KR20200019948A - 진단 및 치료를 위한 개선된 약동학 및 콜레시스토키닌-2 수용체(cck2r) 표적화 - Google Patents

진단 및 치료를 위한 개선된 약동학 및 콜레시스토키닌-2 수용체(cck2r) 표적화 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치료적 및 진단적 목적에 유용한 펩티도미메틱뿐만 아니라 이 펩티도미메틱을 기반으로 하는 조성물, 방법, 용도 및 키트를 제공한다. 특히, 본 발명의 펩티도미메틱은 CCK2R 발현 세포, 예를 들어, 암세포에 의해 도입된다. 이는 예를 들어, 암세포를 선택적으로 파괴하거나 CCK2R을 발현하는 암세포를 선택적으로 영상화하는 것을 가능하게 한다.

Description

진단 및 치료를 위한 개선된 약동학 및 콜레시스토키닌-2 수용체(CCK2R) 표적화
본 발명은 특이적 콜레시스토키닌-2 수용체(cholecystokinin-2 receptor: CCK2R) 표적화를 위한 개선된 특성을 갖는 펩티도미메틱(peptidomimetic) 및 이의 진단 및 치료 용도에 관한 것이다.
콜레시스토키닌 수용체는 CCK1R 및 CCK2R의 두 가지 수용체 서브타입으로 분류된다. CCK2R은 신경내분비 종양(neuroendocrine tumour), 갑상선 수질암(medullary thyroid carcinoma: MTC), 소세포폐암(small cell lung cancer, SCLC), 평활근육종(leiomyosarcoma)/평활근종(leiomyoma), 위장관 기질 종양(gastrointestinal stromal tumour), 인슐린종(insulinoma), 비포마(vipoma), 암양종(carcinoid), 성상세포종(astrocytoma), 기질 난소암(stromal ovarian cancer), 유방 및 자궁내막 선암(breast and endometrial adenocarcinoma), 및 다른 종양과 같은 다양한 종양에서 동정된 반면(Reubi JC et al., Cancer Res 1997, 57: 1377-1386; Reubi JC, Curr Top Med Chem 2007, 7: 1239-1242; Sanchez C et al. Mol Cell Endocrinol 2012, 349: 170-179), CCK1R은 오직 제한된 수의 인간 종양에서만 발현된다. 방사성 동위원소로 표지된 서로 다른 펩타이드 프로브가 CCK2R, 콜레시스토키닌(CCK) 또는 가스트린(gastrin)을 위한 내재성 리간드를 기초로 개발되었다. CCK 및 가스트린 펩타이드는 거의 같은 친화도 및 역가로 CCK2R에 결합하며 C-말단에 같은 생체작용 부위 Trp-Met-Asp-Phe을 공유하는데(Dufresne M et al., Physiol Rev 2006, 86: 805-847), 이는 수용체 결합에 필수적인 것으로 입증되었다(Tracy HJ et al., Nature 1964, 204: 935-938). 모펩타이드의 매우 짧은 물리적 반감기로 인해, 의학적으로 적용하기 위한 선형 아미노산 서열을 대사적으로 안정화하기 위해서는 일반적으로 펩타이드의 추가 합성적 변형이 요구된다(Fani M et al., Theranostics 2012, 2: 481-501). 이러한 변형은 방사성 동위원소 표지 CCK 및 가스트린 유사체를 위해서도 개발되었다(Roosenburg S et al., Amino Acids 2011, 41: 1049-1058). Asp-Tyr-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2(CCK8) 및 Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-Glu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2(미니가스트린(minigastrin): MG)를 기초로 하는 방사성리간드 외에도 비펩타이드성 리간드 또한 제안된 바 있다(Wayua C et al., J Nucl Med 2015, 56: 113-119). CCK2R 특이적 종양 흡수는 최근 형광성 CCK2R-표적화 MG 유사체(dQ-MG-754)를 이용한 광학 영상화에 의해 결직장 선암종 세포 유래 종양 이종이식편을 갖는 누드마우스에서도 입증될 수 있었다(Kossatz S et al., Biomaterials 2013, 34: 5172-5180). 유력한 CCK2R 리간드 Z-360이 결합된 튜불리신 B(tubulysin B)를 사용하여 CCK2R-양성 종양에 선택적인 세포독성약물을 전달하는 것에 의해 전임상 동물모델에서 종양 억제를 관찰할 수 있다(Wayua C et al., Mol Pharm 2015,12: 2477-2483).
방사성 동위원소로 표지된 [다이에틸렌트라이아민펜타아세트산0, D-Glu1]미니가스트린(DTPA-MG0)을 사용하여, 우수한 종양 표적화 특성을 얻었으나, 90Y-표지 DTPA-MG0을 투여한 환자에서 심각한 신장 부작용을 야기하는 매우 높은 신장 흡수 또한 관찰되었다(Behe M et al., Biopolymers 2002, 66: 399-418). 한편 111In-DTPA-MG0는 MTC 및 SCLC를 갖는 환자에서 종양을 검출하기 위한 소마토스타틴(somatostatin) 수용체 신티그래피(scintigraphy) 및 FDG PET(2-deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose positron emission tomography)에서 우수함이 입증되었고, 소마토스타틴 수용체 발현 정도가 낮은 신경내분비 종양에서도 추가적인 가치가 있음을 보였다(Gotthardt M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2006, 33: 1273-1279; Gotthardt M et al., Endocr Relat Cancer 2006, 13: 1203-1211).
잘린 111In-표지 펩타이드 유사체와 함께, [1,4,7,10-테트라아자사이클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산0, D-Glu1, DesGlu2-6]미니가스트린)(DOTA-MG11)의 신장 흡수가 유의적으로 감소되는 것이 동물연구에서 제시되었고(Behe M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2005: 32, S78), 1차 임상연구에서 확인되었다(Froeberg AC et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2009, 36: 1265-1272). 그러나, 효소적 분해에 대한 뚜렷한 안정성 감소 및 생체 내 5분 이하의 낮은 생물학적 반감기(Breeman WA et al., Nucl Med Biol 2008, 35: 839-849)로 인해, 111In-DOTA-MG11은 진단 효율이 나쁜 것으로 관찰되었다. 신장 저류를 감소시키면서 효소적인 안정성을 높이고 특이적 수용체 표적화를 높이기 위해, 펩타이드 N-말단 부위 서열의 변형이 시도되었다(Aloj L et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2011, 38: 1417-1425; Laverman P et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2011, 38: 1410-1416). C-말단 부위에 또한 변형이 시도되었고, 이 변형은 수용체 친화성 손실과 관련된 메티오닌 산화를 막기 위해 노르류신(norleucine) 또는 호모프로파르길글리신(homopropargylglycin)과 같은 비천연 아미노산으로 메티오닌을 치환하는 것으로 제한되었다(Mather SJ et al., J Nucl Med 2007, 48: 615-622; Roosenburg S et al., Bioconjug Chem 2010, 21: 663-670). 177Lu로 표지된 이들 새로운 펩타이드 유사체를 주입한 BALB/c 마우스의 혈액 및 소변 분석에서, 주입 10분 후 이미 온전한 방사리간드가 검출되지 않았다(Ocak M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2011, 38: 1426-1435). 최근 비정규 아미노산 메톡시닌(methoxinine) 또한 산화 감수성 메티오닌 잔기의 치환 및 MG 유사체의 화학적 안정화를 위해 사용되었으나(Grob NM et al., J Pept Sci 2017, 23: 38-44), 생물학적 반감기의 개선은 없었다. 위에서 언급된 연구들로 지금까지 채택된 화학적 변형이 생물학적 반감기 및 생체 내 표적화 특성을 개선시키는데 성공적이지 않다는 것은 명백하다.
이전에 본 발명자들은 111In-DOTA-DGIu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-1Nal-NH2 및 111In-DOTA-DGIu-Ala-Tyr-Gly-Trp-(N-Me)Nle-Asp-(N-Me)Phe-NH2 구조(각각 MGS1 및 MGS4라 지칭됨)를 갖는 111In-표지 펩타이드 유사체를 만든 바 있다(Klingler M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2017, 44: S228). 이들 펩타이드 유사체는 DOTA-MG11에 비해 혈청에서 증가된 안정성을 나타내었다. 그러나, 세포적 흡수 및 특이적 수용체 표적화를 고려한 추가적인 개선이 요구되었다. 이에 따라, 본 발명자들은 추가 펩티도미메틱을 개발하고, 시험관 내 세포적 흡수 및 생체 내 종양 흡수를 포함한 이들의 효소적인 안정성, 수용체 친화성 및 특이적 수용체 표적화를 조사하고, 신장 저류 또한 평가하였다. 본 발명자들은 놀랍게도 CCK2R을 표적화하는 새로운 그룹의 펩티도미메틱들이 생체 내에서 개선된 종양 흡수 및 저류 효과를 가짐과 동시에 효소적 분해에 대한 우수한 안정성을 갖는다는 것을 발견하였다. 임의의 특정 이론에 구속시키고자 하는 것은 아니지만, 개선된 종양 흡수 및 저류 특성은 적어도 부분적으로는 개선된 세포 흡수 특성에 따른 것으로 여겨진다.
본 발명의 목적은 CCK2R 표적화 펩티도미메틱의 낮은 신장 저류를 유지하면서 혈청 내 반감기, 바람직하게는 생체 내 안정성, 세포 흡수, 및 종양 표적화 특성을 개선시키는 것이다. 이 목적은 본 발명의 다음 실시형태 및 양상에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
일 실시형태에서, 본 발명은 X1-X2-Asp-X3 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함하는 펩티도미메틱을 제공하되, 여기서 X1은 소수성 아미노산(예컨대, Phe 또는 Trp)이고, X2는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산(예컨대, Leu 또는 Nle)이고, X3은 Phe과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산(예컨대, 1Nal 및 2Nal)이고, 펩티도미메틱은 5 내지 50개 아미노산의 길이를 갖는다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱은 X4-X5-X6-X7-X1-X2-Asp-X3 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함하고, 여기서 X4는 Leu 또는 다른 소수성 아미노산(예컨대, Pro), 또는 단백질성 하전된 아미노산(proteinogenic charged amino acid)(예컨대, Arg, Asp, Lys, His 또는 Glu)이고, 바람직하게는 D-형이고, X5는 Ala, 베타-Ala, Tyr 또는 Pro이고, X6은 Tyr, Pro, Phe, Met 또는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산(예컨대, Leu 또는 Nle)이고, X7은 Gly, Thr, Ser, Ala, 베타-Ala 또는 Pro이다. 추가의 실시형태에서, N-말단 및 X4, X4 및 X5, X5 및 X6, X6 및 X7, X7 및 X1, X1 및 X2, X2 및 Asp, 및 Asp 및 X3으로 접합된 화학적 기 사이의 결합(-) 중 적어도 하나는 아이소펩타이드 결합(isopeptide bond) 또는 슈도펩타이드 결합(pseudopeptide bond)(예컨대, -NHCO-, -CONCH3- 또는 -CH2NH-)이다. 바람직하게는, C-말단은 아마이드화된다. 바람직하게는, 펩티도미메틱은 8 내지 13개의 아미노산을 포함한다. 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 리포터 그룹(reporter group) 또는 세포독성 그룹(cytotoxic group)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 펩티도미메틱에 의해 포함되는 킬레이터(chelator)에 의해 배위(coordinate)된다. 일부 실시형태에서, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 펩티도미메틱에 의해 포함되는 보결분자단(prosthetic group)의 일부이다. 바람직하게는, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 방사성핵종이다.
다른 실시형태에서, 본 발명은 아미노산 중합체를 합성하는 것을 포함하는 본 발명의 펩티도미메틱의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 펩티도미메틱을 포함하는 약제학적 또는 진단적 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 세포로 전달하기 위한 본 발명의 펩티도미메틱의 용도를 제공한다.
다른 양상에서, 본 발명은 세포를 표적화 및 영상화하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 a) 세포를 본 발명의 펩티도미메틱과 접촉시키는 단계(여기서 상기 펩티도미메틱은 리포터 그룹을 포함함); 및 b) 세포와 접촉한 리포터 그룹을 가시화하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시형태에서, 접촉은 본 발명의 펩티도미메틱을 환자에 투여하는 것을 포함하고, 여기서 상기 펩티도미메틱은 리포터 그룹을 포함하고, 바람직하게는 상기 환자는 암을 갖는 환자이다.
본 발명은 또한 치료에 사용하기 위한, 본 발명의 펩티도미메틱을 제공한다.
본 발명은 또한 암의 치료에 사용하기 위한, 본 발명의 펩티도미메틱을 제공하고, 바람직하게는 상기 암은 종양세포의 표면에 CCK2R이 발현되는 암이다.
본 발명은 또한 진단에 사용하기 위한, 본 발명의 펩티도미메틱을 제공하고, 바람직하게는 상기 진단은 암의 진단이고, 더 바람직하게는 상기 암은 본 명세서에 언급된 유형의 암이다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱은 CCK2R에 특이적으로 결합한다. CCK2R에 대한 특이적 결합은 CCK2R을 발현하지 않는 세포 및 조직을 벗어나 CCK2R을 발현하는 세포 및 조직의 표적화를 허용한다. 본 발명의 펩티도미메틱의 이러한 특성은 진단 및 치료 목적, 예를 들어, 특정 유형의 암, 특히 CCK2R을 발현하는 암의 진단 및 치료에 유용하다. 그러나 본 발명의 교시는 암에 국한되지 않고, CCK2R의 발현과 관련된 임의의 질환에 관계된다. 특히, 본 발명의 펩티도미메틱은 CCK2R을 발현하는 세포에 의해 높은 수준의 세포 흡수(세포 내재화)를 나타내기 때문에 진단 및 치료 목적에 유용하다. 또한, 본 발명의 펩티도미메틱은 분해, 특히 단백질분해효소에 의한 혈청 내 분해, 바람직하게는 다양한 단백질분해효소에 의한 생체 내 대사적 분해에 대해 특히 안정하기 때문에 유용하다. 또한, 본 발명의 펩티도미메틱은 신장에 축적되지 않거나, 본 발명의 펩티도미메틱으로 치료를 받는 환자에게 유해하지 않을 정도로 낮은 수준까지만 신장에 축적되므로 유용하다.
상기 실시형태는 본 발명의 특히 바람직한 실시형태이다. 상기 실시형태들의 임의의 조합, 또는 그 안의 각각의 기술적 특징 또한 본 발명의 일부로서 본 명세서에 개시되어 있음을 강조한다. 당업자는 본 발명이 위에서 명시적으로 언급된 실시형태들로 제한되지 않고, 위에서 또는 아래에서 명시적으로 개시되지 않은 조합도 포함한다는 것을 이해한다. 이러한 조합은 예를 들어, 상술 한 본 발명의 양상, 실시형태 또는 특징을 본 발명의 상세한 설명에서 후술하는 본 발명의 양상, 실시형태 또는 특징과 조합함으로써 얻어진다. 통상의 기술자는, 상기 기술된 실시형태가 본 명세서에 제시된 예시뿐만 아니라 하기에 추가로 제공되는 상세한 설명의 해당 부분과 함께 고려되어야한다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 제시된 임의의 표제는 일반적으로 표제 하에 개시된 주제를 제한하는 것으로 해석되지 않으며, 즉, 하나의 표제 하에 개시된 주제는 상이한 표제 하에 기재된 주제와 조합하여 해석될 수 있다.
