JPH04501218A - 受容体媒介エンドサイト―シス型mri造影剤 - Google Patents
受容体媒介エンドサイト―シス型mri造影剤Info
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- C08J2375/04—Polyurethanes
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
受容体媒介エンドサイト−シス型
MRI造影剤
゛ に る 1区
この出願は、現在米国特許第4 、770.183号である1986年7月3日
に出願された出願人の先行する米国特許出願第882.044号の一部継続出願
としての現在米国特許4.827.945号である1987年6月26日に出願
された出願人の先行する米国特許出願第067、586号の一部継続出願の、1
988年8月4日に出願された出願人の先行する同時係属米国特許出願第07/
228.640号の一部継続出願である。上記のすべての開示は、ここに参考文
献としてとり込まれる。
1.2j廊とF肚
本発明は、磁気共鳴像形成における物質の合成および使用に関する。特に、本発
明の組成物は、磁気共鳴(MR)像の質を向上させる造影剤として役立てられる
。本発明は、特定の細胞が受容体媒介エンドサイト−シスを行う能力に基づく身
体の該細胞に関する種類のMR造影剤について記載する。その生体分布が受容体
媒介エンドサイト−シスに基づくものであるMR剤は、異なった組織間または単
一の組織内の両MR像により得られる一般的な解剖学的細部の水準を高めること
ができる。加うるに、受容体媒介エンドサイト−シスは代謝により調節されるプ
ロセスであるために、造影剤の取込の程度は、MR像形成技術により可視化され
た組織体の代謝的機能に関する情報を与えることができる。特に、生物分解性の
超常磁性、受容体媒介エンドサイト−シス型MR造影剤が記載される。MR技術
におけるこれらの造影剤のインビボにおける用途が示される。
2、発1坏と1量
2.1.磁】」J114衣
磁気共鳴像形成(MRI)においては、器官または組織の像は、被験体を強力な
磁場中に置き、プロトンの磁気スピンと高周波電磁線との間の相互作用を観測す
ることにより得られる(MR造影技術の概説は、Ba1ter、 S、のRad
ioGra hics 1987. 互幻−,371−383;Fullert
on、G、D、のRadioGra hics 1987.■註、 579−5
96参照)、プロトン緩和時間と呼ばれる2つのパラメータが像の生成に最も重
要である。これらは、TI(スピン−格子または縦緩和時間とも称される)およ
びT2(スピン−スピンまたは横緩和時間とも称される)と呼ばれる。T、およ
びT2は、種々の器官および組織におけるプロトンの化学的および物理的環境の
如何による。
健常組織からの病理学的組織の特徴付けおよび区別におけるMR像形成技術の有
用性は、関わりのある領域内に異なる緩和時間が起こる場合に最も容易に例示さ
れる。例えば、脳組織においては、脳髄液のプロトンは神経組織とは全く異なる
緩和時間を有し、その結果生成するMR像は高いコントラストを有する。
他の例においては、生成された像は、異なる組織からのまたは組織内の異なる部
位からのシグナルが類似するために鮮明度および明確性を欠く可能性がある。
ある場合には、これらの差異の程度が小さく、MR像形成の診断上の有効性を制
限している。従って、これらの差異を増大または強調する方法が現実に必要とさ
れている。像の質を改善するひとつの方法は、造影剤の使用である。
2.2.Mヱ11」痕ゴ支且
MR像の質向上および造影剤の使用の分野については、出願人の出願番号第88
2,044号の一部継続出願である出願人の特許出願第067.586号におい
て広く議論されている。これらの出願中の教示および発行物は、参考文献として
本願に組込まれる。現在、MR造形成用造影剤は、広く3種のカテゴリー、すな
わち常磁性、強磁性およびハイパーまたは超常磁性に分けられる。
広範囲のこれらの物質に関するMR造影剤としての有用性が調査されてきたが、
現在までに報告されている物質の極一部しかヒトに使用するのに必要とされる臨
床的な有効性および安全性の限界を有しないことが示されるであろう。
例えばヨーロッパ特許出願第0186616号は、“n*r−診断”を含む診断
技術に使用するための二重金属酸化物/水酸化物粒子のすべてのホストを開示し
ている。
2価および3価の酸化状態の両金属の多くの組合せが、ポリサッカライド、蛋白
質、カルボン酸、合成ポリマー、さらにゼオライトに至るまでも含む広範囲の生
理学的に適合する複合体形成物(類)」と共に使用される。このヨーロッパ出願
は、ドイツ特許出@DB 3443251A 1に関わる。この特許出願の開示
はずっと限定されている。しかしながら、これらの先行する外国出願中に開示さ
れた方法および物質は、何らかの組織特異性を示すとは予想されずそして特に肝
細胞に関する特異性を示すとは予想されなかった。
開発された最も早いMR造影剤には、T、およびT。
の両者を変えることができかつ血管部位を可視化するのに使用し得る常磁性キレ
ートが包含される。この種の最もよく研究された化合物は、ガドリニウムキレー
ト、Cd−DTPAであり、これは血液脳関内が破壊された領域を描写し得る故
に脳造影に有用であることが判明した(Rungeらの、Mag、Res、Im
ag、1985+ 3 +43−55 ;米国特許第4.647.447号参照
)。広範囲の常磁性鉄キレートは、ヨーロッパ特許出願第0186947号、p
cT出願−08510554、PCT出[Wo 86106605.ヨーロッパ
特許出願第0210043号、および米国特許第4,639゜365号と第4.
637,929号にもあげられている。これらの常磁性金属キレートは、主に血
管内MR造影剤として使用され、そしてその用途が網内皮糸(RES)の器官お
よび組織の造影に限定されていた。
該構内皮糸の部分を可視化するためには、鉄酸化物に基づ<MR造影剤が開発さ
れている。これらのRES−型MR造影剤は、それらが肝臓、肺臓、リンパ系、
および骨髄中に主に存在するRESの食細胞により取込まれるため、特に組織特
異的ではない。RESの機能は、死滅細胞、細菌、および他の粒状物を循環系か
ら除去することであるため、種々の磁性粒子を使用することができる(米国特許
第4.675,173号、PCT出願同85104330、および−08510
2772ならびにヨーロッパ特許出願第0184899号参照)。これらのRE
S−型MR造影剤の大部分は、強磁性物質を使用しているが、出願人による前記
同時係属出願に記載された超常磁性物質が大へん好ましい。
更に他の型のMR造影剤には、免疫的に指向可能な物質が包含される。この研究
は、放射標識された抗体がインビボ診断剤として使用され得るので拍車がかかっ
た(Renshaw、 P、F、らのシ且」μし1986.4 、351−35
7参照)。ある種の抗原は、特定の種類の細胞上にのみ見出されるため、免疫指
向性MR造影剤は組織特異的なMR造影剤を開発するための興味ある方法である
と思われた。しかしながら、抗体−指向性MR造影剤には限界がある。特に、特
定の組織においては、限られた数の固定細胞表面抗原しか存在しない結果として
、被験体に投与された免疫指向性造影剤の僅かな部分、典型的には僅か数パーセ
ントしか標的細胞に結合されない。MR造影剤の開発手法に関する総説が、最近
編集されている (Lauffer、 R,B、 Chew、 Rev、 19
8’L 87+901−927)。
巨大分子の認識、結合、および細胞内部区画へのインターナリゼーションについ
ての機構的経路は、細胞生物学における激烈な研究課題となっている。細胞外物
質の取込みに関するエンドサイト−シスおよび関連過程を記述しているほとんど
の総説文献は、インターナリゼーションに関与する空胞装置の構造についても論
じている(例えば、Steinman、 R,M、らのJ、Ce1l Biol
。
1983、96. L−27: Wilew+an、 T、らのBiochem
、J、 1985゜234、1−14 ; He1enius、 A、らのTr
en s Biochem、 5ci1983、 k245−249 ;Pa5
tan、 1.)1.およびWillingham。
M、C,、ム1983. 8.250−254参照)。
この分野の研究者らは、栄養素、ホルモン類、酵素類、ピリオン、トキシンおよ
び種々の種類の蛋白質のような生理学的に重要な分子の同化は、細胞膜表面の可
動的で無作為に分布した特異的な受容体に対し巨大分子またはりガントが最初に
結合することにより開始されることについては同意している。これらのりガント
−受容体複合体は、コーテッドビットと呼ばれる膜の特殊化された領域に急速に
蓄積される。この段階から、受容体−媒介エンドサイト−シス(RM E)は、
濃縮リガンド−受容体複合体を細胞内に進入せしめる平滑壁小胞の形成へと進行
する。これらの小胞は、しばしば「エンドソーム(endosome) Jまた
は「レセプトソーム(receptosome) Jと称され、相互に融合し、
あるいはより大きい小胞に結合しうる。従ってこれらのエンドソームの内部pH
がプロトンポンプの作用により低下し、受容体および/またはリガンドのコンホ
ーメーシジンを変化させる。その結果がリガンドの放出ならびに分離した受容体
含有小胞およびリガンド含有小胞の形成である。ある場合には、受容体担持小胞
は、細胞膜に送られ、そこで放出され「再循環」されて更に使用される。他の場
合においては、生成した小胞がインターナリゼーションされたりガントと共にリ
ソソームに送られてそれと融合し、そこで最終的な破壊が起こるであろう。
RMEの特徴は、それが細胞の代謝を反映した調節を受け易いことである。細胞
のアップレギュレート(RME増大)またはダウンレギュレーt−(RMEK少
)の能力は、それらの機能の敏感な示標である。
医学におけるRME調節の重要性に関する議論は、JacobsおよびCua
trecasasのNew En 1. J、Med、 1977゜297、1
383ならびにNature 1976、259.265を参照。多種類の分子
がRMEによりインターナリゼーシ目ンされ、これらの基質の多くに対して、必
要な受容体が選択された細胞または選択された組織中に見出される。
従って、線繊芽細胞組織の研究については、LDL。
EGF、またはマンノース6−リン酸糖蛋白質が有用である(例えば、Pa5t
an、 1.H,および−illingham。
