JP6986516B2 - イメージング目的のためのキレート部分を含む選択的グルカゴン受容体アゴニスト - Google Patents

イメージング目的のためのキレート部分を含む選択的グルカゴン受容体アゴニスト Download PDF

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Description

本発明は、グルカゴン受容体に選択的に結合して活性化し、金属イオンに結合可能なキレート部分を含むエキセンディン−4ペプチドアナログに関する。好ましい金属イオンは、例えばポジトロン断層法(PET)または単一光子放射断層撮影(SPECT)によって検出可能な放射性核種である。得られた化合物は、特に肝臓においてグルカゴン受容体を過剰発現する細胞を視覚化するために有用であり、ならびにグルカゴン受容体の過剰発現を特徴とする神経内分泌腫瘍を検出および治療する方法にも有用である。本発明は、適した薬剤の生産方法を含む。
エキセンディン−4は、アメリカドクトカゲ(Heloderma suspectum)の唾液腺によって産生される39アミノ酸ペプチドである(非特許文献1)。エキセンディン−4は、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)受容体の活性化因子であるが、グルカゴン受容体を有意に活性化しない。
エキセンディン−4のアミノ酸配列は、配列番号1に示される。
HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS−NH
グルカゴンは、血中グルコースが低い場合、血流中に放出される29アミノ酸ペプチドである。グルカゴンのアミノ酸配列は、配列番号2に示される。
HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNT−OH
ポジトロン断層法(PET)は、対象の3次元画像を生成することができる、日常的に使用される核医学イメージング技術である。陽電子放出核種を含む適切な放射性トレーサを注入後、陽電子の消滅から生じる一対の直交するガンマ線が検出される。3次元画像は、計算による再構成後に得ることができ;正確な解剖学的な局在は、CT X線スキャンの同時記録によって保証されることが多い。
3次元画像を提供する別の核医学断層撮影イメージング技術は、単一光子放射断層撮影(SPECT)である。この方法は、適した放射性同位体が発するガンマ線を検出することに基づいている。
これらの方法は、代謝活性のモニタリングのために18−フルオロデオキシグルコースを使用することによって、一般に、組織を検査し、生理学的プロセスをモニターするために利用される。あるいは、マーカー放射性同位体を特定のリガンドに結合させて、特定の組織または受容体、例えばGPCRに対して特異性を示す放射性リガンドを作製することができる。
PETまたはSPECTによる単一受容体タイプの特異的検出は、トレーサーリガンドと目的の受容体との選択的相互作用を必要とする。イメージング部分を有する選択的GLP−1受容体アゴニストが記載されている(特許文献1;非特許文献2;非特許文献3)。
本発明は、グルカゴン受容体(GCG−R)と選択的に相互作用するイメージングリガンドを含む。
本発明のペプチドは、1位に4−チアゾリルアラニンを含む。
合成ペプチドの1位における4−チアゾリルアラニンの使用は、GLP−1受容体アゴニストについて特許文献2に記載されている。驚くべきことに、反対に、本発明の4−チアゾリルアラニンは、1位に天然ヒスチジンを有するペプチド(天然グルカゴン)と比較して、GLP−1受容体での活性が非常に低い高活性グルカゴン受容体アゴニストを提供する。
したがって、本発明の化合物は、PETまたはSPECTのようなイメージング技術を使用するインビボでのグルカゴン受容体の研究に非常に適している。
Marti B.ら、WO2006024275 WO07140284
Eng,J.ら、J.Biol.Chem.、267:7402〜05、1992 Selvaraju,R.K.ら、Journal of Nuclear Medicine、2013、54、1〜6 Eriksson O.ら、J Clin Endocrinol Metab、2014、99(5):1519〜1524
本明細書では、グルカゴン受容体に強力かつ選択的に結合して活性化し、金属イオンに結合可能なキレート部分を含むエキセンディン−4アナログが提供され、分子をイメージング研究、例えばPET研究に適したものにする。すべての化合物は、1位に人工アミノ酸4−チアゾリルアラニンを有する。このことは、驚くべきことに、1位のみが異なる(Hisの代わりに1位がTza)同一の化合物を互いに比較した場合、GLP1受容体と対比してグルカゴン受容体への選択性がより高くなる。したがって、本発明は、イメージング技術、例えばPET技術を使用するインビボでのグルカゴン受容体の研究によく適した高選択性グルカゴン受容体アゴニストを提供する。
本発明は、式(I)
Tza−X2−X3−Gly−Thr−Phe−X7−Ser−Asp−X10−Ser−X12−X13−X14−X15−X16−X17−X18−Ala−X20−X21−Phe−Ile−Glu−Trp−Leu−Leu−X28−X29−Gly−Pro−X32−Ser−Gly−Ala−Pro−Pro−Pro−Ser−X40−R (I)
を有するペプチド化合物であって、
X2は、Serおよびd−Serから選択されるアミノ酸を表し、
X3は、GlnおよびHisから選択されるアミノ酸を表し、
X7は、ThrおよびAibから選択されるアミノ酸を表し、
X10は、Tyr、Leu、Val、Ile、Phe、フェニルグリシン、Thr、2−フルオロフェニルアラニン、シクロヘキシルグリシンおよびtert−ロイシンから選択されるアミノ酸残基を表し、
X12は、Lys、ArgおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X13は、Gln、TyrおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X14は、Leu、NleおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸残基を表し、
X15は、GluおよびAspから選択されるアミノ酸を表し、
X16は、Ser、Glu、AibおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X17は、Arg、Gln、Lys、AlaおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X18は、Arg、LysおよびAlaから選択されるアミノ酸を表し、
X20は、Gln、Glu、Aib、LysおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X16がGluであり、X20がLysである場合、X16およびX20の側鎖は、ラクタムを介した環状リングを形成してよく、
X21は、AspおよびGluから選択されるアミノ酸残基を表し、
X28は、Alaおよびβ−Alaから選択されるアミノ酸を表し、
X29は、GlyおよびThrから選択されるアミノ酸残基を表し、