본 발명의 다른 양상, 실시형태, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 취지 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이므로, 상세한 설명 및 특정 예시는 단지 실례로서 제시되는 것임을 이해해야 한다.
본 발명은 아래에서 보다 상세하게 기술될 수 있고 첨부된 도면에 도시된다:
도 1(도 1a 및 도 1b)은 인간 혈청에서 본 발명의 111In-표지 펩티도미메틱을 24시간 동안 배양, 즉, 인큐베이션(incubation)한 후 방사성-HPLC 분석을 통해 인간 혈청 내 효소적 분해에 대한 안정성을 111In-DOTA-MG11 및 111In-DOTA-MGS1과 비교하여 나타낸 것이다: 방사성 표지 후 방사성화학적 순도(점선), 인간 혈청에서의 배양 후 방사성-HPLC(실선).
도 2는 A431-CCK2R 및 A431-모의(mock) 세포 상에서 2시간 배양한 후 본 발명의 111In-표지 펩티도미메틱의 세포 내재화(internalization)를 111In-DOTA-MG11, 111In-PP-F11, 111In-PP-F11N, 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4와 비교하여 나타낸 것이다.
도 3은 A431-CCK2R 및 A431-모의 세포 상에서 2시간 배양한 후 본 발명의 펩티도미메틱의 세포 내재화를 나타낸 것이다: A) 111In, 68Ga 및 177Lu로 방사성 표지된 DOTA-MGS5 및 99mTc로 표지된 HYNIC-MGS5, B) 177Lu로 방사성 표지된 DOTA-MGS10, PP-F11 및 PP-F11N 및 C) 68Ga로 방사성 표지된 DOTA-MGS12.
도 4는 누드마우스가 품은 A431-CCK2R 및 A431-모의 종양-이종이식편에서 본 발명의 선택된 111In-표지 펩티도미메틱의 4시간 p.i.에서의 생물분포(biodistribution)를 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4와 비교하여 나타낸 것이다. 값은 1그램 당 주사된 활성의 백분율로 나타내었다(% IA/g; 평균±SD, n=4; 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4 n=3).
도 5는 누드마우스가 품은 A431-CCK2R 및 A431-모의 종양-이종이식편에서 111In, 68Ga 및 177Lu로 방사성표지된 펩티도미메틱 DOTA-MGS5 및 99mTc으로 표지된 HYNIC-MGS5의 1시간 또는 4시간 p.i.의 상이한 시점에서의 생물분포를 나타낸 것이다. 값은 % IA/g로 나타내었다(평균±SD, n=4).
도 6은 도 6a) 10분 p.i.에서 본 발명의 111In-표지 펩티도미메틱 및 도 6b) 30분 p.i.에서 177Lu-PP-F11 및 177Lu-PP-F11N과 비교한 본 발명의 예시적인 177Lu-표지 펩티도미메틱의 정맥 주사 후 BALB/c 마우스로부터 얻은 혈액 시료의 방사성-HPLC를 통해 분석한 생체 내 효소적 분해에 대한 안정성을 나타낸 것이다: 방사성표지 후 방사성화학적 순도(점선), 혈액 시료의 방사성-HPLC(실선).
각 개별적 간행물이 참조로 포함되도록 구체적이고 개별적으로 명시되는 것처럼, 본 설명에서 인용된 모든 간행물은 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 상기 간행물은 특허, 특허출원 및 과학적 간행물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
"포함"이라는 용어 및 이의 임의의 문법형태의 사용은 제한되지 않는다. "포함"이라는 용어는 명시적으로 규정된 기술적 특징에 부가하여 추가적인 기술적 특징을 포함할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없는 본 발명의 실시형태의 개방형 설명을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 기술 전체의 섹션 표제는 단지 유기적인 목적을 위한 것이다. 특히, 여기서 기술된 다양한 실시형태(및 그 특징)로 제한하는 것을 의도하는 것은 아니며, 하나의 부표제 하에 기술된 실시형태(및 그 특징)는 다른 부표제 하에 기술된 실시형태와 자유롭게 조합될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, "포함"이라는 용어 및 이의 임의의 문법형태가 명시적으로 언급된 것들에 대한 추가 특징을 포함하는 실시형태를 배타적으로 해석하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 이들 용어는 명시적으로 언급된 특징들만으로 구성된 실시형태들을 동일하게 지칭한다.
본 명세서에 사용된 용어 "펩티도미메틱", "펩타이드 유사체" 또는 "펩타이드 유도체" 또는 "펩타이드 컨쥬게이트"는 적어도 하나의 비천연 아미노산(unnatural amino acid), 슈도펩타이드 결합 또는 화학적 모이어티(chemical moiety)를 포함하는 둘 또는 그 이상의 아미노산의 중합체를 포함하는 화합물을 의미한다. 이때 화학적 모이어티는 아미노산과 다른 것, 예컨대, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹이고, 킬레이터, 보결분자단, 링커 또는 약동학적 조절제를 포함하는 것이다. 본 명세서에서 정의된 펩티도미메틱은 일반적으로 천연 펩타이드의 생물학적 활성을 모방한다. 본 경우에 본 발명의 펩티도미메틱은 천연 CCK2R 리간드(예컨대, CCK2R에 결합하는 가스트린)의 능력을 모방한다(능력을 갖는 측면에서).
본 명세서에 사용된 용어 "아미노산 중합체"는 2개 이상의 아미노산의 중합체를 의미한다.
용어 "펩타이드"는 아마이드 결합에 의해 연결된 L-형의 2개 또는 그 이상의 단백질성 아미노산의 중합체를 의미한다.
본 명세서에 사용된 용어 "아미노산"은 이의 단량체 상태에서 적어도 아민(-NH2) 및 카복실(-COOH) 작용기를 함유하는 화합물을 의미한다. 펩타이드 결합을 통해 다른 아미노산에 결합되면, 상기 아미노산의 아민 또는 카복실기는 다른 아미노산의 아민 또는 카복실기과 함께 아마이드기 -CONH-이 될 것이다. 아미노산이 슈도펩타이드 결합을 통해 다른 아미노산에 접합되면, 후술하는 바와 같이, 아민 또는 카복실기는 슈도펩타이드 결합의 성질에 따라 다른 화학적 부분으로 대체될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에 사용된 용어 "아미노산"은 알파- 또는 베타-아미노산을 의미한다. 본 명세서에 사용된 용어 "아미노산"은 단백질성 아미노산 알라닌(Ala); 아르기닌(Arg); 아스파라긴(Asn); 아스파르트산(Asp); 시스테인(Cys); 글루타민(Gin); 글루탐산(Glu); 글리신(Gly); 히스티딘(His); 이소류신(Ile); 류신(Leu); 라이신(Lys); 메티오닌(Met); 페닐알라닌(Phe); 프롤린(Pro); 세린(Ser); 트레오닌(Thr); 트립토판(Trp); 타이로신(Tyr); 발린(Val) 및 셀레노시스테인(Sec)을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "아미노산"은 또한 비천연 아미노산을 포함한다.
본 출원의 측면에서 "비천연 아미노산"은 자연적으로 발생하거나 또는 화학적으로 합성되는 비단백질성 아미노산, 예컨대, 노르류신(Nle), 메톡시닌, 호모프로파길글리신, 오르니틴, 노르발린, 호모세린(homoserine), 및 문헌[Liu CC, Schultz PG, Annu Rev Biochem 2010, 79: 413-444 및 Liu DR, Schultz PG, Proc Natl Acad Sci U S A 1999, 96: 4780-4785]에 기술된 것들과 같은 다른 아미노산 유사체이다. 본 명세서에 사용된 비천연 아미노산은 예를 들어, D-형, 예를 들어, DGIu의 단백질성 아미노산 일 수 있다. 추가의 고려되는 비천연 아미노산은 파라-, 오쏘- 또는 메타-치환된 페닐알라닌, 예컨대, 파라-에티닐페닐알라닌, 4-Cl-페닐알라닌(Cpa), 4-아미노-페닐알라닌 및 4-NO2-페닐알라닌, 호모프롤린(homoprolin), 호모알라닌(homoalanine), 베타-알라닌, 1-나프틸알라닌(1Nal), 2-나프틸알라닌(2Nal), p-벤조일-페닐알라닌(Bpa), 바이페닐알라닌(Bip), 호모페닐알라닌(hPhe), 호모프로파길글리신(Hpg), 아지도호모알라닌(Aha), 사이클로헥사알라닌(Cha), 아미노헥산산(Ahx), 2-아미노부탄산(Abu), 아지도노르류신(Anl), tert-류신(Tle), 4-아미노-카바모일-페닐알라닌(Aph(Cbm)), 4-아미노-히드로오로틸-페닐알라닌(Aph(Hor)), S-아세트아미도메틸-L-시스테인(Cys(Acm)), 3-벤조티에닐알라닌, 4-아미노-3-하이드록시-6-메틸헵탄산(Sta)이다. 이들 비천연 아미노산 중 일부는 소마토스타틴(somatostatin) 및 봄베신(bombesin) 유사체를 위해 이미 연구되었다(Fani M et al., J Nucl Med 2011, 52: 1110-1118; Ginj M et al., Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103: 16436-16441; Ginj M et al., Clin Cancer Res 2005, 11: 1136-1145; Mansi R, J Med Chem 2015, 58: 682-691).
본 명세서에 사용된 용어 "소수성 아미노산"은 생리학적 pH(약 pH 7.4)에서 순제로전하(net zero charge)를 갖는 아미노산을 의미한다. 소수성 아미노산은 단백질성 소수성 아미노산 또는 비천연 소수성 아미노산 일 수 있다. 단백질성 소수성 아미노산은 예를 들어, 세린, 트레오닌, 시스테인, 셀레노시스테인, 글리신, 프롤린, 알라닌, 발린, 이소류신, 류신, 메티오닌, 페닐알라닌, 타이로신 또는 트립토판이다. 바람직한 단백질성 소수성 아미노산은 프롤린, 이소류신, 류신, 페닐알라닌, 타이로신 및 트립토판이다. 비천연 소수성 아미노산은 예를 들어, 노르류신(Nle), 메톡시닌, tert-류신(Tle), 1-나프틸알라닌(1Nal), 2-나프틸알라닌(2Nal), 3-벤조티에닐알라닌, p-벤조일-페닐알라닌(Bpa), 바이페닐알라닌(Bip), 호모페닐알라닌(hPhe), 호모프로파길글리신(Hpg), 아지도호모알라닌(Aha), 사이클로헥실알라닌(Cha), 아미노헥산산(Ahx), 2-아미노 부탄산(Abu), 아지도노르류신(Anl), 2-아미노옥틴산(Aoa), 노르발린(Nva), 파라-에티닐페닐알라닌, 4-Cl-페닐알라닌, 호모프롤린 및 호모알라닌이다.
본 명세서에 사용된 "Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산"은 Met과 유사한 분자 구조를 갖는 상기 정의된 소수성 아미노산 및/또는 Met의 생물동배체(bioisotere)이다. 특히, 본 발명의 맥락에서, Met과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산은 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수를 유지하면서 X2 및/또는 X6 위치에 삽입될 수 있다. 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수가 실시예 5에 개시된 분석에서의 총 활성의 적어도 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 95%이면, 상기 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수가 유지된다. 본 명세서에서 사용된 "Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산"은 단백질성 소수성 아미노산 또는 비천연 소수성 아미노산 일 수 있으며, 바람직하게는 Nle 또는 Leu 일 수 있다.
본 명세서에 사용된 "Phe과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산"은 Phe과 유사한 분자 구조를 갖는 상기 정의된 비처연 소수성 아미노산 및/또는 Phe의 생물동배체(bioisotere)이다. 특히, 본 발명의 맥락에서, Phe과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산은 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수를 유지하면서 X3 위치에 삽입될 수 있다. 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수가 실시예 5에 개시된 분석에서의 총 활성의 적어도 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 95%이면, 펩티도미메틱의 충분한 세포 흡수가 유지된다. 바람직하게는, 본 명세서에서 사용된 "Phe과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산"은 1Nal 또는 2Nal이다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱은 실시예 5에 개시된 분석에서의 총 활성의 적어도 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 95%의 세포 흡수(즉, 세포막에 결합하는 것 및 세포에의 내재화)를 갖는다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱은 CCK2R에 특이적으로 결합한다. 본 발명의 펩티도미메틱의 결합 친화도는 CCK8, 미니가스트린 또는 펜타가스트린의 CCK2R에 대한 결합 친화도의 적어도 약 2%, 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 95% 또는 약 100%가 될 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱의 결합 친화력은 CCK8, 미니가스트린 또는 펜타가스트린의 CCK2R에 대한 결합 친화도보다 더 높을 수 있다. 예를 들어, 실시예 4에 개시된 분석에서 CCK8, 미니가스트린 또는 펜타가스트린의 CCK2R에 대한 결합 친화도의 적어도 약 110%, 약 120%, 약 130%, 약 140%, 약 150%, 약 160%, 약 170%, 약 180%, 약 190%, 약 200%, 약 500%, 약 1000%, 약 1500% 또는 약 2000%일 수 있다. 본 발명의 맥락에서 CCK2R에 대한 특이적 결합은 CCK2R에 본 발명의 펩티도미메틱이 결합하는 것을 의미한다. 이는 CCK2R의 동족 리간드, 예컨대, 가스트린, 또는 방사성 물질로 표지된 다양한 동족 리간드, 예컨대, [125]Tyr12-표지 가스트린-I로 치환될 수 있다. 절반 최대 억제 농도(IC50)는 상기 설명된 바와 같은 이러한 특이적 결합의 측정치이며 실시예 4에 개시된 분석으로부터 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 결합 친화력은 절반 최대 억제 농도(IC50) 측정을 통해 결정되며, 여기서 결합 친화도 및 IC50값은 역의 관계를 가진다. 즉, IC50값이 감소함에 따라 결합 친화도가 증가하고 IC50값이 증가함에 따라 결합 친화도가 감소함을 의미한다. 따라서 약 50%의 결합 친화력은 IC50값이 CCK8, 미니가스트린 또는 펜타가스트린의 CCK2R에 대한 IC50값보다 약 2배 높다는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 용어 "하전된 아미노산"(charged amino acid)은 약 7.4의 생리학적 pH에서 0이 아닌 순전하(net charge)를 갖는 아미노산을 포함하고 단백질성 및 비천연 아미노산(예를 들어, 단백질성 아미노산 Arg, Lys, His, Glu, 및 Asp)을 포함한다.
