JP6562838B2 - Grpr陽性ガンの診断画像及び治療適用のための放射標識したgrprアンタゴニスト - Google Patents
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Description
本出願は、2012年9月25日に出願された米国仮出願番号第61/705,513号の関連出願であり、ここで、参照をもってその全体を本明細書に組込まれたものとする。
ガン細胞は、広範囲の循環ベクターのための認識部位、例えばペプチドリガンドとして供給されてよい、種々の特異的な生体分子、例えばペプチド受容体を発現することを示している。標的受容体の発現が周りの健康な組織におけるよりも悪性の細胞で高い場合に、その機会は、これらの2つの分子の存在の相互作用を利用するために生じる。診断画像又は標的化治療適用のために、天然のペプチドリガンドを改良して、診断用又は治療用の放射性核種、例えば放射性金属又は放射性ハロゲンを安定に結合してよい。
本発明は、ガストリン放出ペプチド受容体(GRPR)を発現するガンの、検出、画像化、診断、標的化、治療等における使用のためのプローブに関する。かかるプローブは、有利には、ガンマ画像及びSPECTによる、又は陽電子放射断層撮影(PET)もしくは磁気共鳴画像診断(MRI)もしくは蛍光分光法もしくは任意の画像化法による検出に適した成分である検出可能な標識に接合された分子であってよい。かかるプローブは、抗ガン薬に、又は治療用放射性核種を含有する部分に接合された分子であってもよく、かつ細胞毒性負荷物、例えば細胞毒性薬物又は治療用放射性核種を疾患の部位で提供できる。
− 少なくとも1つの(放射性)金属(M)及び安定してMを結合するキレート剤(C);代わりにMCは、(放射性)ハロゲンを運搬するTyr基又は補欠分子族を示してよく;
Sは、P及びCのN末端に共有結合する任意のスペーサーであり、(放射性)ハロゲン化のための手段を提供するために選択されてよく、
Pは、一般式:
Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−Xaa7−CO−Z
[式中、Xaa1は、存在しないか、又はアミノ酸残基であるAsn、Thr、Phe、3−(2−チエニル)アラニン(Thi)、4−クロロフェニルアラニン(Cpa)、α−ナフチルアラニン(α−Nal)、β−ナフチルアラニン(β−Nal)、1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−3−カルボン酸(Tpi)、Tyr、3−ヨード−チロシン(o−I−Tyr)、Trp、ペンタフルオロフェニルアラニン(5−F−Phe)(全てL−異性体又はD−異性体)からなる群から選択され、
Xaa2は、Gln、Asn、Hisであり、
Xaa3は、Trp、1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−3−カルボン酸(Tpi)であり、
Xaa4は、Ala、Ser、Valであり、
Xaa5は、Val、Ser、Thrであり、
Xaa6は、Gly、サルコシン(Sar)、D−Ala、β−Alaであり、
Xaa7は、His、(3−メチル)ヒスチジン(3−Me)Hisであり、
Zは、−NHOH、−NHNH2、−NH−アルキル、−N(アルキル)2、又は−O−アルキル、又は
からなる群から選択されるものに関する。
a) 式
b) ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸、α,ω−二アミノカルボン酸又は式
c) 種々の鎖長のPEGスペーサー、特に式
c) α−アミノ酸及びβ−アミノ酸、種々の鎖長の単鎖又は相同鎖又は種々の鎖長の非相同鎖、特に
d) a、b及びcの組合せ
からなる群から選択されるものに関する。
本発明を導く研究は、ソマトスタチン陽性腫瘍の有効なin vivo標的のための代替経路、すなわちソマスタチン受容体アンタゴニストの使用を思いがけず明らかにしている。最も驚くべきことに、及び内在化に対するそれらの不能性に対して、かかる類似体は、動物の異種移植片における非常に高い取り込み及び保持を示し、かつ背景組織からの非常に急速な洗い出しを示している。
a) N末端に付着したキレート剤。このキレート剤は、非環式又は環状テトラアミン、HYNIC、N3Sキレート剤、及びそれらの誘導体、直鎖又は環状ポリアミン、及びポリアミノポリカルボキシレート、例えばDTPA、EDTA、DOTA、NOTA、NOTAGA、TETA及びそれらの誘導体等であってよい。さらに、放射性ハロゲンでの標識付けに適した群、例えば補欠分子族又はTyr基が、この位置で導入されてよい。
