JP7219925B2 - p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット - Google Patents

p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット Download PDF

Info

Publication number
JP7219925B2
JP7219925B2 JP2020500974A JP2020500974A JP7219925B2 JP 7219925 B2 JP7219925 B2 JP 7219925B2 JP 2020500974 A JP2020500974 A JP 2020500974A JP 2020500974 A JP2020500974 A JP 2020500974A JP 7219925 B2 JP7219925 B2 JP 7219925B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
bpa
formula
independently
lys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020500974A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019163790A1 (ja
Inventor
伸宏 西山
貴大 野本
透矢 井上
ヤオ,イン
開人 金盛
宏泰 武元
誠 松井
敬士郎 友田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Stella Pharma Corp
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Stella Pharma Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Institute of Technology NUC, Stella Pharma Corp filed Critical Tokyo Institute of Technology NUC
Publication of JPWO2019163790A1 publication Critical patent/JPWO2019163790A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7219925B2 publication Critical patent/JP7219925B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/009Neutron capture therapy, e.g. using uranium or non-boron material
    • A61K41/0095Boron neutron capture therapy, i.e. BNCT, e.g. using boronated porphyrins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/69Boron compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/58Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. poly[meth]acrylate, polyacrylamide, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyvinylalcohol or polystyrene sulfonic acid resin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A61K47/60Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes the organic macromolecular compound being a polyoxyalkylene oligomer, polymer or dendrimer, e.g. PEG, PPG, PEO or polyglycerol
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/64Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/64Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
    • A61K47/645Polycationic or polyanionic oligopeptides, polypeptides or polyamino acids, e.g. polylysine, polyarginine, polyglutamic acid or peptide TAT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10Organic compounds
    • A61K49/12Macromolecular compounds
    • A61K49/126Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F16/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F16/02Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an alcohol radical
    • C08F16/04Acyclic compounds
    • C08F16/06Polyvinyl alcohol ; Vinyl alcohol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/12Hydrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/10Alpha-amino-carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/48Polymers modified by chemical after-treatment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、p-ボロノフェニルアラニン誘導体(以下で、「BPA誘導体」とも呼ぶ)及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキットに関する。
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)とは、疾患部にホウ素(10B)を集積させ、そこに中性子線照射を行うことにより核反応を起こし、限局的にα線を発生させて標的細胞を殺傷する方法である。疾患部へのホウ素の集積は、ホウ素薬剤を投与することにより行われる。現在までにヒトに応用されてきた薬剤として、第1世代ホウ素薬剤であるホウ素クラスターのメルカプトウンデカハイドロドデカボレート(BSH)と、第2世代ホウ素薬剤のp-ボロノフェニルアラニン(BPA)がある。また、ホウ素クラスターをリポソーム、高分子、高分子ミセルなどのキャリアに搭載した第3世代のホウ素薬剤も報告されている(非特許文献1)。
BSHは水溶性に優れた薬剤であるが、腫瘍への選択性に乏しい。BSHを含む第3世代ホウ素薬剤では、リポソーム、高分子、高分子ミセルなどのキャリアを使用することで、Enhanced Permeability and Retention効果(EPR効果)により、腫瘍に選択的にホウ素を送達し得る。しかし、EPR効果は一般的に長期血中滞留性を示すキャリアにより実現されるものであるため、第3世代ホウ素薬剤を用いた場合において腫瘍/血液ホウ素濃度比を高くすることは困難である。
BPAは、腫瘍細胞に過剰発現しているアミノ酸トランスポーター(LAT1)等によってフェニルアラニン構造を認識され、腫瘍細胞に選択的に取り込まれることが知られている(非特許文献2)。しかし、BPAは水溶性が乏しい。
BPAの水溶性の問題に関しては、可溶化剤としてフルクトースやソルビトール等の糖と複合体を形成することによって改善できることが報告されている(特許文献1)。
特開2009-51766号公報
Luderer M. J. et al., Pharm. Res., 32, 2824-2836 (2015) Wongthai P. et al., Cancer Sci. 106, 279-286 (2015)
第1世代及び第3世代のホウ素薬剤では、腫瘍への集積性を高めながら、腫瘍/正常組織ホウ素濃度比、及び腫瘍/血液ホウ素濃度比を高く維持することが困難である。一方で、第2世代のBPAはこれらをある一定の時点において達成することは可能である。
しかし、BPAは、主にアミノ酸トランスポーターのLAT1を介してがん細胞に取り込まれるが、LAT1は交換輸送体であるため、細胞外のBPA濃度が低下すると、細胞内のBPAを細胞外に流出してしまう。そのため、腫瘍組織に集積した後に早い段階で腫瘍内ホウ素濃度が低下するという問題があった。
特許文献1の方法では、BPAの水溶性を改善できるが、腫瘍細胞からのBPAの早期消失性の問題を解決できない。この問題に対する対処法としては、治療に必要な腫瘍内ホウ素濃度を維持するためにBPAを点滴により投与しながら中性子線を疾患部に照射する方法がなされることもある。しかし、正常血管内にも大量のホウ素が存在してしまうため、正常組織への放射線被曝が懸念される。
したがって本発明は、腫瘍細胞におけるBPAの早期消失性を解決することにより、腫瘍へのホウ素の選択的集積と長期滞留を実現しながら、優れた腫瘍/正常組織ホウ素濃度比、及び腫瘍/血液ホウ素濃度比を達成することを目的とする。
本発明者らは上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、ポリマーにBPAを担持させたホウ素送達システムが、アミノ酸トランスポーター介在のエンドサイトーシスにより腫瘍細胞に取り込まれ、従来のBPAと比較して長期的に高い細胞内ホウ素濃度を維持することができることを見出し、本発明に至った。
本発明は、以下の<1>~<21>を包含する。
<1>
以下の式(I):
Figure 0007219925000001
[式中、
矢印は隣接する原子との結合をかし、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される基が、直接的に又はリンカーを介して連結しているポリマーを含む、
p-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<2>
2個以上の前記式(I)の基が、直接的に又はリンカーを介して前記ポリマーに連結されており、
ここで前記式(I)の基のそれぞれは、同一であっても異なってもよい、<1>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<3>
数平均分子量が1,000Da以上である、<1>又は<2>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<4>
前記ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリペプチド、ポリサッカリド、及びそれらの共重合体から成る群から選択される、<1>~<3>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<5>
前記ポリマーがポリビニルアルコールである、<1>~<4>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<6>
以下の式(II)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、<5>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
Figure 0007219925000002
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
1及びL2は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
1及びR2は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
m=0~3,998であり、
n=1~2,000であり、
m+2n=10~4,000であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
<7>
前記ポリマーがポリペプチドである、<1>~<4>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<8>
以下の式(III)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、<7>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
Figure 0007219925000003
[式中、
3及びL4は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
3及びR4は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
5aは、それぞれ独立して、以下の(IV-a)又は(IV-b)の基:
Figure 0007219925000004
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
5bは、それぞれ独立して、以下の式(IV-c)~(IV-g)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000005
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、H+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオンである)
であり、
p=0~299であり、
q=1~300であり、
r=0~299であり、
p+q+r=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
<9>
以下の式(V)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、<7>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
Figure 0007219925000006
[式中、
5及びL6は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
6及びR7は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
8aは、以下の式(VI-a)の基:
Figure 0007219925000007
(式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
であり、
8bは、それぞれ独立して、以下の式(VI-b)~(VI-h)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000008
(式中、
矢印はカルボニル炭素への結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
であり、
s=0~299であり、
t=1~300であり、
u=0~299であり、
s+t+u=2~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
<10>
以下の式(XX)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、<7>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
Figure 0007219925000009
[式中、
11及びL12は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
15及びR16は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
17aは、以下の式(XXI-a)の基:
Figure 0007219925000010
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
17bは、それぞれ独立して、以下の式(XXI-b)~(XXI-h)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000011
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
であり、
x=0~299であり、
y=1~300であり、
z=0~299であり、
x+y+z=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
<11>
以下の式(XXII)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、<5>に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
Figure 0007219925000012
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
13及びL14は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
18及びR19は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
20は、それぞれ独立して、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、-NR2122基、又は以下の基:
Figure 0007219925000013
(式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
であり、
21及びR22はそれぞれ独立して、水素であるか、又はハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基であり、
a=1~3,998であり、
b=0~3,997であり、
c=1~2,000であり、
a+b+2c=10~4,000であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
<12>
<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を含む、組成物。
<13>
腫瘍を治療するための、<12>に記載の組成物。
<14>
腫瘍を診断又は検出するための、<12>に記載の組成物。
<15>
式(VII):
Figure 0007219925000014
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される化合物と、
前記式(VII)の化合物と反応して<1>~<11>のいずか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を形成することができるポリマーと
を含む、<1>~<9>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体、又は<10>~<12>のいずれか1つに記載の組成物を製造するためのキット。
<16>
それを必要とする対象に、有効量の<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を投与することを含む、腫瘍の治療方法。
<17>
それを必要とする対象に、有効量の<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を投与することを含む、腫瘍の診断又は検出方法。
<18>
腫瘍の治療のための、<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<19>
腫瘍の診断又は検出のための、<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
<20>
腫瘍を治療するための医薬の製造における、<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体の使用。
<21>
腫瘍の診断又は検出のための医薬の製造における、<1>~<11>のいずれか1つに記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体の使用。
本発明のp-ボロノフェニルアラニン誘導体によって、腫瘍へのホウ素の選択的集積と長期滞留を実現しながら、優れた腫瘍/正常組織ホウ素濃度比、及び腫瘍/血液ホウ素濃度比を達成することができる。
