KR20050088289A - 에틸렌디시스테인（ｅｃ）－약물 콘쥬게이트, 조성물 및조직 특이적 질환 영상 방법 - Google Patents

에틸렌디시스테인（ｅｃ）－약물 콘쥬게이트, 조성물 및조직 특이적 질환 영상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표적 리간드에 콘쥬게이트된 N2S2 킬레이트인 화합물을 사용하는 신규한 라벨링 방법을 제공하는데, 이때 표적 리간드는 질병 세포 사이클 표적 화합물, 종양 맥관형성 표적 리간드, 종양 아폽토시스 표적 리간드, 질병 수용체 표적 리간드, 아미포스틴, 안지오스타틴, 단클론 항체 C225, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린, 트리메틸 리신이다. 본 발명에는 관심있는 화합물을 이용하는 키트와 이 화합물을 이용하여 관심있는 물질의 약리학을 평가하는 방법이 포함된다.

Description

에틸렌디시스테인（ＥＣ）－약물 콘쥬게이트, 조성물 및 조직 특이적 질환 영상 방법{Ethylenedicysteine（EC）－drug conjugates, compositions and methods for tissue specific disease imaging}
본 발명은 라벨링, 방사능영상, 방사면역요법 및 화학적 합성 분야에 관계한다. 좀더 구체적으로는 표적 리간드를 방사능라벨하는 방법에 관계한다. 또한, 이와 같은 방사능라벨된 리간드를 이용하여 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고 뿐만아니라 이들 생화학적 진행과정에서 약리학적 물질의 효과를 분석하는 방법에 관계한다.
새로운 혈관을 형성하기 위해 내피세포 및 평활근세포가 증식하는 맥관형성과정은 전이성 경로에 필수적인 요건이다. 이와 같은 새로 합성된 혈관은 특정 세포가 주요 조직 부위를 빠져나와 순환계로 들어갈 수 있는 주요 경로로 제공된다. 많은 질환 조직의 경우에 맥관 밀도는 전이 가능성 또는 생존의 징후 표시물질이 되는데, 맥관화된 정도가 높은 종양은 맥관화된 정도가 약한 조직보다는 전이 가능성이 훨씬 높다(Bertolini et al, 1999; Cao, 1999; Smith et al, 2000). 항-맥관형성 물질을 이용하여 맥관형성 과정 또는 종양 진행을 차단하는 것도 가능하다. 현재, 임상 실험중인 항-맥관형성제에는 맥관형성의 자연 발생 저해물질(예를 들면, 안지오스테틴, 엔도스테틴, 혈소판 인자-4), (Jiang et al, 2001; Dhanabal et al, 1999; Moulton et al, 1999; Jouan et al, 1999), 내피세포 생장의 특이적 저해물질(예를 들면, TNP-470, 탈리도마이드, 인터루킨-12), (Logothetis et al,2001; Moreira et al, 1999; Duda et al, 2000) 맥관형성 펩티드를 중화시키는 물질(예를 들면, 섬유아세포 생장 인자 또는 맥관 내피 세포 생장 인자에 대한 항체, 슈라민 및 유사체, 테코갈란) (Bocci et al, i999; Sakamoto et al, 1995) 또는 이의 수용체(Pedrarn et al, 2001), 맥관 기저막 및 세포외 매트릭스를 간섭하는 물질(예를 들면, 메탈로프로테아제 저해물질, 맥관형성 스테로이드), (참조: Lozonschi et al, 1999; Maekawa et a-L, 1999; Baneijeei et al, 2000) 항-접착 분자(참조: Liao et al, 2000), 항-인테그린 αγβ3과 같은 항체(참조: Yeh et al, 2001) 및 다양한 작용 기전에 의해 맥관형성을 조절할 수 있는 기타 약물(참조: Gasparini 1999) 등이 포함된다.
예를 들면, 대부분 악성 종양은 맥관형성-의존성이다. 몇 가지 실험 연구에 따르면, 주요 종양 생장및 침투성 전이에는 신맥관형성 과정이 필요하다는 것이다. (Sion-Vardy et al, 2001; Guang-Wu et al, 2000; Xiangming et al, 1998). 종양-연관된 맥관형성은 포지티브 및 네가티브 가용성 인자의 제어하에 진행되는 복잡한 다단계 과정이다. 맥관형성 표현형을 인지하는 것이 종양 진행의 통상적인 과정이며, 활성 맥관형성 과정은 종양 진행으로 이어지는 분자 기전과 연합된다(Ugurel et al, 2001). 예를 들면, 맥관 내피 생장 인자(VEGF)는 내피세포의 미토겐(mitogen), 몰포겐(morphogen), 화학 유인제(chemoattractant)이고, 생체내에서 맥관 침투성을 조절하는 강력한 조절물질이다(Szus et al, 2000). 인터루킨-8 (IL-8)은 호중구의 화학 유인제이며, 강력한 맥관형성 인자(Petzelbauer et al, 1995)이다. 몇몇 인간의 암에서 기본적인 섬유아세포 생장 인자(bFGF)가 종양 형성 및 전이에 연합되어 있다(Smith et al, 1999). 화학요법을 받은 암 환자들에게서 맥관형성 인자(VEGF, bFGF, 미세혈관 밀도, IL-8, MMP-2, MMP-9)의 발현이 예후적 가치가 있는지에 대해 검사되었다(Inoue et al, 2000; Burian et al, 1999). 이들 인자들은 전이 및 맥관형성을 조절하고, 개별 암환자들에서 전이 가능성을 예측할 수 있다(Slaton et al, 2001).
예정된 세포 죽음에서 아폽토시스 결함이 종양 병인에 중요한 역할을 한다. 이와 같은 결함으로 인하여 신형성 세포가 이들의 예정된 생명기간을 넘어서 생존할 수 있도록 하고, 외생 인자의 생존에 필수적인 것이다. 아폽토시스 결함으로 인하여 또한 종양 덩어리가 증가되면서 저산소증 및 산화 스트레스로부터 보호할 수 있게 한다. 또한, 축적을 위한 세포 증식 규제를 풀기위한 유전적 변형시간을 허용하여, 종양이 진행되는 동안에 분화, 맥관형성, 세포 이동성 증가, 침투성을 간섭한다(Reed, 1999). 사실, 아폽토시스 결함은 프로토온코겐(protooncogene) 활성에 중요한 보체로 인식되는데, 세포 분열을 촉진시키는 제어가 풀린 많은 온코프로테인들이 아폽토시스를 촉발시키기 때문이다(Green and Evan, 2002). 유사하게, DNA 복구 및 염색체 분할에 결함이 있을 경우에 일반적으로 불안정한 세포를 유전적으로 제거하는 방어 기작인 세포 자살를 촉발시킨다. 따라서, 아폽토시스 결함이 있는 경우에는 유전적으로 불안정한 세포가 생존할 수 있게 하고, 진행성 공격적 클론을 선별하는 기회를 제공하게 된다 (Ionov et al., 2000). 아폽토시스 결함은 상피 세포가 세포외 매트릭스에 결합되지 않고, 부유상태(suspended state)로 세포가 생존할 수 있게 하여 전이를 실행시킨다(Frisch and Screaton, 2001). 세포질 T 세포(CTLs), 자연 킬러(NK) 세포등 종양을 공격하는데 이용되는 무기중 많은 것들이 아폽토시스 기전의 온전성에 따라 달라지기 때문에 면역계에 저항성을 촉진시키기도 한다(Tschopp et al, 1999). 마지막으로, 아폽토시스에서 암-연관된 결함이 화학적 저항성 및 방사능 저항성에도 중요한 역할을 하고, 세포 사멸을 위한 기준을 상향시켜, 종양을 죽이기 위해서는 더 많은 투여량을 요구하게 된다(Makin and Hickman; 2000). 따라서, 결손성 아폽토시스 조절이 암의 생물학에 기본적인 특징이다.
비-외과적인 수단을 이용하여 암 세포를 성공적으로 제거하는 모든 길은 결국에는 맥관형성 및 아폽토시스로 이어진다. 현재 임상에서 이용되는 필수적인 모든 세포독성 항암제는 종양 세포의 맥관형성을 차단하고, 아폽토시스를 유도한다. 관 결합 약물, DNA-손상 물질, 뉴클레오시드(nucleosides)가 암 치료에 중요한 무기이나 새로운 종류의 표적 요법이 곧 출현할 것이다. 앞으로 이용될 표적 요법은 맥관형성 및 아폽토시스의 현상의 근간이 되는 분자 기전을 심도있게 이해하여 나타난 전략에 기초한다(Reed, 2003).
맥관형성 및 아폽토시스 인자들이 맥관형성 및 아폽토시스 상태를 반영하기는 하지만, 이들 물질들이 종양의 약리학적 반응을 적절히 반영시키지는 못한다. 현재, 종양에서 맥관형성 및 아폽토시스를 평가하는 방법은 신맥관형성 부위에 미세혈관 밀도를 측정하고, FACS 기술을 이용하여 아넥신 V를 관찰하는 것이다. 조직 생검후에, 조직 샘플의 면역조직화학적 검사를 실행한다. 그러나 이 두가지 기술은 침투성으로 반복적으로 실행할 수는 없다.
종양 특이성이 더 높은 방사능약물의 개발로 인하여 섬광도를 이용한(scintigraphic) 종양 영상 방법이 상당히 개선되었다. 종양 특이성이 훨씬 크기 때문에, 방사능라벨된 리간드뿐만 아니라 방사능라벨된 항체는 섬광도를 이용한 종양 감지에 새로운 장을 열었고, 임상전단계의 상당한 개발 및 평가를 받고 있다. (Mathias et al, 1996, 1997a, 1997b). 방사능핵종 영상 판단 방법(양전자 방출 X선 단층 촬영 진단, PET; 단일 광자 방출 계산된 X선 단층 촬영 진단 SPECT) 은 방사능-핵종-라벨된 방사능추적물질의 위치 및 농도를 나타내는 진단용 단면 영상 기술이다. CT 와 MRI는 종양의 위치와 그 정도에 대해 상당한 정보를 제공하기는 하지만, 이와 같은 아미징 판단 방법으로는 부종, 방사형 괴사, 그래이등(grading) 또는 신경교종으로 인한 침투성 병소를 적절히 구별시켜내지는 못한다. PET 및 SPECT를 이용하여 대사 활성을 측정함으로써 종양의 위치와 특징을 파악할 수 있다.
[18F]FMISO을 이용하여 머리, 목의 종양, 심근경색, 염증, 뇌 허혈을 진단하여왔었다(Martin et aL 1992; Yeh et aL 1994; Yeh et aL 1996; Liu et aL 1994). 정상조직에 비교하여 종양 조직의 수취(uptake) 비율을 종양의 저산소증을 평가하는 기준으로 삼았다(Yet et aL 1996). [18F]FMISO을 이용한 종양 대사 영상이 명백하게 설명되기는 하였지만, 분자 영상 물질을 임상에 도입하는데에는 실질적으로 용이한 이용성 및 동이원소 가격등의 약간의 다른 요인에 따라 달라질 수 있다. [18F]플로오르데옥시글루코즈(FDG)를 이용하여 종양, 심근경색, 신경 질환을 진단하는데 이용되어 왔다. 또한, PET 방사능합성은 양전자 동이원소의 짧은 반감기 때문에 상당히 신속해야 한다. 18F 화학은 복잡하고 상이한 분자에서 재생되지 않는다.
몇 가지 화합물은 질소 및 황 킬레이트를 이용한 99mTc로 라벨하여왔다. (Blondeau et al, 1967; Davison et al, 1980). 비스-아미노에텐티올 테트라덴테이트 리간드(디아미노디톨 화합물로도 불림)는 두개의 티올설퍼 및 두개 아민 원자에 옥소테크네티움기(oxotechnetium groups)가 효과적으로 결합하는 것에 근거하여 매우 안정적인 Tc(V)O 복합체를 만드는 것으로 알려져 있다. 영상 및 치료를 위해(WO 0180906A2) 방사능약물로 이용하기 위해 99mTc-2-피롤티오닌으로 라벨된 2-피롤티온 방사능금속 복합체가 개발되었다. 99mTc-L,L-에틸렌디시스테인(99mTc-EC)이 최근에 성공한 N2S2 킬레이트의 예가 된다. EC를 99mTc으로 용이하게 그리고 방사능화학물질의 순도 및 안정성이 높아 효과적으로 라벨할 수 있고, 활성 기관 운반에 의해 신장으로부터 방출된다(Surma et al, 1994; Van Nerorn et al, 1990, 1993; Verbruggen et al, 1990, 1992). 또한, 에틸렌디시스테인(EC)으로 킬레이트되고, 다양한 리간드가 콘쥬게이트된 99mTc는 조직특이적 질환을 위한 영상 물질로 이용하기 위해 개발되었고, 치료제를 포유류 몸안에 특정 부위로 운반하는 도구 또는 예후 도구로 개발되었다(WO 0191807A2, AU 017521OA5). 99mTc-EC 킬레이트는 신장 기능 검사 및 신장 영상을 위해 개발되었다(US 5986074 및 US 5955053). 99mTc-EC 복합체를 제조하는 방법 및 이와 같은 방법을 실행하는 키트에 대해서도 개발되어있다(US 5268163 및 WO 9116076Al).
그러나, 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클를 표적으로 하는 그리고 이와 같은 생화학적 과정에 약물의 효과를 평가하기 위한 새로운 물질 개발의 필요성은 여전히 존재한다.
발명의 요약
본 발명의 특정 구체예는 일반적으로 표적화 리간드에 N2S2 킬레이트가 콘쥬게이트된 것으로 구성된 화합물에 관한 것으로, 이때 표적화 리간드는 질병 세포 사이클 표적 화합물, 종양 맥관형성 표적 리간드, 종양 아폽토시스 표적 리간드, 질병 수용체 표적 리간드, 아미포스틴, 안지오스타틴, 단클론 항체 C225, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이다.
본 발명은 특히 다음과 같은 화학식 1의 N2S2 킬레이트 화합물로 구성된다;
상기 화학식 1에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이며;
R9는 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
R10은 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
n은 0 또는 1이고;
m은 0 또는 1이고;
X는 n이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, n이 0인 경우에는 결합이며;
Y는 m이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, m이 0인 경우에는 결합이며;
M은 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu이다.
또다른 적절한 구체예에서, 상기에서 정의된 바의 화합물에서, R9, R10은 각각 독립적으로 H, CH3, COX-2, 항-EGF 수용체, 헤르세핀, 안지오스타민, 탈리도마이드이고; M은 99mTc이다.
또 다른 적절한 구체예에서 상기에서 정의한 바의 화합물에서 상기 질병 세포 사이클 표적 화합물은 아데노신 또는 펜시클로비어(penciclovir)가 된다.