b) 放射性核種。この放射性核種は、i) 従来のガンマカメラ、SPECT又はハイブリッドSPECT/CT又はSPECT/MRIシステムでの画像化に適しているガンマ放射体、例えば99mTc、111In、67Ga、131I、125I等、ii) PET又はハイブリッドPET/CT又はPET/MRIでの画像化に適している、陽電子放射体、例えば68Ga、66Ga、64Cu、86Y、44Sc、124I、18F等、又はiii)放射性核種治療に適しているベータ放射体、Auger放射体又はアルファ放射体、例えば186Re、188Re、90Y、177Lu、111In、67Cu、212Bi、175Yb、47Sc、131I、125I等、であってよい。
c) 長さ、タイプ及び親油性において変動してよく、かつPEGx(x=0〜20)、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、糖、アルキルアミノ残基又はそれらの組合せを含んでよい、キレート剤とペプチドモチーフとの間にあるスペーサー。
d) Dアミノ酸、非天然アミノ酸及び他の適した残基で始まる戦略的アミノ酸置換を有するペプチド鎖。
e) 天然BBN配列においてLeu13及びMet14−NH2の双方が省略されているC末端。末端のHis12は、アミド化型又はエステル型で存在し、それにより、アミド又はエステルが、いくつかのモノアルキルアミド、ジアルキルアミド、芳香族アミド、又は混合アルキル−アリールアミド、又はアルキルエステル及び/又はアリールエステルにより示されてよい。
MCは金属キレートであり、ここで、
− 少なくとも1つの(放射性)金属(M)及び安定してMを結合するキレート剤(C)を含み、
代わりにMCは、(放射性)ハロゲンを運搬するTyr基又は補欠分子族を示してよく;
Sは、P及びCのN末端に共有結合する任意のスペーサーであり、(放射性)ハロゲン化のための手段を提供するために選択されてよく、
Pは、一般式:
Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−Xaa7−CO−Z
[式中、Xaa1は、存在しないか、又はアミノ酸残基であるAsn、Thr、Phe、3−(2−チエニル)アラニン(Thi)、4−クロロフェニルアラニン(Cpa)、α−ナフチルアラニン(α−Nal)、β−ナフチルアラニン(β−Nal)、1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−3−カルボン酸(Tpi)、Tyr、3−ヨード−チロシン(o−I−Tyr)、Trp、ペンタフルオロフェニルアラニン(5−F−Phe)(全てL−異性体又はD−異性体)からなる群から選択され、
Xaa2は、Gln、Asn、Hisであり、
Xaa3は、Trp、1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−3−カルボン酸(Tpi)であり、
Xaa4は、Ala、Ser、Valであり、
Xaa5は、Val、Ser、Thrであり、
Xaa6は、Gly、サルコシン(Sar)、D−Ala、β−Alaであり、
Xaa7は、His、(3−メチル)ヒスチジン(3−Me)Hisであり、
Zは、−NHOH、−NHNH2、−NH−アルキル、−N(アルキル)2、又は−O−アルキル、又は
a) 式
b) ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸、α,ω−二アミノカルボン酸又は式
c) 種々の鎖長のPEGスペーサー、特に式
d) α−アミノ酸及びβ−アミノ酸、種々の鎖長の単鎖又は相同鎖又は種々の鎖長の非相同鎖、特に
e) a、b及びcの組合せ
からなる群から選択される。
本発明の化合物を、以下に記載したように製造し、試験した。以下に開示した実施態様は、種々の形で含まれてよい本発明の主な代表である。従って、以下の実施例において開示された特定の構造、官能基、及び方法の詳細は、限定されると理解すべきでない。
放射標識及びQC
111Inでの標識付け