図1は、11B-BPA、Fru-11B-BPA及びPVA-11B-BPAの11B-NMR(500MHz, D2O)の測定結果を示す。 図2は、Cy5-PVA-BPA及びFru-BPAで処理したBxPC3細胞の共焦点顕微鏡画像を示す。図中、コントロールはいずれのサンプルでも処理されていないBxPC3細胞である(なお、染色のためにLysotracker及びBPA検出試薬(DAHMI)は添加されている)。 図3-1は、細胞内におけるホウ素濃度を示すグラフである。結果を平均±S.D. (n=3)で示す。t-検定によって統計的有意性を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図3-2は、細胞内におけるホウ素濃度を示すグラフである。結果を平均±S.D. (n=3)で示す。t-検定によって統計的有意性を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。図中、「+30 min chase」は30分の追加インキュベーションを意味する。 図4-1は、BCHを添加しない場合における、Cy5-PVA及びCy5-PVA-BPAの細胞内取り込みの結果を示す。データは、平均±SD (n=3)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図4-2は、BCHを添加した場合における、Cy5-PVA及びCy5-PVA-BPAの細胞内取り込みの結果を示す。データは、平均±SD (n=3)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図5-1は、CT-26移植マウスにおけるPVA-BPA及びFru-BPAの腫瘍蓄積の結果を示す。データは、平均±SD (n=4)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図5-2は、CT-26移植マウスにおけるPVA-BPA及びFru-BPAの腫瘍/血液集積比を示す。データは、平均±SD (n=4)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図6-1は、BxPC3移植マウスにおけるPVA-BPA及びFru-BPAの腫瘍蓄積の結果を示す。データは、平均±SD (n=4)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図6-2は、BxPC3移植マウスにおけるPVA-BPA及びFru-BPAの腫瘍/血液集積比を示す。データは、平均±SD (n=4)で示す。t-検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図7は、Cy5-PVA-BPAを静脈注射して6時間経過した後のCT26腫瘍のCLSM画像を示す。赤:Cy5;青:Hoechst33342(核);緑:DyLight488(血管)。 図8-1は、検体投与後における相対的腫瘍サイズの経時変化を示す。データは、平均±SD (n=4又は8)で示す。ボンフェローニの多重比較検定によってp値を計算した。* p<0.05, ** p<0.01。 図8-2は、検体投与後における相対的腫瘍サイズのカプラン・マイヤー曲線を示す。 図9-1は、Control(COLD)で処置後の腫瘍のHE染色画像を示す。 図9-2は、Control(HOT)で処置後の腫瘍のHE染色画像を示す。 図9-3は、Fru-BPA(HOT)3hで処置後の腫瘍のHE染色画像を示す。 図9-4は、PVA-BPA(HOT)3hで処置後の腫瘍のHE染色画像を示す。 図10-1は、19F-BPAの19F-NMRスペクトルを示す。 図10-2は、Fru-19F-BPAの19F-NMRスペクトルを示す。 図10-3は、PVA-19F-BPAの19F-NMRスペクトルを示す。 図11は、PVA-19F-BPA及びFru-19F-BPAの腫瘍蓄積の結果を示す。図中、Fru-BPAは、Fru-19F-BPAの結果を示す。PVA-BPAは、PVA-19F-BPAの結果を示す。 図12-1は、PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAの腫瘍蓄積の結果を示す。 図12-2は、PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAの腫瘍/血液集積比を示す。 図13-1は、検体投与後における相対的腫瘍サイズの経時変化を示す。18日目における統計有意差はFisher LSDにより計算した。 図13-2は、図13-1から中性子線照射群を抜粋した図である。18日目における統計有意差はFisher LSDにより計算した。図中の「Polymer-BPA」は、PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAのことである。 図14-1は、P[Asp(Glucamine)/Asp]-BPAの腫瘍集積性を示す。 図14-2は、P[Asp(Glucamine)/Asp]-BPAの腫瘍/血液集積比を示す。 図15は、検体投与後における相対的腫瘍サイズの経時変化を示す。データは、平均±SD (Control: n=8, fructose-BPA: n=6, PVA-BPA: n=6)で示す。 図16は、検体投与後における相対的腫瘍サイズの経時変化を示す。データは、平均±SD (n=8)で示す。 図17は、実施例19における結合定数の評価結果を示す。図中、(A)、(B)及び(C)はそれぞれ、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B)及びN3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)を意味する。 図18は、Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA及びSorbitol-BPAで処理したBxPC-3細胞の共焦点顕微鏡画像を示す。図中、「Polymer」は「Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)」の意味である。 図19は、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)-BPA (図中の(A)-BPA)、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B)-BPA (図中の(B)-BPA)、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)-BPA (図中の(C)-BPA)、mPEG10k-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPA (図中の(D)-BPA)及びSorbitol-BPAの腫瘍蓄積の結果を示す。データは、mean ± SD (n = 3)として表される。 図20は、実施例22の検体投与後における相対的腫瘍サイズの経時変化を示す。データは、平均±SD (n=6)で示す。 図21は、実施例22の検体投与後における相対的腫瘍サイズのカプラン・マイヤー曲線を示す。
<<定義>>
本明細書において、「C1-10アルキル基」とは、炭素数1~10の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキル基である。C1-10アルキル基の例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、1-エチルプロピル、n-ヘキシル、イソヘキシル、1,1-ジメチルブチル、2,2-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシルなど挙げられる。C1-10アルキル基は、C1-8アルキル基、C1-7アルキル基、C1-6アルキル基、C1-5アルキル基、C1-4アルキル基などを含む。
本明細書において、「C1-10アルコキシ基」とは、前記C1-10アルキルに酸素原子が結合した基である。C1-10アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチオキシ、1-エチルプロポキシ、ヘキシルオキシ、イソヘキシルオキシ、1,1-ジメチルブトキシ、2,2-ジメチルブトキシ、3,3-ジメチルブトキシ、2-エチルブトキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシなど挙げられる。C1-10アルコキシ基は、C1-8アルコキシ基、C1-7アルコキシ基、C1-6アルコキシ基、C1-5アルコキシ基、C1-4アルコキシ基などを含む。
本明細書において、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を意味する。
本明細書において、「ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基」は、上記「C1-10アルキル基」中の置換可能な水素原子が、1個以上の、例えば1~5個のハロゲン原子で置換された「C1-10アルキル基」を含む。具体的には、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、3,3,3-トリフルオロプロピル、4-フルオロブチル、4,4,4-トリフルオロブチルなどが挙げられる。
本明細書において、「ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルコキシ基」は、上記「C1-10アルコキシ基」中の置換可能な水素原子が、1個以上の、例えば1~5個のハロゲン原子で置換された「C1-10アルコキシ基」を含む。具体的には、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、2,2,2-トリフルオロエトキシ、3,3,3-トリフルオロプロポキシ、4-フルオロブトキシ、4,4,4-トリフルオロブトキシなどが挙げられる。
本明細書において、「C1-40アルキレン基」とは、炭素数1~40の直鎖もしくは分枝鎖状のアルキレン基のことである。具体的には例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコサニレン基、ヘンイコサニレン基、ドコサニレン基、トリコサニレン基、テトラコサニレン基、ペンタコサニレン基、ヘキサコサニレン基、ヘプタコサニレン基、オクタコサニレン基、ノナコサニレン基、トリアコンタニレン基、ヘントリアコンタニレン、ドトリアコンタニレン基、トリトリアコンタニレン基、テトラトリアコンタニレン基、ペンタトリアコンタニレン基、ヘキサトリアコンタニレン基、ヘプタトリアコンタニレン基、オクタトリアコンタニレン基、ノナトリアコンタニレン基、テトラコンタニレン基などが挙げられる。C1-40アルキレン基は、C1-20アルキレン基、C1-10アルキレン基、C1-5アルキレン基などを含む。
本明細書において、「C6-14アリーレン基」とは、炭素数が6~14の芳香族炭素環からなる2価の基であって、例えばフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
本明細書において、「5~10員のヘテロアリーレン基」とは、5~10員の芳香族ヘテロ環からなる2価の基であって、当該芳香族ヘテロ環としては、例えばピロール環、インドール環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、ベンゾフラン環、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イソチアゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ピラゾール環、インダゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イソキサゾール環、ベンゾイソキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環、ピリミジン環、ウリジン環、ピラジン環、ピリダジン環などが挙げられる。
本明細書において、「オキソ基」とは、それが結合する炭素原子と一緒になってカルボニル基を形成する基のことである。
本明細書において「ポリマー」とは、少なくとも2個の繰り返し単位、好ましくは少なくとも3個の繰り返し単位、より好ましくは少なくとも5個の繰り返し単位、さらに好ましくは少なくとも10個の繰り返し単位を有する化合物を意味する。
本明細書において「薬学的に許容される塩」とは、薬学的に許容され、かつ所望の薬理学的活性を有する、遊離体化合物の塩である。「薬学的に許容される塩」としては、特に限定されないが、例えば、
硫酸、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硝酸などの無機酸との塩、
酢酸、シュウ酸、乳酸、酒石酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、安息香酸、カンファースルホン酸、エタンスルホン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルタミン酸、グリコール酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、ガラクタル酸、ナフタレン-2-スルホン酸などの有機酸との塩、
リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオンなどの1種または複数の金属イオンとの塩、
アンモニア、アルギニン、リシン、ピペラジン、コリン、ジエチルアミン、4-フェニルシクロヘキシルアミン、2-アミノエタノール、ベンザチンなどのアミンとの塩
が挙げられる。
本明細書において「腫瘍」とは、遺伝子変異によって制御されない増殖を行うようになった細胞集団をいい、良性腫瘍及び悪性腫瘍を含む。本明細書において、用語「悪性腫瘍」は用語「癌」と交換可能に用いられる。用語「癌」は、上皮由来の癌腫である癌、肉腫、および白血病等の血液悪性腫瘍も含む広い意味で用いられる。上皮由来の癌腫である癌の例としては、胃癌、大腸癌、胆嚢癌、胆管癌、膵臓癌、十二指腸癌、腎臓癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮癌、乳癌、皮膚癌、肝細胞癌、舌癌、食道癌、咽頭癌等が挙げられるが、これらに限定されない。肉腫の例としては、線維肉腫、悪性線維性組織球腫、皮膚線維肉腫、脂肪肉腫、筋肉腫、血管肉腫、カポジ肉腫、リンパ管肉腫、滑膜肉腫、骨肉腫等が挙げられるが、これらに限定されない。血液悪性腫瘍の例としては、白血病、悪性リンパ腫、多発性骨髄腫等が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において「腫瘍細胞」とは、腫瘍を形成する細胞であって、典型的には周辺の正常組織とは無関係に異常に増殖を行うに至った細胞(いわゆる癌化した細胞)をいう。
本明細書において「対象」とは、任意の哺乳動物のことである。「対象」としては、特に限定されないが、例えば、ヒト、霊長類、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ラクダを挙げることができる。好ましくは、対象はヒトである。
<<p-ボロノフェニルアラニン(BPA)誘導体>>
本発明のBPA誘導体は、以下の式(I)で表されるBPA由来の基が、直接的に又はリンカーを介して連結しているポリマーを含む:
Figure 0007219925000015
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである。]
本発明のBPA誘導体は、当該誘導体に存在する式(I)の基を介して、腫瘍細胞上のアミノ酸トランスポーター(特にLAT1)と結合する。アミノ酸トランスポーターへと結合した後、本発明のBPA誘導体は腫瘍細胞内にエンドサイトーシスにより取り込まれる。したがって、本発明のBPA誘導体によって、腫瘍細胞へのホウ素の選択的集積が可能となる。また、本発明のBPA誘導体はエンドソームへと運搬される。この結果、BPA単体を使用した場合と比較して、腫瘍細胞からのホウ素の細胞外排出速度が低下する。したがって、腫瘍細胞中に長期間ホウ素を滞留させることができる。さらに、本発明のBPA誘導体は、優れた腫瘍/正常組織ホウ素濃度比、及び腫瘍/血液ホウ素濃度比を達成することができる。
式(I)の基の立体構造は、本発明のBPA誘導体が腫瘍細胞に選択的に取り込まれるのを阻害しない限り特に限定されず、以下の式(I-a)又は(I-b)のいずれの立体構造を有していても良い。また、以下の式(I-a)の基と(I-b)の基の両方が本発明のBPA誘導体に含まれていてもよい。式(I)の基は、好ましくは、L-フェニルアラニン部位を有する式(I-a)の基である。
Figure 0007219925000016
式(I)においてX1~X4の少なくとも1つが18Fである場合、本発明のBPA誘導体は、例えばPET(positron emission tomography)による腫瘍の診断及び検出に使用することができる。また、式(I)においてX1~X4の少なくとも1つがF19である場合、本発明のBPA誘導体は、例えば19F-MRIによる腫瘍の診断及び検出に使用することができる。
式(I)の基と、ポリマー又はリンカーとの連結形態は特に限定されない。例えば、ボロン酸部位がポリマー又はリンカーに存在するジオール部位と反応して、以下の式(VIII-a)~(VIII-c)のようなボロン酸エステル構造を形成してもよい。
Figure 0007219925000017
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである。]
また、上記式(VIII-a)及び(VIII-b)のようなエステル構造を形成している場合、ポリマー又はリンカーに存在する追加のヒドロキシ基と反応して、トリオールボレート構造を形成していてもよい。トリオールボレート構造は、例えば以下の式(IV-a)に見られる構造である。
Figure 0007219925000018
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、例えばH+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオンである。]
また、上記式(VIII-a)及び(VIII-b)のようなエステル構造を形成している場合、水溶液中でヒドロキシ基がホウ素と結合したボロン酸エステル構造を形成していてもよい。そのようなボロン酸エステル構造は、例えば以下の式(IV-b)及び(IV-c)で見られる構造である。
Figure 0007219925000019
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、例えばH+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオンである。]
また例えば、ボロン酸部位がポリマー又はリンカーに存在するジカルボン酸部位と反応して、以下の式(VIII-d)のような構造を形成してもよい。
Figure 0007219925000020
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである。]
本発明のBPA誘導体中の式(I)の基の数は、本発明のBPA誘導体の効果を阻害しない限り特に限定されない。当該基の数の下限は、例えば、1個、2個、3個、4個、5個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、60個、70個、80個、90個、又は100個であり、当該基の数の上限は、例えば、200個、300個、400個、500個、600個、700個、800個、900個、1000個、2000個、3000個又は5000個である。当該基の数は、好ましくは、2個以上である。本発明のBPA誘導体中に2個以上の式(I)の基である場合、当該式(I)の基のそれぞれは、同一であっても異なってもよい。複数の式(I)の基を介して腫瘍細胞上の複数のアミノ酸トランスポーター(特にLAT1)と多価結合することによって、本発明のBPA誘導体のアミノ酸トランスポーターへの結合能は、BPA単体のアミノ酸トランスポーターへの結合能と比較して大幅に増大する。より好ましくは、式(I)の基の数は、2~5000個、2~2000個、2~1000個、2~500個、2~300個、2~200個、10~5000個、10~2000個、10~1000個、10~500個、10~300個又は10~200個である。なお、ボロン酸とヒドロキシ基との反応は平衡反応である。したがって、本発明のBPA誘導体がボロン酸エステル構造を有する場合、本発明のBPA誘導体に含まれる式(I)の基の数は、本発明のBPA誘導体が形成される溶液中のボロン酸とポリマーの濃度に依存して変動し得る。
本発明のBPA誘導体に含まれるポリマーは、本発明のBPA誘導体の効果を阻害しない限り特に限定されない。ポリマーは、直鎖であっても分枝鎖であってよく、ホモポリマー又はコポリマー(共重合体)の形態を取り得る。コポリマーである場合、コポリマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーであってよい。本発明のBPA誘導体に含まれるポリマーは、好ましくは水溶性ポリマーである。本発明のBPA誘導体において使用され得るポリマーとして、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリシロキサン、ポリビニル、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリヌクレオチド及びそれらの共重合体などが挙げられる。好ましくは、当該ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリペプチド、ポリサッカリド、及びそれらの共重合体である。より好ましくは、当該ポリマーは、ポリビニルアルコール又はポリペプチドである。
本発明のBPA誘導体の数平均分子量の下限は、例えば1,000Da、2,000Da、3,000Da、4,000Da、5,000Da、6,000Da又は7,000Daであり(好ましくは5,000Daであり)、その上限は、特に限定されないが、例えば1,500,000Da、1,000,000Da、500,000Da、300,000Da、100,000Da、70,000Da又は50,000Daである。本発明のBPA誘導体の数平均分子量は、好ましくは1,000Da以上であり、より好ましくは3,000Da~150,000Daであり、さらに好ましくは6,000Da~70,000Daである。本明細書において、特に断らない限り、数平均分子量は1H-NMRスペクトルの積分値に基づく算出によって求められる値である。
式(I)の基がポリマーにリンカーを介して連結する場合、当該リンカーは、BPAと結合可能な基を含む。好ましくは、当該基はヒドロキシ基又はカルボキシル基である。好ましくは、当該リンカーは少なくとも2つのヒドロキシ基、又は少なくとも2つのカルボキシル基を含む。リンカーは、本発明のBPA誘導体の機能を阻害しない限り特に限定されないが、例えば、2つのヒドロキシ基で置換されたC1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲンで置換されていてもよく、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のヒドロキシ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、そして前記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で交換されていてもよい。またリンカーは、例えば、ポリオール(例えばカテコール及びポリフェノール)、糖(例えばフルクトース)、糖アルコール(例えばソルビトール)及びグルカミンを含む。またリンカーは、例えば以下の式(X-a)及び(XII-a)を含む。
Figure 0007219925000021
[式中、矢印は隣接する原子との結合を表す。]
本発明のBPA誘導体は、少なくとも一種の検出可能な標識を含んでもよい。本明細書において「検出可能な標識」とは、既存の任意の検出手段により検出し得る任意の原子又は化合物のことである。検出手段としては、特に限定されないが、例えば、肉眼、光学検査装置(例えば、光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、位相差顕微鏡、in vivoイメージング装置)、X線装置(例えば、単純X線装置、CT(コンピュータ断層撮影)装置)、MRI(磁気共鳴イメージング)装置、核医学検査装置(例えば、シンチグラフ装置、PET(positron emission tomography)装置、SPECT(single photon emission computed tomography)装置)、超音波検査装置及びサーモグラフィー装置などが挙げられる。各検出手段に適した標識は当業者に知られており、例えば、Lecchi et al., Q J Nucl Med Mol Imaging. 2007; 51(2): pp. 111-26などに記載されている。検出可能な標識としては、特に限定されないが、例えば、蛍光標識、発光標識、造影剤、金属原子、1種又は2種以上の金属原子を含む化合物、放射性同位体、1種又は2種以上の放射性同位体を含む化合物、ナノ粒子、及びリポソームが挙げられる。本発明のBPA誘導体における検出可能な標識の導入位置は特に限定されない。例えば、ポリマーの末端基に導入されていてもよいし、ポリマー中に存在する置換基(例えばヒドロキシ基)に直接又はリンカーを介して導入されてもよい。
肉眼および光学検査装置での検出に適した標識としては、例えば、種々の蛍光標識および発光標識が挙げられる。具体的な蛍光標識としては、特に限定されないが、例えば、Cy(商標)シリーズ(例えば、Cy(商標)2、 3、 5、 5.5、 7 など)、DyLight(商標)シリーズ(例えば、DyLight(商標)405、 488、 549、 594、 633、 649、 680、 750、 800 など)、Alexa Fluor(登録商標)シリーズ(例えば、Alexa Fluor(登録商標)405、 488、 549、 594、 633、 647、 680、 750など)、HiLyte Fluor(商標)シリーズ(例えば、HiLyte Fluor(商標)488、 555、 647、 680、 750など)、ATTOシリーズ(例えば、ATTO488、 550、 633、 647N、 655、 740など)、FAM、 FITC、 テキサスレッド、GFP、RFP、Qdot、IRDye(登録商標)(例えばIRDye(登録商標)700DX)などを用いることができる。
また、具体的な発光標識としては、特に限定されないが、例えば、ルミノール、ルシフェリン、ルシゲニン、イクオリンなどを用いることができる。
X線装置での検出に適した標識としては、例えば、種々の造影剤が挙げられる。具体的な造影剤としては、特に限定されないが、例えば、ヨウ素原子、ヨウ素イオン、ヨウ素含有化合物などを用いることができる。
MRI装置での検出に適した標識としては、例えば、種々の金属原子や1種又は2種以上の該金属原子を含む化合物、例えば1種又は2種以上の該金属原子の錯体などが挙げられる。具体的には、特に限定されないが、例えば、ガドリニウム(III)(Gd(III))、イットリウム-88(88Y)、インジウム-111(111In)、およびこれらと、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-四酢酸(DOTA)、(1,2-エタンジイルジニトリロ)四酢酸(EDTA)、エチレンジアミン、2,2’-ビピリジン(bipy)、1,10-フェナントロリン(phen)、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン(DPPE)、2,4-ペンタンジオン(acac)、シュウ酸塩(ox)などの配位子との錯体、超常磁性酸化鉄(SPIO)、酸化マンガン(MnO)などを用いることができる。