맥관형성 표적화는 종양 세포의 신맥관형성과 같은 신맥관형성에 결합할 수 있는 물질을 이용한다는 것을 말한다. 하기에서 더 상세하게 설명될 것이다. 본 목적에 이용할 수 있는 물질은 종양 혈관 베드의 크기 측정, 종양 부피 측정등을 포함하는 다양한 종양 측정을 사용하는 기술분야에 당업자에게는 공지된 것들이다. 이들 물질중 일부는 혈관 벽에 결합한다. 당분야의 당업자는 이 목적에 이용할 수 있는 물질에 대해 잘 알 수 있을 것이다.
종양 아폽토시스 표적화라는 말은 아폽토시스가 진행중인 또는 아폽토시스 진행에 위험이 있는 세포에 결합할 수 있는 물질을 이용하는 것을 말한다. 이들 물질을 일반적으로 이용하면 종양과 같은 세포군에서 아폽토시스 정도 또는 위치 또는 예정된 세포 사멸 표시물질이 될 수 있다. 당업자는 이와 같은 목적에 이용할 수 있는 물질에 대해서 잘 알고 있을 것이다. 종양 아폽토시스 표적화에 대해서는 하기에서 상세하게 다룰 것이다.
질병 수용체 표적에서 암과 같은 질병 상태에서 과다발현하는 특정 수용체에 결합하는 능력에 대해 특정 리간드를 조사하였다. 표적화되는 이와 같은 수용체는 예를 들면, 에스트로겐 수용체, 안드로겐 수용체, 뇌하수체 수용체, 트랜스페린 수용체, 프로게스테론 수용체등이 포함된다. 질병-수용체 표적화에 적용할 수 있는 예시적인 물질을 표 1에 나타내었다. 질병 수용체 표적화에 대해서는 하기 명세서에서 자세하게 논의될 것이다.
세포 사이클 표적화는 세포 증식을 상향 조절하는 물질을 표적화시키는 것을 말한다. 이와 같은 목적에 이용되는 화합물을 이용하여 종양 세포 DNA 함량등의 세포에서 다양한 변수를 측정할 수 있다. 이들 물질중 대부분이 뉴클레오시드 유사체이다. 질병 세포 사이클 표적화에 대해서는 하기 명세서에서 다룰 것이다.
본 발명의 특정 약물에 근거한 리간드는 약물에 대해 환자의 약리학적 반응을 측정하는데에도 이용될 수 있다. 약물 투여에 대해 환자의 반응을 결정하는데 있어서 다양한 범위의 변수를 측정할 수 있다. 당업자는 측정해야할 반응 형태들에 대해 잘 알고 있을 것이다. 이와 같은 반응들은 다양한 인자들에 어느 정도 영향을 받는데, 예를 들면, 평가해야할 특정 약물, 개체에서 치료해야할 특정 질환 또는 상태, 개체의 특징 등이 포함된다. 약물 평가를 하기 위해 방사능라벨된 물질을 이용할 수도 있다. 약물 평가에 대해서는 명세서 다른 부분에서 논의될 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 a) 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린, 트리메틸 리신 또는 질병 세포 사이클 표적 화합물을 수득하는 단계; b) 이 화합물과 에틸렌디시스테인(EC)을 혼합하여 EC-화합물 유도체를 수득하는 단계 및 c) EC-화합물 유도체와 방사능핵종 및 환원제를 혼합시켜, 방사능핵종 라벨될 EC-화합물 유도체를 수득하고, 이때, EC가 방사능핵종과 함께 N2S2 킬레이트를 형성하는 단계를 포함하는, 영상을 위한 방사능라벨된 에틸렌디시스테인를 합성하는 방법을 제공하는 것이다.
한 구체예에서 환원제는 디티오나이트 이온, 주석 이온 또는 철 이온이 될 수도 있다. 방사능핵종은 적절하게는 99mTc이다.
또 다른 구체예에서 질병 세포 사이클 표적 화합물은 아데노신 또는 펜시클로비어이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, a) 화학식 1의 N2S2킬레이트 화합물의 진단 효과량을 포유류 몸 속 부위로 투여하는 단계 및 b) 당해 부위에 국소화된 화합물로부터 나오는 방사능활성 시그날을 감지하는 단계를 포함하는, 포유류 몸 속 부위를 영상시키는 방법을 제공한다.
화학식 1
상기 화학식 1에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이며;
R9는 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
R10은 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
n은 0 또는 1이고;
m은 0 또는 1이고;
X는 n이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, n이 0인 경우에는 결합이며;
Y는 m이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, m이 0인 경우에는 결합이며;
M은 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu이다. 바람직하게는 M은 99mTc이고, 화합물에서 상기 질병 세포 사이클 표적 화합물은 아데노신 또는 펜시클로비어(penciclovir)가 된다. 부위는 종양, 감염, 유방암, 난소암, 전립선암, 자궁내막암, 심장암, 폐암, 뇌암, 간암, 엽산 (+) 암, ER 암, 비장암, 췌장암, 내장암이 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 a) 화학식 2의 화합물의 예정된 양을 포함하는 밀봉된 용기; b) 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu와 공액된 라벨된 환원제 충분량을 포함하는 방사능약학 조성물을 제조하기 위한 키트를 제공하는 것이다.
상기 화학식 2에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이며;
R9는 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
R10은 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
n은 0 또는 1이고;
m은 0 또는 1이고;
X는 n이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, n이 0인 경우에는 결합이며;
Y는 m이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, m이 0인 경우에는 결합이다.
라벨된 환원제는 99mTc이고, 질병 세포 사이클 표적 화합물은 아데노신 또는 펜시클로비어(penciclovir)가 된다.
본 발명의 다른 측면은 화학식 1의 N2S 킬레이트 화합물을 포함하는 섬광 영상 물질을 제조하는 시약을 포함한다;
화학식 1
상기 화학식 1에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이며;
R9는 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
R10은 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 아미포스틴, 안지오스타틴, 항-EGF 수용체, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이고;
n은 0 또는 1이고;
m은 0 또는 1이고;
X는 n이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, n이 0인 경우에는 결합이며;
Y는 m이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, m이 0인 경우에는 결합이며;
M은 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu이다.
바람직하게는 M은 99mTc이고, 화합물에서 상기 질병 세포 사이클 표적 화합물은 아데노신 또는 펜시클로비어(penciclovir)가 된다.
본 발명은 또한 관심 대상 물질의 약리학을 평가하는 방법도 포함하는데; (1) N2S2 킬레이트에 관심 대상 물질의 콘쥬게이트를 제조하고; (2) 콘쥬게이트된 킬레이트에 방사능활성 핵종을 첨가하고; (3) 개체에 방사능활성 콘쥬게이트를 투여하고; (4) 물질의 약리학을 평가하는 것으로 구성된다. 관심 대상 물질은 약리학적 물질이 될 수 있다. 특정 구체예에서 N2S2 킬레이트는 에틸렌디시스테인이다. 개체는 실험실 동물이거나 사람이 될 수도 있다. 특정 구체예에서, 물질의 약리학을 평가는 물질의 생체분포를 평가하고, 물질의 생체안정성을 평가하고, 물질의 생체 제거성을 평가하는 것으로 구성된다.
다음의 도면은 본원 명세서의 일부분이며, 본 발명의 특정 성질을 추가적으로 설명하기 위해 포함되었다. 본 발명은 여기에서 제공하는 특정 구체예의 상세한 설명과 함께 이들 도면을 참고하면 더욱 이해가 잘 될 것이다.
도 1은 유방암 세포에서 99mTc-EC-안지오스타틴의 생체내 세포 수취이고,
도 2는 유방암 세포에서 99mTc-EC-안지오스타틴과 라벨안된 안지오스타틴의 생체내 차단 연구이고,
도 3은 라벨안된 안지오스타틴을 첨가한 후에 99mTc-EC-안지오스타틴의 저해도이고,
도 4는 유방암을 가진 쥐에서 99mTc-EC-항-안지오스타틴의 종양 수취이고,
도 5는 99mTc-EC-항-안지오스타틴의 근육과 종양에서의 밀도 비율이고,
도 6은 99mTc-EC-안지오스타틴의 섬광 영상이고,
도 7은 99mTc-EC-C225의 HPLC 크로마토그래피이고,
도 8은 EC-C225 및 C225의 생체내 비교이고,
도 9는 A431 valvic 종양을 가진 누드 쥐에서 99mTc-EC-C225의 생체 분포이고,
도 10은 A431 valvic 종양을 가진 누드 쥐에서 99mTc-EC-C225의 조직에 대한 종양에서의 밀도 비율이고,
도 11은 사례연구 1: 머리, 목 종양: 좌측 : 목정맥두힘살근 임파구에 99mTc-EC-C225 스캔이고,
도 12는 사례연구 2; 머리 및 목 종양: 구강 바닥 및 혀의 좌측 아래부분의 99mTc-EC-C225 스캔이고,
도 13은 99mTc-EC-COX-2의 합성이고,
도 14는 EC-COX-2-에스테르의 NMR 스텍트럼 데이터이고,
도 15는 EC-COX-2의 NMR 스펙트럼 데이터이고,
도 16은 유방암 세포에서 99mTc-EC의 생체내 세포 수취이고,
도 17은 99mTc-EC-COX-2의 섬광도 영상이고,
도 18은 EC-탈리도이미드의 화학 구조이고,
도 19는 EC-퀴나졸린의 화학 구조이고,
도 20은 아미노펜시클로비어의 합성이고,
도 21은 EC-펜시클로비어(EC-Guanine)의 합성이고,
도 22는 사람의 암 세포주에서 99mTc-EC-펜시클로비어(99mTc-EC-GUanine)의 생체내 세포 수취이고,
도 23은 99mTc-EC-펜시클로비어(99mTc-EC-GUanine)의 섬광 영상이고,
도 24는 99mTc-EC-펜시클로비어(99mTc-EC-GUanine)의 자가방사사진이고,
도 25는 EC-데옥시시키딘의 화학 구조이고,
도 26은 카페시타빈의 화학 구조이고,
도 27은 EC-아데노신의 합성이고,
도 28은 99mTc-EC-아데노신의 자가방사사진이고,
도 29은 99mTc-EC-LHRH의 섬광도 영상이고,
도 30은 사람의 난소 암 세포에서 99mTc-EC-물질의 생체내 세포 수취이고,
도 31은 99mTc-EC-LH의 섬광도 영상이고,
도 32는 99mTc-EC-트란스페린의 자가방사사진이고,
도 33은 EC-TML의 합성이고,
도 34는 EC-TML의 질량 스펙트럼이고,
도 35는 유방암을 가진 쥐에서 99mTc-EC-TML 생체 분포이고,
도 36은 99mTc-EC-TML의 섬광도 영상이고,
도 37은 EC-피리독살의 합성이고,
도 38은 99mTc-EC-풀레렌-EC-약물 콘쥬게이트의 합성이고,
도 39는 188Re-EC 데옥시글루코즈의 합성이고,
도 40은 188Re-EC 메트로니다졸의 합성이고,
도 41은 188Re- 및 99mTc-라벨된 EC-펜시클로비어(EC-Guanine)의 생체내 세포 배양이고,
도 42는 188Re-EC 메트로니다졸의 생체내 세포 배양이고,
도 43A 내지 43C는 99mTc-EC-데옥시글루코즈(키트 조성물)의 생체내 세포 배양이다.
1. 본원 발명
본 발명은 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 치료하도록 고안된 신규한 방사능라벨된-EC 콘쥬게이트를 제공하여 당분야에 결함을 극복한다. 방사능라벨된-EC콘쥬게이트를 이용하여 상기 언급한 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과를 평가할 수도 있다. 좀더 구체적으로 본 발명은 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고 뿐만아니라 이들 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과를 평가하기 위해 99mTc-EC 콘쥬게이트를 제공하는 것이다.
II. 방사능약물
핵의학 분야에서 내부로 투여된 방사능활성 라벨된 소량의 추적 화합물(방사능추적물질 또는 방사능약물이라 칭함) 분포를 확인하여 특정 병리학적 질환의 위치 또는 질환의 정도를 확인할 수 있다. 이들 방사능약물을 감지하는 방법은 일반적으로 영상 또는 방사능영상 방법으로 알려져 있다.
III. 방사능영상 방법
방사능영상에서 방사능라벨은 감마-방사선을 방출하는 방사능핵종이고, 감마방사 감지 카메라를 이용하여 방사능추적물질의 위치를 알 수 있다(이 과정은 흔히 감마섬광이라고 한다). 영상화된 부위를 감지할 수 있는데, 그 이유는 방사능추적물질이 병이 있는 부위에 국소화되거나(이는 양성 대비라고 함) 또는 질병이 있는 부위에는 특이적으로 위치하지 않는(음성 대비라고 함) 방사능추적물질을 선택할 수 있기 때문이다.
IV. 방사능핵종
방사능영상 및 방사능면역요법에 이용할 수 있는 많은 다양한 방사능핵종이 공지되어 있는데, 67Ga/68Ga, 99mTc, 111In, 123I, 125I, 169Yb, 186Re/188Re등이 포함된다. 영상화가 더 잘되고 비용을 더 낮추기 위해서 123I, 131I, 67Ga, 111In 라벨된 화합물에 대한 대안으로 이에 상응하는 99mTc 라벨된 화합물을 제공하려는 시도가 있었다. 양호한 물리적인 성질 뿐만 아니라 정말 저렴한 가격($0.21/mCi) 때문에 99mTc가 방사능약물을 라벨하는데 바람직하다. DTP-약물 콘쥬게이트도 99mTc로 효과적으로 라벨될 수있다는 보고가 있기는 하나(Mathias et al, 1997), DTPA 모이어티는 111In을 이용한 경우와 같은 안정성으로 99mTc와 킬레이트되지 않는다(Goldsmith, 1997).
사람에서 최적의 방사능영상을 위해서는 여러 인자들을 고려해야 한다. 감지 효과를 최대화시키기 위해서, 100 내지 200keV의 감마 에너지를 방출하는 방사능핵종이 바람직하다. 환자에 흡수되는 방사능양을 최소화시키기 위해서는 방사능핵종의 물리적인 반감기를 영상 과정이 허용되는 범위에서 가능한한 짧아야 한다. 언제든지 그리고 하루에 어느 시간대에도 시험이 가능하도록 임상에서 항상 이용할 수 있는 방사능핵종의 원료를 가지고 있는 것이 바람직하다. 99mTc는 140keV 의 감마 에너지를 방출하고, 물리적인 반감기가 6시간이며, 몰리브데늄-99/테크네티움-99m 방출기를 이용하면 즉시 이용할 수 있기 때문에 바람직하다.
