JPWO2017150549A1 - 放射性標識薬剤 - Google Patents
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Abstract
〔1〕式(1)で表される化合物等、〔2〕上記〔1〕に記載の化合物等に、標的分子認識素子を結合させてなる化合物等、〔3〕放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した〔1〕又は〔2〕に記載の化合物等と、を有する金属錯体化合物等、〔4〕上記〔1〕又は〔2〕に記載の化合物等を含む、放射性標識薬剤の調製用薬剤、〔5〕上記〔1〕又は〔2〕に記載の化合物等の放射性標識薬剤の製造のための使用、〔6〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物等を含む、放射性標識薬剤、及び〔7〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物等を含む放射線画像診断薬。
Description
そこで本発明は、腎臓への集積を投与早期から低減できる放射性標識薬剤が得られる化合物等に関する。
〔1〕下記式(1)で表される化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
〔式中、
A1は、アミノ酸残基であり、
mは、0〜3の整数であり、
A2は、側鎖にアミノ基又はカルボキシ基を有するアミノ酸残基であり、
A3は、アミノ酸残基であり、
nは、0〜3の整数であり、
R1は、A2の側鎖のアミノ基又はカルボキシ基と結合し、ポリペプチド又はその連結基と結合可能な官能基を有する基であり、
R2は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜8の炭化水素基である。
ただし、R1は、環構成原子の一つとしてA2の側鎖のアミノ基の窒素原子を含む炭素数3〜10の複素環基を形成していてもよい。〕
〔2〕上記〔1〕に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩に、標的分子認識素子を結合させてなる化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
〔3〕放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した〔1〕又は〔2〕に記載の化合物又はその薬理的に許容可能な塩と、を有する金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
〔4〕上記〔1〕又は〔2〕に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を含む、放射性標識薬剤の調製用薬剤。
〔5〕上記〔1〕又は〔2〕に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩の放射性標識薬剤の製造のための使用。
〔6〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を含む、放射性標識薬剤。
〔7〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩の放射線画像診断薬。
〔8〕前記化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩が、放射性標識薬剤の調製用である、上記〔1〕又は〔2〕に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
〔9〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩の放射性標識薬剤の製造のための使用。
〔10〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩の放射線画像診断のための使用。
〔11〕上記〔3〕に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を投与する放射線画像診断方法。
〔12〕上記〔1〕に記載の化合物若しくはその薬理学的に許容可能な塩、又は、上記〔1〕に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩に、標的分子認識素子を結合させてなる化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩と、放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属を含む薬剤とを、別々の包装単位として含む、キット。
<化合物(1)等>
本発明の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩(以下、単に「化合物(1)等」ともいう)は、下記式(1)で表される。
A1は、アミノ酸残基であり、
mは、0〜3の整数であり、
A2は、側鎖にアミノ基又はカルボキシ基を有するアミノ酸残基であり、
A3は、アミノ酸残基であり、
nは、0〜3の整数であり、
R1は、A2の側鎖のアミノ基又はカルボキシ基と結合し、標的分子認識素子又はその連結基と結合可能な官能基を有する基、又は、A2の側鎖のアミノ基若しくはカルボキシ基の水素原子であり、
R2は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜8の炭化水素基である。
ただし、R1は、環構成原子の一つとしてA2の側鎖のアミノ基の窒素原子を含む炭素数3〜10の複素環基を形成していてもよい。〕
本発明によれば、腎臓への集積を投与早期から低減できる放射性標識薬剤が得られる化合物が提供できる。このように腎集積が低いという特徴を有する本発明の放射性標識薬剤は、放射線画像診断において腹部のバックグラウンドとなる放射能が少ないため、腹部の病巣部位の検出・診断が容易となる。更に、本発明の放射性標識薬剤は、標的分子認識素子を有するため、標的部位に特異的に結合することができ、そのため標的部位に効率的に集積する。このような性質のため、本発明の放射性標識薬剤は、放射線画像診断の感度、精度を向上させることができる。
放射性標識薬剤の投与後、当該薬剤が腎細胞に取り込まれる際に、効率よく尿排泄性の放射性代謝物を遊離することができれば、腎臓への放射活性の集積を低減することができると考えられる。放射性代謝物としては、下記67Ga-NOTA-Bn-Metが想定される。
非特許文献1の方法では、これまでの標識方法に比べ、投与後1時間以降について腎臓の放射特性を有意に低減しているが、投与早期には低減できていない。これは放射性ガリウム標識薬剤が腎細胞に取り込まれ、リソソーム画分まで運ばれた後に67Ga-NOTA-Bn-Metが遊離することに基因すると考えられる。
放射性標識薬剤が腎細胞に取り込まれる際に、効率よく67Ga-NOTA-Bn-Metを遊離できるように、ポリペプチドと67Ga-NOTA-Bn-Metとの間に腎刷子縁膜酵素の基質配列を導入することで、腎細胞に取り込まれる前に、67Ga-NOTA-Bn-Metがポリペプチドから遊離され、腎臓への放射性物質の取り込みを抑制し投与早期から腎臓への集積を低減することができるものと推測される。
特に、アミノ酸配列のカルボキシル末端を化学修飾しないことで腎刷子縁膜酵素による67Ga-NOTA-Bn-Metの遊離が促進され、本発明の効果が得られたものと推測される。
なお、mは、0〜3の整数であり、好ましくは1である。
A2は、アミノ酸配列の側鎖に、ポリペプチド又はその連結基と結合可能な官能基を導入する観点から、側鎖にアミノ基又はカルボキシ基を有するアミノ酸残基であり、好ましくは、リシン、オルニチン、アルギニン、アスパラギン酸又はグルタミン酸の残基であり、より好ましくは、リシン、オルニチン又はアルギニンの残基であり、更に好ましくはリシンの残基である。
なお、A3として、他のアミノ酸残基を有していてもよい。A3としては、任意のアミノ酸が用いられる。
nは、0〜3の整数であり、好ましくは0である。
R1は、スペーサーとして機能し、官能基を介してポリペプチド等の標的分子認識素子を本発明の化合物に結合することができる。R1は、A2の側鎖のアミノ基又はカルボキシ基と結合することで、アミノ酸配列末端を化学修飾せず、本発明の化合物とポリペプチドとを結合することができる。
R1は、側鎖のアミノ基の窒素原子と結合していてもよいし、側鎖のカルボキシ基とエステル結合を形成していてもよい。
R1の標的分子認識素子又はその連結基と結合可能な官能基は、特に限定されないが、例えば、カルボキシ基又はその活性エステル;マレイミド基、アクリロイル基等のC=C結合を有する基;カルバモイル基、イソチオシアナート基、及びアミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基(以下「官能基a」ともいう)が挙げられる。カルボキシ基の活性エステルとしては、クロロアセチル基、ブロモアセチル基、ヨードアセチル基等が挙げられる。これらの中でも、官能基aは、C=C結合を有する基、カルバモイル基が好ましい。
R1の総炭素数は、特に限定されないが例えば、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは8以下である。