核医学検査装置での検出に適した標識としては、例えば、種々の放射性同位体や1種又は2種以上の該放射性同位体を含む化合物、例えば1種又は2種以上の該放射性同位体の錯体などが挙げられる。放射性同位体としては、特に限定されないが、例えば、テクネチウム-99m(99mTc)、インジウム-111(111In)、ヨウ素-123(123I)、ヨウ素-124(124I)、ヨウ素-125(125I)、ヨウ素-131(131I)、タリウム-201(201Tl)、炭素-11(11C)、窒素-13(13C)、酸素-15(15O)、フッ素-18(18F)、銅-64(64Cu)、ガリウム-67(67Ga)、クリプトン-81m(81mKr)、キセノン-133(133Xe)、ストロンチウム-89(89Sr)、イットリウム-90(90Y)などを用いることができる。また、放射性同位体を含む化合物としては、特に限定されないが、例えば、123I-IMP、99mTc-HMPAO、99mTc-ECD、99mTc-MDP、99mTc-テトロフォスミン、99mTc-MIBI、99mTcO4-、99mTc-MAA、99mTc-MAG3、99mTc-DTPA、99mTc-DMSA、18F-FDGなどが挙げられる。
超音波検査装置での検出に適した標識としては、特に限定されないが、例えば、ナノ粒子、リポソームなどを用いることができる。
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(II)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000022
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
1及びL2は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
1及びR2は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
m=0~3,998であり、
n=1~2,000であり、
m+2n=10~4,000であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
m及びnは重合度である。mの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。mの上限は3,998であるが、好ましくは3,998、3,500、3,000、2,500、2,000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10である。nの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10である。nの上限は2,000であるが、好ましくは2000、1990、1980、1970、1960、1950、1900、1800、1700、1600、1500、1400、1300、1200、1100又は500である。(m+2n)の下限は10であるが、好ましくは10、20、30、40又は50である。(m+2n)の上限は4,000であるが、好ましくは4,000、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300又は200である。m及びnは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
1及び/又はL2がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000023
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
またリンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000024
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(III)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000025
[式中、
3及びL4は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
3及びR4は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
5aは、それぞれ独立して、以下の(IV-a)又は(IV-b)の基:
Figure 0007219925000026
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
5bは、それぞれ独立して、以下の式(IV-c)~(IV-g)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000027
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、H+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオン(例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ-n-プロピルアンモニウム、テトラ-n-ブチルアンモニウム、テトラ-n-ペンチルアンモニウム、テトラ-n-ヘキシルアンモニウム)である)
であり、
p=0~299であり、
q=1~300であり、
r=0~299であり、
p+q+r=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
本明細書において「R5aは、それぞれ独立して」とは、繰り返し単位が複数存在する場合に、当該繰り返し単位中のR5aも複数存在するが、当該R5a同士が互いに同一であっても異なっても良いことを意味する。「R5bは、それぞれ独立して」についても同様である。
p、q及びrは重合度である。pの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。pの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。qの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。qの上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。rの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。rの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。(p+q+r)の下限は10であるが、好ましくは10、20又は30である。(p+q+r)の下限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。p、q及びrは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
3及び/又はL4がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000028
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
またリンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000029
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(V)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000030
[式中、
5及びL6は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
6及びR7は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
8aは、以下の式(VI-a)の基:
Figure 0007219925000031
(式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
であり、
8bは、それぞれ独立して、以下の式(VI-b)~(VI-h)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000032
(式中、
矢印はカルボニル炭素への結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
であり、
s=0~299であり、
t=1~300であり、
u=0~299であり、
s+t+u=2~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
本明細書において「R8bは、それぞれ独立して」とは、繰り返し単位が複数存在する場合に、当該繰り返し単位中のR8bも複数存在するが、当該R8b同士が互いに同一であっても異なっても良いことを意味する。
s、t及びuは重合度である。sの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。sの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260、250である。tの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。tの上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。uの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。uの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。(s+t+u)の下限は2であるが、好ましくは2、3、4、5である。(s+t+u)の上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。s、t及びuは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
5及び/又はL6がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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50~500のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000033
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
またリンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000034
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(IX)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000035
[式中、
7及びL8は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
9及びR10は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
11aは、以下の式(X-a):
Figure 0007219925000036
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
11bは、それぞれ独立して以下の式(X-b):
Figure 0007219925000037
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、H+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオン(例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ-n-プロピルアンモニウム、テトラ-n-ブチルアンモニウム、テトラ-n-ペンチルアンモニウム、テトラ-n-ヘキシルアンモニウム)である)
であり、
e=0~299であり、
f=1~300であり、
g=0~299であり、
e+f+g=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
本明細書において「R11bは、それぞれ独立して」とは、繰り返し単位が複数存在する場合に、当該繰り返し単位中のR11bも複数存在するが、当該R11b同士が互いに同一であっても異なっても良いことを意味する。
e、f及びgは重合度である。eの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。eの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。fの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。fの上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。gの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。gの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。(e+f+g)の下限は10であるが、好ましくは10、20又は30である。(e+f+g)の下限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。e、f及びgは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
7及び/又はL8がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000038
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
またリンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000039
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(XI)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000040
[式中、
9及びL10は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
12及びR13は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
14aは、以下の式(XII-a):
Figure 0007219925000041
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
14bは、それぞれ独立して以下の式(XII-b):
Figure 0007219925000042
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
+は、H+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオン(例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ-n-プロピルアンモニウム、テトラ-n-ブチルアンモニウム、テトラ-n-ペンチルアンモニウム、テトラ-n-ヘキシルアンモニウム)である)
であり、
h=0~299であり、
i=1~300であり、
k=0~299であり、
h+i+k=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
本明細書において「R14bは、それぞれ独立して」とは、繰り返し単位が複数存在する場合に、当該繰り返し単位中のR14bも複数存在するが、当該R14b同士が互いに同一であっても異なっても良いことを意味する。
h、i及びkは重合度である。hの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。hの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。iの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。iの上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。kの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。kの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。(h+i+k)の下限は10であるが、好ましくは10、20又は30である。(h+i+k)の下限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。h、i及びkは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
9及び/又はL10がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000043
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
またリンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000044
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(XX)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000045
[式中、
11及びL12は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
15及びR16は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
17aは、以下の式(XXI-a)の基:
Figure 0007219925000046
(式中、矢印はNHへの結合を示す)
であり、
17bは、それぞれ独立して、以下の式(XXI-b)~(XXI-h)からなる群から選択される基:
Figure 0007219925000047
(式中、
矢印はNHへの結合を示し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
であり、
x=0~299であり、
y=1~300であり、
z=0~299であり、
x+y+z=10~300であり、
各繰り返し単位の順序は任意である(すなわち、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい)。]
本明細書において「R17bは、それぞれ独立して」とは、繰り返し単位が複数存在する場合に、当該繰り返し単位中のR17bも複数存在するが、当該R17b同士が互いに同一であっても異なっても良いことを意味する。
x、y及びzは重合度である。xの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。xの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。yの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。yの上限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。zの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。zの上限は299であるが、好ましくは299、290、280、270、260又は250である。(x+y+z)の下限は10であるが、好ましくは10、20又は30である。(x+y+z)の下限は300であるが、好ましくは300、290、280、270、260又は250である。x、y及びzは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
11及び/又はL12がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000048
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明の一実施形態において、本発明のBPA誘導体は、以下の式(XXII)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である。
Figure 0007219925000049
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
13及びL14は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
18及びR19は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
1はC1-6アルキル基であり、
20は、それぞれ独立して、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、-NR2122基、又は以下の基:
Figure 0007219925000050
(式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
であり、
21及びR22はそれぞれ独立して、水素であるか、又はハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基であり、
a=1~3,998であり、
b=0~3,997であり、
c=1~2,000であり、
a+b+2c=10~4,000であり、
各繰り返し単位の順序は任意である。]
a、b及びcは重合度である。aの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。aの上限は3,998であるが、好ましくは3,998、3,500、3,000、2,500、2,000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10である。bの下限は0であるが、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8又は9である。bの上限は3,997であるが、好ましくは3,997、3,500、3,000、2,500、2,000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、200、100、50、40、30、20、10である。cの下限は1であるが、好ましくは1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10である。cの上限は2,000であるが、好ましくは2000、1990、1980、1970、1960、1950、1900、1800、1700、1600、1500、1400、1300、1200、1100又は500である。(a+b+2c)の下限は10であるが、好ましくは10、20、30、40又は50である。(a+b+2c)の上限は4,000であるが、好ましくは4,000、3,500、3,000、2,500、2,000、1,500、1,000、900、800、700、600、500、400、300又は200である。a、b及びcは、1H-NMRスペクトルの積分値に基づく定量により算出することができる。
13及び/又はL14がリンカーである場合、特に限定されないが、例えば、C1-40アルキレン基である。ここで前記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、前記C1-40アルキレン基中のメチレン基は1~10個のハロゲン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、そして前記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、2~1,000、2~500、2~400、2~300、2~200、2~100、2~50もしくは2~10のポリオキシアルキレンで置き換えられていてもよい。リンカーは例えば、以下の構造であってもよい。