V. 에틸렌디시스테인
본 발명은 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고 뿐만아니라 이들 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과를 평가하기 위해 99mTc-EC 콘쥬게이트를 이용한다.
조직 표적 리간드에 EC를 콘쥬게이트시키면 유익한 점이 조직 표적 리간드의 특이적인 결합 성질 때문에 관심 부위로 방사능활성 시그날을 농축시킨다는 것이다. 라벨링 방법으로 99mTc-EC를 이용하면 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고 뿐만아니라 이들 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과를 평가하기 위해 고안된 리간드에 효과적일 수 있다. 본 발명의 특정 구체예는 표 1에서 볼 수 있을 것이다.
EC-복합체의 표적 실시예
종양 맥관형성 99mTc-EC-세레브렉스(EC-COX-2), 99mTc-EC-C225, 99mTc-EC-안지오스타틴
질병 수용체 99mTc-EC-황체 형성호르몬(99mTc-EC-LH 항체) 99mTc-EC-트란스페린 99mTc-EC-소마토스태틴 99mTc-EC-안드로겐 99mTc-EC-에스트로겐 99mTc-EC-르포게스테론
질병 세포 사이클 99mTc-EC-아데노신, 99mTc-EC-펜시클로비어
약리학적 물질 평가 99mTc-EC-카르니틴, 99mTc-EC-퓨로마이신
아폽토시스 표적화 99mTc-EC-TRAIL. 99mTc-EC-카스파제-3
VI. 99mTc-EC 복합체
99mTc는 몰리브데늄-99/테크네티움-99m 방출기로부터 보통 99mTc 페르테크네테이트(TcO4 -; 테크네티움은 +7 산화상태)로 수득한다. 그러나, 페르테크네테이트는 다른 화합물과 결합을 잘 하지 않는다. 따라서, 화합물에 방사능라벨을 하기 위해서는 99mTc는 다른 형태로 전환시켜야만 한다. 테크네티움은 수용액에서 안정적인 이온을 만들지 못하기 때문에 충분한 운동학적 그리고 열역학적 안정성을 가지는 협조 복합물형태의 용액에 유지시켜, 분해를 방지하고, 99mTc가 불용성 이산화 테크네티움으로 전환되거나 또는 페르테크네테이트으로 복귀하는 것을 막는다.
방사능라벨링을 위해서는 99mTc 복합체를 킬레이트형으로 만드는 것이 특히 바람직한데, 에틸렌디시스테인과 같은 단일 킬레이트 리간드에 의해 킬레이트는 테크네티움 주변으로 모든 공여기가 제공된다. 이로써 킬레이트된 99mTc가 직접 조직 특이적인 리간드에 공유결합을 하거나 에틸렌디시스테인과 리간드사이에 한 개 링크를 이용하여 조직에 결합될 수 있다.
테크네티움은 몇가지 산화 상태를 가진다: +1, +2, +4, +5, +6, +7. +1 산화 상태인 경우에 Tc MIBI라고 부른다. Tc MIBI는 열반응에 의해서만 생산된다(Seabold et A 1999). 본 발명의 목적을 위해, N2S2 킬레이트가 사용되는 경우에, Tc는 +4 산화상태에 있는 것이 중요하다. 이 산화 상태가 EC와 N2S2 킬레이트를 형성하는데 이상적이다. 따라서, 본 발명의 약물 콘쥬게이트와 방사능활성 테크네티움 복합체를 만드는데 있어서, 테크네티움 복합체 적절하게는 99mTc 페르테크네테이트는 환원제존재하에서 본 발명의 약물 콘쥬게이트와 반응된다.
본 발명에서 이용하는데 적절한 환원제는 염화주석(SnCl2)형태의 주석이온으로 Tc를 +4 산화상태로 환원시킨다. 그러나, 다른 환원제, 예를 들면 디티오네이트이온 또는 철 이온도 본 발명에서 이용할 수 있다. 환원제는 고형상 환원제가 될 수 있다는 것을 생각할 수도 있다. 콜로이드 형성을 피해야 하기 때문에 환원제의 양이 중요하다. 예를 들면, 100 내지 약 300mCi Tc 페르테크네테이트당 약 10 내지 약 100㎍ SnCl2가 이용된다. 가장 적절한 양은 200mCi Tc 페르테크네테이트당 약 0.1㎎ SnCl2와 약 2㎖의 염이 된다. 일반적으로 이양으로 5명 환자에 이용할 수 있는 충분한 Tc-EC-조직 특이적인 리간드 콘쥬게이트를 만들 수 있다.
에틸렌디시스테인의 산화를 방지하기 위해 조성물에 항산화제 및 전이 킬레이트를 포함하는 것도 중요하다. 본 발명과 연관하여 사용하는데 적절한 항산화제는 비타민 C(아스코르브산)이다. 그러나, 토코페롤, 피리독신, 티아민 또는 루틴과 같은 다른 항산화제도 유용하다는 것을 알 수 있다. 전이 킬레이트는 글루코헵토네이트, 글루코네이트 또는 글루카레이트등이 포함된다. 특정 구체예에서 전이 킬레이트는 글루코네이드 또는 글루카레이트인데, 이둘은 에틸렌디시스테인의 안정성을 전혀 간섭하지 않는다.
VII. EC 리간드
일반적으로 본 발명과 연관하여 사용할 수 있는 리간드는 한 개 또는 양쪽 산 가지(acid arms)상에 EC에 콘쥬게이트할 수 있는 아미노 또는 하이드록시 기를 가지는 것이다. 아미노 또는 하이드록시 기가 없을 경우에(가령 산 기능기), 바람직한 리간드는 EC에 콘쥬게이트되고, 에틸렌디아민, 아미노 프로판올, 디에틸렌트리아민, 아스파르트산, 폴리아스프르트산, 글루탐산, 폴리글루탐산 또는 리신과 같은 링커를 첨가하여 본 발명의 방법에 따라 99mTc로 라벨한다. 본 발명에서 이용할 수 있는 리간드에는 맥관형성/항-맥관형성 리간드, DNA 토포이소메라제 저해물질, 해당 표식, 항대사물질 리간드, 아폽토시스/저산소증 리간드, DNA 인터칼레이터, 세포 수용체 표식, 펩티드, 뉴클레오티드, 항생제 또는 진균제와 같은 항미생물제, 기관 특이적인 리간드, 슈가 또는 포도당 유사 물질등이 포함되나 이에 국한되지는 않는다.
EC 자체는 물에 가용성이다. 본 발명의 EC-약물 콘쥬게이트도 물에 가용성이어야 한다. 본 발명과 연관하여 이용될 수 있는 많은 리간드는 가용성이거나 또는 EC에 콘쥬게이트될 때 가용성 화합물을 형성할 것이다. 조직 특이적인 리간드가 가용성이 아닌 경우에는 리간드의 용해도를 증가시킬 수 있는 링커를 이용할 수 있다. 링커는 지방산, 방향족 알코올, 아민, 펩티드, 카르복실, 펩티드 또는 이의 복합물에 부착될 수 있다. 링커는 폴리 아미노산(펩티드), 아미노산, 알라닌, 아르기닌, 아스파라진, 아스파르테이트, 시스테인, 글루타메이트, 글루타민, 글리신, 프롤린, 세린, 티로신, 히스티딘, 이소루이신, 루이신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린 또는 이의 복합물이 될 수 있다. 좀더 적절한 링커는 글루탐산, 아스파르트산, 리신 또는 이의 복합물이 된다.
본 발명의 EC-조직 특이적인 리간드 약물 콘쥬게이트는 다른 방사능핵종에 킬레이트될 수 있고 방사능활성 요법에 이용될 수 있다는 것을 생각할 수도 있다. 일반적으로 실제 본 발명에서 임의 α, β-방사체, γ-방사물질이 이용될 수도 있을 것이다. 적절한 α-방출물질에는 비스무스-213, 아스타틴-211, 라디움-233이 포함된다. 적절한 β-, γ-방사체는 166Ho, 188Re, 186Re, 153Sm, 89Sr이 포함된다. 적절한 β-방사체는 90Y 및 225Ac이다. 적절한 γ-방사체는 67Ga, 68Ga, 64Cu, 62Cu 또는 111In이다. 적절한 α-방사체에는 21At 및 212Bi이다. 상자성 물질 예를 들면, Gd, Mn, Cu, Fe를 EC와 킬레이트시켜 본 발명에 이용할 수 있다는 것도 예상할 수 있을 것이다.
VIII. EC 복합체 제조를 위한 키트
이와 같은 복합체 및 이 복합체를 제조하는 수단은 키트 형태로 제공되는데, 키트에는 라벨되는 본 발명의 EC-조직 특이적인 리간드 콘쥬게이트의 예정량을 포함하는 밀봉된 바이알 및 콘쥬게이트에 99mTc를 라벨시키기 위한 충분한 양의 환원제가 포함된다. 본 발명에 따른 99mTc 라벨된 섬광도 영상 물질은 하기에서 설명하는 실시예 1의 조건하에 EC-조직 특이적인 리간드 콘쥬게이트와 환원제를 포함하는 바이알안에 99mTc 또는 99mTc 복합체 적정량을 첨가하여 만들 수 있다. 키트에는 통상적인 약학적 부속물이 포함될 수도 있는데 예를 들면, 삼투압 조절할 수 있는 제약학적으로 사용가능한 염, 완충액, 보존제, 항산화제등이 된다.
특정 구체예에서, 항산화제 및 전이 킬레이트가 에틸렌디시스테인 산화를 방지하기 위해 조성물에 포함된다. 특정 구체예에서 항산화제는 비타민 C(아스코르브산)이다. 그러나 당분야에 공지된 다른 항산화제 예를 들면, 토코페롤, 피리독신, 티아민 또는 루틴을 이용할 수도 있다. 본 발명에서 이용할 수 있는 전이 킬레이트에는 글루코헵토네이트, 글루코네이트, 글루카레이트, 시트레이트, 타르타레이트등이 포함되나 이에 국한시키지는 않는다. 본 발명의 특정 구체예에서, 전이 킬레이트는 글루코네이드 또는 글루카레이트인데, 이 둘은 에틸렌디시스테인의 안정성을 전혀 간섭하지 않는다. 키트 성분은 액체, 냉동 또는 건조형태가 될 수 있다. 적절한 구체예에서 키트 성분들은 동결건조된 형으로 제공된다.
IX. 방사능활성 라벨된 물질
본 발명에서 제공되는 방사능활성 라벨된 물질 또는 콘쥬게이트는 적절한 양의 방사능활성을 가지도록 제공된다. 99mTc 방사능활성 복합체를 형성하기 위해, ㎖당 약 0.01mCi 내지 약 300mCi의 농도 방사능활성을 포함하는 용액내 방사능활성 복합체를 만드는 것이 적절하다.
본 발명에서 제공되는 99mTc 라벨된 섬광 영상 물질을 이용하여 포유류 몸에 부위들을 시각적으로 볼 수 있다. 본 발명에 따르면, 99mTc 라벨된 섬광 영상 물질을 단일 단위 주사 투여량으로 투여한다. 방사능라벨후에 이용하여 본 발명에 따른 다양한 기관, 종양 등을 진단학적으로 영상화하기 위해 당업자게 공지된 통상적인 운반 매체 예를 들면 멸균 염용액 또는 혈장을 이용하여 주사용액을 만들 수 있다. 일반적으로 투여되는 단위 투여량은 약 0.01mCi 내지 약 300mCi 적절하게는 10mCi 내지 약 200mCi의 방사능활성을 가진다. 방사능라벨된 시약을 환자 정맥 투여후에, 기관 또는 종양의 생체내 영상은 원하는 경우에 몇시간 또는 더 길게 할 수 있다. 대부분의 경우에 투여된 투여량의 충분한 양이 영상화될 부위에 축적되어 감마 섬광을 허용하는 시간의 약 0.1 내지 이루어진다. 본 발명에 따라 진단 또는 예방 목적으로 통상적인 섬광 영상 방법을 이용할 수도 있다.
X. 99mTc-EC 콘쥬게이트의 이용
본 발명의 99mTc-EC 라벨링 방법을 이용하여 예후에도 사용할 수 있다. 표 1에 나열된 EC-콘쥬게이트를 종양을 가진 환자에 투여하는 것도 생각해볼 수 있다. 라벨링 방법으로 99mTc-EC를 이용하여 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고 뿐만아니라 이들 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과를 평가하기 위해 고안된 리간드에 효과적일 것으로 본다. 영상을 실시하여 종양 맥관형성, 저산소증, 아폽토시스, 질병 수용체, 질병 기능적 경로, 질병 세포 사이클을 표적으로 하고, 이들 생화학적 과정에서 약리학적 물질의 효과 평가와 연관된 환자의 특정 문제에 대해 99mTc-EC-콘쥬게이트의 효과를 결정할 수도 있다. 이 방법을 이용하여 의사들은 99mTc-EC-콘쥬게이트가 환자에 대부분 효과적인지 그리고 상응하는 치료 또는 방법을 고안할 수 있을 것이다. 이와 같은 새로운 방법은 약물을 선택하고, 암 화학요법제의 효과를 결정하기 전에 상당한 비용과 몇 개월의 환자 시간을 필요로하는 화학요법제를 투여하는 현행 방법보다는 상당히 개선된 것이다.
본 발명은 또한 화학요법 또는 방사능 치료를 성공적으로 마친 환자에서 암이 완화된 상태로 유지되는지 또는 전이되었는지를 확인하기 위해 기존 환자의 진행을 모니터하는데 이용할 수도 있다. 가족에서 암 병력을 가진 사람 또는 암과 연관된 유전자를 가진 것으로 진단을 받은 사람은 본 발명의 방법을 이용하여 건강전문이의 모니터를 받을 수 있다. 본 발명의 방법 및 약리학적 물질을 이용하여, 발암물질 환경에 노출되어 암 위험 인자를 가진 개인에서 암이 발생되었는지를 전문의가 모니터할 수 있다.
XI. 종약 맥관형성 표적화
본 출원을 통하여, "종양 맥관형성 표적화"는 종양 신맥관형성 및 종양 세포에 결합하는 물질을 이용하는 것을 말한다. 이 목적에 이용되는 물질은 종양 혈관 베드의 크기 측정, 종양 용적 평가등을 포함하는 다양한 종양 측정에 이용되는 공지의 것이다. 이들 물질중 일부는 혈관 벽에 결합한다. 당업자는 이와 같은 목적에 이용할 수 있는 물질들을 잘 알고 있을 것이다. 종양 맥관형성 표적화 리간드는 상기에서 정의한 바와 같은 종양 맥관형성 표적화 목적에 이용되는 리간드이다. 이와 같은 물질에는 99mTc -EC-세레브렉스(EC-COX-2), 99mTc-EC-C225, 99mTc-EC-헤르셉틴, 99mTc-EC-안지오스타틴, 99mTc-EC-탈리도이미드등이 포함된다. 이들은 맥관형성에서 생화학 과정을 평가하기 위해 개발되었다.