펩티도미메틱의 구조는 좌측에서의 펩티도미메틱의 N-말단(아미노 말단)에서 시작하여 우측에서의 상기 펩티도미메틱의 C-말단으로 끝나는 이 분야의 기술자에게 알려진 세 글자의 아미노산 코드로 표시된다. 예를 들어, 4개의 아미노산 X4, X5, X6 및 X7로 구성되는 테트라 펩티도미메틱 또는 펩타이드 "X4-X5-X6-X7"는 N-말단에 아미노산 X4를 갖고 C-말단에 아미노산 X7을 갖는다. "-"은 2개의 개별 아미노산 사이(예를 들어, X4 및 X5)의 화학적 결합을 나타낸다.
본 발명의 펩티도미메틱의 2개의 아미노산을 연결하는 화학적 결합은 펩타이드 결합, 즉 아마이드 결합(-CONH-) 일 수 있다. 본 명세서에 사용된 펩타이드 결합은 하나의 아미노산의 알파 탄소에 부착된 아미노기와 다른 아미노산의 알파 탄소에 부착된 카복실기 사이에 형성될 수 있다. 펩타이드 결합은, 예를 들어, 아미노기와 카복실기 중 어느 하나의 기, 예컨대, 라이신의 측쇄 아미노기가 아미노산의 알파 탄소에 부착되지 않고 아미노산의 측쇄에 부착되는, 이러한 아미노기와 카복실기 사이에도 형성될 수 있다(아이소펩타이드 결합). 화학적 결합은 또한 슈도펩타이드 결합일 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱의 2개의 아미노산을 연결하는 화학적 결합은 아마이드 결합이다.
본 명세서에 사용된 용어 "슈도펩타이드 결합"은 2개의 아미노산을 연결하며 아마이드 결합(-CONH-)이 아닌 결합을 의미한다. 슈도펩타이드 결합은 또한 아마이드화된 C-말단에 포함될 수 있다. 당업계에 알려진 임의의 슈도펩타이드 결합, 예를 들어, -CH2NH-, -CONRCH2-, -CONCH3-(후자는 N-Me로도 지칭됨), 또는 -CONR-이 본 발명의 맥락에서 고려되며, 여기서 R은 알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-다이메틸프로필, 1-메틸-2-메틸프로필, 2,2-다이메틸프로필 또는 1-에틸프로필이다.
본 명세서에서 두 개의 아미노산 사이의 화학적 결합 상태는 결합을 통해 연결된 아미노산 사이에 괄호 또는 대괄호로 표시될 수 있다(예를 들어, X4-(N-Me)X5). 이 경우, 두 개의 아미노산 X4 및 X5는 -CONCH3- 구조의 슈도펩타이드 결합으로 연결된 것이며, 여기서 아마이드 질소는 메틸화된 것이다. 다음의 표시들은 두 개의 아미노산 X4 및 X5와 슈도펩타이드 결합 N-Me에 대해 예시적인 것으로, 슈도펩타이드 결합의 성질을 나타내기 위해 본 명세서에서 호환 가능하게 사용될 수 있다: "X4-(N-Me)-X5", "X4-(N-Me)X5" 및 "X4(N-Me)-X5". 알킬에스터, 알킬에터 및 우레아 결합 또한 슈도펩타이드 결합으로 고려된다. 펩티도미메틱을 안정화시키고 종양 표적화를 개선시키는 것으로 보이는 다른 슈도펩타이드 결합(예컨대, 1,2,3-트라이아졸(Mascarin A et al., Bioconjug Chem 2015, 26: 2143-2152) 또는 다른 아마이드 결합 생물동배체)가 또한 고려된다.
일부 실시형태에서, 슈도펩타이드 결합의 존재는 당업계에서 일반적으로 사용되는 용어 "psi"로 표시된다. 예를 들어, X4-psi[CH2NH]-X5는 2개의 아미노산 X4 및 X5가 슈도펩타이드 결합 -CH2NH-를 통해 연결됨을 나타낸다. 일부 실시형태에서 슈도펩타이드 결합은 -psi[CH2-NH-CO-NH]-, -psi[CH2-NH]-, -psi[CH2-CH2]-, -psi[CS-NH]- 또는 -psi[Tz]-일 수 있다.
보다 바람직한 슈도펩타이드 결합은 -COO-, -COS-, -COCH2-, -CSNH-, -CH2CH2-, -CHCH-, -CC-, -NHCO-, -CH2S-, -CH2-NH-CO-NH- 및 -CH2O-이다.
본 발명의 맥락에서, L- 및 D-아미노산이 동일하게 고려된다. 달리 언급되지 않는 한, 본 발명의 임의의 아미노산은 L-형 또는 D-형으로 존재할 수 있다. L-형은 아미노산 이름 바로 앞에 "L"을 기재함으로써 표시되고, D-형은 아미노산 이름 바로 앞에 "D"를 기재함으로써 표시된다. 예를 들어, "DGlu"는 D-형의 아미노산 글루타민산염을 지칭하고 "LGlu"는 L-형 아미노산 글루타민산염을 지칭한다. 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱의 하나, 그 이상 또는 모든 아미노산의 거울상 이성질체 형태는 L-형이다. 예를 들어, 명명이 양쪽의 거울상 이성질체를 포함하는 경우(예를 들어, "-Asp-"의 경우), 바람직한 거울상 이성질체 형태는 ("-LAsp-"에서와 같이) L-형이다.
본 발명의 펩티도미메틱의 고리형태 또한 고려된다. 예를 들어, 펩티도미메틱은 N-말단과 C-말단의 연결, N-말단 또는 N-말단 아미노산의 측쇄와 아미노산 측쇄의 연결, 또는 C-말단 또는 C-말단 아미노산의 측쇄와 아미노산 측쇄 또는 두 개의 서로 다른 아미노산의 두 개의 측쇄의 연결에 의해 고리화된 것일 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태에서, N-말단은 링커, 스페이서, 킬레이터 또는 보결분자단에 접합되고 C-말단은 아마이드화된다.
"킬레이터"라는 용어는 당업계에서와 같이 사용되며 금속이온을 킬레이트할 수 있는 유기화합물을 의미한다.
용어 "보결분자단"은 이작용성 표지화 물질로 지칭하기도 하며, 당업계에서 사용되고, 예를 들어, 방사성핵종(radionuclide)으로 용이하게 방사성 표지될 수 있고, 생물분자, 예컨대, 아미노산 중합체에 방사성표지 이전 또는 이후에 접합될 수 있으며, 킬레이터가 아닌 작은 유기분자를 의미한다. 일반적으로, 보결분자단은 생물분자에 존재하는 아민, 티올 또는 카복시산 작용기에 접합된다. 또한, 클릭화학(click chemistry)을 통한 접합도 고려된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱의 C-말단(카복시 말단)은 예를 들어, 단백질 분해를 감소시키고, 저장 수명을 증가시키고 및/또는 세포 흡수를 개선시키기 위해 변형된다. C-말단은 예를 들어, -NR'R"기로 아마이드화될 수 있다. 여기서 R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 본 명세서에 정의된 치환 또는 비치환 알킬이다. 일부 실시형태에서 R' 및 R"은 독립적으로 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실이다. 일부 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱은 C-말단이 -NH2기로 아마이드화된다. C-말단은 또한 -C(O)OR'" 유형의 에스터로 변형될 수 있다. 여기서 R'"는 본 명세서에 정의된 바와 같은 치환 또는 비치환 알킬, 예를 들어, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실일 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "알킬"은 1 내지 20(C1-C20), 바람직하게는 1 내지 15(C1-C15), 보다 바람직하게는 1 내지 10(C1-C10), 가장 바람직하게는 1 내지 5(C1-C5)의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 지방족 탄화수소를 의미한다. 예를 들어, "알킬"은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-다이메틸프로필, 1-메틸-2-메틸프로필, 2,2-다이메틸프로필 및 1-에틸프로필을 의미할 수 있다.
"알킬"기는, 예를 들어, 할로겐, 예컨대, 플루오린, 염소 및 브로민, 아민류, 예컨대, 일차아민(-NH2), 일차아마이드, 하이드록실(-OH), 추가의 산소-, 황- 또는 질소-함유 작용기, 복소환, 또는 아릴 치환기, 예컨대, 페닐 및 나프틸로 치환될 수 있다.
바람직한 실시형태(실시형태 A)에서, 펩티도미메틱의 X1-X2-Asp-X3에서 Asp의 거울상 이성질체 형태는 L-형(X1-X2-LAsp-X3)이다.
다른 바람직한 실시형태(실시형태 B)에서, X1-X2-Asp-X3의 X2와 Asp 사이의 결합은 -CONCH3-(N-Me, NMe)가 아니다.
보다 바람직한 실시형태(실시형태 C)에서, X1-X2-Asp-X3의 X2와 Asp 사이의 결합은 아마이드 결합이다.
바람직한 실시형태(실시형태 D)에서, X1-X2-Asp-X3의 X1과 X2 사이의 결합은 -CONCH3-(N-Me, NMe)이다.
바람직한 실시형태(실시형태 E)에서, X2는 Nle이다.
X1-X2-Asp-X3의 X1과 X2 사이의 결합이 -CONCH3-(N-Me, NMe)이고, X2가 Nle인 실시형태(실시형태 F)가 특히 바람직하다.
바람직한 실시형태(실시형태 G)에서, X1-X2-Asp-X3의 X1과 X2 사이의 결합은 -CONCH3-(N-Me, NMe)이고, X2는 Nle이고, X3은 1Nal 또는 2Nal, 바람직하게는 1Nal이다.
다른 바람직한 실시형태(실시형태 H)에서 X4-X5-X6-X7의 하나 또는 그 이상의 아미노산 잔기는 Pro이다.
실시형태 G와 실시형태 A, B, C 또는 H를 조합하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명은 실시형태 A-H의 조합, 특히 모든 실시형태 A-H의 조합인 펩티도미메틱을 포함한다. 이들 실시형태들은 임의의 선행 또는 후속 실시형태와 결합 될 수 있다. 특히, 서열 X1-X2-Asp-X3을 포함하는 임의의 개시된 펩티도미메틱은 실시형태 A-H 또는 이들의 임의의 조합과 조합될 수 있다.
X1-X2-Asp-X3이 X1-(N-Me)Nle-(CONH)-LAsp-X3이고, X3이 1Nal 또는 2Nal인 실시형태가 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 서열 X4-X5-X6-X7-X1-X2-Asp-X3을 갖는 아미노산 중합체를 포함한다. 바람직하게는, 펩티도미메틱은 펩티도미메틱의 C-말단에 이 중합체를 포함한다. 보다 바람직하게는 상기 언급한 바와 같이 펩티도미메틱의 C-말단은 -NH2기로 아마이드화된다. X4는 Leu 또는 다른 소수성 아미노산, 예컨대, Pro 또는 임의의 단백질성 하전된 아미노산, 예컨대, Arg, Asp, Lys, His 및 Glu이다. X5는 Ala, 베타-Ala, Tyr 또는 Pro이다. X6은 Tyr, Pro, Phe, Met, 또는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 비천연 아미노산, 예컨대, Nle이다. X7은 Gly, Thr, Ser, Ala, 베타-Ala 또는 Pro이다. 아미노산 X1, X2 및 X3은 본 명세서에 정의된 바와 같다. 상기 또는 하기에 언급되는 실시형태에 따른 아미노산 X4, X5, X6, X7, X1, X2 및 X3의 임의의 조합은 본 발명의 맥락에서 동일하게 고려된다.
본 발명의 펩티도미메틱은 5 내지 50개의 아미노산을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "5 내지 50개의 아미노산을 포함"은 펩티도미메틱이 50개를 초과하여 아미노산을 갖지 않고 5개 미만으로 아미노산을 갖지 않음을 의미한다. 또한, 포함한다는 표현("포함하는")은 펩티도미메틱이 명시적으로 언급되지 않은 추가의 성분, 예컨대, 킬레이터, 보결분자단 그룹, 링커, 스페이서, 약동학적 조절제, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 포함할 수 있음을 의미한다.
일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 또는 13개 이하의 아미노산을 포함한다. 5 내지 15개의 아미노산을 포함하는 펩티도미메틱이 특히 바람직하다. 8 내지 13개의 아미노산을 포함하는 펩티도미메틱이 더욱 바람직하다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 적어도 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15개의 아미노산을 포함한다. 펩티도미메틱에 포함되는 위에서 언급된 최대 및 최소 개수의 아미노산의 조합으로부터 생성된 임의의 범위 또한 본 발명의 맥락에서 고려된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 8 내지 35, 8 내지 25 또는 8 내지 20개의 아미노산을 포함한다. 위에서 언급된 범위는 동등하게 고려된다. 여기서 범위의 상한 및 하한 모두 제외되거나, 범위의 상한 및 하한 모두 포함되거나, 하한이 포함되고 상한이 제외되거나, 하한이 제외되고 상한이 포함된다. 이러한 해석은 본 출원에 언급된 모든 범위에 적용된다.
본 발명의 일부 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 8 내지 13개의 아미노산을 포함하고, X1은 Trp이고, X2는 Nle이고, X3은 1Nal 또는 2Nal이다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 8 내지 13개의 아미노산을 포함하고, X1은 Trp이고, X2는 Nle이고, X3은 1Nal 또는 2Nal이고, X1과 X2 사이의 결합은 -CONCH3-이고, C-말단은 -NH2기로 아마이드화된다. 보다 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 8 내지 13개의 아미노산을 포함하고, X1은 Trp이고, X2는 Nle이고, X3은 1Nal 또는 2Nal이고, X1과 X2 사이의 결합은 -CONCH3-이고, X1-X2-Asp-X3에서 Asp는 L-형이고, X2와 Asp 사이의 결합은 아마이드 결합(-CONH-)이고, C-말단은 -NH2기로 아마이드화된다. 바람직하게는, 본 명세서에 언급된 이들 펩티도미메틱 및 모든 다른 펩티도미메틱은 N-말단이 킬레이터 DOTA 또는 HYNIC로 변형된다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X1은 소수성 아미노산이다. 바람직하게는, X1은 Phe 또는 Trp이다. 가장 바람직하게는, X1은 Trp이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X2는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산이다. 바람직하게는, X2는 Leu 또는 Nle이다. 가장 바람직하게는, X2는 Nle이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X3은 Phe과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산이다. 바람직하게는, X3은 1Nal 또는 2Nal이다. 가장 바람직하게는, X3은 1Nal이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X4는 Leu 또는 다른 소수성 아미노산(예를 들어, Pro 또는 단백질성 하전된 아미노산)이다. 바람직하게는, X4는 Leu, Arg, Asp, Asn, Lys, His 또는 Glu이다. 바람직하게는, X4는 D-형 아미노산이다. 가장 바람직하게는, X4는 DGlu 또는 DLys, 특히 DGlu이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X5는 Ala, 베타-Ala, Tyr 또는 Pro이다. 바람직하게는, X5는 Ala, Tyr 또는 Pro이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X6은 Tyr, Pro, Phe, Met, 또는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산(예컨대, Leu 또는 Nle)이다. 바람직하게는, X6은 Tyr 또는 Pro이다.