Figure 0007219925000051
[式中、wは1~2,000であり、ZはC1-5アルキレン基である]
本発明のBPA誘導体は、種々の公知の方法を適用して、式(I)の基をポリマーに導入することで製造することができる。例えば、以下の式(VII):
Figure 0007219925000052
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される化合物と、
前記式(VII)の化合物と反応して式(I):
Figure 0007219925000053
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される基を形成することができるポリマーとを、水又は水含有溶媒(例えば、リン酸緩衝生理食塩水など)中で混合し、例えば4~100℃で、10分~1時間反応させることによって製造することができる。
<<組成物>>
本発明の組成物は、本発明のBPA誘導体を含む。本発明の組成物は、薬学的に許容される担体、希釈剤、緩衝剤、賦形剤又はこれらの組み合わせをさらに含んでも良い。本発明の組成物は、腫瘍の治療、診断、又は検出のために使用することができる。本発明の組成物を対象の生体内に投与する場合は、その投与経路は特に限定されないが、例えば、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、関節内投与、腹腔内投与、眼内投与などが挙げられる。また、投与量は疾患の種類、対象の年齢、体重、性別などにより適宜選択される。
<<キット>>
本発明のキットは、式(VII):
Figure 0007219925000054
[式中、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される化合物と、
前記式(VII)の化合物と反応して式(I):
Figure 0007219925000055
[式中、
矢印は隣接する原子との結合を表し、
1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
で表される基を形成することができるポリマーと
を含む。
前記式(VII)の化合物と反応して式(I)で表される基を形成することができるポリマーは、直鎖であっても分枝鎖であってよく、ホモポリマー又はコポリマー(共重合体)の形態を取り得る。コポリマーである場合、コポリマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーであってよい。当該ポリマーは、好ましくは水溶性ポリマーである。当該ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリシロキサン、ポリビニル、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリヌクレオチド又はそれらの共重合体を含む。好ましくは、当該ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリペプチド、ポリサッカリド、又はそれらの共重合体を含み、より好ましくは、当該ポリマーは、ポリビニルアルコール又はポリペプチドを含む。前記式(VII)の化合物と反応して式(I)で表される基を形成することができるポリマーは、その側鎖に前記式(VII)の化合物と反応して式(I)で表される基を形成することができる部分が連結されていてもよい。当該部分は、ポリマーと式(I)で表される基との間のリンカーを構成し得る。
前記式(VII)の化合物と反応して式(I)で表される基を形成することができるポリマーは、例えば以下の式(XV-a)~(XV-g)であってもよい。式中の記号の定義及びその範囲は上記の通りである。
Figure 0007219925000056
Figure 0007219925000057
Figure 0007219925000058
Figure 0007219925000059
Figure 0007219925000060
Figure 0007219925000061
Figure 0007219925000062
本発明のキットには、本発明のBPA誘導体の製造方法についての説明書が含まれてもよい。また、本発明のBPA誘導体を使用して腫瘍を治療、診断又は検出するための方法についての説明書が含まれてもよい。
本明細書において言及される全ての文献はその全体が引用により本明細書に取り込まれる。
以下に説明する本発明の実施例は例示のみを目的とし、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ限定される。本発明の趣旨を逸脱しないことを条件として、本発明の変更、例えば、本発明の構成要件の追加、削除及び置換を行うことができる。
実施例1
ポリビニルアルコール(PVA)の合成
<使用した試薬>
特に記述のない試薬及び溶媒は、市販品をそのまま使用した。
酢酸ビニル:市販品 (和光、和光特級) をアルゴン雰囲気下で蒸留したものを使用。
シアノメチル メチル(フェニル)カルバモジチオエート(Cyanomethyl methyl (phenyl) carbamodithioate): Sigma Aldrich
α, α’-アゾビスイソブチロニトリル (AIBN) : Sigma Aldrich
メタノール(MeOH) (試薬特級) : ナカライテスク
5 mol/l 塩酸 (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
5 mol/l 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
ベンゼン (試薬特級) : 和光純薬工業株式会社
テトラヒドロフラン(THF) : 和光純薬工業株式会社
りん酸二水素ナトリウム(NaH2PO3) : 和光純薬工業株式会社
りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
GPC (Gel Permeation Chromatography) : 日本分光株式会社
PVAcを測定したカラム:TSK-gel superAW3000, superAW4000, 及びsuperAWL-guard column (Tosoh Corporation)
PVAを測定したカラム:Superdex 200 Increase 10/300 GL (GEヘルスケア)
検出器:RI-2031
(1)ポリ(ビニルアセテート) (PVAc) の合成
Figure 0007219925000063
開始剤 AIBN 2.86 mg (0.0174 mmol) およびRAFT剤である シアノメチル メチル(フェニル)カルバモジチオエート 38.68 mg (0.174 mmol) を秤量し、100 mL 二口ナス型フラスコに氷浴中アルゴン雰囲気下で加えた。その後、酢酸ビニル 3.22 mL (34.8 mmol) を系内にアルゴン雰囲気下で加え、凍結脱気を4回行った。系内をアルゴンで満たし、60 ℃で24時間攪拌した。その後、反応溶液を透析膜 (MWCO = 3.5kD) に入れ、300 mLのTHF溶液中で12時間透析を3度行った後、Benzene 溶液から凍結乾燥を行い、目的物であるPVAcを燈黄色固体として収量2.97 gで得た。得られたPVAcを1H-NMRおよびGPCにより解析した。
1H-NMRから、PVAcの重合度は172であり、Mn = 14,800と計算された。具体的には、RAFT剤由来の芳香環シグナル (7.56 - 7.28 ppm, (br, Ar-H)) を基準 (5H) とし、主鎖骨格由来のシグナル (1.84 - 1.66 ppm (br, -CH2)) およびエステル基由来 (2.04 - 1.85 ppm (br, O-CO-CH3)) のシグナルに基づいて数平均分子量を計算した。また、GPCカーブは単峰性で、分子量分布はMw / Mn = 1.31と狭く、分子量はMn = 12,800と計算された。なお、GPCより求めた分子量は、標準ポリエチレングリコールを基準とする相対分子量であるため、以下では1H-NMRで得られた分子量をMnとした。
Figure 0007219925000064
(2)ポリビニルアルコール(PVA)の合成
Figure 0007219925000065
300 mL ナス型フラスコに、上記(1)で得たPVAc 1.00 g (0.062 mmol) を量り取り、MeOH 30 mLに溶解させた。PVAc のエステルに対して5当量の水酸化ナトリウム 2.32 g (57.94 mmol) を加え、さらに純水を加えて60℃で24 時間攪拌した。反応溶液を透析膜 (MWCO = 3.5kD) に入れ、2 Lの純水中で透析を3回行った。得られたポリマー溶液を0.45 μm フィルターで濾過後、凍結乾燥を行い、目的物であるPVAを燈黄色固体として収量240 mgで得た。得られたPVAを、1H-NMRおよびGPCにより解析した。1H-NMRより、けん化率は99 mol %と求められた。また、得られたPVAのGPCカーブは単峰性であることが確認された。なお、上記化学式中の「*」及び「**」は、構造未決定である。
Figure 0007219925000066
実施例2
PVAにBPAが結合したBPA誘導体(PVA-BPA)の結合評価
<使用した試薬>
特に記述のない試薬・溶媒は市販品をそのまま使用した。
5 mol/l 塩酸 (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
5 mol/l 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
りん酸二水素ナトリウム (NaH2PO3) : 和光純薬工業株式会社
4-ボロノ-L-フェニルアラニン (BPA)(本試薬のホウ素は10B): Katchem
4-ボロノ-L-フェニルアラニン (11B-BPA)(本試薬のホウ素は、11B-BPAと10B-BPAが混在している):Sigma-Aldrich
アリザリンレッドS (ARS): 和光純薬工業株式会社
りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
D-フルクトース (以下で「Fru」とも呼ぶ): 和光純薬工業株式会社
なお、FruとBPAとを反応させて得られるBPA誘導体を以下で「Fru-BPA」とも呼ぶ。
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII HD500 (500 MHz, BRUKER BioSpin)
蛍光分光光度計 (FP8300) : 日本分光株式会社
11B-BPA溶液、Fru-11B-BPA溶液及びPVA-11B-BPA溶液を、10 mM PBS (140 mM NaCl, pH 9.5) を用いて以下の濃度に調製した。
11B-BPA溶液:11B-BPA濃度191.3 mM = 40 mg / mL
Fru-11B-BPA溶液:11B-BPA濃度191.3 mM = 40 mg / mL,フルクトース濃度103.2 mg / mL
PVA-11B-BPA溶液:11B-BPA濃度191.3 mM = 40 mg / mL,PVA中ジオール濃度573.9 mM = 50.4 mg / mL
各サンプル450 μLとD2O 50 μLを混合し、11B-NMRを測定した。11B-NMRスペクトルの結果を図1に示す。シグナル強度が一番高いピークは、BPA溶液であった (br, 2.1 ppm - 10.0 ppm)。PVA - BPA溶液及びFru-BPA溶液のピークは、BPA溶液のシグナルとは明らかに異なっていることに加え、BPA自体のシグナル強度が低下していることから定性的にPVAとBPAが結合していることが確認された。
平衡定数(pH7.4)に基づいて、上記のPVA-11B-BPA溶液において、(遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) = 10:90~0:100(モル比率)と計算された。なお、当該PVA-11B-BPA溶液のpHは9.5であり、pHが高いほど平衡定数も高くなることから、当該溶液中でほぼ100%のBPAがPVAに結合していると推測される。
Springsteen G., Wang B. H. Tetrahedron 58, 5291-5300 (2002) に記載の方法にしたがって、ARS法を用いてPVAとBPAの平衡定数を算出した。初めに、以下に示す Solution A、B、C、D をそれぞれ調製した。
・Solution A : ARS (9.0×10-6 M)
・Solution B : ARS (9.0×10-6 M) + BPA (2.0×10-3 M)
・Solution C : ARS (9.0×10-6 M) + BPA (2.0×10-3 M) + PVA (ジオール濃度 = 5.0×10-1 M)
・Solution D : ARS (9.0×10-6 M) + BPA (2.0×10-3 M) + フルクトース(0.8×10-1 M)
・Solution E : ARS (9.0×10-6 M) + BPA (2.0×10-3 M) + グルコース(0.8×10-1 M)
Solution A と Solution B を様々な比率で混合し、ディスポセル(PS製、TGK社)を用いて蛍光測定を行った (Ex = 468 nm, Em = 572 nm)。得られた蛍光強度からARS-BPAの平衡定数K0を算出した。次に、Solution Bと各ジオール化合物を含むSolution C、D、Eのいずれかを様々な比率で混合し、ディスポセルを用いて蛍光測定を行った (Ex = 468 nm, Em = 572 nm)。これらの結果と、先のK0の値を使い、各化合物(ジオール[2OH]濃度換算)-BPAの見かけ上の相対平衡定数K1を算出した。結果を以下の表1に示す。
Figure 0007219925000067
平衡定数(pH7.4)に基づいて、上記のSolution Cにおいて、(遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) = 約50:50 (モル比率)と計算された。
実施例3
PVA-BPAの細胞内取り込み
<使用した試薬>
ロズウェルパーク記念研究所培地 (RPMI) : Sigma Aldrich
D-PBS (-) : 和光純薬工業株式会社
ウシ胎児血清 (FBS) : Biosera
Trypsin-EDTA solution : Sigma life science
ペニシリン/ ストレプトマイシン : Sigma life science
Cy5-NHS : Thermo Fisher Scientific
LysoTracker (登録商標) red DND - 99 : Thermo Fisher Scientific
4-ジエチルアミノサリチルアルデヒド: 東京化成工業株式会社
メチルアミン : 東京化成工業株式会社
DMSO : ナカライテスク
2-アミノノルボルナン-2-カルボン酸 (BCH) : Sigma-Aldrich
Hoechst(登録商標) 33342 : Thermo Fischer Scientific.
4-ブロモ-L-フェニルアラニン (BPA) : Katchem
実施例1と同様の方法で製造されたPVA (Mn = 6,500 ~ 9,500)
りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
DAHMI: Springsteen G., et al., Acs Sensors 1, 1394-1397 (2016) に記載の方法に従って製造。
セルストレイナー:Falcon セルストレイナー 5 mL チューブ用 35 μm
BxPC3細胞 (ヒトすい臓癌細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
<使用した機器>
フローサイトメーター (FCM) :Guava easy Cyte 6 - 2L(Merck Millipore)
共焦点レーザー走査型顕微鏡 (CLSM):LSM710(Carl Zeiss)
Agilent 7900 ICP - MS(アジレント・テクノロジー株式会社)
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
(1)PVA-BPAにCy5が結合したBPA誘導体(Cy5-PVA-BPA)の合成
PVA 125 mg (1.67 × 10-2 mmol) を6 mLバイアルに量り取り、2.5 mLのDMSOに溶解させた。次に、PVA溶液に対して1.2当量のCy5-NHSを1.23 mL (2.00 × 10-2 mmol) を加え、室温で3時間攪拌した。反応溶液を透析膜 (MWCO = 3.5kD) に入れ、2 Lの純水中で透析を3回行った。透析溶液中のフリーのCy5を完全に除くため、PD - 10 columnを用いて精製した後、凍結乾燥を行い、PVAとCy5-NHSとの反応物(Cy5-PVA)を青色個体として得た(収量 122 mg)。PVA中ジオール濃度0.34 mM及びBPA濃度0.11 mMとなるようにCy5-PVA 及びBPAを10 mM PBS (140 mM NaCl, pH 9.5)中で混合し、Cy5-PVA-BPAを調製した。平衡定数(pH7.4)に基づいて、調製された溶液において、 (遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) =約60:40 (モル比率)と計算された。
(2)共焦点顕微鏡を用いたCy5-PVA-BPAの細胞への取り込みの評価
Glass base dish(AGCテクノグラス社)にBxPC3細胞を5 × 104 cell / dishとなるよう播種し、24時間、前培養した。上記(1)で調製したCy5-PVA-BPA溶液またはFru-BPA溶液 (フルクトース濃度 = 0.28 mM, BPA濃度 = 0.11 mM)を、D-PBS/RPMI培地(10% FBS, 1% Penicillin-Streptomycin含有)混合液 (PBS : RPMI = 1 : 4)で調製し、これらのサンプルを1mLずつ各ウェルに加え、30分インキュベートした。培地を取り除いた後、2 mM DAHMI (BPA蛍光検出用化合物)/ DMSO 溶液10 μL と50 nM LysoTracker (登録商標) red DND - 99 / PBS 溶液990 μLを各ウェルに加え、30分インキュベートした。PBS 1 mLで3回洗浄後、PBS 1 mLを加え、CLSMで観察した。得られた結果を図2に示す。Fru-BPAは、細胞内に取り込まれると細胞質全体にBPAが分布することが確認された。一方、図2よりCy5-PVA及びBPAがリソソームと共局在していることから、Cy5-PVA-BPAはエンドサイトーシスで取り込まれることが示唆された。
実施例4
PVA-BPAの細胞内取込量とLAT1介在性の評価
シャーレにBxPC3細胞を5 × 106 cells / well となるよう播種し、24時間、前培養した。次に、D-PBS / RPMI (10% FBS, 1% ペニシリン-ストレプトマイシン) 培地溶液 (D-PBS : RPMI = 1 : 4)を用いて、下記のサンプルを準備した。
PVA-BPA溶液 (ジオール濃度 = 3.03 mM,BPA濃度= 3.03 mM)
Fru-BPA溶液 (フルクトース濃度 = 7.82 mM, BPA濃度= 3.03 mM)
上記PVA-BPA溶液 + BCH(LAT1阻害剤)(20 mM)
上記Fru-BPA溶液 + BCH(20 mM)
平衡定数(pH7.4)に基づいて、上記のPVA-BPA溶液において、(遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) =約30:70 (モル比率)と計算された。
これらのサンプルを10 mLずつ各シャーレに加え、3時間インキュベートした。各ウェルを10 mL D-PBSで洗浄後、1.0 mL トリプシン-EDTA溶液を加え、10分インキュベートした。なお、PVA-BPAとFru-BPAについては、D-PBSで洗浄後、新しい培養液を加えて30分追加のインキュベーションを行い、その後、D-PBSで洗浄してから1.0 mL トリプシン-EDTA溶液を加えて10分インキュベートしたサンプルも用意した。細胞が剥がれたのを光学顕微鏡で確認後、10 % FBSを含むRPMI培地を9.0 mL加え、細胞懸濁液を調製した。1500 rpm、24 ℃、5 分で遠心分離し、上澄み液を除去した。細胞数を計測した後、試料液を15 mLファルコンチューブに入れ、70 % 硝酸 を1 mL 加えた。その後、50 ℃で 15 分、70 ℃で 15 分、90 ℃で 1 時間 それぞれインキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップした後、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MS を用いて評価した。得られた結果を図3-1及び3-2に示す。
図3-1から見て取れるように、PVA-BPAはFru-BPAと比較して約3倍の細胞内ホウ素濃度を示した。一方、LAT1阻害剤であるBCH(2-アミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-カルボン酸)を用いた場合、Fru-BPAとPVA-BPAの両方が細胞内取り込み量を大きく減少させた。この結果からPVA-BPAは、LAT1介在型エンドサイトーシスで細胞内に取り込まれることが示唆された。また、図3-2では、30 分の追加インキュベーションを行うと、Fru-BPAは大きく細胞内ホウ素濃度を減少させた。一方で、PVA-BPAは追加インキュベーションを行った後も極めて高いホウ素濃度を示した。
実施例5
BPAの有無によるPVAの細胞内取込量への影響
12-ウェルプレートにBxPC3を1 × 105 cell / well となるよう播種し、24時間、前培養した (n = 3) 。次に、D-PBS / RPMI (10% FBS, 1% ペニシリン-ストレプトマイシン) 培地溶液 (D-PBS : RPMI = 1 : 4)を用いて下記のサンプルを準備した
Cy5-PVA-BPA溶液 (PVAのジオール濃度 = 0.34 mM, BPA濃度= 0.11 mM)
上記Cy5-PVA-BPA溶液 + BCH (20.0 mM)
平衡定数(pH7.4)に基づいて、上記のCy5-PVA-BPA溶液において、(遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) =約60:40 (モル比率)と計算された。
これらのサンプルを1 mLずつ各ウェルに加え、30 分、3 時間、6 時間インキュベートした。各ウェルを1 mL PBSで洗浄後、0.5 mL トリプシン-EDTA溶液を加え、10 分インキュベートした。細胞が剥がれたのを光学顕微鏡で確認後、10 % FBSを含むRPMI培地を0.5 mL加え、細胞懸濁液を調製した。調製した細胞懸濁液をセルストレイナーによって濾過後、フローサイトメーターを用いて細胞のCy5の蛍光強度を定量した。得られた結果を図4-1及び4-2に示す。
Cy5-PVA-BPAは、Cy5-PVAよりも有意に高い細胞内取り込み量を示した(図4-1)。一方、BCHによりLAT1を阻害した場合では、その取り込み量に差がなくなった(図4-2)。実施例4と同様に、PVA-BPAはLAT1介在エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれていることが示唆された。
実施例6
皮下腫瘍モデルに対する効果
<使用した試薬、細胞及び動物>
実施例1と同様の方法で製造されたPVA (Mn = 6,500~9,500)
5mol / l 塩酸 (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
5mol / l 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
4-ボロノ-L-フェニルアラニン (BPA) : Katchem
りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
レモゾール : 和光純薬工業株式会社
ドライゾール : 関東化学
クライオスタット: Leica CM 3050S, Leica Microsystems, Nussloch GmbH, Germany
O.C.T コンパウンド: Sakura Finetek Japan, INC.
