプ2:Hitachi L−7000、KnauerUV検出器K2510、放射線モニターEberline、インターフェースSS420X、EZstart
Rheodyneマニュアルインジェクター
カラム1:Stability 120 BS−C23 3μm 10×4.6mm、Dr.Maisch
カラム2:Stability 120 BS−C23 3μm 150×4.6mm、Dr.Maisch
Figure 2017501116
製品:
Lu−177:ロット Lu−12−052−01/121042、活性 2GBq/200μl 0.04M HCL、itg(ITM AG)
PP−F11N:0.25mM H2O溶液
アンモニウム溶液:Sigma−Aldrich、金属不含
アスコルビン酸Na:Sigma−Aldrich
HCl 30%:Sigma−Aldrich、金属不含
2O:Milipore system Biotelより
Lu−177を用いたペプチドPPF11Nの標識:
PPF−11Nを用いたLu−177の標識を、同位体:ペプチド比1:47で行った。
Lu−177とペプチドとの混合物を、エッペンドルフ1.5ml lw bindingへ:
− 20μl Lu−177(190MBq)
− 5μl アスコルビン酸アンモニウム0.7M
− 50μl PPF−11N 0.25mM
− 5μl HC1 0.04M
この混合物を、95℃で20分間加熱した。
その後、複合体を精製し、かつHPLC法で確認した。
2つの合成を並行して達成した。
HPLCによる標識ペプチドの精製
2つの標識反応を、2D HPLCに注入した。
2D HPLCの説明:
第1のステップ:生成物をレオダインマニュアルインジェクターを用いてループに注入し、この生成物を第1のポンプを用いてカラム1を通じて押す。この生成物をループからカラム1へと移し、H2O+0.1TFAで洗浄する。
第2のステップ:第2のポンプを用いてグラジエントを開始し、バルブの位置を変えて順にカラム1およびカラム2を接続する。
生成物を、カラム1からカラム2へと押す。ペプチドの余剰分をカラム2内の標識されたLu−177−PPF11Nと分離し、かつ500ulの画分サイズで収集する。収集されたチューブは、なおも5mgのアスコルビン酸Naを含む。
HPLCによる精製の結果
Figure 2017501116
2つの画分を合一し、かつ溶媒を35分間で蒸発させた。
その後、600ulのPBS 1xおよび10ulの5mM DTPA溶液を添加した。
最終溶液:295MBq/610ul。
安定性
放射性標識化合物12MBqを、新鮮なヒト血漿2mL中でインキュベートした。試料40μLを、0、1、2、18、24、48および72時間後に採取し、かつMini−UniPrep Filter中に200μL(50%メタノールおよび50%アセトニトリル)を添加した。この溶液を、ボルテックス後に濾過する。濾過した溶液40μLをHPLCにより分析する。
生体内分布の試験
CD1 nu/nuマウスに、5×106のA431細胞を注射した。CCK−2受容体陽性A431細胞1を一方の側腹部に注射し、かつ他方に非特異的対照としてmock細胞を注射した。腫瘍は、約10日後には約80〜120mgの重量に達する。放射性標識ペプチド150〜200kBq(5ピコモル)を、尾静脈に注射した。注射後所定の時点の後に、マウスをCO2窒息により殺した。器官を解剖し、秤量し、かつ放射能を測定した。1g当たりの%注入放射能(%i.A./g)を算出した。この動物実験は、現地の動物愛護委員会によって承認され、かつ国の規則に従って行ったものである。
Figure 2017501116
本目的は、本発明にしたがって、ミニガストリン類似体PP−F11であって、式:PP−F11−X−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−DGlu−Ala−Tyr−Gly−Trp−Y−Asp−Phe−NH[式中、Yは、メチオニンと置換されるアミノ酸を表し、かつXは、CCK−2受容体関連疾患における診断的介入および/または治療的介入のために該ペプチドに結合した化学基を表す]を有する前記ミニガストリン類似体PP−F11により達成される。

Claims (9)

  1. CCK−2受容体関連疾患における診断的介入および/または治療的介入のためのミニガストリン類似体PP−F11であって、式:PP−F11−X−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−DGln−Ala−Tyr−Gly−Trp−Y−Asp−Phe−NH2[式中、Yは、メチオニンと置換されるアミノ酸を表し、かつXは、該ペプチドに結合した化学基を表す]を有する前記ミニガストリン類似体PP−F11。
  2. メチオニンがノルロイシンにより置換されている、請求項1に記載のミニガストリン類似体PP−F11。
  3. Xが、放射性核種、例えば177Luまたは90Yまたは111Inを表す、請求項1または2に記載のミニガストリン類似体PP−F11。
  4. Xが、光学活性な化学化合物を表す、請求項1から3までのいずれか1項に記載のミニガストリン類似体PP−F11。
  5. Xが、化学療法的活性化合物を表す、請求項1から4までのいずれか1項に記載のミニガストリン類似体PP−F11。
  6. Xがナノ粒子またはリポソームを表し、ここで、該ナノ粒子またはリポソームは、診断的機能を有する(例えば、光学活性剤またはMRI造影剤)か、またはそれ自体が治療的機能を有するか、または活性化合物が負荷されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載のミニガストリン類似体PP−F11。
  7. CCK−2受容体関連疾患における診断的介入における、請求項1から6までのいずれか1項に記載のミニガストリンの使用。
  8. CCK−2受容体関連疾患における治療的介入における、請求項1から7までのいずれか1項に記載のミニガストリンの使用。
  9. メチオニンが、酸化電位を有しておらずかつ高い腫瘍親和性を示すメチオニン等配電子アミノ酸により置換されている、請求項8に記載のガストリン類似体の使用。
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