JP2020500863A - 阻害剤官能化超小型ナノ粒子およびその方法 - Google Patents

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Abstract

本明細書では、巨大分子（例えばナノ粒子、ポリマー、タンパク質）に共有結合した阻害剤（例えばＰＳＭＡ阻害剤、例えばガストリン放出ペプチド受容体阻害剤）および金属キレート剤を含有する新規のコンジュゲートを記載する。そのようなコンジュゲートは、遊離の未結合阻害剤／キレート剤構築物とは異なる特性を示す。疾患を検出し、より信頼性のある疾患の病期決定を可能にする、前立腺がん（ＰＣ）−標的化ナノ粒子（例えばＰＣ−標的化ドット（Ｃ’ドット））が本明細書に記載される。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１６年１１月３０日に出願された米国特許出願第６２／４２７，８４５号の利益を主張しており、その開示は、その全体が参考として本明細書によって援用される。
政府支援
本発明は、国立衛生研究所によって授与された認可番号ＣＡ０９２６２９およびＡ１９９０８１の下、政府支援でなされた。政府は、本発明において特定の権利を有する。
配列表
本出願は、ＡＳＣＩＩフォーマットで電子的に提出され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる配列表を含有する。２０１７年１１月２０日に作成された前記ＡＳＣＩＩコピーは、２００３０８０−１４９１＿ＳＬ．ｔｘｔと名付けられ、サイズは１，０４１バイトである。
技術分野
本発明は、一般に、阻害剤および金属キレート剤を巨大分子（例えばナノ粒子、ポリマー、タンパク質）に付着させるコンジュゲートの開発に関する。より詳細には、特定の実施形態では、本発明は前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）阻害剤またはガストリン放出ペプチド受容体（ＧＲＰｒ）阻害剤を超小型ナノ粒子に付着させることに関する。
背景
前立腺がん（ＰＣ）は、男性におけるがんの最も一般的な型の１つである。ＰＣは通常、ゆっくり増殖し、初期は前立腺に限局したままであり、深刻な痛みを引き起こさないことがある。２０１７年のアメリカでは推定２６，７３０人の男性がＰＣのために亡くなると予想され、このがんは男性におけるがん関連死の２番目に多い原因となる。前立腺がん特異的死亡の主な決定要因は、高いグリソンスコア（８よりも大きいまたはそれに等しい）、精嚢浸潤、およびリンパ節（ＬＮ）転移である。ＬＮ転移の存在下では、ＰＣによる死亡の長期に渡るリスクが実質的に増加し、２３％と４２％の間であると推定される。さらに、腫瘍摘出時に、陰性の外科的縁を得られないことは、その部位に生きたがん細胞を残す可能性がある不十分な切除を意味する。多くのがんでは、陽性の外科的縁は、疾患の局所再発および全身的な進行の高いリスクと関連する。腫瘍の病期および悪性度とは違い、陽性の外科的縁は、外科医の技能によって主に影響される唯一の予後因子である。術中の課題としては、ＰＣの前立腺全摘除術または肢の肉腫の切除の場合のように、神経血管または骨の構造に衝突する腫瘍など、解剖学的な制約を含むことが多い。他の技術的な課題としては、特に顕微鏡的浸潤について、手術中に健康な組織とがん組織を視覚的に区別することの困難を含む。正確な腫瘍縁、および残存がんの病巣をリアルタイムで検出する能力により、外科医は残存がんを摘出し、陽性の腫瘍縁の割合、したがって処置の失敗を減らすことが可能になる。これは、がんが特定の重要な構造に存在しないことの保証も提供し、それにより不必要な機能的組織損傷を減らす。
前立腺がんのいくつかの型はゆっくりと増殖し、最小限の処置を必要とするかまたは処置を必要としない可能性があるが、他の型は侵攻性である。腫瘍の治療剤の取り込みおよび貯留を改善する潜在的な結合標的として様々な前立腺組織特異的表面タンパク質が評価された。最も広範囲に特徴付けられた表面タンパク質は、前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）である。
ナノ治療の送達ビヒクルは、典型的には、直径最大約１，０００ｎｍまでのサイズを有する巨大または超分子の多成分系であり、固有の治療（例えば活性な医薬成分無し）または治療送達系としての機能のいずれかである。これまで、リポソームのナノ粒子および生物製剤が、様々ながんの型を処置するために使用されるＦＤＡによって認可された製品または臨床試験中の製品の大多数を含むが、いくつかのポリマーベースの粒子製剤が現在、初期試験中である。
ナノ治療送達系の望ましい候補は、制御された方法で、薬物化合物、例えばＰＳＭＡ阻害剤を組み込み放出する共通の特徴を共有し、オフターゲットの毒性を最小限にしながら、薬物の生物学的利用能および薬物動態を有利に変更できる。理想的には、イメージング標識が組み込まれて、それらの正確な局在および疾患部位での貯留が評価される。
しかしながら、これらの系は異なるメカニズムを使用して機能する。例えば、抗体薬物コンジュゲート（ＡＤＣ）は、主に、腫瘍細胞の能動的標的化および薬物分子の条件付き放出によって薬物毒性を低下させる。細胞表面抗原が結合すると、細胞の内部移行およびエンドソームの取り込み後に能動的な薬物放出が生じる。一方、より多くのペイロード（Ｄｏｘｉｌに約１０，０００個の薬物分子）を受動的にロードされた典型的にはずっと大きなアセンブルした複合体（直径約２０〜１５０ｎｍ）であるリポソームおよびポリマーベースの薬物送達系は、通常、標的化能力を欠如する（ＢＩＮＤ−０１４は例外である）。したがって、これらの複合体は主に、周知の増強された透過性および貯留（ＥＰＲ）効果に依存する。
さらに、放射線イムノコンジュゲートおよび放射標識粒子プローブはまた、転移のイメージングにも利用可能であるが、それらの大きなサイズ（例えば、２０ｎｍよりも大きい）、延長した動態、および高いバックグラウンドシグナルによって制限されてきた。術中のイメージングに適切ではないことに加えて、超常磁性酸化鉄ナノ粒子は、ＭＲＩリンパ管造影のコントラスト剤としての臨床使用が食品医薬品局によって認可されていないが、有望な前臨床および臨床結果を示す。転移のリスクが高い患者で主に示される１１１Ｉｎ標識した抗ＰＳＭＡモノクローナル抗体（ｍＡｂ）ＰｒｏｓｔａＳｃｉｎｔは、延長した（３日を超える）注射後（ｐ．ｉ．）イメージング間隔をもたらすゆっくりとした全身分布を実証する。ｍＡｂベースのイメージングへの改善は、外部ＰＳＭＡエピトープを結合するＪ５９１ ｍＡｂの使用、およびＰＥＴイメージングのための８９Ｚｒの使用に由来するが、ゆっくりとしたｍＡｂ標的認識およびクリアランスは最適なイメージング時間枠以内で生じた。１８Ｆ−フルオロジヒドロテストステロン（１８Ｆ−ＦＤＨＴ）のような放射標識ステロイドは、非常に疎水性であり、著しいバックグラウンド活性をもたらす。
ＬＮ転移の周術期検出のための断面イメージングおよびイメージングトレーサーの役割は限定されたままであり、現在利用可能な信頼できるイメージングモダリティはない。近年のメタ分析は、ＬＮ転移の検出のためのＣＴの感度を８２％の特異性で４２％として報告した。既存のＰＥＴトレーサーも準最適に機能する。１８Ｆ−ＦＤＧが最も一般的に使用されるが、その特異性および感度は、ＰＣの病期および侵攻性によって大きく変わる。１１Ｃ−コリンは、９０％の報告された特異性および５７％の感度を有するが、１８Ｆ−フルオロメチルコリンは、９４％の特異性および約５６％の感度を有する。さらなる制限は、ハンドヘルド術中プローブによる結節の局在化を困難にする１１Ｃおよび１８Ｆの陽電子崩壊中の高エネルギーガンマ放射、ならびに手術の直前にトレーサー注射を必要とし、前立腺切除術中に著しい放射線曝露をもたらす短い物理学的半減期を含む。
ＰＳＭＡおよびＧＲＰｒを標的にする阻害剤およびアンタゴニストペプチドベース剤は、前臨床のＰＣ異種移植片モデルのイメージングの有望性を示した。これらのペプチドベースのＰＣ標的化プローブの多くは、例えば、広く研究されたＬｙｓ−尿素−Ｇｌｕ ＰＳＭＡ阻害剤（ＰＳＭＡｉ）プローブなど、ＰＣイメージングおよび治療の様々なリンカーおよび放射性金属キレート剤によって修飾されている。残念ながら、多くのＰＳＭＡ標的化ペプチドプローブは、放射線治療用線量を制限し、有効性を低下する、極端に高い腎臓および唾液腺の取り込みの影響を受ける。さらに、そうでなければ前臨床および臨床研究での腫瘍取り込みの増加を示す、６８Ｇａ−または１７７Ｌｕ−ＧＲＰｒアンタゴニスト、ＲＭ２の異常に高い膵臓の取り込みが観察されることが一般的である。重要なことには、ＰＳＭＡｉ−６８Ｇａ−ＨＢＥＤと比較して６８Ｇａ−ＲＭ２は異なるクリアランスおよび組織分布プロファイルを示すが、異種起源の受容体発現の二重ペプチドイメージングの可能性を示し、ＧＲＰ（７〜１４）およびＰＳＭＡｉのヘテロ二量体構築物は、高い消化管取り込みを伴う標的化を実証し、臨床的有用性を制限する。
代わりのナノ治療送達系は、超小型ナノ粒子を含む。ＰＥＴ放射標識によって事前に表面適合された超小型（例えば最大２０ｎｍまでの直径を有する）ＦＤＡ認可蛍光オルガノシリカ粒子（Ｃドット）およびインテグリン標的化ペプチド、シクロ−（Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ）（ｃＲＧＤＹ）（配列番号１）は、ヒトの実用的な分子のがんイメージング剤であることが見出された。例えば、Ｃドットは、大量の腎クリアランスの実証に加えて、小型および大きな動物ならびにヒト対象黒色腫モデルにおいてαｖβ３インテグリン発現原発巣および／または転移巣内で優先的に蓄積することが示された。Ｃドットについての詳細は、米国特許第８，２９８，６７７ Ｂ２号「Fluorescent silica-based nanoparticles」、米国特許出願公開第２０１３／００３９８４８ Ａ１号「Fluorescent silica-based nanoparticles」、および米国特許出願公開第２０１４／０２４８２１０ Ａ１号「Multimodal silica-based nanoparticles」に記載され、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。さらに、Ｃ’ドットと呼ばれ、１４量体のペプチド類似体でさらに表面修飾された、１０ｎｍより下の範囲まで制御可能な直径を有する、超小型ポリ（エチレングリコール）被覆（ペグ化）近赤外線の（ＮＩＲ）蛍光シリカナノ粒子、アルファ−メラノサイト刺激ホルモン（α−ＭＳＨ）は、悪性黒色腫細胞上に発現するメラノコルチン１受容体（ＭＣ１−Ｒ）を標的にすることが見出された。
文献中ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣとして公知の前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）阻害剤および金属キレート剤構築物は、原発性前立腺腫瘍および転移巣の検出のための、現在、最も臨床的に進んだ分子である。
米国特許第８，２９８，６７７Ｂ２号明細書 米国特許出願公開第２０１３／００３９８４８Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０２４８２１０ Ａ１号
前立腺がんの処置のための改善された送達系の必要性が残っている。そのような系は、異なる生物学的工程を、特に病理学的な病期に渡って、標的にする異種性のがんマーカーを扱い、最良の処置管理オプションを決定するマルチマーカー検出能力を提供する必要がある。
要旨
疾患を検出し、より信頼性のある疾患の病期決定を可能にする、前立腺がん（ＰＣ）−標的化ナノ粒子（例えばＰＣ−標的化ドット（Ｃ’ドット））を本明細書に記載する。この技術は、全身治療が必要とされるヒトに対して、外科的摘出によって治癒できる可能性のある患者を同定する能力を提供する。転移の評価および外科的処置は、異なる生物学的工程を評価する２つの予測バイオマーカーの同定によって疾患の異種性を扱うが、全身治療オプションの選択と関係がある。表面化学設計は、ＰＣモデルおよびヒト対象によって発現される１つまたは複数の転移マーカーを正確に同定するために記載される。外科的設定におけるリアルタイム、光駆動型分子表現型決定性能の追加により、異なる生物学的工程を制御することが公知の複数の重大ながん標的（多重化）の検出を可能にする。そのような読み出しは、腫瘍リンパ液の排出および外科的縁の術前のＰＥＴ−ＣＴおよび解剖学的な評価を補足し得る外科的な病期決定および管理に精度ベースの手法を提供する。
本明細書に記載の技術は、担がん結節および残存疾患の部位を確実に検出および処置する。本技術は、感度、特異性、および検出精度を改善し得る、複数のがん標的のリアルタイムｉｎ ｖｉｖｏ分子特徴付けを提供する。さらに、記載したプラットフォームは、（１）有効性および標的対バックグラウンド比（対比）を増強する受容体標的との多価相互作用を促進するステップ；および（２）デバイス技術とともに、優れた光物理学的特性を活用し、検出感度を最大にするステップによって、ＰＣの改善した転移性疾患評価および外科的処置を提供する。
本技術は、代わりの技術と比較して少なくとも以下の利点を提供する：（１）ＰＣの周術期管理のための「オールインワン」二重モダリティおよび臨床的に移動可能な阻害剤（例えばＰＳＭＡ阻害剤、例えばＧＲＰｒ阻害剤）標的化プラットフォーム；（２）多分子がん表現型のリアルタイム評価のためのスペクトル的に異なるＰＣ−標的化Ｃ’ドットおよび蛍光ベースの多重化戦略の利用；（３）直接臨床確認のための異なる生物学的工程を標的にする信頼できる病期決定バイオマーカーの能力；（４）ヒト疾患をより忠実に再現し得る、新しい転移性ＰＣサブクローンおよびヒト前立腺オルガノイドベースモデルのための阻害剤発現レベルの特徴付け；（５）非特異的取り込みは、放射線治療投与および処置有効性を制限する放射線感受性器官（例えば腎臓、唾液腺）での高い非特異的取り込みを克服する腎性に取り除けるＰＣ−標的化Ｃ’ドットの新しい表面設計の効率的な最適化；（６）ＮＩＲ色素コンジュゲート阻害剤で見られる生物活性における付随する欠損を除去する粒子カプセル化ＮＩＲ色素の使用、後半はＮＩＲ駆動光応用を排除する；および（７）放射標識および腫瘍標的化効率を増強しながらファルマコフォア活性を保存する、Ｃ’ドット付着の前のリンカー−ペプチド化学の化学適合。
例えば、市販のＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ化合物は、ナノ治療送達系へのコンジュゲーションに適合しない。ＰＳＭＡ阻害剤−金属キレート剤構築物を評価する全ての報告された研究は、したがって、遊離化合物の使用に集中しない。前臨床研究は、単独で使用した場合よりも特定の型の金属キレート剤と組み合わせた場合、ＰＳＭＡ阻害剤はより効果的であること（例えば結合および細胞取り込みの増強）を示した。ＰＳＭＡ阻害剤単独はＰＳＭＡ標的化の巨大分子上で使用されるが、巨大分子実体へのコンジュゲーションに適合可能なＰＳＭＡ阻害剤−金属キレート剤構築物、例えばＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ類似体の開発は報告されていない。巨大分子（例えばナノ粒子、ポリマー、タンパク質）に共有結合したＰＳＭＡ阻害剤および金属キレート剤を含むコンジュゲートを本明細書に記載する。そのようなコンジュゲートは、遊離の未結合ＰＳＭＡ阻害剤／キレート剤構築物よりも結合および細胞取り込み特性（多価による）ならびに薬物動態（分子量またはサイズの増加による）の増強を示し得る。例えば、巨大分子（例えばナノ粒子）表面上に提示されるＰＳＭＡ阻害剤は、ＰＳＭＡ阻害剤構築物単独と比較して腎臓取り込みが減少する。
一態様では、本発明は、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、コンジュゲート）を対象とする。
特定の実施形態では、構築物は、構造：
（式中、Ｌ１は、１から約１０の天然または非天然のアミノ酸残基、または必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜２０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖を含むペプチド断片であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；Ｌ３は、共有結合または（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤であり、各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；Ｙは、キレート剤部分であり；Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；ここで、各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
を有する。
特定の実施形態では、Ｌ１は、１、２、３、４または５個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である。特定の実施形態では、Ｌ１は、６−アミノヘキサン酸（Ａｈｘ）の１つまたは２つの単位を含む。特定の実施形態では、Ｌ１は、−Ａｈｘ−Ａｈｘ−である。特定の実施形態では、Ｌ１は、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＮＲ−、−Ｏ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる。特定の実施形態では、Ｌ１は、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−または−（ＯＣＨ２ＣＨ２）−の１つまたは複数の単位を含む。
特定の実施形態では、Ｌ２は、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられる。特定の実施形態では、Ｌ２は、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つ、２つまたは３つのメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる。特定の実施形態では、−Ｃｙ−はフェニレンである。特定の実施形態では、Ｌ２は、−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−フェニレンである。
特定の実施形態では、キレート剤はＤＯＴＡである。特定の実施形態では、キレート剤はＮＯＴＡである。
特定の実施形態では、Ｌ３は、（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する。
特定の実施形態では、二官能性架橋試薬はマレイミドまたはハロアセチルである。特定の実施形態では、二官能性架橋試薬はマレイミドである。
特定の実施形態では、巨大分子はナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である。特定の実施形態では、巨大分子は２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）。
特定の実施形態では、組成物は、蛍光シリカベースのナノ粒子であって、シリカベースコア；コア内の蛍光化合物；コアの一部を取り囲むシリカシェル；ナノ粒子に付着し、それによりナノ粒子を被覆する有機ポリマーを含むナノ粒子を含み、ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する。
特定の実施形態では、１から１００（例えば、１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のＰＳＭＡｉリガンドが巨大分子に付着している。特定の実施形態では、巨大分子は放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、６７Ｃｕおよび２１１Ａｔ）を含む。
特定の実施形態では、キレート剤は、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（diethylenetriaminepentaacetic）（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
特定の実施形態では、方法は、（例えば、手動の反応容器において）樹脂（例えば、２−ＣｌＴｒｔ樹脂）上に適切な保護基（例えば、Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｄｄｅ）−ＯＨ）を含む、直交性に保護されたリシン構成単位をロードするステップ；適切な保護基を樹脂から除去して第１の化合物を産生するステップ；保護されたグルタミン酸（例えば、ジ−ｔＢＵで保護された）を適切な試薬と（例えば、トリホスゲンおよびＤＩＥＡ、例えば０℃で６時間）（例えば除去するステップと同時に）接触させて、グルタミン酸イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］を産生するステップ；イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］を第１の化合物の遊離αアミノ基と接触させ（例えば終夜、例えば室温で）、樹脂の第２の化合物上に完全に保護された尿素を生じるステップを含む。
特定の実施形態では、第２の化合物は、第２の化合物のＬｙｓ上の保護基を（例えば２％ヒドラジンにより）除去するステップ；第２の化合物のＬｙｓのεアミノ基上にペプチド配列（例えば、Ａｃ−Ｃｙｓ−Ａｈｘ−Ａｈｘ−ｄＬｙｓ−Ａｈｘ−）を構築することによって第３の化合物を得るステップ；必要に応じて、適切な保護基（例えばＣｙｓにはＴｒｔ、ＬｙｓにはＭｔｔ）を除去するステップ（例えば２０％ピペリジンによる処置を介して、例えば１０分間）；必要に応じて、「ｉｎ ｓｉｔｕ」で活性化された適切な保護アミノ酸による連続的なアシル化（例えば、カップリングについて２０分）を介してペプチド鎖をアセンブルする（例えば、さらに全てのサイクルでリカップリングする）ステップ（例えば、「ｉｎ ｓｉｔｕ」で活性化されたＦｍｏｃ−アミノ酸はウロニウム塩およびＤＩＥＡを使用して実行された）；ｄＬｙｓ上の適切な保護基を除去するステップ（例えば同じ反応において）；（例えばＴＦＡの処置を介して）樹脂から第３の化合物を切断して第４の化合物を産生するステップ；第４の化合物を適切な塩基の存在下で適切なキレート剤試薬（例えば、ｐ−ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡ）と接触させて（例えば終夜、例えばＤＭＦ中）、キレート剤で標識された（例えば、ＮＯＴＡ標識、例えばＤＯＴＡ標識、例えばＨＢＥＤ−ＣＣ標識）第５の化合物を産生するステップ；第５の化合物から保護基を除去して（例えばＴＦＡを介して、例えば消去剤の存在下で（例えば２．５％ ｗ／ｖ濃度）（例えば、消去剤がフェノール、水、ＴＩＳ、ＴＡ、およびＥＤＴの１つまたは複数を含む）第６の化合物（例えば、標的分子、例えばＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ）を産生するステップ；必要に応じて第６の化合物を精製するステップ；ならびに第６の化合物を巨大分子（例えばナノ粒子（例えばＣ’またはＣドット）、例えばポリマー、例えばタンパク質）に付着させるステップ；（例えば共有結合により、例えばマレイミド（malemide）化学）；（例えば、トリチル型保護基（例えばＴｒｔ、Ｃｌ−Ｔｒｔ、Ｍｔｔ、Ｍｍｔ）または類似のものを使用して、脱保護されたＨＢＥＤ−ＣＣを選択的に保護するステップ）によってさらに反応する。
特定の実施形態では、第３の化合物は、
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
であるまたはそれを含む。
特定の実施形態では、第３の化合物は、
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
である。
別の態様では、本発明は、
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）
の化合物を対象とする。
別の態様では、本発明は、
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）
の化合物を対象とする。
別の態様では、本発明は
から選択される化合物を対象とする。
別の態様では、本発明は
から選択される化合物を対象とする。
別の態様では、本発明は、疾患または状態を処置する方法であって、（例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）請求項１から２４のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップを含む方法を対象とする。
特定の実施形態では、医薬組成物は担体をさらに含む。
別の態様では、本発明は、ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、イメージング剤を含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近くまたはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法を対象とする。
別の態様では、本発明は、対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、処置が対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、（ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
特定の実施形態では、巨大分子は、ナノ粒子（例えば超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である。特定の実施形態では、巨大分子は、２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）。特定の実施形態では、巨大分子は、蛍光シリカベースのナノ粒子であって、シリカベースコア；コア内の蛍光化合物；コアの一部を取り囲むシリカシェル；ナノ粒子に付着し、それによりナノ粒子を被覆する有機ポリマーを含むナノ粒子を含み、ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する。
特定の実施形態では、１から２０のＰＳＭＡｉリガンドが巨大分子に付着している。
特定の実施形態では、組成物は、放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、および２１１Ａｔ）を含む。
特定の実施形態では、キレート剤は、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
別の態様では、本発明は、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えばコンジュゲート）を対象とする。
特定の実施形態では、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、配列：
（式中、Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；Ｙは、キレート剤部分であり；Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
のペプチドを含む。
特定の実施形態では、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物は、Ｌ３によって、巨大分子に、示されたシステイン残基を介して共有結合し、Ｌ３は、共有結合またはボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である。
特定の実施形態では、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物は、構造：
（式中、各Ｌ２、Ｌ３、Ｙは上に定義した通りであり、本明細書においてクラスおよびサブクラスに、単一と組合せの両方で記載される）
を有する。
特定の実施形態では、Ｌ３は、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する。特定の実施形態では、二官能性架橋試薬はマレイミドまたはハロアセチルである。特定の実施形態では、二官能性架橋試薬はマレイミドである。
特定の実施形態では、Ｌ２は共有結合である。
特定の実施形態では、キレート剤はＤＯＴＡである。特定の実施形態では、キレート剤はＮＯＴＡである。
特定の実施形態では、巨大分子は、ナノ粒子（例えば超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である。特定の実施形態では、巨大分子は、２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）。特定の実施形態では、巨大分子は、蛍光シリカベースのナノ粒子であって、シリカベースコア；コア内の蛍光化合物；コアの一部を取り囲むシリカシェル；ナノ粒子に付着し、それによりナノ粒子を被覆する有機ポリマーを含むナノ粒子を含み、ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する。
特定の実施形態では、１から１００（例えば１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが巨大分子に付着している。
特定の実施形態では、組成物は、放射標識（例えば８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、６７Ｃｕおよび２１１Ａｔ）をさらに含む。
特定の実施形態では、キレート剤は、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
特定の実施形態では、組成物は
を含む。
別の態様では、本発明は、疾患または状態を処置する方法であって、（例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）請求項４５から５９のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップを含む方法
を対象とする。
特定の実施形態では、医薬組成物は担体をさらに含む。
別の態様では、本発明は、ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、イメージング剤を含む、請求項４９から６５のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法を対象とする。
別の態様では、本発明は、対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、処置が対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、（ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；およびイメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップを含む方法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
別の態様では、本発明は、ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）を対象とする。
特定の実施形態では、巨大分子は、ナノ粒子（例えば超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である。特定の実施形態では、巨大分子は、２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）。特定の実施形態では、巨大分子は、蛍光シリカベースのナノ粒子であって、シリカベースコア；コア内の蛍光化合物；コアの一部を取り囲むシリカシェル；ナノ粒子に付着し、それによりナノ粒子を被覆する有機ポリマーを含むナノ粒子を含み、ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する。
特定の実施形態では、１から２０のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが巨大分子に接着される。
特定の実施形態では、組成物は、放射標識（例えば８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂおよび２１１Ａｔ）をさらに含む。
特定の実施形態では、キレート剤は、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
特定の実施形態では、組成物は、
を含む。
本発明の一態様（例えば、方法）を含む実施形態の要素は、本発明の他の態様を含む実施形態に適用でき、逆もまた同様である。
定義
本開示をより容易に理解するため、特定の用語をまず以下に定義する。以下の用語のさらなる定義および他の用語は明細書を通して記載される。
本出願では、「または」の使用は、他に述べない限り「および／または」を意味する。本出願で使用される場合、用語「含む（comprise）」および用語の変形形態、例えば「含む（comprising）」および「含む（comprises）」は、他の添加物、成分、整数またはステップを除外することを意図しない。本出願で使用される場合、用語「約」および「およそ」は同義として使用される。本出願で使用される約／およそ有りまたは無しの任意の数値は、当業者によって理解される任意の正常な変動をカバーすることを意味する。特定の実施形態では、用語「およそ」または「約」は、他に述べない限り、または文脈から明らかではない限り、述べた参照値のいずれかの方向（より大きいまたはより小さい）で、２５％、２０％、１９％、１８％、１７％、１６％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％またはそれ未満に入る値の範囲を指す（そのような数が可能な値の１００％を超える場合を除く）。
「投与」：用語「投与」は、物質を対象に導入するステップを指す。一般に、例えば、非経口（例えば静脈内）、経口、局所、皮下、腹膜、動脈内、吸入、膣内、直腸、鼻、脳脊髄液への導入、または体の区画への点滴を含む、任意の投与経路が利用され得る。特定の実施形態では、投与は経口である。特定の実施形態では、さらにまたは代わりの投与は非経口である。特定の実施形態では、投与は静脈内である。
「脂肪族」：用語「脂肪族」または「脂肪族基」は、本明細書で使用される場合、完全に飽和されるまたは不飽和の１つまたは複数の単位を含有する、直鎖（例えば非分岐鎖）または分岐鎖、置換または非置換の炭化水素鎖、または完全に飽和されるまたは不飽和の１つまたは複数の単位を含有するが、芳香族ではなく（本明細書では「炭素環」、「脂環式」、または「シクロアルキル」とも呼ばれる）、分子の残り部分に付着する１つの点を有する、単環式炭化水素または二環式炭化水素を意味する。他に指定しない限り、脂肪族基は１〜６個の脂肪族炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、脂肪族基は１〜５個の脂肪族炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、脂肪族基は１〜４個の脂肪族炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、脂肪族基は１〜３個の脂肪族炭素原子を含有し、さらに他の実施形態では、脂肪族基は１〜２個の脂肪族炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、「脂環式」（または「炭素環」または「シクロアルキル」）は、完全に飽和されるまたは不飽和の１つまたは複数の単位を含有するが、芳香族ではなく、分子の残り部分に付着する１つの点を有する単環式Ｃ３〜Ｃ７炭化水素を指す。適切な脂肪族基としては、限定はされないが、直鎖または分岐鎖、置換または非置換のアルキル、アルケニル、アルキニル基、ならびにそれらのハイブリッド、例えば（シクロアルキル）アルキル、（シクロアルケニル）アルキル、または（シクロアルキル）アルケニルが挙げられる。
「アルキレン」：用語「アルキレン」は、二価のアルキル基を指す。「アルキレン鎖」は、ポリメチレン基、例えば−（ＣＨ２）ｎ−であり、式中ｎは正の整数であり、好ましくは１から６、１から４、１から３、１から２、または２から３である。置換されたアルキレン鎖は、１つまたは複数のメチレン水素原子が置換基によって置き換えられているポリメチレン基である。
「アルケニレン」：用語「アルケニレン」は、二価のアルケニル基を指す。置換されたアルケニレン鎖は、１つまたは複数の水素原子が置換基によって置き換えられている少なくとも１つの二重結合を含有するポリメチレン基である。
「アルキニレン」：用語「アルキニレン」は、二価のアルキニル基を指す。置換されたアルキニレン鎖は、１つまたは複数の水素原子が置換基によって置き換えられている少なくとも１つの三重結合を含有するポリメチレン基である。
「アリール」：単独で、または「アラルキル」、「アラルコキシ」、もしくは「アリールオキシアルキル」のような大きな部分の一部として使用される用語「アリール」は、全部で５から１０個の環員を有する単環式および二環式環系を指し、系中少なくとも１つの環が芳香族であり、系中の各環が３から７個の環員を含有する。用語「アリール」は、用語「アリール環」と交換可能に使用され得る。いくつかの実施形態では、８〜１０員の二環式アリール基は、必要に応じて置換されたナフチル環である。本発明の特定の実施形態では、「アリール」は、１つまたは複数の置換基を持ち得る、限定はされないが、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラシルなどを含む芳香族環系を指す。本明細書で使用される場合、用語「アリール」の範囲内には、芳香族環が１つまたは複数の非芳香族環に融合されている基、例えばインダニル、フタルイミジル、ナフチミジル、フェナントリジニル、またはテトラヒドロナフチルなども含まれる。
「生体適合性」：本明細書で使用される場合、用語「生体適合性」は、ｉｎ ｖｉｖｏで実質的に有害な応答を誘発しない物質を記載することが意図される。特定の実施形態では、それらが細胞に毒性でない場合、物質は「生体適合性」である。特定の実施形態では、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの細胞へのそれらの添加が２０％よりも少ないまたはそれに等しい細胞死をもたらす場合、および／またはｉｎ ｖｉｖｏでのそれらの投与が炎症または他のそのような有害効果を誘導しない場合、物質は「生体適合性」である。特定の実施形態では、物質は生体分解性である。
「生体分解性」：本明細書で使用される場合、「生体分解性」物質は、細胞に導入された場合に、細胞機構（例えば酵素的分解）または加水分解によって、細胞への著しい毒性を伴わずに、細胞が再利用または処理のいずれかができる成分へと分解されるものである。特定の実施形態では、生体分解性物質の分解によって生成される成分は、ｉｎ ｖｉｖｏで炎症および／または他の有害効果を誘導しない。特定の実施形態では、生体分解性物質は酵素的に分解される。代わりにまたはさらに、特定の実施形態では、生体分解性物質は加水分解によって分解される。特定の実施形態では、生体分解性ポリマー物質はそれらの成分ポリマーへと分解される。特定の実施形態では、生体分解性物質（例えば生体分解性ポリマー物質を含む）の分解はエステル結合の加水分解を含む。特定の実施形態では、物質（例えば、生体分解性ポリマー物質を含む）の分解はウレタン結合の切断を含む。
「二価の鎖」：本明細書で使用される場合、用語「二価の、Ｃ１〜２０（またはＣ１〜１０、Ｃ１〜６、Ｃ１〜３等）飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖、炭化水素鎖」は、本明細書で定義したように直鎖または分岐鎖の二価アルキレン、アルケニレン、およびアルキニレン鎖を指す。
「がん」：本明細書で使用される場合、用語「がん」は、悪性新生物または腫瘍を指す（Stedman's Medical Dictionary、第２５版；Hensly編；Williams & Wilkins：Philadelphia、１９９０年）。例示的ながんは、限定はされないが、前立腺がんを含む。
「担体」：本明細書で使用される場合、「担体」は、それにより化合物が投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。そのような医薬担体は、滅菌液、例えば水および油であってよく、石油、動物、野菜または合成起源のもの、例えばピーナッツ油、ダイズ油、鉱物油、ごま油などを含む。水または水溶液生理食塩水およびブドウ糖液およびグリセリン溶液は、好ましくは担体、特に注射液用として用いられる。適切な医薬担体は、E. W. Martinの「Remington's Pharmaceutical Sciences」に記載される。
