JP2023164109A - Polymer targeting L-type amino acid transporter 1 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、がん標的治療のための、L型アミノ酸トランスポーター1(LAT1)を標的としたメチオニン/チロシン修飾高分子及びコンジュゲートに関する。 The present invention relates to methionine/tyrosine modified polymers and conjugates targeting L-type amino acid transporter 1 (LAT1) for targeted cancer therapy.
がん細胞がグルコーストランスポーターを過剰発現することは周知であるが、最近の研究では、アミノ酸トランスポーターも過剰発現していることが明らかになっている(非特許文献1及び2)。特に、SLC7A5とも呼ばれるL型アミノ酸トランスポーター1(LAT1)が注目されている。LAT1は、フェニルアラニンやメチオニンなどの嵩高い疎水的な側鎖を持つ中性アミノ酸を輸送するNa+非依存性中性アミノ酸トランスポーターとして分類される(非特許文献3及び4)。
It is well known that cancer cells overexpress glucose transporters, but recent studies have revealed that they also overexpress amino acid transporters (Non-Patent Documents 1 and 2). In particular, L-type amino acid transporter 1 (LAT1), also called SLC7A5, has attracted attention. LAT1 is classified as a Na + -independent neutral amino acid transporter that transports neutral amino acids with bulky hydrophobic side chains such as phenylalanine and methionine (Non-patent
先行研究によると、LAT1の過剰発現は様々な種類のがん細胞で観察できることが示されたが(非特許文献5~7)、正常な臓器では血液脳関門、胎盤、神経血管など極めて限定的な部位でのみ発現している(非特許文献4)。したがって、LAT1は、がんの診断と治療の有望な標的と見なされてきた。例えば、11C-メチオニン-(3-18F)-α-メチルチロシンは、LAT1を介してがん細胞に取り込まれ、PETを使用したがんのイメージングに利用されている(非特許文献8)。ホウ素中性子捕捉療法に使用されるp-ボロノフェニルアラニン(BPA)もLAT1を介して取り込まれる治療薬である(非特許文献9および10)。 Previous studies have shown that overexpression of LAT1 can be observed in various types of cancer cells (Non-Patent Documents 5-7), but it is extremely limited in normal organs such as the blood-brain barrier, placenta, and neurovascular areas. It is expressed only in certain areas (Non-Patent Document 4). Therefore, LAT1 has been considered a promising target for cancer diagnosis and treatment. For example, 11 C-methionine-(3- 18 F)-α-methyltyrosine is taken into cancer cells via LAT1 and is used for cancer imaging using PET (Non-patent Document 8). . p-boronophenylalanine (BPA) used in boron neutron capture therapy is also a therapeutic agent that is taken up via LAT1 (Non-Patent Documents 9 and 10).
上述のLAT1に対する薬剤は全て低分子であり、トランスポーターを通過できないような嵩高い薬剤や高分子薬剤への応用はいまだ限定的である。いくつかの研究では、フェニルアラニン誘導体で装飾された高分子とナノ粒子が報告されており、LAT1認識による効率的な細胞取り込みが示されているが、LAT1ターゲティングを介してインビボでのドラッグデリバリーを成功させた研究はごくわずかである非特許文献11及び12)。特に、LAT1を標的とした高分子を用いて生体内で光線力学療法を成功させた報告例はない。これは、インビボという複雑な環境においてもなおLAT1への選択性を維持する薬物送達システムを開発することが困難だからであると考えられる。 All of the above-mentioned drugs against LAT1 are low molecules, and their application to bulky drugs or polymer drugs that cannot pass through transporters is still limited. Several studies have reported polymers and nanoparticles decorated with phenylalanine derivatives, showing efficient cellular uptake through LAT1 recognition, while successful in vivo drug delivery via LAT1 targeting has been reported. There are only a few studies that have focused on this, Non-Patent Documents 11 and 12). In particular, there have been no reports of successful in-vivo photodynamic therapy using polymers targeting LAT1. This is thought to be because it is difficult to develop a drug delivery system that maintains selectivity for LAT1 even in the complex environment of in vivo.
本発明は、体内残存時間が長い、がん標的治療のためのコンジュゲート、並びに薬物送達システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a conjugate for targeted cancer therapy, which remains in the body for a long time, and a drug delivery system.
本発明者らは、LAT1の基質となるメチオニン又はチロシン構造を側鎖に導入することにより、LAT1を標的として薬物を腫瘍に選択的に集積させ、効率的な抗がん療法を提供することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have demonstrated that by introducing a methionine or tyrosine structure, which serves as a substrate for LAT1, into the side chain, drugs can selectively accumulate in tumors targeting LAT1, thereby providing efficient anticancer therapy. We have discovered that this can be done, and have completed the present invention.
メチオニンと類似した構造を有するシステインを側鎖に導入した高分子を使用した場合、メチオニンを導入した高分子と比較してLAT1に対する選択性が見られず、腫瘍集積性も比較的低いことが示された。このことから、側鎖構造を微調整することによりLAT1への選択性を高められることもまた見出された。 When using a polymer in which cysteine, which has a structure similar to methionine, is introduced into the side chain, there is no selectivity for LAT1 compared to a polymer in which methionine is introduced, and tumor accumulation is relatively low. It was done. From this, it has also been found that selectivity to LAT1 can be increased by finely adjusting the side chain structure.
すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1]L型アミノ酸トランスポーター1(LAT1)結合部位に薬物を結合させたコンジュゲートであって、
LAT1結合部位が、下記構造:
That is, the present invention is as follows.
[1] A conjugate in which a drug is bound to the L-type amino acid transporter 1 (LAT1) binding site,
The LAT1 binding site has the following structure:
〔式中、
R1は、メチオニン様構造又はチロシン様構造を表し、ここで、メチオニン様構造が、
[During the ceremony,
R 1 represents a methionine-like structure or a tyrosine-like structure, where the methionine-like structure is
であり、チロシン様構造が、 and the tyrosine-like structure is
であり;
R2は、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC1-10アルコキシ基、チオール基、シアノ基、アジド基、又は薬物であり;
R3及びR4は、独立して、水素原子又は-L3-薬物であり;
L1、L2、及びL3は、独立して、リンカーであるか又は存在せず;
xは、0~1000の整数であり;
yは、2~1000の整数であり;並びに
各繰り返し単位の結合順は任意である〕
を有する化合物又は薬学的に許容される塩である、上記コンジュゲート。
[2]R1がメチオニン様構造である、[1]に記載のコンジュゲート。
[3]R1がチロシン様構造である、[1]に記載のコンジュゲート。
[4]L1、L2、及びL3が、それぞれ独立して、C1-40アルキレン基であり、該C1-40アルキレン基中のメチレン基は、1~10個のオキソ基、NH、又は重合度が2~2,000のポリオキシアルキレンで置換されていてもよい、[1]~[3]のいずれか1つに記載のコンジュゲート。
[5]xが30~100の整数であり、yが10~70の整数である、[1]~[4]のいずれか1つに記載のコンジュゲート。
[6]y/(x+y)の値が0.5以下である、[1]~[5]のいずれか1項に記載のコンジュゲート。
[7]薬物が、低分子化合物、中分子化合物、及び抗体からなる群から選択される、[1]~[6]のいずれか1つに記載のコンジュゲート。
[8]薬物が、抗がん剤、光増感剤、核酸医薬、細胞毒性を有するタンパク質、及び体内診断薬からなる群から選択される、[1]~[6]のいずれか1つに記載のコンジュゲート。
[9]薬物が抗がん剤又は光増感剤である、[8]に記載のコンジュゲート。
[10]脳がん、頭頸部がん、食道がん、甲状腺がん、小細胞がん、非小細胞がん、乳がん、胃がん、胆のう・胆管がん、肺がん、肝がん、肝細胞がん、膵がん、結腸がん、直腸がん、卵巣がん、絨毛上皮がん、子宮体がん、子宮頸がん、腎盂・尿管がん、膀胱がん、前立腺がん、陰茎がん、睾丸がん、胎児性がん、ウイルムスがん、皮膚がん、悪性黒色腫、神経芽細胞腫、骨肉腫、ユ-イング腫及び軟部肉腫からなる群から選択されるがんの治療に用いられる、[8]又は[9]に記載のコンジュゲート。
[11][1]~[10]のいずれか1項に記載のコンジュゲート、及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
[12]脳がん、頭頸部がん、食道がん、甲状腺がん、小細胞がん、非小細胞がん、乳がん、胃がん、胆のう・胆管がん、肺がん、肝がん、肝細胞がん、膵がん、結腸がん、直腸がん、卵巣がん、絨毛上皮がん、子宮体がん、子宮頸がん、腎盂・尿管がん、膀胱がん、前立腺がん、陰茎がん、睾丸がん、胎児性がん、ウイルムスがん、皮膚がん、悪性黒色腫、神経芽細胞腫、骨肉腫、ユ-イング腫及び軟部肉腫からなる群から選択されるがんの治療に用いられる、[11]に記載の医薬組成物。
And;
R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an optionally substituted amino group, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 1-10 alkoxy group, a thiol group , a cyano group, an azide group, or a drug;
R 3 and R 4 are independently a hydrogen atom or -L 3 -drug;
L 1 , L 2 , and L 3 are independently linkers or absent;
x is an integer from 0 to 1000;
y is an integer from 2 to 1000; and the bonding order of each repeating unit is arbitrary.]
or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
[2] The conjugate according to [1], wherein R 1 is a methionine-like structure.
[3] The conjugate according to [1], wherein R 1 is a tyrosine-like structure.
[4] L 1 , L 2 , and L 3 are each independently a C 1-40 alkylene group, and the methylene group in the C 1-40 alkylene group has 1 to 10 oxo groups, NH , or the conjugate according to any one of [1] to [3], which may be substituted with a polyoxyalkylene having a degree of polymerization of 2 to 2,000.
[5] The conjugate according to any one of [1] to [4], wherein x is an integer of 30 to 100 and y is an integer of 10 to 70.
[6] The conjugate according to any one of [1] to [5], wherein the value of y/(x+y) is 0.5 or less.
[7] The conjugate according to any one of [1] to [6], wherein the drug is selected from the group consisting of low-molecular compounds, middle-molecular compounds, and antibodies.
[8] The drug is selected from the group consisting of anticancer drugs, photosensitizers, nucleic acid drugs, cytotoxic proteins, and in-vivo diagnostic agents, in any one of [1] to [6] Conjugates as described.
[9] The conjugate according to [8], wherein the drug is an anticancer drug or a photosensitizer.
[10] Brain cancer, head and neck cancer, esophageal cancer, thyroid cancer, small cell cancer, non-small cell cancer, breast cancer, stomach cancer, gallbladder/bile duct cancer, lung cancer, liver cancer, and hepatocyte cancer. Cancer, pancreatic cancer, colon cancer, rectal cancer, ovarian cancer, chorioepithelial cancer, endometrial cancer, cervical cancer, renal pelvic/ureteral cancer, bladder cancer, prostate cancer, penis cancer. For the treatment of cancer selected from the group consisting of testicular cancer, embryonal cancer, Wilms cancer, skin cancer, malignant melanoma, neuroblastoma, osteosarcoma, Ewing's tumor, and soft tissue sarcoma. The conjugate according to [8] or [9], which is used.
[11] A pharmaceutical composition comprising the conjugate according to any one of [1] to [10] and a pharmaceutically acceptable carrier.
[12] Brain cancer, head and neck cancer, esophageal cancer, thyroid cancer, small cell cancer, non-small cell cancer, breast cancer, stomach cancer, gallbladder/bile duct cancer, lung cancer, liver cancer, and hepatocyte cancer. Cancer, pancreatic cancer, colon cancer, rectal cancer, ovarian cancer, chorioepithelial cancer, endometrial cancer, cervical cancer, renal pelvic/ureteral cancer, bladder cancer, prostate cancer, penis cancer. For the treatment of cancer selected from the group consisting of testicular cancer, embryonal cancer, Wilms cancer, skin cancer, malignant melanoma, neuroblastoma, osteosarcoma, Ewing's tumor, and soft tissue sarcoma. The pharmaceutical composition according to [11], which is used.
本発明のメチオニン/システイン修飾高分子及びコンジュゲートを用いることにより、がんに選択的に薬物を送達させることができる。 By using the methionine/cysteine-modified polymer and conjugate of the present invention, drugs can be selectively delivered to cancer.
以下、本発明に係るL型アミノ酸トランスポーター1(以下、単に「LAT1」と称することがある)結合部位及びコンジュゲートについて説明する。LAT1は、様々ながん細胞で発現するアミノ酸トランスポーターであり、腫瘍標的における有望な標的分子と考えられている。 The L-type amino acid transporter 1 (hereinafter sometimes simply referred to as "LAT1") binding site and conjugate according to the present invention will be explained below. LAT1 is an amino acid transporter expressed in various cancer cells and is considered a promising target molecule in tumor targeting.
本発明によれば、親水性高分子の側鎖に1又は複数のメチオニン/チロシン構造を結合させることにより、LAT1を標的とする薬物送達システムを提供することができる。後述するように、メチオニン(Met)修飾LAT1結合部位又はチロシン(Tyr)修飾LAT1結合部位は、LAT1介在型エンドサイトーシスによりがん細胞に効率的に取り込まれ、優れた腫瘍集積性を示す。さらに、抗がん剤(又は抗腫瘍剤)を結合させることにより、有意な抗腫瘍効果をもたらすことができる。 According to the present invention, a drug delivery system targeting LAT1 can be provided by binding one or more methionine/tyrosine structures to the side chain of a hydrophilic polymer. As described below, a methionine (Met)-modified LAT1-binding site or a tyrosine (Tyr)-modified LAT1-binding site is efficiently taken up into cancer cells by LAT1-mediated endocytosis and exhibits excellent tumor accumulation. Furthermore, binding an anti-cancer agent (or anti-tumor agent) can bring about a significant anti-tumor effect.
1.アミノ酸トランスポーター
アミノ酸トランスポーターは、生体において、ごく限られた正常組織(例えば、脳血管内皮細、胎盤)に存在するが、がん細胞ではその発現が顕著であることが知られている。また、アミノ酸トランスポーターの中には、がん細胞特異的に発現するものもある。がん特異的であるLAT1は、がん診断マーカー及び治療の分子標的として着目されつつある。
1. Amino Acid Transporter Amino acid transporters exist in very limited normal tissues (eg, cerebral vascular endothelial cells, placenta) in living organisms, but their expression is known to be significant in cancer cells. Furthermore, some amino acid transporters are expressed specifically in cancer cells. LAT1, which is cancer-specific, is attracting attention as a cancer diagnostic marker and a molecular target for therapy.
天然のアミノ酸には、タンパク質を構成するアミノ酸として21種類があり、これらのアミノ酸の側鎖の違いにより各アミノ酸の性質が大きく相違することは周知である。生体には、このような多様性のアミノ酸を適切な細胞等に輸送するために、性質の類似したアミノ酸群を基質とする各種のアミノ酸トランスポーターが存在する。アミノ酸トランスポーターは、細胞内小器官に存在する小胞膜型と、これとは異なる細胞膜型とに分類され、後者は、分子クローニング以前にはアミノ酸輸送システムとして機能上の特徴に基づいて、system Lやsystem B0,+などに分類されていた。 It is well known that there are 21 types of natural amino acids that constitute proteins, and that the properties of each amino acid vary greatly depending on the side chains of these amino acids. In living organisms, there are various amino acid transporters that use amino acid groups with similar properties as substrates to transport such diverse amino acids to appropriate cells. Amino acid transporters are classified into a vesicular membrane type existing in intracellular organelles and a different cell membrane type, and the latter was classified as an amino acid transport system based on its functional characteristics before molecular cloning. It was classified as L, system B 0,+, etc.
がん細胞において発現が上昇しているアミノ酸トランスポーターに関して、その一部であるが、以下の表1に示されるような情報が得られている(永森ら、生化学、第85巻、第3号、338~344頁(2014年)参照)。 Some of the information shown in Table 1 below has been obtained regarding amino acid transporters whose expression is increased in cancer cells (Nagamori et al., Biochemistry, Vol. 85, Vol. 3). No., pp. 338-344 (2014)).
2.メチオニン/チロシン修飾したLAT1結合部位
本発明のメチオニン/チロシン修飾したLAT1結合部位は、下記の一般式(I):
2. Methionine/tyrosine modified LAT1 binding site The methionine/tyrosine modified LAT1 binding site of the present invention has the following general formula (I):
で表される構造を有するポリアスパラギン酸を含む重合体である。以下、本発明の上記重合体をより詳細に説明するために、本明細書では、上記式(I)中の「/(スラッシュ)」で区切られた右側部分を「Aセグメント」と称し、左側部分を「Bセグメント」と称することがある。本発明の重合体をより良く理解するために、便宜上、上記式(I)では、Bセグメント-Aセグメントの順に記載されているが、x及びyによって特定される繰り返し単位の構成及び順序は任意であってもよく、例えば、ブロックの形態であってもよく、又はランダムの形態であってもよい。後述するように、Bセグメントでは、x=0も取り得ることから、Aセグメントを単独に繰り返したホモポリマーの形態であってもよい。 It is a polymer containing polyaspartic acid having a structure represented by: Hereinafter, in order to explain the above-mentioned polymer of the present invention in more detail, in this specification, the right-hand part separated by "/ (slash)" in the above-mentioned formula (I) will be referred to as "A segment", and the left-hand side segment will be referred to as "A segment". The portion is sometimes referred to as a "B segment." In order to better understand the polymer of the present invention, for convenience, the above formula (I) is described in the order of B segment - A segment, but the structure and order of the repeating units specified by x and y are arbitrary. For example, it may be in the form of blocks or it may be in the form of random. As will be described later, the B segment can have x=0, so it may be in the form of a homopolymer in which the A segment is repeated alone.
(1)Aセグメント
本発明のLAT1結合部位は、LAT1介在型エンドサイトーシスにより細胞(特に、がん細胞)内に取り込まれる。Aセグメント中のR1は、LAT1に対する輸送基質を表し、メチオニン、チロシン、メチオニン誘導体、チロシン誘導体等を挙げることができる。輸送基質としては、特に、メチオニン、チロシンが好ましい。メチオニン、チロシン、メチオニン誘導体、及びチロシン誘導体の結合位置を明確にするために、メチオニン及びメチオニン誘導体については「メチオニン様構造」とし、チロシン及びチロシン誘導体については「チロシン様構造」とする用語を用いて、具体的に説明する。なお、これらのアミノ酸はL型であることが好ましい。
(1) A segment The LAT1 binding site of the present invention is taken into cells (especially cancer cells) by LAT1-mediated endocytosis. R1 in the A segment represents a transport substrate for LAT1, and examples include methionine, tyrosine, methionine derivatives, and tyrosine derivatives. As the transport substrate, methionine and tyrosine are particularly preferred. In order to clarify the bonding positions of methionine, tyrosine, methionine derivatives, and tyrosine derivatives, the terms ``methionine-like structure'' is used for methionine and methionine derivatives, and ``tyrosine-like structure'' is used for tyrosine and tyrosine derivatives. , will be explained in detail. Note that these amino acids are preferably L-type.
「メチオニン様構造」は、 "Methionine-like structure" is
を有するが、本発明によれば、天然型メチオニン(すなわち、R3が水素原子である)を構造に有するAセグメントと同様の作用効果を得ることができれば、メチオニン誘導体を有するAセグメントを使用してもよい。メチオニン誘導体には、立体異性体及び鏡像異性体が含まれ、異なる異性体型で存在可能であり得る。メチオニン誘導体としては、限定されないが、例えば、メチオニンのエステル、メチオニンアミド、メチオニンアミドのエステル、メチオニンのヒドロキシ類似体(即ち、2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)ブタン酸)、メチオニンのヒドロキシ類似体のエステル、及びそれらの塩等を挙げることができる。なお、エステルとしては、メチルエステル、エチルエステル、n-プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル(即ち、n-ブチルエステル、s-ブチルエステル、イソブチルエステル及びt-ブチルエステル)、ペンチルエステル(n-ペンチルエステル、イソペンチルエステル)及びヘキシルエステル(特にn-ヘキシルエステル、イソヘキシルエステル)などが挙げられる。 However, according to the present invention, an A segment having a methionine derivative can be used if it is possible to obtain the same effect as an A segment having a natural methionine (i.e., R3 is a hydrogen atom) in its structure. It's okay. Methionine derivatives include stereoisomers and enantiomers and may exist in different isomeric forms. Methionine derivatives include, but are not limited to, esters of methionine, methionine amides, esters of methionine amide, hydroxy analogs of methionine (i.e., 2-hydroxy-4-(methylthio)butanoic acid), and hydroxy analogs of methionine. Examples include esters and salts thereof. The esters include methyl ester, ethyl ester, n-propyl ester, isopropyl ester, butyl ester (i.e., n-butyl ester, s-butyl ester, isobutyl ester and t-butyl ester), pentyl ester (n-pentyl ester), esters, isopentyl esters) and hexyl esters (particularly n-hexyl esters and isohexyl esters).
「システイン様構造」は、 "Cysteine-like structure" is
を有する。該システイン様構造は、上記メチオニン様構造と類似するが、メチオニン様構造を側鎖に有するLAT1結合部位の使用と比較してLAT1に対する選択性は見られないものの、腫瘍集積性が低い程度に有する。また、システイン様構造は、メチオニン様構造を有するLAT1結合部位に対するコントロールとしても使用可能であるシステイン誘導体には、立体異性体及び鏡像異性体が含まれ、異なる異性体型で存在可能であり得る。 has. The cysteine-like structure is similar to the above-mentioned methionine-like structure, but although it does not show selectivity for LAT1 compared to the use of a LAT1-binding site that has a methionine-like structure in its side chain, it has a low tumor accumulation potential. . The cysteine-like structure can also be used as a control for the LAT1 binding site that has a methionine-like structure. Cysteine derivatives include stereoisomers and enantiomers, and can exist in different isomeric forms.