X32は、GluおよびSerから選択されるアミノ酸を表し、
X40は、Cys(VS−DO3A)、Cys(VS−NO2A)、Cys(mal−DOTA)、Cys(mal−NOTA)、Cys(mal−NODAGA)、Lys(DOTA)、Lys(NOTA)、Lys(PEG−DOTA)およびLys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
X12、X13、X14、X16、X17またはX20のアミノ酸の1つがCys(VS−DO3A)である場合、X40は存在しなくてよく、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには、Gd3+、Ga3+、Cu2+、(Al−F)2+、Y3+、Tc3+、In3+、Lu3+およびRe3+から選択される金属イオンが配位してもしなくてもよく、
は、OHまたはNHを表す;
または、それらの金属錯体または塩または溶媒和物、を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
X2は、Serおよびd−Serから選択されるアミノ酸を表し、
X3は、Glnであり、
X7は、ThrおよびAibから選択されるアミノ酸を表し、
X10は、Tyr、Leu、Ileから選択されるアミノ酸残基を表し、
X12は、Lysであり、
X13は、Glnであり、
X14は、LeuおよびNleから選択されるアミノ酸残基を表し、
X15は、GluおよびAspから選択されるアミノ酸を表し、
X16は、SerおよびGluから選択されるアミノ酸を表し、
X17は、ArgおよびGlnから選択されるアミノ酸を表し、
X18は、Argであり、
X20は、GlnおよびLysから選択されるアミノ酸を表し、
X16がGluであり、X20がLysである場合、X16およびX20の側鎖は、ラクタムを介した環状リングを形成してよく、
X21は、AspおよびGluから選択されるアミノ酸残基を表し、
X28は、Alaであり、
X29は、GlyおよびThrから選択されるアミノ酸残基を表し、
X32は、Gluであり、
X40は、Cys(VS−DO3A)であり、
DO3Aには、Gd3+、Ga3+、Cu2+、(Al−F)2+、Y3+、Tc3+、In3+、Lu3+およびRe3+から選択される金属イオンが配位してもしなくてもよく、
は、OHまたはNHを表す、式(I)を有するペプチド化合物;
または、それらの金属錯体または塩または溶媒和物を提供する。
式(I)のペプチド化合物の特定の例は、配列番号3〜90の化合物ならびにそれらの塩または溶媒和物である。
式(I)のペプチド化合物の特定の例は、配列番号6、8、13、14、35、36、49、50、60、61、79、80、85および86の化合物ならびにそれらの塩または溶媒和物である。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには担持されない式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAにはGd3+、Ga3+、Cu2+、(Al−F)2+、Y3+、Tc3+、In3+、Lu3+およびRe3+から選択される金属イオンが担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属イオンGa3+が担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属イオンGd3+が担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属放射性ヌクレオチドイオン(Cu−64)2+、(Ga−68)3+、(Al−F−18)2+、(Y−86)3+が担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには1個の金属放射性ヌクレオチドイオン(Ga−67)3+、(Tc−99)3+、(In−111)3+が担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、
DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには(Cu−67)2+、(Y−90)3+、(In−111)3+、(Lu−177)3+、(Re−186)3+および(Re−188)3+から選択される1個の金属放射性ヌクレオチドイオンが担持される式(I)を有するペプチド化合物を提供する。
好ましい化合物は、表1に列挙した配列番号3〜90のペプチドまたは金属錯体またはそれらの塩もしくは溶媒和物である。
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
配列60および61において、星印(「*」)は、Glu16とLys20との間のラクタム架橋の形成を示す。
本発明の化合物は、グルカゴン受容体に特異的に結合することができる。本発明の化合物は、グルカゴンに対する受容体に結合すると細胞内cAMP形成を刺激することができるという観察によって確認されるグルカゴン受容体アゴニストである。化合物は、グルカゴン受容体での天然グルカゴンの相対活性と比較して、少なくとも0.1%、好ましくは0.5%、より好ましくは1.0%、さらにより好ましくは10.0%の相対活性を示す。
本発明の化合物は、GLP1に対する受容体での結合の際に細胞内cAMP形成を刺激することができるという観察によって確認されるように、GLP1受容体も活性化する。本発明の所与の化合物の活性(GLP1受容体におけるGLP1の活性と比較してその活性によって表される)は、グルカゴン受容体における同一化合物の活性(グルカゴン受容体におけるグルカゴンの活性と比較してその活性によって表される)と比較して1%未満、より好ましくは0.5%未満、さらにより好ましくは0.1%未満である。
驚くべきことに、1位に4−チアゾリルアラニンを有する式Iのペプチド化合物は、この位置にヒスチジンを有する誘導体と比較して、グルカゴン受容体活性化の増加を示し、GLP−1受容体の活性に対する選択性を非常に高めることが見出された。ヒスチジンは、グルカゴンの1位に天然に存在するアミノ酸であり、グルカゴン受容体の活性化機構において重要であることが示されている(Unson,C.G.ら、Arch.Biochem.Biophys.、300、747〜750、1993)。
さらに、本発明の化合物は、好ましくは、4℃、25℃または40℃で、酸性または生理的pH値、例えばpH4.5またはpH7.4で良好な安定性を有する。好ましくは、25℃で7日後のこれらの緩衝液中の化合物の純度は80%より高く、14日後では60%より高い。
さらに、本発明の化合物は、金属イオンに結合可能なキレート部分を含有し、分子をイメージング研究、例えばPETまたはSPECT研究に適したものにする。キレート部分は、金属陽イオンへの強力な結合を確実にするために、電子対供与元素を含有する非環状または環状構造を表す。強力なキレート化は、放射性同位体の浸出を防止するための画像診断法としての使用のための前提条件であり、全身毒性、バックグラウンドシグナルの増加および関心領域でのシグナルの減少をもたらす場合がある。最適なキレート部分の選択は、放射性金属錯体の特質によって決まる。高頻度に使用されるキレート部分およびそれらの対応する名称の例は、スキーム1に列挙され、より多くの例は、例えばWadas T.J.ら、Chem.Rev.2010、110、2858〜2902に見られる。