「ハロゲン」：用語「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩを意味する。
「ヘテロアリール」：単独でまたは大きな部分の一部として使用される用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−（heteroar-）」、例えば「ヘテロアラルキル」または「ヘテロアラルコキシ」は、５から１０個の環原子、好ましくは５、６、または９個の環原子を有し；環状の配置において共有される６、１０、または１４個のπ電子を有し；炭素原子に加えて、１から５個のヘテロ原子を有する基を指す。ヘテロアリール基としては、限定はされないが、チエニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、およびプテリジニルが挙げられる。本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−」は、ラジカルまたは付着点がヘテロ芳香族環上である、ヘテロ芳香族環が１つまたは複数のアリール、脂環式環、またはヘテロシクリル環に融合されている基も含む。非限定的な例としては、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンズチアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、４Ｈ−キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、およびピリド［２，３−ｂ］−１，４−オキサジン−３（４Ｈ）−オンが挙げられる。ヘテロアリール基は、単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロアリール」は、用語「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」、または「ヘテロ芳香族」と交換可能に使用され、その用語のいずれにも、必要に応じて置換される環を含み得る。用語「ヘテロアラルキル」は、アルキルおよびヘテロアリール部分が独立して必要に応じて置換される、ヘテロアリールによって置換されるアルキル基を指す。
「ヘテロ原子」：用語「ヘテロ原子」は、１つまたは複数の酸素、硫黄、窒素、リン、またはケイ素（窒素、硫黄、リン、またはケイ素の任意の酸化形態；塩基性窒素の四級化された形態または；複素環式環の置換可能な窒素、例えばＮ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロリルなど）、ＮＨ（ピロリジニルなど）またはＮＲ＋（Ｎ−置換ピロリジニルなど））を意味する。
「複素環式」：本明細書で使用される場合、用語「ヘテロシクリル」、「複素環式ラジカル」および「複素環式環」は交換可能に使用され、上で定義したように、飽和または部分的に不飽和のいずれかであり、炭素原子に加えて、１つまたは複数の、好ましくは１つから４つのヘテロ原子を有する安定な５〜７員の単環式または７〜１０員の二環式複素環式部分を指す。環原子を参照してこの文脈で使用される場合、用語「窒素」は置換された窒素を含む。例としては、酸素、硫黄または窒素から選択される０〜３個のヘテロ原子を有する飽和または部分的に不飽和な環において、窒素は、Ｎ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロリルなど）、ＮＨ（ピロリジニルなど）または＋ＮＲ（Ｎ−置換ピロリジニルなど）であり得る。
複素環式環は、任意のヘテロ原子または炭素原子においてそのペンダント基に付着され、安定な構造をもたらし、いずれの環原子が必要に応じて置換され得る。そのような飽和または部分的に不飽和な複素環式ラジカルの例としては、限定はされないが、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフェニルピロリジニル、ピペリジニル、ピロリニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、モルホリニル、およびキヌクリジニルが挙げられる。用語「ヘテロシクリル」、「ヘテロシクリル環」、「複素環式基」、「複素環式部分」および「複素環式ラジカル」は、本明細書で交換可能に使用され、ヘテロシクリル環が１つまたは複数のアリール環、ヘテロアリール環、または脂環式環、例えばインドリニル、３Ｈ−インドリル、クロマニル、フェナントリジニル、またはテトラヒドロキノリニルに融合される基も含み、ラジカルまたは付着点はヘテロシクリル環上である。ヘテロシクリル基は、単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロシクリルアルキル」は、ヘテロシクリルによって置換されるアルキル基を指し、アルキルおよびヘテロシクリル部分は独立して必要に応じて置換される。
「天然のアミノ酸」：本明細書で使用される場合、語句「天然のアミノ酸」は、タンパク質において天然に生じる任意の２０アミノ酸を指す。そのような天然のアミノ酸としては、非極性、または疎水性アミノ酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、およびプロリンが挙げられる。システインは、非極性または疎水性と分類されることがあり、他の場合は極性と分類される。天然のアミノ酸は、極性、または親水性アミノ酸、例えばチロシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸（荷電された場合、アスパラギン酸塩としても公知）、グルタミン酸（荷電された場合、グルタミン酸塩としても公知）、アスパラギン、およびグルタミンも含む。特定の極性、または親水性アミノ酸は荷電された側鎖を有する。そのような荷電アミノ酸としては、リシン、アルギニン、およびヒスチジンが挙げられる。当業者は、極性または親水性アミノ酸側鎖の保護が、アミノ酸を非極性にし得ることを認識する。例えば、適切な保護されたチロシンヒドロキシル基は、ヒドロキシル基を保護することによってチロシンを非極性および疎水性にすることができる。
「必要に応じて置換される」：本明細書に記載されるように、本発明の化合物は、指定された場合、「必要に応じて置換された」部分を含有し得る。一般に、用語「置換された」は、用語「必要に応じて」が前置されるかどうかにかかわらず、指定した部分の１つまたは複数の水素が、適切な置換基によって置き換えられることを意味する。他に示さない限り、「必要に応じて置換された」基は、基の各置換可能な位置に適切な置換基を有することができ、任意の所与の構造における１つより多くの位置が、指定された基から選択される１つより多くの置換基によって置換され得る場合、置換基はそれぞれの位置ごとに同じまたは異なっていてよい。本発明によって想定される置換基の組合せは、好ましくは、安定なまたは化学的に実行可能な化合物の形成をもたらすものである。本明細書で使用される場合、用語「安定な」は、それらの産生、検出、ならびに特定の実施形態では、それらの回収、精製、および本明細書で開示される１つまたは複数の目的のための使用を可能にする条件に供された場合に実質的に変更されない化合物を指す。
「必要に応じて置換された」基の置換可能な炭素原子の適切な一価の置換基は、独立して、ハロゲン；−（ＣＨ２）０〜４Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４ＯＲ○；−Ｏ（ＣＨ２）０〜４Ｒｏ、−Ｏ−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＲ○；−（ＣＨ２）０〜４ＣＨ（ＯＲ○）２；−（ＣＨ２）０〜４ＳＲ○；Ｒ○で置換することができる−（ＣＨ２）０〜４Ｐｈ；Ｒ○で置換することができる−（ＣＨ２）０〜４Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ；Ｒ○で置換することができる−ＣＨ＝ＣＨＰｈ；Ｒ○で置換することができる−（ＣＨ２）０〜４Ｏ（ＣＨ２）０〜１−ピリジル；−ＮＯ２；−ＣＮ；−Ｎ３；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ○）２；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）Ｒ○；−Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｓ）Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）ＮＲ○ ２；−Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｓ）ＮＲ○ ２；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）ＯＲ○；−Ｎ（Ｒ○）Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）Ｒ○；−Ｎ（Ｒ○）Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）ＮＲ○ ２；−Ｎ（Ｒ○）Ｎ（Ｒ○）Ｃ（Ｏ）ＯＲ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）Ｒ○；−Ｃ（Ｓ）Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＲ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＳＲ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＳｉＲ○ ３；−（ＣＨ２）０〜４ＯＣ（Ｏ）Ｒ○；−ＯＣ（Ｏ）（ＣＨ２）０〜４ＳＲ○；−ＳＣ（Ｓ）ＳＲ○；−（ＣＨ２）０〜４ＳＣ（Ｏ）Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＮＲ○ ２；−Ｃ（Ｓ）ＮＲ○ ２；−Ｃ（Ｓ）ＳＲ○；−ＳＣ（Ｓ）ＳＲ○；−（ＣＨ２）０〜４ＯＣ（Ｏ）ＮＲ○ ２；−Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ○）Ｒ○；−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ○；−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ○；−Ｃ（ＮＯＲ○）Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４ＳＳＲ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）２Ｒ○；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）２ＯＲ○；−（ＣＨ２）０〜４ＯＳ（Ｏ）２Ｒ○；−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ○ ２；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）Ｒ○；−Ｎ（Ｒ○）Ｓ（Ｏ）２ＮＲ○ ２；−Ｎ（Ｒ○）Ｓ（Ｏ）２Ｒ○；−Ｎ（ＯＲ○）Ｒ○；−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ○ ２；−Ｐ（Ｏ）２Ｒ○；−Ｐ（Ｏ）Ｒ○ ２；−ＯＰ（Ｏ）Ｒ○ ２；−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ○）２；ＳｉＲ○ ３；−（Ｃ１〜４直鎖または分岐鎖アルキレン）Ｏ−Ｎ（Ｒ○）２；または−（Ｃ１〜４直鎖または分岐鎖アルキレン）Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｎ（Ｒ○）２であり、式中、各Ｒ○は以下に定義されるように置換され得、独立して水素、Ｃ１〜６脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、−ＣＨ２−（５〜６員のヘテロアリール環）、または５〜６員の飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または、上記の定義にもかかわらず、独立して出現する２つのＲ○は、それらの間にある原子と一緒になって、３〜１２員の飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール単環式または二環式環を形成し、それは以下に定義したように置換され得る。
Ｒ○（または独立して出現する２つのＲ○を、それらの間にある原子と一緒にすることによって形成される環）上の適切な一価の置換基は、独立して、ハロゲン、−（ＣＨ２）０〜２Ｒ●、−（ハロＲ●）、−（ＣＨ２）０〜２ＯＨ、−（ＣＨ２）０〜２ＯＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＣＨ（ＯＲ●）２；−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｎ３、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）Ｒ●、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＳＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＳＨ、−（ＣＨ２）０〜２ＮＨ２、−（ＣＨ２）０〜２ＮＨＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＮＲ● ２、−ＮＯ２、−ＳｉＲ● ３、−ＯＳｉＲ● ３、−Ｃ（Ｏ）ＳＲ●、−（Ｃ１〜４直鎖または分岐鎖アルキレン）Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、または−ＳＳＲ●であり、式中、各Ｒ●は非置換であるか、または「ハロ」が前置される場合には１つまたは複数のハロゲンによってのみ置換され、Ｃ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環から独立して選択される。Ｒ○の飽和炭素原子上の適切な二価の置換基としては、＝Ｏおよび＝Ｓを含む。
「必要に応じて置換された」基の飽和炭素原子の適切な二価の置換基は以下：＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＮＲ＊ ２、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）Ｒ＊、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）ＯＲ＊、＝ＮＮＨＳ（Ｏ）２Ｒ＊、＝ＮＲ＊、＝ＮＯＲ＊、−Ｏ（Ｃ（Ｒ＊ ２））２〜３Ｏ−、または−Ｓ（Ｃ（Ｒ＊ ２））２〜３Ｓ−を含み、式中、独立して出現する各Ｒ＊は、水素、以下に定義したように置換され得るＣ１〜６脂肪族、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環から選択される。「必要に応じて置換された」基の近接の置換可能な炭素に結合される適切な二価の置換基は：−Ｏ（ＣＲ＊ ２）２〜３Ｏ−を含み、式中、独立して出現する各Ｒ＊は、水素、以下に定義したように置換され得るＣ１〜６脂肪族、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環から選択される。
Ｒ＊の脂肪族基上の適切な置換基は、ハロゲン、−Ｒ●、−（ハロＲ●）、−ＯＨ、−ＯＲ●、−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−ＮＨ２、−ＮＨＲ●、−ＮＲ● ２、または−ＮＯ２を含み、式中、各Ｒ●は非置換であるか、または「ハロ」が前置される場合には、１つまたは複数のハロゲンによってのみ置換され、独立してＣ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環である。
「必要に応じて置換される」基の置換可能な窒素の適切な置換基は、−Ｒ†、−ＮＲ† ２、−Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ†、−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ†、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ† ２、−Ｃ（Ｓ）ＮＲ† ２、−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ† ２、または−Ｎ（Ｒ†）Ｓ（Ｏ）２Ｒ†を含み、式中、各Ｒ†は、独立して水素、以下に定義したように置換され得るＣ１〜６脂肪族、非置換−ＯＰｈ、または窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環であり、または、上記の定義にもかかわらず、独立して出現する２つのＲ†は、それらの間にある原子と一緒になって、窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の３〜１２員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール単環式もしくは二環式環を形成する。
Ｒ†の脂肪族基の適切な置換基は、独立して、ハロゲン、−Ｒ●、−（ハロＲ●）、−ＯＨ、−ＯＲ●、−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−ＮＨ２、−ＮＨＲ●、−ＮＲ● ２、または−ＮＯ２であり、式中、各Ｒ●は非置換であるか、または「ハロ」が前置される場合には、１つまたは複数のハロゲンによってのみ置換され、独立してＣ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分的に不飽和、またはアリール環である。
「オキソ」：本明細書で使用される場合、用語「オキソ」は、炭素原子に二重結合し、それによりカルボニルを形成する酸素を意味する。
「部分的に不飽和」：本明細書で使用される場合、用語「部分的に不飽和」は、少なくとも１つの二重または三重結合を含む環部分を指す。用語「部分的に不飽和」は、不飽和な複数の部位を有する環を包含することを意図するが、本明細書で定義されるようにアリールまたはヘテロアリール部分を含むことは意図しない。
「ペプチド」または「ポリペプチド」：用語「ペプチド」または「ポリペプチド」は、ペプチド結合によって互いに連結される少なくとも２つ（例えば少なくとも３つ）のアミノ酸の連なりを指す。特定の実施形態では、ポリペプチドは自然発生のアミノ酸を含み、代わりにまたはさらに、特定の実施形態ではポリペプチドは１つまたは複数の非天然のアミノ酸（例えば、天然には生じないが、ポリペプチド鎖に組み込まれ得る化合物；例えば、機能的なイオンチャネルにうまく組み込まれる非天然のアミノ酸の構造を示すhttp://www.cco.caltech.edu/〜dadgrp/Unnatstruct.gif参照）および／または代わりに用いられ得る当技術分野で公知のアミノ酸類似体を含む。特定の実施形態では、タンパク質中の１つまたは複数のアミノ酸が、例えば、炭水化物基、リン酸基、ファルネシル基、イソファルネシル基、脂肪酸基、コンジュゲーション、官能化、または他の修飾のためのリンカー等、化学的実体の添加によって修飾され得る。
「保護基」：当業者は、本明細書で記載されるように、化合物および合成方法が様々な保護基を利用し得ることを認識する。本明細書で使用される場合、用語「保護基」によって、特定の機能性部分、例えばＯ、Ｓ、またはＮがマスクまたはブロックされることを意味し、所望であれば、反応が多官能化合物の別の反応部位で選択的に行われることを許容する。適切な保護基は、当技術分野で周知であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれるProtecting Groups in Organic Synthesis、T. W. GreeneおよびP. G. M. Wuts、第３版、John Wiley & Sons、１９９９年に詳細に記載されるものを含む。特定の実施形態では、保護基は、計画された反応に安定な保護された基質を高収率で与えるように選択的に反応し、保護基は好ましくは、容易に入手可能な、好ましくは他の官能基を攻撃しない非毒性の試薬によって選択的に除去可能であり、保護基は（より好ましくは新しい不斉中心を生成せずに）分離可能な誘導体を形成し、保護基は、好ましくは最小限の追加の官能性を有し、反応のさらなる部位を避ける。本明細書で詳細に記載されるように、酸素、硫黄、窒素、および炭素保護基が利用され得る。アミノ保護基としては、メチルカルバメート、エチルカルバメート、９−フルオレニルメチルカルバメート（Ｆｍｏｃ）、９−（２−スルホ）フルオレニルメチルカルバメート、９−（２，７−ジブロモ）フルオレニルメチルカルバメート、２，７−ジ−ｔ−ブチル−［９−（１０，１０−ジオキソ−１０，１０，１０，１０−テトラヒドロチオキサンチル）］メチルカルバメート（ＤＢＤ−Ｔｍｏｃ）、４−メトキシフェナシルカルバメート（Ｐｈｅｎｏｃ）、２，２，２−トリクロロエチルカルバメート（Ｔｒｏｃ）、２−トリメチルシリルエチルカルバメート（Ｔｅｏｃ）、２−フェニルエチルカルバメート（ｈＺ）、１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチルカルバメート（Ａｄｐｏｃ）、１，１−ジメチル−２−ハロエチルカルバメート、１，１−ジメチル−２，２−ジブロモエチルカルバメート（ＤＢ−ｔ−ＢＯＣ）、１，１−ジメチル−２，２，２−トリクロロエチルカルバメート（ＴＣＢＯＣ）、１−メチル−１−（４−ビフェニリル）エチルカルバメート（Ｂｐｏｃ）、１−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−１−メチルエチルカルバメート（ｔ−Ｂｕｍｅｏｃ）、２−（２’−および４’−ピリジル）エチルカルバメート（Ｐｙｏｃ）、２−（Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボキサミド）エチルカルバメート、ｔ−ブチルカルバメート（ＢＯＣ）、１−アダマンチルカルバメート（Ａｄｏｃ）、ビニルカルバメート（Ｖｏｃ）、アリルカルバメート（Ａｌｌｏｃ）、１−イソプロピルアリルカルバメート（Ｉｐａｏｃ）、シンナミルカルバメート（Ｃｏｃ）、４−ニトロシンナミルカルバメート（Ｎｏｃ）、８−キノリルカルバメート、Ｎ−ヒドロキシピペリジニルカルバメート、アルキルジチオカルバメート、ベンジルカルバメート（Ｃｂｚ）、ｐ−メトキシベンジルカルバメート（Ｍｏｚ）、ｐ−ニトロベンジル（nitobenzyl）カルバメート、ｐ−ブロモベンジルカルバメート、ｐ−クロロベンジルカルバメート、２，４−ジクロロベンジルカルバメート、４−メチルスルフィニルベンジルカルバメート（Ｍｓｚ）、９−アントリルメチルカルバメート、ジフェニルメチルカルバメート、２−メチルチオエチルカルバメート、２−メチルスルホニルエチルカルバメート、２−（ｐ−トルエンスルホニル）エチルカルバメート、［２−（１，３−ジチアニル）］メチルカルバメート（Ｄｍｏｃ）、４−メチルチオフェニルカルバメート（Ｍｔｐｃ）、２，４−ジメチルチオフェニルカルバメート（Ｂｍｐｃ）、２−ホスホニオエチルカルバメート（Ｐｅｏｃ）、２−トリフェニルホスホニオイソプロピルカルバメート（Ｐｐｏｃ）、１，１−ジメチル−２−シアノエチルカルバメート、ｍ−クロロ−ｐ−アシルオキシベンジルカルバメート、ｐ−（ジヒドロキシボリル）ベンジルカルバメート、５−ベンズイソオキサゾリルメチルカルバメート、２−（トリフルオロメチル）−６−クロモニルメチルカルバメート（Ｔｃｒｏｃ）、ｍ−ニトロフェニルカルバメート、３，５−ジメトキシベンジルカルバメート、ｏ−ニトロベンジルカルバメート、３，４−ジメトキシ−６−ニトロベンジルカルバメート、フェニル（ｏ−ニトロフェニル）メチルカルバメート、フェノチアジニル−（１０）−カルボニル誘導体、Ｎ’−ｐ−トルエンスルホニルアミノカルボニル誘導体、Ｎ’−フェニルアミノチオカルボニル誘導体、ｔ−アミルカルバメート、Ｓ−ベンジルチオカルバメート、ｐ−シアノベンジルカルバメート、シクロブチルカルバメート、シクロヘキシルカルバメート、シクロペンチルカルバメート、シクロプロピルメチルカルバメート、ｐ−デシルオキシベンジルカルバメート、２，２−ジメトキシカルボニルビニルカルバメート、ｏ−（Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキサミド）ベンジルカルバメート、１，１−ジメチル−３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキサミド）プロピルカルバメート、１，１−ジメチルプロピニルカルバメート、ジ（２−ピリジル）メチルカルバメート、２−フラニルメチルカルバメート、２−ヨードエチルカルバメート、イソボルニルカルバメート、イソブチルカルバメート、イソニコチニルカルバメート、ｐ−（ｐ’−メトキシフェニルアゾ）ベンジルカルバメート、１−メチルシクロブチルカルバメート、１−メチルシクロヘキシルカルバメート、１−メチル−１−シクロプロピルメチルカルバメート、１−メチル−１−（３，５−ジメトキシフェニル）エチルカルバメート、１−メチル−１−（ｐ−フェニルアゾフェニル）エチルカルバメート、１−メチル−１−フェニルエチルカルバメート、１−メチル−１−（４−ピリジル）エチルカルバメート、フェニルカルバメート、ｐ−（フェニルアゾ）ベンジルカルバメート、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルカルバメート、４−（トリメチルアンモニウム）ベンジルカルバメート、２，４，６−トリメチルベンジルカルバメート、ホルムアミド、アセトアミド、クロロアセトアミド、トリクロロアセトアミド、トリフルオロアセトアミド、フェニルアセトアミド、３−フェニルプロパンアミド、ピコリナミド、３−ピリジルカルボキサミド、Ｎ−ベンゾイルフェニルアラニル誘導体、ベンズアミド、ｐ−フェニルベンズアミド、ｏ−ニトフェニルアセトアミド、ｏ−ニトロフェノキシアセトアミド、アセトアセトアミド、（Ｎ’−ジチオベンジルオキシカルボニルアミノ）アセトアミド、３−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンアミド、３−（ｏ−ニトロフェニル）プロパンアミド、２−メチル−２−（ｏ−ニトロフェノキシ）プロパンアミド、２−メチル−２−（ｏ−フェニルアゾフェノキシ）プロパンアミド、４−クロロブタンアミド、３−メチル−３−ニトロブタンアミド、ｏ−ニトロシンアミド、Ｎ−アセチルメチオニン誘導体、ｏ−ニトロベンズアミド、ｏ−（ベンゾイルオキシメチル）ベンズアミド、４，５−ジフェニル−３−オキサゾリン−２−オン、Ｎ−フタルイミド、Ｎ−ジチアスクシンイミド（Ｄｔｓ）、Ｎ−２，３−ジフェニルマレイミド、Ｎ−２，５−ジメチルピロール、Ｎ−１，１，４，４−テトラメチルジシリルアザシクロペンタンアダクト（ＳＴＡＢＡＳＥ）、５−置換１，３−ジメチル−１，３，５−トリアザシクロヘキサン−２−オン、５−置換１，３−ジベンジル−１，３，５−トリアザシクロヘキサン−２−オン、１−置換３，５−ジニトロ−４−ピリドン、Ｎ−メチルアミン、Ｎ−アリルアミン、Ｎ−［２−（トリメチルシリル）エトキシ］メチルアミン（ＳＥＭ）、Ｎ−３−アセトキシプロピルアミン、Ｎ−（１−イソプロピル−４−ニトロ−２−オキソ−３−ピロリン（pyroolin）−３−イル）アミン、第４級アンモニウム塩、Ｎ−ベンジルアミン、Ｎ−ジ（４−メトキシフェニル）メチルアミン、Ｎ−５−ジベンゾスベリルアミン、Ｎ−トリフェニルメチルアミン（Ｔｒ）、Ｎ−［（４−メトキシフェニル）ジフェニルメチル］アミン（ＭＭＴｒ）、Ｎ−９−フェニルフルオレニルアミン（ＰｈＦ）、Ｎ−２，７−ジクロロ−９−フルオレニルメチレンアミン、Ｎ−フェロセニルメチルアミノ（Ｆｃｍ）、Ｎ−２−ピコリルアミノＮ’−オキシド、Ｎ−１，１−ジメチルチオメチレンアミン、Ｎ−ベンジリデンアミン、Ｎ−ｐ−メトキシベンジリデンアミン、Ｎ−ジフェニルメチレンアミン、Ｎ−［（２−ピリジル）メシチル］メチレンアミン、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノメチレン）アミン、Ｎ，Ｎ’−イソプロピリデンジアミン、Ｎ−ｐ−ニトロベンジリデンアミン、Ｎ−サリチリデンアミン、Ｎ−５−クロロサリチリデンアミン、Ｎ−（５−クロロ−２−ヒドロキシフェニル）フェニルメチレンアミン、Ｎ−シクロヘキシリデンアミン、Ｎ−（５，５−ジメチル−３−オキソ−１−シクロヘキセニル）アミン、Ｎ−ボラン誘導体、Ｎ−ジフェニルボリン酸誘導体、Ｎ−［フェニル（ペンタカルボニルクロミウム−またはタングステン）カルボニル］アミン、Ｎ−銅キレート、Ｎ−亜鉛キレート、Ｎ−ニトロアミン、Ｎ−ニトロソアミン、アミンＮ−オキシド、ジフェニルホスフィンアミド（Ｄｐｐ）、ジメチルチオホスフィンアミド（Ｍｐｔ）、ジフェニルチオホスフィンアミド（Ｐｐｔ）、ジアルキルホスホルアミデート、ジベンジルホスホルアミデート、ジフェニルホスホルアミデート、ベンゼンスルフェンアミド、ｏ−ニトロベンゼンスルフェンアミド（Ｎｐｓ）、２，４−ジニトロベンゼンスルフェンアミド、ペンタクロロベンゼンスルフェンアミド、２−ニトロ−４−メトキシベンゼンスルフェンアミド、トリフェニルメチルスルフェンアミド、３−ニトロピリジンスルフェンアミド（Ｎｐｙｓ）、ｐ−トルエンスルホンアミド（Ｔｓ）、ベンゼンスルホンアミド、２，３，６，−トリメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｒ）、２，４，６−トリメトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｂ）、２，６−ジメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｐｍｅ）、２，３，５，６−テトラメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｅ）、４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｂｓ）、２，４，６−トリメチルベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｓ）、２，６−ジメトキシ−４−メチルベンゼンスルホンアミド（ｉＭｄｓ）、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−スルホンアミド（Ｐｍｃ）、メタンスルホンアミド（Ｍｓ）、β−トリメチルシリルエタンスルホンアミド（ＳＥＳ）、９−アントラセンスルホンアミド、４−（４’，８’−ジメトキシナフチルメチル）ベンゼンスルホンアミド（ＤＮＭＢＳ）、ベンジルスルホンアミド、トリフルオロメチルスルホンアミド、およびフェナシルスルホンアミドを含む。例示的な保護基が本明細書に詳細に記載されるが、本発明はこれらの保護基に限定されることを意図せず、むしろ、様々なさらなる同等の保護基が上記の基準を使用して容易に同定され、本発明の方法において利用され得ることが理解される。さらに、カルボキシル基の保護基を含む、様々な保護基がGreeneおよびWuts（上記）によって記載される。
「放射標識」：本明細書で使用される場合、「放射標識」は少なくとも１つの要素の放射性同位元素を含む部分を指す。例示的な適切な放射標識は、限定はされないが本明細書に記載されるものを含む。特定の実施形態では、放射標識は、陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）において使用されるものである。特定の実施形態では、放射標識は、単一光子放射断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）において使用されるものである。いくつかの実施形態では、放射性核種の非限定的なリストは、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、１５３Ｓｍ、１７７Ｌｕ、６７Ｃｕ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１２６Ｉ、１３１Ｉ、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、１５３Ｓｍ、１６６Ｈｏ、１７７Ｌｕ、１４９Ｐｍ、９０Ｙ、２１３Ｂｉ、１０３Ｐｄ、１０９Ｐｄ、１５９Ｇｄ、１４０Ｌａ、１９８Ａｕ、１９９Ａｕ、１６９Ｙｂ、１７５Ｙｂ、１６５Ｄｙ、１６６Ｄｙ、１０５Ｒｈ、１１１Ａｇ、８９Ｚｒ、２２５Ａｃ、８２Ｒｂ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、８０Ｂｒ、８０ｍＢｒ、８２Ｂｒ、８３Ｂｒ、２１１Ａｔおよび１９２Ｉｒを含む。
「対象」：本明細書で使用される場合、用語「対象」は、ヒトおよび哺乳動物（例えばマウス、ラット、ブタ、ネコ、イヌ、およびウマ）を含む。多くの実施形態では、対象は哺乳動物、特に霊長類、特にヒトである。特定の実施形態では、対象は、例えばウシ、ヒツジ、ヤギ、雌ウシ、ブタなどの家畜；例えばニワトリ、アヒル、ガチョウ、シチメンチョウなどの家禽；特にペット、例えばイヌおよびネコなどの飼育動物である。特定の実施形態では（例えば、特に研究の文脈で）、対象の哺乳動物は、例えばげっ歯類（例えば、マウス、ラット、ハムスター）、ウサギ、霊長類、またはブタ、例えば近交系のブタなどである。
「実質的に」：本明細書で使用される場合、用語「実質的に」は、目的の特徴または特性の全てまたはほぼ全ての範囲または程度を示す質的条件を指す。当生物学的分野の技術者は、生物学的および化学的現象が、完了に向かうおよび／または絶対的な結果の完全性または達成または回避に進むにしても、極めてまれであることを理解する。したがって、用語「実質的に」は、多くの生物学的および化学的現象において固有の完全性の起こり得る欠如を捕捉するために本明細書で使用される。
「治療剤」：本明細書で使用される場合、語句「治療剤」は、対象に投与された場合、治療効果を有し、かつ／または所望の生物学的および／もしくは薬理学的効果を誘発する任意の薬剤を指す。
「処置」：本明細書で使用される場合、用語「処置」（「処置する（treat）」または「処置する（treating）」は、部分的にまたは完全に緩和する、改善する、復帰する、阻害する、発症を遅らせる、重症度を減少させる、および／または特定の疾患、障害および／または状態の１つまたは複数の症状、特徴、および／または原因の発生率を減少させる物質の任意の投与を指す。そのような処置は、関連疾患、障害および／または状態の兆候を示さない対象および／または疾患、障害および／または状態の初期の兆候のみを示す対象のものであり得る。代わりに、またはさらに、そのような処置は、関連疾患、障害および／または状態の１つまたは複数の確立された兆候を示す対象のものであり得る。特定の実施形態では、処置は、関連疾患、障害、および／または状態を患っていると診断された対象のものであり得る。特定の実施形態では、処置は、関連疾患、障害、および／または状態の発生のリスクの増大と統計的に相関する、１つまたは複数の感受性因子を有することが公知の対象のものであり得る。特定の実施形態では、処置は、限定はされないが、小分子送達、放射線療法、免疫療法、固有の治療上の特性（例えばフェロトーシス）、および腫瘍微小環境の粒子駆動制御を含む治療法の送達を含む。特定の実施形態では、治療法は、本明細書に記載されるものなどの粒子に付着される。
「非天然のアミノ酸」：本明細書で使用される場合、語句「非天然のアミノ酸」は、上記に記載されるように、タンパク質に天然に生じる２０種類のアミノ酸のリストに含まれないアミノ酸を指す。そのようなアミノ酸は、任意の２０種類の天然に生じるアミノ酸のＤ−異性体を含む。非天然のアミノ酸はまた、６−アミノヘキサン酸、ホモセリン、オルニチン、ノルロイシン、およびチロキシンも含む。他の非天然のアミノ酸は当業者に周知であり、非天然の脂肪族側鎖を含む。他の非天然のアミノ酸は、Ｎ−アルキル化、環化、リン酸化、アセチル化、アミド化、アジジル化（azidylated）、標識化等されたものを含む、修飾されたアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、非天然のアミノ酸はＤ異性体である。いくつかの実施形態では、非天然のアミノ酸はＬ異性体である。
「不飽和」：用語「不飽和」は、本明細書で使用される場合、１つの部分が１つまたは複数の不飽和単位を有することを意味する。
図面は、例示目的のために本明細書で提示され、限定のためではない。
本開示の上記および他の目的、態様、特徴、および利点は、添付の図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによってより明らかになり、よりよく理解されるようになるであろう。
図１Ａ〜１Ｂは、本発明の例示的な実施形態による、首尾よくナノ粒子上にコンジュゲートされた、修飾された形態のＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣを得るために使用される合成経路の概略図である。 図１Ａ〜１Ｂは、本発明の例示的な実施形態による、首尾よくナノ粒子上にコンジュゲートされた、修飾された形態のＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣを得るために使用される合成経路の概略図である。
図２は、本発明の例示的な実施形態による、金属キレート剤（例えば、ＤＯＴＡ、例えば、ＨＢＥＤ、例えば、キレート剤は任意の保護されたキレート剤である）およびナノ粒子の付着のために後に使用される中間組成物「ＰＳＭＡｉ中間体「Ｘ」」の生成の概略図である。
図３は、本発明の例示的な実施形態による、ＰＳＭＡｉ中間体「Ｘ」（図２）から開始してＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットを生成する、ＤＯＴＡによってナノ粒子に付着したＰＳＭＡｉコンジュゲートの合成の概略図である。この戦略は、保護されたＮＯＴＡ（ｔＢｕ）２、ＮＯＤＡ−ＧＡ（ｔＢｕ）３、ＤＴＰＡ（ｔＢｕ）４などの任意の保護されたキレート剤モノマーを含むように拡張することができることに留意されたい。
図４は、本発明の例示的な実施形態によるＳＣＮ−Ｂｎ−ＰＳＭＡｉ−Ｂｎ−ＮＯＴＡの合成の概略図である。この戦略は、任意の保護されていないキレート剤を含めるように拡張することができることに留意されたい。
図５は、本発明の例示的な実施形態による、ペンデントＮＯＴＡまたはＤＯＴＡ構築物用の分子を示す。図５は、本発明の例示的な実施形態による、例示的な最小構造を示す。図５に示す構造から、任意の数のｄＬｙｓ上のキレート剤および任意の数のＣドット（または他の巨大分子）へのリンカーを追加することができる。例えば、ＮＯＴＡおよび／またはＤＯＴＡ類似体はこの中間体構造から作製することができる。さらに、（Ａｈｘ）２スペーサーの代わりにＰＥＧスペーサーを付着させることができる。特定の実施形態では、適切に保護されたｄＬｙｓはスペーサーを更新するために選択される。
図６Ａおよび図６Ｂは、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドット（図６Ａ）および６４Ｃｕ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドット（図６Ｂ）についての３つの時点でのｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞結合データを示す。ナノ粒子に付着した各ＰＳＭＡｉ／キレート剤構築物は、ＰＳＭＡ発現が高いＬＮＣａＰ細胞において良好な取り込みおよび内部移行を示し、ＰＳＭＡ発現が低いＰＣ３細胞においてより低い取り込みを示した。２−（ホスホノメチル）ペンタン二酸（ＰＭＰＡ）を使用したブロッキング試験は特異的な取り込みを示す。データはまた、放射標識ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの取り込みが経時的に着実に（stready）増加していることを示す。
図７Ａは、注射後２４時間のヌードマウス（図７Ａ）およびＬＮＣａＰ担腫瘍マウス（図７Ｂ）中の６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの生体内分布を示す。驚くべきことに、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットは低い腎臓取り込みを示した。