「チロシン様構造」は、 "Tyrosine-like structure" is
を有するが、本発明によれば、天然型チロシン(すなわち、R4が水素原子である)を構造に有するAセグメントと同様の作用効果を得ることができれば、チロシン誘導体を有するAセグメントを使用してもよい。チロシン誘導体には、立体異性体及び鏡像異性体が含まれ、異なる異性体型で存在可能であり得る。チロシン誘導体としては、限定されないが、例えば、メチル(2R)-2-アミノ-3-(2-クロロ-4ヒドロキシフェニル)プロパノエート、D-チロシンエチルエステル塩酸塩、メチル(2R)-2-アミノ-3-(2,6-ジクロロ-3,4-ジメトキシフェニル)プロパノエートH-D-チロシン(tBu)-アリルエステル塩酸塩、メチル(2R)-2-アミノ-3-(3-クロロ-4,5-ジメトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(2-クロロ-3-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(4-[(2-クロロ-6-フルオロフェニル)メトキシ]フェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(2-クロロ-3,4-ジメトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(3-クロロ-5-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート、ジエチル2-(アセチルアミノ)-2-(4-[(2-クロロ-6-フルオロベンジル)オキシ]ベンジルマロネート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(3-クロロ-4-メトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-メトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(2,6-ジクロロ-3-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)プロパノエート、メチル(2R)-2-アミノ-3-(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート、H-DL-チロシンメチルエステル塩酸塩、H-3,5-ジヨード-チロシン-メチルエステル塩酸塩、H-D-3,5-ジヨード-チロシン-メチルエステル塩酸塩、H-D-チロシン-メチルエステル塩酸塩、D-チロシンメチルエステル塩酸塩、D-チロシン-メチルエステル塩酸塩、メチルD-チロシネート塩酸塩、H-D-チロシンメチルエステル-塩酸塩、D-チロシンメチルエステル塩酸塩、H-D-チロシンメチルエステル-塩酸塩、(2R)-2-アミノ-3-(4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸、(2R)-2-アミノ-3-(4-ヒドロキシフェニル)メチルエステル塩酸塩、メチル(2R)-2-アミノ-3-(4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート塩酸塩、メチル(2R)-2-アザニル-3-(4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート塩酸塩、3-クロロ-L-チロシン、3-ニトロ-L-チロシン、3-ニトロ-L-チロシンエチルエステル塩酸塩、DL-m-チロシン、DL-o-チロシン、Boc-チロシン(3,5-I2)-OSu、Fmoc-チロシン(3-NO2)-OH、α-メチル-L-チロシン、α-メチル-D-チロシン、及びα-メチル-DL-チロシンのうちの1つ以上が挙げられる。 However, according to the present invention, an A segment having a tyrosine derivative can be used if it is possible to obtain the same effect as an A segment having a natural tyrosine (that is, R4 is a hydrogen atom) in its structure. It's okay. Tyrosine derivatives include stereoisomers and enantiomers and may be capable of existing in different isomeric forms. Examples of tyrosine derivatives include, but are not limited to, methyl (2R)-2-amino-3-(2-chloro-4hydroxyphenyl)propanoate, D-tyrosine ethyl ester hydrochloride, methyl (2R)-2-amino- 3-(2,6-dichloro-3,4-dimethoxyphenyl)propanoate HD-tyrosine (tBu)-allyl ester hydrochloride, methyl (2R)-2-amino-3-(3-chloro-4,5 -dimethoxyphenyl)propanoate, methyl(2R)-2-amino-3-(2-chloro-3-hydroxy-4-methoxyphenyl)propanoate, methyl(2R)-2-amino-3-(4-[(2 -chloro-6-fluorophenyl)methoxy]phenyl)propanoate, methyl (2R)-2-amino-3-(2-chloro-3,4-dimethoxyphenyl)propanoate, methyl (2R)-2-amino-3- (3-chloro-5-fluoro-4-hydroxyphenyl)propanoate, diethyl 2-(acetylamino)-2-(4-[(2-chloro-6-fluorobenzyl)oxy]benzylmalonate, methyl (2R) -2-amino-3-(3-chloro-4-methoxyphenyl)propanoate, methyl (2R) -2-amino-3-(3-chloro-4-hydroxy-5-methoxyphenyl)propanoate, methyl (2R) -2-amino-3-(2,6-dichloro-3-hydroxy-4-methoxyphenyl)propanoate, methyl (2R)-2-amino-3-(3-chloro-4-hydroxyphenyl)propanoate, H- DL-tyrosine methyl ester hydrochloride, H-3,5-diiodo-tyrosine-methyl ester hydrochloride, HD-3,5-diiodo-tyrosine-methyl ester hydrochloride, HD-tyrosine-methyl ester hydrochloride , D-tyrosine methyl ester hydrochloride, D-tyrosine methyl ester hydrochloride, methyl D-tyrosinate hydrochloride, HD-tyrosine methyl ester hydrochloride, D-tyrosine methyl ester hydrochloride, HD-tyrosine methyl Ester hydrochloride, (2R)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propionic acid, (2R)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)methyl ester hydrochloride, methyl (2R)- 2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoate hydrochloride, methyl (2R)-2-azanyl-3-(4-hydroxyphenyl)propanoate hydrochloride, 3-chloro-L-tyrosine, 3-nitro-L -Tyrosine, 3-nitro-L-tyrosine ethyl ester hydrochloride, DL-m-tyrosine, DL-o-tyrosine, Boc-tyrosine (3,5-I2)-OSu, Fmoc-tyrosine (3-NO2)-OH , α-methyl-L-tyrosine, α-methyl-D-tyrosine, and α-methyl-DL-tyrosine.
一実施形態では、Aセグメントの数を特定するための整数「y」は、0~1000であり、例えば、0~50、0~100、0~200、0~500などが挙げられる。 In one embodiment, the integer "y" for specifying the number of A segments is 0-1000, such as 0-50, 0-100, 0-200, 0-500, etc.
一態様では、本発明のメチオニン様構造を有するLAT1結合部位に対して、Aセグメントの含量は、30~60重量%である。好ましくは、50重量%である。 In one embodiment, the content of A segment is 30-60% by weight relative to the LAT1 binding site with methionine-like structure of the present invention. Preferably it is 50% by weight.
一実施形態では、Aセグメントの平均分子量は、少なくとも5000である。好ましくは、10700以上、12000以上であり、又は5000~11000、5000~13000の範囲である。 In one embodiment, the average molecular weight of the A segment is at least 5000. Preferably, it is 10,700 or more, 12,000 or more, or in the range of 5,000 to 11,000, or 5,000 to 13,000.
別の態様では、本発明のチロシン様構造を有するLAT1結合部位に対して、Aセグメントの含量は、25~70重量%である。好ましくは、61重量%である。 In another aspect, the content of A segment is 25-70% by weight relative to the LAT1 binding site with tyrosine-like structure of the invention. Preferably it is 61% by weight.
一実施形態では、Aセグメントの平均分子量は、少なくとも5000である。好ましくは、10000以上、11000以上であり、又は5000~11000、10000~23000の範囲である。 In one embodiment, the average molecular weight of the A segment is at least 5000. Preferably, it is 10,000 or more, 11,000 or more, or in the range of 5,000 to 11,000, or 10,000 to 23,000.
Aセグメント中の「L1」は、リンカーであるか又は存在せず、メチオニン様構造又はチロシン様構造が該リンカーを介して又はリンカーを介さずに主骨格の(ポリ)アスパラギン酸に結合することができる。また、上記R3及びR4における「L3」は、水素原子又はリンカーを表すことができる。リンカーの種類、構造及び長さは、輸送基質(メチオニンなど)が、アミノ酸トランスポーターに認識され、また結合した薬物の作用が阻害されない限り、限定されない。 "L 1 " in the A segment is a linker or is absent, and a methionine-like structure or a tyrosine-like structure is bonded to the (poly)aspartic acid of the main skeleton through or without the linker. I can do it. Furthermore, “L 3 ” in R 3 and R 4 above can represent a hydrogen atom or a linker. The type, structure, and length of the linker are not limited as long as the transport substrate (such as methionine) is recognized by the amino acid transporter and the action of the bound drug is not inhibited.
L1及びL3がリンカーである場合、限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで、C1-40アルキレン基中のメチレン基は、1~10個のオキソ基で置換されていてもよく、隣接するメチレン基同士が1~10個の不飽和結合で結ばれていてもよく、また、アルキレン基中のメチレン基のうち、1~20個のメチレン基がNH、N(C1-10アルキル)、O、S、C6-14アリーレン、5~10員のヘテロアリーレン、又は重合度が2~2,000のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。また、リンカーは、以下の構造: When L 1 and L 3 are linkers, for example, but not limited to, C1-40 alkylene groups. Here, the methylene group in the C1-40 alkylene group may be substituted with 1 to 10 oxo groups, or adjacent methylene groups may be connected to each other with 1 to 10 unsaturated bonds. , Also, among the methylene groups in the alkylene group, 1 to 20 methylene groups are NH, N (C1-10 alkyl), O, S, C6-14 arylene, 5- to 10-membered heteroarylene, or polymerization degree may be replaced with 2 to 2,000 polyoxyalkylene. Additionally, the linker has the following structure:
であるか、又は
or
であってもよい。
It may be.
(2)Bセグメント
Bセグメントの末端部分は、場合により、例えば、R2-NH-構造を取り得て、一定の長さを有することにより、本発明のLAT1結合部位が、血中滞留性や腎臓・肝臓等への移行を制御するのに役立つ。また、一定の長さを持つことで、末端に嵩高い構造を導入しても、高分子とLAT1との相互作用を阻害しないことが期待される。より具体的には、R2は、-CH2-CH2-R5(ここで、R5は、水素、メチル、アジド、又はメトキシである)、-CH2-CH2-(O-CH2-CH2)m-O-R6(ここで、R6は、水素、メチル、アジド、又はメトキシであり;mは、0~1500の整数であり、10~1000の整数であってよく、100~500の整数であってよい)、又は-CH2-CH2-(O-CH2-CH2)n-R5(ここで、R5は、水素、メチル、アジド、又はメトキシであり;nは、0~1500の整数であり、10~1000の整数であってよく、100~500の整数であってよい)であり得る。
(2) B segment The terminal portion of the B segment can take, for example, an R 2 -NH- structure depending on the case, and has a certain length, so that the LAT1 binding site of the present invention can be - Helps control transfer to the liver, etc. Moreover, by having a certain length, it is expected that even if a bulky structure is introduced at the end, the interaction between the polymer and LAT1 will not be inhibited. More specifically, R 2 is -CH 2 -CH 2 -R 5 (where R 5 is hydrogen, methyl, azide, or methoxy), -CH 2 -CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) m -O-R 6 (wherein R 6 is hydrogen, methyl, azide, or methoxy; m is an integer from 0 to 1500, and may be an integer from 10 to 1000 , may be an integer from 100 to 500), or -CH 2 -CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) n -R 5 (where R 5 is hydrogen, methyl, azide, or methoxy n is an integer of 0 to 1500, may be an integer of 10 to 1000, or may be an integer of 100 to 500).
一実施形態では、本発明のLAT1結合部位内のBセグメントの含量は、30~60重量%である。好ましくは、38重量%である。 In one embodiment, the content of B segment within the LAT1 binding site of the invention is 30-60% by weight. Preferably it is 38% by weight.
別の態様では、Bセグメントの平均分子量は、少なくとも1500である。好ましくは7000以上、8000以上であり、又は1500~7500、1500~8500の範囲である。 In another aspect, the average molecular weight of the B segment is at least 1500. It is preferably 7,000 or more, 8,000 or more, or in the range of 1,500 to 7,500, or 1,500 to 8,500.
一実施形態ではBセグメントの含量は、15~40重量%である。好ましくは16重量%である。 In one embodiment, the content of B segment is 15-40% by weight. Preferably it is 16% by weight.
別の態様では、Bセグメントの平均分子量は、少なくとも5000である。好ましくは、7000以上、8000以上であり、又は7000~9000、5000~9000の範囲である。 In another aspect, the average molecular weight of the B segment is at least 5000. Preferably, it is 7,000 or more, 8,000 or more, or in the range of 7,000 to 9,000, or 5,000 to 9,000.
L2は、リンカーであるか又は存在せず、上記R2基が該リンカーを介して又はリンカーを介さずに主骨格の(ポリ)アスパラギン酸に結合することができる。リンカーの種類、構造及び長さは、該リンカーを介して結合した輸送基質(メチオニンなど)が、アミノ酸トランスポーターに認識され、また結合した薬物の作用が阻害されない得る限り、限定されない。 L 2 is a linker or is absent, and the R 2 group can be bonded to the backbone (poly)aspartic acid through or without the linker. The type, structure, and length of the linker are not limited as long as the transport substrate (such as methionine) bound via the linker can be recognized by the amino acid transporter and the action of the bound drug is not inhibited.
L2がリンカーである場合、限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで、C1-40アルキレン基中のメチレン基は、1~10個のオキソ基で置換されていてもよく、隣接するメチレン基同士が1~10個の不飽和結合で結ばれていてもよく、また、アルキレン基中のメチレン基のうち、1~20個のメチレン基がNH、N(C1-10アルキル)、O、S、C6-14アリーレン、5~10員のヘテロアリーレン、又は重合度が2~2,000のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。また、リンカーは、以下の構造: When L 2 is a linker, it is, for example, but not limited to, a C1-40 alkylene group. Here, the methylene group in the C1-40 alkylene group may be substituted with 1 to 10 oxo groups, or adjacent methylene groups may be connected to each other with 1 to 10 unsaturated bonds. , Also, among the methylene groups in the alkylene group, 1 to 20 methylene groups are NH, N (C1-10 alkyl), O, S, C6-14 arylene, 5- to 10-membered heteroarylene, or polymerization degree may be replaced with 2 to 2,000 polyoxyalkylene. Additionally, the linker has the following structure:
であるか、又は
or
であってもよい。
It may be.
(3)LAT1結合部位
本発明のAセグメントとBセグメントからなるLAT1結合部位は、市販の原料を用いて製造することができる。また、市販されていない場合は、当業者に周知の方法により、原料又は中間体を製造することができる。後述する実施例では、AセグメントとBセグメントの重合比を様々なに変更したLAT1結合部位を合成し、常法に従って、目的製造物が得られたことを確認している。例えば、NMR(核磁気共鳴)、ガスクロマトグラフィーを用いる方法が一般的である。
(3) LAT1 binding site The LAT1 binding site of the present invention consisting of A segment and B segment can be produced using commercially available raw materials. Moreover, when it is not commercially available, the raw material or intermediate can be manufactured by a method well known to those skilled in the art. In the Examples described below, LAT1 binding sites were synthesized with various polymerization ratios of A segment and B segment, and it was confirmed that the desired products were obtained according to conventional methods. For example, methods using NMR (nuclear magnetic resonance) and gas chromatography are common.
LAT1結合部位を構成するAセグメントとBセグメントの割合を適宜変更した製造物を得ることができる。Aセグメント又はBセグメントの分率は、好ましくは、20~50モル%である。用語「モル%」は、本明細書中で使用するとき、多成分系における各成分のモル数の和で、ある成分のモル数を割ったものをいう。例えば、LAT1結合部位の構成をAセグメント及びBセグメントのモノマーユニットの数として、それぞれ「y」及び「x」を用いて表記した場合、例えば、Aセグメントの分率は、式:y×100/(x+y)により求めることができる。 It is possible to obtain a product in which the ratio of A segment and B segment constituting the LAT1 binding site is changed as appropriate. The fraction of A segment or B segment is preferably 20 to 50 mol%. The term "mol %" as used herein refers to the number of moles of a component divided by the sum of the moles of each component in a multicomponent system. For example, if the composition of the LAT1 binding site is expressed as the number of monomer units of the A segment and the B segment using "y" and "x", for example, the fraction of the A segment is expressed by the formula: y x 100/ It can be determined by (x+y).
また、本発明によれば、LAT1結合部位の平均分子量(例えば、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn))は、当業者に周知な方法、例えば、クロマトグラフィー(GPC)法、粘度法、末端基定量法、浸透圧法、光散乱法、沈降速度法により測定することができる。本明細書中で使用するとき、用語「重量平均分子量(Mw)」は、多分散系高分子化合物の分子量を意味する。具体的には、分子量Miの分子がni個(i=1、2、・・・)ある多分散系における重量平均分子量は、下式: Additionally, according to the present invention, the average molecular weight (e.g., weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)) of the LAT1 binding site can be determined by methods well known to those skilled in the art, such as chromatography (GPC) methods, viscosity It can be measured by method, end group quantitative method, osmotic pressure method, light scattering method, and sedimentation velocity method. As used herein, the term "weight average molecular weight ( Mw )" means the molecular weight of a polydisperse polymeric compound. Specifically, the weight average molecular weight in a polydisperse system with n i molecules (i=1, 2, . . . ) having a molecular weight M i is calculated by the following formula:
で表される。本発明のメチオニン様構造を有するLAT1結合部位の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、50000である。より好ましくは、40000である。一方、本発明のチロシン様構造を有するLAT1結合部位の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、50000である。より好ましくは、76000である。 It is expressed as The weight average molecular weight (M w ) of the LAT1 binding site having a methionine-like structure of the present invention is preferably 50,000. More preferably, it is 40,000. On the other hand, the weight average molecular weight (M w ) of the LAT1 binding site having a tyrosine-like structure of the present invention is preferably 50,000. More preferably, it is 76,000.
一方、用語「数平均分子量(Mn)」は、2個以上の原子より分子が構成されているときの平均分子量でi番目の原子量をMi、その数をNi個とすると、下式: On the other hand, the term "number average molecular weight (M n )" is the average molecular weight when a molecule is composed of two or more atoms, and if the i-th atomic weight is M i and the number is N i , then the following formula :
で表される。本発明のメチオニン様構造を有するLAT1結合部位の数平均分子量(Mn)は、好ましくは、25000である。より好ましくは、20000である。一方、本発明のチロシン様構造を有するLAT1結合部位の数平均分子量(Mn)は、好ましくは、25000である。より好ましくは、38000である。 It is expressed as The number average molecular weight (M n ) of the LAT1 binding site having a methionine-like structure of the present invention is preferably 25,000. More preferably, it is 20,000. On the other hand, the number average molecular weight (M n ) of the LAT1 binding site having a tyrosine-like structure of the present invention is preferably 25,000. More preferably, it is 38,000.
後述する実施例において測定したように、LAT1結合部位の分子量は、Mw=42000、及びMn=21000であることから、非常に大きな分子量を有していると言える。 As measured in Examples described later, the molecular weight of the LAT1 binding site is M w =42,000 and M n =21,000, so it can be said that it has a very large molecular weight.
本発明のLAT1結合部位の分子量分布は、Mw/Mn(分散比)によって表すことができる。分散比は、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.1以上3以下である。 The molecular weight distribution of the LAT1 binding site of the present invention can be expressed by M w /M n (dispersion ratio). The dispersion ratio is preferably 1.1 or more, more preferably 1.1 or more and 3 or less.
本発明のLAT1結合部位は、分子量が大きいことから、生体に投与された場合、分解されるまでの時間が長いことを特徴とする。したがって、後述する該LAT1結合部位と薬物を結合させたコンジュゲートは、生体内で速やかに代謝されることなく、長時間保持されることから、薬物の添加量を顕著に低く抑えることができる。例えば、がん治療といった臨床効果を目的とする場合、典型的には、本発明のLAT1結合部位は、下記に挙げるものが好ましい。 Since the LAT1 binding site of the present invention has a large molecular weight, it is characterized in that it takes a long time to be degraded when administered to a living body. Therefore, a conjugate in which a drug is bound to the LAT1 binding site described below is not rapidly metabolized in vivo and is retained for a long time, so that the amount of drug added can be kept significantly low. For example, when aiming at clinical effects such as cancer treatment, typically the LAT1 binding site of the present invention is preferably one listed below.
2.コンジュゲート
本明細書に開示されるLAT1結合部位は、上記の通り、LAT1を標的としたエンドサイトーシスにより取り込まれるため、このような作用機序を利用することにより、LAT1結合部位にコンジュゲートさせた治療薬をがん細胞に特異的に送達させることができる。本発明において使用可能な治療薬の例としては、限定されないが、アドリアマイシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、マイトマイシン-C、ダウノマイシン、5-FU(フルオロウラシル)、塩酸ゲムシタビン、エムタンシン、カリキアマイシン、毒素(例えば、ジフテリア毒素、緑膿菌外毒素などの細胞毒素)、含ホウ素医薬(例えばボルテゾミブ、或いは、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に使用され得るp-ボロノフェニルアラニンなどの薬剤)、核酸医薬(例えば、デコイ核酸、アンチセンス核酸、siRNA、miRNA、リボザイム、アプタマー)、光線力学的療法(PDT)に使用され得る光増感剤(例えばポルフィリン誘導体)などが挙げられる。
2. Conjugate As mentioned above, the LAT1-binding site disclosed herein is taken up by LAT1-targeted endocytosis, so by utilizing such an action mechanism, it can be conjugated to the LAT1-binding site. Therapeutic agents can be specifically delivered to cancer cells. Examples of therapeutic agents that can be used in the present invention include, but are not limited to, adriamycin, paclitaxel, docetaxel, cisplatin, mitomycin-C, daunomycin, 5-FU (fluorouracil), gemcitabine hydrochloride, emtansine, calicheamycin, toxins such as , diphtheria toxin, Pseudomonas aeruginosa exotoxin, etc.), boron-containing drugs (e.g., bortezomib, or drugs such as p-boronophenylalanine that can be used in boron neutron capture therapy (BNCT)), nucleic acid drugs (e.g., Decoy nucleic acids, antisense nucleic acids, siRNA, miRNA, ribozymes, aptamers), photosensitizers that can be used in photodynamic therapy (PDT) (eg, porphyrin derivatives), and the like.
本明細書で使用される場合、「抗がん剤」又は「抗腫瘍剤」は、がん細胞(又は腫瘍細胞)に対して標的化された細胞傷害性効果を生じる薬物を指す。抗癌剤の例としては、限定されないが、ボルテゾミブ、イマチニブ、セリシクリブ、アファチニブ、アレクチニブ、アキシチニブ、ベリノスタット、ボルテゾミブ、ボスチニブ、カボザンチニブ、カルフィルゾミブ、セリチニブ、コビメチニブ、クリゾチニブ、ダブラフェニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、エベロリムス、ゲフィチニブ、イブルチニブ、イデラリシブ、イマチニブ、イキサゾミブ、ラパチニブ、レンバチニブ、ニロチニブ、オラパリブ、オシメルチニブ、パルボシクリブ、パノビノスタット、パゾパニブ、ポナチニブ、レゴラフェニブ、ルキソリチニブ、シプリューセル-T、ソニデジブ、ソラフェニブ、テムシロリムス、トファシチニブ、トラメチニブ、バンデタニブ、ベムラフェニブ、ビスモデギブ、及びボリノスタットが挙げられる。 As used herein, "anti-cancer agent" or "anti-tumor agent" refers to a drug that produces a targeted cytotoxic effect on cancer cells (or tumor cells). Examples of anticancer agents include, but are not limited to, bortezomib, imatinib, seliciclib, afatinib, alectinib, axitinib, belinostat, bortezomib, bosutinib, cabozantinib, carfilzomib, ceritinib, cobimetinib, crizotinib, dabrafenib, dasatinib, erlotinib, everolimus, fitinib, ibrutinib, Idelalisib, imatinib, ixazomib, lapatinib, lenvatinib, nilotinib, olaparib, osimertinib, palbociclib, panobinostat, pazopanib, ponatinib, regorafenib, ruxolitinib, cipleucel-T, sonidegib, sorafenib, temsirolimus, tofacitinib, trametinib vandetanib, vemurafenib, vismodegib, and vorinostat can be mentioned.