R1としては、例えば、官能基aを有する総炭素数2〜20のアシル基、官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキル基、官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキルカルバモイル基、官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキルチオカルバモイル基が挙げられる。
R1が複素環基を形成する場合、複素環基はマレイミド基が好ましい。
R1が複素環基を形成する場合、複素環基の炭素数は、好ましくは3〜10、より好ましくは3〜5、更に好ましくは4又は5である。
R1は、A2の側鎖のアミノ基若しくはカルボキシ基の水素原子であってもよい。つまり、A2のアミノ基若しくはカルボキシ基は、修飾されていなくてもよい。
R1の中でも、環構成原子の一つとしてA2の側鎖のアミノ基の窒素原子を含む炭素数3〜10の複素環基が好ましく、環構成原子の一つとしてA2の側鎖のアミノ基の窒素原子を含むマレイミド基がより好ましい。
R2の炭化水素基は、特に限定されないが、保護基として用いられる炭化水素基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、t−ブチル基、ベンジル基等が挙げられる。
これらのR2の中でも、水素原子が好ましい。
〔式中、R2は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜8の炭化水素基であり、R3は、水素原子又はメチル基、R4,R5は、それぞれ独立に、水素原子、又は、官能基aを有する総炭素数2〜20のアシル基、官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキル基、官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキルカルバモイル基、若しくは官能基aを有する総炭素数2〜20のアルキルチオカルバモイル基である。ただし、R4及びR5は、隣接する窒素原子を含む複素環を形成していてもよく、その場合、式:
で表される基は、式:
で表される基である。〕
R4,R5は、好ましくは官能基aを有する、総炭素数2〜20のアシル基であり、より好ましくはカルバモイル基を有する総炭素数3〜6のアシル基である。カルバモイル基を有する総炭素数3〜6のアシル基としては、例えば、式:―C(=O)(CH2)a(=O)NH2〔式中、aは1〜4の整数である。〕で表される基が挙げられる。
薬理学的に許容される塩としては、例えば、酸付加塩、塩基付加塩が挙げられる。
酸付加塩としては、無機酸塩、有機酸塩のいずれであってもよい。
無機酸塩としては、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、リン酸塩等が挙げられる。
有機酸塩としては、例えば、クエン酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、プロピオン酸塩、安息香酸塩、トリフルオロ酢酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩等が挙げられる。
塩基付加塩としては、無機塩基塩、有機塩基塩のいずれであってもよい。
無機塩基塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
有機塩基塩としては、例えば、トリエチルアンモニウム塩、トリエタノールアンモニウム塩、ピリジニウム塩、ジイソプロピルアンモニウム塩等が挙げられる。
本発明の化合物(2)等は、化合物(1)、又はその薬理学的に許容可能な塩に、標的分子認識素子を結合させてなる化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩である。標的分子認識素子は、化合物(1)、又はその薬理学的に許容可能な塩に、連結基を介して結合していてもよいし、直接結合していてもよい。連結基としては、2-イミノチオランから誘導されるイミノチオールが挙げられる。
「標的分子認識素子」とは、生体内において、標的分子に結合する等の標的分子を認識可能な分子、置換基、官能基又は原子団である。
標的分子認識素子としては、例えば、ポリペプチド、その他、標的分子に結合するリガンドが挙げられる。
ポリペプチドは、通常、標的分子に結合するポリペプチドであり、好ましくは標的分子に特異的に結合するポリペプチドである。特異的に結合するとは、標的分子に結合するが、標的分子以外の分子には結合しないか、弱い結合であることをいう。
標的分子とは、放射性標識薬剤による診断の対象となる標的部位、例えば、組織や細胞に存在する分子、好ましくは特異的に発現する分子をいう。「特異的に発現する」とは、標的部位に発現するが、標的部位以外の部位には発現しないか、低い発現であることをいう。
抗体の抗原結合領域断片としては、例えば、Fab断片(以下単に「Fab」ともいう)、F(ab')2断片、F(ab)2断片、可変領域断片(以下、「Fv断片」ともいう)が挙げられる。
Fab断片とは、抗体のパパイン分解により生ずるN末端側の産物及びこれと同様のドメイン構造を有する断片を意味する。
F(ab')2断片とは、抗体のF(ab')2のヒンジ領域のジスルフィド結合を還元することにより得られる断片及びこれと同様のドメイン構造を有する断片を意味する。
F(ab)2断片とは、2分子のFab断片が互いにジスルフィド結合で結合した二量体を意味する。
Fv断片とは、抗体の断片であって抗原との結合活性を有する最小の断片を意味する。
抗体の抗原結合領域断片としては、より具体的には、特定のがん細胞に特異的に発現するタンパク質に対する抗体、及び、そのFab断片若しくはFv断片が挙げられる。
なお、標的分子認識素子は、これら例示されたポリペプチドに限定されず、標的分子に結合するポリペプチドであればいずれを使用することもできる。
Asn-urea-Lys 部位とは、式:
〔式中、*は結合部位である。〕で表される部位である。
Glu-urea-Lys 部位とは、式:
〔式中、*は結合部位である。〕で表される部位である。
放射性標識薬剤の調製用薬剤は、当該化合物の他に、水性緩衝液などのpH調節剤、アスコルビン酸、p-アミノ安息香酸等の安定化剤等を含んでいてもよい。
〔式中、A1,m,A2,A3,n,R1,R2は式(1)と同様であり、
L1は、R1とP1を連結する連結基であり、
pは0又は1であり、
P1は、標的分子認識素子である。〕
L1は、R1の連結基と連結可能な官能基により結合を形成し、標的分子認識素子とも結合を形成する。L1は、好ましくは、2-イミノチオランから誘導されるイミノチオール等である。
pは、好ましくは1である。
P1は、例えば、上述の標的分子認識素子であり、好ましくはポリペプチド、又はその他、標的分子に結合するリガンドである。
本発明の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩(以下「金属錯体化合物(3)等」ともいう)は、放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した本発明の化合物又はその薬理的に許容可能な塩と、を有する。
金属としては、例えば、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、18F-Al等が挙げられる。
18F-Alは、18Fで標識されたAlであり、例えば、[Bioconjugate Chem., 2014, 25, 2038- 2045]に記載された方法で、化合物(2)等に導入することができる。
金属は、好ましくは67Ga、68Ga、18F-Al、64Cu及び67Cuからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは67Ga、68Ga、及び18F-Alからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくは67Ga、及び68Gaからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
好ましくは、放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した、式(1)で表される化合物等に標的分子認識素子を結合させてなる化合物とを有する金属錯体化合物等であり、
より好ましくは、67Ga、68Ga、18F-Al、64Cu及び67Cuからなる群から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した、式(1)で表される化合物等に標的分子認識素子を結合させてなる化合物とを有する金属錯体化合物等であり、
更に好ましくは、67Ga、68Ga、18F-Al、64Cu及び67Cuからなる群から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した、式(1a)で表される化合物等に標的分子認識素子を結合させてなる化合物とを有する金属錯体化合物等であり、
更に好ましくは、67Ga、68Ga、18F-Al、64Cu及び67Cuからなる群から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した、式(1a)で表される化合物等にタンパク又はその他、標的分子に結合するリガンドを結合させてなる化合物とを有する金属錯体化合物等である。
なお、上記化合物は、金属が、67Ga、及び68Gaからなる群から選ばれる1種であることが好ましい。