본 발명의 일부 실시형태에서 X7은 Gly, Thr, Ser, Ala, 베타-Ala 또는 Pro이다. 바람직하게는, X7은 Gly 또는 Pro이다.
하기 표는 본 발명의 특히 바람직한 실시형태를 열거한다. 표 1에 열거된 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함하거나 이로 구성되는 펩티도미메틱이 특히 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 표 1에 열거된 아미노산 중합체는 펩티도미메틱의 C-말단에 위치하고, 바람직하게는 C-말단은 아마이드화된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1의 아미노산 중합체 서열의 적어도 4개의 C-말단 아미노산을 포함하고 5 내지 50개의 아미노산, 바람직하게는 8 내지 13개의 아미노산을 포함하는 펩티도미메틱이 동등하게 고려된다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 킬레이터를 포함한다. 일부 실시형태에서 킬레이터는 DOTA 또는 HYNIC이다. 아래에 나타낸 표 2는 본 발명의 일부 바람직한 실시형태를 예시한다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 표 2에 나타낸 구조 중 하나를 포함할 수 있거나, 또는 표 2에 나타낸 구조 중 하나로 이루어질 수 있다.
Figure pct00003
Figure pct00004
표 1 또는 표 2에 언급된 X3은 본 명세서에서 사용되는 바와 같고, 바람직하게는 1Nal 또는 2Nal이고, 가장 바람직하게는 1Nal이다.
표 1 또는 표 2에 언급된 X4, X5, X6 및 X7은 본 명세서에 사용되는 바와 같고, 특히 X4는 Leu 또는 다른 소수성 아미노산(예컨대, Pro 또는 다른 단백질성 하전된 아미노산(예컨대, Arg, Asp, Lys, His 및 Glu))이고, X5는 Ala, 베타-Ala, Tyr 또는 Pro이고, X6은 Tyr, Pro, Phe, Met 또는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산(예컨대, Leu 또는 Nle)이고, X7은 Gly, Thr, Ser, Ala, 베타-Ala 또는 Pro이다.
표 1 및 표 2에 열거된 펩티도미메틱은 예시로서 제공되며, 명시적으로 개시되지 않은 표 1 또는 2에 언급된 다른 변형의 조합 또한 고려된다는 것을 이해해야 한다. 표 1 및 표 2의 바람직한 실시형태는 아래 표 3에 제공된다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 1 내지 표 3에서, 달리 표시하지 않는 한, 개별 아미노산은 아마이드 결합을 통해 연결된다. 바람직하게는, 표 1 내지 표 3에 나타낸 임의의 아미노산은 L-형이고, 예를 들어, 표 1 내지 표 3에서의 Asp는 바람직하게는 LAsp이다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 표 2 또는 표 3에 나타낸 구조 중 하나를 포함하고, 여기서 킬레이터 DOTA 또는 HYNIC는 방사성핵종(예를 들어, 225Ac, 212Bi, 213Bi, 62Cu, 64Cu, 67Cu, 69Cu, 66Ga, 67Ga, 68Ga, 111In, 113mIn, 177Lu, 186Re, 188Re, 43Sc, 44Sc, 47Sc, 155Tb, 161Tb, 99mTc, 86Y, 90Y, 169Yb, 175Yb와 같은 금속 방사성핵종)을 조화시킨 것이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 표 2 또는 표 3에 나타낸 구조로 이루어지고, 여기서 표 2 또는 표 3에 제공된 정보에 더하여 DOTA 킬레이터는 방사성핵종 90Y, 111In, 68Ga 또는 177Lu를 배위시킨 것이고, HYNIC 킬레이터는 방사성핵종 99mTc를 배위시킨 것이다.
본 발명의 펩티도미메틱은 리포터 그룹, 세포독성 그룹, 감광제, 링커 및/또는 약동학적 조절제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 펩티도미메틱은 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 포함한다.
리포터 그룹
본 명세서에 사용된 용어 "리포터 그룹"은 영상화 방법에서 직접 또는 간접적으로 검출될 수 있는 임의의 물질 또는 화학적 모이어티(moiety)일 수 있다. 그러므로 리포터 그룹을 포함하는 펩티도미메틱은 영상화 방법, 예를 들어, 진단 목적에 사용될 수 있다. "리포터 그룹"이라는 용어는 "리포터 물질"(reporter agent) 및 "표지"(label)라는 용어와 호환적으로 사용된다. 리포터 그룹은 (예컨대, 방사성 붕괴, 형광 여기, 스핀 공명 여기 등에 의해) 검출 가능한 방사선을 방출하거나 방출할 수 있는 물질 또는 화학적 모이어티, 국부 전자기장(예컨대, 상자성(paramagnetic), 초상자성(superparamagnetic), 준강자성(ferrimagnetic) 또는 강자성(ferromagnetic) 종)에 영향을 미치는 물질 또는 화학적 모이어티, 방사선 에너지(예컨대, 발색단 및 형광단)를 흡수하거나 산란시키는 물질 또는 화학적 모이어티, 입자(소포 함유 액체 포함), 중원소(heavy element) 및 이의 화합물, 및 검출 가능한 물질을 생성하는 모이어티, 및 다른 것일 수 있다.
영상화 방법(예를 들어, 컴퓨터단층촬영(computer tomography: CT), 자기공명영상법(magnetic resonance imaging: MRI), 신티그래피(scintigraphy), SPECT, PET, 또는 다른 유사기술과 같은 진단 방법)으로 검출될 수 있는 광범위한 물질 및 화학적 모이어티는 당업계에 알려져 있고, 리포터 그룹은 사용되는 영상화 방법에 따라 선택될 것이다. 따라서 예를 들면 초음파 영상화를 위해 에코발생(echogenic) 물질, 또는 에코발생 물질을 생성할 수 있는 물질이 일반적으로 선택될 것이다.
리포터 그룹은 형광단일 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같은 형광단은 당업계에 알려져 있고, 당업자가 이용가능하며, 알렉사 패밀리(alexa family), 비메인(bimane), 보디피(bodipy), 나이트로벤즈옥사다이아졸, 댄실(dansyl), 아크릴로단(acrylodan), 플루오레세인, 로다민, 란탄족원소, 및 Cye3/Cye5 시리즈에 해당하는 모든 다양한 구성원을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다(Filizola M, G Protein-Coupled Receptors in Drug Discovery, Humana Press, Springer Science+Business Media New York 2015). 바람직한 형광단은 예를 들어, 근적외선 염료(예를 들어, 인도사이아닌 그린(indocyanine green), IRDye 800CW, IRDye 650, LS-288, 또는 Alexa Fluor 염료(예컨대, AF647, AF680 및 AF488)), 플루오레세인, 사이아닌 및 헤미사이아닌 염료(예를 들어, Dy488, Dy676 및 Dy754)이다. 이들 형광단은 예를 들어, 형광현미경 또는 형광유도내시경 또는 수술 환경에서의 영상화 또는 광학 영상화 방법에서 사용될 수 있다. 리포터 그룹은 또한 화학 발광 염료일 수 있다.
리포터 그룹은 또한 안정한 동위원소 또는 안정한 동위원소를 포함하는 화학적 모이어티일 수 있다.
리포터 그룹은, 특히 X-선 영상화에 의해 검출되기 위해, 중원자(heavy atom)(예컨대, 원자량 38 또는 그 이상)를 추가로 포함할 수 있다. 리포터 그룹은 또한 논제로 핵 스핀 동위원소(non zero nuclear spin isotope)(예를 들어, 19F) 또는 짝을 이루지 않은 전자 스핀을 갖는 물질일 수 있고, 따라서 자기공명영상화에 유용한 상자성, 초상자성, 준강자성 또는 강자성 특성을 가질 수 있다. 리포터 그룹은 광 영상화에 유용한 광 산란제(예컨대, 유색 또는 무색 입자), 광 흡수제 또는 발광제일 수 있다. 자기측정 영상화를 위해 리포터 그룹은 검출가능한 자성을 가질 것이며, 전기 임피던스 영상화를 위해 리포터 그룹은 전기 임피던스에 영향을 미칠 것이다. 리포터 그룹은 신티그래피, SPECT, PET, 또는 다른 유사기술에 유용한 방사성핵종 또는 방사성핵종을 포함하는 화학적 모이어티일 수 있다.
본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 적합한 리포터 그룹의 예, 예컨대, 자성 산화철 입자, 소포를 함유하는 X-선 조영제, 킬레이트화 상자성 금속(예를 들어, Gd, Dy, Mn, Fe 등)은 진단 영상화 문헌으로부터 다양하게 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,647,447호, PCT/GB97/00067, 미국 특허 제4,863,715호, 미국 특허 제4,770,183호, WO96/09840, WO85/02772, WO92/17212, PCT/GB97/00459, EP-A-554213, 미국 특허 제5,228,446호, WO91/15243, WO93/05818, WO96/23524, WO96/17628, 미국 특허 제5,387,080호, WO95/26205, 및 GB9624918.0 참조. 또한 WO98/47541(63-66페이지 및 70-86페이지) 참조.
리포터 그룹으로서 특히 바람직한 것은, 특히 대환식 킬레이터에 의해 킬레이트화된 경우, Gd, Dy, Fe 및 Mn과 같은 킬레이트화된 상자성 금속 이온이다.
리포터 그룹은 (1) 원자번호가 높고(예컨대, 원자번호 37 초과) 킬레이트화 가능한 금속 또는 이온 함유-다원자 금속(즉, TcO 등), 상자성 종(예컨대, 전이금속 또는 란탄족), 또는 방사성 동위원소, (2) 짝을 이루지 않은 전자 부위(예컨대, 잔류성 자유라디칼의 산소 또는 탄소)에 공유결합된 비-금속 종, 원자번호가 높은 비-금속, 또는 방사성 동위원소, (3) 원자번호가 높은 원자를 함유하거나, 협력 자기 거동(cooperative magnetic behavior)(예컨대, 초상자성, 준강자성 또는 강자성)을 나타내거나, 방사성핵종을 함유하는 다원자 클러스터 또는 크리스탈, (4) 발색단(형광 또는 인광이라는 용어가 포함되는)(예를 들어, 무기 또는 유기 구조, 특히 광범위 비국소 전자 시스템(extensive delocalized electron system)을 갖는 복합 금속 이온 또는 유기 기)일 수 있다.
특히 바람직한 리포터 그룹의 예는 아래에 보다 상세하게 설명되어 있다.
바람직한 리포터 그룹은 예를 들어, 방사성핵종, 예컨대, 금속 방사성핵종, 상자성 금속 이온, 형광 금속 이온, 중금속 이온 및 클러스터 이온이다.
본 발명의 방사성핵종은 예를 들어, C, N, O, F, Na, P, Sc, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn, Sb, Te, I, La, Ce, Pr, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, TI, Pb, Bi, Po, At, Ra, Ac, Th 및 Fm의 방사성 동위원소로부터 선택될 수 있다.
바람직한 방사성핵종은, 예를 들어, 225Ac, 198Au, 199Au, 212Bi, 213Bi, 51Cr, 62Cu, 64Cu, 67Cu, 69Cu, 159Dy, 166Dy, 66Ga, 67Ga, 68Ga, 159Gd, 166Ho, 111In, 113mIn, 196Ir, 177Lu, 189mOs, 203Pb, 109Pd, 149Pm, 151Pm, 142Pr, 143Pr, 186Re, 188Re, 97Ru, 43Sc, 44Sc, 47Sc, 153Sm, 117mSn, 121Sn, 155Tb, 161Tb, 99mTc, 127Te, 167Tm, 86Y, 90Y, 169Yb, 175Yb 및 89Zr로 제한되지 않는 금속 방사성핵종을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 리포터 그룹은 할로겐의 방사성핵종이지만, 예를 들어, 18F, 131I, 123I, 124I 및 125I로 제한되지 않는다.
진단에 적용하기 위한 감마 및 양전자 방사체는 11C, 51Cr, 62Cu, 64Cu, 52Fe, 66Ga, 67Ga, 68Ga, 123I, 124I, 125I, 111In, 113mIn, 177Lu, 24Na, 203Pb, 97Ru, 43Sc, 44Sc, 152Tb, 155Tb, 94mTc, 99mTc, 167Tm, 86Y 및 89Zr을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
치료에 적용하기 위한 오제 전자(Auger electron) 및 내부 전환 전자(internal conversion electron) 방출 뿐만 아니라 알파 및 베타 방출 방사성핵종은 225Ac, 111Ag, 77As, 211At, 198Au, 199Au, 212Bi, 213Bi, 77Br, 58Co, 51Cr, 67Cu, 152Dy, 159Dy, 165Dy, 169Er, 255Fm, 67Ga, 159Gd, 195Hg, 161Ho, 166Ho, 123I, 125I, 131I, 111In, 192Ir, 194Ir, 196Ir, 177Lu, 189mOs, 32P, 212Pb, 109Pd, 149Pm, 142Pr, 143Pr, 223Ra, 186Re, 188Re, 105Rh, 119Sb, 47Sc, 153Sm, 117mSn, 121Sn, 89Sr, 149Tb, 161Tb, 99mTc, 127Te, 227Th, 201Tl 및 90Y을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 상자성 금속 이온은 전이 이온 및 란탄족 금속(예컨대, 원자번호 6 내지 9, 21 내지 29, 42, 43, 44 또는 57 내지 71의 금속), 특히 Cr, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu, 특히 Mn, Cr, Fe, Gd 및 Dy, 특히 Gd를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 리포터 그룹은 특히 펩티도미메틱에 포함되었을 때 치료적인 효과, 예컨대, 세포독성 효과를 갖지는 않는다. 일부 실시형태에서, 리포터 그룹은 적어도 치료에 적합한 정도로 세포독성 효과를 갖지 않는다. 당업자라면, 예를 들어, 영상화 방법에서 검출되기에는 충분하지만 치료 효과를 갖지 않을 정도로 낮은 리포터 그룹의 투여량/방사능량을 결정할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 일부 실시형태, 예를 들어, 영상화 방법 및 임의의 진단 용도 또는 방법에서, 리포터 그룹, 특히 방사성핵종의 용량은 검출에 충분하지만 치료 효과를 갖지 않도록 사용된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 치료 효과가 없는 리포터 그룹은 "비-치료적 리포터 그룹"으로 지칭된다. 따라서 본 발명은 또한 위에서 언급된 리포터 그룹의 비-치료적 실시형태에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은 안정한 동위원소, 중원자, 방사성핵종, 예컨대, 금속 방사성핵종, 상자성 금속 이온, 형광 금속 이온, 중금속 이온 및 클러스터 이온을 포함하는 비-치료적 형광단, 안정한 동위원소 또는 화학적 모이어티를 포함한다.
영상화에 사용될 수 있는 바람직한 비-치료적 리포터 그룹은 방사성핵종으로, 64Cu, 67Ga, 68Ga, 123I, 124I, 125I, 131I, 111In, 177Lu, 203Pb, 97Ru, 44Sc, 152Tb, 155Tb, 99mTc, 167Tm, 86Y 및 89Zr이다.