本発明のLAT1結合部位にコンジュゲートさせることができる物質としては、治療薬の他、各種の化合物を挙げることができ、毒素、造影剤、光増感剤、核酸医薬、含ホウ素医薬などが含まれる。本発明のLAT1結合部位にこのような物質をコンジュゲートさせる方法は、例えば、AセグメントのR1に該当するメチオニン様構造又はチロシン様構造のカルボキシ基又はアミノ基に、直接又はリンカーを介して、又は、BセグメントのR2に該当する構造に直接又はリンカーを介して、上記物質の官能基を共有結合させることによって達成され、当業者に周知の方法によって行うことができる。 Substances that can be conjugated to the LAT1 binding site of the present invention include various compounds in addition to therapeutic drugs, including toxins, contrast agents, photosensitizers, nucleic acid drugs, boron-containing drugs, etc. It will be done. A method of conjugating such a substance to the LAT1 binding site of the present invention includes, for example, conjugating such a substance to the carboxy group or amino group of the methionine-like structure or tyrosine-like structure corresponding to R1 of the A segment, directly or via a linker. Alternatively, this can be achieved by covalently bonding the functional group of the above substance to the structure corresponding to R 2 of the B segment, either directly or via a linker, and can be carried out by a method well known to those skilled in the art.
本明細書で使用される場合、「光増感剤」とは、光を吸収すると励起状態へと促進され得る化合物であり、「感光性分子」と称されることもある。光照射によって活性化(光励起)された光増感剤は、毒性になり得るか、または毒性分子を生じ得るため、光照射されたがん細胞に対して細胞傷害性となる。このような光増感剤の例としては、限定されないが、蛍光色素、赤外吸収色素、近赤外吸収色素、ポルフィリン分子及びクロロフィル分子などが挙げられる。 As used herein, a "photosensitizer" is a compound that can be promoted to an excited state upon absorption of light, and is sometimes referred to as a "photosensitive molecule." Photosensitizers activated (photoexcited) by light irradiation can become toxic or produce toxic molecules, and thus become cytotoxic to the irradiated cancer cells. Examples of such photosensitizers include, but are not limited to, fluorescent dyes, infrared absorbing dyes, near infrared absorbing dyes, porphyrin molecules, chlorophyll molecules, and the like.
本発明の治療薬をコンジュゲートさせる場合、治療薬の結合量を適宜調節して、治療を目的とする適用疾患に対して、適切な治療有効量でコンジュゲートを投与することが好ましい。本明細書で使用する場合、用語「治療有効量」とは、本発明のコンジュゲートが、対象の細胞、組織又は臓器に投与したときに、疾患の病態若しくは疾患の進行を予防または改善する効果がある治療薬の量を指す。 When conjugating the therapeutic agent of the present invention, it is preferable to appropriately adjust the amount of the therapeutic agent bound and administer the conjugate in an appropriate therapeutically effective amount for the target disease to be treated. As used herein, the term "therapeutically effective amount" refers to the effect of the conjugate of the present invention on preventing or ameliorating the pathology of a disease or the progression of a disease when administered to cells, tissues, or organs of a subject. refers to the amount of a therapeutic drug.
3.医薬組成物
本発明によれば、本明細書の開示される高分子、又はその塩、誘導体、若しくは水和物、及び薬学的に許容される他の成分(担体、賦形剤、崩壊剤、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、無痛化剤、安定剤、保存剤、防腐剤、生理食塩水など)を含む、がんを治療するための医薬組成物が提供される。
3. Pharmaceutical Composition According to the present invention, the polymer disclosed herein, or a salt, derivative, or hydrate thereof, and other pharmaceutically acceptable ingredients (carrier, excipient, disintegrant, Pharmaceutical compositions for treating cancer are provided, including buffering agents, emulsifying agents, suspending agents, soothing agents, stabilizers, preservatives, preservatives, saline, etc.).
4.がん治療
本発明のコンジュゲートは、がんに特異的に集積し、結合された薬物により、がんを治療することができる。治療対象とするがんは、特に限定されないが、固形がんであることが好ましい。固形がんは、結腸がん、胃がん、乳がん、大腸がん、胆嚢がん、肺がん(具体的には腺がん)、転移性CRC等の結腸直腸がん(CRC)、頭頸部がん、肝がん、膵臓がん、及び骨肉腫等を含む、各種形態のがんから選択される。医師等の当業者であれば、がんを治療するための有効成分としての本発明のLAT1結合部位の投与量、濃度、回数、及び頻度を、がんの種類や悪性度等、及び対象(被験者)の性別、年齢、体重、患部の状態等を考慮して、適切に選択することができる。
4. Cancer Treatment The conjugate of the present invention specifically accumulates in cancer, and can treat cancer with the bound drug. The cancer to be treated is not particularly limited, but is preferably a solid cancer. Solid cancers include colon cancer, stomach cancer, breast cancer, colorectal cancer, gallbladder cancer, lung cancer (specifically adenocarcinoma), colorectal cancer (CRC) such as metastatic CRC, head and neck cancer, Selected from various forms of cancer, including liver cancer, pancreatic cancer, osteosarcoma, etc. A person skilled in the art, such as a doctor, will be able to determine the dosage, concentration, number of doses, and frequency of the LAT1 binding site of the present invention as an active ingredient for treating cancer, depending on the type and malignancy of cancer, and the subject ( Appropriate selection can be made taking into consideration the gender, age, weight, condition of the affected area, etc. of the subject (subject).
本発明によれば、本発明のLAT1結合部位、コンジュゲート及び医薬組成物は、シリンジ等を用いて、対象の静脈内又は局所に投与され得る。投与されるべき治療対象は、哺乳動物であることが好ましく、哺乳動物としては、限定されないが、ヒト、サル等の霊長類、マウス、ラット、ウサギ、モルモット等のげっ歯類、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ロバ、ヤギ、フェレット等が挙げられる。 According to the present invention, the LAT1 binding site, conjugate, and pharmaceutical composition of the present invention can be administered intravenously or locally to a subject using a syringe or the like. The subject to be treated is preferably a mammal, including but not limited to humans, primates such as monkeys, rodents such as mice, rats, rabbits, and guinea pigs, cats, dogs, Examples include sheep, pigs, cows, horses, donkeys, goats, and ferrets.
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
本実施例中で使用される代表的な試薬及び測定機器を下記に列挙した。また、全ての動物実験は、東京工業大学の施設内動物管理使用委員会からの承認を得て実施した。 Representative reagents and measuring instruments used in this example are listed below. Furthermore, all animal experiments were conducted with approval from the Institutional Animal Care and Use Committee of Tokyo Institute of Technology.
(1)試薬
・α-メトキシ-ω-アミノ-ポリ(エチレングリコール)(MeO-PEG-NHOA):株式会社ノフ(東京、日本)
・プロピルアミン:富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・β-ベンジルL-アスパラギン酸N-カルボキシ無水物(BLA-NCA):中央化成
・N,N-ジメチルホルムアミド(DMF):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・ジクロロメタン(DCM):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・酢酸エチル(EtOAc):関東化学株式会社(東京)
・ジエチルエーテル:関東化学株式会社(東京)
・ヘキサン:関東化学株式会社(東京)
・塩酸(HCl):ナカライテスク(京都、日本)
・水酸化ナトリウム(NaOH):ナカライテスク(京都、日本)
・N-メチル-2-ピロリドン:富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・アリルアミン:富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(DMT-MM):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・トリエチルアミン(TEA):ナカライテスク(京都、日本)
・DL-ホモシステイン:東京化学工業株式会社(東京、日本)
・エルシステイン:東京化学工業(東京、日本)
・2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(DMPA):東京化学工業株式会社(東京、日本)
・アセトニトリル(CH3CN):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・塩化ナトリウム(NaCl):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・リン酸二水素ナトリウム(NaH2PO4):富士フイルム和光純薬工業株式会社(大阪府)
・Cy5 NHSエステル:ルミプローブ(メリーランド州、米国)
・フェオホルビドa(Ppa):船越株式会社(東京、日本)
・アジド-ポリ(エチレングリコール)-アミン(N3-PEG9k-NH2)[Mw:9K]
・ベンゼン:ナカライテスク(京都、日本)
・β-ベンジルL-アスパラギン酸N-カルボキシ無水物(BLA-NCA):中央化成株式会社
・N-メチルピロリドン(NMP):和光純薬工業(株)
・ジメチルスルホキシド(DMSO):ナカライテスク(京都、日本)
・NH2-Tyr(実験室で合成)
・NH2-TEG-Tyr(第一三共提供)
・1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl):TCI化学物質
・N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS):和光純薬工業株式会社
・トリフルオロ酢酸(TFA):TCI化学物質
(1) Reagent/α-methoxy-ω-amino-poly(ethylene glycol) (MeO-PEG-NHOA): Nofu Co., Ltd. (Tokyo, Japan)
・Propylamine: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・β-Benzyl L-aspartic acid N-carboxy anhydride (BLA-NCA): Chuo Kasei ・N,N-dimethylformamide (DMF): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Dichloromethane (DCM): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Ethyl acetate (EtOAc): Kanto Kagaku Co., Ltd. (Tokyo)
・Diethyl ether: Kanto Kagaku Co., Ltd. (Tokyo)
・Hexane: Kanto Kagaku Co., Ltd. (Tokyo)
・Hydrochloric acid (HCl): Nacalai Tesque (Kyoto, Japan)
・Sodium hydroxide (NaOH): Nacalai Tesque (Kyoto, Japan)
・N-Methyl-2-pyrrolidone: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Allylamine: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride (DMT-MM): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Triethylamine (TEA): Nacalai Tesque (Kyoto, Japan)
・DL-Homocysteine: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (Tokyo, Japan)
・Lcysteine: Tokyo Chemical Industry (Tokyo, Japan)
・2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (Tokyo, Japan)
・Acetonitrile (CH3CN): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Sodium chloride (NaCl): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Sodium dihydrogen phosphate (NaH2PO4): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka Prefecture)
・Cy5 NHS ester: Lumiprobe (Maryland, USA)
・Pheophorbide a (Ppa): Funakoshi Co., Ltd. (Tokyo, Japan)
・Azide-poly(ethylene glycol)-amine (N3-PEG9k-NH2) [Mw: 9K]
・Benzene: Nacalai Tesque (Kyoto, Japan)
・β-Benzyl L-aspartic acid N-carboxy anhydride (BLA-NCA): Chuo Kasei Co., Ltd. ・N-Methylpyrrolidone (NMP): Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
・Dimethyl sulfoxide (DMSO): Nacalai Tesque (Kyoto, Japan)
・NH 2 -Tyr (synthesized in the laboratory)
・NH 2 -TEG-Tyr (provided by Daiichi Sankyo)
・1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC・HCl): TCI chemical substance ・N-hydroxysuccinimide (NHS): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ・Trifluoroacetic acid (TFA): TCI Chemical substance
(2)測定機器
・NMR(核磁気共鳴):BRUKER AVANCEIII 400(400MHz、BRUKER BioSpin)(Billerica、USA
・GPC(ゲル透過クロマトグラフィー):Jasco International Co.,Ltd.(東京、日本)
・カラム:
TSK-gel superAW3000、superAW4000カラム:東ソー株式会社(東京都)
Superdex 200 Increase 10/300 GL(GEヘルスケア(東京都))
GL sciences WP300 C18 5μm 4.6×250mm(東京都、日本)
・検出器:
屈折率-2031(RI-2031):Jasco International Co.,Ltd.(東京、日本)
紫外可視分光法-2070(UV-2070):Jasco International Co.,Ltd.(東京、日本)
・ディスポーザブルPD-10脱塩カラム:GEヘルスケア(東京都)
・ナノドロップマイクロボリューム分光光度計及び蛍光光度計:Thermo Fisher Scientific,Inc.(Waltham、MA)
・マイクロプレートリーダー:Spark,Tecan Japan Co.,Ltd.(川崎市、日本)
(2) Measurement equipment/NMR (nuclear magnetic resonance): BRUKER AVANCE III 400 (400MHz, BRUKER BioSpin) (Billerica, USA)
- GPC (gel permeation chromatography): Jasco International Co. , Ltd. (Tokyo Japan)
·column:
TSK-gel superAW3000, superAW4000 column: Tosoh Corporation (Tokyo)
GL sciences WP300 C18 5μm 4.6 x 250mm (Tokyo, Japan)
·Detector:
Refractive index-2031 (RI-2031): Jasco International Co. , Ltd. (Tokyo Japan)
Ultraviolet-visible spectroscopy-2070 (UV-2070): Jasco International Co. , Ltd. (Tokyo Japan)
・Disposable PD-10 desalination column: GE Healthcare (Tokyo)
- Nanodrop microvolume spectrophotometer and fluorometer: Thermo Fisher Scientific, Inc. (Waltham, MA)
・Microplate reader: Spark, Tecan Japan Co. , Ltd. (Kawasaki City, Japan)
なお、本明細書で使用される化合物の略称については、対応する以下の正式名称を参照されたい:
・PEG:ポリ(エチレングリコール)
・PAsp:ポリ(アスパラギン酸)
・PEG-PAsp:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ(アスパラギン酸)
・P[Aspm/Asp(Met)n]:ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((3-アミノ-3-カルボキシプロピル)チオ)プロピル)アスパルトアミド](注:m及びnはそれぞれの平均ユニット数を示す。以下同じ。)
・PEG-P[Aspm/Asp(Met)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((3-アミノ-3-カルボキシプロピル)チオ)プロピル)アスパルトアミド]
・P[Aspm/Asp(Cys)n]:ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((2-アミノ-2-カルボキシエチル)チオ)プロピル)アスパルトアミド]
・PEG-P[Aspm/Asp(Cys)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((2-アミノ-2-カルボキシエチル)チオ)プロピル)アスパルトアミド]
・P[Aspm/Asp(Met/Cys)n]:ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((3-アミノ-3-カルボキシプロピル)チオ)プロピル)アスパルトアミド];及びポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((2-アミノ-2-カルボキシエチル)チオ)プロピル)アスパルトアミド]
・PEG-P[Aspm/Asp(Met/Cys)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((3-アミノ-3-カルボキシプロピル)チオ)プロピル)アスパルトアミド];及びポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-((2-アミノ-2-カルボキシエチル)チオ)プロピル)アスパルトアミド]
・P[Aspm/Asp(All)n]:ポリ(アスパラギン酸-ran-アリルアスパルトアミド)
・PEG-P[Aspm/Asp(All)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-アリルアスパルトアミド]
・P[Aspm/Asp(Tyr)n]:ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-(4-(2-アミノ-2-カルボキシエチル)フェノキシ)プロピル)アスパルトアミド]
・P[Aspm/Asp(TEG-Tyr)n]:ポリ[アスパラギン酸-ran-(16-(4-(2-アミノ-2-カルボキシエチル)フェノキシ)-3,6,9,12-テトラオキサヘキサデカニル)アスパルトアミド]
・PEG-P[Aspm/Asp(Tyr)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(3-(4-(2-アミノ-2-カルボキシエチル)フェノキシ)プロピル)アスパラギン酸]
・PEG-P[Aspm/Asp(TEG-Tyr)n]:ポリ(エチレングリコール)-block-ポリ[アスパラギン酸-ran-(16-(4-(2-アミノ-2-カルボキシエチル)フェノキシ)-3,6,9,12-テトラオキサヘキサデカニル)アスパルトアミド]
For the abbreviations of compounds used herein, please refer to the corresponding official names below:
・PEG: Poly(ethylene glycol)
・PAsp: Poly(aspartic acid)
・PEG-PAsp: Poly(ethylene glycol)-block-poly(aspartic acid)
・P[Asp m /Asp(Met) n ]: Poly[aspartic acid-ran-(3-((3-amino-3-carboxypropyl)thio)propyl)aspartamide] (Note: m and n are respectively (The same applies hereafter.)
・PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(3-((3-amino-3-carboxypropyl)thio)propyl)aspart Amide]
・P[Asp m /Asp(Cys) n ]: poly[aspartic acid-ran-(3-((2-amino-2-carboxyethyl)thio)propyl)aspartamide]
・PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(3-((2-amino-2-carboxyethyl)thio)propyl)aspart Amide]
・P[Asp m /Asp(Met/Cys) n ]: poly[aspartic acid-ran-(3-((3-amino-3-carboxypropyl)thio)propyl)aspartamide]; and poly[aspartic acid -ran-(3-((2-amino-2-carboxyethyl)thio)propyl)aspartamide]
・PEG-P[Asp m /Asp(Met/Cys) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(3-((3-amino-3-carboxypropyl)thio)propyl) aspartamide]; and poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(3-((2-amino-2-carboxyethyl)thio)propyl)aspartamide]
・P[Asp m /Asp(All) n ]: Poly(aspartic acid-ran-allylaspartamide)
・PEG-P[Asp m /Asp(All) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-allylaspartamide]
・P[Asp m /Asp(Tyr) n ]: Poly[aspartic acid-ran-(3-(4-(2-amino-2-carboxyethyl)phenoxy)propyl)aspartamide]
・P[Asp m /Asp(TEG-Tyr) n ]: Poly[aspartic acid-ran-(16-(4-(2-amino-2-carboxyethyl)phenoxy)-3,6,9,12-tetra oxahexadecanyl) aspartamide]
・PEG-P[Asp m /Asp(Tyr) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(3-(4-(2-amino-2-carboxyethyl)phenoxy)propyl) Aspartic acid]
・PEG-P[Asp m /Asp(TEG-Tyr) n ]: Poly(ethylene glycol)-block-poly[aspartic acid-ran-(16-(4-(2-amino-2-carboxyethyl)phenoxy) -3,6,9,12-tetraoxahexadecanyl)aspartamide]
実施例1:メチオニン又はシステイン修飾高分子の合成
(1)概要
水溶性高分子のポリ(アスパラギン酸m/アスパラギン酸(メチオニン)n)(以下、P[Aspm/Asp(Met)n])、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸m/アスパラギン酸(メチオニン)n)(以下、PEG-P[Aspn/Asp(Met)m])、並びにポリ(アスパラギン酸m/アスパラギン酸(システイン)n)(以下、P[Aspm/Asp(Cys)n])、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸m/アスパラギン酸(システイン)n)(以下、PEG-P[Aspm/Asp(Cys)n])を合成した過程を記す。開始剤をプロピルアミン、モノマーをBLA-NCAとするN-カルボキシ無水物(NCA)重合により、PBLAn(nは重合度を示す)を合成した。開始剤をα-メトキシ-2-アミノ-ポリ(エチレングリコール)、モノマーをBLA-NCAとするNCA重合によりPEG-PBLAnを合成した。塩基性条件下で側鎖のカルボキシ基を脱保護し、PAspnとPEG-PAspnを得た(nは重合度を示す)。その後、アリルアミンのアミノ基をPAspnとPEG-PAspnのカルボキシ基に結合し、ポリ[Aspm/Asp(アリルアミン)n](以下、(P[Aspm/Asp(All)n])を得た。P[Aspm/Asp(Met)n]とP[Aspm/Asp(Cys)n]は、光化学ラジカルチオール-エンクリック反応により、DL-ホモシステインとL-システインをP[Aspm/Asp(All)n]側鎖炭素二重結合に導入することにより合成した。
Example 1: Synthesis of methionine- or cysteine-modified polymer (1) Overview Water-soluble polymer poly(aspartic acid m /aspartic acid (methionine) n ) (hereinafter referred to as P[Asp m /Asp(Met) n ]), Polyethylene glycol-poly(aspartic acid m /aspartic acid (methionine) n ) (hereinafter PEG-P [Asp n /Asp(Met) m ]), and poly(aspartic acid m / aspartic acid (cysteine) n ) (hereinafter referred to as PEG-P [Asp n /Asp(Met) m ]) , P[Asp m /Asp(Cys) n ]), polyethylene glycol-poly(aspartic acid m / aspartic acid (cysteine) n ) (hereinafter referred to as PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]) were synthesized. Describe the process. PBLA n (n indicates the degree of polymerization) was synthesized by N-carboxy anhydride (NCA) polymerization using propylamine as an initiator and BLA-NCA as a monomer. PEG-PBLA n was synthesized by NCA polymerization using α-methoxy-2-amino-poly(ethylene glycol) as an initiator and BLA-NCA as a monomer. The side chain carboxy group was deprotected under basic conditions to obtain PAsp n and PEG-PAsp n (n indicates the degree of polymerization). Thereafter, the amino group of allylamine was bonded to the carboxy group of PAsp n and PEG-PAsp n to obtain poly[Asp m /Asp(allylamine) n ] (hereinafter, (P[Asp m /Asp(All) n ]). P[Asp m /Asp(Met) n ] and P[Asp m /Asp(Cys) n ] are converted into DL-homocysteine and L- cysteine by photochemical radical thiol-ene click reaction. Asp(All) n ] was synthesized by introducing it into the side chain carbon double bond.
(2)合成手法及び解析
(2-1)PEG-PAspn(n=27及び97)及びPAspn(n=57及び110)の合成
ポリ(アスパラギン酸)(PAsp)及びポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸)(PEG-PAsp)の合成スキームを下記に示す。
(2) Synthesis method and analysis (2-1) Synthesis of PEG-PAsp n (n = 27 and 97) and PAsp n (n = 57 and 110) Poly(aspartic acid) (PAsp) and polyethylene glycol-poly(asparagine) The synthesis scheme of (PEG-PAsp) is shown below.