〔式中、A1,m,A2,A3,n,R1は、式(1)と同様であり、
Mは、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、又は18F-Alである。〕
〔式中、A1,m,A2,A3,n,R1は、式(1)と同様であり、
L1,p,P1は、式(2)と同様であり、
Mは、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、又は18F-Alである。〕
本発明のキットは、例えば、化合物(1)等と、標的分子認識素子を含む薬剤と、放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属を含む薬剤とを、別々の包装単位として含むキット;化合物(1)等に標的分子認識素子を結合させてなる化合物(2)と、放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属を含む薬剤とを、別々の包装単位として含むキットが挙げられる。
キットに含まれる化合物及び薬剤はいずれも、必要に応じて、上記のような1種類又は2種類以上の医薬的に許容される担体(医薬用担体)を含むことができる。
本発明の化合物(1)等、及び、当該化合物(1)等に標的分子認識素子を結合させてなる化合物(2)等は、公知の方法を用いて合成することができ、例えば、本明細書の実施例に記載された方法により製造することができる。
本発明の金属錯体化合物(3)等は、化合物(2)等を配位子として用い、金属放射性同位体とインビトロで錯形成させることにより、製造することができる。錯形成は、公知の方法を用いて行うことができる。
本発明の金属錯体化合物等は、例えば、放射線画像診断に用いられる放射性標識薬剤として使用される。
放射線画像診断としては、例えば、単一光子放射断層撮影(Single Photon Emission Computed Tomography, 以下単に「SPECT」ともいう)、陽電子放射断層撮影(Positron Emission Tomography, 以下単に「PET」ともいう)等が挙げられる。
診断としては、特に限定されず、腫瘍、炎症、感染症、心循環器疾患、脳・中枢系疾患等の各種疾患及び臓器・組織の放射線画像診断等に用いられ、好ましくは、がんの放射線画像診断に使用される。
診断の対象となる標的の特性にしたがって、標的分子認識素子を選択することにより、多種類多様な標的の診断や治療が可能であり、本発明の放射性標識薬剤は診断の分野で広く使用できる。
投与経路はこれら経路に限定されず、放射性標識薬剤の投与後に、その作用が有効に発現し得る経路であればいずれも利用できる。
放射性強度は、放射性標識薬剤を使用する一般的な診断方法や治療方法で使用されている放射活性強度を参考にして決定できる。その投与量は患者の年齢、体重、適当な放射線イメージング装置、及び対象疾患の状態等の諸条件を考慮し、イメージングが可能と考えられる放射能及び投与量が決定される。
67Gaを用いた場合、通常、SPECTに使用されることが想定され、その診断薬剤の投与量は、特に限定されないが、例えば、67Gaの放射能量として1.1MBq/kg〜1.5MBq/kgである。
68Gaを用いた場合、通常、PETに使用されることが想定され、診断薬剤の投与量は、68Gaの放射能量として1.5MBq/kg〜3MBq/kgである。
18F-Alを用いた場合、通常、PETに使用されることが想定され、診断薬剤の投与量は、18Fの放射能量として1.5MBq〜4MBqである。
64Cuを用いた場合、通常、PET及び放射線治療に使用されることが想定され、診断薬剤の投与量は、64Cuの放射能量として1.5MBq/kg〜4MBq/kgであり、放射線治療の放射能量として0.93GBq/m2〜2.22GBq/m2である。
67Cuを用いた場合、通常、放射線治療に使用されることが想定され、診断薬剤の投与量は、67Cuの放射能量として0.93GBq/m2〜2.22GBq/m2である。
Fmoc:フルオレニルメトキシカルボニル基
Boc:tert-ブトキシカルボニル基
Trt(2-Cl):2-クロロトリチル基
p-SCN-Bn-NOTA:2-S-(4-イソチオシアナトベンジル)-1,4,7-トリアザシクロノナン-1,4,7-トリ酢酸
Cl-Trt(2-Cl)Resin:2‐クロロトリチルクロライドレジン(2-Chlorotrityl chloride resin)
Fmoc-Lys(Dde)-OH:N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-ε-[1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)エチル]-L-リシン
Fmoc-Lys-OH・HCl:N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル) -L-リシン塩酸塩
TFA:トリフルオロ酢酸
MeCN:アセトニトリル
DIPEA:N,N-ジイソプロピルエチルアミン
DMF:ジメチルホルムアミド
DIC:N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド
HOBt:1-ヒドロキシベンゾトリアゾール
NMCM:N-メトキシカルボニルマレイミド
EDTA:エチレンジアミン四酢酸
DPS:2,2'-ジピリジルジスルフィド
EtOH:エタノール
FBS:ウシ胎児血清
D-PBS:ダルベッコリン酸緩衝生理食塩液
EGTA:グリコールエーテルジアミン四酢酸
MGTA:DL-2-メルカプトメチル-3-グアニジノエチルチオプロパン酸
下記実施例及び比較例において、各種物性等の測定方法は下記の方法で行った。
1H-NMRによる分析はJEOL ECS - 400 spectrometer (日本電子株式会社)を使用した。
〔ESI-MS(エレクトロスプレーイオン化質量分析)〕
ESI-MSによる分析はHPLC1200 series-6130 quadrupole LC/MS mass spectrometer (アジレント・テクノロジー株式会社)を使用した。
薄層クロマトグラフィ(TLC)による分析にはシリカプレート (TLC aluminium sheets Silica gel 60 RP-18 F254s, メルク株式会社)を使用し、0.1 M 酢酸アンモニウム水溶液:メタノール= 1 : 1の展開溶媒で10 cm展開したものを5 mmずつ切断し、オートウェルガンマシステム(WIZARD3, パーキンエルマー社)によりそれぞれの画分の放射活性を測定した。
セルロースアセテート膜電気泳動(以下「CAE」ともいう)では泳動膜に11 cm x 1 cmの大きさに切ったセルロースアセテート膜(ADVANTEC SELECA-V, 東洋濾紙株式会社), 緩衝液に(veronal buffer, pH 8.6, I=0.06)又はsolvent 2 (20 mM P.B. (pH 6.0))を用いて、一定電流(1 mA/cm)にて泳動した。泳動後のセルロースアセテート膜を5 mmずつ切断し、オートウェルガンマシステムによりそれぞれの画分の放射活性を測定した。
(分析)
逆相高速液体クロマトグラフィ(以下「RP-HPLC」ともいう)による分析はUV検出器としてL-7405 (株式会社日立製作所)、送液ポンプとしてL-7100(株式会社日立製作所)、分析用カラムとしてCosmosil 5C18-AR-300 column (4.6 x 150 mm,ナカライテスク株式会社)を使用した。
移動相には0.1% (v/v) TFA/H2O (A相)と0.1% (v/v) TFA/MeCN (B相)を用い、0-20 minまでA相95% (v/v)、B相5%(v/v)からA相70%(v/v)、B相30%(v/v)まで変化させ、20-40 minでA相70%(v/v)、B相30%(v/v)からA相0%(v/v)、B相100%(v/v)まで変化させる直線グラジエント法により流速1.0 mL/minで溶出した。
RP-HPLCによる分取にはガードカラムCadenza 5CD-C18 guard column (10 x 8 mm,インタクト株式会社)を連結したCadenza 5CD-C18 column (20 x 150 mm,インタクト株式会社)を使用した。
移動相には0.1%(v/v) TFA/H2O (A相)と0.1%(v/v) TFA/MeCN (B相)を用い、0-30 minまでA相90%(v/v)、B相10%(v/v)からA相20%(v/v)、B相80%(v/v)まで変化させ、30-40 minでA相20%(v/v)、B相80%(v/v)からA相0%(v/v)、B相100%(v/v)まで変化させる直線グラジエント法により流速5.0 mL/minで溶出した。
動物実験は、雄性のddY系SPFマウス6週齢 及び雄性のBALB/c-nu/nuマウス(日本エスエルシー株式会社)を使用した。
合成例1:化合物R1(NOTA-Bn-Met-OH)の合成
p-SCN-Bn-NOTA (10 mg, 0.022 mmol)を最終濃度が10〜100 mg/mlとなるように0.1 M ホウ酸緩衝pH 9.0に溶解し、0.1N NaOH水溶液でpH8〜9に調整後、L-メチオニン(4.97 mg, 0.33 mmol)を加え、室温で2時間反応した。分取用RP-HPLCにより精製し、化合物R1 2.5 mg (4.2 μmol, 収率19%)を白色個体として得た。
化合物R1:ESI-MS m/z [M + H]+ 600, Found 600.