50mMのHCl中で塩化インジウム(In−111)を、10〜20mCi/mLの活性濃度で、Mallinckrodt Medical B.V., Petten(オランダ)から購入した。一般に、本発明のDOTAペプチド共役体を、DOTAペプチド共役体1nmolあたり0.1〜0.2mCiのIn−111の特定の活性度で、インジウム−111で放射標識した。簡単に、水に溶解した3〜15nmolのDOTAペプチド共役体を、2.5〜12.5μLの1.0M及びpH4.6の酢酸ナトリウム緩衝液、1〜5μLの水中で0.1Mのアスコルビン酸ナトリウム、及び30〜150μLの111InCl3(0.3〜3.0mCi)と混合した。放射標識反応混合物を、20〜30分間沸騰水浴中でインキュベートした。品質管理のために、2μLアリコートの放射標識溶液を、28μLのNa2−EDTA酢酸緩衝溶液(5mM、pH4.6)で急冷した。成功した放射標識(95%より多くのペプチド結合放射活性)後に、Na2−EDTA(0.1M、pH4.6)を、1mMの最終濃度まで放射標識溶液に添加した。
塩化ガリウム(Ga−67)を、希釈HCl中で、498〜743mCi/mLの活性濃度でNordion, Wesbrook Mall, Vancouver(カナダ)から、又は80mCi/mLの活性濃度でMallinckrodt Medical B.V., Petten(オランダ)から得た。
50mMのHCl中で塩化ルテチウム(Lu−177)を、100mCi/mLの活性濃度で、IDB Radiopharmacy(オランダ)から購入した。
テトラアミン結合ペプチドを、50mMの酢酸/EtOH(8/2(v/v))で、最終的に1mMのペプチド濃度になるまで溶解した。それぞれのバルク溶液を、50μLアリコートでエッペンドルフ管に分配し、−20℃で貯蔵した。標識付けを、エッペンドルフバイアルで実施し、その際、次の溶液を連続して添加した:i)0.5Mのリン酸緩衝液(pH11.5)(50μL)、ii)0.1Mのクエン酸ナトリウム(5μL)、iii)[99mTc]NaTcO4ジェネレータ溶出液(415mL、10〜20mCi)、iv)ペプチド共役体保存溶液(15μL、15nmol)、及びv)新しく製造したEtOHでのSnCl2溶液(30μg、15μL)。室温での反応の30分後に、1MのHCl(10μL)を添加することによりpHを〜7にした。
HPLC分析を、600溶媒デリバリーシステムで効率的なWaters Chromatograph(Waters、Vienna、オーストリア)で実施し、(RSM Analytische Instrumente GmbH、ドイツ)クロマトグラフを、UV検出器(Waters996型又は2998型)及びGabiガンマ検出器を含む2軸検出装置に連結した。データ処理及びクロマトグラフィーを、Millennium又はEmpower 2 Software(Waters、USA)により制御した。それぞれ2cmのガードカラムに連結したXBridge Shield RP18カラム(5μm、4.6×150mm、Waters、アイルランド)を、1ml/分の流量で、10% Bから出発し、そして60分以内に70% Bに進む直線勾配で、溶剤A=0.1%水性トリフルオロ酢酸及び溶剤B=アセトニトリルで溶出した。
放射性リガンドの注射及び採血
通常生理食塩溶液(100〜150μL、ほぼ3nmol、200〜500μCi)中で放射性リガンドを含むボーラスを、スイスアルビノマウスの尾静脈に注射した。動物を5分間ケージ内で給水しながら保持し、そして、穏やかなエーテル麻酔下で心臓穿刺により即座に安楽死させた。血液(500〜900μL)を、心臓からシリンジで採取し、そして氷上で予め冷やしたエッペンドルフ管に移した。
血液を遠心分離して、血球を取り出した(10分、2000g/4℃)。血漿を採取し、アセトニトリル(MeCN)と1/1(v/v)の割合で混合し、そして再度遠心分離した(10分、15000g/4℃)。その上澄みを小体積まで濃縮し(40℃での穏やかなN2流)、生理食塩水で希釈し(ほぼ400μL)、そしてMillex GVフィルタ(0.22μm)を通して濾過した。
血漿試料のアリコート(前記のように製造した)を、Symmetry Shield RPMカラムに装填し、1.0mL/分の流量で、次の勾配で溶出した:10分間100%のA〜90%のA、そして次に60分間90%のAから60%(A=0.1%の水性TFA(v/v)及びB=MeCN)。放射性成分の溶出をガンマ検出器によりモニタリングした。99mTc−放射性ペプチドについて、ITLC−SG分析を、少量のTcO4 -放出を検出するための溶出液としてアセトンを使用して平行して実施した(TcO4 -Rf=1.0)。
腫瘍の誘発
通常生理食塩溶液中で新たに採取した1.5×107のヒトPC−3細胞の懸濁液を含むほぼ150μLのボーラスを、メスのSCIDマウスの横腹に皮下注射した。その動物を、無菌条件下に置き、そして2〜3週間後に、接種部位で十分に明瞭な腫瘍を発達させた(80〜150mg)。