XII. 종양 아폽토시스 표적화
"종양 아폽토시스 표적화"는 아폽토시스를 겪고 있는 세포 또는 아폽토시스를 겪을 위험이 있는 세포에 결합하는 물질을 이용하는 것을 말한다. 이와 같은 물질들은 일반적으로 종양과 같은 세포군에서 아폽토시스 또는 예정된 세포 사멸의 위험 및 그 정도의 표지물질을 제공하는데 일반적으로 이용된다. 당업자는 이와 같은 목적에 이용되는 물질에 대해 알고 있을 것이다. 표 1에는 아폽토시스 표적화 물질의 예를 제공하고 있다. "종양 아폽토시스 표적화 리간드"는 이 단락에서 정의한 바와 같이 "종양 아폽토시스 표적화"를 실시할 수 있는 리간드이다. 본 발명의 표적화 리간드에는 TRAIL이 포함되는데, 이는 TNF-관련된 아폽토시스 유도 리간드로써 종양 괴사 인자 리간드 족의 한 성분으로 형질변환된 다양한 세포주에서 아폽토시스를 신속하게 유도한다. 본 발명의 표적화 리간드는 또한 카스파제-3 표적화 리간드를 포함한다.
종양 세포에 감응성인 아폽토시스를 복원시키고, 세포보호성 기능을 폐기하는 아이디어로 약물 개발에서 아폽토시스 억제는 표적이 된다 (Reed, 2003).
XIII. 질병 수용체 표적화
"질병 수용체 표적화"에서, 암과 같은 질병 상태에서 특정 물질이 과다발현되는 특정 세포 수용체에 결합하는 능력이 있는지에 대해 연구하였다. 에스트로겐 수용체, 안드로겐 수용체, 뇌하수체 수용체, 트랜스페린 수용체, 프로게스테론 수용체등이 포함된다. 질병-수용체 표적화에 적용할 수 있는 예시적인 물질을 표 1에 나타내었다.
펜테트레오티드, 옥트레오티드, 프란스페린, 뇌하수체 펩티드와 같은 방사능라벨된 리간드는 특정 세포에서 일부 과다 발현되는 세포 수용체에 결합한다. 이와 같은 수용체는 면역원성이 아니며, 혈장으로부터 신속하게 제거되고, 수용체 영상은 항체 영상과 비교하였을 때 좀더 확실한 것으로 보인다.
본 발명에서 발명자들은 새로운 수용체 리간드 시리즈를 개발하였다. 이들 리간드는 99mTc-EC-황체 형성 호ββ르몬(99mTc-EC-LH) 및 99mTc-EC-트란스페린이다.
XIV. 질병 세포 사이클 표적화
PET에 의해 세포 증식의 생체내 측정을 위한 유전자계 유사체를 설명하였다(Alauddin et A, 2001).
질병 세포 사이클 표적화는 세포 증식을 상향 조절하는 물질의 표적화를 말한다. 이 목적에 이용될 수 있는 화합물을 이용하여 종양 세포 DNA 함량과 같은 세포내 다양한 변수를 측정할 수 있다.
이들 물질중 많은 부분이 뉴클레오시드 유사체이다. 예를 들면 피리미딘 뉴클레오시드 (가령, 2'-플로오르-2'-데옥시-5-iodo-1-β-D-아라비노퓨라노실우라실[FIAU], 2-플로오르-2'-데옥시-5-1-β--D-리보퓨라노실-우라실[FIRU], 2'-플로오르-2'-5-메틸-1-β-D-아라비노퓨라노실우라실[FMAU], 2'-플로오르-2'-데옥시-5-이도비닐-1-β-D-리보퓨라노실우라실[IVFRU]) 그리고, 아사이클로구아노신; 9-[(2-하이드록시-1-(하이드록시메틸)에톡시)메틸]구아닌(GCV) 그리고 9-[4-하이드록시(하이드록시매틸)부틸]구아닌(PCV) (Tjuvajev et al., 2002; Gambhir et al,1998; Gambhir et al., 1999) 그리고 다른 18F-라벨된 아사이클로구아노신 유사체, 예를 들면 8-플로오르[(2-하이드록시-1(하이드록시메틸)에톡시)메틸]구아닌(FGCV)(Gambhir et al., 1999; Namavari et al., 2000), 8-플로오르[4-하이드록시 (하이드록시메틸)부틸]구아닌(FPCV)(Gambhir et al., 2000; Iyer et al., 2001), 9-[3-플로오르-1-하이드록시-2-프로폭시 메틸]구아닌(FBTG)(Alauddin et al., 1996; Alauddin et al., 1999), 그리고 9-[4-플로오르 (하이드록시메틸)부틸]구아닌(FHBG)(Alauddin and Conti, 1998; Yaghoubi et al., 2001)이 야생형 및 돌연변이 HSVl-tk 발현의 영상을 위한 리포터 기질로 개발되었다(Gambhir et al., 2000). 당업자는 질병 세포 사이클 표적에 이용할 수 있는 이들 물질 및 다른 물질에 대해 잘 알고 있을 것이다.
본 발명에서 발명자들은 일련의 질병 세포 사이클 표적화 리간드를 개발하였다. 이들 리간드에는 99mTc-EC-아데노신 및 99mTc-EC-펜시클로비어 (EC-guanine)등이 포함된다.
XV. 약물 평가
본 발명의 특정 약물계 리간드를 약물에 대한 개체의 약리학적 반응을 측정하는데 이용할 수도 있다. 약물 투여에 대해 개체의 반응을 결정하는데 다양한 범위의 변수를 측정할 수 있다. 당업자는 측정할 수 있는 반응형태에 대해 잘 알고 있다. 이들 반응은 평가될 약물, 개체에서 치료대상 특정 질환 또는 상태, 개체의 특징과 같은 일부 인자들에 따라 달라진다. 방사능라벨된 물질을 약물 평가에 응용할 수 있다.
본 발명에서 발명자들은 새로운 약물계 리간드, 99mTc-EC 카르니틴 (Taggart et al, 1999)을 개발하였다. 이들 물질의 다른 예는 표 1에 나타나있다.
XVI. 약학적 제제
본 발명의 약학 조성물은 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체 또는 좀더 구체적으로 99mTc-EC 유도체 효과량과 약학적으로 수용가능한 운반체에 용해된 또는 분산된 추가 물질로 구성된다. "약학적으로 또는 약학적으로 수용가능한"이란 사람과 같은 동물에 투여하였을 때 나쁜, 알레르기 또는 다른 원치 않는 반응을 만들지 않는 분자의 존재 및 조성물을 말한다. 적어도 한가지 방사능라벨된 에틸렌디시스테인을 포함하는 약학 조성물을 제조하는 것은 당업자가 Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990에서 예시하는 것과 같이 본 내용을 근거하여 알 수 있는 사항이다. 또한, 동물(예를 들면 사람)에 투여하기 위해서는 FDA 사무국의 생물학적 기준에서 요구하는 멸균성, 발열원성, 일반적인 안전성 및 순도 기준에 적합해야 한다는 것은 인지할 것이다.
여기에서 사용된 바와 같이, "약학적으로 수용가능한 운반"에는 임의 모든 용매, 분산 매체, 코팅, 계면활성제, 항산화제, 보존제(예를 들면, 항균제, 항진균제), 등장성 물질, 흡수 지연제, 염, 보존제, 약물, 약물 안정화제, 겔, 결합제, 부형제, 분해제, 윤활제, 감미제, 조미제, 염료 및 이와 유사한 물질 및 이의 복합물등이 포함되고, 이는 당업자가 인지하는 부분이다(참고 Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990, pp. 1289-1329, 전문 첨부). 임의 통상적인 운반체가 활성 성분과 배합이 금기되지 않는 한, 치료요법적 또는 약학 조성물에 이들의 이용을 고려할 수 있다.
방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체는 고형, 액체 또는 에어로졸형으로 투여되는지 또는 주사와 같은 투여 경로에 적합하게 멸균을 해야하는지에 따라서 상이한 타입의 운반체로 구성될 수 있다. 본 발명은 정맥, 경피, 경동맥, 복막, 병소내, 두개내(頭蓋內), 관절내, 전립선내, 늑막내, 기관내(氣管), 비강내, 각막내, 질내, 직장내, 국부, 종양내, 근육내, 복막내, 피하내, 결막하부내, 소낭내, 점막내, 심막내, 배꼽내, 눈안에, 구강, 국소, 주사, 국부적으로, 국소적으로 주사, 주입, 연속 주입, 국소화된 관주 배스 표적 세포를 바로, 카테테르를 통하여, 세척을 통하여, 액체 조성물(가령, 리포좀)을 이용하여 또는 다른 방법 또는 전술한 방법들을 복합시켜 투여할 수 있는데 이와 같은 투여 방법은 당업자에게 공지된 방법이다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990, 참고문헌으로 첨부).
환자에 투여되는 본 발명의 조성물의 실제 투여량은 체중, 상태의 정도, 치료받을 질병의 타입, 기존의 또는 현재 치료적 간섭, 환자의 특발증 또는 투여 경로와 같은 생리학적 인자등을 고려하여 의사가 결정할 수 있다. 투여를 담당하는 의사는 어떤 경우이건간에 조성물의 활성 성분의 농도 및 개체에 적합한 투여량을 결정해야 한다.
특정 구체예에서, 제약학적 조성물은 적어도 약 0.1% 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체를 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 활성 화합물은 단위 중량의 약 2% 내지 75%로 포함될 수 있고, 또는 약 25% 내지 약 60%가 될 수 있고, 이 범주내에 임의 범위가 될 수 있다. 또 다른 비-제한적 실시예에서 투여량은 투여시마다 약 0.1mg/kg/체중, 0.5mg/kg/체중, 1 mg/kg/체중, 약 5mg/kg/체중, 약 10mg/kg/체중, 약 20mg/kg/체중, 약 30mg/kg/체중, 약 40mg/kg/체중, 약 50mg/kg/체중, 약 75mg/kg/체중, 약 100mg/kg/체중, 약 200mg/kg/체중, 약 350mg/kg/체중, 약 500 mg/kg/체중, 약 750mg/kg/체중 범위에서 약 1000mg/kg/체중 또는 그 이상이 될 수 있고, 이 범주내에서 임의 범위를 구할 수 있다. 여기에서 나열한 수치 범위의 비-제한적인 예에서, 상기 설명한 수치에 근거하여 약 10mg/kg/체중 내지 약 100 mg/kg/체중를 투여할 수 있다.
임의 경우에서, 조성물은 한 개 또는 그 이상 성분의 산화를 지연시키기 위해 다양한 항산화제를 포함할 수 있다. 추가로, 미생물의 작용을 방지하기 위해 다양한 항균제 및 항진균제와 같은 보존제를 포함할 수 있는데, 예를 들면, 파라젠(가령, 메틸파라젠, 프로필파라벤), 클로로부탄올, 페놀, 솔빈산, 티메로살 또는 이의 복합물이 될 수 있으나 이에 국한시키지는 않는다.
방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체는 자유 염기 또는 중성 또는 염의 형태로 만들 수 있다. 약학적으로 수용가능한 염에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화칼슘 또는 수산화철과 같은 무기염에서 유도된 자유 카르복실기로 만든 염이 포함되거나 이소프로필아민, 트리메틸아민, 히스티딘 또는 프로카인과 같은 유기 염기에서 유도된 자유 카르복실기로 만든 염이 포함될 수 있다.
조성물이 액상형인 구체예에서, 운반체는 용매 또는 분산매체가 될 수 있는데 예를 들면, 물, 에탄올, 폴리올(가령, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜), 지질(가령, 트리글리세리드, 식물성 오일, 리포좀), 이의 복합물이 포함되나, 이에 국한시키지는 않는다. 레시틴과 같은 코팅을 이용하여 적절한 유동성을 제공할 수도 있고; 액체 폴리올 또는 지방과 같은 운반체에 분산시켜 원하는 입자크기를 유지시킬 수 있고; 하이드록시프로필셀룰로오즈와 같은 계면활성제를 이용할 수도 있고, 이들 방법을 복합시킬 수도 있다. 많은 경우에 슈가, 염화나트륨 또는 이를 복합시켜 등장성 물질을 포함시키는 것이 바람직할 수도 있다.
방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체에 상기 언급한 다른 다양한 성분과 함께 적절한 용매에 결합시킨 후에 필요한 경우에 필터 살균하여 멸균 주사 용액을 만들 수도 있다. 일반적으로 분산액은 기본적인 분산 매체와 다른 성분들이 포함된 다양한 멸균 활성 성분들을 멸균 운반체에 결합시켜 만든다. 멸균 주사용 용액, 현탁액 또는 에멸젼을 만들기 위한 멸균 분말의 경우에, 제조 방법은 미리 멸균 여과한 액체 매체에서 얻은 임의 추가 원하는 성분의 분말을 얻을 수 있는 진공-건조 또는 냉동-건조 기술이 된다. 액체 매체는 필요한 경우 적절히 완충시킬 수 있고, 액체 희석액을 충분한 양의 염 또는 포도당을 이용하여 등장액으로 만든 후에 주사한다. 바로 주사하기 위해 상당히 농축된 조성물을 조제하는 것도 고려할 수 있는데, 용매로 DMSO를 이용하면 상당히 신속하게 침투하여 작은 부위에 높은 농도의 활성 물질을 운반하게 된다.
조성물은 제조 및 저장 조건하에서 안정해야 하고, 세균 및 곰팡이와 같은 미생물의 오염으로부터 보호되어야 한다. 엔도톡신 오염은 적어도 단백질 ㎎당 0.5ng이 되는 안전한 최저 수준으로 유지되어야 한다는 것을 인지할 것이다.
특정 구체예에서, 알루미늄 모노스테아레이트, 젤라틴 또는 이의 복합물과 같은 물질 지연 흡수 조성물을 이용하여 장시간동안 주사용 조성물이 흡수될 수 있도록 할 수 있다.