NOTA-MVK(Mal)の合成は、以下のスキームにより、合成した。
Cl-Trt(2-Cl)Resin (195 mg, 0.313 mmol、渡辺化学工業株式会社)、Fmoc-Lys(Dde)-OH (250 mg, 0.469 mmol)及びDIPEA ( 327 μL, 1.876 mmol)をジクロロメタン (2 mL)中1.5時間反応させた。メタノール (1 mL)及びDIPEA (327 μL, 1.876 mmol)を加えて反応を停止した。樹脂をDMF、次いでジクロロメタンで洗浄した。次いで20%(v/v) ピペリジン/DMF (3 mL)を加え、20分間室温で撹拌することで、中間体1-1を作製した。
樹脂の一部を採取してカイザーテスト[Analytical Biochemistry, 1970, 34, 595-598]を行い、Nα-Fmoc基の脱保護を確認した。樹脂をDMF及びジクロロメタンで洗浄し、乾燥させた後、ピペリジン処理の際に生成するN-(9-フルオレニルメチル)ピペリジンのA301における吸光度を測定することによりFmoc-Lys(Dde)-OHの樹脂への導入量を定量した(0.280 mmol, 収率89.5%) [Journal of Organic Chemistry, 2004, 69, 4586-4594]。
中間体1-1 (0.280 mmol)に、Fmoc固相合成法により2.5等量のFmoc-Val-OH (237 mg, 0.783 mmol)、DIC (108 μL, 0.783 mmol)、HOBt (107 mg、0.783 mmol)をDMF (3 mL)中、室温で2時間撹拌した。樹脂の一部を採取してカイザーテストを行うことで、縮合反応の終了を確認した後、DMFで樹脂を洗浄した。次いで、20%(v/v) ピペリジン/DMF (3mL)を加え、20分間室温で撹拌し、中間体1-2を作製した。樹脂の一部を採取してカイザーテストを行い、Nα-Fmoc基の脱保護を確認した。
中間体1-2 (0.280 mmol)に、Fmoc固相合成法により2.5等量のBoc-Met-OH (249 mg, 0.783 mmol)、DIC (108 μL, 0.783 mmol)、HOBt (107 mg、0.783 mmol)をDMF (3 mL)中、室温で2時間撹拌し、中間体1-3を作製した。樹脂の一部を採取してカイザーテストを行うことで、縮合反応の終了を確認した後、DMF及びジクロロメタンで樹脂を洗浄した。
中間体1-3 (0.280 mmol)を 2%(v/v) ヒドラジン/DMF (3 mL)中室温で1時間攪拌した後、樹脂をDMF及びジクロロメタンで洗浄した後、減圧乾燥することで、中間体1-4を作製した。
中間体1-4 (0.280 mmol)を酢酸 : 2,2,2-トリフルオロエタノール: ジクロロメタン= 3 : 1 : 6 (2 mL, 容量比)の混液中室温で2時間攪拌した。樹脂をろ去した後、ろ液を減圧留去して得られた残渣にジエチルエーテル(3 mL)を加えることで結晶化させた。結晶をろ取し、ジエチルエーテルで洗浄した後、減圧乾燥することで中間体1-5 84 mg (0.177 mmol, 収率63%)を白色固体として得た。
中間体1-5 :1H-NMR (CD3OD) : δ 0.97 - 0.99 [6H, m, CH 3 ] 1.44 [9H, s, OtBu]1.65 - 2.11[12H, m, CH 2 ,CH, SCH 3 ] 2.48 - 2.56 [2H, m, CH 2 NH2] 2.88 - 2.93 [2H, t, SCH 2 ] 4.15 - 4.87[3H, m, CHCO]; ESI-MS m/z [M + H]+ 477, Found 477.
中間体1-5 (6.60 mg, 13.9 μmol)を氷冷下でsat. NaHCO3 aq. (100 μL)に溶解し、NMCM (3.22 mg, 20.8 μmol)を加えた。氷冷下2時間攪拌した後、5%(wt/wt) クエン酸溶液を加え中和した。クロロホルム (5 mL x 3)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ液を減圧蒸留することで、中間体1-6 7.26 mg(13.1 μmol, 収率94.1%)を白色固体として得た。
中間体1-6:1H-NMR (CDCl3) : δ 0.90 - 0.95 [6H, m, CH 3 ] 1.32 - 1.44 [2H, m, CH 2 ] 1.44 [9H, s, Boc] 1.48 - 1.70 [2H, m, CH 2 CH2-maleimide] 1.70 - 1.92 [1H, m, CH] 1.92 - 2.10 [2H, m, CH 2 CHCO] 2.10 - 2.28 [5H, m, CH 2 CH2SCH3, SCH 3 ] 2.54 [2H, t, SCH 2 ] 3.48 - 3.53 [2H, m, CH 2 -maleimide] 4.05 - 4.44 [3H, m, CHCO] 6.72 [2H, s, maleimide]; ESI-MS m/z [M + H]+ 557, Found 557
中間体1-6 (7.26 mg, 13.1 μmol)を4 N HCl/酢酸エチルに溶解し、室温で1時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、ヘキサンで共沸することで、中間体1-7の塩酸塩5.92 mg (12.1 μmol, 収率92.4%)を白色固体として得た。
中間体1-7:ESI-MS m/z [M + H]+ 457, Found 457.