Hoechst(登録商標) 33342 : Thermo Fischer Scientific.
トマトレクチン, DyLight 488 コンジュゲート: Funakoshi
BxPC3細胞 (ヒトすい臓がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
CT26 細胞 (マウス大腸がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
BALB/cマウス:Charles River Japan
BALB/c nudeマウス:Charles River Japan
<使用した機器>
Agilent 7900 ICP - MS : アジレント・テクノロジー株式会社
共焦点レーザー走査型顕微鏡 (CLSM) : LSM710:Carl Zeiss
富士ドライケムNX500 : 富士フイルム株式会社
重水中性子照射設備 : KUR
オールインワン蛍光顕微鏡 (BZ - X710): KEYENCE
CT26細胞をBALB/cマウスに2.0 x 105 cells/mouseで皮下注射し、BxPC3細胞はBALB/c nudeマウスに5.0 x 106 cells/mouseで皮下注射することにより皮下腫瘍モデルを作成した。腫瘍サイズがおよそ200 mm3の達したところでマウスに対して200 μLの下記のサンプルを尾静脈からゆっくりと投与した (BPA 8 mg / マウス)。
PVA-BPA (BPA濃度=191mM, PVAジオール濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
Fru-BPA (BPA濃度=191 mM, フルクトース濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
試料投与から所定時間後に解剖して採血及び腫瘍の摘出を行った。血液及び各種臓器を10 mL ファルコンチューブに入れ、70% 硝酸を1 mL加えた。その後、50℃で15分、70℃で15分、90℃で1時間それぞれインキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップを行い、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いて評価した。CT-26移植マウスを用いた体内動態の結果を図5-1及び5-2に、BxPC3移植マウスを用いた体内動態の結果を図6-1及び6-2に示す。PVA-BPAはいずれの腫瘍においても優れた腫瘍集積性を示し、長期的に高い腫瘍内ホウ素濃度を維持することができた。また、腫瘍/血液比についても、従来のFru-BPAと遜色ない値を示した。
実施例7
Cy5-PVA-BPAの腫瘍浸透性試験
実施例6と同様に、Cy5-PVA-BPA溶液とCT26皮下腫瘍モデルを準備し、腫瘍サイズがおよそ200 mm3のマウスに対して200 μL のサンプルを尾静脈から投与した (BPA 8 mg / マウス)。投与から5.5時間後にトマトレクチン-DyLight488溶液(50 μg)とHoechst33342 (50 μg)を静脈投与した。試料投与から6 時間後に腫瘍を摘出して腫瘍を中心で切り、その断面を下にした状態でガラスベースディッシュに載せてCLSMで観察した。得られた結果を図7に示す。Cy5-PVAが全体に分布していることから、BPAを腫瘍全体にデリバリーできていることが示唆された。
実施例8
抗腫瘍効果
CT-26細胞をBalb/c マウスの右大腿付近に皮下移植し(2.0 x 105 cells/mouse)、腫瘍サイズが約50 ~ 100 mm3のマウスに対して250 μLの下記のサンプルをゆっくりと尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。
PVA-BPA (BPA濃度=191mM, PVAジオール濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
Fru-BPA (BPA濃度=191 mM, フルクトース濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
平衡定数(pH7.4)に基づいて、上記のPVA-11B-BPA溶液において、(遊離のBPA):(PVAに結合したBPA) = 10:90~0:100(モル比率)と計算された。なお、当該PVA-BPA溶液のpHは9.5であり、pHが高いほど平衡定数も高くなることから、当該溶液中でほぼ100%のBPAがPVAに結合していると推測される。
中性子線照射群に関しては、試料投与から3時間後及び6時間後にマウスの右大腿付近のみに中性子線を50分照射した。照射日を1日目とし、2~3日おきに腫瘍径を電子ノギスにて、体重を電子天秤にて全25日間測定した。測定した腫瘍径は、楕円体積近似式 (ab2 × 1/2、a : 長辺、b : 短辺)に代入し腫瘍体積とした。評価した検体をまとめると下記のようになる。
Control (COLD) (n=8):無治療群。
Fru-BPA (COLD) (n=8):Fru-BPAを注射しただけの検体。
PVA-BPA (COLD) (n=8):PVA-BPAを注射しただけの検体。
Control (HOT) (n=8):中性子線を照射しただけの検体。
Fru-BPA (HOT) 3h (n=8):Fru-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
PVA-BPA (HOT) 3h (n=4):PVA-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
PVA-BPA (HOT) 6h (n=8):PVA-BPAを注射してから6時間後に中性子線を照射した検体。
これらの腫瘍サイズの経時変化及びカプラン・マイヤー曲線を図8-1及び8-2に示す。PVA-BPAはFru-BPAと比較して、中性子捕捉療法において有意な腫瘍増大の抑制効果を示した。
熱中性子線を照射して25日後に腫瘍を摘出し、ホルマリン溶液に4日間浸透させた。ホルマリン溶液から腫瘍を取り出し、腫瘍組織の中央で輪切りした。切り出した臓器を凍結切片作製用の包埋剤 (O.C.T. コンパウンド) で処理後、クライオスタットを用いて4 μmの組織切片を作成し、HE染色を行った。結果を図9-1~図9-4に示す。PVA-BPA (HOT) 3h(図9-4)においては、抗腫瘍効果の実験の結果と一致して、腫瘍全体において細胞死が誘導されていることが示唆された。
実施例9
PVA-19F-BPAの19F核磁気共鳴シグナルと腫瘍集積性
<使用した試薬、細胞及び動物>
実施例1と同様の方法で製造されたPVA(Mn= 6,500~9,500)
5 mol / l 塩酸 (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
5 mol / l 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
70% 硝酸(1.42):和光純薬工業株式会社
りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
2-アミノ-3-(4-ボロノ-2-フルオロフェニル)プロパン酸 (19F-BPA)(ラセミ体):Fluorotech LLC
CT26 細胞 (マウス大腸がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
BALB/cマウス:Charles River Japan
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
Agilent 7900 ICP - MS : アジレント・テクノロジー株式会社
下記のサンプルを10 mM PBS (140 mM NaCl, pH 9.5) を用いて以下の濃度で調製した。
19F-BPA (19F-BPA濃度=176mM)
Fru-19F-BPA (19F-BPA濃度=176mM, フルクトース濃度=573.9 mM)
PVA-19F-BPA (19F-BPA濃度=176mM, PVA中ジオール濃度 573.9 mM)
これらのサンプル450 μLとD2O 50 μLを混合し、19F-NMRを測定した。結果を図10-1~図10-3に示す。PVA-19F-BPAのNMRシグナルを明確に検出することができた(図10-3)。PVA-19F-BPA は、将来的な診断技術として、19F-MRIに応用できるものと考えられる。
実施例10
PVA-19F-BPAとFru-19F-BPAの体内動態
CT26細胞をBALB/cマウスに2.0 x 105 cells/mouseで皮下注射し、皮下腫瘍モデルを作成した。腫瘍サイズが約200 mm3に達したところでマウスに対して200 μLの下記のサンプルを尾静脈からゆっくりと投与した (19F-BPA 8 mg / マウス)。
PVA-19F-BPA (BPA濃度=176mM, PVAジオール濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
Fru-19F-BPA (BPA濃度=176 mM, フルクトース濃度=574 mM) in PBS (pH 9.5)
試料投与から所定時間後に解剖して腫瘍の摘出を行った。腫瘍を10 mL ファルコンチューブに入れ、70% 硝酸を1 mL加えた。その後、50℃で15分、70℃で15分、90℃で1時間、それぞれインキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップを行い、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いてホウ素量を定量した。結果を図11に示す。PVA-19F-BPAは長期的に腫瘍内に高濃度で滞留するため、19F-MRIでsignal/noise比を向上することが期待される。
実施例11
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]の合成
<使用した試薬>
ジメチルスルホキシド (DMSO) (水素化カルシウムで脱水してから蒸留精製して使用):和光純薬工業株式会社
Lys(TFA)-NCA:中央化成品株式会社
MeO-PEG-NH2 (PEGの分子量:10KDa):日油株式会社
メタノール:和光純薬工業株式会社
NaOH:和光純薬工業株式会社
HCl:和光純薬工業株式会社
ベンゼン: 和光純薬工業株式会社
ジエチルエーテル:関東化学株式会社
2,3,4,5-ジ-O-イソプロピリデン-ベータ-D-フルクトピラノース (DiOFru):東京化成工業株式会社
1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI):Sigma-Aldrich
トリフルオロ酢酸 (TFA):和光純薬工業株式会社
4-ボロノ-L-フェニルアラニン (BPA):KatChem
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
GPC (Gel Permeation Chromatography) : 日本分光株式会社
PEG-PLys(TFA)を測定したカラム:TSK-gel superAW3000, superAW4000, and superAWL-guard column (Tosoh Corporation)
PEG-PLysを測定したカラム:Superdex 200 Increase 10/300 GL (GEヘルスケア)
検出器:RI-2031
(1)MeO-PEG-PLys(TFA) の合成
Figure 0007219925000068
MeO-PEG-NH2 1.00gをベンゼンに溶解し一晩凍結乾燥した後、10 mLの蒸留したDMSOをアルゴン雰囲気下で加え溶解した。一方、Lys(TFA)-NCA 1.60 gを15 mLの蒸留したDMSOでアルゴン雰囲気下にて溶解した。これらの溶液をアルゴン雰囲気下で混合し、24時間室温で撹拌した。その後、過剰量のジエチルエーテルに反応液を加えて沈殿を生成し、その沈殿を減圧ろ過で回収して、一晩減圧乾燥を行い、PEG-PLys(TFA)を得た。得られたPEG-PLys(TFA)の分子量分布をGPCにより確認し、Mw/Mnは1.12であった。また、1H-NMRの結果からPLys(TFA)の重合度は57だった。
Figure 0007219925000069
(2)PEG-PLysの合成
Figure 0007219925000070
1.2 gのPEG-PLys(TFA)をNaOH水溶液(5M)/水/メタノール(10mL/5mL/35mL)の混合溶液に溶解し、35°Cで20時間撹拌した。その後、0.01 N HClにて2回透析し、純水で3回透析した(使用透析膜のMWCO:6~8k Da)。その後凍結乾燥し、600 mgのPEG-PLysを得た。
Figure 0007219925000071
(3)PEG-P[Lys(Fru-ISP)/Lys]の合成
Figure 0007219925000072
1.21 gのCDIと3.88 gのDiOFruをアルゴン雰囲気下で蒸留したDMSO 15 mL中に溶解し、45°Cで20時間撹拌した。次に、MeO-PEG-PLys 300 mgを蒸留したDMSO 5mLに溶解し、そこにCDI、DiOFruを反応させた溶液を加え、室温で20時間反応させた。反応後、メタノール中で2回透析し、純水で2回透析した(透析膜のMWCO: 6k~8k Da)。最後に凍結乾燥して360 mgのPEG-P[Lys(Fru ISP)/Lys]を得た。分子量分布をGPCにより測定し、Mw/Mn = 1.17だった。1H-NMRより、DiOFruの高分子への導入率は58%と計算された。1H-NMRの結果から、上記化学構造式における(p+q)は33であり、rは24であった。
Figure 0007219925000073
(4)PEG-P[Lys(Fru)/Lys]の合成
Figure 0007219925000074
PEG-P[Lys(Fru-ISP)/Lys]をTFA/H2O (95/5 v/v)に20 mg/mLで溶解し、室温で一晩撹拌した。その後、反応液を純水中で1回透析し、0.01 N HClで2回透析して、さらに純水中で2回透析した(透析膜のMWCO:6k~8k Da)。透析後、凍結乾燥し、PEG-P[Lys(Fru)/Lys]を得た。Mn = 24,100であった。