図８Ａおよび図８Ｂは、注射後２４時間の６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−ＣドットのＳＰＥＣＴイメージングＬＮＣａＰ腫瘍を示す。図８Ａおよび８Ｂは、マウスモデルにおける、０．５ｍＣｉの６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃドット（図８Ａ）または０．５ｍＣｉの６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃと２−（ホスホノメチル）ペンタン二酸（ＰＭＰＡ）の同時注射（１６０μｇ／２０ｇ）（図８Ｂ）の投与を示す。ＰＭＰＡは、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃドットの取り込みの減少を示す黒色であり、特異性を実証し、図６Ａに提示されるｉｎ ｖｉｔｒｏデータに提示される結果を確認する。
図９Ａ〜９Ｄは、Ｃ’ドット合成の予備データを示す。
図９Ａは、異なるＮＩＲ蛍光色素（Ｃｙ５．５およびＣＷ８００）ならびに標的化ペプチド（ＧＲＰ−ＤＯＴＡ）で官能化されたＣ’ドットの図を示す。本明細書に記載の特定の実施形態によれば、異なるＮＩＲ蛍光色素をＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ標的化ペプチドとともに使用することもできる。
図９Ａ〜９Ｄは、Ｃ’ドット合成の予備データを示す。 図９Ｂ〜９Ｄは、ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−ＰＥＧ−Ｃｙ５．５−Ｃ’ドットのＦＣＳ相関、曲線および適合（図１Ｂ）、ＵＶ−可視吸光度スペクトル（図１Ｃ）ならびにガウス適合を伴うＧＰＣエルグラム（ｅｌｕｇｒａｍ）（図９Ｄ）を示す。試料のＴＥＭを図９Ｂの挿入図に示す。
図１０は、ペプチドのＩＣ５０決定を示す： の、それらの６７Ｇａ放射標識対応物との、それぞれＬＮＣａＰ細胞およびＰＣ３細胞における競合的結合曲線。
図１１Ａ〜１１Ｂは、（図１１Ａ）ＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよび（図１１Ｂ）ＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットのＰＣ３およびＬＮＣａＰ ＰＣ細胞膜（Ｍｅｍ）への細胞結合および内部移行（Ｉｎｔ）画分を示す。各データ点は３回の反復の平均±標準偏差を表す。
図１１Ｃは、インキュベーション後４時間の２２ＲＶ１細胞におけるＰＳＭＡｉ−ＰＥＧ−Ｃ’ドット（１μＭ、ピンク色）の局在を示す。
図１２は、正常ＣＤ−１マウスにおける、ｐ．ｉ．の１時間、４時間、２４時間、４８時間、７２時間での、ＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットの生体内分布を示す。データは、組織１グラムあたりの平均注射用量パーセントとして報告される（ｎ＝４マウス／時点）。
図１３は、ＰＣ−３（ｎ＝５）およびＬＮＣａＰ（ｎ＝２）担腫瘍マウスにおけるＰＳＭＡｉ−８９ＺＲ（ＤＦＯ）−Ｃ’ドットの生体内分布試験を示す。バーは平均％ＩＤ／ｇ±ｓｄを表す。挿入図：対応する組織学およびプローブのオートラジオグラフィーによるｐ．ｉ．７２時間でのＰＥＴスキャン。
図１４は、Ｃ’ドット合成の概略的な主要部分のステップを示す。
図１５は、１２４Ｉ−ｃＲＧＤＹ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（「ｃＲＧＤＹ」は配列番号１として開示されている）による転移性黒色腫ミニブタにおけるスクリーニング術前のモーダルマッピングＰＥＴ試験を示す。
図１６Ａは、スペクトル的に異なる粒子プローブを使用した、リンパ節転移の多重検出を示す。図は、配列番号１として「ｃＲＧＤＹ」を開示する。
図１６Ｂ〜１６Ｃは、代表的な高腫瘍負荷リンパ節（図１６Ａ；列３）における、リンパ節組織および腫瘍組織での、（図１６Ｂ）Ｈ＆Ｅ染色、蛍光顕微鏡検査、および（図１６Ｃ）黒色腫マーカー（αｖ−インテグリンおよびＭｉＴＦ）に対する免疫組織化学（ＩＨＣ）を含む、相関組織病理学による、αＭＳＨ−Ｃｙ５．５−およびｃＲＧＤＹ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（配列番号１として開示される「ｃＲＧＤＹ」）の特異的結合／蓄積を示す。
図１７は、単独または選択的阻害剤の存在下での、６７Ｇａ（ＮＯＴＡ）−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットおよび１７７Ｌｕ（ＤＯＴＡ）−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットのＴＲＡＭＰ Ｃ２細胞系への細胞結合を示す。
図１８Ａは、生物発光イメージング（ＢＬＩ）および１８Ｆ−ＮａＦ ＰＥＴ−ＣＴイメージング（矢印）を使用した、ルシフェラーゼ発現細胞の心臓内注射後４週間のＬＡＰＣ４サブクローンから生じる骨転移（矢印）を示す。
図１８Ｂは、ＬＡＰＣ４サブクローンの自然遠位転移がＢＬＩ上で同定されたことを示す。
図１８Ｃは、肝臓、腎臓、および大腿骨における転移を示す、Ｂにおいて採取された異なる臓器のＢＬＩを示す。
図１９は、新たにグリソン９のＰＣと診断された患者における６８Ｇａ−ＲＭ２（ＧＲＰｒリガンド）の取り込みを示す。
図２０Ａ〜２０Ｂは、ＰＳＭＡリガンド６８Ｇａ−ＰＳＭＡ−１１およびＧＲＰｒリガンド６８Ｇａ−ＲＭ２によってイメージングされたＰＣの生化学的再発患者を示す。６８Ｇａ−ＰＳＭＡ−１１スキャンは、６８Ｇａ−ＲＭ２スキャンの４週間後に取得された。後腹膜ＬＮ転移は、ＰＳＭＡスキャンよりもＧＲＰｒスキャンでより良好に視覚化される。
図２１は、ＰＳＭＡｉ ＮＯＴＡおよびＤＦＯが、Ｃ’ドットにキレート化していることを示す。ＰＳＭＡ標的化部分、Ｇｌｕ−尿素−Ｌｙｓ、および放射性金属キレート剤は、別々にＣ’ドットに付着している。
図２２は、ＡＲ、ＰＳＭＡ、およびＧＲＰｒの遺伝子発現のＺスコアを示すヒートマップを示す。
図２３Ａ〜２３Ｄは、原発性ヒトＰＣにおけるＰＳＭＡ発現の分析を示す。
図２３Ａは、オートラジオグラムを示す。
図２３Ｂは、Ｈ＆Ｅ染色を示す。
図２３Ｃおよび図２３Ｄは、ＰＳＭＡ ＩＨＣ（他の試料）を示す。
図２４Ａ〜２４Ｂは、原発性ＰＣにおけるＧＲＰｒ発現の分析を示す。
図２４Ａは、ＧＰＲｒのオートラジオグラフィーを示す。
図２４Ｂは、同じ試料のＨ＆Ｅ染色を示す。
詳細な説明
本明細書を通して、組成物が特定の成分を有する、含む（including）、もしくは含む（comprising）と記載され、または方法が特定のステップを有する、含む（including）、もしくは含む（comprising）と記載される場合、さらに、列挙した成分から本質的になる、またはからなる本発明の組成物があり、列挙した処理ステップから本質的になる、またはからなる本発明に記載の方法があることが考えられる。
本発明が実施可能なままである限り、ステップの順序または特定の作用を実施する順序は重要ではないことが理解されるべきである。さらに、２つまたはそれよりも多いステップまたは作用は同時に行われ得る。
例えば、背景技術の節において、任意の文献についての本明細書での言及は、文献が本明細書で提示したいずれかの特許請求の範囲に関して先行技術として寄与することを認めない。背景技術の節は、明確にする目的のために提示され、任意の特許請求の範囲に関して先行技術の記載を意味しない。
本明細書では、構築物が巨大分子（例えばナノ粒子、ポリマー、タンパク質）に共有結合したＰＳＭＡ阻害剤および金属キレート剤を含有するコンジュゲートの開発を記載する。そのようなコンジュゲートは、遊離の未結合ＰＳＭＡ阻害剤／キレート剤構築物よりも結合および細胞取り込み特性（例えば、多価性による）および薬物動態（例えば、分子量またはサイズの増加による）の増強を示し得る。例えば、巨大分子（例えばナノ粒子）表面上に提示されるＰＳＭＡ阻害剤は、遊離の未結合ＰＳＭＡ阻害剤構築物と比較して腎臓での取り込みが低下する。
本明細書に記載の系および方法に適用可能な様々な実施形態の詳細は、例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、BradburyらによるＰＣＴ／ＵＳ１４／３０４０１（ＷＯ２０１４／１４５６０６）、BradburyらによるＰＣＴ／ＵＳ１６／２６４３４（「Nanoparticle Immunoconjugates」、２０１６年４月７日出願）、BradburyらによるＰＣＴ／ＵＳ１４／７３０５３（ＷＯ２０１５／１０３４２０）、BradburyらによるＰＣＴ／ＵＳ１５／６５８１６（ＷＯ２０１６／１００３４０）、BradburyらによるＰＣＴ／ＵＳ１６／３４３５１（「Methods and Treatment Using Ultrasmall Nanoparticles to Induce Cell Death of Nutrient-Deprived Cancer Cells via Ferroptosis」、２０１６年５月２６日出願）、BradburyらによるＵＳ６２／２６７，６７６（「Compositions Comprising Cyclic Peptides, and Use of Same for Visual Differentiation of Nerve Tissue During Surgical Procedures」２０１５年１２月１５日出願）、BradburyらによるＵＳ６２／３３０，０２９（「Compositions and Methods for Targeted Particle Penetration, Distribution, and Response in Malignant Brain Tumors」２０１６年４月２９日出願、BradburyらによるＵＳ１４／５８８，０６６「Systems, methods, and apparatus for multichannel imaging of fluorescent sources in real time」、およびBradburyらによるＵＳ６２／３４９，５３８（「Imaging Systems and Methods for Lymph Node Differentiation and/or Nerve Differentiation, e.g., for Intraoperative Visualization」２０１６年６月１３日出願）にも提供される。特定の実施形態では、本発明のコンジュゲートは、巨大分子に共有結合した標的化ペプチド／キレート剤構築物を含む組成物である。特定の実施形態では、標的化ペプチドは前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）を含む。特定の実施形態では、標的化ペプチドは、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）を含む。
特定の実施形態では、本発明のＰＳＭＡｉコンジュゲートは、式：
（式中、
Ｌ１は、１から約１０個の天然または非天然のアミノ酸残基、または必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜２０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖を含むペプチド断片であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
Ｌ３は、共有結合または（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤であり；
各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
Ｙは、キレート剤部分であり；
Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；
各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
のものである。
本開示を通して、巨大分子は（一般的にまたは具体的に）、コンジュゲート、
例えば
の一部として概略的に描かれ、その概略図は、巨大分子とコンジュゲートの残り部分へのその描かれた付着の間に適切な連結部分を包含することが認識される。
特定の実施形態では、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、配列：
（式中、
Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
Ｙは、キレート剤部分であり；
Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；
各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
のペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物は架橋剤、Ｌ３によって、巨大分子に、示されたシステイン残基を介して共有結合し、Ｌ３は、共有結合またはボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である。
本開示を通して、他に指定しない限り、アミノ酸側鎖基または末端は必要に応じて適切な保護基によって保護されることが認識される。
いくつかの実施形態では、Ｌ１は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、１、２、３、４、または５個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、１、２、または３個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、２個の非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、６−アミノヘキサン酸（Ａｈｘ）の１つまたは２つの単位を含む。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、−Ａｈｘ−Ａｈｘ−である。
いくつかの実施形態では、Ｌ１は、必要に応じて置換される、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられる。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して、−ＮＲ−、−Ｏ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる。いくつかの実施形態では、Ｌ１は、エチレングリコールの１つまたは複数の単位を含む。特定の実施形態では、Ｌ１は、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−または−（ＯＣＨ２ＣＨ２）−の１つまたは複数の単位を含む。
いくつかの実施形態では、Ｌ２は、Ｃ１〜６飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられる。特定の実施形態では、Ｌ２は、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられる。特定の実施形態では、Ｌ２は、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１つ、２つ、または３つのメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる。いくつかの実施形態では、Ｌ２は、−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｃｙ−である。
当業者は、提供した方法による使用のための多くの適切な架橋試薬に精通している。そのような適切な架橋試薬は、Hermanson, G.T.（２００８年）、Bioconjugate Techniques. 第２版、Academic Press、New Yorkに記載される。特定の実施形態では、架橋試薬は、ヘテロ二官能性試薬である。特定の実施形態では、架橋試薬は、ホモ二官能性試薬である。いくつかの実施形態では、二官能性架橋試薬は、いくつか例を挙げると、
ｉ）マレイミド（ビス−マレイミドエタン、１，４−ビスマレイミドブタン、ビスマレイミドヘキサン、トリス［２−マレイミドエチル］アミン、１，８−ビス−マレイミドジエチレングリコール、１，１１−ビス−マレイミドジエチレングリコール、１，４ビスマレイミジル−２，３−ジヒドロキシブタン、ジチオビスマレイミドエタン）、
ｉｉ）ピリジルジチオール（１，４−ジ−［３’−（２’−ピリジルジチオ）−プロピオンアミド］ブタン）、
ｉｉｉ）アリールアジド（ビス−［ｂ−（４−アジドサリチルアミド）エチル］ジスルフィド）、
ｉｖ）ＮＨＳエステル／マレイミド（Ｎ−（ａ−マレイミドアセトキシ）スクシンイミドエステル、Ｎ−［β−マレイミドプロピルオキシ］スクシンイミドエステル、Ｎ−［ｇ−マレイミドブチリルオキシ］スクシンイミドエステル、Ｎ−［ｇ−マレイミドブチリルオキシ］スルホスクシンイミドエステル、ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スクシンイミジル４−［Ｎ−マレイミドメチル］シクロヘキサン−１−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル４−［Ｎ−マレイミドメチル］シクロヘキサン−１−カルボキシレート、［Ｎ−ｅ−マレイミドカプロイルオキシ］スクシンイミドエステル、［Ｎ−ｅ−マレイミドカプロイルオキシ］スルホスクシンイミドエステル、スクシンイミジル４−［ｐ−マレイミドフェニル］ブチレート、スルホスクシンイミジル４−［ｐ−マレイミドフェニル］ブチレート、スクシンイミジル−６−［β−マレイミドプロピオンアミド］ヘキサノエート、スクシンイミジル−４−［Ｎ−マレイミドメチル］シクロヘキサン−１−カルボキシ−［６−アミドカプロン酸］、Ｎ−［ｋ−マレイミドウンデカノイルオキシ］スルホスクシンイミドエステル、スクシンイミジル−（［Ｎ−マレイミドプロピオンアミド］−＃エチレングリコール）エステル）、
ｖ）ＮＨＳエステル／ピリジルジチオール（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−メチル−ａ−［２−ピリジルジチオ］トルエン、４−スルホスクシンイミジル−６−メチル−ａ−（２−ピリジルジチオ）トルアミドヘキサノエート）、
ｖｉ）ＮＨＳエステル／ハロアセチル（Ｎ−スクシンイミジルヨード酢酸、スクシンイミジル３−［ブロモアセトアミド］プロピオネート、Ｎ−スクシンイミジル［４−ヨードアセチル］アミノベンゾエート、Ｎ−スルホスクシンイミジル［４−ヨードアセチル］アミノベンゾエート）、
ｖｉｉ）ピリジルジチオール／アリールアジド（Ｎ−［４−（ｐ−アジドサリチルアミド）ブチル］−３’−（２’−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）、
ｖｉｉｉ）マレイミド／ヒドラジド（Ｎ−［β−マレイミドプロピオン酸］ヒドラジド、トリフルオロ酢酸塩、［Ｎ−ｅ−マレイミドカプロン酸］ヒドラジド、トリフルオロ酢酸塩、４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）ブチリル酸ヒドラジド塩酸塩、Ｎ−［ｋ−マレイミドウンデカン酸］ヒドラジド）、
ｉｘ）ピリジルジチオール／ヒドラジド（３−（２−ピリジルジチオ）プロピオニルヒドラジド）、
ｘ）イソシアネート／マレイミド（Ｎ−［ｐ−マレイミドフェニル］イソシアネート）、および１，６−ヘキサン−ビス−ビニルスルホン、
から選択される。
上記の方法、ペプチド、およびコンジュゲートの特定の実施形態では、架橋剤は、上記のように二官能性架橋試薬に由来する部分である。いくつかの実施形態では、架橋剤は、巨大分子の表面アミンと標的ペプチドのスルフヒドリルをコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する部分である。特定の実施形態では、架橋剤は、巨大分子の表面ヒドロキシルと標的ペプチドのスルフヒドリルをコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する部分である。いくつかの実施形態では、架橋剤は、巨大分子の表面スルフヒドリルと標的ペプチドのチオールをコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する部分である。いくつかの実施形態では、架橋剤は、巨大分子の表面カルボキシルと標的ペプチドのスルフヒドリルをコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する部分である。いくつかの実施形態では、架橋剤は、構造：
を有する部分である。
特定の実施形態では、Ｌ３は、共有結合である。特定の実施形態では、Ｌ３は、（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である。特定の実施形態では、Ｌ３は、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物の反応性部分を巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である。特定の実施形態では、Ｌ３は、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である。特定の実施形態では、二官能性架橋試薬は、マレイミドまたはハロアセチルである。特定の実施形態では、二官能性架橋試薬はマレイミドである。
いくつかの実施形態では、各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環である。いくつかの実施形態では、各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される６員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環である。いくつかの実施形態では、−Ｃｙ−はフェニレンである。
特定の実施形態では、ナノ粒子は、シリカ、ポリマー（例えば、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ））、生物製剤（例えば、タンパク質担体）、および／または金属（例えば、金、鉄）を含む。特定の実施形態では、ナノ粒子は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Bradburyらによる米国特許出願公開第２０１３／００３９８４８ Ａ１号（添付文書Ａ参照）に記載の「Ｃドット」または「Ｃ’ドット」である。
特定の実施形態では、ナノ粒子は球状である。特定の実施形態では、ナノ粒子は非球状である。特定の実施形態では、ナノ粒子は、金属／半金属／非金属、金属／半金属／非金属−酸化物、−硫化物、−炭化物、−窒化物、リポソーム、半導体、および／またはそれらの組合せからなる群から選択される物質であるまたはそれを含む。特定の実施形態では、金属は、金、銀、銅、および／またはそれらの組合せからなる群から選択される。
ナノ粒子は、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、ゲルマニア（ＧｅＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ＮｂＯ２等を含む金属／半金属／非金属酸化物、および／または金属／半金属／非金属ホウ化物、炭化物、硫化物および窒化物、例えばチタン、およびその組合せ（Ｔｉ、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＴｉＮ等）を含む非酸化物を含み得る。
ナノ粒子は、１つまたは複数のポリマー、例えば、限定はされないが、ポリエステル（例えばポリ乳酸、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリ（１，３−ジオキサン−２−オン））；ポリ無水物（例えば、ポリ（セバシン酸無水物））；ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール）；ポリウレタン；ポリメタクリレート；ポリアクリレート；ポリシアノアクリレート；ＰＥＧおよびポリ（酸化エチレン）（ＰＥＯ）のコポリマーを含む、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）によって、21 C.F.R. § 177.2600のもとに、ヒトにおける使用が認可された１つまたは複数のポリマーを含み得る。
ナノ粒子は、１つまたは複数の分解性ポリマー、例えば、特定のポリエステル、ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリホスファゼン、ポリホスホエステル、特定のポリヒドロキシ酸、ポリプロピルフメレート（polypropylfumerate）、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリ（アミノ酸）、ポリアセタール、ポリエーテル、生分解性ポリシアノアクリレート、生分解性ポリウレタン、およびポリサッカライドを含み得る。例えば、使用され得る特定の生分解性ポリマーは、限定はされないが、ポリリシン、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（カプロラクトン）（ＰＣＬ）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧ）、ポリ（ラクチド−コ−カプロラクトン）（ＰＬＣ）、およびポリ（グリコリド−コ−カプロラクトン）（ＰＧＣ）を含む。別の例示的な分解性ポリマーは、本出願による使用に適切であり得るポリ（ベータ−アミノエステル）である。
特定の実施形態では、ナノ粒子は、１つまたは複数の官能基を有し得るまたは有するように修飾され得る。そのような官能基（ナノ粒子内またはナノ粒子の表面上）は、任意の薬剤（例えば、検出可能な実体、標的実体、治療実体、またはＰＥＧ）と関連して使用され得る。表面官能性を導入または修飾することによる表面電荷の変更に加えて、異なる官能基の導入は、リンカー（例えば、（切断可能または（生）分解性）ポリマー、例えば、限定はされないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ＰＬＧＡ等）、標的化／ホーミング剤、および／またはそれらの組合せなどのコンジュゲートを可能にする。
ナノ粒子に付着したリガンドの数は、約１から約２０、約２から約１５、約３から約１０、約１から約１０、または約１から約６の範囲であり得る。ナノ粒子に付着した少数のリガンドは、腎クリアランスのカットオフサイズ範囲を満たす本ナノ粒子の流体力学的径の維持を助ける。Hilderbrandら、Near-infrared fluorescence：application to in vivo molecular imaging、Curr. Opin. Chem. Biol.、１４巻：７１〜９頁、２０１０年。
特定の実施形態では、ＰＳＭＡｉ以外の治療剤がナノ粒子に付着され得る。治療剤は、抗体、抗菌薬、抗増殖薬、抗悪性腫瘍薬、抗酸化剤、内皮細胞増殖因子、トロンビン阻害剤、免疫抑制剤、抗血小板凝集剤、コラーゲン合成阻害剤、治療用抗体、一酸化窒素供与体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、創傷治癒剤、治療遺伝子導入構築物、細胞外マトリックス成分、血管拡張剤（vasodialator）、血栓溶解剤、代謝拮抗剤、増殖因子アゴニスト、有糸分裂阻害薬、スタチン、ステロイド、ステロイド性および非ステロイド性抗炎症剤、アンジオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害剤、フリーラジカル消去剤、ＰＰＡＲガンマアゴニスト、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ、および抗がん化学療法剤を含む。本実施形態によって包含される治療剤は、放射性核種、例えば９０Ｙ、１３１Ｉおよび１７７Ｌｕも含む。治療剤は、放射標識、例えば放射性フッ素１８Ｆへの結合によって標識され得る。
処置され得るがんは、例えば、任意のがんを含む。特定の実施形態では、がんは前立腺がんである。
特定の実施形態では、コントラスト剤は、医用および生物学的イメージングのための本ナノ粒子に付着され得る。特定の実施形態は、陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）、単一光子放射断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、光学生物発光画像法、光学蛍光画像法、およびそれらの組合せを含み得る。特定の実施形態では、コントラスト剤は、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、ＣＴ、ＭＲＩ、および光学イメージングのための、当技術分野で公知の任意の分子、物質、および化合物であり得る。コントラスト剤は、放射性核種、放射性金属、陽電子放射体、ベータ放射体、ガンマ放射体、アルファ放射体、常磁性金属イオン、および超常磁性金属イオンであり得る。コントラスト剤は、限定はされないが、ヨウ素、フッ素、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｌｕ、Ａｔ、Ｙｔ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｃ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｆｅ、Ｍｎ、ＢａおよびＢａＳＯ４を含む。本実施形態のナノ粒子に付着してコントラスト剤として使用され得る放射性核種は、限定はされないが、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂおよび２１１Ａｔを含む。代わりに、コントラスト剤は、リンカーまたはキレート剤に付着させることによってナノ粒子に間接的にコンジュゲートされ得る。キレート剤は、放射性核種を結合するように適合され得る。本ナノ粒子に付着され得るキレート剤は、限定はされないが、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、１，４，７−トリアザシクロノナン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−三酢酸（ＮＯＴＡ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）を含み得る。
特定の実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式：
のものである。
特定の実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式：
のものである。
特定の実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式：
のものである。
特定の実施形態では、本発明のコンジュゲートは、式：
のものである。
特定の実施形態では、プローブ種はナノ粒子を含む。特定の実施形態では、ナノ粒子は、シリカ構造および色素リッチコアを有する。特定の実施形態では、色素リッチコアは蛍光レポーターを含む。特定の実施形態では、蛍光レポーターは近赤外線または遠赤色素である。特定の実施形態では、蛍光レポーターは、フルオロフォア、フルオロクロム、色素、ピグメント、蛍光遷移金属、および蛍光タンパク質からなる群から選択される。特定の実施形態では、蛍光レポーターは、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ２、ＦＩＴＣ、ＴＲＩＴＣ、Ｃｙ７、ＦＡＭ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、ＲＯＸ、ＨＥＸ、ＪＡ１３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ４８８、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ５４６、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ６３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ５５５、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ６４７、ＤＡＰＩ、ＴＭＲ、Ｒ６Ｇ、ＧＦＰ、増強したＧＦＰ、ＣＦＰ、ＥＣＦＰ、ＹＦＰ、Ｃｉｔｒｉｎｅ、Ｖｅｎｕｓ、ＹＰｅｔ、ＣｙＰｅｔ、ＡＭＣＡ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｇｒｅｅｎ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｒａｎｇｅ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｑｕａ、ＬｉｓｓａｍｉｎｅおよびＥｕｒｏｐｉｕｍからなる群から選択される。特定の実施形態では、イメージングは、通常の照明設定で実施される。特定の実施形態では、イメージングは、いくらかからゼロレベルの周辺照明設定で実施される。
本明細書のイメージング方法は、多くの異なる蛍光プローブ種（または、タンデムな生物発光レポーター／蛍光プローブ、その蛍光種を使用する実施形態でのように）、例えば、（１）標的接触（例えば結合または相互作用）後に活性化されるプローブ（Weisslederら、Nature Biotech.、１７巻：３７５〜３７８頁、１９９９年；Bremerら、Nature Med.、７巻：７４３〜７４８頁、２００１年；Campoら、Photochem. Photobiol.８３巻：９５８〜９６５頁、２００７年）；（２）波長シフティングビーコン（Tyagiら、Nat. Biotechnol.、１８巻：１１９１〜１１９６頁、２０００年）；（３）多色（例えば、蛍光）プローブ（Tyagiら、Nat. Biotechnol.、１６巻：４９〜５３頁、１９９８年）；（４）例えば、非特異的プローブが本体から取り除かれている間、標的領域内にとどまる標的への高い結合親和性を有するプローブ（Achilefuら、Invest. Radiol.、３５巻：４７９〜４８５頁、２０００年；Beckerら、Nature Biotech.１９巻：３２７〜３３１頁、２００１年；Bujaiら、J. Biomed. Opt.６巻：１２２〜１３３頁、２００１年；Ballouら、Biotechnol. Prog.１３巻：６４９〜６５８頁、１９９７年；およびNeriら、Nature Biotech１５巻：１２７１〜１２７５頁、１９９７年）；（５）多価イメージングプローブ、および蛍光量子ドット、例えばアミンＴ２ ＭＰ ＥｖｉＴａｇｓ（登録商標）（Ｅｖｉｄｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社）またはＱｄｏｔ（登録商標）Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ（商標）社）を含む量子ドットまたはナノ粒子ベースのイメージングプローブ；（６）非特異的イメージングプローブ、例えばインドシアニングリーン、ＡｎｇｉｏＳｅｎｓｅ（登録商標）（ＶｉｓＥｎ Ｍｅｄｉｃａｌ社）；（７）標識細胞（例えば、ＶｉｖｏＴａｇ（商標）６８０、ナノ粒子、または量子ドットなど外性フルオロフォアを使用して、または緑色または赤色蛍光タンパク質など蛍光または発光タンパク質を発現するように遺伝的に操作した細胞によって標識した細胞など）；および／または（８）ガドリニウム、金属酸化物ナノ粒子などのＸ線、ＭＲ、超音波、ＰＥＴまたはＳＰＥＣＴコントラスト剤、ヨウ素ベースのイメージング剤、または、限定はされないが、９９ｍ−Ｔｃ、１１１−Ｉｎ、６４−Ｃｕ、６７−Ｇａ、１８６−Ｒｅ、１８８−Ｒｅ、１５３−Ｓｍ、１７７−Ｌｕ、および６７−Ｃｕを含む、銅、ガリウム、インジウム、テクニチウム、イットリウム、およびルテチウムなどの金属の放射性同位体形態を含むＸ線コントラスト剤と使用され得る。上記で参照した文献の関連文脈は、参照により本明細書に組み込まれる。適切なイメージングプローブの別の群は、ランタニド金属−リガンドプローブである。蛍光ランタニド金属は、ユーロピウムおよびテルビウムを含む。ランタニドの蛍光特性は、関連文脈が参照により本明細書に組み込まれる、Lackowicz、１９９９年、Principles of Fluorescence Spectroscopy、第２版、Kluwar Academic、New Yorkに記載される。本実施形態の方法では、イメージングプローブは、イメージングプローブの注射によって、または局部用もしくは他の局所的投与経路、例えば「スプレーすること」によって全身または局所的に投与され得る。さらに、本発明の実施形態で使用されるイメージングプローブは、光線力学的療法を誘発することができる分子にコンジュゲートされ得る。これらは、限定はされないが、Ｐｈｏｔｏｆｒｉｎ、Ｌｕｔｒｉｎ、Ａｎｔｒｉｎ、アミノレブリン酸、ヒペリシン、ベンゾポルフィリン誘導体、および選択ポルフィリンを含む。特定の実施形態では、２またはそれよりも多いプローブ種は、図式的に識別され、例えば、異なる色を提示され（例えば緑色および赤色、例えば緑色および青色）、２つのリンパ排出経路および／またはリンパ節を別々に表す。特定の実施形態では、２またはそれよりも多いプローブ種の提示は図式的な表示に重ね合わされ、または重なった部分は異なる（例えば、第３の）色（例えば、黄色）で表される。例えば、腫瘍部位の末端および先端両方で排出するリンパ排出経路に関しては、経路は第１および第２のプローブ種両方（それぞれディスプレイ上の第１および第２の色に相当する）を含有し得、ディスプレイ上の重なった領域は第１および第２の色とは異なる新しい色が割り当てられる。色は、リンパ浮腫を避けるため関連リンパ節が除去されるべきではないことを示し得る。
一般に、本発明の要素の実施において使用される蛍光量子ドットは、蛍光剤の特性を向上させるために硫化亜鉛により被覆された半導体材料（限定はされないが、カドミウムおよびセレン、硫化物、またはテルルを含有するもの；硫化亜鉛、インジウムアンチモン、セレン化鉛、ガリウムひ素、およびシリカまたはオルモシル）のいくつかの原子を含有するナノ結晶である。
特に、蛍光プローブ種は好ましい型のイメージングプローブである。蛍光プローブ種は、細胞表面受容体もしくは抗原などのバイオマーカー、分子構造もしくは生体分子、細胞内の酵素、またはプローブがハイブリダイズする特定の核酸（例えばＤＮＡ）に対して標的とされる蛍光プローブである。蛍光イメージングプローブによって標的化され得る生体分子は、例えば、抗体、タンパク質、糖タンパク質、細胞受容体、神経伝達物質、インテグリン、増殖因子、サイトカイン、リンホカイン、レクチン、セレクチン、毒素、炭水化物、内部移行受容体、酵素、プロテアーゼ、ウイルス、微生物、およびバクテリアを含む。
特定の実施形態では、プローブ種は、例えば５５０〜１３００もしくは４００〜１３００ｎｍまたは約４４０から約１１００ｎｍ、約５５０から約８００ｎｍ、または約６００から約９００ｎｍの範囲の赤色および近赤外スペクトルにおける励起および発光波長を有する。電磁スペクトルのこの一部の使用は、組織透過性を最大限にし、ヘモグロビン（＜６５０ｎｍ）および水（＞１２００ｎｍ）などの生理学上豊富な吸収体による吸収を最小限にする。可視スペクトルおよび紫外線光スペクトルなどの他のスペクトルにおける励起および発光波長を持つプローブ種も、本発明の実施形態の方法において用いられ得る。特に、特定のカルボシアニンまたはポリメチンの蛍光色素もしくは色素などのフルオロフォアは、光学イメージング剤を構築するために使用され得る、例えばCaputoら（２００４年）の米国特許第６，７４７，１５９号；Caputoら（２００２年）の米国特許第６，４４８，００８号；Della Cianaら（２０００年）の米国特許第６，１３６，６１２号 ；Southwickら（１９９１年）の米国特許第４，９８１，９７７号；Waggonerら（１９９３年）の米国特許第５，２６８，４８６号；Waggonerら（１９９６年）の米国特許第５，５６９，５８７号；Waggoner（１９９６年）の米国特許第５，５６９，７６６号；Waggonerら（１９９６年）の米国特許第５，４８６，６１６号；Waggoner（１９９７年）の米国特許第５，６２７，０２７号；Brushら（１９９８年）の米国特許第５，８０８，０４４号；Reddingtonら（１９９９年）の米国特許第５，８７７，３１０号；Shenら（１９９９年）の米国特許第６，００２，００３号；Leungら（１９９９年）の米国特許第６，００４，５３６号；Waggonerら（１９９９年）の米国特許第６，００８，３７３号；Mindenら（２０００年）の米国特許第６，０４３，０２５号；Mindenら（２０００年）の米国特許第６，１２７，１３４号；Waggonerら（２０００年）の米国特許第６，１３０，０９４号；Waggonerら（２０００年）の米国特許第６，１３３，４４５号；Lichaら（２００８年）の米国特許第７，４４５，７６７号；Lichaら（２００３年）の米国特許第６，５３４，０４１号；Miwaら（２００９年）の米国特許第７，５４７，７２１号 ；Miwaら（２００９年）の米国特許第７，４８８，４６８号；Kawakamiら（２００３年）の米国特許第７，４７３，４１５号：またＷＯ９６／１７６２８、ＥＰ０ ７９６ １１１ Ｂ１、ＥＰ１ １８１ ９４０ Ｂ１、ＥＰ０ ９８８ ０６０ Ｂ１、ＷＯ９８／４７５３８、ＷＯ００／１６８１０、ＥＰ１ １１３ ８２２ Ｂ１、ＷＯ０１／４３７８１、ＥＰ１ ２３７ ５８３ Ａ１、ＷＯ０３／０７４０９１、ＥＰ１ ４８０ ６８３ Ｂ１、ＷＯ０６／０７２５８０、ＥＰ１ ８３３ ５１３ Ａ１、ＥＰ１ ６７９ ０８２ Ａ１、ＷＯ９７／４０１０４、ＷＯ９９／５１７０２、ＷＯ０１／２１６２４、およびＥＰ１ ０６５ ２５０ Ａ１；およびTetrahedron Letters、４１巻、９１８５〜８８頁（２０００年）。