M、C,,5cience 1981.214 504−509;Anders
on、 R,G。
−0らのCe1l 1977、10.351−364; Murray、 G、
1.およびNeville、Jr、、D、M、、 J、Biol、Chem、
1980.255 11942−11948 ; 5ando、 G、N、およ
びKarson、E、M、+ Biochem。
1980、lfi、 3850−3855参照)。更に、LDLに対する受容体
は、血漿からのコレステロールの除去を仲介する。
LDL受容体活性の変化は、血清コレステロールの上昇、およびアテローム性腺
硬化症の発生と関連がありうる(GoldsteinおよびBrown+ An
n、 Rev、 Biochem。
1977、並、897参照)。
トランスフェリン受容体は、多(の種類の細胞内に存在するが、特に骨髄中の成
熟赤芽球および網状赤血球に存在する(Ward、J、H,、Invest、R
adiol、 198L 2.+74−83; Harding、 E、らのJ
、Ce11.Biol、1983.97.329−339参照)。急速に分裂す
る細胞(例えば腫瘍細胞)は、トランスフェリン受容体活性が増大しており、そ
してトランスフェリンが”Gaを結合した後にこの放射性物質を封鎖する(La
rson、S、M、 rRadiopharmaceuticals−Stru
cture Activity Re1ationships J 5penc
er、R,P。
W(Grune and 5trattor+ 1981)、167−181頁
参照)。
糖蛋白質からの末端シアル酸の除去により、しばしばガラクトースが露出される
。この炭化水素鎖の末端−ガラクトースは、肝細胞上の受容体により認識される
(Lee+Y、C,およびLee、R,T、 rThe Glycoconju
gatesJ、第4巻、57−83頁、M、1.Horowitz[(New
York、1982))。
該アシアロ糖蛋白質受容体は、末端ガラスドースを有する種々の分子を循環系か
ら取り上げ、それらを肝細胞の空胞内にインターナリゼーションする。この受容
体は、肝細胞が肝癌細胞に移行した場合(SchwartzらのJ、Biol、
Che++、 1981.256 8878−8881) 、または肝細胞が急
速に分裂しているか、もしくは再生している場合に特徴的に消失する(Stoc
kert、 R,J、およびMorell。
A、G、 ”The Liver: Biology and Pathobi
ology″、205−217頁、1.Ar1as、 H,Popper、 D
、5chacterおよびり、A。
5hafritz編、(New York、 1982))。したがって、アシ
アロ糖蛋白質受容体は、その機能が細胞代謝を反映するRMEの優れた例である
。当然のことなからホルモンの多様な活性の調節にあずかるインスリン受容体は
、肥満症および糖尿病の病因において非常に重要である(Gambhir、らの
Cl1n、Chem、 1977、23.1590参照)。
ごく最近、Beuth、J、らのCencer Res、 C1i 、 0nc
o1゜1987.113.51−55により行なわれた研究では、マウスにおけ
る肝臓転移が、アラビノガラクタンまたはD−ガラクトースの注入による肝細胞
レクチンのブロックにより阻害され得ることが示された。驚くべきことに、これ
らの研究者により他のグラフタン類は肝臓転移阻害剤として効果がないことが見
出された。
興味深いことに、比較的大きい蛋白質−蛋白質接合体、金属−ネオグリコアルブ
ミン付加物、三元のもしくはより高次元の組成物、例えばフェライト−BSA−
アシアロフェチュイン(AsF)は、それらの対応する細胞種の表面受容体によ
り全てが効果的に結合される。従っ一乙LDL−フェリチン接合体は、正常な線
維芽細胞と家族性高コレステロール血症同型接合体からの細胞との比較研究に有
用である(^nderson、 R,G。
−0ら、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 1976、
’fJ、 2434−2438)。インビボにおける動物の研究では、99
va 7 C−ネオグリコアルブミンを含有する放射性同位体調製物の高い肝臓
特異性が示されている(Vera、D、R,らの、J、Nucl、Med、 1
985.26.1157−1167)。アシアロオロソムコイドー金およびトラ
ンスフェリン−金複合体が研究されている (Neutra、M、R,らのJ、
ist、 and Cto。
1985.33(1,1)、、 1134) 、コロイド状の金に吸着したしD
Lからなる接合体もまた、線維芽細胞受容体に対する安定したプローブである(
)landley、 D、A、らの、紅匹。
Natl、 Acad、 Sci、 ll5A 1981,78.368−37
1)、そして、BSA−AsFにより被覆された市販のフェライトを用いた磁性
調製物は、ネズミ肝臓エンドソームの磁気的単離に有用であることが主張されて
いる(Sato、S、B、らのj凹壮L」旦吐f士担1985,11ム123−
126; J、B匡曲μL1986、100.1481−1492)。
上記のいずれの複合体も、生物分解性超常磁性RME−型MR造影剤の調製に関
するものではない、特に、標識アラビノガラクタン種は記述されたことがない。
このような組織指向性物質は、とりわけ傷の程度または所定の器官もしくは組織
の回復について明確な輪郭を示す価値ある解剖学的構造上の情報をもたらす診断
技術の基礎として役立てられよう。
3、生匪夙斐立
本発明は、新規な種類のMR造影剤およびこれら造影剤をMR像の質の向上を図
るために使用する方法を提供するものである。本発明の造影剤は、インビボにお
いて、受容体−媒介エンドサイト−シス(RME)として知られている過程を実
質的に包含する細胞認識およびインターナリゼーション経路により、被験体の選
択された器官または組織に分配される。これらのRME−型MR造影剤は、ある
種の細胞受容体に認識される選択されたりガントと会合した生物分解性超常磁性
金属酸化物を含んでなる0本発明の一実施態様においては、ガラクトース−末端
糖蛋白質が超常磁性金属酸化物で標識される。かかる造影剤は、ラットに非経口
的に投与された場合網内皮糸(RE S)の他の器官および組織をさし置いて肝
臓の肝細胞に対して顕著な選択性を示す。
本発明の他の実施態様においては、(i)アラビノガラクタンおよび診断的標識
からなり、そして(it)実質的に受容体媒介エンドサイト−シスに関与する過
程により肝臓の肝細胞によって選択的に認識され、インターナリゼーションされ
る重要な組成物が提供される。
本発明の更に別の実施態様においては、動物被験体の肝臓の質向上したMR像を
得る方法であって、(a)かかる被験体に有効量の生物分解性コロイド状超常磁
性造影剤を単独でまたは受容体遮断剤と組合せて生理学的に許容される媒体中で
投与し、ここで該造影剤は(i)アラビノガラクタンを含む巨大分子種に会合し
た個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の集合体からなた、かつ(if)実質
的に受容体媒介エンドサイト−シスを包含する過程によって肝臓の肝細胞により
選択的に認識されインターナリゼーションされるものであり、そして(b)かか
るMR像を記録することからなる方法が記載される。
本発明は、特定の組成物をRMHにより認識しインターナリゼーシッンし得る他
の細胞に対しても同様に指向性である他のMR剤をも企図するものである。
これらの造影剤の取込は、RMHにより支配されることから、既存の血管内また
はRES−型造影剤と比較して異なった生体内分布が得られる。本発明の方法に
よるこれらのRME−型造影剤の使用は、異なる器官または組織の間および同じ
器官または組織内の異なった区分間における優れた解剖学的詳細を与え得る。
MRに基づき、試験下にある器官または組織の代謝物、生理学的または病理学的
条件から直接に引き出された価値ある情報を与える診断方法を提供することもま
た本発明の目的である。
本発明はさらにRME以外の認識及びインターナリゼーション機構による特定の
細胞指向性のMR造影剤をも企図するものである。
4、
第1図は、本発明のRME−型MR造影剤を投与した後にラットから異なる時点
で得られた一連のMR像を示す。
第2図は、HS MR造影剤(コブつきのvA)およびAMT−25(実線)の
セファロース4B分離により得られたクロマトグラムを示す。
第3図は、ラットの血液緩和速度に及ぼすRES−型(上)対H3−型(下)M
R造影剤投与の作用を時間を追って示す。
第4図は、ラフトの血液からのHS MR造影剤のクリアランスに及ぼす同時注
射されたW蛍白質の作用を示す:△、糖蛋白質の同時注射なし;+、フェチュイ
ンとの同時注射;口、アシアロフェチュインとの同時注射。
第5図は、造影剤投与前(上皇)、20μモル/kgのHS MR造影剤の投与
後(上古)および20μモル/kgのHSと100μモル/kgAMI−25M
R造影剤の同時投与後(下方)のラットのMR像を示す。
5、主ユ■註豊星皿述
他の種類のMR造影剤と共通して、RME型−MR造影剤は、組織間および特定
組織内間の両方において全体のコントラスト(すなわち、解剖学的細部)を改善
することによりMR像の質を向上させることができる。しかしながら、RME型
造影剤を用いると、近接する器官または周囲の液体の妨害を受けることなく、か
つMR造影剤の最適な投与量対毒性比を用いてかかる像を得ることができる。さ
らには、該RME型造影剤の局在化および取込み、従って得られる像は、細胞の
代謝状態または一般的な健康状態の関数であるRMEの速度の変化により支配さ
れる。従って、RME型造影剤は、検査下にある器官または組織の機能的状態に
関する直接的な情報を与えることができ、それによりMR技術全体の有用性を改
善することができる。
5.1.l′ に 晋 れる1ガントのi11本発明に有用なりガントは、生理
学的に受容できる物質であれば合成的なものであってよ(、好ましくは天然の生
体分子またはその僅かに修飾された誘導体を含んでなることができる。これらの
リガンドは単にガラクトース、β−D−ガラクトピラノシルーD−ガラクトース
、またはα−D−ガラクトシルーα−D−ガラクトシル−α−D−グルコシルー
β−D−フルクトースのようなモノ−、ジーまたはオリゴサツカライドであって
もよい、ポリサッカライド、炭水化物、または重合可能な有機シランのような他
のリガンドは、適当な巨大分子種を用いて接合または修飾した後に使用してもよ