세포독성 그룹
일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 세포독성 그룹을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "세포독성 그룹"은 세포독성 그룹을 포함하는 펩티도미메틱이 결합하거나 또는 내재화되는 것에 의해 직접 또는 간접적으로 세포의 죽음을 야기하는 임의의 물질 또는 화학적 모이어티를 지칭한다.
세포독성 그룹은 예를 들어, 화학요법제 또는 방사성핵종일 수 있다. 만약 펩티도미메틱에 포함된 화학요법제 또는 방사성핵종이 CCK2R을 발현하는 세포에 의해 내재화되면, CCK2R를 발현하는 세포는 화학요법제 또는 방사성핵종에 의해 사멸된다. 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱이 결합된 세포는 세포독성 그룹을 포함하는 펩티도미메틱의 내재화없이도 사멸될 수 있다.
화학요법제는 빈블라스틴 모노하이드라지드(vinblastine monohydrazide), 튜불리신 B 하이드라지드(tubulysin B hydrazide), 악티노마이신(actinomycin), 올트랜스레티노산(all-trans retinoic acid), 아자시티딘(azacitidine), 블레오마이신(bleomycin), 보르테조밉(bortezomib), 카보플라틴(carboplatin), 카페시타빈(capecitabine), 시스플라틴(cisplatin), 클로람부실(chlorambucil), 사이클로포스파마이드(cyclophosphamide), 사이타라빈(cytarabine), 다우노루비신(daunorubicin), 도세탁셀(docetaxel), 독시플루리딘(doxifluridine), 독소루비신(doxorubicin), 에피루비신(epirubicin), 에포틸론(epothilone), 에토포사이드(etoposide), 플루오로유라실(fluorouracil), 젬시타빈(gemcitabine), 하이드록시우레아(hydroxyurea), 아이다루비신(idarubicin), 이매티닙(imatinib), 이리노테칸(irinotecan), 메클로레타민(mechlorethamine), 머캅토퓨린(mercaptopurine), 메토트렉세이트(methotrexate), 미토산트론(mitoxantrone), 옥살리플라틴(oxaliplatin), 파클리탁셀(paclitaxel), 페메트렉시드(pemetrexed), 테니포사이드(teniposide), 티오구아닌(tioguanine), 토포테칸(topotecan), 인도테칸(indotecan), 인디미테칸(indimitecan), 메르탄신(mertansine), 엠탄신(emtansine), 발루비신(valrubicin), 베무라페닙(vemurafenib), 빈블라스틴(vinblastine), 빈크리스틴(vincristine), 빈데신(vindesine) 및 비노렐빈(vinorelbine)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
세포독성 그룹으로 사용될 수 있는 바람직한 방사성핵종은 금속 및 할로겐 방사성핵종을 포함한다. 본 발명의 방사성핵종은 예를 들어, P, Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, As, Br, Sr, Y, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn, Sb, Te, I, Pr, Pm, Sm, Gd, Tb, Y, Ho, Er, Lu, Ta, W, Re, Os, Ir, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Ra, Ac, Th 및 Fm의 방사성동위원소로부터 선택될 수 있다. 바람직한 방사성핵종은 225Ac, 111Ag, 77As, 211At, 198Au, 199Au, 212Bi, 213Bi, 77Br, 58Co, 51Cr, 67Cu, 152Dy, 159Dy, 165Dy, 169Er, 255Fm, 67Ga, 159Gd, 195Hg, 161Ho, 166Ho, 123I, 125I, 131I, 111In, 192Ir, 194Ir, 196Ir, 177Lu, 189mOs, 32P, 212Pb, 109Pd, 149Pm, 142Pr, 143Pr, 223Ra, 186Re, 188Re, 105Rh, 119Sb, 47Sc, 153Sm, 117mSn, 121Sn, 89Sr, 149Tb, 161Tb, 99mTc, 127Te, 227Th, 201Tl 및 90Y를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
감광제(photosensitizer)
본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 감광제를 포함한다.
본 명세서에 사용된 용어 "감광제"는 빛에 노출되면 독성이 되거나 독성물질을 방출하는 물질 또는 화학적 모이어티를 지칭한다. 예를 들어, 세포막 및 세포구조를 포함하는 세포물질 또는 생물분자에 손상을 주는 일중항산소(singlet oxygen) 또는 다른 산화라디칼이 있으며, 이러한 세포적 손상 또는 막 손상은 결국 세포를 사멸시킬 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같은 감광제는 당업자에게 알려져 있고, 당업자가 이용가능하다. 감광제의 세포독성 효과는 종양질환(neoplastic diseases)을 포함하여 다양한 이상 또는 장애의 치료에 사용될 수 있다. 이러한 치료는 광역동 치료(photodynamic therapy, PDT)로 알려져 있으며, 신체의 환부에 감광제를 투여하고, 감광제의 활성화 및 세포독성 형태로의 전환을 위해 활성화된 빛에 노출시키는 것을 포함한다. 이에 따라 영향을 받는 세포는 사멸되거나 증식잠재력이 감소된다.
감광제는 다양한 메커니즘에 의해 직간접적으로 효과를 발휘한다. 따라서 예를 들어, 특정 감광제는 빛에 의해 활성화되면 직접적으로 독성이 되는 반면, 다른 감광제는 독성 종(예를 들어, 지질, 단백질 및 핵산과 같은 세포물질 및 생물분자를 파괴하고 궁극적으로 세포를 사멸시키는 일중항산소 또는 산소-유래 자유라디칼과 같은 산화제)을 생성한다.
일부 실시형태에서, 감광제는 예를 들어, 솔라렌(psoralen), 포르피린(porphyrin), 클로린(chlorin) 및 프탈로사이아닌을 포함한다. 포르피린 감광제는 독성 산소종 생성을 통해 간접적으로 작용하며 특히 바람직하다. 포르피린은 헴(heme) 합성에서 자연적으로 발생하는 전구체이다. 특히, 헴은 효소 페로케라타아제(ferrochelatase)의 작용에 의해 철(Fe2+)이 프로토포르피린 IX(protoporphyrin IX, PpIX)에 혼입될 때 생성된다. PpIX는 매우 강력한 감광제이다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 추가의 감광제는 아미노레불린산(ALA), 실리콘 프탈로사이아닌(Pc4), m-테트라하이드록시페닐클로린(mTHPC) 및 모노-L-아스파틸 클로린 e6(NPe6), 포르피머 나트륨(porfimer sodium), 베르테포르핀(verteporfin), 테모포르핀(temoporfin), 메틸 아미노레불린산염, 헥실 아미노레불린산염, 레이저피린-PDT(laserphyrin-PDT), BF-200 ALA, 암피넥스(amphinex) 및 아자다이피로메텐이다.
링커
본 발명의 펩티도미메틱은 본 명세서에 정의된 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함한다. 펩티도미메틱에 포함되는 아미노산의 총 수는 본 명세서에 정의된 바와 같이 제한된다. 아미노산 중합체 이외에, 본 발명의 펩티도미메틱은 리포터 그룹, 세포독성 그룹, 감광제, 킬레이터, 보결분자단, 약동학적 조절체, 링커, 또는 스페이서와 같은 추가 성분을 포함할 수 있다. 이들 개별 성분 또는 화학적 모이어티는 공유결합, 이온결합 또는 배위결합을 통해 서로 또는 아미노산 중합체에 직접적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 배위결합을 통해 킬레이터와 연결될 수 있다.
대안적으로, 위에서 언급된 성분은 링커를 통해 서로 또는 아미노산 중합체에 간접적으로 연결될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "링커"는 2개의 개별 화학적 모이어티를 연결하는 화학적 모이어티를 지칭한다. 용어 "링커" 또는 "스페이서"는 이러한 화학적 모이어티를 기술하기 위해 문헌 및 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다. 링커는 펩티도미메틱의 아미노산 중합체의 N-말단에 결합되거나, 펩티도미메틱의 아미노산 중합체의 아미노산 서열 내에 통합되거나 또는 펩티도미메틱의 아미노산 중합체의 아미노산 측쇄 또는 다른 작용기에 접합될 수 있고, 일반적으로 펩티도미메틱의 아미노산 중합체와 리포터 물질 또는 세포독성 물질 사이의 분리기(separator)로서 또는 예를 들어, 펩티도미메틱의 친수성 및 약동학에 영향을 미치는 약동학적 조절제로서 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 리포터 그룹, 세포독성 그룹, 감광제, 킬레이터, 보결분자단 또는 약동학적 조절제는 링커를 통해 아미노산 중합체, 예를 들어, X4-X5-X6-X7-X1-X2-Asp-X3과 연결될 수 있다. 링커는 위에서 언급된 성분 중 임의의 것을 펩티도미메틱의 아미노산 중합체의 N-말단, C-말단 또는 다른 측쇄에 연결할 수 있다. 일부 실시형태에서, 링커는 또한 위에서 언급된 성분을 서로 연결할 수 있고, 예를 들어, 링커는 약동학적 조절제를 리포터 그룹과 연결할 수 있다.
링커는 L- 또는 D-형의 Gly, Ala, Gln, Glu, His과 같은 아미노산, 또는 하나 또는 그 이상의 이들 아미노산으로 이루어지는 아미노산 중합체, 또는 폴리에틸렌 글리콜 또는 탄수화물과 같은 다른 화학적 모이어티뿐만 아니라, 아미노헥사노일 또는 아미노벤조일 또는 피페리딘 모이어티일 수 있다. 일부 실시형태에서, 링커는 6-아미노헥사노산, 4-아미노부티르산, 4-아미노-1-카복시메틸피페리딘 또는 우레아 또는 펩티도미메틱에 작용기를 도입할 수 있는 다른 화학적 모이어티일 수 있다. 일부 실시형태에서, 링커는 위에서 언급된 링커의 조합이다.
링커는 펩티도미메틱의 개별 성분의 분리기로 사용될 수 있다. 링커는 또한 다수의 펩티도미메틱의 다중결합 컨쥬게이트 또는 예를 들어, 선택적 수용체를 표적화하는 다른 리간드와 조합을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 링커는 추가로 다수의 리포터 그룹 또는 리포터 그룹과 세포독성 그룹의 조합을 펩타이드에 결합하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 예시는 2가 가스트린 펩티도미메틱 DOTA-Gly-Ser-Cys(숙신이미도프로피오닐-Glu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Nle-Asp-Phe-NH2)-Glu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Nle- Asp-Phe-NH2(DOTA-MGD5)(Sosabowski JK et al., J Nucl Med 2009, 50: 2082-2089) 또는 가스트린-방출 펩타이드 수용체 길항제를 표적화하는 이중-방식 형광 및 방사성표지 리간드 DOTA-Lys(IRDye-650)-PEG4-[D-Phe6, Sta13]-봄베신(6-14)NH2(HZ220)(Zhang H et al., J Nucl Med 2017, 58: 29-35)에 의해 주어진다. DOTA-MGD5는 전임상 연구에서 높은 종양 흡수 및 낮은 신장 저류를 보인 말레이미드-링커에 기초한 2가 MG 유사체이다. 가스트린-방출 펩타이드(GRP) 수용체를 표적화하는 가스트린-방출 펩타이드 수용체 길항제 HZ220은 킬레이터 DOTA와 근적외선 형광(NIRF) 염료 IRDye 650을 접합하기 위해 라이신의 2개의 아민이 사용된 봄베신(bombesin) 유사체를 기초로 한다. 68Ga-표지된 HZ220의 경우 PET 및 광학 영상화 모두에서 높은 종양-대-배경 대비를 달성할 수 있다. 링커는 또한 펩타이드 단편과 같은 펩타이드 접합체의 일부, 세포독성 또는 리포터 그룹을 방출하는, 펩타이드 서열에 절단가능한 그룹을 도입하는데 사용될 수 있다. 이러한 예시는 카텝신 B(cathepsin B) 절단 부위에 의해 제공된다(Naqvi SA et al., Cancer Biother Radiopharm 2010, 25: 89-95; Albericio F and Kruger HG, Future Med Chem 2012, 4: 1527-1231). 또한 봄베신 유도체 177Lu-DOTA-Lys(글루코스)-4 아미노벤조산-BBS7-14에서의 글루코스와 4-아미노벤조산의 조합(Lim JC et al, Nucl Med Biol 2015, 42: 234-241)과 같은 링커의 조합이 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "약동학적 조절제"는 친수성, 생분해, 및 청소율(clearance)과 같은 펩티도미메틱의 약동학에 영향을 미치는 화학적 모이어티를 의미한다. 예를 들어, 약동학적 조절제는 혈류에서 펩티도미메틱의 반감기를 증가시킬 수 있다.
방사성표지된 MG 유사체 DOTA-His-His-Glu-Aly-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2(Mather SJ et al., J Nucl Med 2007, 48: 615-622)는 MG11에서 유래되며, 펩타이드의 N-말단 부위에 2개의 His 잔기를 포함한다. 방사성표지된 MG 유사체 DOTA-DGln-DGln-DGln-DGln-DGln-DGln-Aly-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, DOTA-DGln-DGln-DGln-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, DOTA-DGln-DGlu-DGln-DGlu-DGln-DGlu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2 및 DOTA-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2는 MG0에서 유래되며, 펩타이드의 N-말단 부위에 다른 수의 DGln 및 DGlu 잔기를 포함한다(Laverman P et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2011, 38: 1410-1416). 이들 신규 펩타이드 유도체의 디자인은 MG0의 높은 신장 흡수가 음이온성 펜타글루타메이트 서열에 의해 야기된다는 지식에 기초하였다. 양전하성 잔기 및 D-아미노산 잔기의 도입에 의해 종양-대-신장 비율의 개선과 함께 신장 흡수를 줄일 수 있다. 영상화에서 높은 종양-대-배경 대비를 얻기 위해 순환으로부터 방사리간드의 신속한 제거가 바람직하다. 또한, PEG 또는 D-아미노산, 예컨대, D-Ser 및 D-Gln을 포함하는 다른 극성을 갖는 스페이서가 방사리간드의 안정성 및 종양-대-신장 비율 증가시키기 위해 MG 유사체를 위한 약동학적 조절제로 연구되어 왔다(Kolenc-Peitl P et al., J Med Chem 2011, 54: 2602-2609). 다른 길이의 친수성 및 비전하성 스페이서를 도입함에 따라 혈청 안정성, 신장 흡수 및 종양-대-신장 비율 상의 유리한 효과가 관찰될 수 있다.
리포터 그룹과 세포독성 그룹의 연결
본 발명의 펩티도미메틱은 하나의 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹 또는 다수의 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 또한 하나의 리포터 그룹 및 하나의 세포 독성 그룹을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 리포터 그룹, 세포독성 그룹 또는 이들 모두는 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에, 예를 들어, 공유 결합을 통해 직접적으로 연결될 수 있다. 다른 실시형태에서, 리포터 그룹, 세포독성 그룹 또는 이들 모두는 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 간접적으로 연결될 수 있다.