XVII. 복합 요법
본 발명의 한 특징은 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체를 다른 물질 또는 요법과 복합시켜 이용할 수 있다. 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체는 몇분 내지 몇주정도 시간 간격을 두고 선행하여 또는 뒤이어 제공될 수 있다. 다른 물질과 발현 구조체를 별도로 세포에 제공하는 한 구체예에서, 각 운반시간사이에 간격을 너무 길지 않도록 하여 물질 및 발현 구조체가 세포상에서 유익한 복합 효과를 발휘할 수 있게 한다. 예를 들면, 이와 같은 경우에, 세포, 조직 또는 기관은 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체와 2, 3, 4개 또는 그 이상의 방법과 동시에(1분 이내에) 접하게된다. 또 다른 한 특징에서, 한 개 또는 그 이상의 물질을 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체 투여전에 또는 투여후 약 1분, 약 5분, 약 10분, 약 20분, 약 30분, 약 45분, 약 60분, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 약 9시간, 약 10시간, 약 11시간, 약 12시간, 약 13시간, 약 14시간, 약 15시간, 약 16시간, 약 17시간, 약 18시간, 약 19시간, 약 20시간, 약 21시간, 약 22시간, 약 22시간, 약 23시간, 약 24시간, 약 25시간, 약 26시간, 약 27시간, 약 28시간, 약 29시간, 약 30시간, 약 31시간, 약 32시간, 약 33시간, 약 34시간, 약 35시간, 약 36시간, 약 37시간, 약 38시간, 약 39시간, 약 40시간, 약 41시간, 약 42시간, 약 43시간, 약 44시간, 약 45시간, 약 46시간, 약 47시간, 약 48시간, 또는 그 이상 시간에 투여할 수 있다. 다른 구체예에서, 물질을 방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체 투여전에 또는 투여후 약 1일, 약 2일, 약 3일, 약 4일, 약 5일, 약 6일, 약 7일, 약 8일, 약 9일, 약 10일, 약 11일, 약 12일, 약 13일, 약 14일, 약 15일, 약 16일, 약 17일, 약 18일, 약 19일, 약 20일 부터 약 21 일까지 투여할 수 있다. 일부 경우에서, 그러나 각 투여시이에 시간을 몇주(약 1, 약 2, 약 3, 약 4, 약 5, 약 6, 약 7 or 약 8주 또는 그 이상) 처리 시간을 연장하는 것이 바람직할 수도 있다.
방사능라벨된 에틸렌디시스테인 유도체를 "A"라고 하고, 2차 물질 즉 다른 치료요법제를 "B"라고 하였을 때, 다양한 복합을 이용할 수 있다.
본 발명의 치료요법적 발현 구조를 환자에 투여할 때 화학요법제 투여를 위한 일반적인 프로토콜을 따라 벡터의 독성도 고려해야 한다. 필요예 따라 처리 과정을 반족할 수도 있다. 다양한 표준 요법 및 외과적인 중재와 비소재물질을 복합하여 사용하는 것도 고려할 수 있다. 이들 요법에는 화학요법, 방사능요법, 면역요법, 유전자요법 및 외과술이 포함되나 이에 국한시키지는 않는다.
a. 화학요법
암요법에는 화학적 그리고 방사능계 처리와 함께 다양한 복합 요법이 포함된다. 복합 요법에는 예를 들면, 시스플라틴(CDDP), 카르보플라틴(carboplatin), 프로카르바진(procarbazine,) 메클로레타민(mechlorethamine), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 캄포테신(camptothecin), 이포스파미드(ifosfamide), 멜파란(melphalan), 클로라부칠(chlorambucil), 부설판(busulfan), 니트로슈레아(nitrosurea), 닥티노마이신(dactinomycin), 다우노르루비신(daunorubicin), 독소라비친(doxorabicin), 블레오마이신(bleomycin), 필리코마이신(plicomycin), 마이토마이신(mitomycin), 에토포시드(etoposide)(VP16), 토모시펜(tamoxifen), 라로시펜(raloxifene), 에스트로겐 수용체 결합 물질, 탁솔, 젬시타빈(gemcitabien), 나벨빈(navelbine), 파르네실-단백질 전이효소 저해물질(farnesyl-protein tansferase inhibitors), 시스플라티늄(cisplatinum), 5-플로오로우라실(fluorouracil), 빈크리스틴(vincristin), 빈블라스틴(vinblastin), 메토트레세이트(methotrexate) 또는 전술한 것들의 임의 유도체 또는 유도체등이 포함된다.
b. 방사능요법
DNA를 손상시키고 상당히 많이 사용되는 다른 인자들에는 흔히 종양 세포에 방사능동위원소을 바로 운반시키는 γ-선 또는 X-선으로 알려져 있다. DNA 손상시키는 인자의 다른 형태는 마이크로웨이브 및 UV-조사가 있을 수 있다. 이들 모든 인자들은 DNA상에, DNA전구물질에, DNA의 복제 및 복구에, 염색체의 어셈블리 및 유지에 광범위한 손상에 영향을 끼치는 것으로 보인다. X-선의 투여량 범위는 매일 상당한 시간간격으로(3 내지 4주) 50 내지 200 렌트겐에서 2000 내지 6000 렌트겐 단일 투여량 범위가 된다. 방사능동위원소의 투여량 범주는 상당히 다양한데, 동위원소의 반감기, 방출 강도 및 형태, 신형성 세포에 의해 수취되는 정도에 따라 달라진다. 세포에 사용하였을 때, "접촉"과 "노출"이란 표현으로 그 과정을 설명하는데, 치료 구조체 및 화학요법 또는 방사능요법제가 표적 세포에 운반되거나 표적 세포에 바로 병치되도록 배치하는 과정을 말한다. 세포를 죽이거나 정지상태로 만들기 위해 세포가 죽거나 또는 분할되지 않도록 복합된 효과량으로 세포에 이들 두 물질을 전달된다.
c. 면역요법
면역요법은 일반적으로 면역 효과 세포 및 분자를 이용하여 암세포를 표적으로 하고 파괴하는 것을 말한다. 면역 효과물질은 예를 들면 종양 세포 표면에 있는 특정 표식에 특이적인 항체가 된다. 항체가 단독으로 치료요법의 효과 물질로 사용될 수 있고, 실직적으로 세포를 죽이는 다른 세포를 모집할 수도 있다. 항체는 또한 약물 또는 독소(가령, 화학요법적, 방사능핵종, 리친 A, 콜레라 독소, 페르투스 독소 등)과 콘쥬게이트할 수 있고, 표적화 물질로만 사용될 수도 있다. 또는, 효과물질은 종양 세포 표적과 직간접적으로 상호작용하는 표면 분자를 가지는 임파세포가 될 수 있다. 다양한 효과물질 세포에는 세포독성 T 세포 및 NK 세포가 포함된다.
면역요법은 유전자 요법과 복합하여 복합 요법의 일부분으로 이용될 수 있다. 복합 요법의 일반적인 방법은 하기에서 설명한다. 일반적으로, 종양 세포에는 다른 주요 세포에는 없는 표적화가 가능한 특정 표식을 가지고 있어야 하는데, 많은 종양 표식이 존재하고, 본발명의 내용에 따른 표적화에 이들 표적 중 일부가 적합하다. 통상의 종양 표적에는 암배아 항원(carcinoembryonic antigen), 전립선 특정 항원(prostate specific antigen), 비뇨 종양 연합된 항원(urinary tumor associated antigen), 태아 항원(fetal antigen), 티로시나제(tyrosinase) (p97), gp68, TAG-72, HMFG, Sialyl Lewis Antigen, MucA, MucB, PLAP, 에스트로겐 수용체, 라미닌 수용체(laminin receptor), erb B 및 p155등이 포함된다.
d. 유전자
다른 구체예에서, 2차 치료는 2차 유전자 요법을 말하는데, 제1 치료제 투여전, 투여후 또는 동시에 치료 폴리뉴클레오티드를 투여하는 것이다. 유전사 산물을 인코드하는 벡터와 함께 치료요법제를 운반하면 표적 조직상에 복합적인 항-과다증식 효과를 가질 수 있다.
e. 외과술
암 환자의 약 60%는 예방, 진단 또는 진행단계확인, 치료 및 통증 완화와 같은 어느 정도의 외과술을 받는다.
치료 외과술은 본 발명의 치료, 화학요법, 방사능요법, 호르몬 요법, 유전자 요법, 면역요법 또는 대체 요법과 함께 이용되는 암 치료이다. 치료 외과술에는 암 조직의 전부 또는 일부를 물리적으로 또는 부분적으로 제거하고, 잘라내고 파괴하는 절제술이 포함된다. 종양 절제술은 종양의 적어도 일부분을 물리적으로 제거하는 것을 말한다. 종양 절제술에 추가하여, 외과적인 치료에는 레이져 외과술, 저온수술(cryosurgery), 전기적수술(electrosurgery), miscopically 제어 외과술(Mohs' surgery)등이 포함된다. 본 발명은 또는 표면 암, 전암(precancers) 또는 정상 조직의 잔량을 제거하는데 이용될 수 있다는 것이다.
XVIII. EC 합성
EC는 기존에 설명된 방법(Ratner and Clarke, 1937; Blondeau et al, 1967; 각 문헌을 참고문헌으로 첨부함)에따라 2단계 합성에 의해 만들 수 있다. 전구물질인, L-티아졸이딘-4-카르복실산을 합성한다(m.p. 195℃, 보고된 온도 196-197℃). 그 다음 EC를 제조한다(m.p. 237℃, 보고된 온도 251-253℃). 1H-NMR 및 고속 원자 충격 질량 분석계(fast-atom bombardment mass spectroscopy (FAB-MS))로 이 구조를 확인할 수 있다.
XIX. 섬광 영상 및 자가방사사진 연구
99mTc-라벨된 방사능 추적물질 18.5MBq를 i.v.주사후 0.5, 2, 4시간 뒤에 감마 카메라(Siemens Medical Systems, Inc., Hoffinan Estates, IL, or Philips Medical Systems, Skylight, Milpitas, CA)(저에너지, 병행-홀 시준기가 장착된)를 이용하여 섬광 영상을 얻었다.
정량 영상 분석기(Cyclone Storage Phosphor System, Packard, Meridian, CI.)를 이용하여 전체 자가방사사진을 얻었다. 99mTc-EC-폴레이트 37MBq를 i.v. 주사후에, 동물을 1시간뒤에 죽이고, 몸은 카르복시메틸 셀룰로오즈(4%)에 고정시킨다. 냉동된 몸체를 저온유지장치(LKB 2250 cryomicrotome)상에 얹고 100㎛ 두정 부분을 절단한다. 각 단편을 해동시키고, 슬라이드상에 얹는다. 슬라이드는 다목적 인광체 저장 스크린상(MP, 7001480)에 장착시키고, 15시간 노출시킨다(99mTc-라벨된). 인광체 스크린을 적 레이져로 여기시키고, 기존의 흡수된 에너지에 비례하여 생성되는 청광을 기록한다.
XX. 정의
여기에서 사용된 바와 같이, "방사능핵종"은 방사능활성 핵종(측정가능한 시간동안 존재하고, 전하, 질향, 수, 핵의 양자 상태로 구별할 수 있는 원자 종)을 말하고, 특정 구체예에서는 미립자 또는 전자자기 방사로 분해된다. 이 용어는 "방사능동위원소"와 함께 혼용할 수 있다.
"치료요법제"란 질병 또는 의료 상태를 치료하기 위해 제공되는 물질로 정의된다. 특정 구체예에서 물질들은 질병 또는 의료 상태의 적어도 한 개 징후 또는 변수를 개선시킨다. 예를 들면, 종양 요법에서, 치료요법제는 종양 크기를 줄이고, 종양의 생장 또는 전이를 저해 또는 방해하고, 종양을 제거한다. 예를 들면, 항암제와 같은 약물, 유전자 요법 조성물, 방사능핵종, 호르몬, 기능식품 또는 이의 복합물이 포함될 수 있다.
"종양"이란 조직에서 세포의 제어가 안되는 진행성 생장으로 정의할 수 있다. 당업자는 신조직 또는 악성과 같은 다른 유사용어가 있다는 것을 인지할 것이다. 특정 구체예에서, 종양은 충실성 종양이다. 다른 특정 구체예에서, 종양은 간, 전립선, 췌장, 머리, 목, 유방, 뇌, 결장, 선양, 구강, 피부, 폐, 고환, 난소, 경부, 자궁내막, 방광, 위, 상피(사마귀와 같은) 암이 주로 전이형으로 유도된다.
"약물"은 질병 또는 의료 상태 치료를 도와주는 또는 이와 연관된 임의 생리학적 또는 병리학적 상태를 제어 또는 개선시킬 수 있는 화합물로 정의할 수 있다. 특정 구체예에서, 약물은 99mTc-EC-약물 콘쥬게이트이다.
"항암제"는 충실성 종양과 같은 암 치료용 약물로 정의된다. 항암제는 바람직하게는 종양의 크기를 줄이고, 종양의 생장 또는 전이를 저해 또는 방해하고, 종양을 제거한다.
명세서에서 단수(영어에서"a" 또는 "an")는 한 개 이상을 의미한다. 청구범위에서 "구성된"과 같이 사용되는 경우에 한 개 또는 그 이상을 의미하고, "또 다른"이란 의미도 적어도 제 2 또는 그이상을 의미한다.
XXI. 실시예
다음의 실시예는 본 발명의 적절한 구체예를 설명하기 위해 포함된 것이다. 당업자는 실시예에 설명된 기술은 발명자가 본 발명을 실행함에 있어서 기능을 잘할 수 있도록 개발된 기술을 말하며 따라서, 본 발명을 실행함에 있어서 최적의 방법으로 구성되었다고 인지하면 된다. 그러나, 당업자는 본 발명의 내용을 근거하여, 본 명세서에 공개된 특정 구체예범위내에서 다양한 변화가 가능하며, 이또한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는한 유사한 결과를 얻을 수 있다는 것을 인지할 것이다.