い。ここに記載される生物分解性超常磁性金属酸化物との直接会合に有用な簡単
な蛋白質および他の巨大分子を第1表に掲げる。ここにあげられるこれら巨大分
子は2次元、3次元またはより高次元の接合体の合成においても有用でありうる
。
(本頁以下余白)
第1表
受容体−媒介エンドサイト−シス(RME)に有用なリガンドおよび巨大分子種
ならびにそれらの各細胞標的畠
低密度リボ 線維芽細胞 有1
蛋白質(LDL)
内因子 腸上皮 多分
ホスビチン 卵母細胞 無
走行化ペプチド 白 血 球 有
補体(C3b) 白血球 多分
上皮成長因子(EGF) 線維芽細胞 有母系1gG 腸上皮 多分
Man6−Pe!!蛋白質 線維芽細胞 有アセチル化LDL マクロファージ
有aこの表は、5teins+an、 R,M、らのJ、Ce1l Biol
、1983゜96、1−27から改作されたもので、包括的なものではない。こ
の表は、本発明の態様を限定するものと解釈されるべきではない。
b [リソソームへの放出」はリガンド蓄積がリゾソーム中において視認化され
るか、またはリガンドの分解が細胞内で起こることを意味する。
低密度リボ蛋白質(LDL) 、)ランスフェリン、インシュリン、およびガラ
クトース−末端糖蛋白質は、好適なりガントである。本発明の好ましい実施態様
においては、肝細胞のアシアロ垢蛋白質受容体(ASGPR)と関わり合うよう
に設計されたRME−型MR造影剤は、末端ガラクトース基を有する巨大分子種
または接合体を用いて調製される。これらのガラクトース基は、ポリサンカライ
ド、官能化デキストランまたは有機シラン接合体、ガラクトース−末端蛋白質、
例えば、アシアロフェチュインもしくはアシアロオロソムコイド、またはネオグ
リコアルブミンと呼ばれる修飾アルブミン中に含有されうる。
この様式においては、多数の特定の組織および器官を選択的に標的とし得る。こ
れらの「設計」造影剤は、特に肝臓における原発性および続発性(転移性)癌の
診断、肝硬変および肝炎の急性症例、ならびに移植または損傷を受けた肝臓の予
後において特に有用である。
この発明は行なった処置の経過の監視にとって、および例えば遺伝性異常、栄養
失調、寄生生物への露出、感染、有毒薬物、新生物疾患の存在、慢性の肝硬変お
よび肝炎、あるいは身体内の生理学的機構の単純な変性性破壊から生ずる器官お
よび組織の損傷の検査にとって有効な手段を提供することを目的としている。
使用される組成物および本発明の方法は肝機能および、肝臓の状態の部分的な差
異の直接的な尺度を提供することをも目的としている。他方、結合組織はLDL
、EGFまたはMan−6−Pに基づくりガントを使用して検査し得る。更には
絨毛癌細胞(骨盤腫瘍)、乳癌細胞、悪性子宮頚部組織および高度のリンパ腫は
トランスフェリン受容体を標的とするMR像形成用造影剤を用いて可視化できる
。特定のリガンドに対する受容体を有する他の組織もまた同様な方法で標的とな
して像形成することができる。
更にリガンドを適切に選択することにより、該組織特異的MR造影剤は細胞腫表
面に数秒から数時間までの種々の時間滞留するように設計され得る。
ある種の基質は商業的な供給者から購入され得る。
D−もしくはL−ガラクトース、−グルコース、または−マンノースのようなヘ
キソース類は、ガラクトサミン、グルコサミン、マンノサミン塩酸塩、およびD
−マンノピラノシル6−ホスフェートと同様に入手可能である。大抵のヘキソー
スのp−アミノフェニル誘導体もまた入手可能である。同様に、ある種のオリゴ
サツカライド、例えばラクトース、マルトポリオース、およびα−D−ガラクト
シルーα−D−ガラクトシル−α−D−グルコシルーβ−D−フルクトースは購
入できる。
肝臓の肝細胞を標的とするのに特に好ましい巨大分子種は、炭水化物アラビノガ
ラクタンである。このガラクトース含有炭水化物は、商業的供給者から入手可能
であり、他の炭水化物と同様に当業上周知の方法により誘導体化され得る。
他の出発物質は、当業上周知の方法を適用することにより調製可能である。いく
つかの参考文献はこの出願の後記実施例の部において示しである。
5.2.どの
蛍白質は、それらの末端基の官能化により修飾され得る。例えば、BSAは適当
な電子試薬と反応するための核基としての作用を有する59個のアミノ−末 〜
端を有している。適当な分子との接合は、ジアゾ化(チロシンおよびヒスチジン
残基を誘導体化するために特に有用である)により、カルボジイミドの仲介によ
り、混合無水物の仲介により、またはグルタルアルデヒドの使用に続く水素化に
より達成され得る。
炭水化物基をアルブミンに結合させる一つの方法には、シアノメチル2.3,4
.6−チトラ一旦−アセチルー1−チオグリコシド化合物からのその場での2−
イミノ−2−メトキシエチル−1−チオグリコシドの生成が包含される。例えば
、シアノメチル2,3゜4.6−チトラ一旦−アセチルー1−チオ−β−D−ガ
ラクトピラノシド、1、は乾燥メタノール中で触媒量のナトリウムメトキシドで
処理すると化合物2を主適当量のBSAの添加により、アルブミンにおいて予測
可能な数のアミノ基が官能化されうる(実施例の6.1項参照)。得られるネオ
グリコアルブミン(NOA)中のグリコシド基の数は、比色分析により測定され
得る。
架橋剤もNGA類の調製に使用できる。有用な試薬の一つとして、凡−(ニーマ
レイミドベンゾイルオキシ)スクシンイミド(MBS)がある。MBSのテトラ
ヒドロフラン溶液を所望量のBSAと中性緩衝液中で結合させる。
次いで該MBS−BSA付加物を数時間室温にて1−チオーβ−D−ガラクト−
ピラノースとの反応に付す。
NGA数を製造するたのめの効果的ではないが便利な方法はBSAのアミノ基と
ラクトースのアルデヒド性炭素核との直接反応である。ラクトースのグルコシル
部分の極(僅かな割合のみしか開放鎖アルデヒド性の形態でないため非常に長い
反応時間を要する。それでもBSAのアミノ基の少数が誘導体化されるのみであ
る。
本発明の特定の実施態様においては、化合物4がら誘導された反応性グリコシド
誘導体がBSAの官能化に使用される。p−アミノフェニルグリコシド4は、例
えば水性重炭酸塩緩衝液−クロロホルムの二相媒体中にてチオホスゲンとの反応
に付される。生成物フェニルイソチオシアネートをBSAの水溶液と合して一夜
放置する。Man6−P/BSA比約16を有するNGAの精製はセファデック
スカラムを用いたクロマトグラフィにより行われる。
受容体により認識される蛋白質接合体の更に他の調製方法は、「活性」 (受容
体により認識される)蛋白質と第2の通常不活性なポリベブーチドとの結合を用
いるものである。従ってLDL、トランスフェリン、またはガラクトース−末端
蛋白質をグルタルアルデヒドおよび水素化ホウ素シアノナトリウムを用いてBS
Aに共存結合させることができる。次いでガラクトース−末端蛋白質が、最後か
ら2番目のガラクトピラノシル基を含有する適当な蛋白質の酵素的消化により得
られる得る。例えばフェチュインまたはオロソムコイドにおける末端シアル酸基
の切断にノイラミニダーゼが有効で、ガラクトピラノシル末端基を露出させる。
得られた接合体の特性決定は伝統的な化学分析法により行ないうる。低分子量化
合物については、クロマトグラフィ (TLC,GLC,T(PLC等)が最終
生成物の純度および均質性を確立する手助けとなろう。
微量分析および分光法(例えば、UV/可視、赤外、プロトンおよび炭素13N
MR,またはMS)により、問題の化合物の元素組成および構造に関する情報が
提供されうるであろう。同様な分析的技術をより高分子量の種および蛋白質断片
に対しても適用し得る。さらに、溶液分子量は、既知分子量の蛋白質標準物と一
緒にゲルろ過することにより測定され得る。構成分または修飾された蛋白質鎖の
分子量はゲル電気泳動により概算され得る。グリコシド/蛋白質比は、比色測定
技術によるかまたは炭素14標識グリコシド基の使用のいずれかによって測定さ
れ得る。付加的な分析方法は以下の項に述べる。
RMEを受け得る細胞により認識されるリガンドを有する造影剤を使用すること
の明確な利点のひとつは、これらの組成物が、それらの設計に従い実質的に修飾
されることができかつなおも有効に機能しうることで超常磁性標識は、個々の生
物分解性の超常磁性金属酸化物結晶の凝集体からなり、3価および2価の金属陽
イオン塩の組合せから水和された状態で調製されるのが好ましい。これらの超常
磁性結晶は典型的には5101101の直径を有するが、房状に集合した場合に
生成する凝集体は11000nの大きさであることもできる。該凝集体の全体的
寸法が大きくなればなる程、これらの大きな粒子が食作用により細胞外液体から
除去される傾向が高くなるという点に留意することが重要である。
この状態は一般的には(光散乱により測定して)100nmまたはそれ以下、好
ましくは50n−またはそれ以下のかさ中央値直径を有するような相対的に小さ
い凝集体を使用することによって回避される。これらの寸法において、特定のリ
ガンド感受性表面受容体を有する綿量も有利には、生物分解性金属酸化物は鉄か
ら作られるが、また少数をあげればコバルト、クロム、モリブデン、マンガン、
ニッケル、バナジウム、タングステン、または銅を含む他の金属もまた選択され
得る。
受容体により認識されるリガンドまたは巨大分子種は、好ましくは所望のりガン
ト種の存在下に金属酸化物を沈澱させる操作により金属酸化物凝集体と会合され
る。
それゆえ適当量の3価および2価金属塩および選択されたリガンド(モノ−、オ
リゴ−もしくはポリサッカライド、炭水化物、有機シラン、蛋白質、蛋白質接合
体、または蛋白質と他のりガントとの混合物を含有する溶液を合して水性水酸化
アンモニウム溶液で処理する。
形成される暗色の超常磁性組成物を遠心分離により集め、再懸濁しそして超音波
処理に付す。過剰または未反応の試薬は一般に透析により除去される。本発明に
使用し得る生理学的に許容されうる担体または媒体は、当業上一般的に認識され
知られているものである。
これらの担体には、それらに限定されるわけではないが、水溶液、食塩水、緩衝
溶液、ポリカルボン酸塩等を含有する溶液等、またはそれらの混合物が包含され
る。会合粒子の寸法分布は、光散乱法、X−線回折、電子顕微鏡または他の適当
な分析手段により測定されうる。
更に、新たに沈澱した金属酸化物組成物を約り0℃〜約100″Cの温度に加熱
すると、光散乱により測定してより小さいかさ中央値直径を有する一方、全体的
な寸法分布が幾分せまくなった金属酸化物結晶凝集体を生ずる。この改良法によ
り、6.10項に更に記述するように、鉄を基準とした物質の収率がより高くな