만약 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹 또는 이들 모두가 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 간접적으로 연결되는 경우, 이들은 상기 정의된 바와 같은 링커 또는 약동학적 조절제를 통해, 또는 킬레이터 또는 보결분자단을 통해 아미노산 중합체에 연결된다. 예를 들어, 형광단(fluorophore)인 리포터 그룹은 바람직하게는 직접적으로 또는 폴리에틸렌글리콜과 같은 링커 또는 스페이서를 통해 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 공유결합으로 연결된다. 한편, 방사성핵종(예를 들어, 금속 방사성핵종) 및 금속이온은 바람직하게는 킬레이터를 통해 펩티도미메틱에 연결된다. 할로겐의 방사성핵종은 바람직하게는 보결분자단 또는 아미노산 측쇄의 작용기를 통해 펩티도미메틱에 연결된다.
리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 N-말단, C-말단, 또는 아미노산 측쇄(예를 들어, 라이신 또는 시스테인)를 통해, 또는 링커 또는 약동학적 조절제의 작용기를 통해, 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 바람직하게는, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 N-말단을 통해 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 연결된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 킬레이터 또는 보결분자단을 통해 펩타이드의 N-말단에 연결된다. 특히, 일부 실시형태에서, 방사성핵종은 펩타이드의 N-말단을 통해 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 연결된다. 킬레이터 또는 보결분자단을 N-말단 또는 펩타이드 서열 중 아미노산의 측쇄에 연결하기 위해 링커가 추가로 사용될 수 있다. 리포터 그룹, 예를 들어, 방사성 핵종은 펩타이드 컨쥬게이트로 접합되기 이전 또는 이후에 킬레이터에 의해 조직화되거나 보결분자단으로 도입될 수 있다.
킬레이터 및 보결분자단
리포터 그룹 또는 세포독성 그룹의 도입을 위해, 펩티도미메틱은 킬레이터 또는 보결분자단을 포함할 수 있다. 킬레이터 또는 보결분자단은 N-말단, C-말단, 또는 임의의 아미노산 측쇄 또는 링커 또는 약동학적 조절제에 존재하는 작용기에서 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 접합될 수 있다. 바람직하게는, 킬레이터 또는 보결분자단은 N-말단에서 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 접합된다.
킬레이터 또는 보결분자단에 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 도입하는 것은 킬레이터 또는 보결분자단을 펩티도미메틱의 아미노산 중합체에 접합하기 이전 또는 이후에 수행될 수 잇다.
일부 실시형태에서, 킬레이터는 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹으로서의 금속, 예를 들어, 본 명세서에서 언급된 금속 방사성핵종, 또는 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹으로서의 할로겐을 포함하는 보결분자단, 예를 들어, 본 명세서에서 언급된 할로겐 방사성핵종을 조직화한다.
킬레이터는 산소, 질소, 황, (카복실, 포스포네이트, 히드록사메이트, 아민, 티올, 티오카복실레이트 또는 이들의 유도체)와 같은 금속 복합체화를 위한 다른 공여기를 함유하고, 비고리형 및 폴리아미노폴리카복실 리간드와 같은 거대고리형 킬레이터를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 킬레이터는 다이에틸렌트라이아미노펜타아세트산(DTPA), 에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA), 1,4,7-트라이아자사이클로노난-1,4,7-트리스[메틸렌(2-카복시에틸)포스핀산(TRAP), 1,4,7,10-테트라아자사이클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(DOTA), 1,4,7-트라이아자사이클로노난-1,4,7-트라이아세트산(NOTA), 1,4,7-트라이아자사이클로노난-1,4-다이아세트산(NODA), 1,4,8,11-테트라아자사이클로테트라데칸-1,4,8,11-테트라아세트산(TETA) 뿐만 아니라 글루타르산 암(arm)으로 기능화된 DOTA 또는 NOTA(DOTAGA, NOTAGA)와 같은 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 것이다. 다른 킬레이터, 특히 방사성금속 킬레이팅을 위한 킬레이터 또한 고려된다.
추가로 예를 들어, 99mTc 킬레이팅을 위해 고려되는 킬레이터는 다이아마이드다이티올(N2S2), 트라이아마이드티올(N3S), 테트라아민(tetraamine, N4) 및 히드라지노니코틴산(HYNIC)을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. HYNIC은 일반적으로 에틸렌다이아민-N,N'-다이아세트산(EDDA) 및 트리신(tricine)을 포함하는(이에 제한되지는 않는다) 금속의 배위구(coordination sphere)를 완성하기 위해 공-리간드(co-ligand)와 함께 사용된다. 일부 실시형태에서, 유기금속 수성 이온 99mTc(CO)3(H2O)3를 사용하여, 안정한 복합체를 형성하기 위해 물분자를 모노-, 다이- 및 트라이-치아상(dentate) 킬레이터와 교환하는 방법(클릭-투-킬레이트 방법론 포함)으로 트라이카보닐 복합체를 생성할 수 있다.
추가로 예를 들어, 펩티도미메틱을 68Ga로 표지하는데 유용한 킬레이터는 N,N'-비스[2-하이드록시-5-(카복시에틸)벤질]에틸렌다이아민-N,N'-다이아세트산(HBED-CC), 데스페리옥사민과 같은 사이드로포어(siderophore)-기반 리간드, 데페리프론(deferiprone) 및 및 트라이(하이드록시피리디논)(THP)과 같은 하이드록시피리디논 리간드, 및 이들의 유도체를 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 보결분자단은 아이오딘 또는 플루오린과 같은 할로겐의 방사성핵종, 예를 들어, 본 명세서에 언급된 것과 같은 할로겐 방사성핵종으로 표지된다. 일부 실시형태에서, 보결분자단은 방사성요오드화를 위해 볼턴-헌터 시약(Bolton-Hunter reagent), N-석신이미딜-5-(트라이알킬스타닐)-3-피리딘카복실산염 또는 N-석신이미딜-4-[131I]아이오도벤조산염([131I]SIB)으로 이루어진 군으로부터 선택될 것이다. 일부 실시형태에서, 보결분자단은 4-[18F]플루오로페나실 브로마이드(4-[18F]fluorophenacyl bromide), N-석신이미딜-4-[18F]플루오로벤조산염([18F]SFB), N-석신이미딜-4-([18F]플루오로메틸)벤조산염, 4-[18F]플루오로벤즈알데히드, 6-[18F]플루오로니코틴산 테트라플루오로페닐 에스터([18F]F-Py-TFP), N-석신이미딜 3-(다이-tert-부틸[18F]플루오로실릴)벤조산염, [18F]SiFB)과 같은 실리콘-함유 빌딩 블록, [18F]플루오로-데옥시글루코스(바람직하게는 2-[18F]플루오로-2-데옥시글루코스([18F]FDG)) 및 [18F]플루오로-데옥시만노스, 바람직하게는 [18F]2-플루오로-2-데옥시만노스, 또는 이들의 유도체와 같은 탄수화물-기반 보결분자단, 말레이미드-기반 및 헤테로사이클릭 메틸설폰계 18F-신톤(18F-synthon), 클릭 화학을 통해 표지된 18F-아자이드 또는 18F-알킨과 같은 18F-표지된 보결분자단, 18F-표지된 유기트라이플루오로붕산염 및 [18F]플루오로피리딘을 포함하는(이들로 제한되지는 않는) 군으로부터 선택될 것이다. 일부 실시형태에서, 플루오린화 알루미늄(Al18F)을 사용한 킬레이터-기반 표지법이 방사성플로오린화에 적용된다.
본 발명의 추가 양상 및 실시형태
본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 본 펩티도미메틱을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 펩티도미메틱의 생산은 당업자가 이용 가능한 표준 유기 화학 방법 및 고상 펩타이드 합성 방법에 의해 가능하다. 이러한 방법은 적어도 펩티도미메틱의 아미노산 중합체를 합성하는 단계를 포함한다(Behrendt R et al., J Pept Sci 2016, 22: 4-27; Jones J, Amino Acid and Peptide Synthesis, Oxford University Press, New York 2002; Goodman M, Toniolo C, Moroder L, Felix A, Houben-Weyl Methods of Organic Chemistry, Synthesis of Peptides and Peptidomimetics, workbench edition set, Thieme Medical Publishers, 2004).
본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 펩티도미메틱을 포함하는 약제학적 또는 진단적 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 CCK2R 발현 또는 과발현을 특징으로 하는 질환과 같은 CCK2R 관련 질환의 치료에 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 암, 특히 CCK2R의 발현을 특징으로 하는 암의 치료에 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 화학요법제 또는 방사성핵종과 같은 세포독성 그룹을 CCK2R 발현 종양 세포에 전달하는데 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 약제학적 조성물은 표적화된 암 치료에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 하나 또는 그 이상의 성분, 예를 들어, 본 발명에 따른 약제학적 또는 진단적 조성물 또는 본 발명에 따른 펩티도미메틱을 포함하는 키트에 관한 것이다. 이러한 키트는 본 발명의 펩티도미메틱, 약제학적 조성물 또는 진단적 조성물을 준비하거나 사용하는 방법을 설명하는 정보 전단지를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 키트는 사용 준비된 본 발명의 약제학적 또는 진단적 조성물을 포함한다. 추가의 실시형태에서, 키트는 약제학적 조성물 또는 진단적 조성물을 준비하기에 충분한 사용 준비된 둘 또는 그 이상의 조성물을 포함한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 키트는 킬레이터를 포함하는 펩티도미메틱을 포함하는 제1 조성물, 및 리포터 또는 세포독성 그룹을 포함하는 제2 조성물을 포함할 수 있다. 최종 진단 또는 치료 조성물을 준비하기 위해, 당업자는 키트에 제공된 정보 전단지를 따르고 제1 조성물과 제2 조성물을 조합하여 사용 준비된 진단 또는 치료 조성물을 생성할 것이다.
본 발명의 진단적 조성물은 진단 목적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 진단적 조성물은 예를 들어, CCK2R 발현 세포 또는 조직, 예를 들어, CCK2R 발현 종양 세포의 영상화를 위해 진단 과정의 일부로서 환자에게 투여될 수 있다. 본 발명의 진단적 조성물은 본 발명에 따른 영상화 방법, 예를 들어, 종양 세포 영상화 방법과 같은 영상화 방법에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 세포에 전달하기 위한 본 명세서에 기술된 펩티도미메틱의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 CCK2R을 발현하는 세포, 예를 들어, CCK2R을 발현하는 암세포로 전달된다. 본 펩티도미메틱의 용도는 생체 내의 용도 또는 시험관 내의 용도일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 펩티도미메틱은 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 인간 또는 동물, 예를 들어, 마우스, 래트, 토끼, 햄스터 또는 다른 포유류에 전달하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 펩티도미메틱은 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 생체 외 세포, 예를 들어, 세포 배양에서 배양된 불멸화 또는 1차 세포주에 전달하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 명세서에 기술된 바와 같은 세포 영상화 방법에 관한 것이다. 본 명세서에 기술된 세포 영상화 방법은 본 명세서에 기술된 펩티도미메틱을 사용한다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 세포 영상화 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같이 비-치료적 펩티도미메틱을 사용한다. 본 세포 영상화 방법은 컴퓨터 단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 신티그라피, SPECT, PET, 또는 다른 유사한 기술과 같은 확립된 영상화 방법을 포함하거나 이에 기초 할 수 있다. 사용되는 개별 영상화 방법에 기초하여, 당업자는 적절한 리포터 그룹을 선택할 것이다. 본 세포 영상화 방법은 생체 내 또는 시험 관내에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 본 발명의 펩티도미메틱과 세포를 접촉시키는 것은 본 명세서에 기술된 펩티도미메틱을 환자, 예를 들어, 암을 앓고 있는 환자, 예를 들어, CCK2R의 발현을 수반하는 암환자에 투여하는 것을 포함한다. 일부 바람직한 실시형태에서, 세포는 종양 세포이다. 따라서 일부 바람직한 실시형태에서, 종양 세포는 펩티도미메틱과 접촉된다. 일부 바람직한 실시형태에서, 종양 세포는 CCK2R을 발현한다.
일부 실시형태에서, 본 발명은 또한 CCK2R의 발현을 수반하는 질환, 예를 들어, 종양 세포에서 CCK2R의 발현을 특징으로 하는 암환자를 치료하는 방법에 관한 것이다. 이러한 환자를 치료하는 방법은 본 발명의 펩티도미메틱을 환자에게 투여하는 것을 포함한다.
일부 실시형태에서, 본 발명은 치료에 사용하기 위한 본 명세서에 기술된 펩티도미메틱에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 펩티도미메틱은 암 치료에 사용하기 위한 것이다. 바람직하게는, 암은 종양 세포의 표면에서 CCK2R을 발현하는 암이다.
본 발명의 펩티도미메틱은 다양한 유형의 암, 예를 들어, 갑상선 수질암(MTC)과 같은 갑상선암, 소세포폐암(SCLC)과 같은 폐암, 위장관 기질 종양, 성상세포종 및 수막종과 같은 신경계 종양, 기질 난소암, 위장관암, 신경내분비 종양, 위장췌장계 종양(gastroenteropancreatic tumour), 신경모세포종, 유방암, 자궁내막암, 난소암 및 전립선 암종과 같은 생식계 종양, 인슐린종, 비포마, 기관지 및 회장 암양종(bronchial and ileal carcinoid), 평활근육종, 평활근종 및 과립막 세포 종양(granulosa cell tumour)의 진단 검사 및 치료에 유용하다. 일부 바람직한 실시형태에서, 위에서 언급된 유형의 암은 CCK2R을 발현한다.
실시예
실시예 1: 본 발명의 펩티도미메틱 합성
본 발명의 펩티도미메틱 합성은 표준 9-플루오레닐메톡시카보닐(9-Fmoc) 화학법을 사용하여 수행하였다.
펩티도미메틱은, 알칼리성 배지 중의 과량의 Fmoc-보호된 아미노산, 1-하이드록시-7-아자벤조트라이아졸(HOAt) 및 2-(7-아자-1H-벤조트라이아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(HATU)를 사용하여 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 중의 Rink Amide MBHA 레진(Novabiochem, 독일 호헨브룬 소재) 상에서 조립하였다. 아미노산의 반응성 측쇄는 적절한 보호기로 마스킹하였다. 원하는 아미노산 서열을 조립한 후, Boc-보호 DOTA 또는 HYNIC 커플링을 수행하고, 산-불안정 보호기의 제거와 동시에 레진으로부터 펩티도미메틱을 절단하였다. HPLC 정제 및 동결건조 이후, RP-HPLC 및 MALDI-TOF MS로 확인된 바와 같이 화학적 순도 ≥ 95%를 갖는 펩티도미메틱을 20% 초과의 수율로 얻었다. 25 내지 50% 에탄올과 같은 수용액에 펩타이드를 용해시키고, 얻어진 용액을 방사성금속을 함유하는 염산과 같은 산성 용액 및 아세트산나트륨 용액 또는 아스코르브산 용액과 같은 pH 적정 용액과 혼합하고, 얻어진 혼합물을 고온(90 내지 95℃)에서 약 30분간 반응시키는 표준 방사성표지 프로토콜을 사용하여 본 발명의 펩티도미메틱을 상이한 방사성금속으로 표지하였다. 방사성금속 표지의 결과로 높은 표지 수율 및 방사성화학적 순도를 달성하였다. Dionex UltiMate 3000 펌프(Dionex, 독일 게르메링 소재), 280nm에서의 UV 검출(UltiMate 3000 variable UV-detector) 및 방사성검출(Gabi Star, Raytest, 독일 스트라우벤트하르트 소재)로 이루어지고, Phenomenex Jupiter 4μ Proteo 90A 250x4.6(C12) 칼럼 및 0.1% TFA 함유 물(용매 A) 및 0.1% TFA 함유 아세토니트릴(용매 B)의 구배 시스템(gradient system)(0 내지 3분 10% B, 3 내지 18분 10 내지 55% B, 18 내지 20분 80% B, 20 내지 21분 10% B, 21 내지 25분 10%)으로 1㎖/min의 유량을 사용하는 Dionex 크로마토그래피 시스템 상에서 펩티도미메틱 및 방사성표지된 유도체의 HPLC 분석을 수행하였다.