Figure 0006986516
ある特定の実施形態では、すなわち式(I)の化合物が遺伝的にコードされたアミノ酸残基を含む場合、本発明はさらに、前記化合物をコードする核酸(DNAまたはRNAである)、そのような核酸を含む発現ベクター、およびそのような核酸または発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
さらなる態様では、本発明は、担体との混合剤中に本発明の化合物を含む組成物を提供する。好ましい実施形態では、組成物は、薬学的に許容される組成物であり、および担体は、薬学的に許容される担体である。本発明の化合物は、金属錯体、例えばガリウム(III)錯体、塩、例えば薬学的に許容される塩、または溶媒和物、例えば水和物の形態である。さらに別の態様では、本発明は、特にヒトの医学における診断治療を含む医療の方法で使用するための組成物を提供する。
本発明の化合物およびその製剤は、好ましくは、PET技術を用いて、生体および関連組織におけるグルカゴン受容体を視覚化するために主に使用される。
定義
本発明のアミノ酸配列は、Nle(ノルロイシン)のような他のアミノ酸の一般に認められている3文字コードと同様に、天然に存在するアミノ酸のための従来の1文字および3文字コードを含む。
さらに、表2に示すアミノ酸について以下のコードを用いた。
Figure 0006986516
「天然エキセンディン−4」という用語は、配列HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS−NH(配列番号1)を有する天然エキセンディン−4を表す。
本発明は、上記に定義されたペプチド化合物を提供する。
本発明のペプチド化合物は、ペプチドによって連結されたアミノカルボン酸の直鎖骨格、すなわちカルボキサミド結合を含む。他に示さない限り、好ましくは、アミノカルボン酸はα−アミノカルボン酸であり、より好ましくは、L−α−アミノカルボン酸である。ペプチド化合物は、39または40アミノカルボン酸の骨格配列を含む。
誤解を避けるために、本明細書で提供される定義において、ペプチド部分の配列は、改変が可能であると示された位置の少なくとも1つにおいて天然のエキセンディン−4とは異なることが一般に意図される。ペプチド部分内のアミノ酸は、従来のN末端からC末端方向に1から40まで連続的に番号が付けられていると考えられる。ペプチド部分内の「位置」への言及は、それに応じて構築されるべきであり、天然エキセンディン−4および他の分子内で位置を、例えば、エキセンディン−4においてHisは1位、Glyは2位、...Metは14位、...およびSerは39位と呼ぶべきである。
さらなる態様では、本発明は、担体との混合剤中に本明細書に記載の本発明の化合物、金属錯体、またはその塩もしくは溶媒和物を含む組成物を提供する。
本発明はまた、組成物が薬学的に許容される組成物であり、担体が薬学的に許容される担体である組成物を提供する。
ペプチド合成
当業者は、本発明に記載のペプチドを製造するためのさまざまな異なる方法を認識している。これらの方法は、合成法および組換え遺伝子発現を含むが、これに限定されない。したがって、これらのペプチドを製造する1つの方法は、溶液中または固体支持体上での合成、それに続く単離および精製である。ペプチドを製造する異なる方法は、ペプチドをコードするDNA配列が導入された宿主細胞における遺伝子発現である。あるいは、遺伝子発現は、細胞系を使わずに達成可能である。上記の方法をどのように組み合わせてもよい。
本発明のペプチドを製造する好ましい方法は、適した樹脂上での固相合成である。固相ペプチド合成は十分に確立された方法である(例えば:StewartおよびYoung、Solid Phase Peptide Synthesis、Pierce Chemical Co.、Rockford、III.、1984;E.AthertonおよびR.C.Sheppard、Solid Phase Peptide Synthesis.A Practical Approach、Oxford−IRL Press、New York、1989を参照)。固相合成は、開裂可能なリンカーを有する不活性固体支持体に、そのカルボキシ末端でN末端保護アミノ酸を結合させることによって開始される。この固体支持体は、最初のアミノ酸のカップリングを可能にする任意のポリマー、例えばトリチル樹脂、クロロトリチル樹脂、ワング樹脂またはリンクアミド樹脂であり、カルボキシ基(またはリンク樹脂のカルボキサミド)と樹脂との結合が酸に敏感である(Fmoc法を用いる場合)。ポリマー支持体は、ペプチド合成中にα−アミノ基を脱保護するために使用される条件下で安定でなければならない。
最初のアミノ酸が固体支持体にカップリングされた後、このアミノ酸のα−アミノ保護基が除去される。次いで、残りの保護されたアミノ酸は、例えば、BOP、HBTU、HATUまたはDIC(N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド)/HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)などの適したアミドカップリング試薬を用いて、ペプチド配列によって示される順序で、次々にカップリングされ、ここで、BOP、HBTUおよびHATUは、第三級アミン塩基と共に使用される。あるいは、遊離されたN末端は、アミノ酸以外の基、例えばカルボン酸などで官能化される。
最終的にペプチドは樹脂から切断され、脱保護される。このことは、キングのカクテルを用いて達成できる(D.S.King、C.G.Fields、G.B.Fields、Int.J.Peptide Protein Res.36、1990、255〜266)。次いで、必要に応じて、原料をクロマトグラフィ、例えば分取RP−HPLCによって精製できる。
次いで、合成されたペプチドは、金属イオン、例えばGa3+を組み込むことができるキレート部分を含有する側鎖を結合させることによってさらに修飾される。ペプチド骨格中の結合点がリジンである場合、側鎖は、適したアミド化基、例えば、ヒドロキシルスクシンイミドエステル、またはマイケル付加を介してビニルスルホン基との反応によって連結される。他の場合では、結合側がシステインのチオールである場合、マレイミド官能性またはマイケル付加を介してビニルスルホン基との反応によって側鎖を結合させることができる。次いで、必要に応じて原料は脱保護され、クロマトグラフィ、例えば、分取RP−HPLCで精製される。本発明の化合物に結合する側鎖は、表3に要約される。
本発明の化合物については、表4に列挙した構成要素を使用した。VS−DO3AおよびVS−NO2Aの構成要素を除いて、これらの構成要素は、市販で入手可能である。VS−DO3Aの合成は、実施例1に記載され、VS−NO2Aの合成も同様に行うことができる。
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