りかつ超音波処理工程にかける必要がない。これらの「コロイド状」金属酸化物
調製物はそれらの先の相対物と同様に約5000オングストロームの最大全平均
直径(またはかさ中央値直径)を有する。これらの凝集体は3000オングスト
ローム以下にあるのが好ましく、最も好ましくは1000オングストローム以下
にある。入手可能な巨大分子種のうちでアラビノガラクタンが肝臓の肝細胞を標
的とする場合に最良の結果を与えることが見出された(更には後述)。
事実、アラビノガラクタンが、任意の所望の「標識」を組込むために当業者に周
知のいかなる方法によっても修飾されうる。このような「標識」は任意の種類の
放射性同位体、例えば”C% 3H1123Iまたは1251から選択されうる
。任意の放射性または常磁性金属標識として取込まれ得る。このような金属種の
例には、それらに限定されるわけでばないが、ガドリニウム、ガリウム−67、
テクネチウム−99、またはテクネチウム−99mが包含される。また既述した
ように、生物分解性超常磁性鉄酸化物のコロイド状調製物中の2価の鉄の少なく
とも一部分を他の2価金属、好ましくは亜鉛、マンガンまたはコバルトで置換す
ることが望ましび れ゛によるMRの り
本発明の超常磁性に標識された物質はI4C% 3H11231またはI!5■
のような放射性同位体を用いて調製され得る。MR剤が試験動物に投与された後
、組織検体を得そして放射能レベルを測定する。異なった組織検体に対する異な
った放射能レベルはそれぞれの組織または器官に対するRME型MR造影剤の相
対的な特異性を示す。放射性標識された蛋白質およびペプチドの調製方法は、文
献中に記載されており、そしてさらに実施例中においても論議される(6.3項
参照)。
より満足できる方法には、マウスまたは患者の像を形成させ、そして磁気共鳴分
光器を用いてプロトン緩和時間を直接測定する方法が包含される。この装置は、
各器官および組織に焦点を合わすことができ、それらのT、および/またはT、
値が容易に測定される。これらの値を比較すると、RME型MR造影剤の特異性
に関する標準が得られる。これらのMR実験の結果によりこれら自体に関する有
用な情報が得られる。次いで所望の場合には、MR実験の一部として実際のMR
像を生成させることができる。
検査下にある器官または組織の像は、多数のパルスシーフェンスおよびデータ取
得技術により作成され、取扱われる。これらの技術の例のいくつかを6.8項中
に掲げである。最終的な結果は調査される組織の種類および疾患の状態の如何に
よる。肝細胞指向性造影剤の場合、多くの機能性ASGPR類が□肝臓の状態の
尺度となり得る。例えば、ASGPR類の特徴的な損失およびアシアロ[f白質
をエンドサイト−シスしうる能力の相当する損失は、一般に肝細胞変形のくすな
わち肝癌細胞)と関連がある。変形された組織中には磁性物質の濃縮が劣ること
が予測され、従ってこれらの領域は周囲の健常組織よりも濃淡かうすいことが予
期される。
これと対照的に、多量の鉄を利用する細胞(例えば発達中の細胞または速やかに
分裂中のもの)は比較的多数のトランスフェリン受容体を有する。従って、骨髄
領域中における腫瘍性の増殖物の像は、周囲の非変形組織より暗く見えることが
予想されうる。このようにして、器官または組織の代謝状態の診断に有用な情報
が得られうる。
肝臓の肝細胞に対して格別に選択的なMR造影剤が、ガラクトース含有炭水化物
であるアラビノガラクタンからなる巨大分子種と会合したコロイド状超常磁性金
属酸化物から得られうることが見出された(例えば、その開示がここに参考文献
としてとり込まれるBeuth。
J、らのCancer Res、 Cl1n、 0nco1.1987,113
.51−55を参照)。この「肝細胞特異的JMR造影剤を、肝組織プロトンの
緩和時間を顕著に変化させるに有効な量でマウスに投与しても、肺臓組織の緩和
時間には無視できる影響しか与えない(第V表参照)。この特異性は、RES型
MR造影剤について見出されるように、コロイド状超常磁性鉄酸化物が肺臓によ
り取込まれる傾向があるにもかかわらず観察された。
このH3MR造影剤の血液からのクリアランス速度は、循環するアシアロ−(ま
たはガラクトース−末端)−糖蛋白質の存在に対して敏感である。第4図から明
らかなように、アシアロフェチュインを予め−または同時−注射すると、造影剤
のクリアランスを阻害するが一方、非−ガラクトース−末端tJ[白質であるフ
ェチュインを使用してもクリアランス速度に何ら影響を及ぼさなかった。この循
環ガラクトース−末端部分に対する感受性(D−ガラクトースもまた造影剤のク
リアランス速度に影響すると予想される)、および観察される肝細胞特異性から
、該造影剤は、肝細胞のアシアロ糖蛋白質受容体により血液から選択的に除去さ
れると結論することが妥当である。
しかしながら特定の化合物の血液クリアランスを肝細胞受容体活性により解釈す
ることは、血液からの遅いクリアランス速度が肝細胞活性の低下ではなく肝臓血
流の減少を反映している可能性があるので複雑であることが指摘されなければな
らない。この後者の状況は、特定の化合物が高い初回通過抽出効率を有する場合
に生ずる、すなわち化合物は肝臓毛管床を一回通過したのち実質的に除去され、
僅かな化合物しか肝受容体部位に到達しない。逆に言えば初回通過抽出効率が低
いと器官(肝臓)血液流よりむしろ肝臓代謝活性が血液からの化合物のクリアラ
ンスにおける律速段階となる。
特に僅か4.9分間という血液半減期を有する本H3MR造影剤の初回通過抽出
効率を測定することは困難であるが、器官の血流は造影剤取込の関数としての器
官の代謝状態を判定する場合の重要な因子ではなかろうと信する充分な理由があ
る。第1には、MR像形成において用いられる薬用量は、一般に投与された造影
剤の充分な部分が標的受容体に到達することを保障するに充分に高い。そうでな
い場合には、本調製物が低毒性であるので投与量を増大させることができる。あ
るいはまた、毛管床中の受容体は、受容体遮断剤の予めもしくは同時投与により
競合的に結合されることもできる。先に述べたようにかかる遮断剤にはそれらに
限定されるわけではないが、ガラクトース、ネオグリコアルブミンおよび他のガ
ラクトース−末端残基例えばアシアロフェチュインまたはアラビノガラクタンそ
れ自体が包含される。
被験体ラットの20MモルFe/kg程度の低投与量でMR像の質を向上できる
ことが見出された。この投与量は、70kgのヒトに対して78■のFeに相当
する。更に、行なわれた毒性の研究では、H3MR造影剤のL D s。
が少なくとも1800μモル/kg・ラットであり、安全因子が少なくとも90
であることが示された。これらの「被覆された」超常磁性コロイドはそれらのR
ES型の従来物と同様にコロイド質量の約50%を占める金属を有し、残りは酸
素および会合する巨大分子である。
従って、約160mgのH3MR造影剤が質向上された像を得るのに必要である
。この量は、常磁性金属により標識されたアシアロ糖蛋白質を用いて同様な結果
を得るのに必要な量(ダラム量)よりも著しく少ない(例えば−u、 G、Y、
らのに組座技■1988.8 、1253参照)。
そのうえ、合成技術、MRパルスーシークエンス法、および造影剤の投与と実際
のデータ取得との間の遅延時間の低下における更なる改良により、必要な投与量
を更に減少させうる。第5図に示される像を記録するのに用いられたパレスシー
フェンスは、中央T、−T。
加重スピン−エコーパルスシーフェンスして記述される。高度にT2が加重され
たスピン−エコー、または勾配エコーバルスシークエンスも肝臓超常磁性鉄酸化
物の効果を記録するのに使用されている。
以下の実施例は、本発明の更なる1!様を例示するもので、決定してその範囲ま
たは有用性を限定するものと解釈されるべきではない。
6.1隻桝
6.1.2−イミノ−2−メトキシエチル−1−チオーーD−ガークトビーノシ
ド IME−チオガラクトシド 2) いるウシ ゛アルブミン(BSA のア
ミジン ゛オグ1コアルブミン(NGA 0人
シアノメチル2.3.4.6−チトラ一旦−アセチルー1−チオ−β−D−ガラ
クトピラノシド、1、はLee、 Y、C,らのBiochem、 1976、
、、ip、 3956−3963により概説された一連の多段階反応によって調
製される。化合物1を、メタノール中の触媒量のナトリウムメトキシド(NaO
Me)により反応性中間体2−イミノ−2−メトキシエチル−1−チオ−β−ロ
ーガラクトピラノシド(IME−チオガラクトシド、2)に変える。典型的には
、1(0,1M)およびNaOMe(0,OIM)の無水メタノール溶液は、2
0°Cで48時間後に約20%以下が完結する。反応混合物の揮発性成分を真空
下で除去し、得られたシロップ状物を、溶液ll11にっきB5A20■を含有
する新たに調製した0、25Mホウ酸ナトリウム緩衝液(pH8,5)に添加す
る。
25°Cのインキュベーション温度で、カップリング反応は1時間以内に完結す
る。アルブミン1分子当りのガラクトース基の生成比(Gal/BSA)は、下
記の直線的な関係を利用して予め選定することができる(約20%以下):
G a l / B S A = 4.5 +〇、12(IME/BSA)ここ
に、IME/BSAは3対BSAの初期モル比を示す。アルブミン1モル当りガ
ラクトース44モルまで達しうるが(Vera+ D、R,ら、Ib1d、 1
984.25.779−787参照’) 、15−20ガラクトース基/アルブ
ミン比が好ましい。未反応の2を、等張食塩溶液を5回交換して透析濾過(Aa
+1con PMIO)することによりNGA生成物溶液から除去する。Gal
/BSA比を、Dubois及び共同研究者によりAnal、Chem、 19
56.28.350−356に記載されたように比色分析により測定する。
マンノース−末端ネオグリコアルブミンを、シアノメチル2,3,4.6−チト
ラ一旦−アセチルー1−千オーα−D−マンノピラノシド、3、を出発物質とし
て用いて同様の方法で調製する。他のグリコシド−末端NGAも同様に調製され
る。当然、ヒト血清アルブミンをBSAの代わりに使用してもよい。
スー−・ BSAの
三元付加物チオガラクトピラノシド−MBS−BSAは、Kitigawaらに
よるJ、Btochem、 19B2.92.585−590の研究に基づく変
法により生成される。
B S A (7)0.05M、リン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)溶液(
0,5μモル、2d)を、MBSのテトラヒドロフラン溶液(10Mモル、0.