プローブ種の例示的な蛍光色素としては、例えば、以下：Ｃｙ５．５、Ｃｙ５、Ｃｙ７．５およびＣｙ７（ＧＥ（登録商標）Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社）；ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ６６０、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ６８０、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ７９０、およびＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ７５０（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）；ＶｉｖｏＴａｇ（商標）６８０、ＶｉｖｏＴａｇ（商標）−Ｓ６８０、ＶｉｖｏＴａｇ（商標）−Ｓ７５０（ＶＩＳＥＮ Ｍｅｄｉｃａｌ社）；Ｄｙ６７７、Ｄｙ６８２、Ｄｙ７５２およびＤｙ７８０（Ｄｙｏｍｉｃｓ（登録商標））；ＤｙＬｉｇｈｔ（登録商標）５４７、および／またはＤｙＬｉｇｈｔ（登録商標）６４７（Ｐｉｅｒｃｅ社）；ＨｉＬｙｔｅ Ｆｌｕｏｒ（商標）６４７、ＨｉＬｙｔｅ Ｆｌｕｏｒ（商標）６８０、およびＨｉＬｙｔｅ Ｆｌｕｏｒ（商標）７５０（ＡｎａＳｐｅｃ（登録商標））；ＩＲＤｙｅ（登録商標）８００ＣＷ、ＩＲＤｙｅ（登録商標）８００ＲＳ、およびＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸ（Ｌｉ−Ｃｏｒ（登録商標））；ＡＤＳ７８０ＷＳ、ＡＤＳ８３０ＷＳ、およびＡＤＳ８３２ＷＳ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ社）；ＸｅｎｏＬｉｇｈｔ ＣＦ（商標）６８０、ＸｅｎｏＬｉｇｈｔ ＣＦ（商標）７５０、ＸｅｎｏＬｉｇｈｔ ＣＦ（商標）７７０、およびＸｅｎｏＬｉｇｈｔ ＤｉＲ（Ｃａｌｉｐｅｒ（登録商標）Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ社）；およびＫｏｄａｋ（登録商標）Ｘ−ＳＩＧＨＴ（登録商標）６５０、Ｋｏｄａｋ（登録商標）Ｘ−ＳＩＧＨＴ６９１、Ｋｏｄａｋ（登録商標）Ｘ−ＳＩＧＨＴ７５１（Ｃａｒｅｓｔｒｅａｍ（登録商標）Ｈｅａｌｔｈ社）を含む。
本ナノ粒子をイメージング、検出、記録、または測定する適切な手段は、例えば、フローサイトメーター、レーザースキャニングサイトメーター、蛍光マイクロプレートリーダー、蛍光顕微鏡、共焦点顕微鏡、明視野顕微鏡、ハイコンテンツなスキャニングシステム、およびそのようなデバイスも含み得る。１つより多くのイメージング技術が同時にまたは連続して使用され、本ナノ粒子を検出し得る。一実施形態では、光学イメージングは、高感度のハイスループットスクリーニングツールとして使用され、同じ対象で複数の時点を得て、腫瘍マーカーレベルの半定量的評価を可能にする。これは、ＰＥＴで得られる比較的低い時間分解能を埋め合わせるが、ＰＥＴは、容積データを得るためには十分に深い浸透を達成すること、および疾患進行または改善を評価する、ならびに患者を適切な処置プロトコールに階級化する手段として、受容体および／または他の細胞マーカーレベルの変化を検出、定量、およびモニターすることが必要とされる。
本明細書に記載される系および方法は、限定はされないが、様々な観察機器（顕微鏡、内視鏡）、カテーテルおよび光学イメージング装置、例えば断層撮影表示のためのコンピュータベースのハードウェアを含むデバイスの使用など、他のイメージング手法と使用され得る。前立腺がん（ＰＣ）の外科手術の成功は、それにより疾患が周術期に検出され得る正確性に依存する。全生存および長期の疾病率の改善は、陰性の外科的縁を得るおよび局部的転移性リンパ節（ＬＮ）を完全に摘出する外科医の能力による。しかしながら、術中のイメージングガイダンスは、がん自体の分子決定因子を同定する能力無しで、主に、ヒトの視覚的手がかりおよび触覚情報に基づく。１つの手法は、術中蛍光イメージングが可視化を改善する信頼性の高い手段として現れ、外科的ワークフローへとシームレスに統合され得る。
実施例に記載したように、シリカナノ粒子官能基を含有および表面担持するコアを含有するモジュールＣ’ドットプラットフォームが改善された。スペクトル的に異なるＮＩＲ反応性色素（例えばＣｙ５．５、例えばＣＷ８００）のＣ’ドットのコアへのカプセル化は、表面結合標的化部分間を区別する。
前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）およびガストリン放出ペプチド受容体（ＧＲＰｒ）、または他の前立腺がん標的の標的化のために最適化されたペプチドが使用され得る。例えば、ＰＳＭＡ標的化Ｃ’ドットおよびＧＲＰｒ標的化Ｃ’ドットは色素および表面放射性金属を取り込み得る。ＰＳＭＡ−およびＧＲＰｒ−標的化ペプチドおよびＰＳＭＡ阻害剤（ＰＳＭＡｉ）およびＧＲＰリガンドによって機能を持たせた粒子の生物学的特性は、ＲＮＡ−ｓｅｑによってＰＳＭＡまたはＧＲＰｒ転写産物を発現する従来の細胞系、ＰＣ系の転移性サブクローン、および患者に由来するヒト前立腺オルガノイド培養においてスクリーニングされた。有力候補は、次いで、ＰＥＴ光学イメージング法によって異種移植片および／または同所性に注射されたＰＣモデルにおいて評価された。治験薬（ＩＮＤ）研究は、ＰＳＭＡ−発現転移性リンパ節および／または陽性腫瘍縁を検出するために設計された初期の画像誘導外科手術における使用のための有力ＰＳＭＡ標的化産物のために行うことができる。並行して、スペクトル的に異なる粒子プローブおよび多重化戦略は、次の病期の臨床試験設計のためのＰＳＭＡ−およびＧＲＰｒ−発現転移性リンパ節を正確に検出し得、調べられる。
本開示は、ＮＩＲ色素カプセル化ＰＳＭＡ−およびＧＲＰｒ−標的化Ｃ’ドットの調節可能な表面化学の決定および最適化を提供し、前立腺がん（ＰＣ）細胞系において好ましい結合動態／取り込みを達成する。さらに、本開示は、原型蛍光ＰＳＭＡｉ−ＰＥＧ−およびＧＲＰ−ＰＥＧ−Ｃ’ドットの合成および特徴付けを提供する。さらに、本開示は、光物理的特性の改善を提供し、検出感度および組織コントラストを増強する。さらに、本開示は、結合親和性、内部移行、特異性および細胞傷害性に関して、ＰＳＭＡおよびＧＲＰｒを発現する従来の（例えばＬＮＣａＰ、ＰＣ３）前立腺がん細胞系における粒子プローブの評価を提供する。さらに、本開示は、ヒト前立腺オルガノイド培養およびＰＣ系（ＬＡＰＣ４、ＶＣａＰ）の転移性サブクローンにおけるＰＳＭＡおよび／またはＧＲＰｒ標的発現レベルの変形形態を提供し、ｉｎ ｖｉｖｏ研究の有力候補を選択する。
本開示はまた、ＰＳＭＡ−およびＧＲＰｒ−発現モデルにおける最適化されたハイブリッドＣ’ドットの腫瘍選択的蓄積およびＰＫプロファイルの評価も提供し、好ましい標的化動態およびクリアランスプロファイルを有するプローブを同定する。例えば、特定の実施形態では、本開示は、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、または８９ＺｒによるＰＳＭＡｉ−およびＧＲＰ−コンジュゲートしたＣ’ドットの表面放射標識状態の最適化を提供する。さらに、特定の実施形態では、本開示は、１つ／両方の標的を最大に発現する従来の／転移細胞系およびヒト前立腺オルガノイドモデルに由来する同所性および異種移植片モデルにおける、有力ＰＳＭＡｉおよびＧＲＰ−コンジュゲートしたドットによるＰＫのスクリーニングおよびイメージング研究の実施を提供し、好ましい標的化／クリアランス動態を有するプローブを同定する。さらに、特定の実施形態では、本開示は、有力Ｃ’ドット候補からスペクトル的に異なるＮＩＲ色素含有産物の開発を提供し、相関組織学によるＭＲＩ−ＰＥＴイメージングおよび蛍光ベースの多重化戦略を使用する前臨床モデルにおける結節および／または遠隔転移上に発現する多重マーカーの正確および感度の良い検出を可能にする。
本開示は、ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの臨床試験のための研究を可能にするＩＮＤの実施、非臨床安全性研究を可能にするＩＮＤを伝えるマウスの有力候補産物の有効な用量範囲（マイクロドーズ）および曝露（ＰＫおよびクリアランス／線量測定）の決定、単一のげっ歯類モデルを使用するマイクロドージング研究として単一用量の急性毒物学評価の実行、および有力ＰＳＭＡ標的化Ｃ’ドットの安全性および放射線量測定を評価するパイロット臨床試験の実施も提供し、ならびに術中に光学および術前にＰＥＴ／ＭＲイメージングを使用して、ＰＣ、外科的縁に沿った残りの腫瘍、および局所領域のリンパ節の検出においてパイロットデータを得る。
特定の実施形態では、ＰＥＴ−ＮＩＲ光学イメージングプローブの性能が使用され、ＰＣにおける腫瘍細胞表面上の多重分子標的の高解像度同時可視化を可能にし得る。例えば、２つのＮＩＲ粒子（例えば、Ｃ’ドット）は２つの異なるＰＣ標的化リガンドに適応され得る。放射性金属も付着され、転移のスクリーニングのために、術前のＰＥＴイメージングを可能にし得る。これらの開発は、全体で、最終的に外科的病期決定およびＰＣ患者の管理を改善すべきである。外科医は、ＰＣおよび転移性疾患の正確な位置をより的確に評価することができ、がんの病巣のより完全な摘出を容易にし、腫瘍再発の可能性を減らし、局所領域的な制御および腫瘍学的な転帰を改善する。
断面イメージングオプションは、転移性リンパ節および／または外科的縁に沿った残存疾患の周術期検出に十分ではない。多くの放射標識ペプチドベース剤は、前臨床／臨床イメージング研究のために進歩してきたが、疾患の部位での特異的に標的化した取り込みを示し、制約としては、（ｉ）がんの病巣の可視化のための、少数の入手可能なＮＩＲ光学活性な外科プローブ；（ｉｉ）関連する治療の有害事象とともに放射線感受性臓器／組織における高い非特異的プローブの蓄積；（ｉｉｉ）異なる生物学的事象を制御する異なるＰＣマーカーをアッセイできないこと；および（ｉｖ）ＰＳＭＡｉベース剤への疎水性ＮＩＲ色素の直接付着から生じる生物活性の欠損が挙げられる。そのような制約の克服には、製品開発の全てのレベルで技術革新が必要であり、より良い表面化学制御を達成するため水性環境における新世代Ｃ’ドットの合成、生物活性の欠損を防ぐ色素カプセル化；有効な表面官能化のためのワンポット合成法の利用、および粒子の付着を容易にするリンカーおよびペプチド設計の仕立てを含む。ＦＤＡ−ＩＮＤクリアランスが、２つのインテグリン標的化、ＮＩＲ色素カプセル化シリカ粒子産物−１つは黒色腫における転移性リンパ節のマッピングのため、その他は悪性脳腫瘍における粒子分布をマッピングするため−を受け取った場合、改善されたイメージガイドによるＰＣにおけるがん性結節および残存疾患の局在のため、さらなるＩＮＤ可能な技術−Ｃｙ５．５色素を組み込んだＰＳＭＡｉ−ＰＥＧ−Ｃ’ドットおよびＣＷ８００色素を組み込んだＧＲＰ−ＰＥＧ−Ｃ’ドットが生成された。さらに、ＰＣモデルにおけるリアルタイムの腫瘍表現型のためのこれらの産物を組み合わせた使用は、高感度のハンドヘルド多重スペクトル蛍光カメラシステム（Ｑｕｅｓｔ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ（商標）、Ｑｕｅｓｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）と併せて、およそ７００ｎｍ（Ｃｙ５．５）および８００ｎｍ（ＣＷ８００）の放射によるスペクトル的に異なる光学シグナルを同時に検出するようになり、これらの粒子プローブによって標的化される生物学的プロセスの理解の改善を助ける。開腹および腹腔鏡両方のイメージング応用に適応する、このポータブルカメラシステムは、より高い空間および波長解像度を達成しながら、既存の「ブラックボックス」小動物イメージング技術と関連する制約を克服する。
中間体
本発明はまた、提供されたコンジュゲートの合成に有用な中間体も含む。したがって、いくつかの実施形態では、本発明は、式：
（式中、各Ｌ１、Ｌ２、およびＹは、上に定義した通りであり、本明細書においてクラスおよびサブクラスで記載され、単一および組合せの両方である）
の化合物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、式：
（式中、各Ｌ１、Ｌ３および巨大分子は、上に定義した通りであり、本明細書においてクラスおよびサブクラスで記載され、単一および組合せの両方である）
の化合物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、式：
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）
の化合物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、式：
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護されている）
の化合物を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、化合物：
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）
を提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は、式：
（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護されている）
の化合物を提供する。
特定の実施形態では、本発明は
から選択される化合物を提供する。
本実施例は、ＰＳＭＡ阻害剤（「ＰＳＭＡｉ」）および金属キレート剤を含む構築物が巨大分子に共有結合しているコンジュゲートの開発を提供する。様々な巨大分子およびキレート剤を使用することができる。好ましい実施形態では、巨大分子は、超小型シリカ系ナノ粒子（例えば、２０ｎｍを超えない直径を有するナノ粒子、例えばＣ−ドット、例えばＣ’−ドット）を含む。特定の実施形態では、金属キレート剤はＨＢＥＤ−ＣＣを含む。他の特定の実施形態では、金属キレート剤はＮＯＴＡを含む。他の好ましい実施形態では、金属キレート剤はＤＯＴＡを含む。特定の実施形態では、開示されるキレート剤は保護することができ、図３に示すように記載されるコンジュゲートに付加することができる。特定の実施形態では、開示されるキレート剤は非保護であることができ、図４に示すように記載されるコンジュゲートに付加することができる。
これらのコンジュゲーション化学から得られる組成物は、遊離および非結合であるＰＳＭＡｉ標的化分子によって示されない特性を提供する分岐構造標的化分子および巨大分子構造（例えば、ナノ粒子構造（例えば、Ｃ−ドット構造））を生成する。例えば、巨大分子（例えば、ナノ粒子）は、ＰＳＭＡｉキレート剤構築物の足場として機能する。特定の実施形態では、複数のＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物を巨大分子（例えば、超小型ナノ粒子、例えば、Ｃ−ドット）の表面に付着させることができ、それによって粒子とＰＳＭＡ陽性組織との間の多価（ｍｕｌｔｉｖａｌｅｎｔ）または多価（ｐｏｌｙｖａｌｅｎｔ）の相互作用を可能にする。特定の実施形態では、２〜３０個のＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物を巨大分子の表面に付着させることができる。特定の実施形態では、２〜２５個のＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物を巨大分子の表面に付着させることができる。特定の実施形態では、２〜２０個のＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物を巨大分子の表面に付着させることができる。特定の実施形態では、５〜１０個のＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物を巨大分子の表面に付着させることができる。
標的組織へのＰＳＭＡｉ−キレート剤−ナノ粒子組成物の送達および結果として生じる結合は、標的組織への複数の個々の遊離ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ／キレート剤分子の送達および結合と比較して指数関数的に増強され得る。例えば、ＰＳＭＡｉ−キレート剤構築物は、遊離ＰＳＭＡｉ−キレート剤の投与よりもむしろＰＳＭＡｉ−キレート剤−ナノ粒子組成物の形態での構築物の投与により、より効果的に標的組織に送達され、標的組織と結合することができる。
（実施例１）
図１に示すような標的分子ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣの合成プロトコール
図１は、首尾よくナノ粒子上にコンジュゲートされた、修飾された形態のＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣを得るために使用される合成経路の概略図を示す。合成プロトコールを以下に提供する。
試薬
商業的供給源から購入した溶媒および試薬をさらに精製することなく使用した。ＨＢＥＤ−ＣＣ−ジ（ｔＢｕ）エステル（１）は、ＡＢＸより購入した。アセトニトリル、ジエチルエーテル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、酢酸エチル、ヘキサン、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）、メタノール、塩化メチレン（ＤＣＭ）、およびトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）は、Ｆｉｓｈｅｒから入手した。ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、およびトリエチルアミン（ＴＥＡ）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。２−（７−アザ−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（ＨＡＴＵ）は、Ｇｅｎｅｓｃｒｉｐｔから購入した。
フラッシュクロマトグラフィー
順相（シリカゲル）精製は、ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、および／またはメタノールを使用して、４ｇ、１２ｇ、２４ｇ、および４０ｇのカートリッジを使用して、Ｔｅｌｅｄｙｎｅ ＩＳＣＯ ＣｏｍｂｉＦｌａｓｈ Ｒｆで実施した。
分析ＨＰＬＣ
試料は、Ｃ４またはＣ１８の４．６×５０ｍｍ逆相ＸＢｒｉｄｇｅ分析カラム（Ｗａｔｅｒｓ）で、１．２ｍＬ／分で１０分間、水（０．５％ＴＦＡ）中５〜９５％アセトニトリルの直線勾配を使用して、Ｗａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＰＬＣシステムまたはＡｕｔｏｐｕｒｅ ＬＣＭＳシステム（２７６７ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｎａｇｅｒ、２９９６ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、２４２０ ＥＬＳ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ ＺＱ、２５２５ Ｂｉｎａｒｙ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅ、Ｃｏｌｕｍｎ Ｆｌｕｉｄｉｃｓ Ｏｒｇａｎｉｚｅｒ、５１５ＨＰＬＣポンプ、ポンプ制御モジュールＩＩ）で実行した。試料を、３４８ｎｍまたは６５０ｎｍのいずれかで分析した。
分取ＨＰＬＣ
試料を、Ｃ１８ １９×１５０ｍｍ逆相ＸＢｒｉｄｇｅ分取カラム（Ｗａｔｅｒｓ）で、２０ｍＬ／分で３０分間、水（０．５％ＴＦＡ）中５〜９５％アセトニトリルの直線勾配を使用して、Ｗａｔｅｒｓ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅシステム（２９９６ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、２５４５ Ｂｉｎａｒｙ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅ）またはＡｕｔｏｐｕｒｅ ＬＣＭＳシステムのいずれかで、精製した。試料を、２２０ｎｍまたは３４８ｎｍのいずれかで分析した。
標的分子ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣの合成プロトコール
ＨＢＥＤ−ＣＣ−ジ（ｔＢｕ）エステル（１）を、ＤＣＭおよびＴＥＡ（３当量）にｒｂｆ中で溶解し、撹拌した。クロロトリチルクロリド（２）を添加し（１．２当量）、ＴＬＣおよびＬＣＭＳによってモニターした。３時間後、溶液をｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮し、次いでフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。オフホワイトの固体３を単離し、次いでＤＭＦおよびＤＩＥＡ（４当量）に溶解した。ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル−ジアミノエタンを添加し（１．５当量）、続いてＨＡＴＵ（２当量）を添加した。反応は３０分以内に完了し（ＬＣＭＳにより決定するとき）、次いでｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮した。４を油状物として単離し、ＤＣＭ中に再懸濁し、次いでフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。白色固体をＤＣＭ中５０％ＨＦＩＰの溶液に溶解し、２時間インキュベートした。溶液をｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮し、次いでジエチルエーテルで洗浄した。脱保護された生成物は、ＬＣＭＳによって確認された。残渣をＤＣＭに再懸濁し、氷浴中で冷却した。ＥＤＣを添加し（５当量）、３０分間撹拌し、次いでＮＨＳ（３当量）を添加した。反応をＴＬＣによりモニターした。４時間後、反応物をｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮し、次いでフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。白色固体５を単離し、ＤＣＭおよびＴＥＡ（５当量）に溶解し、これに６を添加し、そして反応を一晩進行させた。溶媒をｉｎ ｖａｃｕｏで除去し、得られた油状物をＡＣＮに再懸濁し、逆相ＨＰＬＣ（ＲＰ−ＨＰＬＣ）で精製し、凍結乾燥により白色固体７が得られた（ＬＣＭＳで確認）。ＴＦＡ（５％水）を固体に添加し、そして３０分間撹拌した。溶液をｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮し、次いで冷エーテルで洗浄し、水／ＡＣＮ（１：１）に溶解し、凍結乾燥した。ＤＭＦおよびＴＥＡ（５当量）を白色固体に添加し、撹拌し、次いで活性化システインエステル（Ａｃ−Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）−ＮＨＳ、３当量）を添加した。４時間後、反応物をｉｎ ｖａｃｕｏで濃縮し、次いでＲＰ−ＨＰＬＣにより精製し、凍結乾燥した。白色の固体をＴＦＡ：ＴＩＳ：水（９０：０．５：０．５の比）の溶液で２時間処理し、蒸発させ、ＲＰ−ＨＰＬＣにより精製した。凍結乾燥後、白色固体８を上述のようにナノ粒子に組み込んだ。
図３に示すような保護されたキレート剤−ＰＳＭＡｉコンジュゲートの合成
図３は、本発明の例示的な実施形態による、中間体「Ｘ」（図２）から開始してＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットを生成する、ＤＯＴＡによってナノ粒子に付着したＰＳＭＡｉコンジュゲートの合成の概略図である。図２は、後に、金属キレート剤（例えば、ＤＯＴＡ、例えば、ＨＢＥＤ、例えば、ＮＯＴＡ）および巨大分子（例えば、ナノ粒子）の付着に使用される、中間組成物「ＰＳＭＡｉ中間体「Ｘ」」の生成の概略図を示す。
図３（ＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ）の戦略が、保護されているキレート剤の付加のために使用される。例えば、ＮＣＳ−ＤＦＯは、ＮＣＳ−ＮＯＴＡと同じ方法で付加することができる。別の例として、この戦略は、保護されたＮＯＴＡ（ｔＢｕ）２、ＮＯＤＡ−ＧＡ（ｔＢｕ）３、ＤＴＰＡ９ｔＢｕ）４などの任意の保護されたキレート剤モノマーを含むように拡張することができる。
特定の実施形態では、キレート剤は典型的には合成の最後または最後から２番目のステップで添加すべきである。
図４に示すような標的分子ＳＣＮ−Ｂｎ−ＰＳＭＡｉ−Ｂｎ−ＮＯＴＡの合成プロトコール
図４は、本発明の例示的な実施形態によるＳＣＮ−Ｂｎ−ＰＳＭＡｉ−Ｂｎ−ＮＯＴＡの合成の概略図である。ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ−ドットの合成を以下に記載する。図４に示される合成スキームを使用して、ＰＳＭＡｉ構築物にＮＣＳ−ＤＦＯを付着させる。
ＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ構築物とＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ構築物との間の差異は、ペプチド構築物が依然として樹脂に付着している間にＤＯＴＡが付着することである。これは、完全に保護されたＤＯＴＡを購入して、ＳＰＰＳ法を使用して活性化できるため、可能である。対照的に、ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡの合成については、ペプチド構築物が樹脂から切断された後に、ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡが付加される。特定の好ましい実施形態では、リンカーをキレート剤の主鎖から離脱させるＮＯＴＡ誘導体が使用される。特定の実施形態では、ｐ−ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡを使用してＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ構築物を構築する。ＮＯＴＡキレート剤は、ＧａおよびＣｕ放射性同位元素で容易かつ安定に放射標識することができる。特定の実施形態では、ＮＯＴＡは、６４Ｃｕを使用した標識効率と安定性が、ＤＯＴＡよりも優れている。ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡは、非保護のキレート剤としてのみ購入することができることに留意されたい。
しかしながら、購入可能である保護されたＮＯＴＡキレート剤が多数存在する。保護されたＮＯＴＡ（ｔＢｕ）２が使用される場合、保護されたＤＯＴＡ（ｔＢｕ）３が構築物に付加されたのと同様の方法でそれを付加することができる。一般に、任意の保護されたキレート剤の添加は、図３の戦略を使用する可能性が高く、任意の非保護のキレート剤は、図４の戦略を使用することができるであろう。
ペンデントＮＯＴＡを有するリンカーを、粒子へのコンジュゲーションのために付着させた。これがＣドットとともに作用するために、例えば、末端Ｃｙｓを有するリンカー配列を使用してＬｙｓ−尿素−結合−Ｇｌｕファルマコフォアを粒子に結合させた。図５は、ペンデントＮＯＴＡまたはＤＯＴＡ構築物を生成するための分子を示す。どの直交性保護スキームが使用されたかに応じて、（Ａｈｘ）２−Ｃｙｓ−ＡｃもしくはＰＥＧ−Ｃｙｓ−Ａｃを含む、末端アセチル化Ｃｙｓを有するリンカー、または天然もしくは非天然のアミノ酸−Ｃｙｓ−Ａｃからなるリンカーの任意の数をＣドットに接続することを可能にする。それはまた、Ｄ−Ｌｙｓの側鎖に任意の数のキレート剤または蛍光色素を付着させることを可能にする。
略称
Ａｃ−：アセチル；Ａｈｘ：６−アミノヘキサン酸；Ｄｄｅ：１−（４，４−ジメチル−２，６−ジオキサシクロヘキシリデン）エチル；ＤＩＥＡ：Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン；ＥＤＴ：１，２−エタンジチオール；Ｆｍｏｃ：９−フルオレニルメチルオキシカルボニル；ＨＢＴＵ：２−（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート；ＨＯＢｔ：１−ヒドロキシベンゾトリアゾール；ＨＰＬＣ：高速液体クロマトグラフィー；−ＮＣＯ：イソシアネート；ＬＣ−ＥＳＩ−ＭＳ：液体クロマトグラフィー−エレクトロスプレーイオン化−質量分析；Ｍｔｔ：４−メチルトリチル；ｐ−ＳＣＮ：パラ−イソチオシアネート；Ｓｔａ：スタチン（４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−メチルヘプタン酸）；ｔＢｕ：ｔｅｒｔ−ブチル；ＳＰＰＳ：固相ペプチド；ＴＡ：チオアニソール合成；ＴＦＡ：トリフルオロ酢酸；Ｔｒｔ：トリチル；ＴＩＳ：トリイソプロピルシラン。
材料
全ての試薬はＨＰＬＣグレードまたはペプチド合成グレードであった。ＴＦＡ、ＨＢＴＵ、ＨＯＢｔは、Ｏａｋｗｏｏｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ ＩＮＣ、Ｅｓｔｉｌｌ、ＳＣから入手し；全てのＦｍｏｃ−アミノ酸誘導体および２ＣｌＴｒｔ樹脂は、Ｃｈｅｍ−Ｉｍｐｅｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、ＳＣ Ｗｏｏｄ Ｄａｌｅ、ＩＬから入手した。全ての溶媒（ピペリジン、ＤＩＥＡ、フェノール、およびＴＩＳ）は、Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ Ｌｏｕｉｓ、ＭＯから購入した。ｐ−ＳＣＮ−ＮＯＴＡは、Ｍａｃｒｏｃｙｃｌｉｃｓ、Ｐｌａｎｏ、ＴＸから購入した。
標的分子ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡの合成プロトコール
直交性に保護された構成単位Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｄｄｅ）−ＯＨを最初に手動反応容器（Ｃｈｅｍｇｌａｓｓ、Ｖｉｎｅｌａｎｄ、ＮＪ）中の２−ＣｌＴｒｔ樹脂上にロードし、Ｆｍｏｃ保護基を除去して化合物１を得た。
同時に、ジ−ｔＢｕ保護されたグルタミン酸をトリホスゲンおよびＤＩＥＡと０℃で６時間反応させることにより、グルタミン酸イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］を調製した。
イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］と化合物１の遊離αアミノ基との間の室温での一晩反応により、樹脂上に完全に保護された尿素２が得られた。
Ｌｙｓ２上のＤｄｅ保護基を２％ヒドラジンにより除去し、標準的なＦｍｏｃ化学および標準的なＳＰＰＳを用いるＡＡＰＰＴＥＣ ３９６ｏｍｅｇａ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ（ＡＡＰＰＴＥＣ、Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ、ＫＹ）を使用して、化合物２のＬｙｓのε−アミノ基上にペプチド配列Ａｃ−Ｃｙｓ−Ａｈｘ−Ａｈｘ−ｄＬｙｓ−Ａｈｘ−を構築することによって化合物３を得た。アミノ酸側鎖について選択された永久保護基は、ＣｙｓについてはＴｒｔ、ＬｙｓについてはＭｔｔであった。ＴｒｔおよびＭｔｔ保護基は、直交性保護スキームに基づいて選択された。Ｍｔｔ保護基は、他の保護基を除去することなくＭｔｔを除去することができるようにＬｙｓを保護するために選択された。例えば、Ｃｙｓ上のＴｒｔは１％ＴＦＡでは離脱しないが、Ｌｙｓ上のＭｔｔは１％ＴＦＡで除去できる。特定の実施形態では、他の直交性保護スキームを使用することができる。Ｆｍｏｃ保護基は、２０％ピペリジンで１０分間処理することによってその後のサイクルごとに除去した。ペプチド鎖は、「ｉｎ ｓｉｔｕ」活性化Ｆｍｏｃ−アミノ酸による連続的アシル化（カップリングについて２０分）によってアセンブルした。再カップリングは各サイクルで自動的に行われた。
Ｆｍｏｃ−アミノ酸（樹脂量に対して３当量）の「ｉｎ ｓｉｔｕ」活性化は、ウロニウム塩（ＨＢＴＵ、２．７当量、ＨＯＢＴ ３当量）およびＤＩＥＡ（６当量）を使用して実施した。
ｄＬｙｓ上のＭｔｔ保護基を除去し、そして同じ反応において、１％ＴＦＡでの処理により、化合物３を他の方法で保護された形態で樹脂から切断した。得られた化合物４をＤＭＦ中、ＤＩＥＡ存在下でｐ−ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡと一晩反応させ、ＮＯＴＡ標識された化合物５を得た。
側鎖保護基は、それぞれ２．５％濃度の以下のスカベンジャー：フェノール、水、ＴＩＳ、ＴＡ、およびＥＤＴの存在下で、ＴＦＡで処理することによって化合物５から最終的に除去された。
標的分子（ＴＭ）、ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡをＬＣ−ＭＳによって特徴付け、そして最終的に自家最適化勾配を使用してＭＳ補助半分取ＨＰＬＣによって精製した。
分析および精製
ＨＰＬＣ分析および半分取精製は、１６８ダイオードアレイ検出器、５０７ｅ自動注射器および３２ ＫＡＲＡＴソフトウェアパッケージを備えたＢｅｃｋｍａｎｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｏｌｄ ＨＰＬＣ（Ｂｅｃｋｍａｎｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ、Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ、ＣＡ）で実施した。
ＨＰＬＣに使用した分析カラムは、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡから購入した。（ＢｅｔａＢａｓｉｃ Ｃ１８、１５０Å、０．４６ｃｍ×１５ｃｍ、５μｍ）。分取ＨＰＬＣのために、使用したカラムは、Ｗａｔｅｒｓ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡから購入した（Ｐｒｅｐ ＮｏｖａＰａｋ、ＨＲ−Ｃ１８、７．８×３００ｍｍ、６μＭ、６０Å）。
流速は、分析操作については１ｍＬ／分に、半分取精製については１０ｍｌ／分に維持した。
この勾配をモニターするために使用された波長は、分析においては２１４／２８０ｎｍであり、半分取の実行においては２２５／２３５であった。
全ての実行で使用した移動相溶離液は水（Ａ）とアセトニトリル（Ｂ）であり、それぞれ０．１％ＴＦＡを含んでいた。粗配合物の分析に使用した勾配は、３０分で１０％から５０％のＢまでの直線状であった。分取精製のために、流れ（０．５ｍＬ／分）の最小部分をＭＳイオントラップに迂回させることができるので、溶離しているもの全てのｍ／ｚプロファイルをリアルタイムで見る可能性を利用する。
この「ＭＳ補助分取ＨＰＬＣ法」により、それ以外では非常に複雑である混合物の精製が非常に容易になった。分取精製に使用した勾配は、４０分で１５％から３５％のＢまでの直線状であった。ＥＳＩ−ＭＳ：全てのＬＣ−ＭＳ分析およびＭＳ支援分取精製は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡからのＬＣＱ Ｆｌｅｅｔによって実施した。
放射標識ＰＳＭＡｉリガンド単独と比較して、巨大分子に付着したＰＳＭＡｉキレート剤コンジュゲートを使用した腎臓取り込みの劇的な減少
図６Ａおよび図６Ｂは、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドット（図６Ａ）および６４Ｃｕ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドット（図６Ｂ）についての３つの時点でのｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞結合データを示す。ナノ粒子に付着した各ＰＳＭＡｉ／キレート剤構築物は、ＰＳＭＡ発現が高いＬＮＣａＰ細胞において良好な取り込みおよび内部移行を示し、ＰＳＭＡ発現が低いＰＣ３細胞においてより低い取り込みを示した。ブロッキング試験は、特異的な取り込みを示す。データはまた、放射標識ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの取り込みが経時的に着実に（ｓｔｒｅａｄｙ）増加していることを示す。
驚くべきことに、放射性核種の選択に基づいて取り込みに差があるように見える。例えば、６４Ｃｕ組成物の取り込みと比較した６７Ｇａ標識組成物の取り込みは、取り込みにおける差を示した。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、この予想外の変動は、変動するブロッキングによるものであり得る。
図７Ａは、注射後２４時間のヌードマウス（図７Ａ）およびＬＮＣａＰ担腫瘍マウス（図７Ｂ）中の６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの生体内分布を示す。驚くべきことに、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットは低い腎臓取り込みを示した。
他のＰＳＭＡｉ／キレート剤構築物が腎臓において高い取り込みを示したので、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの低い腎臓取り込みは予想外であった（Weineisenら、J Nucl Med、２０１５年；５６巻：１１６９〜１１７９頁を参照）（Banerjeeら、J. Med. Chem.、２０１０年、５３巻、５３３３〜５３４１頁を参照）。したがって、ＰＳＭＡｉ／キレート剤構築物を巨大分子（例えば、ナノ粒子（例えば、Ｃ’ドット））に付着させることは、遊離ＰＳＭＡｉ／キレート剤構築物と比較して少なくともこの利点を提供する。
図８Ａおよび図８Ｂは、注射後２４時間の６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−ＣドットのＳＰＥＣＴイメージングＬＮＣａＰ腫瘍を示す。図８Ａおよび８Ｂは、マウスモデルにおける、０．５ｍＣｉの６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃドット（図８Ａ）または０．５ｍＣｉの６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃと２−（ホスホノメチル）ペンタン二酸（ＰＭＰＡ）の同時注射（１６０μｇ／２０ｇ）（図８Ｂ）の投与を示す。ＰＭＰＡは、６７Ｇａ−ＮＯＴＡ−ＰＳＭＡｉ−Ｃドットの取り込みの減少を示す黒色であり、特異性を実証し、図６Ａに提示されるｉｎ ｖｉｔｒｏデータに提示される結果を確認する。
構築例２
前立腺がん（ＰＣ）細胞系における好ましい結合動態／取り込みを達成するためのＮＩＲ色素カプセル化ＰＳＭＡおよびＧＲＰｒ標的化Ｃ’ドットの調整可能な表面化学を決定し最適化する
前立腺標的化Ｃ’ドットペプチド
Ｇｌｕ−尿素−Ｌｙｓの類似体のＰＳＭＡｉ阻害剤およびボンベシン／ガストリン放出ペプチド（ＧＲＰ）アンタゴニストは、放射標識化および超小型（１０ｎｍ未満）蛍光コア−シェルシリカナノ粒子への付着のための官能基を含むように設計された（図３、図９Ａ〜９Ｄ）。ペプチドは、標準的な固相ペプチド合成を使用して合成した。ＰＳＭＡｉは、グルタミン酸イソシアネート構成単位をＮＨ２−Ｌｙｓ（Ｄｄｅ）−ＯＨをロードした２−ＣｌＴｒｔ樹脂と反応させて完全に保護されたＧｌｕ−尿素−Ｌｙｓ樹脂を得ることによって合成した。ペプチド配列Ａｃ−Ｃｙｓ（Ｔｒｔ）−Ａｈｘ−Ａｈｘ−ｄＬｙｓ（Ｍｔｔ）−Ａｈｘは、Ｄｄｅ保護の除去後に、樹脂に結合したＧｌｕ−尿素−ＬｙｓのＬｙｓε−アミノ基へと付加した。最終的に、Ｍｔｔ基をｄＬｙｓε−アミノ基より除去し、ｐＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡと反応させた。側鎖保護基をＴＦＡ処理により除去した。