中間体1-7の塩酸塩 (5 mg, 10.2 μmol)を乾燥DMF(100 μL)に溶解し、トリエチルアミン(6 μL)を加えた。p-SCN-Bn-NOTA (7.4 mg, 16.4 μmol)を加え、室温で2時間攪拌した後、H2Oで10倍に希釈し、分取用RP-HPLCにより精製し、化合物1-1(以下、「NOTA-MVK(mal)」ともいう)2.8 mg (3.1 μmol, 収率28.2%)を白色固体として得た。
化合物1-1:1H-NMR (D2O) : 0.90 - 0.95 [6H, m, CH 3 ] 1.28 - 1.30 [2H, m, CH 2 ] 1.52 - 1.56 [2H, m, CH 2 CH2-maleimide] 1.75 - 1.86 [2H, m, CH 2 CHCO], 2.04 - 2.10 [6H, m, CH, CH 2 CH2SCH3, SCH 3 ] 2.50 - 2.57 [2H, m, SCH 2 ] 2.57 - 3.88 [21H, m, CH 2 -maleimide, CH 2 , CH, CH 2 COOH] 4.13 - 4.25 [3H, m, CHCO] 6.78 [ 2H, s, maleimide] 7.26 - 7.34 [4H, m, phenyl]; ESI-MS m/z [M + H]+ 907, Found 907; HRMS m/z [M + H]+ calculated for C40H59N8O12S2 907.36938, observed 907.36338.
NOTA-MVK(Bzo)の合成は、以下のスキームにより、合成した。
Benzoic acid (1 g, 8.20 mmol)及びN-hydroxysuccinimide (1.04 g, 9.02 mmol)を30 mlの乾燥DMF に溶解し、アルゴン雰囲気下0oC で10 mLの乾燥DMFに溶解したdicyclohexylcarbodiimide (1.86 g, 9.02 mmol)を滴下した。室温に戻し、12時間撹拌後、沈殿を濾去し、溶媒を減圧留去することでN-(Benzoyloxy)succinimideの粗精製物2.06 gを白色固体として得た。この化合物は少量のウレアを含むが、そのまま次の反応に用いた。1H-NMR (CDCl3): δ 2.91 (4H, t, CH 2 ), 8.00-8.24 (5H, m, Ar-H); ESI-MS m/z [M + H]+ 220, Found 220.
N-(Benzoyloxy)succinimide (27 mg, 0.12 mmol)をdichloromethane(1 mL)に溶解し、milliQ (1 mL)に溶解したFmoc-Lys-OH・HCl (50 mg, 0.12 mmol)及び炭酸水素ナトリウム(20 mg, 0.12 mmol)に滴下後、室温で激しく撹拌した。24時間撹拌後、1 N塩酸で酸性とした後、dichloromethane (5 ml x 3)で抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、hexane: ethyl acetate : acetic acid = 1 : 2 : 0.1を溶出溶媒とするオープンカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体2-1(Fmoc-Lys(Bzo)-OH) 57 mg (0.12 mmol, 49%)を得た。1H-NMR (CDCl3): δ 1.48-1.94 (6H, m, CH 2 ), 3.46 (2H, t, CH 2 ), 3.73-4.40 (4H, m, CH, CH 2 ), 7.23-8.06 (13H, m, Ar-H); ESI-MS m/z [M + H]+ 473, Found 473.
Cl-Trt(2-Cl)Resin (32 mg, 0.052 mmol、渡辺化学工業株式会社)、Fmoc-Lys(Bzo)-OH (37 mg, 0.078 mmol)及びDIPEA (36 μL, 0.209 mmol)をdichloromethane (0.5 mL)中1.5時間反応させた。Methanol (0.2 mL)及びDIPEA (36 μL, 0.209 mmol)を加えて反応を停止した。樹脂をDMF次いでdichloromethaneで洗浄した。次いで20% piperidine/DMF (3mL)を加え、20分間室温で撹拌することで、中間体2-2 (H-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resin) を作製した。樹脂の一部を採取してKaiser testを行い、Nα-Fmoc基の脱保護を確認した。樹脂をDMF及びdichloromethaneで洗浄し、乾燥させた後、piperidine処理の際に生成するN-(9-fluorenylmethyl)piperidineのA301における吸光度を測定することによりFmoc-Lys(Bzo)-OHの樹脂への導入量を定量した(0.040 mmol, 76%)。
H-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resin (0.026 mmol)に、Fmoc固相合成法により2.5等量のFmoc-Val-OH (22 mg, 0.065 mmol)、N,N’-diisopropylcarbodiimide (DIC, 10 μL, 0.065 mmol)、1-hydroxybenzotriazole (HOBt, 10 mg、0.065 mmol)をDMF (3 mL)中、室温で2時間撹拌した。樹脂の一部を採取してKaiser testを行うことで、縮合反応の終了を確認した後、DMFで樹脂を洗浄した。次いで、20% piperidine/DMF (3mL)を加え、20分間室温で撹拌し、中間体2-3 (H-Val-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resin)を作製した。樹脂の一部を採取してKaiser testを行い、Nα-Fmoc基の脱保護を確認した。
H-Val-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resin (0.026 mmol)を出発物質として、 Fmoc固相合成法により2.5等量のFmoc-Met-OH (24 mg, 0.065 mmol)、N,N’-diisopropylcarbodiimide (10 μL, 0.065 mmol)、HOBt (9.9 mg、0.065 mmol) をDMF (1 mL) 中、室温で2時間撹拌した。樹脂の一部を採取してKaiser testを行うことで、縮合反応の終了を確認した後、20% piperidine/DMF (3mL)を加え、20分間室温で撹拌し、中間体2-4 (H-Met-Val-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resin)を作製した。樹脂の一部を採取してKaiser testを行い、Nα-Fmoc基の脱保護を確認した。
H-Met-Val-Lys(Bzo)-Trt(2-Cl)Resinをacetic acid : 2,2,2-trifluoroethanol: dichloromethane = 3 : 1 : 6 (2 mL)の混液中室温で2時間攪拌した。樹脂をろ去した後、ろ液を減圧留去して得られた残渣にdiethylether (3 mL)を加えることで結晶化させた。結晶をろ取し、diethyletherで洗浄した後、減圧乾燥することで中間体2-4 (H-MetValLys(Bzo)-OH)の酢酸塩(9.7mg, 69.0%)を白色結晶として得た。1H-NMR (D2O): δ 0.90-0.92 (6H, m, CH 3 ), 1.37-1.88 (6H, m, CH 2 ), 1.97-2.06 (6H, m, SCH 3 , COCHCH, SCH2CH 2 ), 2.44-2.49 (2H, m, SCH 2 ), 3.30-3.38 (2H, m, NHCH 2 ), 4.04-4.17 (3H, m, COCH), 7.48-7.73 (5H, m, Ar-H); ESI-MS m/z [M + H]+ 481, Found 481; m.p.: 179-180oC.
p-SCN-Bn-NOTA (5.6 mg, 12.5 μmol)を最終濃度が10~100 mg/mlとなるように0.1 M ホウ酸緩衝pH 9.0に溶解し、0.1 N 水酸化ナトリウム水溶液でpH 8~9に調整後、H-MetValLys(Bzo)-OH (4.0 mg, 8.3 μmol)を加え、室温で2時間反応した。分取用RP-HPLCにより精製し、下記式に示すNOTA-MVK(Bzo) 2.5 mg (2.69 μmol, 32.4%)を白色個体として得た。1H-NMR (DMSO-d6): δ 0.85-0.90 (6H, m, CH 3 ), 1.23-1.68 (6H, m, CH 2 ), 1.98-2.10 (6H, m SCH 3 , COCHCH, SCH2CH 2 ), 2.41-4.28 (26H, m, CH 2 , CH, SCH 2 , COCH), 7.43-8.16 (9H, m, Ar-H); ESI-MS m/z [M + H]+ 931, Found 931; HRMS m/z [M + H]+ calculated for C43H63N8O11S2 931.40577, observed 931.41015; m.p.: 146-148oC.