실시예 1
EC-안지오스타틴으로 인테그린(αvβ 3 )표적화
a. 에틸렌디시스테인(EC)의 합성
인테그린(αvβ3)은 EC-안지오스타틴과 표적화되는 질병 맥관형성 표적이다. 기존 방법(Ratner and Clarke, 1937; Blondeau et al, 1967; 각 문헌은 참고문헌으로 첨부됨)에 따라 2단계 합성으로 EC를 제조하였다. 전구물질인, L-티아졸이딘-4-카르복실산을 합성한다(m.p. 195℃, 보고된 온도 196-197℃). 그 다음 EC를 제조한다(m.p. 237℃, 보고된 온도 251-253℃). 1H-NMR 및 고속 원자 충격 질량 분석계(fast-atom bombardment mass spectroscopy (FAB-MS))로 이 구조를 확인할 수 있다.
b. 99mTc-EC-안지오스타틴의 방사능합성
중탄산나트륨(1N, 1㎖)을 EC 교반 용액(3.27mg, 12.2μmol)에 첨가하였다. 상기 무색 용액에, 설포-N-하이드록시설로숙시니미드(Sulfo-NHS, Pierce Chemical Co., Radford, IL)(3.0mg, 13.8μmol)과 1-에틸-3- (3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC, 2.0mg, 10.5μmol)(Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI)을 첨가하였다. 안지오스타틴(32.7mg, 0.93μmol)을 첨가시켰다. 혼합물을 실온에서 18시간동안 교반시켰다. 혼합물은 48시간동안 투석시켰다(M.W. cut-off 10,000). 냉동 건조후에 EC-안지오스타틴의 무게가 17mg이었다(수득율:100%). 0.2㎖물에 냉동건조된 EC-안지오스타틴(10㎍, 0.5 nmol) 및 염화주석(II)(SnCl2, 100g, 0.53μmol)이 포함된 바이알에 99mTc-페르테크네테이트(5.5mCi) (Syncor Pharmaceutical Inc., Houston, TX)를 첨가하였다. sephadex G-25 컬럼(bed volume 10㎖)(Sigma Chemical Company, St.Louis, MO)를 이용하여 생성물의 순수분리시키고, PBS(5㎖)로 용출시켰다. 용출물 1㎖를 각 테스트 튜브에 수집하였다. 생성물을 튜브 3, 4에 분리시키고, 3.9 mCi(70%)를 얻었다. 방사능화학물의 순도는 용출물로 1M 암모늄 아세테이드:메탄올(4;1)을 이용한 Radio-TLC 스캐너(Bioscan, Washington, DC)를 이용하여 측정하였다. 고성능액체크로마토그래피(HPLQ, GPC 컬럼(Biosep SEC-S3000, 7.8 x 300mm, Phenomenex, Torrance, CA)와 두 개 감지기(NaI 및 UV)가 장착)을 이용하여 생성물의 순도를 분석하였다. 용출액은 0.1% LiBr/PBS(10mM)이고, 유속은 분당 1.0 ㎖이다.
c. 생체내 세포 수취 검사 및 조직 분포 연구
다양한 농도의 안지오스타틴(0-200μM)에서 생체내 세포 배양물을 RBA CRL1747에서 99mTc-EC-안지오스타틴(4μCi/50,000cells/well)와 0.2시간동안 배양시켰다. 암 세포에서 라벨안된 안지오스타틴을 첨가한 후에 99mTc-EC-안지오스타틴 수취가 상당히 감소되었는데, 이는 수취의 수용체 기전을 암시하는 것이다(도. 1-2). 안지오스타틴의 IC-50은 176μM (Fe=0.998)(도. 3)이다.
생체분포는 유방 종양을 가지고 있는 쥐(RBA CRL-1747, n=3/시간 간격, iv)에서 확인하였다. 주입후 종양이 약 1㎝ 직경이 되는 14 내지 17일에 연구를 실시하였다. 방사능추적물질 투여후에, 쥐를 0.5-4시간에 죽인다. 선택한 조직을 잘라내고, 무게를 제고, 감마 카운터(Packard Instruments, Downers Grove, IL)를 이용하여 방사능활성을 측정하였다. 각 샘플에 있는 추적물질의 분포를 조직 습중량 g 당 주사된 투여량의 비율(%ID/g)로 나타내었다. 종양을 가지고 있는 쥐에서 99mTc-EC-안지오스타틴의 생체 분포는 시간에 따른 함수로 조직에 대한 종양의 밀도 비율이 증가되었다(도 4-5).
d. 섬광 영상 연구
유방 종양을 가지고 있는 생쥐에서 섬광 영상 연구를 0.5-4시간(0.3mCi/rat, n=3, iv)에 실시하였다. 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 관심이 있는 부분을 컴퓨터로 잡아 종양 수취(카운터/픽셀)를 결정하고 종양/비종양의 카운터 밀도 비율도 결정한다. 2차원 영상으로 종양이 방사능라벨된 안지오스타틴으로 분명하게 시각적으로 볼 수 있다는 것을 확인하였다(도 6).
실시예 1에서 설명하는 이와 같은 기술을 이용하여 다수의 다른 단백질 및 펩티드에 응용시킬 수 있다. 여기에는 EC-VEGF(맥관 내피 생장 인자), EC-엔도스타틴(항-내피 세포), EC-인터페론 α(anti-FGF)등이 포함된다.
실시예 2
EC-C225 단클론 항체로 EGFR의 표적화
a. 99mTc-EC-C225의 방사능합성
EGFR은 본 발명의 화합물인 99mTc-EC-C225 단클론 항체로 표적화되는 질병 맥관형성 표적이다. 임상 등급의 항-EGF 수용체 R MAb C225 (IMC-C225)를 ImClone Systems, Inc.(Somerville, NJ)에서 구하였다. C225 (20mg)를 EC(28.8mg, 0.11mmol in 1.4㎖ IN NaHC03), sulfo-NHS(23.3mg, 0. 11mmol), EDC(16.6mg, 0.09mmol)와 교반시켰다. 투석후에, 17mg EC-C225를 얻었다. 100mCi Na99mTcO4를 1mg EC-C225 및 100㎍ SnCl2를 포함하고 있는 바이알에 첨가하고, 생성물은 G-25 컬럼으로 정제하여, PBS로 용출시키면, 80mCi 99mTc-EC-C225를 얻는다. 99mTc-EC-C225의 방사능화학물질의 순도는 100%(HPLC, 겔 침투 컬럼, 0.1 % LiBr in 1OmM PBS, pH 7.4)이다. 특이활성은 2Ci/μmol이다(도 7).
예를 들면, 면역검사(웨스턴 블랏 및 면역침전), 세포 증식 검사를 이용하여 EC-C225의 실체를 검사하였다. 간략하게 설명하면, DiFi 세포는 세포 배양물에 있는 C225에 노출되는 경우에 아폽토시스를 하는 것으로 알려져있다. 세포를 24-웰 배양 플레이트에 접종시켰다.50㎕ 1Omg/㎖ MTT(3-[4,5-디메틸티아졸-2-yl]-2,5-디페닐테트라졸리움 브로화물)(Sigma)을 0.5㎖ 배양 배지에 첨가하고, 37℃에서 C02 배양기에서 3시간동안 배양시키고, 20% SDS 디메틸포름아미드/H2O, pH4.7를 포함하는 완충액으로 37℃에서 6시간이상 세포 용해후 세포 생존능을 평가하였다. 세포 생존능은 595nm 파장에서 세포 용해물의 광학 흡수도를 측정하고, 이에 상응하는 처리안된 세포의 값에 대해 표준화시켜 결정한다. 결과에서 EC-C225는 DiFi세포에서 세포 사멸을 유도하는데 생물학적으로 활성이 있는 것으로 나타났다. 대조적으로 EC-Na는 처리안된 대조군 세포와 비교하였을 때 세포 증식에 임의 효과가 없었다(도 8).
b. 조직 분포 연구
누드 생쥐에서 생장된 A431(EGFR 과다발현 이형이식편)에서 생체 분포를 평가하였다(lμCi/mouse, 10㎍/mouse, n=3/time interval, iv). 이식후 종양의 직경이 약 1㎝에 다다르는 14일 내지 17일에 연구를 실행하였다. 방사능추적물질 투여후에 생쥐를 0.5-4시간에 죽인다. 선택된 조직을 잘라내고, 무게를 측정하고, 감마 카운터를 이용하여 방사능활성을 카운터하였다. 각 샘플에 있는 추적물질의 생체 분포는 조직 습중량 g 당 주사된 투여량비(%ID/g)로 나타내었다. 생체 분포연구에서 종양-근육 카운터 밀도 비율이 시간에 대한 함수로 증가됨을 보여주었다(도 9). 종양 수취(%ID/g)는 10.2%이었다. 총 종양 수취는 주사된 투여량의 6%이다(도 10).
c. 섬광 영상 연구
5명의 HNSCC를 가진 환자에서 0.5 내지 24시간에 SPECT 영상(25-30 mCi/환자)를 실행하였다. 각 환자는 방사능요법과 복합하여 C225 항체 요법전에 스캔을 받았다. 컴퓨터로 나타난 관심부위를 이용하여 종양 수취(카운터/픽셀)과 종양/비종양 카운터 밀도 비율을 결정하였다. 임상적인 SPECT 영상에서 0.5-4시간에 종양을 볼 수 있었다. 영상과 발견점들은 도 11-12에서 설명된다.
EC-Herceptin(anti-HER2), EC-CD31, EC-CD40(면역조절물질), EC-HSA (사람 혈청 알부민)을 포함하는 EC 기술을 이용하여 다른 항체에도 응용할 수 있다.
실시예 3
EC-COX-2로 COX-2 효소 표적화
a. 에틸아미노 COX-2(EA-COX-2)의 합성
COX-2 효소는 본 발명의 화합물인 EC-COX-2로 표적화될 수 있는 질병 맥관형성 표적이다. N-4-(5-p-톨일-3-트리플로오로메틸-피라졸-1-yl)벤젠설포닐아미드(COX-2 저해물질)(114.4mg, 0.3mmol)을 클로로포름(2㎖)에 용해시킨다. 이용액에 DBU 44.9㎕(0.3mmol/클로로포름 0.5㎖) 및 에틸 이소시아나토아세테이트 33.7㎕(0.3mmol/클로로포름 0.5㎖)을 첨가하였다. 반응물을 6시간동안 실온에서 교반시켰다. 용매는 진공에서 기화시켰다.
용출물로 클로로포름/메탄올을 이용하여 실리카겔로 채워진 컬럼에서 생성물을 분리하였다. COX-2 에스테르형(화합물 I)의 수득율은 135mg (88.1%)이다. 도 13에는 합성 과정을 나타내었다. NMR 스펙트럼 데이터는 도 14에 기록하였다. 화합물 I(102mg, 0.2mmol)를 2㎖ 메탄올에 용해시키고 에틸렌 디아민(72.9㎕)를 첨가하였다. 반응물은 24시간동안 실온에서 교반시켰다.
용출물로 클로로포름/메탄올을 이용하여 실리카겔이 채워진 컬럼으로부터 생성물을 분리하였다. 원하는 에틸아미노 COX-2(EA-COX-2) (화합물 II)를 분리하였다(91mg, 86.7% 수득율). 화합물 II의 NMR 스펙트럼 데이터는 도 15에 나타내었다.
b. EC-에틸아미노 COX-2(EC-COX-2)의 합성
EC를 용해하기 위해, NaOH(1N, 0.6㎖)를 교반 EC(42.3mg, 0.15mmol) 수용액(물3㎖)에 첨가하였다. 이 무색 용액에 sulfo-NHS(65.1mg, 0.3mmol) 및 EDC(57.5mg, 0.3mmol)을 첨가하였다. EA-COX-2(78.6mg, 0.15mmol)을 그 다음 첨가하였다. 혼합물은 24시간동안 실온에서 교반시키고, 그 다음 Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 투석하였다. 투석후에, 생성물을 냉동 건조시켰다. 생성물의 무게는 87.5mg(수득율 75%)이다.
c. EC-COX-2를 99mTc로 방사능라벨링
필요한 양의 99mTc-페르테크네테이트를 집에서 만든 키트(냉동 건조된 EC-COX-2(5mg), SnCl2(100㎍), Na2HP04(13.5mg), 아스코르브산(0.5mg), 글루탐산(2mg), EC(0.5mg)을 포함)에 넣어 99mTc-EC-COX-2를 방사능합성하였다. 조제물의 최종 pH는 7.4이다. 방사능화학물의 순도는 TLC(ITLC SG, Gehnan Sciences, Ann Arbor, MI)로 측정하는데, 암모늄아세테이트(1M/물) : 메탄올(4:1)로 각 용출시켰다. 방사능-TLC(Bioscan, Washington, DC) 분석으로부터, 방사능화학물의 순도가 >95%이라고 확인하였다.
d. 생체내 세포 수취 검사 및 조직 분포 연구
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 RBA CRL-1747에서 99mTc-EC-COX-2(4μCi/50,000세포/well)와 0.5-2시간동안 배양시켰다. 99mTc-EC와 비교하였을 때 수취가 상당히 증가되었다(도. 1 및 16).
생체분포는 유방 종양을 가지고 있는 쥐(RBA CRL-1747, n=3/시간 간격, iv)에서 확인하였다. 주입후 종양이 약 1㎝ 직경이 되는 14 내지 17일에 연구를 실시하였다. 방사능추적물질 투여후에, 쥐를 0.5-4시간에 죽인다. 선택한 조직을 잘라내고, 무게를 재고, 감마 카운터(Packard Instruments, Downers Grove, IL)를 이용하여 방사능활성을 측정하였다. 각 샘플에 있는 추적물질의 분포를 조직 습중량 g 당 주사된 투여량의 비율(%ID/g)로 나타내었다. 종양을 가지고 있는 쥐에서 99mTc-EC-COX-2의 생체 분포는 99mTc-EC와 비교하였을 때, 조직에 대한 종양의 밀도 비율이 시간에 대한 함수로 증가되었다(표 2 내지 3).
값은 3마리 동물에서 얻은 데이타의 평균±표준편차로 나타낸 것이다.
값은 3마리 동물에서 얻은 데이타의 평균±표준편차로 나타낸 것이다.
e. 섬광 영상 연구
0.5-4시간에 유방 종양을 가진 생쥐에서 섬광 영상 연구를 실행하였다(0.3 mCi/rat, n=3, iv). 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 2차원 영상으로 99mTc-EC-COX-2로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 17).
EC-탈리도미드(항-VEGF), EC-퀴나졸린 유도체(항-EGF 수용체R)를 포함하는 EC기술을 이용하여 다른 소분자에도 응용할 수 있다. 구조는 도 18-19에서 볼 수 있다.
실시예 4
EC-펜시클로비어를 이용한 크로마틴 표적화
a. EC-펜시클로비어 합성
펜시클로비어는 질병 세포 사이클 표적을 표적화시키는데 이용되는 구아닌 유사체이다. EC-펜시클로비어 합성은 3단계 방법으로 할 수 있다(도 20-21). 시발물질, 3-N-트리틸-9-(4-토실-3-0-트리틸메틸부틸)구아닌(펜시클로비어 유사체)는 공지 방법으로 제조할 수 있다(Allaudin 2001). 펜시클로비어 유사체(500mg, 0.52mmol)를 N,N-디메틸포름아미드(DMF, 15㎖)에 용해시킨다. 이용액에 아지드나트륨(160mg, 2.5mmol)을 첨가하였다. 반응물을 하룻밤동안 100℃가열하였다. 용매는 물과 혼합시키고, 에틸아세테이드로 추축하였다. 용매는 진공하여 건조시켜 기화시켰다. 아지도 생성물의 무게는 400mg(수득율 93%)이다. 추가 정제없이, 아지도 펜시클로비어 유사체(400mg, 0.48mmol)는 트리페닐포스핀(655mg, 2.5mmol)/테트라하이드로퓨란(THF, 15㎖)으로 환원시켰다. 반응물을 하룻밤동안 교반시켰다.