5d)とともに時々攪拌しながら30°Cで30分間インキュベートする。有機
溶媒を窒素気流でのフラッシングにより除去し、残留する水層を塩化メチレン(
3X5dりで洗浄して未反応のMBSを除去する。得られたMBS−BSA水溶
液を1−チオーβ−D−ガラクトピラノースの水溶液(10Mモル、ld)と−
緒にし、この反応混合物を室温で2−3時間放置する。生成物チオガラクトピラ
ノース=MBS−BSAを、透析濾過または5ephadex G−100カラ
ムを用いたクロマトグラフィーにより精製する。
接合体中のB5Al分子当りのチオガラクトピラノース残基の数はDubois
の比色法により測定される(6.1項参照)。
NGAの他の合成は、Gray、 G、R,のArch、 Biochem、−
肚並肚s、 1974,163.426−428の方法を適用することにより行
われる。B S A (67a+g)、ラクトース(100■、14cmラクト
ース10μCiを含む)、およびシアノ水素化ホウ素ナトリウム(52■)を0
.2 M炭酸ナトリウム緩衝液(5Ml、pH8,5)に溶解する。室温で5日
間放置した後、過剰の試薬を透析濾過により除去する。
アルブミンに取り込まれた既知の比活性の14cmラクトース量により測定する
と、BSAのリジン残基の約30個までがこの方法によりグリコジル化される。
Ga1/BSA比は、時間、反応温度、および/または反応混合物のpHを変化
させることにより微調整することができる。
6.4. −イソチオシアネートフェニル6−ホスホ−α−D−マンノピーノシ
ドーBSA 人 (Man6−P−BS八へ
ニーアミノフェニル6−ホスホ−α−D−マンノピラノシド、4、は、5and
oおよびKarsonのBioches+。
19B0.19.3850−3855により概説された方法の一つにより調製さ
れる。化合物4を以下の手順でBSAとカップリングさせる。
0、1 M炭酸水素ナトリウム水溶液(pH8)1.0m中の化合物4 (15
μモル)の溶液を入れた密栓された反応容器に、攪拌しながらクロロホルム(1
,0d)中の0゜13Mチオホスゲンをシリンジにより加える。反応を20分間
進行させ、その後、水層を新鮮なりロロホルム(2X1.5d)で抽出して、過
剰のチオホスゲンを除去する。窒素気流に短時間曝すことにより残存するクロロ
ホルムを試薬水溶液から除去する。続いて、フェニルイソチオシアネート溶液を
0.1 M NaHCOs 0915M NaC1(pH9)緩衝液1.0 d
に溶解したB5A15■(0,22μモル)と−緒にし、18時間室温に放置す
る。
生成物混合物を、0.IXリン酸ナトリウム−0,15M−塩化ナトリウム、p
H6,0であらかじめ平衡化した1xtocm 5ephadex G−25カ
ラムにかける。Man6−P−BSAを含む画分を合わせ、4℃で同じリン酸塩
緩衝液に対して透析する。最終接合体中の生成したMan 6− P / B
S A比は約16であることが認められる。
生成物Man6−P/BSAネオグリコアルブミンは超常磁性RME−型造影型
造合剤(6,6項)に直接使用することができる。
6.5.フェチュインの °゛【ニ逮るアシアロフェチュインリビ」す」以1製
5piro、 R,G、(J、Biol、Cen+、 1962.237646
−652)の方法にしたがって、フェチュイン(0,1g)をノイラミニダーゼ
(1ユニツ)・)とともに0.1M塩化カルシウム中で37°Cで数時間インキ
ュベートする。所望により、Sa toおよび共同研究者のJ、Bfochem
、 1986.刊虹148L1492により示唆されたように、得られた蛋白質
混合物をブロティナーゼK (2■)の添加によりさらに消化することができる
。脱シアル酸された蛋白質を、蒸留水に対する透析またはクロマトグラフィー(
Dowex 1−×8樹脂、50−100メツシユ)により、切断されたシアル
酸から分離する。Dowex 1樹脂のギ酸型はシアル酸を保持し、アシアロフ
ェチュインを流出液から回収して洗浄する。最終生成物は、Warren、 L
のJ、Biol、Chem。
1959、益ム1971−1975に記載のようにチオバルビッール酸アッセイ
により残存シアル酸について調べることができる。
AsFは超常磁性RME−型造影型造合剤に、そのまま使用できる。AsF−B
SA接合体は、所望により、グルタルアルデヒドの反応に続くシアノ水素化ホウ
素ナトリウムのような適当な還元剤による結合イミン基の還元によって調製する
こともできる。
蒸留水20−を入れた清潔な遠心管にアシアロフェチュイン水溶液(1■/d)
およびウシ血清アルブミン水溶液(1mg/d)をそれぞれ1.25dずつ加え
る。得られた溶液に、塩化第一鉄4水和物35mgを含有する水溶液175μ2
、および塩化第二鉄6永和物70mgを含有する水溶液140μ2を同時に加え
る。得られた混合物を渦巻状に攪拌し、次いで十分量の7.5%アンモニア水(
約500μりを添加してアルカリ性(pH〜8.5)とする、生成した黒色沈澱
を遠心分離(3000rpm X 10分)により集め、上清液を捨てる。KH
ffiPO4水溶液(pH7,0゜40d)を加え、渦巻状に攪拌し、その懸濁
液を遠心分離することによりペレットを洗浄する。洗浄操作を合計3回繰り返え
す。
3回目の最後の洗浄後、ペレットをもう一度中性リン酸カリウム緩衝液で再懸濁
し、ビーカーに移し、Branson 184 V音波処理装置プローブを用い
て約90−120秒間音波処理する。光散乱測定は、音波処理の間に粒子の嵩中
央直径(VMD)が約800 11000nから約100nm(100nオング
ストローム)に減少することを示す。
この技術は粒子の大きさが一様でない傾向があることも示す。粒径分布を測定す
る別の技術(例えば電子顕微鏡の使用)も用いることができる。粒子の乾燥重量
分析は、約5重量%の蛋白質が存在することを示す。
前述のように、トランスフェリン、LDL、インスリン、またはネオグリコアル
ブミン(NGA)のような別の高分子をこの操作に用いてもよい。また、調製の
別法は、最初に超常磁性BSA物質を調製し、次いでアシアロフェチュイン分子
または別の糖蛋白質分子を会合BSAに6.4項で概説したような方法により接
合させることに関する。超常磁性接合体は、所望により不連続シボ糖密度勾配遠
心分離により単離してもよい(Sato及び共同研究者のJ、Btoehes+
、 1986.100 14814492参照)。場合によっては、このような
物質は、特定の孔径の核膜孔で濾過してもよい。
6.6.2. ロ −゛キストーンートーンスフェ1ヒ度金生立皿製
以下はトランスフェリン分子が接合される微小生物分解性超常磁性酸化鉄を調製
するための変法である。
FeC15・6 LO(35g)およびFeC15・4 HgO(16g)の水
溶液(250d)に、溶液のpHを約2.3の値にするのに十分な量の10%炭
酸ナトリウム水溶液を加える。
次いで、固体デキストラン(150g)を加える。溶液を攪拌し、約60−70
℃に約15分間加熱し、次いで40−45°Cに放冷する。帯赤色の溶液に、7
.5%アンモニア水を最終pHが9.5−10.0となるように加える。帯緑色
の懸濁液が生成し、これを続いて95−100’Cに15分間加熱する。得られ
た黒色懸濁液を、次に、100キロダルトンの公称カットオフを有するカートリ
ッジを備えたAm1con RA 2000中空フアイバー透析ユニツトを用い
て限外濾過工程にかける。光散乱測定は、生成物質が約40nmの嵩中央直径を
有することを明らかにする。
次に、上記懸濁液(40mgFe/ d) 25dに、25%グルタルアルデヒ
ド水溶液(2,5m)を加える。混合物を一晩攪拌する。未反応試薬を202の
蒸留水に対して2回交換して透析することにより除去する。28,6■Fe/−
を含有する最終容量35dの分散液が得られる。
上記の活性化された分散液から取り分けた10dをヒトトランスフェリン(50
0■)で処理し、得られた混合物を室温で一晩撹拌する。接合しない蛋白質を、
500キロダルトン−カットオフのカートリッジを用いて上記のように限外濾過
により分離する。競合型ラジオイムノアッセイは、乾燥超常磁性重量1■あたり
160ggのトランスフェリンの存在を明らかにした。
6.6.3.超ヱ凪ヱクj」≧4已すヒト≦I[釦木悲血底0.25 M塩化第
一鉄および0.5M塩化第二鉄の溶液(600d)を、5MNaOH溶液(60
0d )中に注ぎ込む。
生成した黒色の磁性酸化物沈澱を塩基により繰り返し洗浄し、pHが約9に達す
るまでデカントする。
ビーカー中で、400−の磁性酸化物(約15g)と25−の氷酢酸を混合する
。音波プローブをビーカー内に置き、高い強度で2分間、溶液を音波処理する。
次に音波プローブを除去し、30−のN−2−アミノエチル−3−アミノプロピ
ルトリメトキシシランを加える。
得られた混合物を前記のように音波処理する。磁性体溶液を続いて50°Cで2
00dのグリセロールに加える。
温度を105℃に上昇させ、水を蒸発させる。
得られたスラリーを約8001dの水に加える。スラリを1100Oxで20分
間遠心分離することにより、磁性体の大きな凝集体を除去する。次に上清を、実
施例6.6.2におけるように中空ファイバー透析装置内でクエン酸塩緩衝液に
対して透析する。
グリセロール脱水工程は、ここに参照文献として取込まれる米国特許第4.55
4.088号から適合させる。
得られた超常磁性シラン化物質をガラクトース(ラクトース)基に、炭水化物部
分をアミン含有基に接合させるためのこの技術分野で公知の方法によりカップリ
ングさせる(例えば、Gray、G、R,のArch、 Biochem。
肚並屁s、 1974.1fi3.426−428およびシラン化粒子をBSA
で置き換えた6、3項参照)。
接合操作の別の方法は以下の通りであってよい:攪拌したラクトース(10g
)の水溶液(50m)に1−シアノ−4−(ジメチルアミノ)ピリジニウムテト
ラフルオロホウ酸(10■)を加え、続いてldの0.2Mトリエチルアミン水
溶液を加える。10分後、10mのシラン化された超常磁性物質(13■/d)
を加える。
攪拌を一晩続ける。蒸留水に対して徹底的に透析した後、生成物が得られる。
6゜7. ″ の 、 RME−MR’告 ≦坐生生分布
RME−型造影剤の生体分布は、これをを推動物に注射し、短期間後にその動物
を層殺し、関わりのある組織のプロトン緩和時間への影響を調べることにより測
定できる。この一般的な方法は、肝臓の肝細胞のガラクトース受容体により認識
され選択的にインターナリゼーションされるMR造影剤の場合について例示する
ことができる。
スブラークダウレイ (Spraque Dawley)ラットに尾静脈から、
6.6.1項にしたがって調製されたRME−型造影剤(AsF/BSA)を注
射する(2mgFe/ラット重量kg)。2時間後、動物を層殺し、肝臓および
肺臓を摘出する。同様にして、対照動物、および超常磁性酸化鉄(AM I −
25,RE S−型)を注射した動物またはBSA−会合超常磁性酸化鉄(RE
S−型)を注射した動物からの組織試料が得られる。様々の組織のT2プロト
ン緩和時間は、IBMPC−20パルスMR分光計を用いて測定される。
第■表
生体分布実験に用いられたラットから摘出された組織のプロトン緩和時間1
uJu 北l 脛I
正常 36.5 65 27.4 15.4AsF−BSAb24 52 42
.7 19.2A M l−25c11.7 16 85.5 62.5正常
32 48 31.3 20.8BSA’ 20 22 50.0 45.4a
二組の実験からのデータを示す。