ＧＲＰアンタゴニスト（Ａｃ−Ｃｙｓ−Ａｈｘ−Ａｈｘ−Ｌｙｓ（ＤＯＴＡ）−４−アミノ−１−カルボキシ−メチル−ピペリジン−Ｈｉｓ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ｇｌｙ−Ｈｉｓ−Ｓｔａ−Ｌｅｕ−ＮＨ２）（配列番号２）を、ＲＭ２配列に基づき、固相ペプチド合成（ＳＰＰＳ）により合成した。Ｌｙｓ−ＤＯＴＡを、正荷電４−アミノ−１−カルボキシメチル−ピペリジンリンカーを介して付着させた。
脱保護されたＰＳＭＡｉおよびＧＲＰペプチドをＬＣ−ＭＳによって特徴付け、ＭＳ補助半分取ＨＰＬＣによって精製した。精製ペプチドをそれらのＮ末端Ｃｙｓ−チオールを介してマレイミド−ＰＥＧ−シランにコンジュゲートした。ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡおよびＧＲＰ−ＤＯＴＡ ＰＥＧ−シランコンジュゲートを、単官能性ＰＥＧ−シランとともに粒子合成溶液に添加して、Ｃ’ドットへの表面付着を行った。コンジュゲートしたＣ’ドットを、サイズ排除クロマトグラフィーによって遊離ペプチドから分離した。粒子あたりに付着したペプチドの数は、ペプチドリガンド−ＰＥＧ−シランの粒子に対する反応濃度比によって推定し、ペプチド吸光度スペクトルを使用して確認した。粒子再構成は、蛍光相関分光法（ＦＣＳ）分析によって確認された。
ＰＳＭＡ−ＨＢＥＤ−ＣＣ−アミドエチルチオール類似体を合成し、Ｃ’ドット上に組み込んだ。ジ−ｔｅｒｔ−ブチル保護ＨＢＥＤ−ＣＣ（ＡＢＸ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から出発して、１つの遊離カルボン酸をトリチル基で保護した。上述のように、残りの遊離カルボン酸をＰＳＭＡｉにカップリングさせた。トリチル基を除去し、カルボン酸をＳ−トリチルアミノエチルチオールで修飾した。包括的な脱保護を酸性条件下で達成して、所望のＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ−アミドエチルチオールを得た。次いで、チオール−マレイミド化学を使用して化合物をＣ’ドットにコンジュゲートさせた。
競合的細胞結合（ＩＣ５０）
対応する６７Ｇａ標識ペプチドを使用したＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットペプチドを、ＬＮＣａＰおよびＰＣ３前立腺がん細胞による競合的前立腺がん細胞結合試験においてそれぞれ調べた（図１０）。ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットペプチドの見かけのＫｄ値は、それぞれ４．９２×１０−９および３．３８×１０−８であった。
方法
表５は、本開示の実施形態による改善された親和性および粒子結合のための様々なペプチド構築物を示す。例えば、ＰＳＭＡ標的化およびＧＲＰｒ標的化ペプチド配列は、マレイミド官能化ＰＥＧ鎖に、次いで水系環境で合成したＣ’ドットにコンジュゲートさせるときにファルマコフォア活性を保持するよう、化学的に適合させることができる。粒子あたりのペプチドリガンドの数は、吸収分光法によって推定することができる。Ｃ’ドットのコアサイズは、粒子の輝度を最大にするために反応性ＮＩＲ色素の数を最適化するように調整することができる。表５は、様々なリンカー化学構造を持つおよそ８のＣ’ドットの構築物の例を示し、粒子あたりのＰＳＭＡｉおよびＧＲＰリガンドの数は、生物学的特性を最大にするように調整することができる。競合的結合試験は、ＰＫ分析に最適な粒子プローブを選択するために使用することができる。
プロトタイプの蛍光ＰＳＭＡｉコンジュゲートＣ’ドットおよびＧＲＰコンジュゲートＣ’ドットを開発し、特徴付ける。
本開示は、ＰＳＭＡｉおよびＧＲＰリガンド、放射標識、ならびに対応するプロトタイプのＣ’ドット標的化プラットフォームの付着の情報を提供するために使用することができる設計および特徴付けの戦略を提供する。さらに、本開示は、Ｃ’ドットのより良好な表面化学的制御および放射化学的安定性を可能にするために使用することができる、水系環境における合成手法を提供する。
ＰＳＭＡ標的化ペプチドおよびＧＲＰｒ標的化ペプチドを構造的に最適化する。
本開示はまた、非標的組織取り込みを減少させながらＰＣ取り込みを増強するために、ＰＳＭＡ標的化ペプチドおよびＧＲＰｒ標的化ペプチドを構造的に最適化することを提供する。例えば、ペプチドを粒子にコンジュゲートさせるのに使用されるＧｌｕ−尿素−Ｌｙｓファルマコフォアと放射性金属キレート剤およびリンカーとの間のＡｘｈリンカー部分（図９Ａ〜９Ｄ）は、親水性を付加するためにＰＥＧで置換することができる（表５）。ＰＳＭＡ標的化ペプチドにコンジュゲートしたキレート剤、ならびにリンカーの性質および電荷の変化は、腫瘍の取り込みに劇的に影響を与えるが、クリアランス特性にもより重大な結果をもたらすことに留意されたい。例えば、特に腎臓および唾液腺について、腫瘍対正常組織の比率を改善することは、放射線治療用途には重要である。代替的に、粒子表面へのキレート剤の直接コンジュゲーションを調べて、受容体結合およびこれらのプラットフォームの取り込みを改善することができる（図２１）。
Ａｄｖａｎｃｅｄ ＣｈｅｍＴｅｃｈ ＴｅｔｒａｓまたはＡＡＰＰＴＥＣ ３９６ ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒを使用して、ＰＳＭＡｉ、ボンベシンＧＲＰ、および関連するペプチドキレート剤構築物を合成するためにＳＰＰＳ化学を用いることができる。分取ＬＣ−ＭＳ ＨＰＬＣは、ＬＣＱ−フリートイオントラップ質量分析計（ＭＳ）に連結されたＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒシステムを使用して標的化合物を同定および精製するために使用され得る。精製ペプチドは、粒子表面官能化の前に、Ｎ末端Ｃｙｓ−チオールを介してマレイミド末端化ＰＥＧ−シランにコンジュゲートすることができる。代替的に、遊離表面アミン含有粒子は、挿入によるＰＥＧ化後の表面修飾によってＮＨＳまたはＳＣＮキレート剤と直接コンジュゲートすることができる（ＰＰＳＭＩ、下記参照）。
様々なリガンド数を担持するＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドット、ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ−Ｃ’ドット、ＰＳＭＡｉ−ＤＦＯ−Ｃ’ドット、およびＧＲＰ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットを合成し、特徴付ける。
特定の実施形態によると、超小型（例えば、１０ｎｍ未満）の蛍光コア−シェルシリカナノ粒子は、以下のキレート化ペプチドで官能化され得る：ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ、ＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ、ＰＳＭＡｉ−デフェロキサミン（ＤＦＯ）、およびＧＲＰ−ＤＯＴＡ。このようなペプチドは、例えば水性媒体中でのシングルバッチ反応から合成することができる。
図１４は、合成ステップの単純化されたフローチャートを示す。要するに、別々に調製された色素−シランコンジュゲートとともに、水溶性シリカ前駆体（ＴＭＯＳ；テトラメトキシオルトシリケート）をわずかに塩基性のｐＨ約８で水に添加してシラン加水分解および粒子形成を促進することができる。明確に定義された期間の後、粒子の成長は、ペプチドリガンドを担持するＰＥＧ−シランおよびＰＥＧ−シランを同時に添加することによって終結させることができる。合成後、粒子は一連の精製および特徴付けステップに供することができる。例えば、精製ステップは、凝集生成物および遊離色素から粒子を分離するためのゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を含み得る。さらに、特徴付けステップは、水中の遊離色素と比較した流体力学的サイズ、濃度、および輝度を評価するためのＦＣＳ、粒子あたりの色素およびリガンドの数を決定するための蛍光および光学分光法、粒子表面電荷を評価するためのゼータ電位測定、ならびにＦＣＳによるサイズの結果を比較するための動的光散乱（ＤＬＳ）を含み得る。
８９Ｚｒ放射標識のためのＰＳＭＡｉ−ＤＦＯの合成のために、挿入によるＰＥＧ化後の表面修飾（ＰＰＳＭＩ）という方法が開発された。普通のＰＥＧ−シラン、およびＰＥＧ−シランを担持するＰＳＭＡｉによるＰＥＧ化ステップの後、少量の官能性シラン（例えば、アミン−シラン）を最初にＰＥＧ化表面に導入し、続いてＤＦＯ−ＮＣＳと反応させ、これによりＰＥＧ鎖の間にＤＦＯ分子を挿入する（図１４を参照）。ＤＦＯ分子は効率的に放射標識され、ＰＳＭＡ標的化Ｃ’ドット（図１３）またはインテグリン標的化Ｃ’ドットによる初期の生体内分布試験で見られる高い標的化効率（１０％ＩＤ／ｇを超える）および腫瘍対バックグラウンド比をもたらした。合成後、粒子の精製および特徴付けは本明細書に記載の通りに実施することができる。
検出感度および組織のコントラストを増強させるために、光物理学的特性を改善させる。
本開示は、最適な標的化効率および感度について記載のナノ粒子組成物を改善することを提供する。選択された全ての種類のリガンド／標的化部分（例えば、ＰＳＭＡｉ、例えば、ＧＲＰｒ阻害剤）について、標的化効率および感度について最適な結果を達成するために粒子を再最適化する必要があることに留意されたい。したがって、粒子あたりのリガンド数およびリガンド数の関数としてのシリカコアサイズを最適化する必要があり、それは次に、ＦＣＳおよび光学分光法の組合せによって決定されるときの粒子あたりの結合色素数に影響を及ぼし得る。その目的のために、粒子サイズの検出可能な増加が起こり得る、約５〜約１００（例えば、約１５〜約２０）の数のより高い離散リガンド数について所与のナノ粒子サイズのリガンド数を変えることに加えて、リガンド数を一定に保つが、輝度および標的化効率において最適な結果を見出すためにシリカコアの直径を変える実験を行うことができる。これは、例えば、水性反応混合物へのシランの添加およびＰＥＧ−シラン急冷粒子成長の添加後の粒子成長ステップの時間を変えることによって達成することができる。粒子の精製と特徴付けステップは変更しない。
ＰＳＭＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰｒ−標的化Ｃ’ドットのｉｎ ｖｉｔｒｏ生物学的特性。
従来のＰＳＭＡ発現細胞系およびＧＲＰｒ発現細胞系を使用して、競合的結合アッセイおよび光学的検出方法に基づいて、ＰＳＭＡｉ結合およびＧＲＰ結合Ｃ’ドット候補の結合親和性、有効性、および特異性をそれらのそれぞれの標的、ＰＳＭＡ、およびＧＲＰｒについて決定することができる。各組成物の結果は、プロトタイプのＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−ＤＯＴＡ Ｃ’ドットならびに天然のＰＳＭＡおよびＧＲＰペプチドを使用して得られたものと比較することができる。例えば、ＩＣ５０、すなわち、標準的な放射標識ＰＳＭＡｉアゴニストとＧＲＰアンタゴニスト結合の５０％を阻害するのに必要なＣ’ドット濃度は、１０−１３〜１０−５ｍｏｌ／Ｌの濃度範囲にわたってＣ’ドット構築物に対して決定することができる。１２５Ｉ−［Ｂｏｌｔｏｎ−Ｈｕｎｔｅｒ］標識Ｇｌｕ−尿素−Ｌｙｓ（ＰＳＭＡｉ）および１２５Ｉ−（Ｔｙｒ４）−ボンベシンによる競合的結合アッセイ、ならびに限定されたＰＫ試験を、ＰＳＭＡｉおよびＧＲＰペプチド構築物について実施することができる。さらに、エンドサイトーシス経路を介したＣ’ドットの細胞内輸送も蛍光レポーターを使用して調査し、経時的顕微鏡検査法を使用して摂取した蛍光粒子との共局在について調べることができる。
ｉｎ ｖｉｖｏ実験のためのリード候補を選択するための、ヒト前立腺オルガノイド培養物およびＰＣ系の転移性サブクローンにおけるＰＳＭＡおよび／またはＧＲＰｒ標的の発現レベルにおける変動のスクリーニング。
記載された組成物はまた、ｉｎ ｖｉｖｏでの使用のための候補を選択するためにヒト細胞系において試験され得る。抗体媒介検出は、（１）ＰＣ系（例えば、ＬＡＰＣ４、ＶＣａＰ）の転移性サブクローン；（２）ＰＳＭＡを発現する患者由来のヒト前立腺オルガノイド培養物（ＦＯＬＨ１）（ｎ＝７；例えば、ＭＳＫ−ＰＣａ１、−ＰＣａ３、−ＰＣａ５、−ＰＣａ８、−ＰＣａ９、−ＰＣａ１０、−ＰＣａ１１）またはＲＮＡ−ｓｅｑによるＧＲＰｒ転写物（ｎ＝１；ＭＳＫ−ＰＣａ１）（図２２）；および（３）それらのそれぞれの標的についての対照として機能する従来の細胞系（例えば、ＬＮＣａＰ、ＰＣ３）において、ＩＨＣによってＰＳＭＡ（Ｄａｋｏ、Ｍ３６２０、クローン３Ｅ６、１：１００希釈）およびＧＲＰＲ（Ａｂｃａｍ、ａｂ３９９６３；５μｇ／ｍｌ）標的タンパク質発現レベルを評価するために使用することができる。各マーカーについて、ＩＨＣ染色強度は、１〜１００％の強度パーセンテージ範囲にわたって１、２、または３のスコアを割り当てることができる。これは、ＰＳＭＡまたはＧＲＰｒ発現細胞の％とともに、ｉｎ ｖｉｖｏ試験のためのリード候補を選択するためのＨスコアを定義するために使用され得る。同所性に注射されたオルガノイド培養物は、ＬＮ、骨、および他の軟部組織の転移をもたらす、高い転移効率を有するサブクローンと同様に、皮膚または転移性腫瘍を発症し得；それらの遺伝子型／表現型は、ヒト前立腺生物学の重要な特徴を再現しているので、これらは非常に適切なモデルである。目的の標的を発現する細胞は、ｉｎ ｖｉｖｏ実験に使用することができる。
さらに、変動する数の標的化ペプチドを担持するＣ’ドットの最大の異なる結合／取り込み、特異性、ＩＣ５０、および毒性を使用して、リード候補を選択することができる。ある範囲の粒子濃度およびインキュベーション時間にわたって細胞をインキュベートした後、結合パーセント（％）を光学的検出および／またはガンマ計数法によって決定することができ；生存細胞％は、トリパンブルー細胞生存率アッセイ（Ｖｉ−Ｃｅｌｌ Ｖｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｚｅｒ）によって測定することができる。
ｉｎ ｖｉｔｒｏ結合実験を使用して、最大の異なる取り込みおよび受容体結合パラメーター（Ｋ０、Ｂｍａｘ、ＩＣ５０）に基づいて、従来のＰＣ細胞系における最適なペプチド化学および標的化Ｃ’ドットの設計を決定することができる。正確なまたは順列の参照の分布による順位検定を使用して、異なる数のリガンドに対するパラメーターを比較することができる。ｉｎ ｖｉｖｏの使用のためのリード候補細胞系を決定するために、同じ統計的方法論を使用してＨスコアを比較することができる。
構築例３
ＰＳＭＡおよびＧＲＰｒ陽性モデルで最適化されたＣ’ドットイメージングプローブの腫瘍選択的取り込みおよびＰＫプロファイルを評価して、好ましい標的化動態およびクリアランスプロファイルを持つ候補を同定する。
放射性核種
記載された組成物とともに様々な放射性核種を使用することができる。例えば、銅−６４（ｔ１／２＝１２．７時間、β＋＝０．６５ＭｅＶ、β−＝０．５８ＭｅＶ）の半減期および崩壊特徴は、粒子の生体内分布とよく一致しており、ＰＥＴイメージングに適切である。代替的に、例えば、ガリウム−６７（ｔ１／２＝７８時間、９１、９３、１８５、２９６、および３８８ｋｅＶ、γ線放射）は電子捕獲によって崩壊し、ＳＰＥＣＴによってイメージングすることができる。銅とガリウムの両方が、ＮＯＴＡによって効率的にキレート化される。より長い半減期は、２４時間後の時点でのイメージングを可能にする。さらに、ジルコニウム−８９（ｔ１／２＝７８時間、β＋ 平均＝３９５ｋｅＶ）は陽電子放出核種であり、Ｃ’ドットの薬物動態と一致する、より長い時点でのＰＥＴイメージングに使用することができる。８９ＺｒはＤＦＯによってキレート化することができ、または表面シラノール基を介して微孔性シリカナノ粒子に直接配位することができる。
放射標識ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−およびＧＲＰ−ＤＯＴＡ−Ｃ’ドット
ＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドット（２１ｐｍｏｌ）を、ｐＨ５．５のＮＨ４Ａｃ緩衝液中、６４Ｃｕまたは１７７Ｌｕ（２１０ｐｍｏｌ）により７０℃で２０分間放射標識した。平均放射標識収率は、９８．６％および９９．３％の放射化学で、９８％および９９．９％の純度であった。放射標識粒子複合体の安定性を水、生理食塩水、および血清中で調べた（表１）。
表１は、放射標識されたＣ’ドットの安定性のパーセントを示す。
放射標識粒子の細胞結合
ＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットは、ＬＮＣａＰおよびＰＣ３細胞との細胞結合について調べられた（図１１Ａ〜１１Ｃ）。細胞を、１００，０００ＣＰＭのＰＤ１０精製放射標識Ｃ’ドットとともにインキュベートした。ＰＭＰＡおよびボンベシンは、ＰＳＭＡｉとＧＲＰの放射標識Ｃ’ドットを遮断するために使用された。３回ＰＢＳで洗浄した後、膜表面結合画分を４０ｍＭ ＮａＯＡｃ（ｐＨ＝４．５、０．９％ＮａＣｌ、０．２％ＢＳＡ）で除去し、その後細胞をＮａＯＨに溶解して内部移行カウントを得た。１時間、４時間、および２４時間での経時的取り込み試験は、最適な結合が２４時間で達成されたことを明らかにした。結合ＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットは、ＬＮＣａＰ細胞に内部移行した。結合および内部移行はＰＳＭＡ阻害剤ＰＭＰＡによって遮断され、ＰＳＭＡ特異性を実証した。ＰＳＭＡを発現しないＰＣ３細胞は有意に少ない結合を示した。ＰＳＭＡｉ−（６７Ｇａ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットでも同様の結果が得られた（データ示さず）。ＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットは、ＰＣ３細胞に結合したが、効率的に内部移行しなかった。結合はボンベシンによって遮断され、ＧＲＰｒに対する特異性を実証した。ＧＲＰｒを発現しないＬＮＣａＰ細胞では、低レベルの結合しか観察されなかった。
６４Ｃｕおよび８９Ｚｒ標識ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドットの生体内分布および腫瘍標的化
６４Ｃｕで放射標識され、ＰＤ１０カラムで精製されたＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットは、９７．５％のＲＣＰおよび２．４６Ｃｉ／μｍｏｌの比活性を有した。正常なＣＤ−１マウスに、１００μｌの食塩水中の２０μＣｉのＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットを、尾静脈を介して注射した。マウスの群を所定の時点で屠殺し、組織を解剖して秤量し、放射活性を定量した。図１２は、組織１グラムあたりの注射された放射線量のパーセント（％ＩＤ／ｇ）として提示されたデータを示す。血液からのＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットの消失は急速であり、腎臓からの一次排泄が見られた。ｐ．ｉ．２４時間で、肝臓および脾臓を含む、正常組織における粒子の取り込みは５％ＩＤ／ｇ未満であった。線量測定の計算は、標準的なヒト（７０ｋｇ）の医療用内部放射線量の公式を使用してなされた。Ｃ５７マウスにおけるＰＫデータは、ＯＬＩＮＤＡを使用して計算された（表２）。線量測定は、他の一般的に使用されている診断用放射性トレーサーの線量に匹敵する、正常な臓器におけるｍＣｉあたりの基準で好ましいことが判明した。データは、過剰な通常の臓器線量についての懸念を提起しなかった。
ＰＳＭＡｉ陽性（ＬＮＣａＰ）および陰性腫瘍（ＰＣ−３）モデルにおいて、８９Ｚｒ標識ＰＳＭＡｉ−Ｃ’ドット（例えば、ＰＳＭＡｉ（８９Ｚｒ）ＤＦＯ−Ｃ’ドット）も開発し、特異的な腫瘍標的化について試験した。図１３（挿入図）に示すように、ＬＮＣａＰ担腫瘍マウスでは、２倍より多い腫瘍取り込み増強（約９％ＩＤ／ｇ対約３．５％ＩＤ／ｇ）が観察された。ｐ．ｉ．７２時間でのｅｘ ｖｉｖｏ生体内分布は、設計通りのプローブの特異的な腫瘍取り込みをさらに確認した（図１３）。ｉｎ ｖｉｖｏ放射線安定性は、ｐ．ｉ．２４時間で９０％を超えた。オートラジオグラフィーにより、ＰＳＭＡ陽性腫瘍モデルにおけるＰＳＭＡｉ−（８９Ｚｒ）ＤＦＯ−Ｃ’ドットの特異的取り込みおよび組織浸透がさらに確認された（図１３挿入図）。
方法
放射性金属による標識化手順の最適化に続いて、スクリーニングアッセイは、どのリード候補粒子プローブおよび細胞系が内部移行、ＰＫ、および腫瘍標的化試験のために選択することができるかを決定することができる。例えば、担腫瘍マウスにおける初期ＰＫ評価によって確立された標的化効率、クリアランス、線量測定、および製品の放射線安定性を使用して、組織学的相関を有する原発性病変および転移性疾患のｉｎ ｖｉｖｏイメージング評価のためのリード粒子生成物を同定することができる。
６４Ｃｕ、６７Ｇａ、または８９ＺｒによるＰＳＭＡｉコンジュゲートＣ’ドットおよびＧＲＰコンジュゲートＣ’ドットの表面放射標識条件を最適化する。
最後のステップにおいて、ＰＳＭＡおよびＧＲＰｒ標的化Ｃ’ドットを、酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）中、様々な濃度（約０．３〜３００ｎｍｏｌ）の６４Ｃｕおよび６７Ｇａで３０分間、７０℃で放射標識し、ＰＳＭＡｉ−（６４Ｃｕ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−（６７Ｇａ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットを得る。８９Ｚｒ標識の場合、合成したままのＰＳＭＡｉ−ＤＦＯ−Ｃ’ドットを８９Ｚｒ−シュウ酸と３７℃で３０分間インキュベートすることができる（ｐＨ７〜８）。放射標識されたＰＳＭＡ標的化Ｃ’ドットおよびＧＲＰｒ標的化Ｃ’ドットは、ＰＤ−１０（Ｇ−２５）サイズ排除クロマトグラフィーを使用して精製することができる。放射標識実験については、最適な放射標識効率および高い比活性について特定の放射標識パラメーターを決定することができる。標識は、最も高い比活性を生じることが示されている条件から始めることができる。品質管理には、ＩＴＬＣ、ＨＰＬＣ、および細胞ベースの受容体結合バイオアッセイが含まれる。放射標識されたＣ’ドットの安定性は、Ｈ２Ｏ、２５℃でのＰＢＳ、３７℃でのマウスおよびヒトの血清中で決定できる。
放射標識Ｃ’ドットの細胞内部移行と流出
放射標識粒子コンジュゲートを使用して、ＰＳＭＡ発現およびＧＲＰｒ発現のＬＮＣａＰ細胞およびＰＣ３細胞内の粒子分布は、経時的顕微鏡検査法およびｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイによる結合および内部移行試験に基づいて調査することができる。放射標識されたＣ’ドットトレーサーは、細胞とともに長時間（０．５〜４時間）インキュベートし、酸性緩衝液で洗浄して膜結合粒子を除去し、細胞画分および酸性の洗浄画分において放射活性を定量することができる。結合特異性は、結合試験と同じ時間枠で、Ｃ’ドットトレーサーを、過剰の非放射標識ＰＳＭＡｉおよびＧＲＰペプチドならびにＣ’ドットとともにインキュベートすることで決定できる。放射活性の流出は、放射標識粒子の細胞取り込みを可能にし、酸性緩衝液で洗浄し、細胞培地を交換し、そして培地へと戻る放射活性の放出をモニターすることにより決定できる。非特異的結合は、ＰＳＭＡについてはＰＭＰＡによって、ＧＲＰｒアンタゴニスト結合についてはＲＭ２ペプチドによって、受容体標的を遮断することによって決定することができる。
さらに、好ましい標的化／クリアランス動態を有するプローブを同定するために、従来の／転移性細胞系から誘導された皮下および同所性モデル、ならびに、１つ／両方の標的を最大限発現するヒト前立腺オルガノイドベースのモデルにおける、リードＰＳＭＡｉコンジュゲートＣ’ドットトレーサーおよびＧＲＰコンジュゲートＣ’ドットトレーサーのＰＫスクリーニングおよびｉｎ ｖｉｖｏイメージングを実施することができる。
例えば、提供された組成物のスクリーニングＰＫ試験は、各放射標識リード候補であるＰＳＭＡ、ＧＲＰｒ標的化粒子トレーサーの、（ｉ）非担腫瘍無胸腺ｎｕ／ｎｕマウス（ｎ＝３マウス／Ｃ’ドットトレーサー；約２０μＣｉ／マウス）および（ｉｉ）ＮＯＤ−ＳＣＩＤ（ＮＯＤ．ＣＢ１７−Ｐｒｋｄｃｓｃｉｄ）担腫瘍マウスの別々のコホート（コホートあたり少なくとも３匹の動物）への静脈内（ｉ．ｖ．）注射後に実施できる。例えば、以下の腫瘍異種移植片を調査することができる：１５．０×１０６細胞を使用する従来のモデル（例えば、ＬＮＣａＰ、２２ＲＶ１、ＰＣ３）、１５．０×１０６細胞を使用する転移性サブクローン（例えばＰＳＭＡ＋発現ＬＡＰＣ４、ＶＣａＰ）、および５．０×１０５細胞を使用するオルガノイドモデル。追加のコホートは生物学的対照として機能する（例えば、非ＰＳＭＡモデルについてはＰＣ３）。マウスは、最長ｐ．ｉ．７２時間までの指定された４つの時点で屠殺し、その後のＰＥＴおよびＳＰＥＣＴイメージングに関してリードＣ’ドット生成物を選択することができる。主要臓器、腫瘍、血液、および尿のグラムあたりの注射された放射線量の崩壊補正のパーセンテージ（％ＩＤ／ｇ）値は、シンチレーションウェルカウンターで評価することができる。分析放射性ＨＰＬＣおよび放射性ＴＬＣを使用して、生物学的検体中の放射安定性および代謝産物を評価することができる。
ｉｎ ｖｉｖｏ ＰＥＴイメージングおよび分析。
最大の標的化腫瘍取り込み、クリアランスプロファイル、線量測定、および放射線安定性をもたらす粒子トレーサーおよび腫瘍モデルは、ＰＥＴおよびＳＰＥＣＴイメージング用、ならびに転移性リンパ節マッピング実験用の単一のリードＰＳＭＡｉ官能化Ｃ’ドットプローブまたはＧＲＰ官能化Ｃ’ドットプローブを同定するために使用することができる。イメージング評価のために、約３００μＣｉのＣ’ドットトレーサー／マウスのｉ．ｖ．注射後、７２時間の間隔にわたってマウスの別々のコホート（コホートあたりｎ＝１０）を連続的にスキャンすることができる（例えば、１５〜３０分の静止画像）。関心領域（ＲＯＩ）分析は、平均活性および標的対バックグラウンド比を記録するために腫瘍領域および主要臓器／組織にわたって実施することができる。
構築例４
多重化戦略および相関組織学を使用した前臨床モデルにおいてＰＳＭＡ発現リンパ節転移、ＧＲＰｒ発現リンパ節転移を同定するために、リードＣ’ドット候補からスペクトル的に異なるＮＩＲ色素含有生成物を開発する
提供される組成物は、前臨床モデルにおいてリンパ節転移を同定するためのスペクトル的に異なるＮＩＲ色素含有生成物を含み得る。
例えば、図１４に見られるように、Ｃｙ５．５およびＣＷ８００色素−シランコンジュゲートをＴＭＯＳと一緒に反応混合物に添加して色素カプセル化シリカコアを生成し、これを表面官能化して最終的な標的化および放射標識粒子生成物を全て１ポットプロセスとして生成した。ＦＣＳにより、本明細書で使用されるＰＳＭＡｉ−ＰＥＧ−Ｃｙ５．５−（表３）およびＧＲＰ−ＰＥＧ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（表４）の代表的なバッチについて、粒子あたりのサイズおよび輝度指数を決定した。
典型的には非特異的蛍光色素または単一の標的に結合するプローブを利用する従来の方法とは対照的に、特定の実施形態によると、リンパ系内の複数のがんマーカーの同時光学検出を可能にする多重イメージング戦略を使用することができる。これは、術中環境における分子がん表現型の早期検出、改善された特徴付け、およびより正確な局在化を容易にし得る。動物モデルおよびヒトにおいて、そのような多重化ツールは、がん標的発現の異種性、病期決定、および処置管理に対処するために必要な検出能力を提供する。さらに、これらのイメージング戦略は、ＳＬＮ生検または切除中に手術医を誘導するための信頼性の高いリアルタイムの術中ロードマップとして役立つ。
概念実証のより大きな動物転移性黒色腫試験では、粒子媒介性検出を使用したリアルタイム画像誘導腫瘍表現型決定が、多重がんマーカー、特にインテグリンおよびメラノコルチン−１受容体、ＭＣ１−Ｒ（例えば、α−メラニン細胞刺激ホルモンの標的、αＭＳＨ）をアッセイすることにより転移性リンパ節を同定するかどうかを決定するために、蛍光ベースの多重化試験（術前ＰＥＴとともに）を実施した。各々が異なる黒色腫指向ペプチドによって官能化された、２つのスペクトル的に異なるＮＩＲ色素含有Ｃ’ドット（例えば、ｃＲＧＤＹ−ＰＥＧ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（配列番号１として開示される「ｃＲＧＤＹ」）およびαＭＳＨ−ＰＥＧ−Ｃｙ５．５−Ｃ’ドット）を用いた。代表的なミニブタにおいて、傍脊椎黒色腫病変（図示せず）について、これらの放射標識粒子の１つ、１２４Ｉ−ｃＲＧＤＹ−ＰＥＧ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（配列番号１として開示される「ｃＲＧＤＹ」）の皮下腫瘍周囲注射後に転移性リンパ節疾患を同定するために、ＰＥＴ−ＣＴスクリーニングを最初に行った。高分解能ＰＥＴ−ＣＴイメージングでは、左上頸部／左下頸部にＰＥＴ集積リンパ節（矢印）が見られた（図１５、右上、右下パネル）。リンパ節に印を付け、ブタを手術室に連れて行き、それぞれスペクトル的に異なる「コールド」ｃＲＧＤＹ−ＰＥＧ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（配列番号１として開示される「ｃＲＧＤＹ」）およびαＭＳＨ−ＰＥＧ−Ｃｙ５．５−Ｃ’ドットを２．０ナノモル共注射した（図１６Ａ）。原発腫瘍部位から流出した腫瘍のリンパ管およびリンパ節に局在する高蛍光シグナルを示す、リアルタイム光学イメージングガイダンスを行った（上から下）。病理学的に証明された高（図１６Ａ；列３）および低（図１６Ａ；列５）腫瘍負荷のリンパ節におけるシグナルは、マルチチャネル蛍光カメラシステムの７００ｎｍ（緑色；αＭＳＨ−Ｃｙ５．５−Ｃ’ドット）および８００ｎｍ（赤；ｃＲＧＤＹ−ＣＷ８００−Ｃ’ドット（配列番号１として開示される「ｃＲＧＤＹ」））のチャネルで検出され、黄色のシグナルは、各リンパ節における両方のシグナル（例えば、マーカー）の同時発現を反映する。高腫瘍負荷リンパ節の相関組織病理学（図１６Ｂ、上パネル）は、Ｈ＆Ｅ染色によるリンパ節の黒色腫での完全な置き換えおよび高倍率共焦点顕微鏡画像上での対応する高Ｃｙ５．５蛍光シグナルを示す。この高腫瘍負荷リンパ節から採取した切片の相対蛍光強度（図１６Ｂ、下のパネル）はまた、ＤＡＰＩ対比染色によるＭＣ１Ｒ−標的化粒子とインテグリン−標的化粒子との両方の共局在を示す。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、このデータは、この黒色腫置き換えリンパ節における粒子プローブの特異的結合／蓄積を示唆している。微小転移の検出感度を高め、そして黒色腫細胞とメラニンを有するマクロファージとの間の区別を可能にするために、選択された切片を、ＨＭＢ−４５およびＭＩＴＦならびにインテグリンに対する免疫組織化学（ＩＨＣ）によって染色した（図１６Ｃ）。黒色腫細胞においてＭＣ１−Ｒ活性化によって上方制御される転写因子であるＭｉＴＦは、高腫瘍負荷リンパ節（「ＬＮ」）および原発腫瘍組織から採取した複数の切片において陽性であった。
リンパ節および他の組織における転移性疾患のマッピングのためのＰＣのトランスジェニックマウスモデル
本明細書に提供される例は、トランスジェニック腺癌マウス前立腺（ＴＲＡＭＰ）がんモデルを使用する。前立腺がんは、ＳＶ４０−Ｔ抗原腫瘍遺伝子が前立腺上皮のラットプロバシン遺伝子プロモーターによって駆動されているマウスで発症する。ＴＲＡＭＰモデルは、４〜７ヶ月で前立腺神経内分泌癌腫が発生し、４〜９ヶ月でＬＮ、肺、副腎、および骨に転移が形成されることを特徴とする。転移の発生率は、ほぼ１００％である。
ＴＲＡＭＰモデルの利点は、ＬＮおよび骨転移の形成と相まって、免疫適格マウスにおけるヒトの病理学を反映する疾患の発症である。欠点は、マウス前立腺の生物学／生理学がヒトの臓器と同じではないということである。例えば、マウスの前立腺は、ヒトのように単一の臓器ではないが、単一の臓器のヒト前立腺とは異なり４つの葉を有する。ＴＲＡＭＰモデルの利点は、ＰＥＴおよび蛍光ベースの多重化を使用して、ＰＳＭＡ−およびＧＲＰｒ−標的化Ｃ’ドットによって転移性疾患およびリンパ節転移をイメージングできることである。ＴＲＡＭＰ−Ｃ２細胞系に対する、ＰＳＭＡｉ−（６７Ｇａ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットおよびＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットの結合試験を調べた（図１７）。ＴＲＡＭＰ−Ｃ２細胞系は、ＴＲＡＭＰ前立腺腫瘍に由来した。ＰＳＭＡｉ−（６７Ｇａ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドットとＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドットの両方が、ＴＲＡＭＰ−Ｃ２細胞系に結合した。ＰＳＭＡｉ−（６７Ｇａ）ＮＯＴＡ−Ｃ’ドット結合は、ＰＳＭＡ阻害剤、ＰＭＰＡの添加により劇的に減少させることができ、一方、ＧＲＰ−（１７７Ｌｕ）ＤＯＴＡ−Ｃ’ドット結合は、ＧＲＰｒ標的化ＲＭ２ペプチドの過剰の添加によって有意に減少させ、これは、両方のＣ’ドットコンジュゲートについて、ＴＲＡＭＰ細胞系に対する選択的および受容体媒介結合を実証した。このモデルにより、ＰＳＭＡｉ−ＰＥＧ−Ｃｙ５．５−Ｃ’ドットとＧＲＰ−ＰＥＧ−ＣＷ８００−Ｃ’ドットのカクテルを使用して、リンパ節転移の多重検出のための概念実証試験を実施することができる。
マウスモデルは、高悪性度前立腺上皮内新生物病変および局所浸潤性前立腺がんに関与する遺伝的病変の同定に貢献してきたが、ほとんどのマウスモデルは転移性疾患への進行をモデル化することにおいてそれほど正確ではない。最近、ＬＡＰＣ４（およびＶＣａＰ）サブクローンなどのいくつかの自然および実験的転移モデルが高い転移効率（例えば、約７０〜８０％；未発表データ）を示しており、ホルモン依存性増殖および転移の結果として生じる特徴を有する。そのような１つのＬＡＰＣ４転移性サブクローン（図１８Ａ〜１８Ｃ）は、ヒト疾患をより良好に再現し得る。ルシフェラーゼ（ｌｕｃ＋）発現ＬＡＰＣ４転移性サブクローンの心臓内注射後、マウスを生物発光イメージング（ＢＬＩ）および１８Ｆ−フッ化ナトリウム（ＮａＦ）で毎週モニターした。このモデルを使用して、数ヶ月の期間にわたってマウスの８０％における複数の臓器（肝臓、腎臓、および骨）における二重モダリティ（ＰＥＴ−ＢＬＩ）イメージングで転移性腫瘍が検出された。
方法
これらの試験は、第１相臨床試験と並行して実施することができ、第１相試験および多重化臨床試験設計において検証することができる信頼性の高いバイオマーカーを同定および認定するのに役立ち得る。
ＴＲＡＭＰモデル
十分に確立されたＴＲＡＭＰマウスモデル（https://www.jax.org/strain/003135）におけるＰＳＭＡおよびＧＲＰｒ（図１７）標的の共発現を示すデータに基づいて、１８Ｆ−フルオロデオキシグルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）ｉ．ｖ．注射後少なくとも３０週齢まで、ＰＥＴ−ＣＴイメージングを使用して、転移性リンパ節および他の転移性疾患部位（例えば、骨）について、ＴＲＡＭＰマウスの初期スクリーニングを行うことができる。これは、（ｉ）ＰＳＭＡ（ｎ＝１０マウス）、（ｉｉ）ＧＲＰｒ（ｎ＝１０マウス）、または（ｉｉｉ）両方のマーカー（ｎ＝１０マウス）を発現する腫瘍、リンパ節、または他の転移を標的にするための、リード二重モダリティ（ＰＥＴ−光学）Ｃ’ドットプローブの単一用量、ｉ．ｖ．注射（１〜２日後）が続くことがあり得る。
特定の実施形態によると、リンパ節疾患の多重検出のためのマルチスペクトル蛍光カメラシステム（例えば、Ｑｕｅｓｔ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）（図１６Ａ〜図１６Ｃのデータを参照されたい）を使用して、記載された組成物をイメージングする。これらの試験において、疾患の局在化のタイミングは、ｉ．ｖ．粒子トレーサー注射後の毎週のハイブリッドＰＥＴ−ＭＲイメージングスキャンによって最適化することができる。一度ＰＥＴ集積疾患が同定されると、外科的曝露後および一方または両方の蛍光チャネル（例えば、Ｃｙ５．５、ＣＷ８００）における光学シグナルを検出するためのＱｕｅｓｔ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ（商標）カメラを使用して転移性疾患の部位（例えばリンパ節）を可視化することが適切かどうかに関して光学シグナル強度を評価できる。
このモデルにおける各リード候補Ｃ’ドットプローブについての原発性／転移性疾患検出について、上述の条件が決定されたとき、実験を多重化実験として繰り返して、各非放射標識プローブに関するデータを独立して（ｎ＝１０マウス／Ｃ’ドットプローブ）、次いで一緒に（ｎ＝１０マウス）取得することができる。ＮＩＲ光学イメージング評価では、最大のｉｎ ｓｉｔｕ腫瘍、リンパ節、およびバックグラウンドのシグナル強度は、カメラシステム用のＲＯＩ分析ツール（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｏｒ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｕｉｔｅ、ＱＭＩ）を使用して測定でき、（臨床試験研究で使用される）コントラスト対バックグラウンド比は、陽性とみなされるためには、１．１と等しいかまたはそれより大きい必要がある。重要なことに、ｉｎ ｖｉｖｏ検出感度は、前立腺自体に粒子の連続希釈物を注射し、そして異なるゲイン、曝露時間、およびカメラ作動距離で光学シグナルを測定することによっても決定され得る。
転移性モデル（ＬＡＰＣ４、ＶＣａＰ、ＰＣ３）。
次に、５．０×１０５個のルシフェラーゼ（ｌｕｃ＋）発現ＶＣａＰ、ＬＡＰＣ４、またはＰＣ３細胞を、開腹術によって、ＮＯＤ−ＳＣＩＤマウスの前立腺に同所性注射することによって（細胞型あたりｎ＝１０マウス）、自然転移モデルに上述の手順を適用することができる。原発性腫瘍は、転移性リンパ節疾患の長期モニタリングを可能にするために、ｐ．ｉ．３週間で外科的に除去できる。原発性および転移性腫瘍は、ＢＬＩによって毎週イメージングすることができる。これらの高度に転移性のモデルでは、ｐ．ｉ．３〜４週間の間隔にわたって約７０％のマウスにおいて、転移がＬＮを含む全身に検出され得る。
臨床ＰＥＴ実験は、新たに診断されたＰＣ病変（図１９）またはＰＣの生化学的再発を伴う患者の転移性ＬＮ（図２０Ａ〜図２０Ｂ）における６８Ｇａ−ＲＭ２トレーサーの高い取り込みを実証した。後者の場合、６８Ｇａ−ＲＭ２と−ＰＳＭＡ−１１の両方のトレーサーが投与され、６８Ｇａ−ＲＭ２による顕著に良好なリンパ節の可視化が注目され；この観察は、これらの患者コホートにおける複数の臨床ＰＣマーカーを調べることの重要性を強調している。注目すべきことに、６８Ｇａ−ＲＭ２プローブの高い膵臓取り込み（右パネル）に加えて、ＰＳＭＡ標的化プローブ（左パネル）についての非常に高いＲＥＳおよび腎臓取り込みが注目される。
臨床ＰＥＴ実験は、新たに診断されたＰＣ病変（図１９）またはＰＣの生化学的再発を伴う患者の転移性ＬＮ（図２０Ａ〜図２０Ｂ）における６８Ｇａ−ＲＭ２トレーサーの高い取り込みを実証した。後者の場合、６８Ｇａ−ＲＭ２と−ＰＳＭＡ−１１の両方のトレーサーが投与され、６８Ｇａ−ＲＭ２による顕著に良好なリンパ節の可視化が注目され；この観察は、これらの患者コホートにおける複数の臨床ＰＣマーカーを調べることの重要性を強調している。注目すべきことに、６８Ｇａ−ＲＭ２プローブの高い膵臓取り込み（右パネル）に加えて、ＰＳＭＡ標的化プローブ（左パネル）についての非常に高いＲＥＳおよび腎臓取り込みが注目される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目１)
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、コンジュゲート）。
(項目２)
前記構築物が、構造：