PEG-PAspnとPAspn(nはPAspの重合度を示す)は、BLA-NCAの開環重合とその後の脱保護(加水分解)により合成した。PEG-b-ポリ(β-ベンジル-L-アスパラギン酸塩)(PEG-PBLA97)の合成では、MeO-PEG10k-NH2(500mg、0.05mmol)をベンゼン凍結乾燥した。BLA-NCA(1.195g、4.8mmol)をDCM(16.2ml)とDMF(1.8ml)の混合溶媒に溶解し、DCM(6.3ml)とDMF(0.7ml)混合溶媒に溶解したMeO-PEG10k-NH2と室温で混合することで重合を開始した。2日間、アルゴン雰囲気下で撹拌した後、ヘキサン及び酢酸エチル混合溶媒(v/v=3/2)に滴下して再沈殿を行った。沈殿物を減圧濾過及び減圧乾燥により回収し、1.23gを得た。 PEG-PAsp n and PAsp n (n indicates the degree of polymerization of PAsp) were synthesized by ring-opening polymerization of BLA-NCA and subsequent deprotection (hydrolysis). For the synthesis of PEG-b-poly(β-benzyl-L-aspartate) (PEG-PBLA 97 ), MeO-PEG10k-NH2 (500 mg, 0.05 mmol) was lyophilized in benzene. Dissolve BLA-NCA (1.195 g, 4.8 mmol) in a mixed solvent of DCM (16.2 ml) and DMF (1.8 ml), and dissolve in a mixed solvent of DCM (6.3 ml) and DMF (0.7 ml). Polymerization was initiated by mixing with the prepared MeO-PEG 10k -NH 2 at room temperature. After stirring for 2 days under an argon atmosphere, the mixture was added dropwise to a mixed solvent of hexane and ethyl acetate (v/v=3/2) to perform reprecipitation. The precipitate was collected by vacuum filtration and vacuum drying to obtain 1.23 g.
ポリ(β-ベンジル-L-アスパラギン酸塩)(PBLA97)の合成では、BLA-NCA(3.05g、12.7mmol)をDCM(20mL)とDMF(2mL)の混合溶媒に溶解し、プロピルアミン(9μL、0.12mmol)と混合して、室温で2日間、アルゴン雰囲気下で撹拌することにより重合した。その後、150mLのジエチルエーテルに滴下し、沈殿を得た。沈殿を減圧濾過及び減圧乾燥により回収し、2.4gを得た。その他のPEG-PBLAとPBLAについても同様の方法で重合した。 For the synthesis of poly(β-benzyl-L-aspartate) (PBLA 97 ), BLA-NCA (3.05 g, 12.7 mmol) was dissolved in a mixed solvent of DCM (20 mL) and DMF (2 mL), and propyl Polymerization was carried out by mixing with amine (9 μL, 0.12 mmol) and stirring at room temperature for 2 days under an argon atmosphere. Thereafter, it was added dropwise to 150 mL of diethyl ether to obtain a precipitate. The precipitate was collected by vacuum filtration and vacuum drying to obtain 2.4 g. Other PEG-PBLA and PBLA were polymerized in the same manner.
PEG-PBLA
1H NMRスペクトルのPEG由来のピーク[3.20-3.63ppm(-CH2-CH2-O-)]とPBLA由来のピーク[2.53-2.93ppm(-CH2-CO-O-)、4.86-5.18(-O-CH2-Ph)、7.13-7.43ppm(Ph)]の積分値の比からPBLAの重合度DP=27(n=27)及びDP=97(n=97)、数平均分子量Mn=15,600(n=27)及びMn=29,900(n=97)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子の分子量分散度はPDI=1.13(n=27)及びPDI=1.13(n=97)と求まり、狭い分子量分布を有することを確認した(データ示さず)。
PEG-PBLA
The 1 H NMR spectrum shows a peak derived from PEG [3.20-3.63 ppm (-CH 2 -CH 2 -O-)] and a peak derived from PBLA [2.53-2.93 ppm (-CH 2 -CO-O-)]. -), 4.86-5.18 (-O-CH 2 -Ph), 7.13-7.43 ppm (Ph)], the degree of polymerization of PBLA DP = 27 (n = 27) and DP=97 (n=97), number average molecular weight Mn=15,600 (n=27), and Mn=29,900 (n=97). In addition, from the GPC curve, the molecular weight dispersity of the obtained polymer was found to be PDI = 1.13 (n = 27) and PDI = 1.13 (n = 97), confirming that it has a narrow molecular weight distribution ( (data not shown).
PEG-PBLA
1H NMR(400MHz、DMSO-d6):δ8.27-8.06(br、-CO-CH-NH2)、7.43-7.13(br、=CH-CH=)、5.18-4.86(br、-O-CH2-)、4.71-4.48(br、-CO-CH-NH-)、3.71-3.65(br、-O-CH2-CH2)、3.63-3.20(br、-CH2-CH2-O-)、3.28-3.21(br、-CH2-CH2-CH2-)、2.93-2.53(br、-CH2-CO-)、1.25-1.22(br、CH2-CH2-NH-)
PEG-PBLA
1 H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ8.27-8.06 (br, -CO-CH-NH 2 ), 7.43-7.13 (br, =CH-CH=), 5.18 -4.86 (br, -O-CH 2 -), 4.71-4.48 (br, -CO-CH-NH-), 3.71-3.65 (br, -O-CH 2 - CH 2 ), 3.63-3.20 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.28-3.21 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.93 -2.53 (br, -CH 2 -CO-), 1.25-1.22 (br, CH 2 -CH 2 -NH-)
PEG-PBLA97及びPEG-PBLA27(ともに2mg/ml、DMSO-d6中、室温)の1H NMRスペクトルを図1A及び1Bに示した。 The 1 H NMR spectra of PEG-PBLA 97 and PEG-PBLA 27 (both 2 mg/ml in DMSO-d6 at room temperature) are shown in Figures 1A and 1B.
PBLA
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.71-0.78ppm(-CH3-CH2-)]とPBLA由来のピーク[2.54-2.94ppm(-CH2-CO-O-)、4.90-5.14(-O-CH2-Ph)、7.13-7.43ppm(Ph)]の積分値の比からPBLAの重合度DP=57(n=57)及びDP=110(n=110)、数平均分子量Mn=11,700(n=57)及びMn=22,600(n=110)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子の分子量分散度はPDI=1.07(n=57及びPDI=1.08(n=110)と求まり、狭い分子量分布を持つことを確認した(データ示さず)。PBLA110及びPBLA57(ともに2mg/ml、DMSO-d6中、室温)の1H NMRスペクトルを図2A及び2Bに示した。
1H NMR(400MHz、DMSO-d6):δ8.29-8.03(br、-CO-CH-NH2)、7.43-7.13(br、=CH-CH=)、5.14-4.90(br、-O-CH2-)、4.71-4.88(br、-CO-CH-NH-)、3.70-3.55(br、-CH2-NH)、2.94-2.54(br、-CH2-CO-)、1.83-1.70(br、-CH2-CH2-)、1.37-1.29(br、-CH2-CH2-NH-)、0.78-0.71(br、CH3-CH2-)。
PBLA
In the 1 H NMR spectrum, a peak derived from the initiator [0.71-0.78 ppm (-CH 3 --CH 2 --)] and a peak derived from PBLA [2.54-2.94 ppm (-CH 2 --CO-O- ), 4.90-5.14 (-O-CH 2 -Ph), 7.13-7.43 ppm (Ph)], the degree of polymerization of PBLA DP = 57 (n = 57) and DP = 110 (n = 110), number average molecular weight Mn = 11,700 (n = 57), and Mn = 22,600 (n = 110). In addition, from the GPC curve, the molecular weight dispersity of the obtained polymer was found to be PDI = 1.07 (n = 57) and PDI = 1.08 (n = 110), confirming that it has a narrow molecular weight distribution (data 1 H NMR spectra of PBLA 110 and PBLA 57 (both 2 mg/ml in DMSO-d6 at room temperature) are shown in Figures 2A and 2B.
1 H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ8.29-8.03 (br, -CO-CH-NH 2 ), 7.43-7.13 (br, =CH-CH=), 5.14 -4.90 (br, -O-CH 2 -), 4.71-4.88 (br, -CO-CH-NH-), 3.70-3.55 (br, -CH 2 -NH) , 2.94-2.54 (br, -CH 2 -CO-), 1.83-1.70 (br, -CH 2 -CH 2 -), 1.37-1.29 (br, -CH 2 -CH 2 -NH-), 0.78-0.71 (br, CH 3 -CH 2 -).
脱保護では、1.0gのPEG-PBLA又はPBLAを20mlの0.5M NaOH水溶液に入れ、12時間室温で撹拌することにより行った。溶液を透析膜(MWCO、3,500Da)を用いて、0.01M HCl水溶液と純水中で室温で透析し、凍結乾燥して回収した。(収率:PEG-PAsp:95%、PAsp:94%)。1H NMRとサイズ排除クロマトグラフィーで高分子の物性を確認した。 Deprotection was carried out by placing 1.0 g of PEG-PBLA or PBLA in 20 ml of 0.5 M NaOH aqueous solution and stirring at room temperature for 12 hours. The solution was dialyzed against a 0.01 M HCl aqueous solution and pure water at room temperature using a dialysis membrane (MWCO, 3,500 Da), and then lyophilized and collected. (Yield: PEG-PAsp: 95%, PAsp: 94%). The physical properties of the polymer were confirmed by 1 H NMR and size exclusion chromatography.
PEG-PAsp
1H NMRスペクトルのPEG由来のピーク[3.48-3.90ppm(-CH2-CH2-O-)]とアスパラギン酸のα水素のピーク(2.68-3.02ppm)の積分値の比からAspの重合度DP=97(n=97)及びDP=27(n=27)、数平均分子量Mn=21,200(n=110)及びMn=13,200(n=27)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
PEG-PAsp
The integrated value of the PEG-derived peak [3.48-3.90 ppm (-CH 2 -CH 2 -O-)] and the α-hydrogen peak of aspartic acid (2.68-3.02 ppm) in the 1 H NMR spectrum. From the ratio, the degree of polymerization of Asp was determined to be DP = 97 (n = 97) and DP = 27 (n = 27), and the number average molecular weight Mn = 21,200 (n = 110) and Mn = 13,200 (n = 27). It was done. Furthermore, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown).
PAsp
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.79-0.97ppm(CH3-CH2-)]とアスパラギン酸のα水素のピーク(2.87-3.05ppm)の積分値の比からAspの重合度DP=110(n=110)及びDP=57(n=57)、数平均分子量Mn=12,700(n=110)及びMn=6,600(n=57)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。PAsp110及びPAsp57(ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図3A及び3Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.76-4.67(br、-CO-CH-NH-)、3.15-3.07(br、-CH2-CH2-NH-)、3.05-2.87(br、-CH2-CO-)1.52-1.40(br、-CH2-CH2-)、0.91-0.79(br、CH3-CH2-)。
PAsp
From the ratio of the integral value of the peak derived from the initiator [0.79-0.97 ppm (CH 3 - CH 2 -)] in the 1 H NMR spectrum and the peak of α hydrogen of aspartic acid (2.87-3.05 ppm) The degree of polymerization of Asp was determined to be DP = 110 (n = 110) and DP = 57 (n = 57), and the number average molecular weight Mn = 12,700 (n = 110) and Mn = 6,600 (n = 57). . Furthermore, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown). The 1 H NMR spectra of PAsp 110 and PAsp 57 (both 10 mg/ml in D 2 O at room temperature) are shown in Figures 3A and 3B.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.76-4.67 (br, -CO-CH-NH-), 3.15-3.07 (br, -CH 2 -CH 2 -NH-) , 3.05-2.87 (br, -CH 2 -CO-) 1.52-1.40 (br, -CH 2 -CH 2 -), 0.91-0.79 (br, CH 3 - CH2- ).
PEG-PAsp
PEG-PAsp97及びPEG-PAsp27(ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図4A及び4Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.77-4.66(br、-CO-CH-NH-)、3.90-3.48(br、-CH2-CH2-O-)、3.21-3.28(br、-CH2-CH2-)、3.02-2.68(br、-CH2-CO-)、1.83-1.72(br、-CH2-CH2-NH-)。
PEG-PAsp
The 1 H NMR spectra of PEG-PAsp 97 and PEG-PAsp 27 (both 10 mg/ml in D 2 O at room temperature) are shown in Figures 4A and 4B.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.77-4.66 (br, -CO-CH-NH-), 3.90-3.48 (br, -CH 2 -CH 2 -O-) , 3.21-3.28 (br, -CH 2 -CH 2 -), 3.02-2.68 (br, -CH 2 -CO-), 1.83-1.72 (br, -CH 2 - CH2 -NH-).
(2-2)PEG-P[Aspm/Asp(All)n]及びP[Aspm/Asp(All)n]の合成
アリルアミン修飾PAsp及びPEG-PAspの合成スキームを下記に示す。
(2-2) Synthesis of PEG-P[Asp m /Asp(All) n ] and P[Asp m /Asp(All) n ] The synthesis scheme of allylamine-modified PAsp and PEG-PAsp is shown below.
PEG-P[Aspm/Asp(All)n]及びP[Aspm/Asp(All)n] は、高分子とアリルアミンの縮合反応により合成した。PEG-P[Asp60/Asp(All)37]の合成では、PEG-PAsp97(200mg)をDMF(15ml)に溶解し、DMT-MM(Asp単位に対して0.5当量、58mg)、TEA(3滴)、アリルアミン(Asp単位に対して0.5当量、12mg)をその溶液に加えた。室温で一晩反応させた。反応後NaHCO3 10mM)水溶液及び脱イオン水中で透析し(MWCO:3,500Da)、凍結乾燥して回収した(収率=93.5%)。 PEG-P[Asp m /Asp(All) n ] and P[Asp m /Asp(All) n ] were synthesized by a condensation reaction between a polymer and allylamine. For the synthesis of PEG-P [Asp 60 /Asp(All) 37 ], PEG-PAsp 97 (200 mg) was dissolved in DMF (15 ml), DMT-MM (0.5 equivalent to Asp unit, 58 mg), TEA (3 drops), allylamine (0.5 equivalents per Asp unit, 12 mg) were added to the solution. The reaction was allowed to proceed overnight at room temperature. After the reaction, it was dialyzed in an aqueous NaHCO 3 (10 mM) solution and deionized water (MWCO: 3,500 Da), and recovered by freeze-drying (yield = 93.5%).
P[Asp59/Asp(All)51]の合成では、PAsp(100mg)をDMF(20mL)中に溶解し、DMT-MM(Asp単位に対して0.8当量、382.35mg)、TEA(3滴)、アリルアミン(Asp単位に対して2当量、442.34mg)を加えて、40℃で一晩撹拌し反応させた。その後、上記と同じ方法で透析及び凍結乾燥し、回収した(収率=94.7%)。全ての高分子について1H NMR分光法(溶媒:D2O)及びGPCで物性を評価した。 For the synthesis of P[Asp 59 /Asp(All) 51 ], PAsp (100 mg) was dissolved in DMF (20 mL), DMT-MM (0.8 equivalents to Asp units, 382.35 mg), TEA ( 3 drops) and allylamine (2 equivalents per Asp unit, 442.34 mg) were added, and the mixture was stirred at 40° C. overnight to react. Thereafter, it was collected by dialysis and freeze-drying in the same manner as above (yield = 94.7%). The physical properties of all polymers were evaluated by 1 H NMR spectroscopy (solvent: D 2 O) and GPC.
PEG-P[Asp m /Asp(All) n ]
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.79-0.97ppm(CH2-CH2-O-)]及びアリルアミンのピーク[(3.78-3.81ppm(-NH-CH2-)、5.05-5.26ppm(-CH=CH2)、5.73-5.94ppm(-CH2-CH=)]の積分値の比からアリルアミンが導入されたユニット数は37(m=60、n=37)及び15(m=12、n=15)、数平均分子量Mn=22,700(m=60、n = 37)及びMn=13,800(m=12、n=15)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
PEG-P[Asp m /Asp(All) n ]
The peak derived from the initiator in the 1 H NMR spectrum [0.79-0.97 ppm (CH 2 -CH 2 -O-)] and the allylamine peak [(3.78-3.81 ppm (-NH-CH 2 -) , 5.05-5.26 ppm (-CH=CH 2 ), 5.73-5.94 ppm (-CH 2 -CH=)], the number of units into which allylamine was introduced was 37 (m= 60, n=37) and 15 (m=12, n=15), number average molecular weight Mn=22,700 (m=60, n=37) and Mn=13,800 (m=12, n=15) Further, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown).
PEG-P[Asp n /Asp(All) m ]
PEG-P[Asp60/Asp(All)37]及びPEG-P[Asp12/Asp(All)15](ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図5A及び5Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ5.94-5.73(br、-CH2-CH=)、5.26-5.05(br、-CH=CH2)、4.75-4.36(br、-CO-CH-NH-)、3.91-3.78(br、-NH-CH2-)、3.79-3.62(br、-CH2-CH2-O-)、3.31-3.17(br、-CH2-CH2-CH2-)、2.96-2.45(br、-CH2-CO-)、1.35-1.25(br、-CH2-CH2-NH-)。
PEG-P [Asp n /Asp(All) m ]
1H NMR spectra of PEG-P[Asp 60 /Asp(All) 37 ] and PEG-P[Asp 12 /Asp(All) 15 ] (both 10 mg/ml in D 2 O, room temperature) are shown in Figures 5A and 5B. It was shown to.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ5.94-5.73 (br, -CH 2 -CH=), 5.26-5.05 (br, -CH=CH 2 ), 4.75- 4.36 (br, -CO-CH-NH-), 3.91-3.78 (br, -NH-CH 2 -), 3.79-3.62 (br, -CH2-CH 2 -O -), 3.31-3.17 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.96-2.45 (br, -CH 2 -CO-), 1.35-1.25 (br, -CH 2 -CH 2 -NH-).
P[Asp m /Asp(All) n ]
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.81-0.94ppm(CH3-CH2-)]及びアリルアミンのピーク[(3.69-3.90ppm(-NH-CH2-)、5.07-5.29ppm(-CH=CH2)、5.74-5.95ppm(-CH2-CH=)]の積分値の比からアリルアミンが導入されたユニット数は51(m=59、n=51)及び38(m=19,n=38)、数平均分子量Mn=14,700(m=59、n=51)及びMn=8,100(m=19,n=38)と求められた。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。P[Asp59/Asp(All)51]及びP[Asp19/Asp(All)38](ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図6A及び6Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ5.95-5.74(br、-CH2-CH=)、5.29-5.07(br、=CH2)、4.73-4.59(br、-CO-CH-CH2-CO-)、4.60-4.39(br、-CO-CH-CH2-COOH)、3.90-3.69(br、-CONH-CH2-)、3.17-3.10(br、-CH2-CH2-CH2-)、3.02-2.44(br、-CH2-CO-)、1.55-1.44(br、-CH2-CH2-NH-)、0.94-0.81(br、CH3-CH2-)。
P[Asp m /Asp(All) n ]
The peak derived from the initiator [0.81-0.94 ppm (CH 3 -CH 2 -)] and the peak of allylamine [ ( 3.69-3.90 ppm (-NH-CH 2 -), 5 From the ratio of the integral values of .07-5.29 ppm (-CH=CH 2 ), 5.74-5.95 ppm (-CH 2 -CH=)], the number of units into which allylamine was introduced was 51 (m = 59, n = 51) and 38 (m = 19, n = 38), number average molecular weight Mn = 14,700 (m = 59, n = 51) and Mn = 8,100 (m = 19, n = 38). In addition, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a monomodal narrow molecular weight distribution (data not shown). 19 /Asp(All) 38 ] ( both 10 mg/ml in D 2 O, room temperature) are shown in Figures 6A and 6B.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 5.95-5.74 (br, -CH 2 -CH=), 5.29-5.07 (br, =CH 2 ), 4.73-4. 59 (br, -CO-CH-CH 2 -CO-), 4.60-4.39 (br, -CO-CH-CH 2 -COOH), 3.90-3.69 (br, -CONH- CH 2 -), 3.17-3.10 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 3.02-2.44 (br, -CH 2 -CO-), 1.55-1 .44 (br, -CH 2 -CH 2 -NH-), 0.94-0.81 (br, CH 3 -CH 2 -).
(2-3)PEG-P[Aspm/(Asp―Met/Cys)n]及びP[Aspm/(Asp―Met/Cys)n]の合成
メチオニン(Met)/システイン(Cys)官能化PAsp及びPEG-PAspの合成スキームを下記に示す。
(2-3) Synthesis of PEG-P[Asp m /(Asp-Met/Cys) n ] and P[Asp m /(Asp-Met/Cys) n ] Methionine (Met)/cysteine (Cys) functionalized PAsp The synthesis scheme of PEG-PAsp and PEG-PAsp is shown below.
MetとCysのP[Aspm/Asp(All)n]及びPEG-P[Aspm/Asp(All)n]への導入は、光化学ラジカルチオール-エンクリック反応により行った。PEG-P[Aspm/Asp(Met)n]及びP[Aspm/Asp(Met)n]の合成では、PEG-P[Aspm/Asp(All)n]又はP[Aspm/Asp(All)n]を30mg秤量し、DL-ホモシステインをAsp(All)単位に対して150-450当量を水(7mL)に溶解し、DMPA(Asp(All))単位に対して30-100当量のアセトニトリル溶液(3mL)を加えた。30分撹拌した後、ハンディUVランプ(365nm)で光照射しながら室温で1.5~2h撹拌して反応させた。アセトンと水中で透析した後(MWCO:3,500)、凍結乾燥し、PEG-P[Aspm/Asp(Met)n]又はP[Aspm/Asp(Met)n]を得た(収率>90%)。 Met and Cys were introduced into P[Asp m /Asp(All) n ] and PEG-P [Asp m /Asp(All) n ] by photochemical radical thiol-ene click reaction. In the synthesis of PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ] and P[Asp m /Asp(Met) n ], PEG-P[Asp m /Asp(All) n ] or P[Asp m /Asp( Weigh out 30 mg of DL-homocysteine, dissolve 150-450 equivalents of DL-homocysteine in water (7 mL) based on Asp(All) units, and dissolve 30-100 equivalents of DMPA(Asp(All)) units in water (7 mL). An acetonitrile solution (3 mL) was added. After stirring for 30 minutes, the reaction mixture was stirred at room temperature for 1.5 to 2 hours while irradiated with light using a handy UV lamp (365 nm). After dialysis in acetone and water (MWCO: 3,500), lyophilization gave PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ] or P[Asp m /Asp(Met) n ] (yield >90%).