염산(5N, 0.5㎖)을 첨가하고, 반응물을 5시간동안 환류시켰다. 그 다음 용매를 기화시켰다. 반응 혼합물을 물로 세척하고, 에틸아세테이트로 추출하였다. 물 층을 모으고, NaHCO3(1N)를 이용하여 pH를 7-8로 조절하였다. 냉동 건조후에 아미노 펜시클로비어 유사체의 무게는 120mg(90%)이다.
EC(50mg, 0.2mmol) NaHCO3(1N)(2㎖)교반 용액에, sulfo-NHS(95.5mg, 0.44mmol) 및 EDC(84.5mg, 0.44mmol)를 첨가하였다. 아미도 펜시클로비어 유사체(염(350mg, 1.38mmol)포함)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 100mg (수득율 67%)이다.
b. 생체내 세포 수취 검사
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 사람의 난소 및 자궁 암 세포에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-펜시클로비어(4-6μCi/50,000세포/well)로 배양시켰다. 99mTc-EC와 비교하였을 때 수취가 상당히 증가되었다 (도 22).
c. 섬광도 영상 검사
0.5-4시간에 사람의 자궁 종양을 가진 생쥐에서 섬광도 영상 연구를 실시하였다(0.1mCi/rat, n=3, iv). 대조군에 99mTc-EC를 투여하였다. 2차원 영상으로 99mTc-EC-펜시클로비어로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 23). 정량 영상 분석기(Cyclone Storage Phosphor System, Packard, Meridian, CI.)를 이용하여 전체 자가방사사진을 얻었다. 99mTc-EC-펜시클로비어 0.1mCi를 i.v. 주사후에, 동물을 1시간뒤에 죽이고, 몸은 카르복시메틸 셀룰로오즈(4%)에 고정시킨다. 냉동된 몸체를 저온유지장치(LKB 2250 cryomicrotome)상에 얹고 100㎛ 두정 부분을 절단한다. 각 단편을 해동시키고, 슬라이드상에 얹는다. 슬라이드는 다목적 인광체 저장 스크린상(MP, 7001480)에 장착시키고, 15시간 노출시킨다. 99mTc-EC-펜시클로비어 주사후 1시간후에 자가방사사진을 실행하여 종양 활성을 설명하였다(도 24).
EC-데옥시시티딘(deoxyciytidine), EC-캅시타빈(capcitabine)(시티딘 유사체)를 포함하는 EC기술을 이용하여 다른 소분자에도 응용할 수 있다. 구조는 도 25-26에서 볼 수 있다.
실시예 5
EC-아데노신으로 크로마틴 표적화
a. EC-아데노신 합성
크로마틴은 본 발명의 화합물인 EC-아데노신으로 표적화되는 질병 세포 사이클 표적이다. EC(45.6mg, 0.17mmol) NaHCO3(1N)(0.7㎖) 교반 용액에, sulfo-NHS(80.3mg, 0.37mmol) 및 EDC(71.0 mg, 0.37 mmol)를 첨가하였다. 시발물질인 N,N-디메틸-3-아미노 아데노신(아미노 아데노신 유도체)(50mg, 0.l7mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 65.2mg (수득율 69.4%)이다.
b. 생체내 세포 수취 검사
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 사람의 난소 및 자궁 암 세포에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-아데노신(4-6μCi/50,000세포/well)로 배양시켰다. 99mTc-EC와 비교하였을 때 수취가 상당히 증가되었다(도 22).
c. 자가방사사진 연구
정량 영상 분석기(Cyclone Storage Phosphor System, Packard, Meridian, CI.)를 이용하여 전체 자가방사사진을 얻었다. 99mTc-EC-아데노신0.1mCi를 i.v. 주사후에, 동물을 1시간뒤에 죽이고, 몸은 카르복시메틸 셀룰로오즈(4%)에 고정시킨다. 냉동된 몸체를 저온유지장치(LKB 2250 cryomicrotome)상에 얹고 100㎛ 두정 부분을 절단한다. 각 단편을 해동시키고, 슬라이드상에 얹는다. 슬라이드는 다목적 인광체 저장 스크린상(MP, 7001480)에 장착시키고, 15시간 노출시킨다. 99mTc-EC-아데노신 주사후 1시간후에 자가방사사진을 실행하여 종양 활성을 설명하였다(도 18).
실시예 6
EC-LHRH으로 GnRH 수용체들 표적화
a. EC-LHRH 합성
GnRH 수용체는 본 발명의 화합물인 EC-LHRH로 표적화되는 질병 세포 사이클 표적이다. EC(4.6mg, 0.017mmol) NaHCO3(1N)(0.5㎖) 교반 용액에, sulfo-NHS(3.72 mg, 0.017 mmol) 및 EDC(3.3 mg, 0.017 mmol)를 첨가하였다. 시발물질인 황체 호르몬 방출 호르몬(LHRH 사람,Sigina Chemical Company, St. Louis, MO)(50mg, 0.042mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 1000(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 51mg(수득율 93.4%)이다.
b. 생체내 세포 수취 검사
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 사람의 난소 및 자궁 암 세포에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-LHRH(4-6μCi/100,000세포/well)로 배양시켰다. 이들은 안드로겐에 감응성이거나(LNCap) 또는 안드로겐 요법에 무반응성이다(PC-3). 99mTc-EC와 비교하였을 때 수취가 상당히 증가되었다(도 29).
c. 섬광 영상 연구
0.5-4시간에 유방 종양을 가진 생쥐에서 섬광 영상 연구를 실행하였다(0.1 mCi/rat, n=3, iv). 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 2차원 영상으로 99mTc-EC-LHRH로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 30).
실시예 7
EC-LH 항체로 황체 형성 호르몬 수용체 표적화
a. EC-LH 항체 합성
황체 형성 호르몬 수용체는 본 발명의 화합물인 EC-LH로 표적화되는 질병 세포 사이클 표적이다. EC(0.51mg, 1.90μmol) NaHCO3(1N)(0.1㎖) 교반 용액에, sulfo-NHS(0.41mg, 1.9μmol) 및 EDC(0.36mg, 1.9μmol)를 첨가하였다. 시발물질인 황체 형성 호르몬 항체(Sigma Chemical Company, St. Louis, MO)(5.1mg)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 10,000(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 5.1mg(수득율 97%)이다.
b. 생체내 세포 수취 검사 및 조직 분포 연구
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 RBA CRL-1747(유방암 세포)에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-LH(4μCi/50,000세포/well)로 배양시켰다. 99mTc-EC와 비교하였을 때 수취가 상당히 증가되었다(도 31).
생체분포는 유방 종양을 가지고 있는 쥐(RBA CRL-1747, n=3/시간 간격, iv)에서 확인하였다. 주입후 종양이 약 1㎝ 직경이 되는 14 내지 17일에 연구를 실시하였다. 방사능추적물질 투여후에, 쥐를 0.5-4시간에 죽인다. 선택한 조직을 잘라내고, 무게를 제고, 감마 카운터(Packard Instruments, Downers Grove, IL)를 이용하여 방사능활성을 측정하였다. 각 샘플에 있는 추적물질의 분포를 조직 습중량 g 당 주사된 투여량의 비율(%ID/g)로 나타내었다. 종양을 가지고 있는 쥐에서 99mTc-EC-LH의 생체 분포는 99mTc-EC와 비교하였을 때, 조직에 대한 종양의 밀도 비율이 시간에 대한 함수로 증가되었다(표 2 내지 3).
값은 3마리 동물에서 얻은 데이타의 평균±표준편차로 나타낸 것이다.
c. 섬광 영상 연구
0.5-4시간에 유방 종양을 가진 생쥐에서 섬광 영상 연구를 실행하였다(0.1 mCi/rat, n=3, iv). 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 2차원 영상으로 99mTc-EC-펜시클로비어로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 32).
실시예 8
EC-트란스페린으로 트란스페린 수용체의 표적화
a. 99mTc-EC-트란스페린의 방사능합성
트란스페린 수용체는 본 발명의 화합물인 EC-트란스페린으로 표적화되는 질병 맥관형성 표적이다. 트란스페린(100mg)를 EC(15mg, 0.056mmol in 1.0㎖ 1N NaHC03), sulfo-NHS(11.6mg, 0.056mmol), EDC(10.7mg, 0.056mol)와 교반시켰다. 투석후에(MW cut off 10,000), 110mg EC-트란스페린(96%)를 얻었다. 100mCi Na99mTcO4를 5mg EC-C225 및 100㎍ SnCl2를 포함하고 있는 바이알에 첨가하고, 생성물은 G-25 컬럼으로 정제하여, PBS로 용출시키면, 80mCi 99mTc-EC-트란스페린을 얻는다.
b. 섬광 영상 및 자가방사사진 연구
0.5-4시간에 유방 종양을 가진 생쥐에서 섬광 영상 연구를 실행하였다(0.1 mCi/rat, n=3, iv). 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 2차원 영상으로 99mTc-EC-트랜스페린으로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 23). 정량 영상 분석기(Cyclone Storage Phosphor System, Packard, Meridian, CI.)를 이용하여 전체 자가방사사진을 얻었다. 99mTc-EC-트렌스페린 0.1mCi를 i.v. 주사후에, 동물을 1시간뒤에 죽이고, 몸은 카르복시메틸 셀룰로오즈(4%)에 고정시킨다. 냉동된 몸체를 저온유지장치(LKB 2250 cryomicrotome)상에 얹고 100㎛ 두정 부분을 절단한다. 각 단편을 해동시키고, 슬라이드상에 얹는다. 슬라이드는 다목적 인광체 저장 스크린상(MP, 7001480)에 장착시키고, 15시간 노출시킨다. 99mTc-EC-트렌스페린 주사후 1시간후에 자가방사사진을 실행하여 종양 활성을 설명하였다(도 33).
EC-소마토스태틴, EC-카스파제, EC-엔돌핀, EC-PSA, EC-p53, EC-옥트테오티드를 포함하여 EC 기술을 이용하여 다른 단백질 및 펩티드에도 적용할 수 있다(구조는 도 34에 나타냄).
실시예 9
EC-독소루비신으로 종양 토포이소메라제 표적화
a. EC-독소루비딘 합성
치료요법제에 대한 조직의 반응을 본 발명의 화합물의 표적으로 할 수 있다. 종양 토포이소메라제(topoisomerase)를 본 발명 화합물의 EC-독소루비신의 표적으로 한다. EC(55.1mg, 0.21mmol) NaHCO3(1N)(2㎖) 교반 용액에, sulfo-NHS(44.6 mg, 0.21mmol) 및 EDC(39.4mg, 0.21mmol)를 첨가하였다. 시발물질인 독소루비신(119.2 mg, 0.21mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 135mg(수득율 78%)이다. EC-독소루비신(EC-Doxo) 합성은 도 35에 나타내었다.
b. 생체내 세포 수취 검사 및 조직 분포 연구
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 사람 유방 암 세포 감응성(MDA 231, HER2 낮음) 및 독소루비신 저항성(MDA 453, HER2 높음)에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-독소루비신(4-6μCi/50,000세포/well)로 배양시켰다. 독소루비신 저항성 세포보다 독소루비신-감응성 세포에서 수취가 더 높았다(도 36).
EC-파클리탁셀(paclitaxel), EC-토포테칸(topotecan), EC-플루타미드(flutamide), EC-안티센스(antisense), EC-타모시펜(tamoxifen), EC-미토산트론(mitoxantrone), EC-미토마이신(mitomycin), EC-반코마이신(vancomycin), EC-블레오마이신(bleomycin)을 포함하여 본 실시예에서 EC 기술을 이용하여 다른 소분자에도 적용할 수 있다.
실시예 10
EC-카르니틴으로 지질대사 표적화
a. EC-카르니틴(EC-TML) 합성
카르니틴, 2-하이드록시-3-트리메틸암모미움 부티레이트는 지방산의 산화에 중요하고, 질병 시그날 변환 경로를 표적하는 예가 된다. 6-트리메틸암모니움 리신(TML)이 카르니틴의 유사체이다. EC를 TML의 아미노기에 콘쥬게이트시킨다. EC(34.9mg, 0.13mmol) NaOH(1N)(0.5㎖) 교반 용액에, sulfo-NHS(62mg, 0.29mmol) 및 EDC(54.8mg, 0.29mmol)를 첨가하였다. 시발물질인 TML(50mg, 0.13mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석 후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 74.2mg(수득율 93.8%)이다. EC-카르니틴(EC-TML) 합성은 도 37에 나타내었다. EC-TML 질량 스펙트럼은 도 38에 나타내었다.
b. 생체내 세포 수취 검사 및 조직 분포 연구
종양 세포를 이용한 생체내 세포 배양물을 유방암 세포에서 0.5-2시간동안 99mTc-EC-카르니틴(4-6μCi/50,000세포/well)로 배양시켰다. 99mTc-EC와 비교하였을 때 99mTc-EC-카르니틴의 수취가 상당히 증가되었다(도 16).
c. 섬광 영상 연구
0.1-4시간에 유방 종양을 가진 생쥐에서 섬광 영상 연구를 실행하였다(0.1 mCi/rat, n=3, iv). 대조군에는 99mTc-EC를 투여하였다. 종양/근육 및 심장/근육에서 카운터 밀도 비율이 높은 것으로 관찰되었다(도 39). 2차원 영상으로 99mTc-EC-TML로 종양을 선명하게 볼 수 있다는 것이 확인되었다(도 40).