위에서 언급된 방법에 따라 다음의 펩티도미메틱(표 4)을 합성하였다.
Figure pct00007
실시예 2: 본 발명의 펩티도미메틱은 시험관 내 인간 혈청에서 증가된 안정성을 갖는다
시험관내에서 방사성 표지된 펩티도미메틱의 특성을 확인하기 위해, 인간 혈청 내에서의 안정성을 조사하였다. 111In으로 표지된 펩티도미메틱을 신선한 인간 혈청 내에서 500 내지 2000 p㏖/㎖ 농도로 37℃에서 24시간까지 배양하고, 분해 정도를 방사성-HPLC로 평가하였다. 이를 위해 인간 혈청 시료를 ACN으로 침전시키고, 2000g로 2분간 원심분리하고, Phenomenex Jupiter Proteo C12 칼럼(90Å, 4㎛, 250×4.6㎜) 또는 Bischoff Chromatography Nucleosil C18 칼럼(120Å, 5㎛, 250×4.6㎜)이 장착된 방사성검출 및 UV 검출을 포함하는 Dionex 크로마토그래피 시스템을 사용하고 상이한 물/아세토나이트릴/0.1% TFA 구배 시스템을 사용한 HPLC 분석 이전에 물로 희석(1:1/v:v)시켰다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 인간 혈청 내 상기 방사성 표지된 펩티도미메틱의 안정성은 24시간 배양 후 각각 16.1%(n=2) 및 60.1%(n=1)의 온전한 방사성 표지 펩티도미메틱을 나타내는 111In-표지 DOTA-MG11 및 111In-DOTA-MGS1과 비교하여 상당히 증가하였다. 같은 시점에서 111In-DOTA-MGS5, 111In-DOTA-MGS5-2, 111In-DOTA-MGS8, 111In-DOTA-MGS9 및 111In-DOTA-MGS10은 94% 초과의 값을 나타냈으며, 따라서 효소적 분해에 대해 더 높은 안정성을 보였다. 111In-DOTA-MGS11 및 111In-DOTA-MGS12 또한 인간 혈청에서 94% 초과의 온전한 방사성펩타이드를 보였다. 이러한 안정성은 바람직하게는 추가적인 N-말단 치환과 조합된 MG의 C-말단 수용체-특이 서열에서 적어도 2개의 치환을 적용함에 따라 달성된다. 본 발명자들은 부분 안정화(53.1% 온전한 방사성펩타이드, n=2)를 찾는 Met이 (N-Me)Nle로 단일 치환된 111In-DOTA-MGS16을 추가로 연구하였다. 이는 예를 들어, (N-Me)Nle 또는 1Nal로의 단일치환이 펩티도미메틱을 분해로부터 완전히 보호하지 못하고, 본 발명에 따른 상이한 위치의 치환의 조합만이 펩티도미메틱을 완전히 안정화시킬 수 있다는 것을 증명한다.
실시예 3: 본 발명의 펩티도미메틱은 혈청 단백질에 결합한다
추가로, 혈청 단백질에 대한 단백질 결합을 조사하였다. 이를 위해, 111In-표지 펩티도미메틱을 37℃로 신선한 인간 혈청 내에서(500p㏖/㎖) 2회 배양하고, 4시간 및 24시간 후 Sephadex G-50 size-exclusion 크로마토그래피(GE Healthcare lllustra, 영국 리틀 챌폰트 소재)로 분석하였다. 2480 Wizard 2 automatic gamma-counter(Perkin Elmer Life Sciences and Analytical Sciences, 핀랜드 투르쿠 소재)에서 상기 칼럼 및 상기 용리액을 측정하여 단백질 결합 백분율을 결정하였다. 이의 결과는 표 5에 요약되어 있다.
111In-DOTA-MGS11, 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4와 비교하여 인간 혈청에서 4시간 및 24시간 배양한 후 결정된 111In-표지 펩티도미메틱의 단백질 결합(혈청 단백질에 결합된 방사성리간드의 백분율로 표시됨)
펩티도미메틱 4시간 배양 후 혈청단백질에 결합된 방사성리간드의 백분율 24시간 배양 후 혈청단백질에 결합된 방사성리간드의 백분율
111In-DOTA-MG11 10.1±2.7% 6.25±1.7%
111In-DOTA-MGS1 20.0±1.8% 28.8±3.5%
111In-DOTA-MGS4 8.9±4.5% 11.9±4.7%
111In-DOTA-MGS5 41.0±0.2% 44.3±0.3%
111In-DOTA-MGS5-2 31.7±0.7% 34.6±0.3%
111In-DOTA-MGS8 44.5±1.8% 52.8±0.1%
111In-DOTA-MGS9 26.6±0.8% 27.8±0.4%
111In-DOTA-MGS10 56.7±0.1% 53.4±0.2%
111In-DOTA-MGS11 31.9±0.3% 39.8±4.2%
111In-DOTA-MGS12 41.2±0.04% 45.9±0.5%
24시간 배양 후 10% 미만의 단백질 결합을 나타내는 111In-DOTA-MG11과 비교할 때, 111In-DOTA-MGS4는 유사한 단백질 결합(~12%)을 나타냈다. 본 발명의 방사성표지된 펩티도미메틱은 표 5와 같이 더 높은 단백질 결합을 나타냈다. 111In-DOTA-MGS5-2, 111In-DOTA-MGS9 및 111In-DOTA-MGS11은 ~30%로 중간의 단백질 결합을 나타냈다. 24시간 배양 후 111In-DOTA-MGS5 및 111In-DOTA-MGS12가 40% 초과, 111In-DOTA-MGS8 및 111In-DOTA-MGS10가 50% 초과여서, 4가지 펩티도미메틱에서 높은 단백질 결합이 관찰되었다.
실시예 4: 본 발명의 펩티도미메틱은 CCK2R에 높은 친화성을 갖는다
Dr. Luigi Aloj로부터 제공(Aloj L et al., J Nucl Med 2004, 45: 485-494)된 인간 CCK2R(A431-CCK2R)에 대한 완전한 암호화 서열을 함유하는 pCR3.1 플라스미드로 안정적으로 형질감염된 A431 인간 표피모양암종(epidermoid carcinoma)에서 CCK2R에 대한 친화성을 조사하였다. 펜타가스트린(Boc-3-Ala-Trp-Met-Asp-Phe-NH2), DOTA-MG11, 및 PP-F11(펜타-Glu 서열을 5개의 D-글루탐산 잔기로 치환한 MG0 유래의 펩타이드 유사체)뿐만 아니라 DOTA-MGS1 및 DOTA-MGS4와 비교하여 [125l]Tyr12-가스트린-I에 대한 경쟁적 분석에서 결합 친화도를 시험하였다. 클로라민-T(chloramine-T) 방법을 사용하여 가스트린-I의 방사성요오드화를 수행하였다. 담체-무첨가 [125l-Tyr12]가스트린-I을 HPLC 정제로 얻었고 분취하여 -20℃에서 보관하였다. 10mM TRIS/139mM NaCl pH 7.4(2×250㎕)로 전처리한 96-웰 필터플레이트(MultiScreenm-s-FB, Merck Group, 독일 다름슈타트 소재)에서 결합 분석을 수행하였다. 분석을 위해, 각 웰 당 200,000 내지 400,000개의 A431-CCK2R 세포를 10mM MgCl2, 14μM 바시트라신(bacitracin) 및 0.5% BSA가 함유된 35mM HEPES 완충액(pH 7.4)(세포막의 보전을 방해하는 저장액) 내에 준비하였다. 펩티도미메틱(0.0003 내지 10,000nM, 예를 들어, 0.001 내지 1000nM) 및 [125l-Tyr12]가스트린-I(20,000 내지 60,000cpm)의 농도를 증가시키면서 상기 세포를 상온에서 1시간 동안 3회 배양하였다. 배지를 여과하고 얼음에 식혀둔 10mM TRIS/139mM NaCl(pH 7.4)(2×200㎕)로 재빨리 헹구어 배양을 중단하고, 필터를 감마-카운터에서 계수하였다. Origin 소프트웨어(Microcal Origin 6.1, 매사추세츠주 노샘프턴 소재)로 비선형 회귀 후 절반최대저해농도(half maximal inhibitory concentration, IC50) 값을 계산하였고, 비교를 위해 대표적인 분석을 선택하였다. 표 6에 나타낸 바와 같이, 낮은 나노몰 범위의 IC50 값을 갖는 CCK2R에 대한 높은 결합 친화도가 모든 시험된 펩티도미메틱에서 확인되었다.
[125l]Tyr12-가스트린-I로의 치환에 의한 분석으로 A431-CCK2R 세포 상에서 펜타가스트린, DOTA-MG11, DOTA-MGS1 및 DOTA-MGS4와 비교한 본 발명의 CCK2R 표적화 펩티도미메틱의 수용체 결합
시험된 CCK2R 리간드 IC50[nM]
펜타가스트린 0.9±0.3
DOTA-MG11 0.9±0.5
PP-F11 0.4±0.1
DOTA-MGS1 1.9±0.2
DOTA-MGS4 1.2±0.2
DOTA-MGS5 0.4±0.2
HYNIC-MGS5 6.0±1.5
DOTA-MGS5-2 1.6±0.4
DOTA-MGS8 1.6±0.2
DOTA-MGS9 1.8±0.4
DOTA-MGS10 0.9±0.2
실시예 5: 본 발명의 펩티도미메틱은 개선된 세포 내재화를 나타낸다
백만개의 A431-CCK2R 세포 뿐만 아니라 대조군으로서 빈 벡터(A431-모의) 만으로 형질감염시킨 같은 세포주를 사용하여 기존에 공개된 프로토콜(von Guggenberg E et al., Bioconjug Chem 2004, 15: 864-871)에 따라 본 연구를 수행하였다. 1%(v/v) 소태아혈청을 보충한 DMEM을 내재화 배지로 사용하였고, 차단 연구 수행 대신 A431-모의 세포에서 비특이적 세포 흡수를 연구하였다. 세포를 10,000 내지 500,000cpm, 예를 들어, 10,000 내지 30,000cpm의 방사성표지된 펩티도미메틱(분석에서 총 펩티도미메틱의 최종 0.4nM 및 ~600f㏖의 농도에 상응)과 함께 3회 배양하고, 37℃에서 2시간 동안 배양하였다. A431-CCK2R 및 A431-모의 세포에서 내재화된 부분을 증가된 총 활성(전체의 %)에 대한 관계로 나타내었다. 각각의 방사성표지된 펩티도미메틱에 대해 3회 수행된 분석의 평균값으로 나타내었다. 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4에 대해서는 2회의 독립적인 분석으로터 얻어진 세포흡수의 평균값을 검토하였다.
본 발명의 상이한 방사성표지된 펩티도미메틱의 세포 내재화를 PP-F11 및 PP-F11N과 비교하였다. 이들 두 펩타이드 유도체는 펜타-Glu 서열을 5개의 D-글루탐산 잔기로의 치환하고, PP-F11N에서는 Met을 Nle로 추가 치환하여 MG0으로부터 유래된다. 111In 및 177Lu로 표지된 PP-F11 및 PP-F11N과 비교하여 본 발명의 모든 방사성표지 펩티도미메틱은 증가된 세포 내재화를 나타낸다. 111In-표지 펩티도미메틱에 대해 도 2에 나타낸 바와 같이, 2시간 배양한 후 내재화된 방사성리간드 부분은 111In-DOTA-MGS5, 111In-DOTA-MGS8, 111In-DOTA-MGS10 및 111In-DOTA-MGS12이 47-68%의 값으로 가장 높은 것으로 나타났다. 이들 펩티도미메틱은 또한 가장 높은 수준의 단백질 결합을 나타냈다. 중간 정도의 단백질 결합을 나타내는 펩티도미메틱은 111In-DOTA-MGS9의 경우 37%, 111In-DOTA-MG5-2의 경우 45%의 다소 낮은 세포 흡수를 나타냈다. 모든 방사성표지 펩티도미메틱의 세포 흡수는 24% 이하의 세포 내재화를 보이는 참조 화합물 111In-PP-F11 및 111In-PP-F11N, 대조군 펩타이드 111In-DOTA-MG11(29%), 뿐만 아니라 이전에 연구된 두 펩타이드 유도체 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4(21-25%)(Klingler M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2017, 44: S228)와 비교하여 상당히 높았다. CCK2R를 발현하지 않는 A431-모의 세포에서 무시할만한 흡수(<1%)는 상기 세포 흡수가 수용체-특이적 세포 흡수라는 것을 뒷받침한다.
본 발명의 상이한 DOTA 및 HYNIC 접합 펩티도미메틱에 대한 추가 세포 흡수 연구를 수행하여 다른 방사성금속으로 방사성표지하는 것에 대해서도 놀랍게도 높은 세포 흡수를 확인하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 111In, 177Lu, 68Ga 또는 99mTc로 방사성표지된 펩티도미메틱에 대해서도, 매우 높은 세포 흡수가 관찰되었다. 111In-DOTA-MGS5의 경우 68%, 68Ga-DOTA-MGS5의 경우 54%, 99mTc-HYNIC-MGS5 및 177Lu-DOTA-MGS5의 경우 63%의 값이 측정되었다(도 3A). 177Lu-DOTA-MGS10은 또한 >50%의 세포 내재화를 보인 반면, 177Lu-PP-F11 및 177Lu-PP-F11N에서는 훨씬 낮은 흡수(<30%)가 관찰되었다(도 3B). 68Ga-DOTA-MGS12는 ~40%의 세포 내재화를 보였다(도 3C). A431-모의 세포에서의 세포 흡수는 1.5% 이하였다.