（式中、
Ｌ １ は、１から約１０の天然または非天然のアミノ酸残基、または必要に応じて置換される、二価の、Ｃ １〜２０ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖を含むペプチド断片であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ ２ −、−ＳＯ ２ Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ ２ −、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
Ｌ ２ は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ １〜１０ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ ２ −、−ＳＯ ２ Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ ２ −、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
Ｌ ３ は、共有結合または前記（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物の反応性部分を前記巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤であり、
各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
Ｙは、キレート剤部分であり；
Ｒは、水素、Ｃ １〜６ アルキル、または窒素保護基であり；
ここで、各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
を有する、項目１に記載の組成物。
(項目３)
Ｌ １ が、１、２、３、４または５個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である、項目２に記載の組成物。
(項目４)
Ｌ １ が、６−アミノヘキサン酸（Ａｈｘ）の１つまたは２つの単位を含む、項目３に記載の組成物。
(項目５)
Ｌ １ が、−Ａｈｘ−Ａｈｘ−である、項目４に記載の組成物。
(項目６)
Ｌ １ が、Ｃ １〜１０ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＮＲ−、−Ｏ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる、項目２に記載の組成物。
(項目７)
Ｌ １ が、−（ＣＨ ２ ＣＨ ２ Ｏ）−または−（ＯＣＨ ２ ＣＨ ２ ）−の１つまたは複数の単位を含む、項目２または６に記載の組成物。
(項目８)
Ｌ ２ が、Ｃ １〜３ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられる、項目２から７のいずれか一項に記載の組成物。
(項目９)
Ｌ ２ が、Ｃ １〜３ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つ、２つまたは３つのメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる、項目８に記載の組成物。
(項目１０)
−Ｃｙ−がフェニレンである、項目８または９に記載の組成物。
(項目１１)
Ｌ ２ が、−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−フェニレンである、項目８から１０のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１２)
前記キレート剤がＤＯＴＡである、項目２から１１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１３)
前記キレート剤がＮＯＴＡである、項目２から１１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１４)
Ｌ ３ が、前記（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを前記巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する、項目２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１５)
前記二官能性架橋試薬がマレイミドまたはハロアセチルである、項目２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１６)
前記二官能性架橋試薬がマレイミドである、項目２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１７)
前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、項目２から１６のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１８)
前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、項目２から１７のいずれか一項に記載の組成物。
(項目１９)
前記巨大分子が、
蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
シリカベースコア；
前記コア内の蛍光化合物；
前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
を含むナノ粒子
を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、項目２から１８のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２０)
１から１００（例えば、１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のＰＳＭＡｉリガンドが前記巨大分子に付着している、項目２から１９のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２１)
放射標識（例えば、 ８９ Ｚｒ、 ６４ Ｃｕ、 ６８ Ｇａ、 ８６ Ｙ、 １２４ Ｉ、 １７７ Ｌｕ、 ２２５ Ａｃ、 ２１２ Ｐｂ、 ６７ Ｃｕおよび ２１１ Ａｔ）をさらに含む、項目２から２０のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２２)
前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、項目２から１１または１２から２１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２３)