b本発明の実施例6.6.1に従って調製されたRME−型造影剤。
C米国特許出願第067、586号にしたがって調製されたクエン酸塩処理した
超常磁性の液体。
d米国特許第4.770.183号に従って調製されたBSA趨常趨性磁性酸化
鉄複合
体れらの結果は、RES−型造影剤(AMI−25及びBSA粒子)が劇的に処
置ラットの肝臓及び膵臓の両者に由来する組織のプロトン緩和時間に影響を及ぼ
すのに対して、RME−型造影剤は肝臓に対する顕著な優先性を有することを示
している。RME−型造影剤を投与されたラットと比較して正常ラットの肺臓に
おいては、プロトン緩和速度のわずかな変化が観察されるのみである。これらの
結果は、本発明にしたがって調製され、ガラクトース受容体−担持細胞を特異的
に指向するRME−型造影剤がインビボで選択的に肝細胞により取り込まれるこ
とを示しており、この肝細胞は動物及びヒトの肝臓にのみ見いだされる。
分布係数、D、は下記の式(式1)により定義することができる:
ここに、1/T2は第■表の結果から得られる緩和速度である。D値の大きさは
、所定の一対の(すなわち上記の場合には肝臓対肺臓)に関する所定のRME−
型MR剤の選択性の指標を与える。数値が大きいほど、その造影剤はより選択的
に一方の組織を選んで分布している。第■表に、上述の結果から算出したD値を
関連する情報とともに列挙する。
第■表
様々な種類のMR造影剤について算出された分布係数、D
(B Fe7Kg ラット) (時間) (nm)AsF/BSA 4.0 2
2 101AM101A 1.23 2 1 70BSA O,7621,5
100
a造影剤投与後に経過した時間。
b光散乱法から得られた嵩中央直径。
第■表のデータから、RES−型造影剤(最後の2種類)は本発明のRME−型
(最初のもの)造影剤の持つ選択性の類型を示さないことが明らかである。As
F / B s A粒子は肝臓に関しAMI−25に対して約3倍選択性が大
きく、BSAのみと会合した粒子と比べて約5倍選択性が大きい。
6.8.J告≦ いるインビ札W凡像
」l上
アシアロフェチュイン−結合(AsF)生物分解性超常磁性MR造影剤は、その
合成にアシアロフェチュイン(2,5■)のみを用いる以外は6.6: 1項に
したがって調製される。
雄スブラークダウレイラットをベントパルビタールナトリウム(40■/kgラ
ット)で麻酔する。次に動物に尾静脈からAsF粒子の溶液(2■Fe/kgラ
ット)を注射する。MR実験はGE C3I MR装置(45C111ボア、2
テスラ)を用いて行った。T1および/またはT2のための加重スキーム飽和回
復、スピンエコー、逆回復(inversion recovery)パルスシ
ーフェンスまたは関連領域(ROI)法(Stark、 D、D、 et al
のA+ser、J、 Roentgen、 1985.145.2I3−220
)を含む様々のデータ収集または集積後のデータ操作技術を、この実験に使用で
きる。この実施例ではスビンエコーバルスシークエンス(TR,反復時間= 5
00+wsec ; T E、エコ一時間= 30m5ec)を用いる。次いで
、RME−型造影剤の注射後わずか1分で、肺の下方の肝臓領域の有意な暗色化
(肺はT=0で黒い鐘状の形の領域である)を示す一連の像が生じ(T=1.1
5、および30分の像を比較)、これは急速かつ有効な肝臓の取り込みを示して
いる。暗色化効果は次の数日間で減少し、これは急速な生物分解活性を示してい
る。
6.9. 々のインビボ ″ 目
るRME−JMR”告 ≦ の」【製
リガンドを適当に選択することにより、エンドサイト−シスが始まるまでの様々
の長さの期間、RME−型造影剤が細胞表面受容体上に滞留するように適合させ
ることができる。従って、インターフェロン類は、表皮増殖因子(EGF)、α
2−マクログロブリン(α2SM)、またはLDLのような他のリガンドに比べ
て非常にゆっくりと細胞内に進入する蛋白質の一グループである(Pas ta
nおよび−i11inghamのTlB51983、ハq、 250−254参
照)。
遊離の末端アミノ基を有するインターフェロン類(IFN)t−、クロロホルム
中で塩化l−ニトロベンゾイルと反応させることにより誘導体にする。得られた
IFNの1−ニトロ安息香酸アミドを、温水溶液中アミノ誘導体へ還元する。
ニーアミノフェニルアセチルインターフェロン(20μモル)を冷2N塩酸(0
,2d)に溶解し、氷冷した0、1M亜硝酸ナトリウム水溶液(0,2d)を添
加してジアゾ化する。この混合物を4℃で10分間放置したのち、BSAの0.
5 M炭酸水素ナトリウム水溶液(34■。
2.0d)と混合する。炭酸ナトリウム水溶液を滴下することにより、混合物の
pHを8.5に上昇させる。4°Cで10時間攪拌した後、混合物を蒸留水に対
して透析し、所望により凍結乾燥して、I FN−BSA接合体を粉末として生
成させる。
生成物IFN−BSA接合体を6゜6項に記載のように超常磁性金属酸化物で標
識する。これらの寿命が延長されたRME−型MR造影剤は、長期間にわたる検
査を必要としまた磁性物質のより少ない投与で行うことのできるMR像形成実験
に特に有効であろう。
M且盈l側皇m1
3価及び2価の金属塩水溶液を、例として以下の量の第二及び第一鉄のハロゲン
化物を用いて調製する:FeC1+ 68zO(15,8g、 58.5mn+
ol)およびFeC1z 4 HzO(6,24g、 31.6+emol)を
蒸留水(200d)中で一緒にし、得られた溶液を、次いで大きな残渣を取り除
くために0.22μmのグラスファイバーフィルターを通して濾過する。この金
属ハロゲン化物溶液、およびカラマツ木からのアラビノガラクタン(60g、
Sigma Chemical Co、)を蒸留水(120d)に溶解して調製
された炭水化物溶液を、同容量で、激しく攪拌しながら周囲温度で混合する。次
いでこの混合物に、30%アンモニア水を混合物のpHが約10になるまでゆっ
くり滴下する。この段階で混合物を約90−100″Cに約15分間加熱する。
次いでこの混合物を放冷すると、黒色のコロイド性超常磁性酸化鉄が生成する。
冷却した混合液を目の荒いグラスファイバーフィルターに通したのち、多孔度が
減少する一連のNalgene(商標)フィルター(最初は0.8μm。
次に0.45μm、最後に0.22μmのフィルター)に通す。
次いで過剰のアラビノガラクタンを以下のようにして、300キロダルトン分子
量カットオフ(Amicon Inc、。
Danvers+ MA )を有する21.の中空ファイバー透析ユニットを用
いる限外濾過により除去する。前の段階からの濾過した生成物を限外濾過ユニッ
ト内に入れ、希釈し、25mMクエン酸塩緩衝液(pH8,5)で洗浄する。
この洗浄工程を透明な流出液が観察されるまで繰り返えす(約5回)。洗浄した
生成物を、次に、金属塩と炭水化物溶液を混合した出発時の容量にほぼ等しい最
終容量となるまで濃縮する。最終生成物(鉄に基づく収率は約90%である)は
、必要なときまで冷蔵するのが好ましい。
6.10.2. − ・MJ告 ≦ の 、 ゛前項に記載された操作方法によ
り得られた最終生成物の粒径分布は、いくつかの方法の一つによって測定するこ
とができる。例えば6.6.1項に記載したように、光散乱法は所定の試料の粒
径分布を概算するために有用な方法を提供する。電子顕微鏡法(EM)はおそら
く、懸濁粒子またはコロイドの粒径および粒径分布の確実な測定のために好まし
い手段である。本発明者らの経験によると、光散乱実験から得られる高中央直径
(VMD、時としてこれは全平均直径とも呼ばれる)が最も密接にEM値と相関
している。
しかしながら、より好都合には、例えばセファロース4Bを固定相として用いる
ゲル濾過クロマトグラフィーは、得られたフラクションを粒径既知の試料と相関
させる場合に十分以上の定量的測定を与える。この場合は最終生成物は100
X O,3cmのセファロースカラムで分析される。比較の目的で、米国特許第
4,827,945号に記載の方法にしたがって調製された超常磁性金属酸化物
(AM l−25)を、同様に分析する。結果を第2図にプロットする (実線
はAMI−25、こぶ付き線はH3MR造影剤の粒径分布を表す)。最大の超常
磁性粒子は、排除体積(フラクション28)により例示されるように、初期のフ
ラクションに存在し、そして光散乱によって約120nmのVMDを有すること
が見いだされた。一方、フェリチンは最小の超常磁性粒子に近いフラクション5
9においてピークで流出する(図示しない)。このフェリチン試料は、約10−
15nmの直径を有することが電子顕微鏡法により知られている。従って、従来
法にしたがって調製された超常磁性粒子、および本実施態様のH3MR造影剤の
両者は、約10−約120nmの粒径分布を有すると結論づけることができる。
しかしながら、第2図から、H3MR造影剤クラスターの大多数が、超常磁性酸
化鉄(「クエン酸塩処理」とも称される)物質と比較して、幾分より狭くかつよ
り小さな粒径分布に局限されていることが明らかである。粒径および粒径分布に
おけるこの相違は、6.10.1項に記載の追加の加熱工程に帰せられよう。
これら二つの物質は、光散乱法によるVMD測定(Brookhaven In
strument+ Inc、Jonkonkoma、 NYより入手可能な装
置、モデルB1−90を使用)、プロトン緩和時間へのその影響(0,47テス
ラで作動し、IBMInstru+++ents、 Danbury、 CTか
ら入手可能なPC−20MR分光計を使用)、および磁化率バランス(John
sonMatthey Inc、、West Chester、 PA)を用い
て測定される磁化率を含む分析にさらに供される。これらの追加分析の結果を第
■表に示す。
(本頁以下余白)
第■表
コロイド性超常磁性H3MR造影剤およびクエン酸塩処理超常磁性細網内皮系(
RE S)−型MR造影剤の物理的性質
MJ ・
HS RESd
粒径” (ns+) 54 72
R+ ’ (M−’ 5ec−’) 2.lX10’ 3X10’R,b(M−
’ 5ee−’) 5.2X10’ l0XIO’磁化率(c、g、s、) C
15,5xlQ” 25.0X10−’a粒径は分画していない試料の光散乱法
から決定された嵩中央直径(全平均直径)を指す。
bR,およびR2は、1 / T Iまたは1/T2におけるモル変化を反映す
るスピン−格子およびスピン−スピン緩和率であり、MR造影剤によってそれぞ
れ生成される。 ゛
C磁化率は鉄1g当りの質量磁化率である。
d RES−型MR造影剤(AM l−25)は米国特許第4.827,945
号に記載された方法にしたがって調製される。
6.11.インビボでの : ノ および゛・6.11.1.方−汰
二つの方法のうちの一つはHS MR造影剤を投与し、これらのインビボ実験に
用いられるスブラークーダウレーラット(350g、Charles Rive
r Labs、Wilmigton。
MAより入手)を麻酔するために用いられる。最初にラットをペンタパルビター
ルナトリウムの腹腔内注射(35■/kg用量)により麻酔する。外側を切開し
、H3MR造影剤を大静脈に注射する。血液試料をその静脈から抜き取る。第3
図および第7表に示すデータは、この第−法から得られた結果を反映している。
第二法では、長時間作用する麻酔剤、イナクチン(100■/kg用量)を腹腔
内に注射する。ラットの大腿の動脈および静脈を小切開によって露出させる。次
に動脈を注意深く静脈から分離する。続いてI(S MR造影剤を大腿の静脈に
注射する。血液の寿命を調べるために、動脈にカニユーレを挿入し、さらに0.