ペプチドの側鎖の錯化部分をさらに適した金属イオン、例えばGa3+で荷電することができる。これを達成するために、側鎖を有するペプチドを、適した溶媒中、所望の陽イオンの適した塩で加熱する。次いで、必要に応じて、原料をクロマトグラフィ、例えば分取RP−HPLCまたはSPEによって精製できる。
効力
本明細書で使用される場合、「効力」または「インビトロ効力」という用語は、細胞ベースのアッセイにおいて、GLP−1またはグルカゴンに対する受容体を活性化する化合物の能力の尺度である。数値的には、「EC50値」として表され、用量反応実験において、応答(例えば細胞内cAMPの形成)の最大値の半分の増加を誘導する化合物の有効濃度である。
治療用途および診断用途
本発明の化合物は、グルカゴン受容体アゴニストである。そのようなアゴニストは、低血糖を標的とする臨床的必要性に対処するための治療上の利益を最初に提供する場合がある。
その結果、本発明のグルカゴン受容体アゴニストは、軽度から中程度低血糖の治療または重度の低血糖の事象において使用される場合がある。
診断用途という用語は、生体および関連組織におけるグルカゴン受容体の検出および/または定量化のための使用を表す。
これは、特定の組織において、グルカゴン受容体への所与の用量の治療的結合の受容体占有状態の測定を含むが、これに限定されない。グルカゴン受容体は、例えば、腎臓、脳、脾臓および胸腺のリンパ球細胞、肝臓の実質細胞、ならびに肝臓の内皮細胞およびクッパー細胞、心臓、脂肪組織、腸管平滑筋組織および内分泌系膵臓細胞において同定され、発現は特に肝臓で高い(Watanabeら、Brazilian journal of Medical and biological research、1998、31、243〜256およびその中に引用された参考文献)。受容体占有研究は、グルカゴン受容体に影響を及ぼす前記治療薬の最適用量を同定するための選択肢を示す。
さらに、グルカゴン受容体シンチグラフィは、特に、グルカゴン受容体を強く発現する細胞の存在の増加、例えば肝臓、リンパ節、腸間膜/大網/腹膜、肺または副腎における、例えばグルカゴノーマの転移、によって特徴付けられる疾患の診断に適用可能である。
当業者は、意図したイメージング技術によって、担持に適した金属イオンを選択できる。MRI測定には(Gd−68)3+、PET測定には(Cu−64)2+、(Ga−68)3+、(Al−F−18)2+もしくは(Y−86)3+、またはSPECT測定には(Ga−67)3+、(Tc−99m)3+もしくは(In−111)3+を含むが、これに限定されない。
「治療用途」という用語は、放射線療法において使用する本発明に記載のペプチドの適用を示す。これは、(Cu−67)2+、(Y−90)3+、(In−111)3+、(Lu−177)3+、(Re−186)3+または(Re−188)3+のような、適した放射性核種を有する前記ペプチドの負荷、精製および品質管理を含む。
>98%の負荷効能が得られた場合、製造が適切であると考えられる。放射性製剤は、許容可能な医薬組成物の一部として患者に注入することができる。適用される用量は、例えば、使用目的(治療または診断)、疾患状態(良性または悪性)、腫瘍の大きさおよび位置の検討事項に応じて医師が選択し、放射性同位体を負荷する。
医薬組成物
「医薬組成物」という用語は、混合された場合に相溶性であり、投与される成分を含有する混合物を示す。医薬組成物は、1つまたはそれ以上の生物活性分子を含む場合がある。さらに、医薬組成物は、活性成分または不活性成分と考えられるかどうかにかかわらず、担体、溶媒、アジュバント、皮膚軟化剤、増量剤、安定剤および他の成分を含む場合がある。医薬組成物を製造する当業者のための指針は、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(第20版)、A.R.Gennaro A.R.編、2000、Lippencott Williams&Wilkinsに見られる。
本発明のエキセンディン−4ペプチド誘導体またはその金属錯体または塩または溶媒和物は、医薬組成物の一部として、許容される医薬品担体、希釈剤または賦形剤と共に投与される。「薬学的に許容される担体」は、それと共に投与される物質の治療特性を保持しながら、生理学的に許容される担体である。標準的な許容される医薬品担体およびその製剤は、当業者に知られており、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(第20版)、A.R.Gennaro A.R.編、2000、Lippencott Williams&Wilkinsに記載されている。薬学的に許容される担体の一例は生理食塩水溶液である。
許容される医薬品担体または希釈剤には、経口、直腸、経鼻または非経口(皮下、筋肉内、静脈内、皮内および経皮を含む)投与に適した製剤に使用されるものが含まれる。本発明の化合物は、一般的に静脈内に投与される。
「塩」または「薬学的に許容される塩」という用語は、哺乳動物での使用に安全および効果的な本発明の化合物の塩を意味する。薬学的に許容される塩には、酸付加塩および塩基性塩が挙げられるが、これらに限定されない。酸付加塩の例は、塩化物、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸(水素)塩、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、クエン酸塩、トシル酸塩またはメシル酸塩を含む。塩基性塩の例は、無機陽イオンを有する塩、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウムまたはカルシウム塩のようなアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、およびアミン塩のような有機陽イオンを有する塩を含む。薬学的に許容される塩のさらなる例は、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(第20版)、A.R.Gennaro A.R.編、2000、Lippencott Williams&Wilkins、またはHandbook of Pharmaceutical Salts,Properties,Selection and Use、P.H.Stahl、C.G.Wermuth編、2002、Verlag Helvetica Chimica Acta、Zurich、SwitzerlandおよびWiley−VCH、Weinheim、Germanyの共同出版に記載されている。
「溶媒和物」という用語は、本発明の化合物またはその塩と溶媒分子、例えば有機溶媒分子および/または水との複合体を意味する。
「金属錯体」という用語は、本発明の化合物と金属イオン(例えば、遷移金属の)とのキレート錯体を意味し、多座(多重結合)リガンドは、いくつかのリガンドの原子を介して金属イオンに結合する化合物の一部である;(金属イオンに対して2、3または4個の結合を有するリガンドが一般的である)。
本発明の医薬組成物は、非経口(例えば皮下、筋肉内、皮内または静脈内)、経口、直腸、局所および経口(例えば舌下)投与に適したものであるが、最も適した投与様式は、生物活性成分の特定の使用、およびそれぞれの場合に使用される式(I)の化合物の性質に個々の場合ごとに依存する。一般的に、本発明の化合物の意図された使用のための投与経路は、静脈内投与である。