合成例2(b)のFmoc-Val-OHをFmoc-Ile-OHに代えた以外は参考例1と同様にして、下記に示すNOTA−MIK(Bzo)を合成した。
(合成例4-1: Fabの作製)
C-kit (9 mg、12A8、免疫生物研究所)を 10 mM Na2EDTA及び20 mM システインを含む20 mM リン酸緩衝液(pH 7.0、1.5 mL)に溶解し、Immobilized papain 50% slurry (サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社) 500 μLを加え、37°Cで42 時間インキュベートした。反応終了後、10 mMトリス塩酸バッファー(Tris-HCl) (pH 7.5)を2 mL加え、0.45 μmのフィルターでろ過し、ろ液を回収した。ろ液を10 kDaの限外ろ過膜を用いて20 mM リン酸緩衝液(pH 7.0)に置換し、1 mLに濃縮した。その後、Protein Aカラムを用いて精製を行い、Fabを得た。得られたFabは、0.1 M リン酸緩衝液(pH 6.8)を溶出溶媒とした流速1.0 mL/minで溶出するSE-HPLCにより生成を確認し、A280を測定することで濃度を算出した。
十分脱気した2 mM EDTA含有 0.16 M ホウ酸緩衝液 (pH 8.0)を用いてFab溶液(200 μL, 2.0 mg/mL)を調製し、同じ緩衝液に溶解した2-イミノチオラン(2-IT) (7.5 μL, 2.0 mg/mL)を加え、37oCで30分間反応した。反応後、十分脱気した2 mM EDTA 含有 0.1 M リン酸緩衝液 (pH 6.0)で平衡化したSephadex G-50 Fineを用いるスピンカラム法[Analytical Biochemistry, 1984, 142, 68-78]により反応溶液中の過剰の 2-ITを除去した。Fab一分子あたりに導入されたチオール基の数は、2,2'-ジピリジルジスルフィド (DPS)を用いて測定した[Archives of Biochemistry and Biophysics, 1967, 119, 41-49]。
実施例2:NOTA-MVK-Fabの作製
2-ITによりチオール化したFab 溶液(100 μL)にDMFに溶解したNOTA-MVK(mal) (50 mg/mL)を1.25 μL 加え、37oCで1時間反応した。次いで0.1 M リン酸緩衝液(pH 6.0)を用いてヨードアセトアミド溶液(10 mg/mL)を調製し、これを12.5 μL 加えた後、37oCで1時間反応を行い、未反応のチオール基をアルキル化した。その後、0.25 M 酢酸緩 衝液(pH 5.5) で平衡化したSephadex G-50 Fineを用いるスピンカラム法で精製し、下記化合物2-1(以下、「NOTA-MVK-Fab」ともいう)を得た。Fab一分子あたりに導入されたNOTA-MVK(mal)由来の単位数は、ヨードアセトアミドを加える前にDPSを用いて測定した[Archives of Biochemistry and Biophysics, 1967, 119, 41-49]チオール数を先に求めたチオール数を差し引くことにより求めた。
NOTA-MVK(mal)を下記NOTA-MI(mal) ([Bioconjugate Chem. 2014, 25, 2038-2045]に記載の方法に従い合成したもの)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、NOTA-MI-Fabを作成した。
0.1 Mホウ酸緩衝液(pH 9.0)を用いてFab溶液(100 μL, 5.0 mg/mL) を調製し、0.1M ホウ酸緩衝液(pH 9.0)に溶解したp-SCN-Bn-NOTA (5.0 mg/mL)を2.25 μL加え、室温で12時間撹拌した。反応後、十分脱気した0.25 M 酢酸緩衝液(pH 5.5)で平衡化したSephadex G-50 Fineを用いるスピンカラム法で精製し、NOTA-SCN-Fabを得た。
実施例3:67Ga-NOTA-MVK-Fabの作製
67GaCl3(5 μL、富士フイルムRIファーマ株式会社)を0.25 M 酢酸緩衝液(pH 5.5, 5 μL)に混和し、室温で5分間静置した。NOTA-MVK-Fab溶液(10 μL)を混合した後、37oCで1時間インキュベートした。20 mM EDTA溶液(20 μL)を加えた後、0.1 M リン緩衝液(pH 7.0)で平衡化したSephadex G-50 Fineを用いるスピンカラム法で精製することで、下記金属錯体化合物3-1(以下、「67Ga-NOTA-MVK-Fab」ともいう)を作製した。TLC、CAE、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
NOTA-MVK-Fab溶液をNOTA-MI-Fab溶液に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、67Ga-NOTA-MI-Fabを作製した。TLC、CAE、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
NOTA-MVK-Fab溶液をNOTA-SCN-Fab溶液に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、67Ga-NOTA-SCN-Fabを作製した。TLC、CAE、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
GaCl3(1.2 mg, 6.77 μmol) を0.25 M 酢酸ナトリウム緩衝液 (50 μL) に溶解し化合物R1 (3.0 mg, 4.51 μmol) を加えた。室温で1時間反応後、分析用RP-HPLCにより精製し、非放射性Ga-NOTA-Bn-Met 0.5 mg (0.83 μmol, 収率18.5%)を白色固体として得た。
非放射性Ga-NOTA-Bn-Met:ESI-MS m/z [M + H]+ 600, Found 600.