実験の日に、選択した放射性ペプチドを、100μLのボーラス(1〜2μCi、10pmolの合計ペプチド;9/1(v/v)の生理食塩水/EtOH中で)として腫瘍を有するマウスの尾静脈に注射した。その動物を、4つの群で、穏やかなエーテル麻酔下で、予め決めた時間でpi(後注射)で心臓穿刺により屠殺した。さらに3〜4群の動物を、過剰な[Tyr4]BBN(ほぼ40nmol)で、試験用放射性ペプチドと一緒に混注し、そして4時間でpiで屠殺した(動物を窒息させた)。血液及び目的の組織の試料を、直ちに採取し、秤量し、そしてγ−計数器で放射活性について測定した。胃及び腸は、それらの内容物を空にせず、採取したままで測定した。生体内分布データを、組織1グラムあたりの注射した投与量の百分率(%ID/g)として、注射した投与量の適した標準を用いてMicrosoft Excelプログラムを使用して算出した。
種々の例証試験の結果を、以下に、対応する図に関連して記載する。以下の結果において開示された特定の構造、官能基、及び方法の詳細は、限定されると理解すべきでない。
Claims (18)
- 前記金属キレート剤Cが、二価及び三価の金属のための金属キレート剤である、請求項1又は2に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 前記二価及び三価の金属のための金属キレート剤Cが、DTPAキレート剤、NOTAキレート剤、DOTAキレート剤、もしくはTETAキレート剤、又はこれらの二官能性の誘導体である、請求項3に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 前記金属キレート剤Cが、テクネチウム又はレニウムの放射性核種のための金属キレート剤である、請求項1又は2に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 前記金属キレート剤Cが、P2S2供与体原子、N2S2供与体原子及びN3S供与体原子の集団を含有する、非環式テトラアミンキレート剤、シクラムキレート剤、PnAOキレート剤または四座キレート剤並びにこれらの二官能性誘導体からなる群から選択される、テクネチウム又はレニウムの放射性核種のための金属キレート剤であるか、あるいはHYNIC/COリガンドを基礎とするキレート剤であるか、あるいはトリカルボニル技術により有機金属錯体を形成する二座及び三座キレート剤である、請求項6に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- Mが、111In、177Lu、67Ga、68Ga,99mTc、186Reまたは188Reである、請求項1から5までのいずれか1項に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- Mが、111In、177Lu、67Ga又は68Gaである、請求項10に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- Mが、99mTc、186Reまたは188Reである、請求項12に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 医薬品として使用するための、請求項1から13までのいずれか1項に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 原発及び/又は転移のGRPR陽性ガンを検出、診断又は治療するための診断剤又は治療剤として使用するための、請求項1から13までのいずれか1項に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 前記ガンが、前立腺ガン、乳ガン、肺小細胞ガン、結腸癌腫、消化管間質性腫瘍、ガストリン産生腫瘍、腎細胞癌腫、胃腸膵管系神経内分泌腫瘍、食道扁平上皮腫瘍、神経芽細胞腫、頭頸部扁平上皮癌腫、並びにGRPR陽性である新形成に関連する血管系を示す卵巣、子宮内膜及び膵臓における腫瘍から選択される、請求項15に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 前記ガンがヒトのガンである、請求項16に記載の放射標識したGRPRアンタゴニスト。
- 請求項1から13までのいずれか1項に記載の放射標識したGRPRアンタゴニストと、治療的に容認性の付形剤とを含む、医薬組成物。
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