方法
以下のように略語を用いた:
2F−Phe 2−フルオロフェニルアラニン
AA アミノ酸
cAMP 環状アデノシン一リン酸
Boc tert−ブチルオキシカルボニル
BOP (ベンゾトリアゾール−1−イルオキシ)トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート
tBu 第三級ブチル
CT コンピューター断層撮影法
CTC 2−クロロトリチルクロリド
DIC N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド
DIPEA N,N−ジイソプロピルエチルアミン
DMF ジメチルホルムアミド
EDT エタンジチオール
Fmoc フルオレニルメチルオキシカルボニル
GCG グルカゴン
GLP−1 グルカゴン関連ペプチド1
HATU 2−(1H−7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート
HBTU 2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチル−ウロニウムヘキサフルオロホスフェート
HOBt 1−ヒドロキシベンゾトリアゾール
HPLC 高速液体クロマトグラフィ
MRI 磁気共鳴イメージング
PEG ポリエチレングリコール
PET ポジトロン断層法
RP−HPLC 逆相高速液体クロマトグラフィ
s.c. 皮下
SPE 固相抽出
SPECT 単一光子放射断層撮影
TFA トリフルオロ酢酸
Tle tert−ロイシン
TRIS トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン
Trt トリチル
Tza 4−チアゾリルアラニン
UPLC 超高速液体クロマトグラフィ
UV 紫外線
ペプチド化合物の一般的合成
材料:
固相ペプチド合成のために、CTC−樹脂または装填済みFmoc−Ser(tBu)−ワング樹脂またはリンク−アミド樹脂(4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)−フェノキシアセトアミド−ノルロイシルアミノメチル樹脂)を使用した。CTC−樹脂は、CBL Patrasから購入し、装填量は1.4mmol/gであった。Fmoc−Cys(Trt)−ワング樹脂は、Bachemから購入し、装填量は0.5mmol/gであった。リンク−アミド樹脂は、Novabiochemから購入し、装填量は0.23mmol/gであった。
Fmoc保護天然アミノ酸は、Protein Technologies Inc.、Senn Chemicals、Merck Biosciences、Novabiochem、Iris BiotechまたはBachemから購入した。以下の標準アミノ酸を合成の全体にわたって使用した:Fmoc−L−Ala−OH、Fmoc−L−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−L−Asn(Trt)−OH、Fmoc−L−Asp(OtBu)−OH、Fmoc−L−Gln(Trt)−OH、Fmoc−L−Glu(OtBu)−OH、Fmoc−Gly−OH、Fmoc−L−His(Trt)−OH、Fmoc−L−Ile−OH、Fmoc−L−Leu−OH、Fmoc−L−Lys(Boc)−OH、Fmoc−L−Phe−OH、Fmoc−L−Pro−OH、Fmoc−L−Ser(tBu)−OH、Fmoc−L−Thr(tBu)−OH、Fmoc−L−Trp(Boc)−OH、Fmoc−L−Tyr(tBu)−OH、Fmoc−L−Val−OH、Fmoc−L−Cys(Trt)−OH。
さらに、以下の特別なアミノ酸を、上記と同一の製造業者から購入した:Fmoc−L−Tza−OH、Fmoc−Aib−OH、Fmoc−Bal−OH、Fmoc−D−Ser(tBu)−OH、Fmoc−L−Nle−OH、Fmoc−L−2F−Phe−OH、Fmoc−L−Chg−OH、Fmoc−L−Tle−OH。
固相ペプチド合成は、標準Fmoc化学およびHBTU/DIPEA活性化を使用してPrelude Peptide Synthesizer(Protein Technologies Inc)で行った。溶媒としてDMFを使用した。脱保護:20%ピペリジン/DMFで2×2.5分。洗浄:7×DMF。カップリング:DMF中に2:5:10の200mM AA/500mM HBTU/2MDIPEAで2x20分。洗浄:5xDMF。
合成されたすべてのペプチドを、82.5%TFA、5%フェノール、5%水、5%チオアニソール、2.5%EDTから成るキングの切断カクテルを用いて樹脂から切断した。次いで粗ペプチドをジエチルエーテルまたはジイソプロピルエーテル中で沈殿させ、遠心分離し、凍結乾燥した。ペプチドを分析用HPLCで分析し、ESI質量分析法によって確認した(表5参照)。粗ペプチドを従来の分取RP−HPLC精製手順によって精製した。
一般的な分取HPLC精製手順:
粗ペプチドを、Akta Purifier SystemまたはJascoセミ分取HPLC Systemのいずれかで精製した。精製される粗ペプチドの量によって、異なるサイズの分取RP−C18−HPLCカラムおよび異なる流量を使用した。溶離液として、アセトニトリル+0.1%TFA(B)および水+0.1%TFA(A)を用いた。生成物含有画分を回収し、凍結乾燥して精製生成物を、一般的にはTFA塩として得た。
エキセンディン−4誘導体の安定性試験:
安定性試験について、標的濃度は、m−クレゾール(30mM)、塩化ナトリウム(85mM)およびポリソルベート20(8μM)を含有するpH7.3 TRIS緩衝液(50mM)またはpH4.5 m−クレゾール(25mM)およびグリセリン(220mM)を含有するメチオニン緩衝液(20mM)中に0.5mg/mLの純粋化合物であった。溶液は、4℃、25℃または40℃で14日間保存した。その後、溶液をUPLCで分析した。
UPLCは、Waters Acquity UPLC BEH130 C18 1.7μmカラム(2.1×100mm)を装着したWaters Acquity UPLC H−Classシステムで、40℃、グラジエント溶出、0.5mL/分の流量で行い、215および280nmでモニターした。グラジエントは、19.2分にわたって10%B〜90%B、次いで90%Bで0.8分として設定した。緩衝液A=水中に0.1%ギ酸、およびB=アセトニトリル中に0.1%ギ酸。
14日後の「純度%」は、以下の式、
純度%=[(t14の相対純度%)×100)]/t0の相対純度%
t0での相対純度%に対する14日目の相対純度%によって定義される。
t0における相対的純度%は、以下の式、
t0における相対純度%=[(t0におけるピーク面積)×100]/t0におけるすべてのピーク面積の合計
t0におけるペプチドのピーク面積を、t0におけるすべてのピーク面積の合計で除することによって算出した。
同様に、t14における相対的純度%は、以下の式、
t14における相対純度%=[(t14におけるピーク面積)×100]/t14におけるすべてのピーク面積の合計