PEG-P[Aspm/Asp(Cys)n]及びP[Aspm/Asp(Cys)n]の合成では、DL-ホモシステインの代わりにL-システインを用いることで合成した。得られた全ての高分子について1H NMR(溶媒:D2O)及びGPC[カラム:Superdex 200 increase 10/300GL(GE Healthcare Ltd);溶出液:10mMリン酸緩衝液(pH7.4)(150mM NaCl含有);流速:0.6ml/分;温度:室温]で物性評価した。
PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ] and P[Asp m /Asp(Cys) n ] were synthesized by using L-cysteine instead of DL-homocysteine. All obtained polymers were analyzed by 1 H NMR (solvent: D 2 O) and GPC [Column:
PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ]
1H NMRスペクトルのPEG由来のピーク[3.61-3.81ppm(CH2-CH2-O-)]及びメチオニンのピーク[(1.70-1.89ppm(-CH2-CH2-S-)、2.30-2.02ppm(-S-CH2-CH2-)、2.51-2.71ppm(-CH2-S-CH2-)、2.72-2.99ppm(-CH-CH2-CO-)、3.20-3.41ppm(-NH-CH2-CH2-)、3.81-3.96ppm(-CO-CH-NH2)]の積分値の比からメチオニンが導入されたユニット数は37(m=60、n=37)及び13(m=14、n=13)、数平均分子量Mn=28,300(m=60、n=37)及びMn=16,000(m=14、n=13)と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を有することを確認した(データを示さず)。
PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ]
In the 1 H NMR spectrum, a peak derived from PEG [3.61-3.81 ppm (CH 2 -CH 2 -O-)] and a peak of methionine [(1.70-1.89 ppm (-CH 2 -CH 2 -S) -), 2.30-2.02ppm (-S-CH 2 -CH 2 -), 2.51-2.71ppm (-CH 2 -S-CH 2 -), 2.72-2.99ppm (- Ratio of integral values of CH-CH 2 -CO-), 3.20-3.41ppm (-NH-CH 2 -CH 2 -), 3.81-3.96ppm (-CO-CH-NH 2 )] The number of units into which methionine was introduced was 37 (m = 60, n = 37) and 13 (m = 14, n = 13), and the number average molecular weight Mn = 28,300 (m = 60, n = 37) and Mn = 16,000 (m = 14, n = 13). Also, from the GPC curve, it was confirmed that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown).
P[Asp m /Asp(Met) n ]
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.80-0.92ppm(CH3-CH2-)]及びメチオニンのピーク[(1.70-1.86ppm-CH2-CH2-S-)、2.30-2.01ppm(-S-CH2-CH2-)、2.49-2.71ppm(-CH2-S-CH2-)、2.74-2.99ppm(-CH-CH2-CO-)、3.19-3.43ppm(-NH-CH2-CH2-)、3.78-3.96ppm(-CO-CH-NH2)]の積分値の比からメチオニンが導入されたユニット数は40(m=70、n=40)及び24(m=33、n=24)、数平均分子量Mn=21,100(m=70、n=40)及びMn=19,700(m=33、n=24)と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
P[Asp m /Asp(Met) n ]
The peak derived from the initiator [0.80-0.92ppm (CH 3 -CH 2 -)] and the peak of methionine [(1.70-1.86ppm-CH 2 -CH 2 -S-) in the 1 H NMR spectrum , 2.30-2.01ppm (-S-CH 2 -CH 2 -), 2.49-2.71ppm (-CH 2 -S-CH 2 -), 2.74-2.99ppm (-CH- Methionine _ _ _ The number of units introduced is 40 (m = 70, n = 40) and 24 (m = 33, n = 24), number average molecular weight Mn = 21,100 (m = 70, n = 40) and Mn = 19 , 700 (m=33, n=24). Furthermore, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown).
P[Asp m /Asp(Met) n ]
P[Asp70/Asp(Met)40]及びP[Asp33/Asp(Met)24](ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図7A及び7Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.70-4.50(br、-CO-CH-NH-)、3.96-3.78(br、-CO-CH-NH2)、3.43-3.19(br、-NH-CH2-CH2-)、3.17-3.07(br、CH3-CH2-CH2-)、2.99-2.74(br、-CH-CH2-CO-)、2.71-2.49(br、-CH2-S-CH2-)、2.30-2.01(br、-S-CH2-CH2-)、1.86-1.70(br、-CH2-CH2-S-)、1.29-1.18(br、-CH2-CH2-NH)、0.92-0.80(br、CH3-CH2-)。
P[Asp m /Asp(Met) n ]
The 1 H NMR spectra of P[Asp 70 /Asp(Met) 40 ] and P[Asp 33 /Asp(Met) 24 ] (both 10 mg/ml in D 2 O at room temperature) are shown in Figures 7A and 7B.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.70-4.50 (br, -CO-CH-NH-), 3.96-3.78 (br, -CO-CH-NH 2 ), 3 .43-3.19 (br, -NH-CH 2 -CH 2 -), 3.17-3.07 (br, CH 3 -CH 2 -CH 2 -), 2.99-2.74 (br , -CH-CH 2 -CO-), 2.71-2.49 (br, -CH 2 -S-CH 2 -), 2.30-2.01 (br, -S-CH 2 -CH 2 -), 1.86-1.70 (br, -CH 2 -CH 2 -S-), 1.29-1.18 (br, -CH 2 -CH 2 -NH), 0.92-0. 80 (br, CH 3 -CH 2 -).
PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ]
PEG-P[Asp60/Asp(Met)37]及びPEG-P[Asp14/Asp(Met)13](ともに10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図8A及び8Bに示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.73-4.51(br、-CO-CH-NH-)、3.96-3.81(br、-CO-CH-NH2)、3.81-3.61(br、-CH2-CH2-O-)、3.54-3.50(br、CH3-O-CH2-)、3.41-3.20(br、-CH2-CH2-CH2-)、2.99-2.72(br、-CH-CH2-CO-)、2.71-2.51(br、-CH2-S-CH2-)、2.30-2.02(br、-S-CH2-CH2-CH)、1.89-1.70(br、NH-CH2-CH2-CH2-S-)、1.27-1.20(br、-NH-CH2-CH2-)。
PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ]
1H NMR spectra of PEG-P[Asp 60 /Asp(Met) 37 ] and PEG-P[Asp 14 /Asp(Met) 13 ] (both 10 mg/ml in D 2 O, room temperature) are shown in Figures 8A and 8B. It was shown to.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.73-4.51 (br, -CO-CH-NH-), 3.96-3.81 (br, -CO-CH-NH 2 ), 3 .81-3.61 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.54-3.50 (br, CH 3 -O-CH 2 -), 3.41-3.20 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.99-2.72 (br, -CH-CH 2 -CO-), 2.71-2.51 (br, -CH 2 -S-CH 2 -), 2.30-2.02 (br, -S-CH 2 -CH 2 -CH), 1.89-1.70 (br, NH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -S-), 1.27-1.20 (br, -NH-CH 2 -CH 2 -).
PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]
1H NMRスペクトルのPEG由来のピーク[3.58-3.78ppm(CH2-CH2-O-)]及びシステインのピーク[(1.68-1.91ppm(-CH2-CH2-CH2-)、2.51-2.67ppm(-CH2-CH2-S-)、2.96-3.18ppm(-S-CH2-CH-)、3.21-3.42ppm(-NH-CH2-CH2-)、3.91-3.99ppm(-CO-CH-NH2)]の積分値の比からシステインが導入されたユニット数は40(m=57、n=40)、数平均分子量Mn=27、200(m=57、n=40)と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]
In the 1 H NMR spectrum, a peak derived from PEG [3.58-3.78 ppm (CH 2 -CH 2 -O-)] and a cysteine peak [(1.68-1.91 ppm (-CH 2 -CH 2 -CH 2- ), 2.51-2.67ppm (-CH 2 -CH 2 -S-), 2.96-3.18ppm (-S-CH 2 -CH-), 3.21-3.42ppm (- NH-CH 2 -CH 2 -), 3.91-3.99 ppm (-CO-CH-NH2)], the number of units into which cysteine was introduced was 40 (m = 57, n = 40) , number average molecular weight Mn = 27, 200 (m = 57, n = 40). Also, from the GPC curve, it was confirmed that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data (not shown).
P[Asp m /Asp(Cys) n ]
1H NMRスペクトルの開始剤由来のピーク[0.82-0.91ppm(CH3-CH2-)]及びシステインのピーク[(1.69-1.89ppm(-CH2-CH2-CH2-)、2.52-2.67ppm(-CH2-S-CH2-)、2.97-3.20ppm(-S-CH2-CH-)、3.21-3.41ppm(-NH-CH2-)、3.87-4.02ppm(-CO-CH-NH2)]の積分値の比からシステインが導入されたユニット数は36(m=74、n=36)数平均分子量Mn=19,700(m=74、n=36)と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した。
P[Asp m /Asp(Cys) n ]
The peak derived from the initiator in the 1 H NMR spectrum [0.82-0.91 ppm (CH 3 -CH 2 -)] and the peak of cysteine [(1.69-1.89 ppm (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.52-2.67ppm (-CH 2 -S-CH 2 -), 2.97-3.20ppm (-S-CH 2 -CH-), 3.21-3.41ppm (-NH -CH 2 -), 3.87-4.02 ppm (-CO-CH-NH 2 )], the number of units into which cysteine was introduced was 36 (m = 74, n = 36), and the number average molecular weight It was found that Mn=19,700 (m=74, n=36). Furthermore, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution.
P[Asp m /Asp(Cys) n ]
P[Asp74/Asp(Cys)36](10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図9に示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.72-4.49(br、-CO-CH-NH-)、4.02-3.87(br、-CO-CH-NH2)、3.41-3.21(br、-NH-CH2-)、3.20-2.97(br、-S-CH2-CH-、-CH2-CH2-CH2-)、2.98-2.67(br、-CH-CH2-CO-)、2.67-2.52(br、-CH2-S-CH2-)、1.89-1.69(br、-CH2-CH2-NH-)、0.91-0.82(br、CH3-CH2-)。
P[Asp m /Asp(Cys) n ]
The 1 H NMR spectrum of P[Asp 74 /Asp(Cys) 36 ] (10 mg/ml in D 2 O, room temperature) is shown in FIG.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.72-4.49 (br, -CO-CH-NH-), 4.02-3.87 (br, -CO-CH-NH 2 ), 3 .41-3.21 (br, -NH-CH 2 -), 3.20-2.97 (br, -S-CH 2 -CH-, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2. 98-2.67 (br, -CH-CH 2 -CO-), 2.67-2.52 (br, -CH 2 -S-CH 2 -), 1.89-1.69 (br, - CH 2 -CH 2 -NH-), 0.91-0.82 (br, CH 3 -CH 2 -).
PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]
PEG-P[Asp57/Asp(Cys)40](10mg/ml、D2O中、室温)の1H NMRスペクトルを図10に示した。
1H NMR(400MHz、D2O):δ4.75-4.50(br、-CO-CH-NH-)、3.99-3.91(br、-CO-CH-NH2)、3.90-3.80(br、-O-CH2-CH2-)3.78-3.58(br、-CH2-CH2-O-)、3.55-3.50(br、CH3-O-CH2-)、3.42-3.21(br、-NH-CH2-CH2-)、3.18-2.96(br、-S-CH2-CH-、-CH2-CH2-CH2-)、2.97-2.67(br、-CH-CH2-CO-)、2.67-2.51(br、-CH2-CH2-S-)、1.91-1.68(br、-CH2-CH2-NH-)。
PEG-P[Asp m /Asp(Cys) n ]
The 1 H NMR spectrum of PEG-P[Asp 57 /Asp(Cys) 40 ] (10 mg/ml in D 2 O, room temperature) is shown in FIG.
1 H NMR (400 MHz, D 2 O): δ 4.75-4.50 (br, -CO-CH-NH-), 3.99-3.91 (br, -CO-CH-NH 2 ), 3 .90-3.80 (br, -O-CH 2 -CH 2 -) 3.78-3.58 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.55-3.50 (br, CH 3 -O-CH 2 -), 3.42-3.21 (br, -NH-CH 2 -CH 2 -), 3.18-2.96 (br, -S-CH 2 -CH-, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2.97-2.67 (br, -CH-CH 2 -CO-), 2.67-2.51 (br, -CH 2 -CH 2 -S -), 1.91-1.68 (br, -CH 2 -CH 2 -NH-).
(2-4)高分子の蛍光標識
Met/Cysで修飾した高分子(10mg)を水に溶解し、Cy5-NHS(高分子に対して1.0当量)のDMSO溶液を加えて反応させた。一晩撹拌した後、溶液を脱イオン水中で透析し(MWCO:3,500)、さらにPD-10脱塩カラム(GE Healthcare)に通して未反応の色素を取り除いた後、凍結乾燥して回収した(収率:Cy5―PEG-P[Aspm/Asp(Met)n]=70%、Cy5―P[Aspm/Asp(Met)n]=88%)。生成物についてはGPC[カラム:Superdex 200 Increase 10/300GL(GE Healthcare Ltd);溶出液:10mMリン酸緩衝液(pH7.4)(150mM NaCl含有);流速:0.6mL/分;温度:室温]で分析し未反応のCy5を取り除いたことを確認した。PEG20k-NH2についても同様にCy5を導入した。
(2-4) Fluorescent labeling of polymer Met/Cys-modified polymer (10 mg) was dissolved in water, and a DMSO solution of Cy5-NHS (1.0 equivalent to the polymer) was added and reacted. . After stirring overnight, the solution was dialyzed in deionized water (MWCO: 3,500), passed through a PD-10 desalting column (GE Healthcare) to remove unreacted dye, and recovered by lyophilization. (Yield: Cy5-PEG-P[Asp m /Asp(Met) n ] = 70%, Cy5-P[Asp m /Asp(Met) n ] = 88%). GPC for the product [Column:
Cy5修飾高分子のPBS中における蛍光は、マイクロプレートリーダー(Spark、Tecan Japan Co.,Ltd.Kawasaki,Japan)により測定した。 The fluorescence of the Cy5-modified polymer in PBS was measured using a microplate reader (Spark, Tecan Japan Co., Ltd. Kawasaki, Japan).
Met/Cys官能化高分子とCy5のコンジュゲーション(蛍光標識)について、下記に合成スキームを示す。 A synthetic scheme for conjugation (fluorescent labeling) of Met/Cys functionalized polymer and Cy5 is shown below.
(2-5)PEG-P[Aspm/Asp(Met/Cys)n]及びP[Aspm/Asp(Met/Cys)n]への光増感剤(フェオホルバイドa:Ppa)の結合
Met官能化PAspとPpaのコンジュゲーションについて、下記に合成スキームを示す。
(2-5) Binding of photosensitizer (pheophorbide a:Ppa) to PEG-P[Asp m /Asp(Met/Cys) n ] and P[Asp m /Asp(Met/Cys) n ] Met functionality A synthetic scheme for the conjugation of conjugated PAsp and Ppa is shown below.
光増感剤の結合では、Ppa、DCC、及びNHS(1:1.2:1.4、30mg:12mg:8.22mg)をDMF(5ml)に溶解し、2h遮光して撹拌した。その後、シリカゲルカラムで精製(溶媒:ジクロロメタン/メタノール、10/1体積比)し、エバポレートして溶媒を取り除き、Ppa NHSエステルを回収した(収率=75%)。精製したPpa NHSエステルとMetで修飾した高分子高分子を2:1(0.42mg:10mg)の混合比で炭酸バッファー中に、触媒量のTEAとともに溶解し(pH=7~8)、一晩、遮光して室温で反応させた。脱イオン水中で透析し(MWCO:3,500)、PD-10脱塩カラムに通してフリーのPpaを取り除き、凍結乾燥してPpa結合高分子を回収した(収率:Ppa-P[Aspm/Asp(Met)n]=30%)。生成物についてはGPC[カラム:Superdex 200 Increase 10/300GL(GE Healthcare Ltd);溶出液:10mMリン酸緩衝液(pH7.4)(150mM NaCl含有);流速:0.6mL/分;温度:室温]で分析し、未反応のPpaが取り除かれたことを確認した(データを示さず)。
For photosensitizer binding, Ppa, DCC, and NHS (1:1.2:1.4, 30 mg: 12 mg: 8.22 mg) were dissolved in DMF (5 ml) and stirred in the dark for 2 h. Thereafter, it was purified using a silica gel column (solvent: dichloromethane/methanol, 10/1 volume ratio), and the solvent was removed by evaporation to recover Ppa NHS ester (yield = 75%). The purified Ppa NHS ester and the Met-modified polymer were dissolved in a carbonate buffer at a mixing ratio of 2:1 (0.42 mg:10 mg) with a catalytic amount of TEA (pH = 7-8), and then In the evening, the reaction was carried out at room temperature in the dark. Dialyzed in deionized water (MWCO: 3,500), passed through a PD-10 desalting column to remove free Ppa, and lyophilized to recover the Ppa-bound polymer (yield: Ppa-P[Asp m /Asp(Met) n ] = 30%). GPC for the product [Column:
実施例2:培養細胞に対する評価
(1)概要
蛍光色素(Cy5)で標識したメチオニン/システイン(Met/Cys)修飾高分子の細胞取り込み量を比較した。その後、Met/Cys修飾高分子の細胞内分布を共焦点顕微鏡により観察した。続いて、アミノ酸トランスポーター阻害剤を用いて、LAT1への特異性を調べた。最後に、光増感剤(Ppa)で標識したMet/Cys修飾高分子のがん細胞光毒性をCCK-8アッセイにより評価した。
Example 2: Evaluation of cultured cells (1) Overview The amount of cellular uptake of methionine/cysteine (Met/Cys) modified polymers labeled with a fluorescent dye (Cy5) was compared. Thereafter, the intracellular distribution of the Met/Cys-modified polymer was observed using a confocal microscope. Subsequently, specificity to LAT1 was examined using an amino acid transporter inhibitor. Finally, the cancer cell phototoxicity of the Met/Cys-modified polymer labeled with a photosensitizer (Ppa) was evaluated by CCK-8 assay.
(2)Met/Cys官能化高分子の細胞取り込み量の評価
(2-1)フローサイトメーター(FCM)による細胞取り込みの測定
24ウェルプレートに細胞を1.0×105細胞/ウェルとなるよう播種し、SKOV3-Luc細胞ではMcCoy’s 5A(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、BxPC3及びCT26細胞ではRPMI(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、NIH3T3細胞ではDMEM(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。培地交換後、以下のサンプル溶液500μLを加え、3時間インキュベートした。
・Cy5-Met/Cys修飾高分子(Cy5:2μM)
・PEG20k-Cy5(Cy5:2μM)
(2) Evaluation of the amount of cellular uptake of Met/Cys functionalized polymer (2-1) Measurement of cellular uptake using a flow cytometer (FCM) Cells were placed in a 24-well plate at a density of 1.0 x 10 5 cells/well. McCoy's 5A (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for SKOV3-Luc cells, RPMI (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for BxPC3 and CT26 cells, and DMEM (10% fetal bovine serum) for NIH3T3 cells. / penicillin) and precultured for 24 hours at 37°C and 5% CO2 . After replacing the medium, 500 μL of the following sample solution was added and incubated for 3 hours.
・Cy5-Met/Cys modified polymer (Cy5: 2 μM)
・PEG20k-Cy5 (Cy5: 2μM)
D-PBS 0.5mLで2回洗浄後、150μLトリプシン-EDTA溶液を加え、SKOV3-Luc細胞及びCT26細胞では3分間、BxPC3細胞では10分間、NIH3T3細胞では5分間インキュベートした。光学顕微鏡で細胞が剥れたのを確認した後、SKOV3-Luc細胞ではMcCoy’s 5A(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、BxPC3及び CT26細胞ではRPMI(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、NIH3T3細胞ではDMEM(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)を350μL加え、懸濁した後に、FCMにより細胞取り込みを測定した。得られた結果を図11及び図12に示す。 After washing twice with 0.5 mL of D-PBS, 150 μL of trypsin-EDTA solution was added and incubated for 3 minutes for SKOV3-Luc cells and CT26 cells, 10 minutes for BxPC3 cells, and 5 minutes for NIH3T3 cells. After confirming that the cells were detached using a light microscope, use McCoy's 5A (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for SKOV3-Luc cells, and RPMI (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for BxPC3 and CT26 cells. For NIH3T3 cells, 350 μL of DMEM (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) was added and suspended, and then cell uptake was measured by FCM. The obtained results are shown in FIGS. 11 and 12.
(2-2)ライセートの蛍光定量による細胞取り込みの測定
96ウェルプレートに細胞を1.0×104細胞/ウェルとなるよう播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。以下のサンプル溶液100μLを加え、3時間インキュベートした。
・Cy5-Met/Cys修飾高分子(Cy5:2μM)
・PEG20k-Cy5(Cy5:2μM)
(2-2) Measurement of cell uptake by fluorometric determination of lysate Cells were seeded in a 96-well plate at 1.0×10 4 cells/well and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. 100 μL of the following sample solution was added and incubated for 3 hours.
・Cy5-Met/Cys modified polymer (Cy5: 2 μM)
・PEG20k-Cy5 (Cy5: 2μM)
D-PBS(+)0.1mLで2回洗浄後、0.1mL Lysis buffer溶液を加え、30分間インキュベートした。50μL溶液をブラックプレートに移動した後に、マイクロプレートリーダーにより蛍光強度を測定した(ex/em=635/690nm)。検量線により計算した取り込み量を図13に示す。 After washing twice with 0.1 mL of D-PBS(+), 0.1 mL Lysis buffer solution was added and incubated for 30 minutes. After transferring 50 μL of the solution to a black plate, the fluorescence intensity was measured using a microplate reader (ex/em=635/690 nm). The amount of uptake calculated using the calibration curve is shown in FIG.
LAT1過剰発現がん細胞において、Met修飾高分子は、Cys修飾高分子とPEG20kよりも高い細胞取り込み量を示した(図11)。一方、正常細胞であるNIH3T3細胞に対しては、Met修飾高分子は極めて少ない取り込み量を示した。同様の結果はcell lysateの蛍光定量においても得られた(図12)。さらに、細胞取り込み量は重合度依存的であり、P[Asp70/Asp(Met)40]は、P[Asp33/Asp(Met)24]よりも高い取り込み量を示した(図13)。 In cancer cells overexpressing LAT1, the Met-modified polymer showed higher cellular uptake than the Cys-modified polymer and PEG20k (FIG. 11). On the other hand, the Met-modified polymer showed an extremely small amount of uptake into NIH3T3 cells, which are normal cells. Similar results were obtained in the fluorescence assay of cell lysate (FIG. 12). Furthermore, the amount of cellular uptake was dependent on the degree of polymerization, and P[Asp 70 /Asp(Met) 40 ] showed a higher uptake than P[Asp 33 /Asp(Met)24] (FIG. 13).