57の血液試料を定期的に採取する。
PC−20MR装置を用いて0.47テスラで、緩和時間を38±1°Cで記録
する。T、は逆回復パルスシーフェンスを用いて生じる8個のデータポイントか
ら測定される。T2はCarr−Purcell−Meibooa+−Gill
パルスシークエンスを用いて10個のデータポイントから測定される(例えば、
Weissleder、 R,W、et al、八mer 、 J 、 Roe
n tgen 。
1989、152.167−173参照;TIおよびT2はそこに記載されてい
るようにしてこの装置で測定される)。
MR両画像、2テスラのGE C3I 45cmボアユニット・を用い、反復時
間(TR)を500m5ec、エコ一時間(TE)を30m5ecとして得られ
る。
また、場合によっては、所定の試料の金属濃度を金属酸化物を0.01M )I
CIに溶解後、原子吸光分光分析計(例えばPerkin−Eln+er Co
rp、、Norwalk+ CT型製造もの)で測定することもできる。
6.11.2.且−果
第3図は、HS MR造影剤またはクエン酸処理RES−型MR造影剤を40M
モル/kg注射後の血液スピン−格子緩和速度(1/T、)の変化を示す。超常
磁性コロイドの血液中への導入は、広い濃度範囲にわたって添加した超常磁性コ
ロイドの濃度に比例する血液緩和速度に変化をもたらす;すなわちi/T、の変
化は超常磁性コロイドの血中濃度に比例する。第3図のすべての点は、6匹のラ
ットについての平均である。血液半減期は、下記のデータを一つの指数方程式に
当てはめて算出される;
1 / T1(−1= 1 / TI(ベース)+ 6e−kVここに1/T、
(ベース) および 1/TILt、は、超常磁性コロイドの注射前の、または
注射後のある時間(1)の血液スピン−格子緩和速度である。Aは注射時の造影
剤の血中濃度であり、kは注射後の血液中の1 / T Iの減衰に関する速度
定数である。血液半減期はに値から算出される。
第3図に示すデータを用いて計算すると、HS MR造影剤の血液半減期は4.
9分である(95%信顛限界)。
RES−型造影剤については血液半減期6.4分が得られる(95%信転限界)
。従って両方の造影剤は速やかに血液から除去される。1/T2の測定値に基づ
く血液半減期を同様の手段で算出すると、HSおよびRES−型MR造影剤につ
いてそれぞれ3.9分および6.7分であることが認められる。
肝細胞指向性または肝細胞特異的MR造影剤は、理想的には肝細胞の源である肝
臓によってのみ血液から除去されるべきであり、一方、他の超常磁性RES−型
MR造影剤(例えばAMI−25)はRESの食細胞の作用によって血液から除
去される。(例えば肝臓のクブファー細胞)。ラットにおいて、ラジオトレーサ
ー研究はAMI−25の最高濃度が膵臓に見いだされることを示している。 (
例えば、Weissleder、 R,獣らのAm厖1工しRoen を1凹−
1989,月i2.167−173参照)。
HRMS剤またはAMI−25を20Mモル/kg注射した結果得られる肝臓お
よび膵臓の緩和速度(1/ T Iおよび1/T、)を第7表に示す、すべての
動物を造影剤注射後60分で屠殺する。HS MR剤は、膵臓の1ZTI値およ
び1/T2値に有意な変化を引き起こさすに、肝臓の緩和速度に大きな変化を生
じさせた。予期されたように、RES−型MR剤、AMI−25は肝臓および肺
臓の両者に緩和速度の大きな変化をもたらした。
肝臓の取り込み対肺臓の取り込みの比は、H3剤の肝細胞特異性の程度の簡単な
尺度を提供する。式1(6,7項)を用いてHS RES−型MR造影剤に関す
る分配係数、D、は容易に算出される。HS MR造影剤については30.9の
値が得られ、HS MR造影剤が肺臓組織と比べて肝臓の肝細胞に対して高度の
特異性を有することを確証する。この−組の実験において、AMI−25に関し
て0.82の値が見出され、肺臓に対してRES−型MR造影剤による優先性を
実際に示す。上記のD値(0,82)とAMI−25について第■表で得られた
値(1,23)との相違が、特に用量および麻酔の方法が異なるマウスの生体分
布研究において、ある本質的な変化性を示すということは全く価値がない。しか
しながら、このわずかな変化性は、HS MR造影剤について得られた驚くべき
特異性のデータを少しも損なわない。このデータは同時期の一組のAMI−25
研究と実質的に同じ実験条件下で得られる。
(本頁以下余白)
第V表
組織緩和速度の変化、超常磁性H3およびRES−型MR造影剤の対比
ベースライン HS MRlfqAMI−25肝臓
1/T、 3.44 5.14 4.37S、D、 0.32 0.33 0.
22n 13 8 12
牌臓
1/T、 1.65 1.73 3.14S、D、 0.12 0.1 0.3
8n 13 6 12
肝臓
1/T、 22.4 53.4 33.6S、D、 1.7 6.3 3.O
n 13 8 12
牌臓
1/T、 16.2 17.3 29.8S、D、 1.3 2.1 3.3
n 13 6 12
6.12.4のHJ告≦ の、におGるアシアロ 六 の
超常磁性酸化鉄コロイドが血液からアシアロ糖蛋白質受容体を介して除去される
ならば、循環するアシアロ糖蛋白質の存在は血液からのその除去を遅延させるで
あろう。この仮説を調べるために、二匹のラットにアシアロフェチュイン(10
0■/kg)を、もう二匹のラットにフェチュイン(100■/kg)を注射し
、さらにもう二匹のラットを対照として用い、糖蛋白質を注射しない。血管区分
で各蛋白質を5分間希釈したのち、20μモル/kgのHS MR造影剤を6匹
の動物すべてに注射する。第4図は各グループのラットの血液1/T。
の変化を示す。ms MR造影剤により生じる1/T1の増加は、ラットへのア
シアロフェチュインの注射によって明らかに大きく延長され、従って血管区分か
らのHS MR造影剤の除去に関する細胞メカニズムにおいてアシアロ糖蛋白質
受容体の介在を確証する。
この結果は、毛細管ベッドによるHS MR造影剤の除去(いわゆる「初回通過
抽出効率」)を抑え、そして肝臓肝細胞の代謝状態についての有用かつ有意義な
情報を得る可能性を増大するために、同時注射または前注射されたアシアロ糖蛋
白質を使用することの有用性をも示す。
6.13.オ溌訓IυL象]Ubi影剋9」し科−にユま滅11UeMR像
最後にHS MR造影剤をMR造影剤としての効能に関して調べる。第5図の右
上の像は注射を受けないラットの対照像を示し、左上の像は20μモルFe/k
gのH3MR造影剤注射後約15分に楊影したものである。
対照像の平面は、肝臓および肺臓の両者を可視化できるように選択される。HS
MR造影剤の注射後、肝臓は劇的に暗色化するが(左上)、肺臓の暗色化はな
い(右下、矢印で示すとおり)。下の像は、同じラットに100μモルFe/k
gのRES−型MR造影剤、AMI−25を注射したときには暗色化した肺臓が
得られることを示す。組織緩和速度データ(第V表)またはMR像形成(第5図
)の両方により、HS MR造影剤は肝臓に劇的な影響を及ぼすが、肺臓緩和速
度には影響しない。
6.14.1J4゜
1800μモルFe/kgの注射は、48時間の標準観察時間にわたりラットに
なんらかの悪影響を及ぼすことがないことが認められた。この用量は第5図にお
ける形成で用いた用量(20μモル/)cg)の約90倍に相当する。
従って、HS MR造影剤の安全性ファクター、すなわちLDs。/像形成用量
は、少なくとも90である。
6.15..1ア一ビノガーターl勿且製先行技術において誘導体化された他の
炭水化物と同様に、アラビノガラククンを、たとえばJacobsonらにより
欧州特許出願番号0184899および0186947に記載されたように、D
TPAのような金属キレート基を取り込ませて修飾する。公告された両出願の完
全な明細書は参考文献としてここにとり込まれる。キレート基を含有するように
炭水化物を修飾後、常磁性金属塩溶液を修飾された炭水化物に導入し、常磁性金
属で標識されたアラビノガラクタン種を提供する。適する金属は常磁性鉄、ガド
リニウム、または放射活性金属同位元素(ガリウム−67、テクネチウム−99
、またはテクネチウム−99mを含む)を包含するが、これらに限定さに明らか
である。
さらに、他の放射性同位元素トレーサーを炭水化籾種に取り込ませる技術が知ら
れている。例えば、BoltonおよびHun terは、同様の方法でDTP
A無水物に機能するフェノール性アシル化剤を用いる操作法を記載している(B
ioches、J、 1973.133.529−539参照、その開示は参考
文献としてここにとり込まれる)。炭水化物、この場合はアラビノガラククンの
アシル化については、クロラミンTのヨウ素化反応がGreenwood及びh
unterの記載(Ibid、 1963.89.114−123 、その開示
は参考文献としてここにとり込まれる)のように行われ、これによってヨウ素の
あらゆる同位体、しかし特にヨウ素−123または当量のヨウ素−125を導入
することができる。
本発明の範囲及び趣旨から有意に離れることな(他の改変および実施態様を考え
うろことは明らかである。
従って、本発明は前述の実施例およびその記載によって限定されるものでなく、
次の請求の範囲に列挙された記載によってのみ限定されるべきである。
f/Tl
惇
国際調査報告
Claims (51)
- 1.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は受容体媒介エンドサイトーシスに実質的 に関わる過程を介して器官または組織の選択された細胞により認識およびインタ ーナリゼーションされるものであり;そして(b)MR像を記録することを含ん でなる動物またはヒト被験体の器官または組織の質向上されたMR像を得る方法 。
- 2.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影剤 の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)巨大分子種と会合した個々の生物 分解性超常磁性金属酸化物結晶の凝集体を包含しており、かつ(ii)受容体媒 介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して器官または組織の選択され た細胞により認識およびインターナリゼーションされるものであり;そして(b )MR像を記録することを含んでなる、動物またはヒト被験体の器官または組織 の質向上されたMR像を得る方法。
- 3.前記造影剤がアシアロ糖蛋白質受容体を介して前記細胞により認識およびイ ンターナリゼーションされる請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。
- 4.前記造影剤がトランスフェリン受容体を介して前記細胞により認識およびイ ンターナリゼーションされる請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。
- 5.前記造影剤が低密度リポ蛋白質受容体を介して前記細胞により認識およびイ ンターナリゼーションされる請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。
- 6.前記造影剤がインシュリン受容体を介して前記細胞により認識およびインタ ーナリゼーションされる請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。
- 7.前記巨大分子種が血清蛋白質である請求の範囲第2項に記載の方法。
- 8.前記巨大分子種がネオグリコアルブミンおよびガラクトースー末端糖蛋白質 からなる群から選択される請求の範囲第2項に記載の方法。
- 9.前記巨大分子種がアシアロフェチュイン、アシアロオロソムコイド、イムノ グロブリン、インターフェロン、トランスフェリン、および低密度リポ蛋白質か らなる群から選択される請求の範囲第2項に記載の方法。
- 10.前記巨大分子種がホルモンである請求の範囲第2項に記載の方法。
- 11.前記巨大分子種がインシュリンである請求の範囲第2項に記載の方法。
- 12.前記巨大分子種がモノサッカライド、オリゴサッカライドおよびポリサッ カライドからなる群から選択される請求の範囲第2項に記載の方法。
- 13.前記巨大分子種がラクトースである請求の範囲第2項に記載の方法。
- 14.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)炭水化物−巨大分子種接合体と 会合した個々の生物分解性超常磁性金属酸化物結晶の凝集体を包含しており、か つ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して器官ま たは組織の選択された細胞により認識およびインターナリゼーションされるもの であり;そして(b)MR像を記録することを含んでなる動物またはヒト被験体 の器官または組織の質向上されたMR像を得る方法。