t14におけるペプチドのピーク面積を、t14におけるすべてのピーク面積の合計で除することによって算出した。
同様に、7日後の純度%を算出することができる。
グルカゴン受容体効能のインビトロ細胞アッセイ:
それぞれの受容体に対する化合物のアゴニズムは、ヒトGLP−1またはグルカゴン受容体を安定的に発現するHEK−293細胞株のcAMP応答を測定する機能性アッセイによって決定した。
細胞のcAMP含量をHTRF(均一性時間分解蛍光法)に基づくCisbio Corp.のキット(カタログ番号62AM4PEC)を用いて測定した。調製のために、細胞をT175培養フラスコに分割し、培地(DMEM/10%FBS)中でほぼコンフルエントになるまで一晩増殖させた。次いで、培地を除去し、細胞をカルシウムおよびマグネシウムを欠くPBSで洗浄し、続いてアクターゼ(Sigma−Aldrich、カタログ番号A6964)でプロテイナーゼ処理した。剥離した細胞を洗浄し、アッセイ緩衝液(1×HBSS;20mM HEPES、0.1%BSA、2mM IBMX)に再懸濁し、細胞密度を測定した。次いでそれらを400000細胞/mlに希釈し、25μlアリコートを96ウェルプレートのウェルに分注した。測定のために、アッセイ緩衝液中の試験化合物25μlをウェルに添加し、続いて室温で30分間インキュベートした。溶解緩衝液(キット構成要素)に希釈したHTRF試薬の添加後、プレートを1時間インキュベートし、続いて665/620nmの蛍光比を測定した。最大応答(EC50)の50%活性化を引き起こす濃度を決定することにより、アゴニストのインビトロ効力を定量化した。
例示的な理由から、側鎖に結合したVS−DO3A構成要素を有するC末端システインアミドを持つ天然グルカゴンの誘導体(配列番号2)を合成した。
H−S−Q−G−T−F−T−S−D−Y−S−K−Y−L−D−S−R−R−A−Q−D−F−V−Q−W−L−M27−N−T−C(VS−DO3A)−NH
合成中、特にシステイン含有ペプチドとVS−DO3A構成要素との抱合ステップの間に、27位のメチオニンの迅速な酸化が観察され、凝集も観察されたが、これは既に天然グルカゴン配列に対して先例がある。それでも少量の標的化合物が得られた。実施例5のように、グルカゴンおよびGLP−1受容体活性化について、得られた誘導体を試験した。H−S−Q−G−T−F−T−S−D−Y−S−K−Y−L−D−S−R−R−A−Q−D−F−V−Q−W−L−M27−N−T−C(VS−DO3A)−NHは、グルカゴン受容体を0.7pM(EC50 hGLUCR)およびGLP−1受容体を16.1pM(EC50 hGLP−1R)でそれぞれ活性化した。
一方、本発明の化合物は、合成または保存中に酸化されるメチオニンを含まず、凝集がはるかに少ない傾向があり、GLP−1受容体の活性化が非常に低下する。
本発明は、以下の実施例によってさらに示される。
VS−DO3A構成要素([4,10−ビス−カルボキシメチル−7−(2−エテンスルホニル−エチル)−1,4,7,10テトラアザ−シクロドデカ−1−イル]−酢酸)の合成
Figure 0006986516
DO3A−tBu(4,10−ビス−tert−ブトキシカルボニルメチル−1,4,7,10テトラアザ−シクロドデカ−1−イル)−酢酸tert−ブチルエステル(2.5g)のDMF(10mL)溶液に、0℃でジビニルスルホン(5mL)のDMF/水1:1(20mL)溶液を添加した。混合物を室温にし、2時間撹拌した。混合物をRPクロマトグラフィによって直接精製して、VS−DO3A−tBu([4,10−ビス−tertブトキシカルボニルメチル−7−(2−エテンスルホニル−エチル)−1,4,7,10−テトラアザ−シクロドデカ−1−イル]−酢酸tert−ブチルエステル)を得た。
VS−DO3A−tBuのTFA/水19:1(75mL)溶液を、室温で1日撹拌した。TFAを注意深く蒸発させ、残りの溶液を凍結乾燥して、粗VS−DO3A([4,10−ビス−カルボキシメチル−7−(2−エテンスルホニル−エチル)−1,4,7,10テトラアザ−シクロドデカ−1−イル]−酢酸)を得て、それをさらに精製せずに直接使用した。
配列番号35の合成
方法に記載の固相合成は、Novabiochemリンク−アミド樹脂(4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)−フェノキシアセトアミド−ノルロイシルアミノメチル樹脂)、100〜200メッシュ、0.23mmol/gの装填量で行った。Fmoc合成戦略をHBTU/DIPEA活性化で適用した。1位のFmoc−Tza−OHおよび14位のFmoc−Tle−Nle−OHを固相合成プロトコールで使用した。ペプチドを、キングのカクテルを用いて樹脂から切断した(D.S.King、C.G.Fields、G.B.Fields、Int.J.Peptide Protein Res.36、1990、255〜266)。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
次いで精製ペプチド(53mg)をpH7緩衝液に溶解し、溶液に実施例1で製造したVS−DO3A構成要素(14mg)を加えた。pH10緩衝液を用いて、pHをpH7に再調整した。溶液を室温で16時間撹拌し、次いで酢酸を用いてpH4に酸性化した。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
配列番号36の合成
実施例2で合成されたペプチド(配列番号35)を酢酸塩緩衝液pH4.6(10mL)に溶解し、ガリウム(III)−硫酸塩水和物(4.8mg)を加えた。混合物を80℃で15分間撹拌し、次いで室温にした。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
配列番号15の合成
方法に記載の固相合成は、Novabiochemリンク−アミド樹脂(4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)−フェノキシアセトアミド−ノルロイシルアミノメチル樹脂)、100〜200メッシュ、0.23mmol/gの装填量で行った。Fmoc合成戦略をHBTU/DIPEA活性化で適用した。1位のFmoc−Tza−OH、7位のFmoc−Aib−OHおよび14位のFmoc−Nle−OHを固相合成プロトコールで使用した。ペプチドを、キングのカクテルを用いて樹脂から切断した(D.S.King、C.G.Fields、G.B.Fields、Int.J.Peptide Protein Res.36、1990、255〜266)。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
次いで遊離チオールを有するペプチドを水/アセトニトリル(10/1)に溶解した後、還元剤TCEP−HCl(2.5当量)を添加した。pHを1M NaOH水溶液でpH=7に調整した。最終的に、mal−DOTA構成要素(2.5当量)を添加した。反応物を室温で10分間撹拌した。所望の生成物の形成および出発物質の全消費量をLCMSによって確認した。
粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
配列番号26の合成