Figure 0007219925000075
実施例12
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]にBPAが結合したBPA誘導体(PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA)の腫瘍集積性と抗腫瘍効果の評価
<使用した試薬、細胞及び動物>
実施例11と同様の方法で製造されたPEG-P[Lys(Fru)/Lys](Mn = 24,100)
・5mol / l 塩酸 (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
・5mol / l 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業株式会社
・4-ボロノ-L-フェニルアラニン (BPA) : Katchem
・りん酸水素二ナトリウム : ナカライテスク
・BxPC3細胞 (ヒトすい臓がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
・CT26 細胞 (マウス大腸がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
・BALB/cマウス:Charles River Japan
・BALB/c nudeマウス:Charles River Japan
<使用した機器>
Agilent 7900 ICP - MS : アジレント・テクノロジー株式会社
重水中性子照射設備 : KUR
Balb/c nudeマウスに1 x 107 cells/mouseでBxPC3細胞を皮下注射した。腫瘍サイズが約200 mm3に達したところで、下記のサンプルを静脈注射した。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA in PBS (33 mg PEG-P[Lys(Fru)/Lys]/mouse, 8 mg BPA/mouse)
試料投与から所定時間後に解剖して採血し腫瘍の摘出を行った。腫瘍を10 mL ファルコンチューブに入れ、70%硝酸を1 mL加えた。その後、50℃で15 分、70℃で15分、90℃で1 時間、それぞれインキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップを行い、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いてホウ素量を定量した。結果を図12-1及び12-2に示す。
実施例13
CT26皮下腫瘍モデルにおけるPEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAの抗腫瘍効果
CT-26細胞をBalb/c マウスの右大腿付近に皮下移植し(2.0 x 105 cells/mouse)、腫瘍サイズが約15 ~ 150 mm3のマウスに対して、250 μLの下記のサンプルをゆっくりと尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。
Fru-BPA (BPA濃度 = 192 mM, フルクトース濃度:BPA濃度 = 3:1) in PBS (pH 8.5)
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (BPA濃度=192mM , ポリマー側鎖のフルクトース濃度: BPA濃度=1.2:1) in PBS (pH 8.5)
中性子線照射群に関しては、試料投与から3時間後及び6時間後にマウスの右大腿付近のみに中性子線を50分照射した。照射日を1日目とし、2~3日おきに腫瘍径を電子ノギスにて、体重を電子天秤にて全25日間測定した。測定した腫瘍径は、楕円体積近似式 (ab2 × 1/2、a : 長辺、b : 短辺)に代入し、腫瘍体積とした。評価した検体をまとめると下記のようになる。
Control (COLD) (n=7):無治療群。
Fru-BPA (COLD) (n=7):Fru-BPAを注射しただけの検体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (COLD) (n=4):PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAを注射しただけの検体。
Control (HOT) (n=6):中性子線を照射しただけの検体。
Fru-BPA (HOT) 3h (n=7):Fru-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
Fru-BPA (HOT) 6h (n=7):Fru-BPAを注射してから6時間後に中性子線を照射した検体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (HOT) 3h (n=6):PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (HOT) 6h (n=5):PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAを注射してから6時間後に中性子線を照射した検体。
これらの腫瘍サイズの経時変化を図13-1及び13-2に示す。PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAはFru-BPAと比較して、中性子捕捉療法において有意な腫瘍増大の抑制効果を示した。
実施例14
P[Asp(glucamine)/Asp]の合成
<使用した試薬>
ジメチルスルホキシド (DMSO) (水素化カルシウムで脱水してから蒸留精製して使用):和光純薬工業株式会社
BLA-NCA:ナノキャリア株式会社
4-(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 (DMTMM):和光純薬工業株式会社
トリエチルアミン (TEA): 和光純薬工業株式会社
ジエチルエーテル:関東化学株式会社
メタノール:和光純薬工業株式会社
NaOH:和光純薬工業株式会社
HCl:和光純薬工業株式会社
N,N-ジメチルホルムアミド (DMF): 和光純薬工業株式会社(脱水蒸留してから使用)
ジクロロメタン (DCM): 和光純薬工業株式会社(脱水蒸留してから使用)
4-ボロノ-L-フェニルアラニン (BPA):KatChem
D-グルカミン: 東京化成工業株式会社
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
GPC (Gel Permeation Chromatography) : 日本分光株式会社
PBLAを測定したカラム:TSK-gel superAW3000, superAW4000, 及びsuperAWL-guard column (Tosoh Corporation)
PAspを測定したカラム:Superdex 200 Increase 10/300 GL (GEヘルスケア)
検出器:UV-2070 (Ch.1), RI-2031 (Ch.2)
(1)ポリ(β-ベンジル-L-アスパルテート)(PBLA)の製造
Figure 0007219925000076
アルゴン雰囲気下においてBLA-NCA 1.44 gを3 mLのDMFと27 mLのDCMの混合溶媒に溶解し、3.9 μLのプロピルアミンを加えて48 時間撹拌した。撹拌後、反応液をジエチルエーテルに滴下して沈殿を得て、吸引濾過、減圧乾燥によりPBLAを得た。分子量分布はGPCにより、Mw / Mn = 1.11と求められ、重合度は1H-NMRの結果から73であった。
Figure 0007219925000077
(2)ポリアスパラギン酸(PAsp)の製造
Figure 0007219925000078
1 gのPBLAを0.5 MのNaOH水溶液に入れ、35℃で20時間撹拌した。反応液を純水に対して4回透析を行い(透析膜MWCO:3.5 kDa)、凍結乾燥して0.2 gのPAspを得た。
Figure 0007219925000079
(3)P[Asp(glucamine)/Asp] の製造
Figure 0007219925000080
0.2 gのPAspと3 gのDMTMM、2.6 gのD-グルカミンを純水に溶解し、数滴のTEAを加えて24時間室温で撹拌した。撹拌後、反応液を純水に対して4回透析し(透析膜MWCO: 3.5kDa)、凍結乾燥してP[Asp(glucamine)/Asp]を得た。物性をGPCと1H-NMRにより評価し、1H-NMRの結果からグルカミン導入率は30%であった。1H-NMRの結果から、上記化学構造式における(s+t)は17であり、uは56であった。
Figure 0007219925000081
実施例15
P[Asp(glucamine)/Asp]にBPAを結合させたBPA誘導体(P[Asp(glucamine)/Asp]-BPA)の腫瘍集積性
CT26細胞をBALB/cマウスに2.0 x 105 cells/mouseで皮下注射し皮下腫瘍モデルを作成した。腫瘍サイズが約200 mm3に達したところでマウスに対して200 μLの下記のサンプルを尾静脈からゆっくりと投与した (BPA 8 mg / マウス)。
P[Asp(glucamine)/Asp]-BPA (BPA濃度=192 mM, BPA濃度:グルカミン濃度=1:1.2) in PBS (pH 9)
試料投与から所定時間後に採血し解剖して腫瘍の摘出を行った。腫瘍を10 mL ファルコンチューブに入れ、70%硝酸を1 mL加えた。その後、50℃で15分、70℃で15分、90℃で1時間インキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップを行い、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いてホウ素量を定量した。結果を図14-1及び14-2に示す。P[Asp(glucamine)/Asp]-BPAを使用することにより、腫瘍集積性、腫瘍/血液集積比を向上させることができる可能性が示唆された。
実施例16
BxPC3皮下腫瘍モデルにおけるPVA-BPAの抗腫瘍効果
BxPC3細胞をBalb/c マウスの右大腿付近に皮下注射し(5 x 106 cells/mouse)、腫瘍サイズが約500 mm3となったマウスに対して、250 μLの下記のサンプルをゆっくりと尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。
PVA-BPA (BPA濃度=191mM, PVAジオール濃度=574 mM) in water (pH 9.2)
Fru-BPA (BPA濃度=191 mM, フルクトース濃度=574 mM) in water (pH 9.2)
(pHはHCl水溶液及びNaOH水溶液にて調整した。)
試料投与から3時間後に、マウスの右大腿付近のみに中性子線を50分照射した。照射日を1日目とし、経時的に腫瘍径を電子ノギスにて、体重を電子天秤にて全55日間測定した。測定した腫瘍径は、楕円体積近似式 (ab2 × 1/2、a : 長辺、b : 短辺)に代入し腫瘍体積とした。評価した検体をまとめると下記のようになる。
Control (COLD) (n=8):無治療群。
Fru-BPA (HOT) (n=6):Fru-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
PVA-BPA (HOT) (n=6):PVA-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
結果を図15に示す。55日目において、Fru-BPA とPVA-BPAとの間で統計的有意差が得られた(p<0.05 [t-test])。
実施例17
BxPC3皮下腫瘍モデルにおけるPEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAの抗腫瘍効果
BxPC3細胞をBalb/c マウスの右大腿付近に皮下注射し(5 x 106 cells/mouse)、腫瘍サイズが約15 ~ 150 mm3のマウスに対して、250 μLの下記のサンプルをゆっくりと尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。
Fru-BPA (BPA濃度 = 192 mM, フルクトース濃度:BPA濃度 = 3:1) in PBS (pH 8.5)
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (BPA濃度=192mM , ポリマー側鎖のフルクトース濃度: BPA濃度=1.2:1) in PBS (pH 8.5)
中性子線照射群に関しては、試料投与から3時間後及び6時間後にマウスの右大腿付近のみに中性子線を50分照射した。照射日を1日目とし、2~3日おきに腫瘍径を電子ノギスにて、体重を電子天秤にて全25日間測定した。測定した腫瘍径は、楕円体積近似式 (ab2 × 1/2、a : 長辺、b : 短辺)に代入し、腫瘍体積とした。評価した検体をまとめると下記のようになる。
Control (HOT) (n=8):中性子線を照射しただけの検体。
Fru-BPA (HOT) (n=8):Fru-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPA (HOT) (n=8):PEG-P[Lys(Fru)/Lys]-BPAを注射してから3時間後に中性子線を照射した検体。
これらの腫瘍サイズの経時変化を図16に示す。
実施例18
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]及びmPEG10k- P[Lys(Gluconate)/Lys]の合成
Figure 0007219925000082
<使用した試薬>
11-azide-3,6,9-trioxaundecane-1-amine : Sigma Aldrich
Methoxy-PEG10k-NH2 : NOF Co.
NCA-L-Lys(Tfa) : Chuo Kasei Co.