実施例3:共焦点顕微鏡による細胞内分布の観察
(1)共焦点顕微鏡による観察
35mm2のガラス製ディッシュに細胞を5.0×104細胞/ディッシュとなるよう播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。各ディッシュに2.0μM Cy5-Met/Cys修飾高分子溶液を1mL加え、3時間インキュベートした。D-PBS(-) 1mLで洗浄後、100nM LysoTracker(登録商標)red DND-99/(D-PBS:RPMI=1:9)溶液1mLを加え、30分間インキュベートした。D-PBS 1mLで洗浄後、5.0μg/ml Hoechst/D-PBS溶液1mLを加え、D-PBS 1mLで2回洗浄後、SKOV3-Luc細胞ではMcCoy’s 5A、BxPC3及びCT26細胞ではRPMI 2mLを加え、CLSMで観察した。得られた結果を図14に示す。
Example 3: Observation of intracellular distribution using a confocal microscope (1) Observation using a confocal microscope Cells were seeded in a 35 mm 2 glass dish at a density of 5.0 x 10 4 cells/dish, and incubated at 37°C at 5% Preincubation was performed for 24 hours under CO2 . 1 mL of 2.0 μM Cy5-Met/Cys modified polymer solution was added to each dish and incubated for 3 hours. After washing with 1 mL of D-PBS(-), 1 mL of 100 nM LysoTracker (registered trademark) red DND-99/(D-PBS:RPMI=1:9) solution was added and incubated for 30 minutes. After washing with 1 mL of D-PBS, add 1 mL of 5.0 μg/ml Hoechst/D-PBS solution, and after washing twice with 1 mL of D-PBS, add McCoy's 5A for SKOV3-Luc cells, and 2 mL of RPMI for BxPC3 and CT26 cells. was added and observed by CLSM. The obtained results are shown in FIG. 14.
Met/Cys修飾高分子は、エンドソーム/リソソームに局在したことから、エンドサイトーシスにより細胞に取り込まれることが示唆された。 The Met/Cys-modified polymer was localized in endosomes/lysosomes, suggesting that it is taken up into cells by endocytosis.
(2)特異性評価
24ウェルプレートに細胞を1.0×105細胞/ウェルとなるよう播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。以下のサンプル溶液500μLを加え、30分間インキュベートした。
・BCH(System L阻害剤):10mM
・BzlSer(ASCT2阻害剤):10mM
・MeAIB(System A阻害剤):10mM
(2) Specificity Evaluation Cells were seeded in a 24-well plate at 1.0×10 5 cells/well and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. 500 μL of the following sample solution was added and incubated for 30 minutes.
・BCH (System L inhibitor): 10mM
・BzlSer (ASCT2 inhibitor): 10mM
・MeAIB (System A inhibitor): 10mM
その後、以下のサンプル溶液500μLを加え、3時間インキュベートした。
・Cy5-Met修飾高分子(Cy5:2μM)、BCH 10mM
・Cy5-Met修飾高分子(Cy5:2μM)、BzlSer 10mM
・Cy5-Met修飾高分子(Cy5:2μM)、MeAIB 10mM
・Cy5-Cys修飾高分子(Cy5:2μM)、BCH 10mM
・Cy5-Cys修飾高分子(Cy5:2μM)、BzlSer 10mM
・Cy5-Cys修飾高分子(Cy5:2μM)、MeAIB 10mM
Thereafter, 500 μL of the following sample solution was added and incubated for 3 hours.
・Cy5-Met modified polymer (Cy5: 2μM), BCH 10mM
・Cy5-Met modified polymer (Cy5: 2μM), BzlSer 10mM
・Cy5-Met modified polymer (Cy5: 2μM), MeAIB 10mM
・Cy5-Cys modified polymer (Cy5: 2μM), BCH 10mM
・Cy5-Cys modified polymer (Cy5: 2μM), BzlSer 10mM
・Cy5-Cys modified polymer (Cy5: 2μM), MeAIB 10mM
D-PBS 0.5mLで2回洗浄後、150μLトリプシン-EDTA溶液を加え、SKOV3-Luc細胞、CT26細胞では3分間、BxPC3細胞では10分間インキュベートした。光学顕微鏡で細胞が剥れたのを確認した後、SKOV3-Luc細胞ではMcCoy’s 5A、BxPC3及びCT26細胞では RPMI 2mLを350μL加え、懸濁した後に、FCMにより細胞取り込みを測定した。Cys修飾高分子の特異性評価は上記と同じように行った。得られた結果を図15に示す。 After washing twice with 0.5 mL of D-PBS, 150 μL of trypsin-EDTA solution was added and incubated for 3 minutes for SKOV3-Luc cells and CT26 cells and 10 minutes for BxPC3 cells. After confirming that the cells were detached using an optical microscope, 350 μL of McCoy's 5A was added for SKOV3-Luc cells, and 2 mL of RPMI was added for BxPC3 and CT26 cells, and after suspension, cell uptake was measured using FCM. Specificity evaluation of the Cys-modified polymer was performed in the same manner as above. The obtained results are shown in FIG. 15.
LAT1阻害剤はSKOV3-Luc、CT26及びBxPC3におけるMet修飾PAspの細胞取り込みを有意に阻害することができたが、ASCT2及びシステムA阻害剤は細胞取り込みを阻害せず、Met修飾PAspの細胞取り込みはLAT1によって媒介されるエンドサイトーシスであることが示唆された。一方、Met修飾PEG-PAsp Cys修飾高分子の細胞取り込みは、阻害の処理下では低下しなかった。これは、側鎖の化学構造がLAT1標的に寄与することを示唆した。 LAT1 inhibitor could significantly inhibit the cellular uptake of Met-modified PAsp in SKOV3-Luc, CT26 and BxPC3, whereas ASCT2 and system A inhibitors did not inhibit the cellular uptake of Met-modified PAsp. It was suggested that endocytosis was mediated by LAT1. On the other hand, the cellular uptake of Met-modified PEG-PAsp Cys-modified polymer was not reduced under the treatment of inhibition. This suggested that the chemical structure of the side chain contributes to LAT1 targeting.
実施例4:細胞光毒性評価
Ppa-Met修飾高分子のがん細胞増殖抑制作用をCCK-8アッセイにより評価した。
(1)細胞毒性測定
96ウェルプレートに細胞を1.0×104細胞/ウェルとなるよう播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。以下のサンプル溶液100μLを加え、3時間インキュベートした。
・Ppa-Met修飾高分子(Ppa:2μM)
Example 4: Evaluation of cell phototoxicity The cancer cell proliferation inhibitory effect of the Ppa-Met modified polymer was evaluated by CCK-8 assay.
(1) Cytotoxicity measurement Cells were seeded in a 96-well plate at 1.0×10 4 cells/well, and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. 100 μL of the following sample solution was added and incubated for 3 hours.
・Ppa-Met modified polymer (Ppa: 2 μM)
D-PBS(-)0.1mLで2回洗浄後、SKOV3-Luc細胞ではMcCoy’s 5A(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、BxPC3細胞ではRPMI(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)、NIH3T3細胞ではDMEM(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)を100μL加え、1時間680nmのハロゲンランプを用いて光照射した。48時間インキュベートした後、10%CCK-8溶液を各ウェルに100μL加え、1.5時間インキュベートした後、450nmの吸光度を測定した。得られた結果を図16に示す。 After washing twice with 0.1 mL of D-PBS(-), use McCoy's 5A (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for SKOV3-Luc cells, RPMI (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) for BxPC3 cells, For NIH3T3 cells, 100 μL of DMEM (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) was added and irradiated with light using a 680 nm halogen lamp for 1 hour. After 48 hours of incubation, 100 μL of 10% CCK-8 solution was added to each well, and after 1.5 hours of incubation, absorbance at 450 nm was measured. The obtained results are shown in FIG. 16.
P[Asp92/Asp(Met)35]-Ppaはがん細胞に対して極めて高い光毒性を示したが、NIH3T3細胞に対する光毒性は低かった(図16(a))。この結果は細胞取り込み量と整合性のとれる結果であった(図16(b))。一方、光照射を行わなければ、P[Asp92/Asp(Met)35]-Ppa細胞毒性は誘起されなかった。すなわち、高分子-光増感剤そのものに顕著な毒性はないということが示唆された。 P[Asp 92 /Asp(Met) 35 ]-Ppa showed extremely high phototoxicity to cancer cells, but low phototoxicity to NIH3T3 cells (FIG. 16(a)). This result was consistent with the amount of cellular uptake (FIG. 16(b)). On the other hand, without light irradiation, P[Asp 92 /Asp(Met) 35 ]-Ppa cytotoxicity was not induced. In other words, it was suggested that the polymer-photosensitizer itself has no significant toxicity.
実施例5:腹膜播種腫瘍マウスモデルに対する効果(腫瘍におけるLAT1発現量、腫瘍集積性及び抗腫瘍効果)
(1)概要
腹膜播種腫瘍マウスモデル(SKOV3-Luc、BxPC3、及びCT26)に対して蛍光色素(Cy5)で標識したMet/Cys修飾高分子を腹腔内注射し、体内動態を評価した。さらに、SKOV3-Luc(ヒト卵巣がん細胞株)腹膜播種腫瘍マウスモデルに対して光増感剤(Ppa)で標識したMet/Cys修飾高分子を腹腔内注射し、抗腫瘍効果を評価した。
Example 5: Effect on peritoneal dissemination tumor mouse model (LAT1 expression level in tumor, tumor accumulation, and antitumor effect)
(1) Overview Met/Cys-modified polymers labeled with a fluorescent dye (Cy5) were intraperitoneally injected into peritoneal disseminated tumor mouse models (SKOV3-Luc, BxPC3, and CT26), and their pharmacokinetics were evaluated. Furthermore, a Met/Cys-modified polymer labeled with a photosensitizer (Ppa) was intraperitoneally injected into a SKOV3-Luc (human ovarian cancer cell line) peritoneally disseminated tumor mouse model to evaluate the antitumor effect.
(2)免疫組織化学による腫瘍LAT1発現量の評価
(2-1)腹膜播種腫瘍マウスモデルの作製
CT26:細胞懸濁液(3.0×106細胞/ml)をBalb/cマウスに対して200μl腹内に注射した。
SKOV3-Luc・BxPC3:細胞懸濁液(5.0×106細胞/ml)をBalb/cヌードマウスに対して200μl腹内に注射した。
(2) Evaluation of tumor LAT1 expression level by immunohistochemistry (2-1) Preparation of peritoneal dissemination tumor mouse model CT26: Cell suspension (3.0 × 10 6 cells/ml) was applied to Balb/c mice. 200 μl was injected intraperitoneally.
SKOV3-Luc・BxPC3: 200 μl of the cell suspension (5.0×10 6 cells/ml) was intraperitoneally injected into Balb/c nude mice.
(2-2)免疫組織化学
パラフィン包埋された5μm厚の組織切片を脱パラフィン及び脱水した後、抗原賦活のためクエン酸バッファー中でmicrowave処理を10分間行った。内因性ペルオキセダーゼ活性をブロックするために3%H2O2により20分間処理を行った。3%BSA PBST溶液で30分間ブロックした後、ウサギポリクローナル抗LAT1抗体(5μg/ml、Massachusetts,USA)を組織切片上に乗せ、室温で2時間反応させ、PBSTで3回の洗浄をした後、Histofine(登録商標)Simple StainTM Rabbit MAX PO(Nichirei biosciences Inc.Tokyo,Japan)を組織切片上に乗せ、室温で15分反応させた。最後に、3-3’ジアミノベンジン(DAB;Agilent Technologies Japan,Ltd.)を反応色素に用い、ヘマトキシリンで核染色を行った後、光学顕微鏡で観察した。得られた結果を図17に示す。
(2-2) Immunohistochemistry After paraffin-embedded tissue sections with a thickness of 5 μm were deparaffinized and dehydrated, microwave treatment was performed in citrate buffer for 10 minutes for antigen retrieval. Treatment with 3% H 2 O 2 for 20 minutes was performed to block endogenous peroxedase activity. After blocking with 3% BSA PBST solution for 30 minutes, rabbit polyclonal anti-LAT1 antibody (5 μg/ml, Massachusetts, USA) was placed on the tissue sections, incubated for 2 hours at room temperature, and washed three times with PBST. Histofine® Simple StainTM Rabbit MAX PO (Nichirei biosciences Inc. Tokyo, Japan) was placed on the tissue section and allowed to react at room temperature for 15 minutes. Finally, nuclear staining was performed with hematoxylin using 3-3' diaminobenzine (DAB; Agilent Technologies Japan, Ltd.) as a reaction dye, and then observation was made with an optical microscope. The obtained results are shown in FIG. 17.
SKOV3-Luc、BxPC3、CT26腹膜播種腫瘍マウスモデルいずれもLAT1の強い発現を認めた。 Strong expression of LAT1 was observed in all of the SKOV3-Luc, BxPC3, and CT26 peritoneal dissemination tumor mouse models.
実施例6:メチオニン・システイン官能化高分子の体内動態
(1)腹膜播種腫瘍マウスモデルの作製
CT26:細胞懸濁液(3.0×106細胞/ml)をBalb/cマウスに対して200μl腹内に注射した。
SKOV3-Luc・BxPC3:細胞懸濁液(5.0×106細胞/ml)をBalb/cヌードマウスに対して200μl腹内に注射した。
Example 6: Kinetics of methionine/cysteine functionalized polymer (1) Preparation of peritoneal dissemination tumor mouse model CT26: 200 μl of cell suspension (3.0×10 6 cells/ml) was added to Balb/c mice. Injected intraperitoneally.
SKOV3-Luc・BxPC3: 200 μl of the cell suspension (5.0×10 6 cells/ml) was intraperitoneally injected into Balb/c nude mice.
(2)体内動態の評価
がん細胞の腹腔播種から2週間後、以下のサンプルD-PBS(-)溶液250μLを腹腔内投与した(Cy5 10μM、250μL/マウス)。
・Cy5-Met修飾高分子
・Cy5-Cys修飾高分子
・PEG20k-Cy5
(2) Evaluation of pharmacokinetics Two weeks after the peritoneal dissemination of cancer cells, 250 μL of the following sample D-PBS(-) solution was intraperitoneally administered (
・Cy5-Met modified polymer ・Cy5-Cys modified polymer ・PEG20k-Cy5
サンプル注射から1時間後にマウスを安楽死させた。SKOV3腫瘍モデルについては、安楽死5分前に200μLのルシフェリン(30mg/ml)を腹腔内投与した。腫瘍と臓器を摘出した後、PBSで丁寧に洗浄し、余分な水分をティッシュペーパーで拭き取った後、Cy5の蛍光をインビボイメージングシステム(ex/em=630/690nm;IVIS,Perkin Elmer,Waltham,MA)により撮像した。SKOV3モデルについてはルシフェリンの発光も測定した。 Mice were euthanized 1 hour after sample injection. For the SKOV3 tumor model, 200 μL of luciferin (30 mg/ml) was administered intraperitoneally 5 minutes before euthanasia. After the tumor and organs were removed, they were carefully washed with PBS, excess water was wiped off with tissue paper, and Cy5 fluorescence was measured using an in vivo imaging system (ex/em = 630/690 nm; IVIS, Perkin Elmer, Waltham, MA). ). For the SKOV3 model, luciferin luminescence was also measured.
定量については、膵臓付近の腫瘍を摘出しPassive Lysis Bufferを加えてホモジェナイズした。各種臓器についても同様にホモジェナイズした。ホモジェナイズはマルチビーズショッカーにより行った。ホモジェナイズ溶液をブラック96ウェルプレート(Thermo Fisher Scientific Inc.USA)に移し、マイクロプレートリーダー(SPARK TKS01,TEACN,Switzerland)(ex/em=630nm/680nm)により蛍光を測定した。また検量線を臓器ホモジェナイズ溶液を用いて作成し、各サンプル内に含まれるCy5量を算出することにより、投薬量%/g組織に換算した。結果を図18及び図19に示す。 For quantification, a tumor near the pancreas was excised and homogenized by adding Passive Lysis Buffer. Various organs were also homogenized in the same way. Homogenization was performed using a multibead shocker. The homogenized solution was transferred to a black 96-well plate (Thermo Fisher Scientific Inc. USA), and fluorescence was measured using a microplate reader (SPARK TKS01, TEACN, Switzerland) (ex/em=630 nm/680 nm). In addition, a calibration curve was created using an organ homogenization solution, and the amount of Cy5 contained in each sample was calculated, thereby converting it into dosage amount %/g tissue. The results are shown in FIGS. 18 and 19.
Met/Cys修飾高分子は腫瘍に迅速に集積した。一方、正常組織に対してはあまり集積しなかった。 Met/Cys-modified polymers rapidly accumulated in tumors. On the other hand, it did not accumulate much in normal tissues.
実施例7:抗腫瘍効果
SKOV3-Luc細胞をBalb/cヌードマウスの腹腔播種から2週間後、以下のサンプルD-PBS(-)溶液250μLを腹腔内投与した(Ppa 10μM、250μL/マウスe)。
・Ppa-P[Asp92/Asp(Met)35]
・Ppa-P[Asp89/Asp(Cys)38]
・Ppa-PEG20k
Example 7: Antitumor effect Two weeks after peritoneal dissemination of SKOV3-Luc cells into Balb/c nude mice, 250 μL of the following sample D-PBS(-) solution was intraperitoneally administered (
・Ppa-P[Asp 92 /Asp(Met) 35 ]
・Ppa-P [Asp 89 /Asp(Cys) 38 ]
・Ppa-PEG20k
光照射群に関しては、試料投与から1時間後にマウスの腹部に200mW/cm2 680nmのレーザーを600秒照射した。照射日を1日目とし、5日おきに腫瘍の成長をIVISにて、体重を電子天秤にて全20日間測定した。 Regarding the light irradiation group, one hour after the sample administration, the abdomen of the mouse was irradiated with a 200 mW/cm 2 680 nm laser for 600 seconds. The day of irradiation was defined as the first day, and tumor growth was measured every 5 days using IVIS, and body weight was measured using an electronic balance for a total of 20 days.
評価した検体をまとめると下記のようになる(n=5)。
・Ppa-P[Asp92/Asp(Met)35](Light)
・Ppa-P[Asp89/Asp(Cys)38](Light)
・Ppa-P[Asp92/Asp(Met)35](Dark)
・Ppa-P[Asp89/Asp(Cys)38](Dark)
・Ppa-PEG20k(Light)
・処置なし
The evaluated samples are summarized as follows (n=5).
・Ppa-P [Asp 92 /Asp(Met) 35 ] (Light)
・Ppa-P [Asp 89 /Asp(Cys) 38 ] (Light)
・Ppa-P[Asp 92 /Asp(Met) 35 ] (Dark)
・Ppa-P [Asp 89 /Asp(Cys) 38 ] (Dark)
・Ppa-PEG20k (Light)
・No treatment
結果を図20~図24に示す。 The results are shown in FIGS. 20 to 24.
実施例8:チロシン修飾高分子の合成
(1)N3-PEG9k-ポリ[アスパラギン酸m/アスパラギン酸(チロシン)n]及びN3-PEG9k-ポリ[アスパラギン酸m/アスパラギン酸(トリエチレングリコール-チロシン)n]の合成
本チロシンリガンド修飾高分子N3-PEG9k-ポリ[アスパラギン酸m/アスパラギン酸(チロシン)n]及びN3-PEG9k-ポリ[アスパラギン酸m/アスパラギン酸(トリエチレングリコール-チロシン)n](以下、N3-PEG-P[Aspm/Asp(Tyr)n]及びN3-PEG-P[Aspm/Asp(TEG-Tyr)n](m=Aspのユニット数、n=Asp(Tyr)又はAsp(TEG-Tyr)のユニット数)の合成法を記す。
Example 8: Synthesis of tyrosine-modified polymers (1) N 3 -PEG 9k -poly[aspartic acid m /aspartic acid (tyrosine) n ] and N 3 -PEG 9k -poly[aspartic acid m /aspartic acid (triethylene) Synthesis of the present tyrosine ligand-modified polymers N 3 -PEG 9k -poly[aspartic acid m /aspartic acid (tyrosine) n ] and N 3 -PEG 9k -poly[aspartic acid m / aspartic acid (tyrosine) n ] ethylene glycol-tyrosine) n ] (hereinafter referred to as N 3 -PEG-P[Asp m /Asp(Tyr) n ] and N 3 -PEG-P [Asp m /Asp(TEG-Tyr) n ] (m = Asp The synthesis method of the number of units (n=number of units of Asp(Tyr) or Asp(TEG-Tyr)) is described.
N3-PEG-P[Aspm/Asp(Tyr)n]の合成スキームを下記に示す。 The synthesis scheme of N 3 -PEG-P [Asp m /Asp(Tyr) n ] is shown below.
N3-PEG-P[Aspm/Asp(TEG-Tyr)n]の合成スキームを下記に示す。 The synthesis scheme of N 3 -PEG-P [Asp m /Asp(TEG-Tyr) n ] is shown below.
開始剤をN3-PEG9k-NH2、モノマーをBLA-NCAとするN-カルボキシ無水物(NCA)重合によりN3-PEG9k-PBLAnを合成した。塩基性条件下で側鎖のカルボキシ基を脱保護し、N3-PEG9k-PAspnを得た。その後、プロピルスペーサー及びトリエチレングリコールスペーサーを有するチロシン構造リガンドNH2-Tyr及びNH2-TEG-Tyrのアミノ基をそれぞれN3-PEG9k-PAspnのカルボキシ基に結合し、N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を得た。 N 3 -PEG 9k -PBLA n was synthesized by N-carboxy anhydride (NCA) polymerization using N 3 -PEG 9k -NH 2 as an initiator and BLA-NCA as a monomer. The side chain carboxy group was deprotected under basic conditions to obtain N 3 -PEG 9k -PAsp n . Thereafter, the amino groups of the tyrosine structure ligands NH 2 -Tyr and NH 2 -TEG-Tyr having a propyl spacer and a triethylene glycol spacer are respectively bonded to the carboxyl group of N 3 -PEG 9k -PAspn, and N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and N 3 - PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] was obtained.