方法に記載の固相合成は、Novabiochemリンク−アミド樹脂(4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)−フェノキシアセトアミド−ノルロイシルアミノメチル樹脂)、100〜200メッシュ、0.23mmol/gの装填量で行った。Fmoc合成戦略をHBTU/DIPEA活性化で適用した。ペプチドを、キングのカクテルを用いて樹脂から切断した(D.S.King、C.G.Fields、G.B.Fields、Int.J.Peptide Protein Res.36、1990、255〜266)。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
ペプチドを水/アセトニトリル(10/1)に溶解した後、DIPEA(60当量)を9<pH<10になるように添加した。次いでDOTA構成要素を添加した(1当量)。LCMSで判断したように、出発材料の完全な変換に達するためには、構成要素0.2当量の連続添加が必要であった。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
配列番号29の合成
方法に記載の固相合成は、Novabiochemリンク−アミド樹脂(4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmoc−アミノメチル)−フェノキシアセトアミド−ノルロイシルアミノメチル樹脂)、100〜200メッシュ、0.23mmol/gの装填量で行った。Fmoc合成戦略をHBTU/DIPEA活性化で適用した。ペプチドを、キングのカクテルを用いて樹脂から切断した(D.S.King、C.G.Fields、G.B.Fields、Int.J.Peptide Protein Res.36、1990、255〜266)。粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
ペプチドを4mL NaHPO緩衝液(pH=9)に溶解した。SPDP−PEG−NHSエステル(1当量)を混合物に滴下しながら添加した。反応混合物をアルゴン下、室温で10分間撹拌した。LCMSで判断したように、完全な変換に達するためには、NHSエステル0.2当量の連続添加が必要であった。TCEP−HCl(5当量)およびmal−NOTA構成要素(8当量)を添加し、混合物を30分間撹拌した。
粗生成物を、アセトニトリル/水グラジエント(両方の緩衝液とも0.1%TFAを含む)を用いて、Watersカラム(Sunfire、Prep C18)における分取HPLCにより精製した。
最終的に、LC−MSにより精製ペプチドの分子量を確認した。
同様に、配列番号3〜61、79、80、85および86のペプチドを合成した、表1を参照。
さらに、配列番号62〜78、81〜84および87〜91のペプチドを同様に合成できる。
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
化学的安定性
ペプチド化合物の化学的安定性を方法に記載したように評価した。結果を表5に示す。
Figure 0006986516
Figure 0006986516
GLP−1およびグルカゴン受容体についてのインビトロデータ
方法に記載のように、ヒトグルカゴン受容体(hGLUC R)およびヒトGLP−1受容体(hGLP−1R)を発現する細胞を、濃度を上げて列挙した化合物に曝露し、形成されたcAMPを測定することによって、GLP−1およびグルカゴン受容体におけるペプチド化合物の効力を測定した。
ヒトGLP−1受容体(hGLP−1R)およびヒトグルカゴン受容体(hGLUC R)で活性を有するエキセンディン−4誘導体の結果を表6に示す。
Figure 0006986516
Figure 0006986516
Figure 0006986516
比較試験
1位に人工アミノ酸4−チアゾリルアラニンを含むエキセンディン−4誘導体の選択を、1位にヒスチジンを有する対応する化合物と比較して試験した。1位のヒスチジンは、グルカゴンにおける受容体の活性化に必須であるが、GLP−1およびエキセンディン−4を含む多くの関連ペプチドにおいても必須である。したがって、人工アミノ酸4−チアゾリルアラニンが、1位に天然のヒスチジンを有する同一の化合物と比較して、受容体の同等の活性化をもたらすことは驚くべきことである。さらに、グルカゴン効果を逆調節(counterregulates)するGLP−1受容体の活性化は、人工アミノ酸4−チアゾリルアラニンの導入によって驚くほど減少する。これにより、より高いGCG/GLP−1活性比を有するより選択的なグルカゴン受容体アゴニストがもたらされる。基準ペア化合物ならびにGLP−1およびグルカゴン受容体(pMで示される)における対応するEC50値を表7に示す。
Figure 0006986516
表7:1位に人工アミノ酸4−チアゾリルアラニンを含むエキセンディン−4誘導体対1位に天然アミノ酸ヒスチジンを有するエキセンディン−4誘導体の比較。天然グルカゴン(配列番号2)の値も示されている。GLP−1およびグルカゴン受容体でのEC50値をpMで示す。

Claims (20)

  1. 式(I):
    Tza−X2−X3−Gly−Thr−Phe−X7−Ser−Asp−X10−Ser−X12−X13−X14−X15−X16−X17−X18−Ala−X20−X21−Phe−Ile−Glu−Trp−Leu−Leu−X28−X29−Gly−Pro−X32−Ser−Gly−Ala−Pro−Pro−Pro−Ser−X40−R1
    (I)
    式中、
    X2は、Serおよびd−Serから選択されるアミノ酸を表し、
    X3は、GlnおよびHisから選択されるアミノ酸を表し、
    X7は、ThrおよびAibから選択されるアミノ酸を表し、
    X10は、Tyr、Leu、Val、Ile、Phe、フェニルグリシン、Thr、2−フルオロフェニルアラニン、シクロヘキシルグリシンおよびtert−ロイシンから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X12は、Lys、ArgおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X13は、Gln、TyrおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X14は、Leu、NleおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸残基を表し、
    X15は、GluおよびAspから選択されるアミノ酸を表し、
    X16は、Ser、Glu、AibおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X17は、Arg、Gln、Lys、AlaおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X18は、Arg、LysおよびAlaから選択されるアミノ酸を表し、