を含む、項目２から１２および１４から２２のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２４)

を含む、項目２から１１および１３から２２のいずれか一項に記載の組成物。
(項目２５)
項目１から２４のいずれか一項に記載の組成物を作製する方法であって、
（例えば、手動の反応容器において）樹脂（例えば、２−ＣｌＴｒｔ樹脂）上に適切な保護基（例えば、Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｄｄｅ）−ＯＨ）を含む、直交性に保護されたリシン構成単位をロードするステップ；
前記適切な保護基を前記樹脂から除去して第１の化合物を産生するステップ；
保護されたグルタミン酸（例えば、ジ−ｔＢＵで保護された）を適切な試薬と（例えば、トリホスゲンおよびＤＩＥＡ、例えば０℃で６時間）（例えば除去するステップと同時に）接触させて、グルタミン酸イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ） ２ ］を産生するステップ；
前記イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ） ２ ］を前記第１の化合物の遊離αアミノ基と接触させ（例えば終夜、例えば室温で）、前記樹脂の第２の化合物上に完全に保護された尿素を生じるステップ
を含む方法。
(項目２６)
前記第２の化合物が、前記第２の化合物のＬｙｓ上の保護基を（例えば２％ヒドラジンにより）除去するステップ；
前記第２の化合物の前記Ｌｙｓのεアミノ基上にペプチド配列（例えば、Ａｃ−Ｃｙｓ−Ａｈｘ−Ａｈｘ−ｄＬｙｓ−Ａｈｘ−）を構築することによって第３の化合物を得るステップ；
必要に応じて、適切な保護基（例えばＣｙｓにはＴｒｔ、ＬｙｓにはＭｔｔ）を除去するステップ（例えば２０％ピペリジンによる処置を介して、例えば１０分間）；
必要に応じて、「ｉｎ ｓｉｔｕ」で活性化された適切な保護アミノ酸による連続的なアシル化（例えば、カップリングについて２０分）を介してペプチド鎖をアセンブルする（例えば、さらに全てのサイクルでリカップリングする）ステップ（例えば、前記「ｉｎ
ｓｉｔｕ」で活性化されたＦｍｏｃ−アミノ酸はウロニウム塩およびＤＩＥＡを使用して実行された）；
ｄＬｙｓ上の適切な保護基を除去するステップ（例えば同じ反応において）；
（例えばＴＦＡの処置を介して）前記樹脂から前記第３の化合物を切断して第４の化合物を産生するステップ；
前記第４の化合物を適切な塩基の存在下で適切なキレート剤試薬（例えば、ｐ−ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡ）と接触させて（例えば終夜、例えばＤＭＦ中）、キレート剤で標識された（例えば、ＮＯＴＡ標識、例えばＤＯＴＡ標識、例えばＨＢＥＤ−ＣＣ標識）第５の化合物を産生するステップ；
前記第５の化合物から保護基を除去して（例えばＴＦＡを介して、例えば消去剤の存在下で（例えば２．５％ ｗ／ｖ濃度で）（例えば、消去剤がフェノール、水、ＴＩＳ、ＴＡ、およびＥＤＴの１つまたは複数を含む）第６の化合物（例えば、標的分子、例えばＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ）を産生するステップ；
必要に応じて前記第６の化合物を精製するステップ；ならびに
前記第６の化合物を巨大分子（例えばナノ粒子（例えばＣ’またはＣドット）、例えばポリマー、例えばタンパク質）に付着させるステップ（例えば共有結合により、例えばマレイミド化学）；
（例えば、トリチル型保護基（例えばＴｒｔ、Ｃｌ−Ｔｒｔ、Ｍｔｔ、Ｍｍｔ）または類似のものを使用して、脱保護されたＨＢＥＤ−ＣＣを選択的に保護するステップ）
によってさらに反応する、項目２５に記載の方法。
(項目２７)
前記第３の化合物が、