(2)合成手法
(2-1)N3-PEG9k-PBLA95の合成
300mL二口ナスフラスコにN3-PEG9k-NH2 0.40g(0.044mmol)を量り取り、ベンゼン8.0mLに溶解させた後、凍結乾燥した。アルゴン雰囲気下で100mL二口ナスフラスコにBLA-NCAを1.26g(5.07mmol)(n=95)を量り取った。N3-PEG9k-NH2に蒸留精製したDMFを1.36mL、DCMを13.6mL加えた。またBLA-NCAにそれぞれDMFを3.55mL及びDCMを35.5 mL加えて、溶解させた。BLA-NCA溶液をN3-PEG9k-NH2溶液に加え、アルゴン雰囲気下のもと室温で48時間攪拌した。反応溶液をそれぞれヘキサン、酢酸エチル混合溶媒(ヘキサン:酢酸エチル=3:2)800mLに滴下し、再沈殿により精製した。その後、減圧乾燥させ、白色固体N3-PEG9k-PBLA95を収量1.20g、収率96%で得た。1H NMRスペクトルを図25に示す。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.41-8.02(br,-NH-C=O-),7.48-7.06(br,=CH-CH=),5.30-4.83(br,-O-CH2-C-),4.82-4.32(br,-CO-CH-NH-),3.73-3.64(br,-CH2-CH2-NH-),3.57-3.43(br,-CH2-CH2-O-),2.94-2.72,2.70-2.55(br,-CH-CH2-C=O-),2.36-2.29(br,-N3-CH2-CH2-)。
(2) Synthesis method (2-1) Synthesis of N 3 -PEG 9k -PBLA 95 Weigh out 0.40 g (0.044 mmol) of N 3 -PEG 9k -NH 2 into a 300 mL two-necked eggplant flask, and add 8.0 mL of benzene. After dissolving it in the solution, it was freeze-dried. 1.26 g (5.07 mmol) (n=95) of BLA-NCA was weighed into a 100 mL two-necked eggplant flask under an argon atmosphere. 1.36 mL of DMF purified by distillation and 13.6 mL of DCM were added to N 3 -PEG9k-NH 2 . Additionally, 3.55 mL of DMF and 35.5 mL of DCM were added to BLA-NCA and dissolved. The BLA-NCA solution was added to the N 3 -PEG 9k -NH 2 solution and stirred at room temperature under an argon atmosphere for 48 hours. Each reaction solution was added dropwise to 800 mL of a mixed solvent of hexane and ethyl acetate (hexane: ethyl acetate = 3:2), and purified by reprecipitation. Thereafter, it was dried under reduced pressure to obtain 1.20 g of white solid N 3 -PEG 9k -PBLA 95 in a yield of 96%. The 1 H NMR spectrum is shown in FIG. 25. 1H NMR (400MHz, DMSO-d6): δ8.41-8.02 (br, -NH-C=O-), 7.48-7.06 (br, =CH-CH=), 5.30 -4.83 (br, -O-CH 2 -C-), 4.82-4.32 (br, -CO-CH-NH-), 3.73-3.64 (br, -CH 2 - CH 2 -NH-), 3.57-3.43 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 2.94-2.72, 2.70-2.55 (br, -CH-CH 2 -C=O-), 2.36-2.29 (br, -N 3 -CH 2 -CH 2 -).
(2-2)N3-PEG9k-PBLAn(n=95)の脱保護
50mLナスフラスコにPEG9k-PBLA95 1.05g(0.037mmol)を量り取り、0.1M NaOHaq 15mL及びNMP 15mLを加えて室温で一晩攪拌した。反応溶液を透析膜(MWCO=3.5kDa)に入れ、2Lの純水で3回透析した。溶液を凍結乾燥させ、白色固体N3-PEG9k-PAsp95を収量787mg、収率93%で得た。1H NMRスペクトルを図26に示す。1H NMR(400MHz,D2O):δ7.34-7.12,7.11-6.83(br,-CH=CH-),4.75-4.35(br,-C=O-CH-NH),4.17-3.99(br,-CH2-CH2-O-),3.98-3.85(br,-CH2-CH-C=O-),3.86-3.60(br,-CH2-CH2-O-),3.47-3.27(br,-CH2-CH2-),3.26-3.13,3.12-2.93(br,-CH-CH2-CH-),2.94-2.51(br,-CH-CH2-C=O-),2.08-1.78(br,-CH2-CH2-CH2-)。
(2-2) Deprotection of N 3 -PEG 9k -PBLA n (n=95) Weigh out 1.05 g (0.037 mmol) of PEG 9k -
(2-3)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の合成
20mLスクリュー管瓶にN3-PEG9k-PAsp95 150mg(7.5μmol)を量り取り、H2OとDMFの混合溶媒(H2O:DMF=2:8)10mLに溶解させた。そこに、NH2-Tyr 84mg(214 μmol)(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])及び211mg(534μmol)(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、NH2-TEG-Tyr 125mg(214μmol)(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び313mg(534μmol)(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])、TEA 298μL(2.138mmol)、EDC・HCl 55mg(285μmol)(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、137mg(713μmol)(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、55mg(285μmol)(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び137mg(713μmol)(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])、NHS 33mg(285μmol)(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、82mg(713μmol)(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、33mg(285μmol)(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び82mg(713μmol)(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])をそれぞれ加え、室温で一晩攪拌した。反応溶液を透析膜(MWCO=3.5kDa)に入れ、それぞれ2Lの0.01M NaOHで透析を2回行った後、2Lの純水でそれぞれ4回ずつ透析した。得られた溶液を凍結乾燥し、白色固体N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を収量177mg(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、219mg(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、213mg(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び302mg(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])、収率86%(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、93%(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、89%(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び92%(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])で得た。
(2-3) N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp (Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp (Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp (TEG-Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] Weigh out 150 mg (7.5 μmol) of N 3 -PEG 9k -
(2-4)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の脱保護
20mLスクリュー管瓶にそれぞれ150mg N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20](5.5μmol)、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30](4.8μmol)、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21](4.7μmol)及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43](3.4μmol)を量り取り、95%TFA 5mLに溶かして室温で一晩攪拌した。反応溶液を透析膜 (MWCO=3.5kDa)に入れ、それぞれ2Lの0.01M NaOHで透析を2回行った後、2Lの純水で4回透析した。溶液を凍結乾燥させ、白色固体N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を収量95mg(3.9μmol)(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、91mg(3.4μmol)(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、107mg(3.7μmol)(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び124mg(3.3μmol)(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])、収率71%(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、71%(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、79%(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21)及び97%(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])で得た。1H NMRスペクトルを図27(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、図28(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、図29(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び図30(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])に示す。
(2-4) N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp (TEG-Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] 150 mg each in a 20 mL screw tube bottle . 20 ] (5.5 μmol), N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ] (4.8 μmol), N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] (4 .7 μmol) and N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] (3.4 μmol) were weighed out, dissolved in 5 mL of 95% TFA, and stirred overnight at room temperature. The reaction solution was put into a dialysis membrane (MWCO=3.5 kDa) and dialyzed twice with 2 L of 0.01M NaOH each time, and then four times with 2 L of pure water. The solution was lyophilized to form white solids N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] in a yield of 95 mg (3.9 μmol) (N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp( Tyr) 20 ]), 91 mg (3.4 μmol) (N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]), 107 mg (3.7 μmol) (N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp( TEG-Tyr) 21 ]) and 124 mg (3.3 μmol) (N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]), yield 71% (N 3 -PEG-P[Asp 75 / Asp(Tyr) 20 ]), 71% (N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]), 79% (N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ) and 97% (N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]). 1 H NMR spectra are shown in Figure 27 (N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp (Tyr) 20 ]), Figure 28 (N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp (Tyr) 30 ]), Figure 29 ( N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ]) and FIG. 30 (N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]).
N3-PEG-P[Aspm/Asp(Tyr)n](n=20及び30):1H NMR(400MHz,D2O):δ7.34-7.12,7.11-6.83(br,-CH=CH-),4.75-4.35(br,-C=O-CH-NH),4.17-3.99(br,-CH2-CH2-O-),3.98-3.85(br,-CH2-CH-C=O-),3.86-3.60(br,-CH2-CH2-O-),3.47-3.27(br,-CH2-CH2-),3.26-3.13,3.12-2.93(br,-CH-CH2-CH-),2.94-2.51(br,-CH-CH2-C=O-),2.08-1.78(br,-CH2-CH2-CH2-)。 N3- PEG-P[ Aspm /Asp(Tyr) n ] (n=20 and 30): 1H NMR (400MHz, D2O ): δ7.34-7.12, 7.11-6.83 (br, -CH=CH-), 4.75-4.35 (br, -C=O-CH-NH), 4.17-3.99 (br, -CH 2 -CH 2 -O-) , 3.98-3.85 (br, -CH 2 -CH-C=O-), 3.86-3.60 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.47-3. 27 (br, -CH 2 -CH 2 -), 3.26-3.13, 3.12-2.93 (br, -CH-CH 2 -CH-), 2.94-2.51 (br , -CH-CH 2 -C=O-), 2.08-1.78 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -).
N3-PEG-P[Aspm/Asp(TEG-Tyr)n](n=21及び43):1H NMR(400MHz,D2O):δ7.35-7.16,7.10-6.91(br,-CH=CH-),4.74-4.38(br,-C=O-CH-NH),4.19-4.03(br,-CH2-CH2-O-),4.02-3.85(br,-CH2-CH2-O-),3.82-3.63(br,-CH2-CH2-O-),3.47-3.32(br,-C-CH2-CH-),3.31-3.16(br,-O-CH2-CH2-),3.17-2.97(br,-CH2-CH2-O-),2.96-2.50(br,-CH-CH2-C=O-),2.48-2.29(br,-CH2-CH-C=O-),1.96-1.80(br,-CH2-CH2-CH2-),1.79-1.64(br,-CH2-CH2-CH2-)。 N3- PEG-P[ Aspm /Asp(TEG-Tyr) n ] (n=21 and 43): 1H NMR (400MHz, D2O ): δ7.35-7.16, 7.10-6 .91 (br, -CH=CH-), 4.74-4.38 (br, -C=O-CH-NH), 4.19-4.03 (br, -CH 2 -CH 2 -O -), 4.02-3.85 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.82-3.63 (br, -CH 2 -CH 2 -O-), 3.47-3 .32 (br, -C-CH 2 -CH-), 3.31-3.16 (br, -O-CH 2 -CH 2 -), 3.17-2.97 (br, -CH 2 - CH 2 -O-), 2.96-2.50 (br, -CH-CH 2 -C=O-), 2.48-2.29 (br, -CH 2 -CH-C=O-) , 1.96-1.80 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 1.79-1.64 (br, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -).
(2-5)tert-ブチルO-(16-アミノ-5,8,11,14-テトラオキサヘキサデカン-1-イル)-N-(tert-ブトキシカルボニル)-L-チロシネート(「NH2-TEG-Tyr」(中間体)の合成
NH2-TEG-Tyrを下記の合成スキームに従って合成した。
(2-5) tert-butyl O-(16-amino-5,8,11,14-tetraoxahexadecan-1-yl)-N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosinate (“NH 2 -TEG -Tyr'' (intermediate) NH 2 -TEG-Tyr was synthesized according to the following synthesis scheme.
スキーム1.4の合成。試薬及び条件:(a)トランス-1,4-ジブロモ-2-ブテン、テトラ-n-ブチルアンモニウム水素硫酸塩、NaOH、CH2Cl2、H2O、58%。(b)ベンジル(2-{2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}エチル)カルバメート、テトラ-n-ブチルアンモニウム水素硫酸塩、NaOH、CH2Cl2、H2O、30%;(c)H2(1atm)、Pd/C、AcOEt、MeOH、51%。 Synthesis of Scheme 1.4. Reagents and conditions: (a) trans-1,4-dibromo-2-butene, tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate, NaOH, CH 2 Cl 2 , H 2 O, 58%. (b) Benzyl (2-{2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy}ethyl)carbamate, tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate, NaOH, CH 2 Cl 2 , H 2 O, 30% (c) H 2 (1 atm), Pd/C, AcOEt, MeOH, 51%.
(2-5-1)tert-ブチル O-[(2E)-4-ブロモブタ-2-エン-1-イル]-N-(tert-ブトキシカルボニル)-L-チロシネート(2) (2-5-1) tert-butyl O-[(2E)-4-bromobut-2-en-1-yl]-N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosinate (2)
tert-ブチル N-(tert-ブトキシカルボニル)L-チロシネート(0.20g、0.59mmol)、及び、trans-1,4-ジブロモ-2-ブテン(0.25g、1.2mmol)のジクロロメタン溶液(1.8mL)に、テトラ-n-ブチルアンモニウム硫酸水素塩(0.20g、0.59mmol)、及び、水酸化ナトリウム(0.047g、1.2mmol)の水溶液(0.95mL)を加え、室温にて45分間攪拌した。反応液にジクロロメタン、及び、水を加え分液し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)で精製し、標記化合物(0.16g、収率:58%)を無色固体として得た。
1H NMR(CDCl3)δ:7.08(2H、d、J=8.5Hz)、6.82(2H、d、J=8.5Hz)、6.11-5.95(2H、m)、4.97(1H、d、J=7.9Hz)、4.53(2H、dd、J=4.8、1.2Hz)、4.40(1H、q、J=6.7Hz)、3.99(2H、d、J=7.3Hz)、2.99(2H、d、J=3.6Hz)、1.42(9H、s)、1.41(9H、s).HRMS(ESI+)m/z:470.1555(M+H)+(計算値:C22H33BrNO5:470.1537)。
A dichloromethane solution of tert-butyl N-(tert-butoxycarbonyl) L-tyrosinate (0.20 g, 0.59 mmol) and trans-1,4-dibromo-2-butene (0.25 g, 1.2 mmol) ( 1.8 mL), an aqueous solution (0.95 mL) of tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate (0.20 g, 0.59 mmol) and sodium hydroxide (0.047 g, 1.2 mmol) were added, and the mixture was heated to room temperature. The mixture was stirred for 45 minutes. Dichloromethane and water were added to the reaction solution to separate the layers, and the organic layer was washed with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate) to obtain the title compound (0.16 g, yield: 58%) as a colorless solid.
1H NMR ( CDCl3 ) δ: 7.08 (2H, d, J = 8.5Hz), 6.82 (2H, d, J = 8.5Hz), 6.11-5.95 (2H, m ), 4.97 (1H, d, J = 7.9Hz), 4.53 (2H, dd, J = 4.8, 1.2Hz), 4.40 (1H, q, J = 6.7Hz) , 3.99 (2H, d, J=7.3Hz), 2.99 (2H, d, J=3.6Hz), 1.42 (9H, s), 1.41 (9H, s). HRMS (ESI + ) m/z: 470.1555 ( M+H) + (calc.: C22H33BrNO5 :470.1537).
(2-5-2)tert-ブチル N-(tert-ブトキシカルボニル)-O-[(18E)-3-オキソ-1-フェニル-2,7,10,13,16-ペンタオキサ-4-アザイコス-18-エン-20-イル]-L-チロシネート(3) (2-5-2) tert-butyl N-(tert-butoxycarbonyl)-O-[(18E)-3-oxo-1-phenyl-2,7,10,13,16-pentaoxa-4-azaicos- 18-en-20-yl]-L-tyrosinate (3)
tert-ブチル O-[(2E)-4-ブロモブタ-2-エン-1-イル]-N-(tert-ブトキシカルボニル)-L-チロシネート(1.0g、2.1mmol)、及び、ベンジル(2-{2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}エチル)カルバメート(0.84g、2.6mmol)のジクロロメタン溶液(1.8mL)に、テトラ-n-ブチルアンモニウム硫酸水素塩(0.72g、2.1mmol)、及び、水酸化ナトリウム(0.17g、4.3mmol)の水溶液(0.95mL)を加え、室温にて2時間攪拌した。反応液にジクロロメタン、及び、水を加え分液し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)で精製し、標記化合物(0.45g、収率:30%)を無色の液体として得た。
1H NMR(CDCl3)δ:7.35(4H、d、J=5.1Hz)、7.32-7.30(1H、m)、7.07(2H、d、J=8.5Hz)、6.81(2H、d、J=8.5Hz)、5.92(2H、s)、5.49(1H、s)、5.10(2H、brs)、4.98(1H、d、J=8.5Hz)、4.49(2H、brs)、4.40(1H、q、J=6.7Hz)、4.03(2H、s)、3.64-3.55(14H、m)、3.39(2H、q、J=5.2Hz)、2.99(2H、d、J=5.4Hz)、1.42(9H、s)、1.41(9H、s).HRMS(ESI+)m/z:717.4009(M+H)+(計算値:C38H57N2O11:717.3957)。
tert-Butyl O-[(2E)-4-bromobut-2-en-1-yl]-N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosinate (1.0 g, 2.1 mmol) and benzyl (2 -{2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy}ethyl)carbamate (0.84 g, 2.6 mmol) in dichloromethane solution (1.8 mL) was added with tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate (0 .72 g, 2.1 mmol) and an aqueous solution (0.95 mL) of sodium hydroxide (0.17 g, 4.3 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Dichloromethane and water were added to the reaction solution to separate the layers, and the organic layer was washed with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (hexane/ethyl acetate) to obtain the title compound (0.45 g, yield: 30%) as a colorless liquid.
1H NMR ( CDCl3 ) δ: 7.35 (4H, d, J = 5.1Hz), 7.32-7.30 (1H, m), 7.07 (2H, d, J = 8.5Hz) ), 6.81 (2H, d, J=8.5Hz), 5.92 (2H, s), 5.49 (1H, s), 5.10 (2H, brs), 4.98 (1H, d, J = 8.5Hz), 4.49 (2H, brs), 4.40 (1H, q, J = 6.7Hz), 4.03 (2H, s), 3.64-3.55 ( 14H, m), 3.39 (2H, q, J = 5.2Hz), 2.99 (2H, d, J = 5.4Hz), 1.42 (9H, s), 1.41 (9H, s). HRMS ( ESI + ) m/z: 717.4009 (M+H) + (calcd: C38H57N2O11 :717.3957) .
(2-5-3)tert-ブチル O-(16-アミノ-5,8,11,14-テトラオキサヘキサデカン-1-イル)-N-(tert-ブトキシカルボニル)-L-チロシネート(4) (2-5-3) tert-butyl O-(16-amino-5,8,11,14-tetraoxahexadecan-1-yl)-N-(tert-butoxycarbonyl)-L-tyrosinate (4)
tert-ブチル N-(tert-ブトキシカルボニル)-O-[(18E)-3-オキソ-1-フェニル-2,7,10,13,16-ペンタオキサ-4-アザイコス-18-エン-20-イル]-L-チロシネート(0.46mg、0.63mmol)の酢酸エチル(3mL)及び、メタノール(3mL)溶液に、10%パラジウム-活性炭素(87mg)を加え、水素雰囲気下、室温で4時間撹拌した。セライトろ過後、減圧下にて溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール)で精製し、粗生成物(0.19g、収率:51%)を無色の液体として得た。
1H NMR(CDCl3)δ:7.06(2H、d、J=9.1Hz)、6.80(2H、d、J=8.5Hz)、4.98(1H、d、J=8.5Hz)、4.40(1H、q、J=6.9Hz)、3.95(2H、t、J=6.0Hz)、3.68-3.59(12H、m)、3.54-3.49(4H、m)、2.99(2H、d、J=5.4Hz)、2.86(2H、t、J=5.1Hz)、1.88-1.72(4H、m)、1.42(9H、s)、1.41(9H、s).HRMS(ESI+)m/z:585.3761(M+H)+(計算値:C30H53N2O9:585.3746)。
tert-Butyl N-(tert-butoxycarbonyl)-O-[(18E)-3-oxo-1-phenyl-2,7,10,13,16-pentaoxa-4-azaicos-18-en-20-yl ] - To a solution of L-tyrosinate (0.46 mg, 0.63 mmol) in ethyl acetate (3 mL) and methanol (3 mL), 10% palladium-activated carbon (87 mg) was added, and the mixture was stirred at room temperature under a hydrogen atmosphere for 4 hours. did. After filtering through Celite, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate/methanol) to obtain a crude product (0.19 g, yield: 51%) as a colorless liquid.
1H NMR ( CDCl3 ) δ: 7.06 (2H, d, J = 9.1 Hz), 6.80 (2H, d, J = 8.5 Hz), 4.98 (1H, d, J = 8 .5Hz), 4.40 (1H, q, J = 6.9Hz), 3.95 (2H, t, J = 6.0Hz), 3.68-3.59 (12H, m), 3.54 -3.49 (4H, m), 2.99 (2H, d, J = 5.4Hz), 2.86 (2H, t, J = 5.1Hz), 1.88-1.72 (4H, m), 1.42 (9H, s), 1.41 (9H, s). HRMS (ESI + ) m/z: 585.3761 ( M +H) + ( calcd : C30H53N2O9 :585.3746).
実施例9:解析
(1)N3-PEG9k-PBLA95
1H NMRスペクトルの開始剤N3-PEG9k-NH2由来のピーク[3.57-3.43(br、-CH2-CH2-O-)]とBLA-NCA由来のピーク[8.41-8.02(br、-NH-C=O-)、5.30-4.83(br、-O-CH2-C-)、2.94-2.72、2.70-2.55(br、-CH-CH2-C=O-)]の積分値の比からPBLAの重合度DP=95、数平均分子量Mn=28,500と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子の分子量分散度はPDI=1.11と求まり、狭い分子量分布を持つことを確認した。
Example 9: Analysis (1) N 3 -PEG 9k -PBLA 95
The 1 H NMR spectrum shows a peak derived from the initiator N 3 -PEG 9k -NH 2 [3.57-3.43 (br, -CH 2 -CH 2 -O-)] and a peak derived from BLA-NCA [8. 41-8.02 (br, -NH-C=O-), 5.30-4.83 (br, -O-CH 2 -C-), 2.94-2.72, 2.70-2 .55 (br, -CH-CH 2 -C=O-)], it was determined that the degree of polymerization DP of PBLA was 95 and the number average molecular weight Mn was 28,500. Furthermore, from the GPC curve, the molecular weight dispersity of the obtained polymer was found to be PDI=1.11, confirming that it had a narrow molecular weight distribution.
(2)N3-PEG9k-PAsp95
1H NMRスペクトルの開始剤N3-PEG9k-NH2由来のピーク[3.57-3.43(br、-CH2-CH2-O-)]とアスパラギン酸のα水素のピーク(3.01-2.40(br、-CH-CH2-C=O-)の積分値の比からAspの重合度DP=95(n=95)、数平均分子量Mn=20,000と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
(2) N 3 -PEG 9k -PAsp 95
The 1 H NMR spectrum has a peak derived from the initiator N 3 -PEG 9k -NH2 [3.57-3.43 (br, -CH 2 -CH 2 -O-)] and a peak of α hydrogen of aspartic acid (3.57-3.43 (br, -CH 2 -CH 2 -O-)). From the ratio of the integral values of 01-2.40 (br, -CH-CH 2 -C=O-), it was determined that the degree of polymerization DP of Asp was 95 (n = 95) and the number average molecular weight Mn was 20,000. Furthermore, it was confirmed from the GPC curve that the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution (data not shown).