    X20は、Gln、Glu、Aib、LysおよびCys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X16がGluであり、X20がLysである場合、X16およびX20の側鎖は、ラクタムを介した環状リングを形成してよく、
    X21は、AspおよびGluから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X28は、Alaおよびβ−Alaから選択されるアミノ酸を表し、
    X29は、GlyおよびThrから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X32は、GluおよびSerから選択されるアミノ酸を表し、
    X40は、Cys(VS−DO3A)、Cys(VS−NO2A)、Cys(mal−DOTA)、Cys(mal−NOTA)、Cys(mal−NODAGA)、Lys(DOTA)、Lys(NOTA)、Lys(PEG−DOTA)およびLys(VS−DO3A)から選択されるアミノ酸を表し、
    X12、X13、X14、X16、X17またはX20のアミノ酸の1つがCys(VS−DO3A)である場合、X40は存在しなくてよく、
    DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには、Gd3+、Ga3+、Cu2+、(Al−F)2+、Y3+、Tc3+、In3+、Lu3+およびRe3+から選択される金属イオンが配位してもしなくてもよく、
    1は、OHまたはNH2を表す;
    を有するペプチド化合物または、それらの金属錯体または塩または溶媒和物。
  2. X2は、Serおよびd−Serから選択されるアミノ酸を表し、
    X3は、Glnであり、
    X7は、ThrおよびAibから選択されるアミノ酸を表し、
    X10は、Tyr、Leu、Ileから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X12は、Lysであり、
    X13は、Glnであり、
    X14は、LeuおよびNleから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X15は、GluおよびAspから選択されるアミノ酸を表し、
    X16は、SerおよびGluから選択されるアミノ酸を表し、
    X17は、ArgおよびGlnから選択されるアミノ酸を表し、
    X18は、Argであり、
    X20は、GlnおよびLysから選択されるアミノ酸を表し、
    X16がGluであり、X20がLysである場合、X16およびX20の側鎖は、ラクタムを介した環状リングを形成してよく、
    X21は、AspおよびGluから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X28は、Alaであり、
    X29は、GlyおよびThrから選択されるアミノ酸残基を表し、
    X32は、Gluであり、
    X40は、Cys(VS−DO3A)であり、
    DO3Aには、Gd3+、Ga3+、Cu2+、(Al−F)2+、Y3+、Tc3+、In3+、Lu3+およびRe3+から選択される金属イオンが配位してもしなくてもよく、
    1は、OHまたはNH2を表す、請求項1に記載の式(I)の化合物;
    または、それらの金属錯体または塩または溶媒和物。
  3. 配列番号3〜90の化合物ならびにそれらの金属錯体、塩または溶媒和物から選択される、請求項1に記載の式(I)の化合物。
  4. 配列番号6、8、13、14、35、36、49、50、60、61、79、80、85および86の化合物ならびにそれらの金属錯体、塩または溶媒和物から選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  5. DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属イオンGa3+が担持される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  6. DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属イオンGd3+が担持される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  7. DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属放射性ヌクレオチドイオン(Cu−64)2+、(Ga−68)3+、(Al−F−18)2+、(Y−86)3+が担持される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  8. DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには金属放射性ヌクレオチドイオン(Ga−67)3+、(Tc−99m)3+、(In−111)3+が担持される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  9. DOTA、NOTA、DO3A、NO2AまたはNODAGAには(Cu−67)2+、(Y−90)3+、(In−111)3+、(Lu−177)3+、(Re−186)3+および(Re−188)3+から選択される金属放射性ヌクレオチドイオンが担持される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の少なくとも1つの化合物、またはその生理学的に許容される塩またはそれらのいずれかの溶媒和物を含む医薬組成物。
  11. 少なくとも1つの薬学的に許容される担体を含む請求項10に記載の医薬組成物。
  12. 生体および関連組織におけるグルカゴン受容体の可視化のための請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物。
  13. 医学の分野で、特にヒトの医学の分野での使用のための請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物。
  14. 生体および関連組織におけるグルカゴン受容体のMRIによる可視化のための請求項6に記載の化合物。
  15. 生体および関連組織におけるグルカゴン受容体のPETによる可視化のための請求項7に記載の化合物。
  16. 生体および関連組織におけるグルカゴン受容体のSPECTによる可視化のための請求項8に記載の化合物。
  17. 放射線療法での使用のための請求項9に記載の化合物。
  18. 低血糖、血液グルコースレベルの上昇の治療用、またはインスリンを用いた補助療法としての使用のための、請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物。
  19. 少なくとも1つの請求項1〜9のいずれか1項に記載の式(I)の化合物を含む、患者の低血糖を治療するための医薬組成物。
  20. 非経口的に投与される、請求項19に記載の医薬組成物。
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