D-glucono-1,5-lactone : 東京化成工業
トリエチルアミン(TEA) : ナカライテスク
ジメチルスルホキシド(DMSO) : 和光純薬工業から購入したものをアルゴン雰囲気下で蒸留精製したものを使用
メタノール : 和光純薬工業
ベンゼン : ナカライテスク
ジエチルエーテル : 関東化学
5 mol/L水酸化ナトリウム水溶液 : 和光純薬工業
5 mol/L 塩酸 : ナカライテスク
重水(0.05 wt.% 3-(trimethylsilyl)propionic-2,2,3,3-d4 acid, sodium salt : Sigma Aldrich
<使用した機器>
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) : BRUKER AVANCEIII 400 (400 MHz, BRUKER BioSpin)
GPC (Gel Permeation Chromatography) : 日本分光株式会社
Superdex 200 Increase 10/300 GL (GEヘルスケア)
検出器:RI-2031
(1-1)
N3-PLys_(A)の合成
NCA-Lys(Tfa) 3.2 g (11.9 mmol)を秤量し、100 mL二口ナスフラスコにアルゴン雰囲気下で加えた。そこに、蒸留精製したDMSO 33 mLを加え、NCAを溶解させた。その後、開始剤 11-azide-3,6,9-trioxaundecane-1-amine 30 μL (0.151 mmol)を加え、40 ℃の水浴中で3日間撹拌した。その後、反応溶液を透析膜(MWCO =3.5 kD)に入れ、500 mLのメタノールに対して4 hの透析を3回行った。透析したサンプル溶液をロータリーエバポレーターにより、溶媒を留去したのち、一晩減圧乾燥した。得られた固形物にメタノール100 mLと5 Mの水酸化ナトリウム水溶液2 mL、超純水8 mLを加え、溶解させた。40 ℃の水浴中で一晩撹拌した。その後反応溶液を透析膜(MWCO=3.5 kDa)に入れ、1 Lの0.01 M水酸化ナトリウム水溶液に対して4 h透析を2回、その後、3 Lの超純水に対して4 hの透析を4回行った。透析したサンプルを500 mLのナスフラスコに入れ、凍結乾燥により溶媒を除去し、N3-PLys_(A)の白色固体を得た。1H-NMRより、得られた化合物の重合度は64.4であった。
Figure 0007219925000083
(1-2)
N3-PLys_(B)の合成
開始剤 11-azide-3,6,9-trioxaundecane-1-amineを20 μL (0.101 mmol)使用した以外は、上記(1-1)と同様の方法で反応を行うことで、N3-PLys_(B)の白色固体を得た。1H-NMRより、得られた化合物の重合度は98.4であった。
Figure 0007219925000084
(1-3)
N3-PLys_(C)の合成
開始剤 11-azide-3,6,9-trioxaundecane-1-amineを15 μL (0.0755 mmol)使用した以外は、上記(1-1)と同様の方法で反応を行うことで、N3-PLys_(C)の白色固体を得た。1H-NMRより、得られた化合物の重合度は130.4であった。
Figure 0007219925000085
(1-4)
mPEG10k- PLysの合成
一端が-OMe基、もう一端が-NH2基で数平均分子量が10,000のポリエチレングリコール(以下 mPEG10k-NH2)を開始剤として、上記(1-1)と同様の重合反応を行った。mPEG10k-NH2 1.00 g (0.100 mmol)を秤量し、二口ナスフラスコに加え、ベンゼン2 mLに溶解させた。次に凍結乾燥により、溶媒を留去した。アルゴン雰囲気下で、蒸留精製したDMSO 10 mLを加え、溶解させた。次にアルゴン雰囲気下でNCA-Lys(Tfa) 1.61 gを秤量し、別の二口ナスフラスコに加えた。そこに精製蒸留したDMSO 16 mLを加え、溶解させた。シリンジを用いてNCA/DMSO溶液をPEG/DMSO溶液に加え、40 ℃の水浴で2日間撹拌した。反応溶液をジエチルエーテル 500 mLに滴下し、再沈殿法により精製した。沈殿物を吸引ろ過により回収し、一晩減圧乾燥させることで、白色固体を得た。得られたポリマーを100 mLナスフラスコに加え、そこにメタノール 100 mLと5 M 水酸化ナトリウム水溶液 2 mL、超純水 8 mLを加え、40 ℃の水浴で一晩撹拌した。サンプル溶液を透析膜(MWCO 3.5 kDa)に入れ、1 Lの0.01 M 水酸化ナトリウム水溶液に対して、4 h透析を2回、その後、3Lの超純水に対して4 h透析を4回行った。透析したサンプル溶液を500 mLナスフラスコに入れ、凍結乾燥により、溶媒を留去し、白色固体のmPEG10k- PLys 1.3 gを得た。1H-NMRより、得られた化合物の重合度は52.1であった。
であった。
Figure 0007219925000086
(2-1)
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)の合成
200 mLナスフラスコに、上記(1-1)得られたN3-PLys_(A)1.3g(0.066mmol)、D-glucono-1,5-lactone 2.73g (15.3 mmol)、及びTEA 2.1mL(15 mmol)を加え、メタノール100 mLに溶解し、還流下で24 h撹拌した。その後ロータリーエバポレーターにより溶媒を留去し、得られた沈殿物を0.01 M塩酸30 mLに溶解した。サンプル溶液を透析膜(MWCO=3.5 kDa)に入れ、1 Lの0.01 M塩酸に対して4 h透析を1回、その後、3 Lの超純水に対して4 hの透析を4回行った。透析した溶液を0.45 μmのフィルターでろ過した後、凍結乾燥により溶媒を留去し、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)2.5 gを白色固体で得た。1H-NMRより、グルコン酸の高分子への導入率は98.0%であった。また、重合度及び導入率から、Mn = 19763であった。また、GPCより、多分散指数(PDI)は1.22であった。
Figure 0007219925000087
(2-2)
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B)の合成
N3-PLys_(A)の代わりにN3-PLys_(B)を1.6g(0.054mmol)使用したこと、D-glucono-1,5-lactoneを 3.36g (18.9 mmol)使用したこと、そしてTEAを 2.6mL(19 mmol)使用したこと以外は、上記(2-1)と同様の方法で反応を行うことで、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B) 3.0 gを白色固体で得た。1H-NMRより、グルコン酸の高分子への導入率は98.4%であった。また、重合度及び導入率から、Mn = 29712であった。また、GPCより、多分散指数(PDI)は1.24であった。
Figure 0007219925000088
(2-3)
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)の合成
N3-PLys_(A)の代わりにN3-PLys_(C)を1.5g(0.038mmol)使用したこと、D-glucono-1,5-lactoneを 3.15g (17.7 mmol)使用したこと、そしてTEAを 2.4mL(17 mmol)使用したこと以外は、上記(2-1)と同様の方法で反応を行うことで、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C) 2.9 gを白色固体で得た。1H-NMRより、グルコン酸の高分子への導入率は97.8%であった。また、重合度及び導入率から、Mn = 39636であった。また、GPCより、多分散指数(PDI)は1.35であった。
Figure 0007219925000089
(2-4)
mPEG10k-P[Lys(Gluconate)/Lys]_の合成
上記(1-4)で得られたmPEG10k- PLys 1.3 g (0.050 mmol)、D-glucono-1,5-lactone 1.5 g (8.43 mmol)、及びTEA 0.83 mL (8.4 mmol)を50 mLナスフラスコに加え、そこにメタノール10 mLを加え溶解させた。還流下で24 h撹拌した。その後ロータリーエバポレーターで溶媒を留去し、得られた沈殿物を0.01 M塩酸10 mLに溶解させた。サンプル溶液を透析膜(MWCO=3.5 kDa)に入れ、1 Lの0.01 M塩酸に対して4 hの透析を一回、その後、3 Lの超純水に対して4 hの透析を4回行った。透析した溶液を0.45 μmのフィルターでろ過した後、凍結乾燥により溶媒を留去し、mPEG10k-P[Lys(Gluconate)/Lys]_ 1.8 gを白色固体で得た。1H-NMRより、グルコン酸の高分子への導入率は98.9%であった。また、GPCより、多分散指数(PDI)は1.16であった。
Figure 0007219925000090
実施例19
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPAの結合評価
<使用した試薬>
5 mol / L 塩酸: ナカライテスク
5 mol / L 水酸化ナトリウム水溶液 : 和光純薬工業
リン酸二水素ナトリウム (NaH2PO3) : ナカライテスク
[10B-rich] 4-borono-L-phenylalanine (BPA): Katchem
Alizarin Red S(ARS): 和光純薬工業株式会社
D-fructose : 和光純薬工業株式会社
D-glucose : ナカライテスク
D-sorbitol : 東京化成工業
<使用した機器>
蛍光分光光度計 (FP8300) : 日本分光株式会社
Springsteen G., Wang B. H. Tetrahedron 58, 5291-5300 (2002) に記載の方法にしたがって、ARS法を用いてN3-P[Lys(Gluconate)/Lys]とBPAの平衡定数を算出した。初めに、以下に示す Solution A、B、C、D をそれぞれ調製した。
・Solution A : ARS (9.0×10-6 M)
・Solution B : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M)
・Solution C1 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), Sorbitol (0.05 M)
・Solution C2 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), Glucose (1.5 M)
・Solution C3 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), Fructose (0.1 M)
・Solution C4 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A) (0.01 M :側鎖グルコン酸基準)
・Solution C5 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B) (0.01 M :側鎖グルコン酸基準)
・Solution C6 : ARS (9.0×10-6 M), BPA (2.0×10-3 M), N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C) (0.01 M :側鎖グルコン酸基準)
Solution A と Solution B を様々な比率で混合し、ディスポセル(PS製、TGK社)を用いて蛍光測定を行った (Ex = 468 nm, Em = 572 nm)。得られた蛍光強度からARS-BPAの平衡定数K0を算出した。次に、Solution BとSolution Cのいずれかを様々な比率で混合し、ディスポセルを用いて蛍光測定を行った (Ex = 468 nm, Em = 572 nm)。これらの結果と、先のK0の値を使い、各化合物とBPAの見かけ結合定数を算出した。結果を図17に示す。
実施例18で合成したN3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_は、BPAに対して高い結合力を有することがわかった。その結合力は糖化合物の中で高い結合力を有するSorbitolと比較して、約4倍であり、血中に多く存在するGlucoseと比較して、約500倍であった。これらの結果から、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPAは血中において高い安定性を示すことが期待される。
実施例20
Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPAの細胞への取り込み
(1)Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)の合成
実施例18(2-3)で合成したN3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)100 mg ( 2.5 μmol) を6 mLバイアルに量り取り、 1.8 mL のDMSOに溶解させた。次に、12.5 mg/mL Cy5 - DBCO / DMSO溶液 224 μL ( 2.8 μmol) を加え、室温で一晩攪拌した。反応溶液を限外濾過膜 (MWCO = 10 kD) に入れ、そこに超純水10 mLを加え、限外ろ過を行った。さらに、超純水15 mLを加え限外ろ過を2回行った。限外ろ過精製したサンプルを更に精製するために、PD-10 カラム (GEヘルスケア)を用いて精製し、分取したサンプル溶液を凍結乾燥により溶媒を留去し、Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C) 97 mgを青色固体として得た。
(2)Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)_-BPAの細胞への取り込みの評価
顕微鏡観察用の8 wellプレート(Lab-Tek Chambered #1.0 borosilicate Coverglass system)にBxPC-3細胞を5 x 104 cell / wellとなるように播種し、37 ℃ 5 % CO2雰囲気下で一晩インキュベーションした(培地 : 10 % FBS, 1 % Penicilin-Streptmycin含有RPMI-1640)。インキュベーション後、アスピレータを用いて培地を取り除き、以下のサンプル溶液500 μLを加えた。
・Sorbitol-BPA : BPA (3.03 mM), Sorbitol (3.64 mM)/10 % PBS - 90 % RPMI培地
・Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA : BPA (3.03 mM), Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C) (3.64 mM : 側鎖グルコン酸基準)/10 % PBS - 90 % RPMI培地
上記サンプル溶液は、リン酸緩衝液(10 mM NaH2PO4, 140 mM NaCl, pH 7.4)に10倍濃度で調整し、その後RPMI培地で希釈して使用した。サンプル溶液を加えた後、1 hインキュベーションした。その後、アスピレータでサンプル溶液を取り除き、20 μM DAHMI, 50 nM LysoTracker Green/PBS溶液500 μLを加え、30 minインキュベーションした。その後、アスピレータで溶液を取り除き、PBS 500 μLで3回洗浄した。洗浄後PBS 500 μLを加え、共焦点顕微鏡で蛍光を観察した。その結果を図18に示す。
顕微鏡観察の結果、Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)は細胞質全体に分布しているのではなく、エンドソームに局在していることが確認された。またCy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)がBPAと局在していることから、Cy5-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPAは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。
実施例21
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPA及びSorbitol-BPAの体内動態
<使用した試薬、細胞及び動物>
・実施例18で合成したN3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B)、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)及びmPEG10k-P[Lys(Gluconate)/Lys]_
・D-Sorbtiol : 東京化成工業
・5 mol /L 塩酸 : ナカライテスク
・5 mol / L 水酸化ナトリウム (質量分析用) : 和光純薬工業
・L - 4 - boronophenyl - alanine (BPA) : Katchem
・硝酸(1.42) : 和光純薬工業
・CT26 細胞 (マウス大腸がん細胞株) : American Type Culture Collection (Manassas, VA)
・BALB/cマウス:Charles River Japan
<使用した機器>
Agilent 7900 ICP - MS : アジレント・テクノロジー株式会社
重水中性子照射設備 : KUR
CT-26細胞をBALB/cマウスに1.0 x 105 cells/mouseで皮下注射することにより、皮下腫瘍モデルを作成した。腫瘍サイズが約200 mm3となったマウスに対して、200μLの下記のサンプル溶液(pH 7.4)を尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。以下のサンプル溶液は、糖もしくはポリマーとBPAを適当量の超純水に溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を加え、溶液をアルカリ性にし、溶質を完全に溶解させた後、塩酸を加えpH 7.4に調整し、超純水を加え、終濃度が以下の濃度になるように希釈し、0.22 μmのフィルターを用いてろ過滅菌することにより調製した。
・N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(A)-BPA (BPA 240mM)
・N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(B)-BPA (BPA 240mM)
・N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_(C)-BPA (BPA 240mM)
・mPEG10k-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPA (BPA 240mM)
・Sorbitol-BPA (BPA 240 mM, Sorbitol 288 mM)
試料投与から3時間後に解剖して腫瘍の摘出を行った。摘出した腫瘍を14 mLチューブ(PPラウンドチューブ, Falcon)に入れ、硝酸(1.42)を1 mL加えた。その後、50℃で15 min、70℃で15min、90℃で1 hそれぞれインキュベートした。その後、超純水を10 mLまで加え、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いてホウ素量を定量した。CT26移植マウスを用いた体内動態の結果を図19に示す。
実施例22
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys]_-BPAの抗腫瘍効果
CT-26細胞をBalb/c マウスの右大腿付近に皮下移植し(1.0 x 105 cells/mouse)、腫瘍サイズが約50 ~ 100 mm3のマウスに対して200 μLの下記のサンプルをゆっくりと尾静脈投与した (BPA 10 mg / マウス)。
・N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](B)-BPA (BPA 240mM)
・N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA (BPA 240mM)
・Sorbitol-BPA (BPA 240 mM, Sorbitol 288 mM)
中性子線照射群に関しては、試料投与から2.5時間後にマウスの右大腿付近のみに中性子線を50 min 照射した。照射日を1日目とし、2~3日おきに腫瘍径を電子ノギスにて、体重を電子天秤にて全30日間測定した。測定した腫瘍径は、楕円体積近似式 (ab2 × 1/2、a : 長辺、b : 短辺)に代入し腫瘍体積とした。評価した検体をまとめると下記のようになる(n=6)。
Control (COLD):無治療群。
Control (HOT):中性子線を照射しただけの検体。
Sorbitol-BPA (HOT):Sorbitol-BPAを注射してから2.5時間後に中性子線を照射した検体。
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](B)-BPA (HOT):N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](B)-BPAを注射してから2.5時間後に中性子線を照射した検体。
N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA (HOT):N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPAを注射してから2.5時間後に中性子線を照射した検体。
これらの腫瘍サイズの経時変化及びカプラン・マイヤー曲線を図20及び21に示す(腫瘍体積1600 mm3をエンドポイントとして生存曲線を作成した)。Sorbitol-BPA、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](B)-BPA (HOT)及びN3-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA (HOT)は、コントロール群(Control(COLD)及びControl(HOT))と比較して、高い抗腫瘍効果と生存率を示した。また、N3-P[Lys(Gluconate)/Lys](C)-BPA (HOT)は他の群と比較して、高い生存率を示した。
実施例23
P[VA(RGD)/VA]の合成
腫瘍関連血管や腫瘍細胞に過剰発現していると報告されている、αvβ3インテグリンに対して強いアフィニティを有する環状RGDfKペプチドをPVA側鎖に導入した。
Figure 0007219925000091
<使用した試薬>
特に記述のない試薬・溶媒は市販品をそのまま使用した。
・PVA(Mn=9200):実施例1(2)の方法にしたがって合成。
・cyclic RGDfKペプチド:Synpeptide社より購入
・CDI:Sigma Aldrich社より購入
・DMSO:和光純薬工業株式会社より購入
・DMSO-d6: 和光純薬工業株式会社より購入
PVA 100 mgとCDI 17.7 mgをDMSO 10 mLに溶解させ、室温で2時間撹拌した。その後、cyclic RGDfKペプチド 19.7 mgを加えて、室温で24時間撹拌した。生成物を水に対して3回透析を行った。透析後のサンプルを凍結乾燥により回収した。1H-NMR解析の結果、ポリマー1つに対してcyclic RGDfKペプチドが1~2個結合していた。
Figure 0007219925000092
実施例24
P[VA(RGD)/VA]-BPAの腫瘍集積性評価
<使用した試薬、細胞及び動物>
・P[VA(RGD)/VA]:実施例23で製造したもの
・BPA:KatChem