(3)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]
1H NMRスペクトルのアスパラギン酸のα水素のピーク(3.01-2.40(br、-CH-CH2-C=O-)及びNH2-Tyrのベンゼン環上の水素のピーク[7.34-7.12、7.11-6.83(br、-CH=CH-)]の積分値の比からNH2-Tyrの導入数は20(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])及び30(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、数平均分子量はMn=24,300(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])及びMn=26,500(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])と求まった。同様に、1H NMRスペクトルのアスパラギン酸のα水素のピーク(3.01-2.40(br、-CH-CH2-C=O-)及びNH2-TEG-Tyrのベンゼン環上の水素のピーク[7.34-7.12、7.11-6.83(br、-CH=CH-)]の積分値の比からNH2-TEG-Tyrの導入数は21(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び43(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])、数平均分子量はMn=28,500(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及びMn=37,200(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])と求まった。また、GPCカーブから、得られた高分子は単峰性の狭い分子量分布を持つことを確認した(データを示さず)。
(3) N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp (Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp (Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp (TEG -Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]
The α-hydrogen peak of aspartic acid in the 1 H NMR spectrum (3.01-2.40 (br, -CH-CH 2 -C=O-) and the hydrogen peak on the benzene ring of NH 2 -Tyr [7. 34-7.12, 7.11-6.83 (br, -CH=CH-)], the number of NH 2 -Tyr introduced is 20 (N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp (Tyr) 20 ]) and 30(N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]), the number average molecular weight is Mn=24,300 (N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) ) 20 ]) and Mn=26,500 (N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]).Similarly, the α hydrogen peak of aspartic acid in the 1 H NMR spectrum (3. 01-2.40 (br, -CH-CH 2 -C=O-) and hydrogen peaks on the benzene ring of NH 2 -TEG-Tyr [7.34-7.12, 7.11-6.83 (br, -CH=CH-)], the number of introduced NH 2 -TEG-Tyr is 21 (N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ]) and 43 ( N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]), number average molecular weight Mn=28,500 (N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ]) and It was determined that Mn = 37,200 (N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp (TEG-Tyr) 43 ]). Also, from the GPC curve, the obtained polymer had a narrow monomodal molecular weight distribution. This was confirmed (data not shown).
実施例10:培養細胞に対する評価
(1)概要
蛍光色素(Cy5)で標識したN3-PEG-PAspn(Cy5-PEG-PAspn)、N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20](Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30](Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21](Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43](Cy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])の細胞内の取り込み量を比較した。次に、BCH(LAT1阻害剤)との共培養における取り込み量を測定し、LAT1特異性を比較した。
Example 10: Evaluation of cultured cells (1) Overview N 3 -PEG-PAsp n (Cy5-PEG-PAsp n ), N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp (Tyr) labeled with fluorescent dye (Cy5) 20 ](Cy5-PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ]), N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ](Cy5-PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]), N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] (Cy5-PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ]) and N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] (Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]) was compared. Next, the amount of uptake in co-culture with BCH (LAT1 inhibitor) was measured and LAT1 specificity was compared.
(2)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の細胞取り込み量の評価
蛍光色素(Cy5)をN3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]に導入し、細胞に添加したのちに細胞内のCy5蛍光強度をフローサイトメトリーにより測定した。
(2) N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG -Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] Fluorescent dye (Cy5) was injected into N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ], and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp (TEG-Tyr) 43 ] and added to the cells, and the intracellular Cy5 fluorescence intensity was measured by flow cytometry.
(3)Cy5-PEG-PAsp95、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の合成
クリックケミストリーにより、N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の末端のアジド基にCy5-DBCOを結合した。N3-PEG-PAsp95を50.0mg(2.50μmol)、N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]を70.0mg(2.88μmol)、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]を70.0mg(2.64μmol)、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]を80.0mg(2.81μmol)及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を80.0mg(2.15μmol)を10mLバイアルに量り取り、5.00mLの純水に溶解させた。次に、高分子溶液に対してそれぞれ1等量のCy5-DBCO(12.5mg/ml Cy5-DBCO/DMSO溶液)それぞれ202μL(N3-PEG-PAsp95)、233μL(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、213μL(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、227μL(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び174μL(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])を高分子溶液に加え、室温で一晩攪拌した。反応溶液を透析膜(MWCO=3.5kDa)に入れ、それぞれ2Lの純水で4回透析した。その後、PD-10カラムを用いてさらに精製し、高分子溶液を凍結乾燥させ、青色固体44.3mg(N3-PEG-PAsp95)、64.8mg(N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20])、61.2mg(N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30])、62.2mg(N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21])及び58.9mg(N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43])を得た。
(3) Cy5-PEG-PAsp 95 , Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] By click chemistry, N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG- Cy5-DBCO was bonded to the terminal azide group of Tyr) 43 ]. 50.0 mg (2.50 μmol) of N 3 -PEG-PAsp 95 , 70.0 mg (2.88 μmol) of N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], and 70.0 mg (2.88 μmol) of N 3 -PEG-P [ Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], 70.0 mg (2.64 μmol), N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ], 80.0 mg (2.81 μmol), and N 3 - 80.0 mg (2.15 μmol) of PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] was weighed into a 10 mL vial and dissolved in 5.00 mL of pure water. Next, 202 μL (N 3 -PEG-PAsp 95 ) and 233 μL (N 3 -PEG-PAsp 95 ) and 233 μL (N 3 -PEG-PAsp 95 ) of Cy5-DBCO (12.5 mg/ml Cy5-DBCO/DMSO solution) were added to each polymer solution in an equivalent amount. [Asp 75 /Asp (Tyr) 20 ]), 213 μL (N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp (Tyr) 30 ]), 227 μL (N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp (TEG-Tyr) 21 ]) and 174 μL (N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]) were added to the polymer solution and stirred overnight at room temperature. The reaction solution was put into a dialysis membrane (MWCO=3.5 kDa) and dialyzed four times with 2 L of pure water each time. Thereafter, further purification was performed using a PD-10 column, and the polymer solution was freeze-dried to give a blue solid of 44.3 mg (N 3 -PEG-PAsp 95 ), 64.8 mg (N 3 -PEG-P[Asp 75 / Asp(Tyr) 20 ]), 61.2 mg (N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]), 62.2 mg (N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ]) and 58.9 mg (N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]).
(4)細胞内Cy5蛍光強度の測定
24ウェルプレートにBxPC3細胞を1.0×105細胞/ウェルとなるように播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。上記の高分子溶液をそれぞれ2.0μMとなるように培地で調製し、ウェルに500μLずつ加えて3時間インキュベートした。D-PBS 500μLで2回洗浄後、150μLトリプシン-EDTA溶液を加え、7分間インキュベートした。光学顕微鏡で細胞が剥れたのを確認した後、RPMI培地を350μL加え、懸濁してフローサイトメトリー(Ex/Em=650/670nm)により細胞への取り込み量を測定した。得られた結果を図31に示す。
(4) Measurement of intracellular Cy5 fluorescence intensity BxPC3 cells were seeded in a 24-well plate at a density of 1.0×10 5 cells/well, and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. Each of the above polymer solutions was prepared in a medium to a concentration of 2.0 μM, and 500 μL each was added to the wells and incubated for 3 hours. After washing twice with 500 μL of D-PBS, 150 μL of trypsin-EDTA solution was added and incubated for 7 minutes. After confirming that the cells were detached using an optical microscope, 350 μL of RPMI medium was added, suspended, and the amount taken into the cells was measured by flow cytometry (Ex/Em = 650/670 nm). The obtained results are shown in FIG. 31.
チロシン修飾高分子はいずれもチロシン修飾していないコントロールであるCy5-PEG-PAsp95に比べて有意な取り込み量の増大を示した。Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]は、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]及びCy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]に比べて取り込み量が高く、また両方ともチロシンリガンドの数の増加につれて取り込み量が増加した。 All of the tyrosine-modified polymers showed a significant increase in the amount of uptake compared to the non-tyrosine-modified control, Cy5-PEG-PAsp 95 . Cy5-PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] are Cy5-PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ] and Cy5-PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], and both showed an increase in uptake as the number of tyrosine ligands increased.
(5)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]のBCHによる阻害効果の評価
蛍光色素(Cy5)を導入したN3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を用いて、LAT1阻害剤であるBCHと細胞に共培養したのちに細胞内のCy5蛍光強度をフローサイトメトリーにより測定した。
(5) N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG -Tyr) 21 ] and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] by BCH. N 3 -PEG-P [Asp 75 /Asp introduced with fluorescent dye (Cy5) (Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ], and N 3 -PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ], the cells were co-cultured with BCH, a LAT1 inhibitor, and the intracellular Cy5 fluorescence intensity was measured by flow cytometry.
24ウェルプレートにBxPC3細胞を1.0×105細胞/ウェルとなるように播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。BCHを10.0mMとなるように培地で調製し、ウェルに500μLずつ加えて30分間インキュベートした。D-PBS 500μLで2回洗浄後、上記の高分子溶液をそれぞれ2.0μM、BCHを10.0mMとなるように培地で調製し、ウェルに500μLずつ加えて3時間インキュベートした。D-PBS 500μLで2回洗浄後、150μLトリプシン-EDTA溶液を加え、7分間インキュベートした。光学顕微鏡で細胞が剥れたのを確認した後、RPMI培地を350μL加え、懸濁してフローサイトメトリー(Ex/Em=650/670nm)により細胞への取り込み量を測定した。得られた結果を図32に示す。 BxPC3 cells were seeded in a 24-well plate at 1.0×10 5 cells/well and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. BCH was prepared in a medium to a concentration of 10.0 mM, and 500 μL of the solution was added to each well and incubated for 30 minutes. After washing twice with 500 μL of D-PBS, each of the above polymer solutions and BCH were prepared in a medium at 2.0 μM and 10.0 mM, respectively, and 500 μL each was added to the wells and incubated for 3 hours. After washing twice with 500 μL of D-PBS, 150 μL of trypsin-EDTA solution was added and incubated for 7 minutes. After confirming that the cells were detached using an optical microscope, 350 μL of RPMI medium was added, suspended, and the amount taken into the cells was measured by flow cytometry (Ex/Em = 650/670 nm). The obtained results are shown in FIG. 32.
BCH(LAT1阻害剤)との共培養下において、Cy5-PEG-PAsp95とCy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]は細胞内取り込み量に変化が見られなかった。一方、チロシン修飾高分子であるCy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の取り込み量に大きな差は確認された。以上の結果から、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]は、LAT1特異的に介してエンドサイトーシスにより効率的に細胞内に取りこまれたことが示唆された。 Under co-culture with BCH (LAT1 inhibitor), no change was observed in the amount of Cy5-PEG-PAsp 95 and Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ] taken into cells. On the other hand, tyrosine-modified polymers Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] was confirmed. From the above results, Cy5-PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P[Asp 52 /Asp( It was suggested that TEG-Tyr) 43 ] was efficiently taken into cells by endocytosis specifically through LAT1.
実施例11:皮下腫瘍マウスモデルに対する効果(血中滞留性及び腫瘍集積性)
(1)概要
BxPC3(ヒト膵臓腺がん細胞)皮下腫瘍マウスモデルに対してCy5-PEG-PAsp95、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を静脈注射し、体内動態を評価した。
Example 11: Effect on subcutaneous tumor mouse model (blood retention and tumor accumulation)
(1) Overview Cy5-PEG-PAsp 95 , Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ], and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] were intravenously injected into the body. The dynamics were evaluated.
(2)N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、N3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びN3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の体内動態
BxPC3皮下腫瘍マウスモデルに対してCy5-PEG-PAsp95、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]を静脈注射し、血中滞留性及び腫瘍集積性を評価した。
(2) N 3 -PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], N 3 -PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG -Tyr) 21 ] and N 3 -PEG -P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] in the BxPC3 subcutaneous tumor mouse model . /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] was injected intravenously, and blood retention and tumor accumulation were evaluated.
(3)BxPC3皮下腫瘍マウスモデルの作製
BxPC3細胞懸濁液(5.0×107細胞/ml)をBalb/cマウスに対して100 μl皮下注射した。
(3) Preparation of BxPC3 subcutaneous
(4)体内動態の評価
腫瘍サイズがおよそ200mm3に達したモデルマウスに対して、上記の50.0μM高分子調製溶液100μLを尾静脈投与した。投与量はマウス一匹当たりそれぞれ0.10mg Cy5-PEG-PAsp95、0.12mg Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、0.13mg Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、0.14mg Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及び0.19mg Cy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]となる。試料投与から1、3、6、24時間後に解剖し、血液及び各種臓器をマルチビーズショッカー粉砕チューブに回収した。その後、各種臓器をPBSで洗浄して、IVISを用いて(Ex/Em=640/700nm)で蛍光強度を観察し、その結果を図33に示す。回収された臓器100mgに対してPassive Lysis Bufferを800μL加え、マルチビーズショッカーでホモジナイズした後、96ウェルプレートに移してTECANより蛍光強度を定量的に測定した(Ex/Em=640nm/700nm)。その結果を図34~36に示す。
(4) Evaluation of
投与されたCy5-PEG-PAsp95は肝臓における集積を示した一方で、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]は24時間後も腎臓に集積を示した。また、Cy5-PEG-PAsp95に比べて、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]に投与された腫瘍組織は比較的に高い蛍光を示した(図33)。 Administered Cy5-PEG-PAsp 95 showed accumulation in the liver, while Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ] , Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] showed accumulation in the kidney even after 24 hours. Moreover, compared to Cy5-PEG-PAsp 95 , Cy5-PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P[ Tumor tissue treated with Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] showed relatively high fluorescence (FIG. 33).
投与されたCy5-PEG-PAsp95の腫瘍集積性は24時間を経て約1.0%投薬量/g組織に維持した。それに対して、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]とCy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]は投与後6時間に腫瘍集積性が少し上昇したものの、有意な差が見られなかった。一方で、図34の結果に一致して、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]はCy5-PEG-PAsp95に比べて有意な腫瘍集積性の増加を示し、投与後6時間でそれぞれ約1.5%投薬量/g組織及び2.0%投薬量/g組織を示した。本チロシン修飾高分子はチロシン修飾より腫瘍集積性の付与を達成することが示された。
The tumor uptake of the administered Cy5-PEG-PAsp 95 was maintained at approximately 1.0% dose/g tissue over 24 hours. On the other hand, Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ] and Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ] showed a slight increase in
投与から6時間後におけるCy5-PEG-PAsp95、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]の血中濃度は5.0%投薬量/ml以下となり、投与から24時間後血中濃度は1.0%投薬量/ml以下と血中からの速やかな消失を示した(図35)。 Cy5-PEG-PAsp 95 , Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ], Cy5-PEG-P at 6 hours after administration. The blood concentrations of [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] were below 5.0% of the dose/ml, 24 hours after administration. The post-blood concentration was below 1.0% dosage/ml, indicating rapid disappearance from the blood (Figure 35).
投与されたCy5-PEG-PAsp95は肝臓における集積を示した一方で、Cy5-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]、Cy5-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]、Cy5-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]及びCy5-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]は腎臓に集積を示した。また図36よりチロシン修飾高分子は投与された後に腎臓を通して速やかに体内から排泄されたとここで示唆された。 Administered Cy5-PEG-PAsp 95 showed accumulation in the liver, while Cy5-PEG-P [Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ], Cy5-PEG-P [Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ] , Cy5-PEG-P [Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) 21 ] and Cy5-PEG-P [Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ] showed accumulation in the kidney. Furthermore, from FIG. 36, it was suggested that the tyrosine-modified polymer was rapidly excreted from the body through the kidneys after administration.
実施例12:細胞光毒性評価
Ppa-Tyr修飾高分子のがん細胞増殖抑制作用をCCK-8アッセイにより評価した。
(1)細胞毒性測定
96ウェルプレートに細胞を1.0×104細胞/ウェルとなるよう播種し、37℃、5%CO2下で24時間前培養した。以下のサンプル溶液100μLを加え、3時間インキュベートした。
・Ppa-Tyr修飾高分子(Ppa:1μM)
Example 12: Evaluation of cell phototoxicity The cancer cell proliferation inhibitory effect of the Ppa-Tyr modified polymer was evaluated by CCK-8 assay.
(1) Cytotoxicity measurement Cells were seeded in a 96-well plate at 1.0×10 4 cells/well, and precultured at 37° C. and 5% CO 2 for 24 hours. 100 μL of the following sample solution was added and incubated for 3 hours.
・Ppa-Tyr modified polymer (Ppa: 1 μM)
D-PBS(-)0.1mLで2回洗浄後、BxPC3細胞ではRPMI(10%ウシ胎児血清/ペニシリン含有)を100μL加え、1時間680nmのハロゲンランプを用いて光照射した。48時間インキュベートした後、10%CCK-8溶液を各ウェルに100μL加え、1.5時間インキュベートした後、450nmの吸光度を測定した。得られた結果を図37と図38に示す。 After washing twice with 0.1 mL of D-PBS(-), 100 μL of RPMI (containing 10% fetal bovine serum/penicillin) was added to the BxPC3 cells, and the cells were irradiated with light using a 680 nm halogen lamp for 1 hour. After 48 hours of incubation, 100 μL of 10% CCK-8 solution was added to each well, and after 1.5 hours of incubation, absorbance at 450 nm was measured. The obtained results are shown in FIGS. 37 and 38.
Ppa-Tyr修飾高分子はいずれも光照射を行わなければ、がん細胞に対して光毒性を示さなかった(図38)。一方、光照射を行う場合では、N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]-Ppaはがん細胞に対して、N3-PEG-PAsp95-Ppa、N3-PEG-P[Asp75/Asp(Tyr)20]-Ppa、N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]-Ppa及びN3-PEG-P[Asp74/Asp(TEG-Tyr)21]-Ppaより高い光毒性を示した。(図37)。すなわち、本チロシン修飾高分子はチロシン修飾より光毒性の増加付与を達成することが示された。 None of the Ppa-Tyr-modified polymers showed phototoxicity to cancer cells unless irradiated with light (FIG. 38). On the other hand, in the case of light irradiation, N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]-Ppa, N 3 -PEG-PAsp 95 -Ppa, N 3 - PEG-P[Asp 75 /Asp(Tyr) 20 ]-Ppa, N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]-Ppa and N 3 -PEG-P[Asp 74 /Asp(TEG-Tyr) ) 21 ]-Ppa showed higher phototoxicity. (Figure 37). That is, it was shown that the present tyrosine-modified polymer achieves increased phototoxicity than tyrosine modification.
本発明によれば、アミノ酸トランスポーター(LAT1)を標的としたメチオニン又はチロシン修飾したLAT1結合部位に抗がん剤を結合させたコンジュゲートの使用により、がんを治療することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to treat cancer by using a conjugate in which an anticancer drug is bound to a methionine- or tyrosine-modified LAT1-binding site targeting the amino acid transporter (LAT1).
本明細書に引用する全ての刊行物及び特許文献は、参照により全体として本明細書中に援用される。なお、例示を目的として、本発明の特定の実施形態を本明細書において説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の改変が行われる場合があることは、当業者に容易に理解されるであろう。 All publications and patent documents cited herein are incorporated by reference in their entirety. Although specific embodiments of the invention have been described herein for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be easily understood.
実施例13:抗腫瘍効果
BxPC3細胞をBalb/cヌードマウスの皮下播種から2週間後、以下のサンプルD-PBS(-)溶液100μLを腹腔内投与した(Ppa 50μM、100μL/マウスe)。
・N3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]-Ppa
・N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]-Ppa
・N3-PEG-PAsp95-Ppa
Example 13: Antitumor Effect Two weeks after BxPC3 cells were subcutaneously inoculated into Balb/c nude mice, 100 μL of the following sample D-PBS(-) solution was intraperitoneally administered (Ppa 50 μM, 100 μL/mouse e).
・N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]-Ppa
・N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]-Ppa
・N 3 -PEG-PAsp 95 -Ppa
試料投与から6時間後にマウスの皮下に200mW/cm2 680nmのレーザーを600秒照射した。照射日を1日目とし、3日おきに腫瘍の成長をバーニャ目盛にて、体重を電子天秤にて全28日間測定した。結果を図39及び図40に示す。 Six hours after the sample administration, the mice were subcutaneously irradiated with a 200 mW/cm 2 680 nm laser for 600 seconds. The day of irradiation was defined as day 1, and tumor growth was measured every 3 days using a vernier scale, and body weight was measured using an electronic balance for a total of 28 days. The results are shown in FIGS. 39 and 40.
光照射を行う場合では、N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]-PpaとN3-PEG-P[Asp65/Asp(Tyr)30]-Ppaは、N3-PEG-PAsp95-Ppaより高い抗腫瘍効果を示した。また、Ppa-Tyr修飾高分子が投与されていないコントロールグループに比べて、N3-PEG-P[Asp52/Asp(TEG-Tyr)43]-Ppaはより高い抗腫瘍効果という有意差を示した(図39)。いずれのPpa-Tyr修飾高分子を光照射した後も、Balb/cヌードマウスの体重は著しく変化することが見られなかった(図40)。すなわち、本チロシン修飾高分子はチロシン修飾よりBxPC3の皮下腫瘍モデルに対して抗腫瘍効果の増加付与を達成することが示された。 In the case of light irradiation, N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]-Ppa and N 3 -PEG-P[Asp 65 /Asp(Tyr) 30 ]-Ppa are N 3 -PEG-PAsp 95 showed higher antitumor effect than -Ppa. Furthermore, compared to the control group to which no Ppa-Tyr modified polymer was administered, N 3 -PEG-P[Asp 52 /Asp(TEG-Tyr) 43 ]-Ppa showed a significant difference in higher antitumor efficacy. (Figure 39). Even after light irradiation of any of the Ppa-Tyr modified polymers, the body weight of Balb/c nude mice did not change significantly (FIG. 40). That is, the present tyrosine-modified polymer was shown to achieve increased anti-tumor effects on the BxPC3 subcutaneous tumor model through tyrosine modification.
Claims (12)
LAT1結合部位が、下記構造:
R1は、メチオニン様構造又はチロシン様構造を表し、ここで、メチオニン様構造が、
R2は、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC1-10アルコキシ基、チオール基、シアノ基、アジド基、又は薬物であり;
R3及びR4は、独立して、水素原子又は-L3-薬物であり;
L1、L2、及びL3は、独立して、リンカーであるか又は存在せず;
xは、0~1000の整数であり;
yは、2~1000の整数であり;並びに
各繰り返し単位の結合順は任意である〕
を有する化合物又は薬学的に許容される塩である、上記コンジュゲート。 A conjugate in which a drug is bound to the L-type amino acid transporter 1 (LAT1) binding site,
The LAT1 binding site has the following structure:
R 1 represents a methionine-like structure or a tyrosine-like structure, where the methionine-like structure is
R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an optionally substituted amino group, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 1-10 alkoxy group, a thiol group , a cyano group, an azide group, or a drug;
R 3 and R 4 are independently a hydrogen atom or -L 3 -drug;
L 1 , L 2 , and L 3 are independently linkers or absent;
x is an integer from 0 to 1000;
y is an integer from 2 to 1000; and the bonding order of each repeating unit is arbitrary.]
or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
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