실시예 11
EC-데옥시글루코즈로 글루코자민 및 포도당 대사 표적화
a. EC-데옥시글루코즈(EC-DG) 합성
시그날 변환 과정인 글루코자민 대사를 본 발명의 화합물인 EC-데옥시글루코즈으로 표적화시켰다. 수산화나트륨(1N, 1㎖)을 EC(110mg, 0.41 mmol) 수용액(물 5㎖)에 첨가하였다. 이 용액에 sulfo-NHS(241.6mg, 1.12mmol) 및 EDC(218.8mg, 1.15mmol)를 첨가하였다. D-글루코자민 염산염(356.8mg, 1.65mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간동안 교반시켰다. Spectra/POR 분자 다공성 막(분자 차단 500(Spectrum Medical Industries Inc., Houston, TX))을 이용하여 48시간동안 혼합물을 투석하였다. 투석 후에 생성물을 냉동-건조시켰다. 생성물의 무게는 291mg(수득율 60%)이다. 1H-NMR(D20) δ 2.60-2.90(m, EC의 4H, -CH2-SH), 2.95(t, 2H, 글루코자민 5-CH-CH20H) 3.20(d, 4H, 글루코자민 6-CH20H), 3.30-3.95(m, 6H 글루코자미넬,3,4-CH 및 4H, EC의 CH2-SH) 3.30-3.66(m, 4H, EC의 CH2-CH2), 4.15-4.30(t, 2H, EC의 NH-CH-CO), 4.60(d, 2H, 글루코자민 2-CH-NH2). FAB MS m/z 591 (M+1, 20). 구조는 도 41에 나타냄.
b. 99mTc-EC-DG의 조직 분포 연구
암컷 흉선이 없는 누드 쥐(NCr-nu/nu, NCI, Bethasda, MD)의 중간 배 부분에 사람의 폐암 세포(A549 종양 세포주, 3 x 106 cells/mouse, 근육내)를 접종하였다. 종양의 크기가 6mm에 다다르면 99mTc-EC-DG 및 18F-FDG를 이용하여 별도의 생체 분포 연구를 시행하였다. 각각 99mTc-EC-DG 또는 18F-FDG를 정맥으로 투여받았다(n=3/시간대). 주사 활성은 1-3μCi/mouse이다. 99mTc-EC-DG의 주사된 양은 쥐 한 마리당 0.2mg이다. 방사능추적물질을 투여한 후에, 쥐들을 죽이고, 선택된 조직들을 잘라내어, 무게를 재고, 방사능활성을 카운터한다. 99mTc-EC-DG가 시간에 대한 함수로 종양/근육 및 종양/뇌 비율이 더 높았고, 18F-FDG는 종양/혈액 비율이 더 높았다(표 4 및 5).
값은 3마리 동물에서 얻은 데이타의 평균±표준편차로 나타낸 것이다.
값은 3마리 동물에서 얻은 데이타의 평균±표준편차로 나타낸 것이다.
c. 감마 섬광 영상 연구
c. 감마 섬광 영상 연구
암컷 Fischer 344 쥐(각 250-275g)(Harlan, Inc., Indianapolis, IN) 에 13762 종양 세포주(s.c. 106.cells/rat, Fischer 쥐에 종양 세포 특이적). 8-10일후에, 종양 용적 0.3-0.6cm를 측정하였다. 300μCi 99mTc-EC 또는 99mTc-EC-DG(n=3/agent, 총 6마리쥐)에 i.v. 주사후 0.5, 2. 4시간에 섬광 영상을 얻었다. 종양 조직과 근육(대칭 부위)사이에 ROI를 이용하여 종양/비종양 비율을 결정한다. 99mTc-EC-DG에 의해 감지될 수 있는 최소한의 종양 부피는 3mm이다. 중간 크리 종양(6mm)에서 각 시간대에 더 높은 수취가 나타났다. 심장, 신장, 간, 방광에서도 볼 수 있다(도 42).
EC-아미포스틴(amifostine), EC-락토즈, EC-피리독살(구조는 도 43에 나타냄), EC-풀레렌(EC-칸소 60, 구조는 도 40에 나타냄)을 포함하는 EC기술을 이용하여 이 실시예에서 다른 소분자에도 적용할 수 있다.
여기에서 설명하고 청구하는 조성물 및 모든 방법은 본 발명의 내용으로부터 과도한 실험없이도 만들고 행할 수 있다. 본 발명의 조성물 및 방법은 적절한 구체예로 설명되었다. 본 발명의 개념, 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여기에서 설명하는 방법의 단계 및 조성물에 다양한 변화를 가할 수 있음은 당업자가 인지할 수 있을 것이다. 좀더 구체적으로 화학적으로 그리고 생리학적으로 연관된 특정 물질을 여기에서 설명하는 물질에 대체사용하여 동일한 또는 유사한 결과를 얻을 수 있다는 것은 명백하다. 이와 같은 당업자에게 명백한 모든 치환 및 변형등은 청구범위에서 정의되는 바와 같은 본원 발명의 개념, 사상 및 범위내에 있는 것으로 간주한다.
d. 188Re-EC-DG의 합성 및 조제
키트 형태로 EC-DG를 개발하기 위해, 물 0.2㎖에 용해시킨 EC-DG(10 mg)를 염화주석(2mg/물 0.2㎖) 및 글루코네이트(3 mg)로 10㎖ 중간 바이알에서 냉동 건조시켰다. 라벨링하는 동안에, 냉동 건조된 분말을 염(0.5㎖)으로 재구성시키고 페르테크네테이트(10mCi)를 첨가하였다. 키트는 30분간 55℃로 가열하였다(또는 15분간 75℃). 99mTc-EC-DG의 방사능화학 순도는 radio-TLC(염, Rf:0.8)으로 측정하였을 때 95%이상이었다(도 39). 유사한 방법을 다른 EC-물질 가령, EC-메트로니다졸(EC-MN)(도 40) 및 EC-펜시클로비어(EC-Guan로도 알려짐)에 적용시킬 수도 있다. Re-188과 Tc-99m사이에 화학적 유사성을 설명하기 위해, Re-188 및 Tc-99m 라벨된 EC-Guan 및 EC-메트로니다졸 세포 배양을 실시하였다. 수취에 두드러진 차이는 없었다(도41 및 42).
에틸렌디시스테인 산화를 방지하기 위해 조성물에 항산화제 및 전이 킬레이트를 포함시키는 것도 중요할 수 있다. 예를 들면 항산화제는 비타민 C(아스코르브산). 그러나 당분야에 공지된 다른 항산화제 예를 들면, 토코페롤, 피리독신, 티아민, 루틴과 같은 것도 이용될 수 있다. 당분야에 공지된 다른 임의 전이 킬레이트제를 본 발명에 복합하여 사용할 수 있다. 전이 킬레이트의 예로는 전이 킬레이트에는 글루코헵토네이트, 글루코네이트, 글루카레이트, 시트레이트, 타르타레이트등이 포함되나 이에 국한시키지는 않는다. 본 발명의 특정 구체예에서, 전이 킬레이트는 글루코네이드 또는 글루카레이트인데, 이 둘은 에틸렌디시스테인의 안정성을 전혀 간섭하지 않는다. 전이 킬레이트(글루코네이드 또는 글루카레이트) 유무에 관계없이 생체내 99mTc-EC-데옥시글루코즈(EC-DG) 세포배양물은 99mTc-EC-DG 안정성을 간섭하지 않는다(도 43A-43C
참고문헌
다음의 참고문헌은 예시적인 과정 및 여기에서 설명하는 것에 보충하는 내용을 담고 있으며, 전문을 특별히 첨부한다.

Claims (55)

  1. 질병 세포 사이클 표적 화합물, 종양 맥관형성 표적 리간드, 종양 아폽토시스 표적 리간드, 질병 수용체 표적 리간드, 아미포스틴, 안지오스타틴, 단클론 항체 C225, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신인 표적화 리간드에 콘쥬게이트된 N2S2 킬레이트를 포함하는 화합물.
  2. 제1항에 있어서, 화학식 1의 화합물.
    화학식 1
    상기 화학식 1에서,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이며;
    R9는 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 종양 맥관형성 표적 리간드, 종양 아폽토시스 표적 리간드, 질병 수용체 표적 리간드, 아미포스틴, 안지오스타틴, 단클론 항체 C225, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이며;
    R10은 H, CH3, 질병 세포 사이클 표적 화합물, 종양 맥관형성 표적 리간드, 종양 아폽토시스 표적 리간드, 질병 수용체 표적 리간드, 아미포스틴, 안지오스타틴, 단클론 항체 C225, 단클론 항체 CD31, 단클론 항체 CD40, 카페시타빈, COX-2, 데옥시시티딘, 풀레렌, 헤르셉틴, 사람 혈청 알부민, 락토즈, 황체 형성 호르몬, 피리독살, 퀴나졸린, 탈리도마이드, 트랜스페린 또는 트리메틸 리신이며;
    n은 0 또는 1이고;
    m은 0 또는 1이고;
    X는 n이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, n이 0인 경우에는 결합이며;
    Y는 m이 1인 경우에는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신이고, m이 0인 경우에는 결합이며;
    M은 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 종양 맥관형성 표적 리간드를 포함하는 화합물.
  4. 제3항에 있어서, 표적 리간드가 COX-2, 항-EGF, 헤르셉틴, 안지오스타틴 또는 탈리도마이드를 포함하는 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 질병 세포 사이클 표적 리간드인 화합물.
  6. 제5항에 있어서, 표적 리간드가 아데노신, 펜시클로비어, FIAU, FIRU, IVFRU, GCV, PCV, FGCV, FPCV, FHPG, FHBG 또는 구아닌을 포함하는 화합물.
  7. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 종양 아폽토시스 표적 리간드를 포함하는 화합물.
  8. 제7항에 있어서, 표적 리간드가 TRAIL 또는 카스파제-3 표적 리간드를 포함하는 화합물.
  9. 제2항에 있어서, 표적 리간드가 질병 수용체 표적 리간드를 포함하는 화합물.
  10. 제9항에 있어서, 표적 리간드가 에스트로겐, 안드로겐, 황체 호르몬, 트랜스페린 또는 프로게스틴을 포함하는 화합물.
  11. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 카르니틴 또는 독소루비신을 포함하는 화합물.
  12. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 펜시클로비어 또는 아데노신을 포함하는 화합물.
  13. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 아미포스틴을 포함하는 화합물.
  14. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 항-EGF 수용체를 포함하는 화합물.
  15. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 단클론 항체 CD31을 포함하는 화합물.
  16. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 단클론 항체 CD40을 포함하는 화합물.
  17. 제 1항에 있어서, 표적 리간드가 카페시타빈을 포함하는 화합물.
  18. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 데옥시시티딘을 포함하는 화합물.
  19. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 풀레렌을 포함하는 화합물.
  20. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 사람 혈청 알부민을 포함하는 화합물.
  21. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 락토즈를 포함하는 화합물.
  22. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 피리독살을 포함하는 화합물.
  23. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 퀴나졸린을 포함하는 화합물.
  24. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 트리메틸 리신을 포함하는 화합물.
  25. 제1항에 있어서, 표적 리간드가 질병 세포 사이클 표적 화합물을 포함하는 화합물.
  26. 제25항에 있어서, 질병 세포 사이클 표적 리간드는 아데노신, 펜시클로비어, FIAU, FIRU, IVFRU, GCV, PCV, FGCV, FHPG, FHBG 또는 구아닌을 포함하는 화합물.
  27. 제1항에 있어서, N2S2 킬레이트가 에틸렌디시스테인으로 추가로 정의되는 화합물.
  28. 제1항에 있어서, 방사능활성 핵종을 추가로 포함하는 화합물.
  29. 제28항에 있어서, 방사능활성 핵종이 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu을 포함하는 화합물.
  30. 제1항에 있어서, 표적 리간드와 킬레이트사이에 위치하는 수용성 펩티드, C1-C20 알킬, 글루탐산, 폴리글루탐산, 아스파르트산, 폴리아스파르트산, 브로모에틸아세테이트, 에틸렌디아민 또는 리신을 추가로 포함하는 화합물.
  31. a) 제1항에 따른 화합물을 수득하는 단계 및
    b) 상기 화합물을 방사능핵종 및 환원제와 혼합하여 방사능핵종 라벨된 유도체를 수득하고, 이때, N2S2 킬레이트가 방사능핵종과 함께 킬레이트를 형성하는 단계를 포함하는, 표적 리간드에 콘쥬게이트된 방사능활성 N2S2 킬레이트를 합성하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 환원제가 디티오나이트 이온, 주석 이온 또는 철이온인 방법.
  33. 제31항에 있어서, 방사능 핵종이 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu인 방법.
  34. a) 제28항에 따른 화합물의 진단 효과량을 포유류 몸 속 부위로 투여하는 단계 및
    b) 당해 부위에 국소화된 화합물로부터 나오는 방사능활성 시그날을 감지하는 단계를 포함하는, 포유류 몸 속 부위를 영상화시키는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 부위가 종양인 방법.
  36. 제34항에 있어서, 부위가 감염 부위인 방법.
  37. 제34항에 있어서, 부위가 유방암, 난소암, 전립선암, 자궁내막암, 심장암, 폐암, 뇌암, 간암, 엽산 (+) 암, ER 암, 비장암, 췌장암 또는 내장암인 방법.
  38. a) 제1항에 따른 방사능핵종-라벨된 N2S2 킬레이트-표적 리간드 콘쥬게이트인 화합물의 예정된 양을 포함하는 밀봉된 용기 및
    b) 환원제 충분량을 포함하는, 방사능약학 조성물을 제조하기 위한 키트.
  39. 제38항에 있어서, 방사능핵종을 추가로 포함하는 키트.
  40. 제39항에 있어서, 방사능 핵종이 99mTc, 188Re, 186Re, 183Sm, 166Ho, 90Y, 89Sr, 67Ga, 68Ga, 111In, 183Gd, 59Fe, 225Ac, 212Bi, 211At, 45Ti, 60Cu, 61Cu, 67Cu, 64Cu 또는 62Cu인 키트.
  41. 제37항에 있어서, 항산화제를 추가로 포함하는 키트.
  42. 제41항에 있어서, 항산화제가 비타민 C, 토코페롤, 피리독신, 티아민 또는 루틴인 키트.
  43. 제42항에 있어서, 항산화제가 비타민 C인 키트.
  44. 제38항에 있어서, 전이 킬레이트제를 추가로 포함하는 키트.
  45. 제44항에 있어서, 전이 킬레이트제가 글루코헵토네이트, 글루코네이트, 글루카레이트, 시트레이트 또는 타르타레이트인 키트.
  46. 제45항에 있어서, 전이 킬레이트제가 글루코네이트 또는 글루카레이트인 키트.
  47. 제38항에 있어서, 환원제가 염화주석(II) 또는 트리페닐포스핀인 키트.
  48. a) N2S2 킬레이트에 관심 대상 물질(agent)의 콘쥬게이트를 만들고;
    b) 콘쥬게이트된 킬레이트에 방사능활성 핵종을 첨가하여 방사능활성 콘쥬게이트를 형성시키고;
    c) 개체에 방사능활성 콘쥬게이트를 투여하고;
    d) 물질의 약리학을 평가함을 포함하여, 관심이 있는 물질의 약리학을 평가하는 방법.
  49. 제48항에 있어서, 관심 대상 물질이 약학 물질인 방법.
  50. 제48항에 있어서, N2S2 킬레이트가 에틸렌디시스테인인 방법.
  51. 제48항에 있어서, 개체가 실험실 동물인 방법.
  52. 제48항에 있어서, 개체가 사람인 방법.
  53. 제48항에 있어서, 물질의 약리학 평가가 물질의 생체 분포를 평가하는 것을 포함하는 방법.
  54. 제48항에 있어서, 물질의 약리학 평가가 물질의 생체 안전성을 평가하는 것을 포함하는 방법.
  55. 제48항에 있어서, 물질의 약리학 평가가 물질의 생체 제거도를 평가하는 것을 포함하는 방법.
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