（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
であるまたはそれを含む、項目２６に記載の方法。
(項目２８)
前記第３の化合物が、

（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
である、項目２３に記載の方法。
(項目２９)
化合物：

（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）。
(項目３０)
化合物：

（式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）。
(項目３１)

から選択される化合物。
(項目３２)

から選択される化合物。
(項目３３)
疾患または状態を処置する方法であって、
（例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）項目１から２４のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップ
を含む方法。
(項目３４)
前記医薬組成物が担体をさらに含む、項目３３に記載の方法。
(項目３５)
ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、
イメージング剤を含む、項目１から２４のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法。
(項目３６)
対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、前記処置が前記対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目３７)
対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、前記ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、
イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目３８)
（ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、
イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目３９)
療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目４０)
ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目４１)
前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、項目３６から４０のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４２)
前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、項目３６から４１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４３)
前記巨大分子が、
蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
シリカベースコア；
前記コア内の蛍光化合物；
前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
を含むナノ粒子
を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、項目３６から４２のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４４)
１から２０のＰＳＭＡｉリガンドが前記巨大分子に付着している、項目３６から４３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４５)
放射標識（例えば、 ８９ Ｚｒ、 ６４ Ｃｕ、 ６８ Ｇａ、 ８６ Ｙ、 １２４ Ｉ、 １７７ Ｌｕ、 ２２５ Ａｃ、 ２１２ Ｐｂ、および ２１１ Ａｔ）をさらに含む、項目３６から４４のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４６)
前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、項目３６から４５のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４７)

を含む、項目３６から４６のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４８)

を含む、項目３６から４６のいずれか一項に記載の組成物。
(項目４９)
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えばコンジュゲート）。
(項目５０)
前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、配列：

（式中、
Ｌ ２ は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ １〜１０ 飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ ２ −、−ＳＯ ２ Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ ２ −、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
Ｙは、キレート剤部分であり；
Ｒは、水素、Ｃ １〜６ アルキル、または窒素保護基であり；
各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
のペプチドを含む、項目４９に記載の組成物。
(項目５１)
前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、Ｌ ３ によって、前記巨大分子に、前記示されたシステイン残基を介して共有結合し、
Ｌ ３ が、共有結合または前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物の反応性部分を前記巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である、
項目５０に記載の組成物。
(項目５２)
Ｌ ３ が、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを前記巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する、項目５１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５３)
前記二官能性架橋試薬がマレイミドまたはハロアセチルである、項目５１から５２のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５４)
前記二官能性架橋試薬がマレイミドである、項目５１から５３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５５)
Ｌ ２ が共有結合である、項目５１に記載の組成物。
(項目５６)
前記キレート剤がＤＯＴＡである、項目５０から５５のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５７)
前記キレート剤がＮＯＴＡである、項目５０から５５のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５８)
前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、項目５０から５７のいずれか一項に記載の組成物。
(項目５９)
前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、項目５０から５８のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６０)
前記巨大分子が、
蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
シリカベースコア；
前記コア内の蛍光化合物；
前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
を含むナノ粒子
を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、項目５０から５９のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６１)
１から１００（例えば１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが前記巨大分子に付着している、項目５０から６０のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６２)
放射標識（例えば、 ８９ Ｚｒ、 ６４ Ｃｕ、 ６８ Ｇａ、 ８６ Ｙ、 １２４ Ｉ、 １７７ Ｌｕ、 ２２５ Ａｃ、 ２１２ Ｐｂ、 ６７ Ｃｕおよび ２１１ Ａｔ）をさらに含む、項目５０から６１のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６３)
前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、項目５０から５５、および項目５８から６２のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６４)

を含む、項目５０から５６および５８から６３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６５)

を含む、項目５０から５５および５７から６３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目６６)
疾患または状態を処置する方法であって、
（例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）項目４５から５９のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップ
を含む方法。
(項目６７)
前記医薬組成物が担体をさらに含む、項目６０に記載の方法。
(項目６８)
ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、
イメージング剤を含む、項目４９から６５のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法。
(項目６９)
対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、前記処置が前記対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
(項目７０)
対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、前記ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、
イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
(項目７１)
（ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、
イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
を含む方法での使用のための、
巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
(項目７２)
療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目７３)
ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
(項目７４)
前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、項目６９から７３のいずれか一項に記載の組成物。
(項目７５)
前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、項目６９から７４のいずれか一項に記載の組成物。
(項目７６)
前記巨大分子が、
蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
シリカベースコア；
前記コア内の蛍光化合物；
前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
を含むナノ粒子
を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、項目６９から７５のいずれか一項に記載の組成物。
(項目７７)
１から２０のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが前記巨大分子に接着される、項目７０から７６のいずれか一項に記載の組成物。
(項目７８)
放射標識（例えば、 ８９ Ｚｒ、 ６４ Ｃｕ、 ６８ Ｇａ、 ８６ Ｙ、 １２４ Ｉ、 １７７ Ｌｕ、 ２２５ Ａｃ、 ２１２ Ｐｂ、および ２１１ Ａｔ）をさらに含む、項目６９から７７のいずれか一項に記載の組成物。
(項目７９)
前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、項目６９から７８のいずれか一項に記載の組成物。
(項目８０)

を含む、項目６９から７９のいずれか一項に記載の組成物。
(項目８１)

を含む、項目６９から７９のいずれか一項に記載の組成物。

Claims (81)

  1. 巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、コンジュゲート）。
  2. 前記構築物が、構造：
    （式中、
    Ｌ１は、１から約１０の天然または非天然のアミノ酸残基、または必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜２０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖を含むペプチド断片であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
    Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
    Ｌ３は、共有結合または前記（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物の反応性部分を前記巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤であり、
    各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
    Ｙは、キレート剤部分であり；
    Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；
    ここで、各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
    を有する、請求項１に記載の組成物。
  3. Ｌ１が、１、２、３、４または５個の天然または非天然のアミノ酸残基を含むペプチド断片である、請求項２に記載の組成物。
  4. Ｌ１が、６−アミノヘキサン酸（Ａｈｘ）の１つまたは２つの単位を含む、請求項３に記載の組成物。
  5. Ｌ１が、−Ａｈｘ−Ａｈｘ−である、請求項４に記載の組成物。
  6. Ｌ１が、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−ＮＲ−、−Ｏ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる、請求項２に記載の組成物。
  7. Ｌ１が、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−または−（ＯＣＨ２ＣＨ２）−の１つまたは複数の単位を含む、請求項２または６に記載の組成物。
  8. Ｌ２が、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−によって置き換えられる、請求項２から７のいずれか一項に記載の組成物。
  9. Ｌ２が、Ｃ１〜３飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つ、２つまたは３つのメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＮＲ−、または−Ｃ（Ｏ）−によって置き換えられる、請求項８に記載の組成物。
  10. −Ｃｙ−がフェニレンである、請求項８または９に記載の組成物。
  11. Ｌ２が、−Ｃ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−フェニレンである、請求項８から１０のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 前記キレート剤がＤＯＴＡである、請求項２から１１のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 前記キレート剤がＮＯＴＡである、請求項２から１１のいずれか一項に記載の組成物。
  14. Ｌ３が、前記（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを前記巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する、請求項２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
  15. 前記二官能性架橋試薬がマレイミドまたはハロアセチルである、請求項２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
  16. 前記二官能性架橋試薬がマレイミドである、請求項２から１３のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、請求項２から１６のいずれか一項に記載の組成物。
  18. 前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、請求項２から１７のいずれか一項に記載の組成物。
  19. 前記巨大分子が、
    蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
    シリカベースコア；
    前記コア内の蛍光化合物；
    前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
    前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
    を含むナノ粒子
    を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、請求項２から１８のいずれか一項に記載の組成物。
  20. １から１００（例えば、１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のＰＳＭＡｉリガンドが前記巨大分子に付着している、請求項２から１９のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、６７Ｃｕおよび２１１Ａｔ）をさらに含む、請求項２から２０のいずれか一項に記載の組成物。
  22. 前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項２から１１または１２から２１のいずれか一項に記載の組成物。
  23. を含む、請求項２から１２および１４から２２のいずれか一項に記載の組成物。
  24. を含む、請求項２から１１および１３から２２のいずれか一項に記載の組成物。
  25. 請求項１から２４のいずれか一項に記載の組成物を作製する方法であって、
    （例えば、手動の反応容器において）樹脂（例えば、２−ＣｌＴｒｔ樹脂）上に適切な保護基（例えば、Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｄｄｅ）−ＯＨ）を含む、直交性に保護されたリシン構成単位をロードするステップ；
    前記適切な保護基を前記樹脂から除去して第１の化合物を産生するステップ；
    保護されたグルタミン酸（例えば、ジ−ｔＢＵで保護された）を適切な試薬と（例えば、トリホスゲンおよびＤＩＥＡ、例えば０℃で６時間）（例えば除去するステップと同時に）接触させて、グルタミン酸イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］を産生するステップ；
    前記イソシアネート構成単位［ＯＣＮ−Ｇｌｕ−（ＯｔＢｕ）２］を前記第１の化合物の遊離αアミノ基と接触させ（例えば終夜、例えば室温で）、前記樹脂の第２の化合物上に完全に保護された尿素を生じるステップ
    を含む方法。
  26. 前記第２の化合物が、前記第２の化合物のＬｙｓ上の保護基を（例えば２％ヒドラジンにより）除去するステップ；
    前記第２の化合物の前記Ｌｙｓのεアミノ基上にペプチド配列（例えば、Ａｃ−Ｃｙｓ−Ａｈｘ−Ａｈｘ−ｄＬｙｓ−Ａｈｘ−）を構築することによって第３の化合物を得るステップ；
    必要に応じて、適切な保護基（例えばＣｙｓにはＴｒｔ、ＬｙｓにはＭｔｔ）を除去するステップ（例えば２０％ピペリジンによる処置を介して、例えば１０分間）；
    必要に応じて、「ｉｎ ｓｉｔｕ」で活性化された適切な保護アミノ酸による連続的なアシル化（例えば、カップリングについて２０分）を介してペプチド鎖をアセンブルする（例えば、さらに全てのサイクルでリカップリングする）ステップ（例えば、前記「ｉｎ ｓｉｔｕ」で活性化されたＦｍｏｃ−アミノ酸はウロニウム塩およびＤＩＥＡを使用して実行された）；
    ｄＬｙｓ上の適切な保護基を除去するステップ（例えば同じ反応において）；
    （例えばＴＦＡの処置を介して）前記樹脂から前記第３の化合物を切断して第４の化合物を産生するステップ；
    前記第４の化合物を適切な塩基の存在下で適切なキレート剤試薬（例えば、ｐ−ＳＣＮ−Ｂｎ−ＮＯＴＡ）と接触させて（例えば終夜、例えばＤＭＦ中）、キレート剤で標識された（例えば、ＮＯＴＡ標識、例えばＤＯＴＡ標識、例えばＨＢＥＤ−ＣＣ標識）第５の化合物を産生するステップ；
    前記第５の化合物から保護基を除去して（例えばＴＦＡを介して、例えば消去剤の存在下で（例えば２．５％ ｗ／ｖ濃度で）（例えば、消去剤がフェノール、水、ＴＩＳ、ＴＡ、およびＥＤＴの１つまたは複数を含む）第６の化合物（例えば、標的分子、例えばＰＳＭＡｉ−ＮＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＤＯＴＡ、例えばＰＳＭＡｉ−ＨＢＥＤ−ＣＣ）を産生するステップ；
    必要に応じて前記第６の化合物を精製するステップ；ならびに
    前記第６の化合物を巨大分子（例えばナノ粒子（例えばＣ’またはＣドット）、例えばポリマー、例えばタンパク質）に付着させるステップ（例えば共有結合により、例えばマレイミド化学）；
    （例えば、トリチル型保護基（例えばＴｒｔ、Ｃｌ−Ｔｒｔ、Ｍｔｔ、Ｍｍｔ）または類似のものを使用して、脱保護されたＨＢＥＤ−ＣＣを選択的に保護するステップ）
    によってさらに反応する、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記第３の化合物が、
    （式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
    であるまたはそれを含む、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記第３の化合物が、
    （式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護される）
    である、請求項２３に記載の方法。
  29. 化合物：
    （式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）。
  30. 化合物：
    （式中、１つまたは複数のアミノ酸側鎖基または末端が必要に応じて適切な保護基によって保護され、１つのアミノ酸が必要に応じて樹脂に付着している）。
  31. から選択される化合物。
  32. から選択される化合物。
  33. 疾患または状態を処置する方法であって、
    （例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）請求項１から２４のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップ
    を含む方法。
  34. 前記医薬組成物が担体をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
  35. ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、
    イメージング剤を含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法。
  36. 対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、前記処置が前記対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  37. 対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、前記ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、
    イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  38. （ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、
    イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  39. 療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  40. ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合した前立腺特異的膜抗原阻害剤（ＰＳＭＡｉ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  41. 前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、請求項３６から４０のいずれか一項に記載の組成物。
  42. 前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、請求項３６から４１のいずれか一項に記載の組成物。
  43. 前記巨大分子が、
    蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
    シリカベースコア；
    前記コア内の蛍光化合物；
    前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
    前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
    を含むナノ粒子
    を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、請求項３６から４２のいずれか一項に記載の組成物。
  44. １から２０のＰＳＭＡｉリガンドが前記巨大分子に付着している、請求項３６から４３のいずれか一項に記載の組成物。
  45. 放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、および２１１Ａｔ）をさらに含む、請求項３６から４４のいずれか一項に記載の組成物。
  46. 前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項３６から４５のいずれか一項に記載の組成物。
  47. を含む、請求項３６から４６のいずれか一項に記載の組成物。
  48. を含む、請求項３６から４６のいずれか一項に記載の組成物。
  49. 巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えばコンジュゲート）。
  50. 前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、配列：
    （式中、
    Ｌ２は、必要に応じて置換される、二価の、Ｃ１〜１０飽和または不飽和、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖であり、前記炭化水素鎖の１つまたは複数のメチレン単位が必要に応じて独立して−Ｃｙ−、−ＣＨＯＨ−、−ＮＲ−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ２−、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、または−Ｃ（＝ＮＲ）−によって置き換えられ；
    各−Ｃｙ−は独立して、必要に応じて置換される５〜８員の二価の、飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜４個のヘテロ原子を有するアリール環、または必要に応じて置換される８〜１０員の二価飽和、部分的に不飽和、または独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される０〜５個のヘテロ原子を有するアリール二環式環であり；
    Ｙは、キレート剤部分であり；
    Ｒは、水素、Ｃ１〜６アルキル、または窒素保護基であり；
    各アミノ酸残基は、他に示さない限り、その末端および／または側鎖基で保護されていてもよくまたは保護されていなくてもよい）
    のペプチドを含む、請求項４９に記載の組成物。
  51. 前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物が、Ｌ３によって、前記巨大分子に、前記示されたシステイン残基を介して共有結合し、
    Ｌ３が、共有結合または前記ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物の反応性部分を前記巨大分子の反応性部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する架橋剤である、
    請求項５０に記載の組成物。
  52. Ｌ３が、ボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物のスルフヒドリルを前記巨大分子の部分とコンジュゲートすることができる二官能性架橋試薬に由来する、請求項５１のいずれか一項に記載の組成物。
  53. 前記二官能性架橋試薬がマレイミドまたはハロアセチルである、請求項５１から５２のいずれか一項に記載の組成物。
  54. 前記二官能性架橋試薬がマレイミドである、請求項５１から５３のいずれか一項に記載の組成物。
  55. Ｌ２が共有結合である、請求項５１に記載の組成物。
  56. 前記キレート剤がＤＯＴＡである、請求項５０から５５のいずれか一項に記載の組成物。
  57. 前記キレート剤がＮＯＴＡである、請求項５０から５５のいずれか一項に記載の組成物。
  58. 前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、請求項５０から５７のいずれか一項に記載の組成物。
  59. 前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、請求項５０から５８のいずれか一項に記載の組成物。
  60. 前記巨大分子が、
    蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
    シリカベースコア；
    前記コア内の蛍光化合物；
    前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
    前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
    を含むナノ粒子
    を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、請求項５０から５９のいずれか一項に記載の組成物。
  61. １から１００（例えば１から６０、例えば１から５０、例えば１から３０、例えば１から２０）のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが前記巨大分子に付着している、請求項５０から６０のいずれか一項に記載の組成物。
  62. 放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、６７Ｃｕおよび２１１Ａｔ）をさらに含む、請求項５０から６１のいずれか一項に記載の組成物。
  63. 前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシ−５−（カルボキシエチル）−ベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（ＨＢＥＤ−ＣＣ）（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項５０から５５、および請求項５８から６２のいずれか一項に記載の組成物。
  64. を含む、請求項５０から５６および５８から６３のいずれか一項に記載の組成物。
  65. を含む、請求項５０から５５および５７から６３のいずれか一項に記載の組成物。
  66. 疾患または状態を処置する方法であって、
    （例えば、特定の型の組織（例えばがん組織）（例えば前立腺がん組織）を標的にするため）請求項４５から５９のいずれか一項に記載の組成物を含む医薬組成物を対象に投与するステップ
    を含む方法。
  67. 前記医薬組成物が担体をさらに含む、請求項６０に記載の方法。
  68. ｉｎ ｖｉｖｏイメージング（例えば術中イメージング）の方法であって、
    イメージング剤を含む、請求項４９から６５のいずれか一項に記載の組成物を対象に投与するステップ（例えば、その結果組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法。
  69. 対象におけるがん（例えば前立腺がん）を処置する方法であって、前記処置が前記対象に組成物を送達するステップを含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
  70. 対象におけるがん（例えば前立腺がん）のｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、前記ｉｎ ｖｉｖｏ診断が、
    イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
  71. （ａ）対象におけるがんを処置する方法、または（ｂ）対象におけるがんのｉｎ ｖｉｖｏ診断の方法であって、
    イメージング剤を含む組成物を対象に送達するステップ（例えば、その結果前記組成物が好ましくは特定の領域に（例えば、特定の組織型、例えばがん組織、例えば前立腺がん組織の近傍またはその内に）集まる）；および
    前記イメージング剤を（例えば、ＰＥＴ、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴを介して）検出するステップ
    を含む方法での使用のための、
    巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば医薬組成物）。
  72. 療法での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  73. ｉｎ ｖｉｖｏ診断での使用のための、巨大分子（例えばナノ粒子、例えばポリマー、例えばタンパク質）に共有結合したボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンド（ＧＲＰ）／キレート剤構築物を含む組成物（例えば、医薬組成物）。
  74. 前記巨大分子がナノ粒子（例えば、超小型ナノ粒子、例えばＣドット、例えばＣ’ドット）である、請求項６９から７３のいずれか一項に記載の組成物。
  75. 前記巨大分子が２０ｎｍを超えない直径を有する（例えば、１５ｎｍを超えない直径を有する、例えば、１０ｎｍを超えない直径を有する）、請求項６９から７４のいずれか一項に記載の組成物。
  76. 前記巨大分子が、
    蛍光シリカベースのナノ粒子であって、
    シリカベースコア；
    前記コア内の蛍光化合物；
    前記コアの一部を取り囲むシリカシェル；
    前記ナノ粒子に付着し、それにより前記ナノ粒子を被覆する有機ポリマー
    を含むナノ粒子
    を含み、前記ナノ粒子が２０ｎｍを超えない直径を有する、請求項６９から７５のいずれか一項に記載の組成物。
  77. １から２０のボンベシン／ガストリン放出ペプチド受容体リガンドが前記巨大分子に接着される、請求項７０から７６のいずれか一項に記載の組成物。
  78. 放射標識（例えば、８９Ｚｒ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、１２４Ｉ、１７７Ｌｕ、２２５Ａｃ、２１２Ｐｂ、および２１１Ａｔ）をさらに含む、請求項６９から７７のいずれか一項に記載の組成物。
  79. 前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸一塩酸塩（ＨＢＥＤ−ＣＣ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸（ＤＯＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、デスフェリオキサミン（ＤＦＯ）、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項６９から７８のいずれか一項に記載の組成物。
  80. を含む、請求項６９から７９のいずれか一項に記載の組成物。
  81. を含む、請求項６９から７９のいずれか一項に記載の組成物。
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