NOTA-MVK-Fab溶液をNOTA-MVK(Bzo)溶液に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、67Ga- NOTA-MVK(Bzo)を作製した。TLC、CAE、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
NOTA-MVK-Fab溶液をNOTA-MIK(Bzo)溶液に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、67Ga- NOTA-MIK(Bzo)を作製した。TLC、CAE、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
64CuCl2(5 μL)を 0.1M クエン酸アンモニウム緩衝液(pH 5.5, 5 μL)に混和し、室温で5分間静置した。NOTA-MVK-Fab溶液(10 μL)を混合した後、37oCで1時間インキュベートした。20 mM EDTA溶液(20 μL)を加えた後、0.1 M リン緩衝液(pH 7.0)で平衡化したSephadex G-50 Fineを用いるスピンカラム法で精製することで、下記金属錯体化合物3-2(以下、「64Cu-NOTA-MVK-Fab」ともいう)を作製した。TLC、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
NOTA-MVK-Fab溶液をNOTA-SCN-Fab溶液に変更した以外は、実施例4と同様の方法で、67Ga- NOTA-SCN-Fabを作製した。TLC、SE-HPLCにおいて放射化学的収率95%以上を確認した。
〔BBMVsとのインキュベート試験〕
(腎刷子縁膜小胞)
腎刷子縁膜小胞 (BBMVs) はWistar系雄性ラット(200-250 g)の腎臓から作製した。全ての操作は氷上で行った。皮質に重量で2~3倍の300 mM mannitol、及び5 mM EGTAを含む12 mMトリス塩酸緩衝液 (pH 7.1)を加え、ポリトロンホモジナイザー(PT-3100 Kinematica GmgH Littau, Switzerland)で2分間ホモジナイズし, 同じ緩衝液で希釈することで10%ホモジネートとした。次いで、蒸留水で2倍に希釈した後,最終濃度が10 mMとなるように1.0 M MgCl2水溶液を加え、15分間放置した。その後、ホモジネートを1,900 gで遠心し、上清をさらに30分間24,000 gで遠心した。沈殿を皮質重量の20倍に相当する150 mM mannitol及び2.5 mM EGTAを含む6 mM トリス塩酸緩衝液(pH 7.1)に再懸濁し、テフロン(登録商標)ホモジナイザー(1,000 rpm, 10 strokes)によりホモジナイズした。次いで、最終濃度が10 mMとなるように1.0 M MgCl2水溶液を加え、懸濁液を15分間放置し、その後、ホモジネートを1,900 gで遠心し、上清をさらに30分間24,000 gで遠心した。得られた沈殿を皮質重量の10倍に相当する0.1 M リン酸緩衝液(pH 7.0)に懸濁し、再度テフロンホモジナイザー(1,000 rpm, 10 strokes)によりホモジナイズした。次いで、ホモジネートを30分間24,000 gで遠心し、BBMVsを沈殿として得た。BBMVsの沈殿を0.1 M リン酸緩衝液 (pH 7.0)に再懸濁し、0.4 × 19 mmの針に10回通すことで小胞の大きさを一定にした。インキュベート実験には、タンパク質濃度が10 mg/mLとなるように希釈して用いた。調製したBBMVsについて、リソソームマーカー酵素であるβ-galactosidase活性をp-nitrophenyl-β-D-galacto- pyranosideを用いて測定することにより、リソソーム画分の混入を評価した。また、γ-glutamyl transferase、aminopeptidaseの活性を、L-γ-glutamyl-p-nitroanilide、L-leucine-p-nitroanilideを用いて測定した。
BBMVsと67Ga-NOTA-MVK(Bzo)のインキュベート実験は以下の方法で行った。タンパク質濃度を10 mg/mLとなるように調製したBBMVs (10 μL)を、37oCで10分間プレインキュベートした。67Ga-NOTA-MVK(Bzo)は、RP-HPLCにより過剰の配位子を除去した後、D-PBS (-)に再溶解した。67Ga-NOTA-MVK(Bzo)溶液(10 μL)をBBMVs溶液に加え、37oCで2時間インキュベート後に溶液の一部を採取し、RP-TLCで分析した。また、EtOHを40 μL加え、1分間15,000 gで遠心することでタンパク質を沈殿させた後、回収した上清をD-PBS (-)で希釈してRP-HPLCにより分析した。
酵素阻害剤共存下でのBBMVsによる代謝の評価は、同様にプレインキュベートしたBBMVs (10 μL)に各酵素阻害剤(5 μL)を最終濃度が1 mMになるように加え、10分間、37oCでインキュベートした後、67Ga-NOTA-MVK(Bzo)溶液(5 μL)を加えることにより行った。阻害剤には、carboxypeptidase Mの阻害剤である MGTA、renal dipeptidaseの阻害剤cilastatin、angiotensin-converting enzymeの阻害剤captpril、neutral endopeptidaseの特異的阻害剤であるphosphoramidonを用いた。また、67Ga-NOTA-MVK(Bzo)と67Ga-NOTA-MIK(Bzo)の比較は上記と同様の方法により行い、RP-HPLC及びTLCにより分析した。
結果、67Ga-NOTA-MVK(Bzo)では、67Ga-NOTA-Metを80.6%遊離したのに対して、67Ga-NOTA-MIK(Bzo)では、67Ga-NOTA-Metを94.8%遊離した。これらの結果から、67Ga-NOTA-MVKの配列構造又は67Ga-NOTA-MIKの配列構造を有する場合、腎への集積が低く抑えられると考えられる。
実施例及び比較例で作成した放射性金属標識Fabの溶液(30 μL)を、それぞれマウス血漿(270 μL)に加え、37oCでインキュベートした。1, 3, 6, 24時間後に各群3つの溶液をTLC及びCAEにより分析することで、未変化体の放射活性の割合を算出した。図1は、放射性金属標識Fabのマウス血漿中安定性の検討の結果を示す。なお、図中、67Ga-NOTA-MVK-Fabの結果は「MVK」、67Ga-NOTA-MI-Fabの結果は「MI」、67Ga-NOTA-SCN-Fabの結果は「SCN」として表す(以下同様)。結果、24時間後においても95%以上の放射活性がFab画分に存在した。
実施例及び比較例で作成した放射性金属標識Fabをリン酸緩衝生理食塩水(1 mM, pH 7.4)で希釈した。マウス尾静脈より、Fab濃度を 5 μg/100 μLに調整した各放射性金属標識Fab溶液(0.3 μCi/100 μL/匹)を投与した。投与10分、30分、1時間、3時間、6時間、24時間後に各群 5 匹のマウスを屠殺し、血液及び関心臓器を採取し、重量を測定後、オートウェルガンマシステムにより放射活性を測定した。また、投与6時間、24 時間後までの糞尿を採取し、糞尿中に含まれる放射活性をオートウェルガンマシステムにより測定した。
67Ga-NOTA-MVK-Fab、67Ga-NOTA-MI-Fab及び67Ga-NOTA-SCN-Fabを正常マウスに投与後の、体内放射活性分布の経時変化を表1に示す。図2は、(a)腎臓放射活性(腎臓での時間-放射線量曲線)及び(b)放射活性の腎臓血液比の経時変化を示す。
マウス尾静脈より実施例及び比較例で作成した放射性金属標識Fab (20 μCi, 100 μL)を投与し、6時間後までに集積した尿を0.45 μmのフィルターで濾過した後、SE-HPLCにて化学形を分析した。また、回収した尿に2倍量のEtOHを加えることでタンパクを沈殿させ、15,000 gで5分間遠心した後に上清を回収した。上清を回収した後に66質量% EtOH溶液300 μL (D-PBS (-) 100 μL + EtOH 200 μL)を用いてペレットを洗浄し、再度遠心して上清を回収する作業を2回行い、「(上清の活性)/[(上清の活性)+(ペレットに残った活性)]×100」の計算式より、上清への回収率(上清に回収できた放射活性の割合)を算出した。その後、EtOH濃度が15質量%以下になるよう上清をD-PBS (-)で希釈し、RP-HPLCによる分析を行った。
67Ga-NOTA-MVK-Fab、67Ga-NOTA-MI-Fab、67Ga-NOTA-SCN-Fabの投与6時間後までに尿中に排泄された放射活性の分析結果を(図3及び図4)に示す。