・BxPC3細胞:American Type Culture Collection (Manassas, VA)
・BALB/c nudeマウス:Charles River Japan
BxPC3細胞をBALB/c nudeマウスに5 x 106 cells/mouseで皮下注射した。腫瘍サイズが約200 mm3に達したところで、下記のサンプルを静脈注射した (BPA 8mg / mouse)。
P[VA(RGD)/VA]-BPA(BPA濃度:191 mM, P[VA(RGD)/VA]のジオール濃度:91 mM) in PBS (pH 10)
静脈注射から6時間後にマウスを頚椎脱臼により安楽死させた後、解剖して腫瘍の摘出を行った。腫瘍を10 mL ファルコンチューブに入れ、70% 硝酸を1 mL加えた。その後、50℃で15分、70℃で15分、90℃で1時間それぞれインキュベートした。純水を用いて10 mLまでメスアップを行い、疎水性フィルターで濾過後、ICP-MSを用いてホウ素量を定量した。その結果、P[VA(RGD)/VA]-BPAは、投与から6時間後においても腫瘍に対して6.2±2.4% dose/g tumorという高い集積性を示した。
本発明によれば、BNCTにおいて、腫瘍選択的に大量のホウ素を送達することが可能である。また、診断薬としてのフッ素修飾BPAにも応用することができ、ホウ素系診断薬としても利用可能である。

Claims (14)

  1. 以下の式(I):
    Figure 0007219925000093
    [式中、
    矢印は隣接する原子との結合を表し、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
    で表される基が、直接的に又はリンカーを介して連結しているポリマーを含む、
    ここで、前記ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、及びポリペプチド、から成る群から選択される、
    p-ボロノフェニルアラニン誘導体。
  2. 2個以上の前記式(I)の基が、直接的に又はリンカーを介して前記ポリマーに連結されており、
    ここで前記式(I)の基のそれぞれは、同一であっても異なってもよい、請求項1に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
  3. 数平均分子量が1,000Da以上である、請求項1又は2に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
  4. 前記ポリマーがポリビニルアルコールである、請求項1~のいずれか1項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
  5. 以下の式(II)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、請求項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体
    Figure 0007219925000094
    [式中、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
    1及びL2は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
    1及びR2は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
    1はC1-6アルキル基であり、
    m=~3,998であり、
    n=1~2,000であり、
    m+2n=10~4,000であり、
    各繰り返し単位の順序は任意である。]
  6. 前記ポリマーがポリペプチドである、請求項1~のいずれか1項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体。
  7. 以下の式(III)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、請求項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
    Figure 0007219925000095
    [式中、
    3及びL4は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
    3及びR4は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
    1はC1-6アルキル基であり、
    5aは、それぞれ独立して、以下の(IV-a)又は(IV-b)の基:
    Figure 0007219925000096
    (式中、矢印はNHへの結合を示す)
    であり、
    5bは、それぞれ独立して、以下の式(IV-c)~(IV-g)からなる群から選択される基:
    Figure 0007219925000097
    (式中、
    矢印はNHへの結合を示し、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
    +は、H+、アルカリ金属イオン又はテトラ-C1-6アルキル-アンモニウムイオンである)
    であり、
    p=0~299であり、
    q=1~300であり、
    r=0~299であり、
    p+q+r=10~300であり、
    各繰り返し単位の順序は任意である。]
  8. 以下の式(V)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、請求項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
    Figure 0007219925000098
    [式中、
    5及びL6は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
    6及びR7は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
    1はC1-6アルキル基であり、
    8aは、以下の式(VI-a)の基:
    Figure 0007219925000099
    (式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
    であり、
    8bは、それぞれ独立して、以下の式(VI-b)~(VI-h)からなる群から選択される基:
    Figure 0007219925000100
    (式中、
    矢印はカルボニル炭素への結合を示し、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
    であり、
    s=0~299であり、
    t=1~300であり、
    u=0~299であり、
    s+t+u=2~300であり、
    各繰り返し単位の順序は任意である。]
  9. 以下の式(XX)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、請求項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
    Figure 0007219925000101
    [式中、
    11及びL12は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
    15及びR16は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
    1はC1-6アルキル基であり、
    17aは、以下の式(XXI-a)の基:
    Figure 0007219925000102
    (式中、矢印はNHへの結合を示す)
    であり、
    17bは、それぞれ独立して、以下の式(XXI-b)~(XXI-h)からなる群から選択される基:
    Figure 0007219925000103
    (式中、
    矢印はNHへの結合を示し、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである)
    であり、
    x=0~299であり、
    y=1~300であり、
    z=0~299であり、
    x+y+z=10~300であり、
    各繰り返し単位の順序は任意である。]
  10. 以下の式(XXII)で表される化合物又はその薬学的に許容される塩である、請求項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体:
    Figure 0007219925000104
    [式中、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fであり、
    13及びL14は、それぞれ独立して、リンカーであるか又は存在せず、
    18及びR19は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、ハロゲンで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、-CH(OA12又は検出可能な標識であり、
    1はC1-6アルキル基であり、
    20は、それぞれ独立して、ハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基、-NR2122基、又は以下の基:
    Figure 0007219925000105
    (式中、矢印はカルボニル炭素への結合を示す)
    であり、
    21及びR22はそれぞれ独立して、水素であるか、又はハロゲンで置換されていてもよいC1-10アルキル基であり、
    a=1~3,998であり、
    b=~3,997であり、
    c=1~2,000であり、
    a+b+2c=10~4,000であり、
    各繰り返し単位の順序は任意である。]
  11. 請求項1~10のいずれか1項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を含む、組成物。
  12. 腫瘍を治療するための、請求項11に記載の組成物。
  13. 腫瘍を診断又は検出するための、請求項11に記載の組成物。
  14. 式(VII):
    Figure 0007219925000106
    [式中、
    1~X4はそれぞれ独立して、H、18F又は19Fである]
    で表される化合物と、
    前記式(VII)の化合物と反応して請求項1~10のいずか1項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体を形成することができるポリマーと
    を含む、請求項1~10のいずれか1項に記載のp-ボロノフェニルアラニン誘導体、又は請求項1113のいずれか1項に記載の組成物を製造するためのキット。
JP2020500974A 2018-02-20 2019-02-19 p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット Active JP7219925B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018028007 2018-02-20
JP2018028007 2018-02-20
PCT/JP2019/006158 WO2019163790A1 (ja) 2018-02-20 2019-02-19 p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019163790A1 JPWO2019163790A1 (ja) 2021-02-12
JP7219925B2 true JP7219925B2 (ja) 2023-02-10

Family

ID=67687664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020500974A Active JP7219925B2 (ja) 2018-02-20 2019-02-19 p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11555082B2 (ja)
EP (1) EP3757137B1 (ja)
JP (1) JP7219925B2 (ja)
KR (1) KR20200123089A (ja)
CN (1) CN111712524B (ja)
AU (1) AU2019223540A1 (ja)
CA (1) CA3091722A1 (ja)
TW (1) TWI804579B (ja)
WO (1) WO2019163790A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11990499B2 (en) 2020-08-24 2024-05-21 PlayNitride Display Co., Ltd. Display apparatus and method of fabricating the same
TWI764404B (zh) * 2020-08-24 2022-05-11 錼創顯示科技股份有限公司 拼接式微型發光二極體顯示面板
CN113004515B (zh) * 2021-03-02 2023-02-24 厦门大学附属中山医院 一种仿透明质酸聚氨基酸衍生物、其制备方法及其应用
CN116407488B (zh) * 2023-04-19 2024-03-08 东莞市人民医院 用于硼中子俘获治疗的皮肤贴片、其制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540159A (ja) 1999-03-31 2002-11-26 グリコシン ファーマシューティカルズ、インコーポレーテッド フルクトースおよび関連する炭水化物ならびにポリオールを有するp−ボロノフェニルアラニン錯体
JP2006502993A (ja) 2002-07-22 2006-01-26 シメイ ファーマスーティカルズ ピーエルシー 新規な抗癌性化合物
JP2006096870A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Stella Chemifa Corp ホウ素含有化合物
JP5026761B2 (ja) 2006-10-06 2012-09-19 公立大学法人大阪府立大学 ハプテン化合物および抗体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5345771B2 (ja) 2007-08-27 2013-11-20 公立大学法人大阪府立大学 p−ボロノフェニルアラニンとソルビトールとを含有する液状組成物
US10799587B2 (en) 2016-05-11 2020-10-13 Huan NIU Ion implantation of neutron capture elements into nanodiamond particles to form composition for neutron capture therapy usage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540159A (ja) 1999-03-31 2002-11-26 グリコシン ファーマシューティカルズ、インコーポレーテッド フルクトースおよび関連する炭水化物ならびにポリオールを有するp−ボロノフェニルアラニン錯体
JP2006502993A (ja) 2002-07-22 2006-01-26 シメイ ファーマスーティカルズ ピーエルシー 新規な抗癌性化合物
JP2006096870A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Stella Chemifa Corp ホウ素含有化合物
JP5026761B2 (ja) 2006-10-06 2012-09-19 公立大学法人大阪府立大学 ハプテン化合物および抗体

Also Published As

Publication number Publication date
EP3757137A4 (en) 2021-11-24
KR20200123089A (ko) 2020-10-28
AU2019223540A1 (en) 2020-09-10
TW201938173A (zh) 2019-10-01
RU2020127562A (ru) 2022-03-22
CA3091722A1 (en) 2019-08-29
JPWO2019163790A1 (ja) 2021-02-12
US11555082B2 (en) 2023-01-17
EP3757137A1 (en) 2020-12-30
US20210040244A1 (en) 2021-02-11
CN111712524B (zh) 2023-04-21
CN111712524A (zh) 2020-09-25
EP3757137B1 (en) 2022-09-07
RU2020127562A3 (ja) 2022-04-27
TWI804579B (zh) 2023-06-11
WO2019163790A1 (ja) 2019-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7219925B2 (ja) p-ボロノフェニルアラニン誘導体及びそれを含む組成物、並びにそれらを製造するためのキット
Cai et al. Enzyme-sensitive biodegradable and multifunctional polymeric conjugate as theranostic nanomedicine
Guo et al. Reductive microenvironment responsive gadolinium-based polymers as potential safe MRI contrast agents
Xiao et al. Polymeric dual-modal imaging nanoprobe with two-photon aggregation-induced emission for fluorescence imaging and gadolinium-chelation for magnetic resonance imaging
Pan et al. PEGylated dendritic diaminocyclohexyl-platinum (II) conjugates as pH-responsive drug delivery vehicles with enhanced tumor accumulation and antitumor efficacy
Shiraishi et al. Preparation and in vivo imaging of PEG-poly (L-lysine)-based polymeric micelle MRI contrast agents
Zhu et al. Hyperbranched polymers for bioimaging
Kelkar et al. Near infrared fluorescent nanoparticles based on hyaluronic acid: Self-assembly, optical properties, and cell interaction
Oh et al. Electrostatic charge conversion processes in engineered tumor-identifying polypeptides for targeted chemotherapy
Li et al. Peptide-enhanced tumor accumulation of upconversion nanoparticles for sensitive upconversion luminescence/magnetic resonance dual-mode bioimaging of colorectal tumors
CN113583178B (zh) 一种支化含糖聚合物基纳米粒子及其的制备方法和用途
Hu et al. 6-Aminocaproic acid as a linker to improve near-infrared fluorescence imaging and photothermal cancer therapy of PEGylated indocyanine green
Liu et al. Synthesis of enzyme-responsive theranostic amphiphilic conjugated bottlebrush copolymers for enhanced anticancer drug delivery
Wang et al. Enzyme-responsive copolymer as a theranostic prodrug for tumor in vivo imaging and efficient chemotherapy
Du et al. Multifunctional Gd-CuS loaded UCST polymeric micelles for MR/PA imaging-guided chemo-photothermal tumor treatment
Yang et al. Biodegradable polymer–platinum drug conjugates to overcome platinum drug resistance
Qing et al. Indocyanine green loaded pH-responsive bortezomib supramolecular hydrogel for synergistic chemo-photothermal/photodynamic colorectal cancer therapy
EP3331937B1 (en) Cross-linked star-shaped self-assembled polypeptides and its use as carriers in biomedical applications
JP2014105161A (ja) 金属イオン含有両親媒性ブロックポリマー及び金属イオン含有ナノ粒子、並びに前記ナノ粒子を用いた分子イメージング用プローブ及び薬剤搬送システム
Wang et al. A TMVP1-modified near-infrared nanoprobe: molecular imaging for tumor metastasis in sentinel lymph node and targeted enhanced photothermal therapy
Zhu et al. Intra-arterial infusion of PEGylated upconversion nanophosphors to improve the initial uptake by tumors in vivo
Ruan et al. Non-invasive imaging of breast cancer using RGDyK functionalized fluorescent carbonaceous nanospheres
Sun et al. Multi-activated polymeric micelles with charge-conversion and ros-controlled drug release for efficient cancer therapy
RU2797343C2 (ru) Производное пара-борфенилаланина и композиция, содержащая таковое, и набор для получения упомянутых производного и композиции
JP5397976B2 (ja) 常磁性金属含有ポリアミドアミンデンドロン脂質

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7219925

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150