- 15.前記炭水化物がデキストランである請求の範囲第14項に記載の方法。
- 16.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)有機シラン−巨大分子種接合体 と会合した個々の生物分解性超常磁性金属酸化物結晶の凝集体を包含しており、 かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して器官 または組織の選択された細胞により認識およびインターナリゼーションされるも のであり;そして(b)MR像を記録することを含んでなる、動物またはヒト被 験体の器官または組織の質向上されたMR像を得る方法。
- 17.前記有機シランが、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、p−アミノ フェニルトリメトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリ メトキシシラン、n−ドテシルトリエトキシシラン、およびn−ヘキシルトリメ トキシシランからなる群から選択される請求の範囲第16項に記載の方法。
- 18.前記巨大分子種が血清蛋白質である請求の範囲第14項、15項、16項 または17項に記載の方法。
- 19.前記巨大分子種が、ネオグリコアルブミンおよびガラクトース末端糖蛋白 質からなる群から選択される請求の範囲第14項、15項、16項または17項 に記載の方法。
- 20.前記巨大分子種が、アシアロフェチュイン、アシアロオロソムコイド、イ ムノグロブリン、トランスフェリン、および低−密度リポ蛋白質からなる群がら 選択される請求の範囲第14項、15項、16項または17項に記載の方法。
- 21.前記巨大分子種がホルモンである請求の範囲第14項、15項、16項ま たは17項に記載の方法。
- 22.前記巨大分子種がインシュリンである請求の範囲第14項、15項、16 項または17項に記載の方法。
- 23.前記巨大分子種が、モノサッカライド、オリゴサッカライド、およびポリ サッカライドからなる群がら選択される請求の範囲第14項、15項、16項ま たは17項に記載の方法。
- 24.前記巨大分子種がラクトースである請求の範囲第14項、15項、16項 または17項に記載の方法。
- 25.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)巨大分子種と会合した個々の生 物分解性超常磁性金属酸化物結晶の凝集体を包含しておりそして該凝集体は光散 乱により測定して約10〜約4000オングストロームの全平均直径を有してお り、かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して 肝臓の肝細胞により認識およびインターナリゼーションされるものであり;そし て(b)MR像を記録することを含んでなる、動物またはヒト被験体の器官また は組織の質向上されたMR像を得る方法。
- 26.MR技術を使用しそして、 (a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影剤の有 効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)巨大分子種と会合した個々の生物分解 性超常磁性金属酸化物結晶の凝集体を包含しており、かつ(ii)受容体媒介エ ンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して器官または組織の選択された細 胞により認識およびインターナリゼーションされるものであり; (b)MR実験を行ない;そして (c)工程(b)の結果から前記器官または組織の細胞による前記造影剤の認識 およびインターナリゼーションの程度を測定し、この測定から前記器官または組 織の代謝状態に関する診断情報を得る、 ことを含んでなる動物またはヒト被験体の器官または組織の代謝状態の診断方法 。
- 27.前記金属が鉄である請求の範囲第2項、第14項、15項、16項、17 項、25項または26項に記載の方法。
- 28.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)単独のまたは他の血清蛋白質と 組み合せたアシアロフェチュインと会合した個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物 結晶の凝集体を包含しておりそして該凝集体は光散乱により測定して約3000 オングストロームまたはそれ以下の全平均直径を有しており、かつ(ii)受容 体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して肝臓の肝細胞により選 択的に認識およびインターナリゼーションされるものであり;そして(b)MR 像を記録することを含んでなる、動物またはヒト被験体の器官または組織の質向 上されたMR像を得る方法。
- 29.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)デキストラン−トランスフェリ ン接合体と会合した個々の生物分解性の超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含し ておりかつ該凝集体は光散乱により測定して約3000オングストロームまたは それ以下の全平均直径を有しており、かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシ スに実質的に関わる過程を介してトランスフェリン受容体担持細胞により認識お よびインターナリゼーションされるものであり;そして(b)MR像を記録する ことを含んでなる、動物またはヒト被験体の器官または組織の質向上されたMR 像を得る方法。
- 30.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)有機シラン−ラクトース接合体 と会合した個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含しておりかつ 該凝集体は光散乱により測定して約3000オングストロームまたはそれ以下の 全平均直径を有しており、かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実質的 に関わる過程を介して肝臓の肝細胞により選択的に認識およびインターナリゼー ションされるものであり;そして(b)MR像を記録することを含んでなる、動 物またはヒト被験体の器官または組織の質向上されたMR像を得る方法。
- 31.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の生物分解性超常磁性造影 剤の有効量を投与し、ここで該造影剤は、(i)インシュリンと会合した個々の 生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含しておりかつ該凝集体は、光散 乱により測定して約3000オングストロームまたはそれ以下の全平均直径を有 しており、かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を 介してインシュリン受容体担持細胞により認識およびインターナリゼーションさ れるものであり;そして(b)MR像を記録することを含んでなる、動物または ヒト被験体の器官または組織の質向上されたMR像を得る方法。
- 32.(i)ガラクトースー末端巨大分子種と会合した生物分解性超常磁性鉄酸 化物を、該ガラクトース/鉄のモル比が約0.0001以上かつ約1.0以下と なるように含んでなり、該鉄酸化物は、個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶 の凝集体を包含しており、該凝集体は光散乱により測定して約3000オングス トロームまたはそれ以下の全平均直径を有しており;かつ(ii)受容体媒介エ ンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して肝臓の肝細胞により選択的に認 識およびインターナリゼーションされることを特徴とする組成物。
- 33.(i)巨大分子種と会合した生物分解性超常磁性鉄酸化物を含んでなり、 該鉄酸化物は個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含しておりか つ該凝集体は、光散乱により測定して約3000オングストロームまたはそれ以 下の全平均直径を有しており;かつ(ii)受容体媒介エンドサイトーシスに実 質的に関わる過程を介して器官または組織の細胞により選択的に認識およびイン ターナリゼーションされることを特徴とする組成物。
- 34.前記巨大分子種が、デキストラン−トランスフェリン接合体、アシアロフ ェチュイン、シラン−ガラクトース接合体、トランスフェリン、低密度リポ蛋白 質、インシュリン、およびネオグリコアルブミン(NGA)からなる群から選択 される請求の範囲第33項に記載の組成物。
- 35.対照器官または組織に比較して標的器官または組織を指向する分配係数、 D、が少なくとも約3であることを更に特徴とする請求の範囲第32項または3 3項に記載の組成物。
- 36.前記巨大分子種がアラビノガラクタンを包含する請求の範囲第2項、14 項、16項、25項または26項に記載の方法。
- 37.(a)被験体に、生理学的に許容される媒体中の単独のまたは受容体遮断 剤と組み合せた生物分解性コロイド状超常磁性造影剤の有効量を投与し、ここで 該造影剤は、(i)アラビノガラクタンを包含する巨大分子種と会合した個々の 生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含しており、かつ(ii)受容体 媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して肝臓の肝細胞により選択 的に認識およびインターナリゼーションされるものであり;そして(b)MR像 を記録することを含んでなる、動物またはヒト被験体の肝臓の質向上されたMR 像を得る方法。
- 38.前記凝集体が光散乱により測定して約3000オングストロームまたはそ れ以下の全平均直径を有する請求の範囲第37項に記載の方法。
- 39.前記凝集体が光散乱により測定して約1000オングストロームまたはそ れ以下の全平均直径を有する請求の範囲第37項に記載の方法。
- 40.前記受容体遮断剤がガラクトースー末端糖蛋白質である請求の範囲第37 項に記載の方法。
- 41.(i)アラビノガラクタンおよび診断用標識を包含しておりそして(ii )受容体媒介エンドサイトーシスに実質的に関わる過程を介して肝臓の肝細胞に より選択的に認識およびインターナリゼーションされることを特徴とする組成物 。
- 42.前記標識が放射性同位体を包含する請求の範囲第41項に記載の組成物。
- 43.前記標識が、ガリウムー67およびテクネチウムー99mからなる群から 選択される金属性種を包含する請求の範囲第41項に記載の組成物。
- 44.前記標識が常磁性金属イオンを包含する請求の範囲第41項に記載の組成 物。
- 45.前記標識がヨウ素−123を包含する請求の範囲第41項に記載の組成物 。
- 46.前記標識が生物分解性コロイド状超常磁性鉄酸化物を包含しており、該鉄 酸化物が個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含する請求の範囲 第41項に記載の組成物。
- 47.前記凝集体が光散乱により測定して約3000オングストロームまたはそ れ以下の全平均直径を有する請求の範囲第46項に記載の組成物。
- 48.前記凝集体が光散乱により測定して約1000オングストロームまたはそ れ以下の全平均直径を有する請求の範囲第46項に記載の組成物。
- 49.前記巨大分子種がアラビノガラクタンからなる請求の範囲第33項に記載 の組成物。
- 50.対照器官または組織に比較して標的器官または組織を指向する分配係数、 D、が少なくとも約20であることを更に特徴とする請求の範囲第32項または 33項に記載の組成物。
- 51.(i)アラビノガラクタンおよび生物分解性コロイド状超常磁性鉄酸化物 を含有し、該鉄酸化物は個々の生物分解性超常磁性鉄酸化物結晶の凝集体を包含 しており、該凝集体は、光散乱により測定して約1000オングストロームまた はそれ以下の全平均直径を有しており、かつ(ii)受容体媒介エンドサイトー シスに実質的に関わる過程を介して肝臓の肝細胞により選択的に認識およびイン ターナリゼーションされることを特徴とする組成物。
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