図3は、(a)67Ga-NOTA-MVK-Fab、(b)67Ga-NOTA-MI-Fab、(c)67Ga-NOTA-SCN-Fabの投与6時間後までの尿中放射活性のSE-HPLCによる分析結果を示す。SE-HPLC分析では、いずれも70〜80%ID/gの放射活性が保持時間24〜25分の低分子画分に存在した。
図4は、(a)67Ga-NOTA-MVK-Fab、(b)67Ga-NOTA-MI-Fab、(c)67Ga-NOTA-SCN-Fabの投与6時間後までの尿中放射活性のRP-HPLCによる分析、及び(d)67Ga-NOTA-Bn-Met標品(上述の非放射性Ga-NOTA- Bn-Met)、(e)67Ga-NOTA-Bn-Lys標品のRP-HPLCによる分析結果を示す。エタノール沈殿法によりタンパクを除去した後、RP-HPLCによる分析を行った結果、67Ga-NOTA-SCN-Fabでは主に67Ga-NOTA-Bn-Lysと同じ保持時間8分の画分に放射活性が溶出されたことに対し、67Ga-NOTA-MVK-Fab及び 67Ga-NOTA-MI-Fabの主たる放射活性は67Ga-NOTA-Bn-Metと同じ保持時間15.5分の画分に溶出された。67Ga-NOTA-Bn-Lys標品は、「Bioconjugate Chem., 1997, 8, 365-369」に記載の方法に従って合成した。
以上、尿中の放射活性の分析により図3に示すSE-HPLCによる分析で、大部分の放射活性が低分子画分で排泄され、図4に示すRP-HPLCの結果から、67Ga-NOTA-MVK-Fabでは、低分子画分における主たる放射活性は67Ga-NOTA-Bn-Metであることがわかる。
(細胞培養)
SY cellsの培養は150 mm Cell Culture Dish-Treated (トゥルーライン社)を用いて行った。10% (v/v) FBS (株式会社日本生物材料センター) 及び1% (v/v) ペニシリン/ストレプトマイシン(5000 unit-5000 μg/ml, Invitrogen, ライフ・テクノロジーズ・ジャパン社)となるようFBS及びペニシリン/ストレプトマイシを添加したRDMI-1640 with L-グルタミン酸及びフェノールレッド(和光純薬工業株式会社)を使用し、37 oC, 5%(v/v) CO2, 飽和水蒸気圧下でインキュベートした。
皮下腫瘍モデルマウスを用いた体内動態実験には、左足大腿部に3×106個のSY cellsを移植し、4〜5週間後に腫瘍サイズが 0.4 g〜1.0 g に成長したBALB/c-nu/nuマウス(雄性, 8〜10週齢)を使用した。
上述の方法により調製した実施例及び比較例で作成した放射性金属標識Fabをリン酸緩衝生理食塩水(1 mM, pH 7.4)で希釈した。上記皮下腫瘍モデルマウスの尾静脈より、Fab濃度を5 μg/100 μLに調製した各放射性金属標識Fab 溶液(0.3 μCi/100 μL/匹)を投与した。投与3時間、6時間後(6時間後は67Ga-NOTA-MVK-Fab及び67Ga-NOTA-SCN-Fabのみ)に各群5匹のマウスを屠殺し、血液及び関心臓器を採取、重量を測定後、オートウェルガンマシステムにより放射活性を測定した。
上述の方法により調製した実施例及び比較例で作成した放射性金属標識Fabをリン酸緩衝生理食塩水(1 mM, pH 7.4)で希釈した。上記SY皮下腫瘍モデルマウスの尾静脈より、Fab濃度を5 μg/100 μLに調製した各放射性金属標識Fab 溶液(100 μCi/100 μL/匹)を投与した。各群2匹のマウスをSPECT/CT装置(SPECT4CT, Trifoil Imaging, CA)を用いて、開口径1 mm、5穴ピンホールコリメータを360度収集、64プロジョエクション、1 分/プロジェクションの条件にて、投与後2.5時間から撮像した。
67Ga-NOTA-MVK-Fab、67Ga-NOTA-MI-Fab及び67Ga-NOTA-SCN-FabをSY皮下腫瘍モデルマウスに投与後のSPECT/CT画像を図6に示す。図6は、各67Ga標識Fab 溶液をSY皮下腫瘍モデルマウスに投与し、3時間後のSPECT/CT画像である。腫瘍(T)、腎臓(K)、膀胱(B)を示す。投与3時間後において、67Ga-NOTA-MVK-Fabは腎臓への集積が低く、腫瘍を明瞭に画像化した。一方で、67Ga-NOTA-MI-Fab及び67Ga-NOTA-SCN-Fabでは、腫瘍を画像化したが、腎臓にも高い放射活性が観察された。
以上、放射性標識薬剤は、腎臓への集積が低く、放射線画像診断の感度、精度を向上させることができる。
64Cu-NOTA-MVK-Fab及び64Cu-NOTA-Fabを正常マウスに投与し(0.09-0.14 mCi)、3時間後に30分かけてPET(Inveon, Siemens Medical Solutions, USA)撮像した。
図7は、64Cu-NOTA-MVK-Fab (図中、64Cu-MVK-Fabと示す)及び64Cu-NOTA-Fab(図中64Cu-SCN-Fabと示す)を正常マウスに投与した時に3時間後のPET画像を示す。64Cu -NOTA-MVK-Fabは腎臓への集積が低い。一方で、64Ga-NOTA-SCN-Fabでは、腎臓に高い放射活性が観察された。
以上、64Cu -NOTA-MVK-Fabに係る放射性標識薬剤は、腎臓への集積が低いことがわかる。
Claims (15)
- 下記式(1)で表される化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
A1は、アミノ酸残基であり、
mは、0〜3の整数であり、
A2は、側鎖にアミノ基又はカルボキシ基を有するアミノ酸残基であり、
A3は、アミノ酸残基であり、
nは、0〜3の整数であり、
R1は、A2の側鎖のアミノ基又はカルボキシ基と結合し、標的分子認識素子又はその連結基と結合可能な官能基を有する基、又は、A2の側鎖のアミノ基若しくはカルボキシ基の水素原子であり、
R2は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜8の炭化水素基である。
ただし、R1は、環構成原子の一つとしてA2の側鎖のアミノ基の窒素原子を含む炭素数3〜10の複素環基を形成していてもよい。〕 - A1が、バリン、ロイシン、イソロイシン又はフェニルアラニンの残基である、請求項1に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- A2が、リシン、オルニチン又はアルギニンの残基である、請求項1又は2に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- mが、1である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- nが、0である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 前記化合物が、下記式(1a)で表される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
で表される基は、式:
で表される基である。〕 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩に、標的分子認識素子を結合させてなる化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 前記標的分子認識素子が、標的分子に結合するポリペプチドである、請求項7に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 前記ポリペプチドが、抗体のFab断片である、請求項8に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 放射性金属及び放射性原子標識金属から選ばれる1種の金属と、前記金属に配位した請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物又はその薬理的に許容可能な塩と、を有する金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 前記金属が、67Ga、68Ga、18F-Al、64Cu又は67Cuである、請求項10に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を含む、放射性標識薬剤の調製用薬剤。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩の放射性標識薬剤の製造のための使用。
- 請求項10又は11に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を含む、放射性標識薬剤。
- 請求項10又は11に記載の金属錯体化合物、又はその薬理学的に許容可能な塩を含む、放射線画像診断薬。
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