실시예 6: 본 발명의 펩티도미메틱은 개선된 생체 내 생물분포를 나타낸다
7주령 암컷 무흉선 BALB/c 누드 마우스(Charles River, Sulzfeld, Germany)에서 방사성표지된 본 발명의 CCK2R 표적화 펩타이드 유사체의 종양 흡수를 평가하기 위해 생물분포 연구를 수행하였다. 오스트리아 동물 보호법과 오스트리아 과학부의 승인에 따라 모든 동물 실험을 수행하였다. 종양 이종이식편의 도입을 위해, A431-CCK2R 및 A431-모의 세포를 각각 오른쪽 및 왼쪽 옆구리에 피하주사하였다(200㎕ 내 2백만개의 세포). 종양이 대략 0.2㎖의 크기에 도달했을 때 생물분포 연구를 수행하였다. 4마리의 마우스 그룹에 111In(약 0.2MBq 및 0.02n㏖ 펩티도미메틱), 68Ga(약 0.8MBq 및 0.02-0.03n㏖ 펩티도미메틱), 177Lu(약 0.5MBq 및 0.02n㏖ 펩티도미메틱) 또는 99mTc(약 0.3MBq 및 0.02n㏖ 펩티도미메틱)로 표지된 본 발명의 펩티도미메틱을 측면 꼬리 정맥을 통해 정맥주사하였다. 주사 후(p.i.) 1시간 또는 4시간이 경과한 후, 상기 동물을 경추탈골법으로 희생시키고, 종양 및 다른 조직(혈액, 폐, 심장, 근육, 뼈, 비장, 내장, 간, 신장, 위, 췌장)을 적출하고, 무게를 측정하고, 이들의 방사능을 감마 카운터로 측정하였다. 결과를 조직 1그램 당 주사된 활성의 백분율(% IA/g)로 나타냈고, 해부된 조직에서 측정된 활성으로부터 종양 대 장기 활성 비율을 계산하였다. 111In-DOTA-MGS1 및 111In-DOTA-MGS4(Klingler M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2017, 44: S228)와 비교하여 본 발명의 111In-표지 펩티도미메틱에 대한 4시간 p.i.의 생물분포 연구결과를 도 4에 요약하였다. 상이한 방사성금속으로 방사성표지된 본 발명의 모델 펩티도미메틱 DOTA-MGS5 및 HYNIC-MGS5에 대한 1 또는 4시간 p.i.의 상이한 시점의 결과를 도 5에 나타내었다. 빠른 혈중 소실율, 우세한 신장 배설 및 대부분 조직에서의 낮은 비특이적 흡수를 포함하여 전체적으로 매우 개선된 생물분포 프로파일 및 낮은 신장 저류가 모든 방사성리간드에서 관찰되었다. 상이한 111In-표지 펩티도미메틱은 CCK2R 발현 조직에서 더 높은 흡수(위 ~8% IA/g, 췌장 ~2% IA/g)를 나타냈다. 111In-DOTA-MGS9는 장 및 간(~2% IA/g), 특히 신장(~20% IA/g)에서 다소 높은 흡수를 나타냈다. CCK2R 매개 작용을 위한 주요 약물작용발생단(pharmacophore)으로서 C-말단 Trp-Met-Asp-Phe-NH2 테트라펩타이드의 중요성을 감안할 때(Stone SR et al., Peptides 2007, 28: 2211-2222), 특정 아미노산 서열에서 2개의 치환을 갖는 본 발명의 펩티도미메틱이 A431-CCK2R 종양 이종이식에서 생체 내 높은 특이적 종양 표적화를 나타내는 것은 매우 놀라운 것이다. 본 발명의 모든 펩티도미메틱은 111In-DOTA-MGS1(1.3±0.1% IA/g) 및 111In-DOTA-MGS4(10.2±2.0% IA/g)(Klingler M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2017, 44: S228)와 비교하여 2-40배, 예를 들어, 2.3-35.6배 더 높은 종양 흡수를 나타냈다. 4시간 p.i.에서 각각 42.8±2.3% IA/g 및 46.3±8.2% IA/g의 값을 갖는 111In-DOTA-MGS8 및 111In-DOTA-MGS10은 가장 높은 종양 흡수를 보였다. 111In-DOTA-MGS9 또한 높은 종양 흡수(33.9±9.5% IA/g)가 관찰되었지만, 높은 신장 흡수(20.7±4.4% IA/g)를 수반하였다. 111In-DOTA-MGS5 및 111In-DOTA-MGS5-2는 각각 23.5±1.3% IA/g 및 25.5±4.5% IA/g의 종양 흡수를 나타냈다. A431-모의 종양 이종이식편 내의 흡수는 <1% IA/g로 매우 낮았으며, 이는 높은 수용체-특이적 종양 흡수라는 것을 뒷받침한다. 이론에 얽매이지 않고, 더 높은 안정성, 더 높은 단백질 결합 및 개선된 세포 내재화는 또한 생체 내 더 높은 종양 흡수를 초래한 것으로 여겨진다. 생체 내 높은 안정성과 증가된 단백질 결합의 조합에 따라 혈액 내 효소적 분해로부터 방사성리간드를 최적으로 보호하여 매우 높은 종양 흡수를 달성할 수 있는 것으로 보인다. 이렇게 높은 종양 흡수는 모델 펩티도미메틱으로 DOTA-MGS5 및 HYNIC-MGS5를 사용하고 다른 방사성 동위원소로 방사성표지한 경우에도 확인할 수 있었다. 177Lu-DOTA-MGS5(24.5±3.1% IA/g), 68Ga-DOTA-MGS5(23.3±4.7% IA/g) 및 99mTc-HYNIC-MGS5(24.8±4.4% IA/g)는 111In-DOTA-MGS5(23.5±1.3% IA/g)에 필적하는 종양 흡수를 보였다. 68Ga-DOTA-MGS5는 혈액, 폐 및 심장에서 비특이적 조직 흡수가 다소 높은(1-2% IA/g) 반면, Lu-177, Ga-68 및 In-111로 표지된 DOTA-MGS5의 신장 흡수(4 내지 6% IA/g) 및 CCK2R 발현 위(5 내지 8% IA/g) 및 췌장(2 내지 3% IA/g) 기관 내 흡수는 유사하였다. 99mTc-HYNIC-MGS5는 모든 방사성 동위원소에서 가장 높은 신장 흡수(8% IA/g)를 보였고, 위(13% IA/g) 및 췌장(7% IA/g)에서 더 높은 흡수 경향을 보였다. A431-모의 종양 이종이식편에서 모든 방사성리간드에 대해 <1% ID/g 흡수율이 관찰되었는데, 이는 A431-CCK2R 종양 이종이식편에서의 흡수가 수용체 특이적 흡수라는 것을 뒷받침한다.
혈액 및 정상 조직에서의 낮은 흡수와 매우 높은 종양 흡수 및 시간 경과에 따른 종양 저류의 탁월한 조합은 매우 유리한 종양-대-기관 활성비를 초래한다. 특히 DOTA-MGS5, DOTA-MGS5-2, DOTA-MGS8 및 DOTA-MGS10 펩티도미메틱의 경우가 그러하다. 111In-DOTA-MGS8(11.6±3.0) > 111In-DOTA-MGS10(9.3±2.0) > 111In-DOTA-MGS5(6.4±0.6) > 111In-DOTA-MGS5-2(6.0±0.9) 순으로 높은 종양 대 신장 비율이 관찰되었다.
상이한 방사성 동위원소로 방사성표지된 모델 펩티도미메틱 MGS5 의 종양대-신장-비율을 비교하면, 177Lu-DOTA-MGS5(6.5±1.6) > 111In-DOTA-MGS5(6.4±0.6) > 68Ga-DOTA-MGS5(4.1±0.3) > 99mTc-HYNIC-MGS5(3.3±1.1) 순서의 종양-대-신장 비율에 도달했다. 문헌 중에는 이러한 인상적인 생물분포 특성에 필적하는 것이 없다. 지금까지, CCK2R 표적화 펩타이드의 표적화 프로파일에서의 유사한 개선은 효소 억제제의 공동 투여에 의해서만 달성되었다(Kaloudi A et al., QJ Nucl Med Mol Imaging 2015, 59: 287-302; Nock BA et al. J Nucl Med 2014, 55: 121-127). 방사성표지된 CCK2R 표적화 펩타이드 유사체 단독 주사에 의한 종양 표적화에서 비교될 수 있는 개선에 관한 유사한 보고는 존재하지 않는다. 따라서 본 발명의 펩티도미메틱은 탁월한 특성을 나타낸다. 동일한 종양 모델에서 상이한 111In-표지된 펩타이드 유사체들을 비교할 때, 111In-DOTA-MG0은 9.9±2.0% ID/g의 종양 흡수를 나타냈고, 111In-DOTA-MG11은 3.04±1.30% ID/g의 종양 흡수를 나타냈다(Laverman P et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2011, 38: 1410-1416).
연구된 방사성리간드 시리즈 중, 6개의 D-Glu 잔기를 갖는 MG 유사체 111In-PP-F11은 1.2±0.5의 종양-대-신장 비율과 함께 가장 유리한 종양 저류(4시간 p.i.에서 6.30±2.75% ID/g)를 나타내었다. 유사한 종양 흡수가 177Lu-PP-F11(6.70±0.60% IA/g) 및 177Lu-PP-F11N(6.90±0.80% IA/g)에서도 보고되었다(Sauter AW et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2016, 43: S238-S239).
비교해보면, 본 발명의 펩티도미메틱은 MG0(높은 종양 흡수) 및 MG11(낮은 신장 저류)의 긍정적인 특징을 결합한 고도로 개선된 종양 흡수 및 종양-대-신장 비율을 보이며, 매우 유리한 종양 대 신장 비율을 나타낸다.
실시예 7: 본 발명의 펩티도미메틱은 생체 내 증가된 안정성을 갖는다
방사성표지된 펩티도미메틱의 생체 내 안정성을 추가로 조사하기 위해, 111In- 및 177Lu-표지 펩티도미메틱을 정맥주사한 5-6주령 암컷 BALB/c 마우스(Charles River, Sulzfeld, Germany)에서 대사연구를 수행하였다. 오스트리아 동물 보호법과 오스트리아 과학부의 승인에 따라 모든 동물 실험을 수행하였다. 방사성-HPLC에 의한 대사물질의 모니터링을 위해, 측면 꼬리정맥을 통해 더 많은 양의 방사능(5 내지 15 MBq 111In 및 20 내지 40 MBq 177Lu, 1 내지 2n㏖ 총 펩타이드에 상응함)을 마우스에 주사하고, 주사 10 또는 30분 후(p.i.)에 경추탈골법으로 안락사시켰다. 혈액 시료를 수집하고, 방사성-HPLC로 분해를 평가하였다. 이를 위해 혈액 시료를 ACN으로 침전시키고, 2000g에서 2분간 원심분리하고, Phenomenex Jupiter Proteo C12 칼럼(90Å, 4㎛, 250×4.6㎜) 또는 Bischoff Chromatography Nucleosil C18 칼럼(120Å, 5㎛, 250×4.6㎜)이 장착된 방사성검출 및 UV 검출을 포함하는 Dionex 크로마토그래피 시스템을 사용하고 상이한 물/아세토니트릴/0.1% TFA 구배 시스템을 사용한 HPLC 분석 이전에 물로 희석(1:1/v:v)하였다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방사성표지된 펩티도미메틱은 생체 내 효소적 분해에 대해 매우 높은 안정성을 보였다. p.i. 10분에 혈액 내 존재하는 온전한 방사성리간드의 백분율은 모든 111In-표지 펩티도미메틱에서 ≥80%였다(n=2; 111In-DOTA-MGS5: 82.7±3.3%, 111In-DOTA-MGS5-2: 88.4±0.4%, 111In-DOTA-MGS8: 80.0±5.2%, 111In-DOTA-MGS9: 93.9±1.2%, 111In-DOTA-MGS10: 82.3±1.8%, 111In-DOTA-MGS11: 98.4±0.1%). 주사 5분 후 5%의 온전한 방사성펩타이드만을 보이는 111In-DOTA-MG11과 비교할 때 생체 내 안정성이 상당히 증가한 반면, 유사한 생체 내 안정성 개선은 효소 억제제인 포스포라미돈(phosphoramidon)의 공동 주사에 의해서만 달성될 수 있었다(Nock BA et al., J Nucl Med 2014, 55: 121-127). 선택된 177Lu-표지 펩티도미메틱으로 유사한 결과를 찾는 추가 연구를 수행하였다(n=1). 177Lu-DOTA-MGS5의 경우, 혈액에 존재하는 온전한 방사성리간드가 10분 p.i.에서 85.9%, 30분 p.i.에서 77.0%로 나타났고, 177Lu-DOTA-MGS8의 값은 10분 및 30분 p.i.에서 각각 80.5 및 56.8%였다.
비교를 위해, Lu-177로 표지된 PP-F11 및 PP-F11N을 사용하여 생체 내 대사 연구를 수행하였다(n=1).
PP-F11: DOTA-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2
PP-F11N: DOTA-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-DGlu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Nle-Asp-Phe-NH2
PP-F11 및 PP-F11N에서 모든 결합("-")은 아마이드 결합이고, 거울상 이성질체 형태가 명확하게 표현되지 않은 모든 아미노산은 L-형태이다.
이 2개의 펩타이드 유도체는 MG0로부터 펜타-Glu 서열을 5개의 D-글루탐산 잔기로 치환하고, PP-F11N은 Met을 Nle로 추가 치환하여 유도된다. 상기 2개의 펩타이드 컨쥬게이트는 대사 안정성 및 약동학 개선을 위해 개발되었고, 2012년에 처음 설명되었다(Kroselj M et al., Eur J Nucl Med Mol Imaging 2012, 39: S533-S534 및 WO 2015/067473 A1). 10분 p.i.의 동일한 시점에서, 혈액 내에 존재하는 177Lu-PP-F11N의 온전한 방사성리간드는 22.3%로 효소 안정성이 낮은 것으로 확인되었다. 30분 p.i.에서 177Lu-PP-F11 및 177Lu-PP-F11N은 각각 5.5 및 12.7% 값을 나타냈고, 거의 완전히 분해된 결과를 나타냈다.
따라서 본 발명의 펩티도미메틱은 종래기술, 예를 들어, PP-F11 및 PP-F11N과 비교하여 효소적 분해에 대해 훨씬 더 높은 안정성을 나타낸다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 다른 위치에서의 치환의 조합은 펩티도미메틱을 완전히 안정화시키는 것을 가능하게 한다.
임의의 특정 이론에 구속시키고자 하는 것은 아니지만, 개선된 세포 흡수와 함께 생체내 안정성은 개선된 종양 흡수 및 잔류에 기여할 수 있는 것으로 여겨진다. 매우 높은 종양 흡수 및 종양 잔류 뿐만 아니라 신장을 포함하여 매우 유리한 종양 대 배경 활성 비율은 본 발명의 펩티도미메틱을 암과 같은 CCK2R 관련 질환의 진단 및 치료 용도에 특히 유용하게 만든다.
SEQUENCE LISTING <110> MEDIZINISCHE UNIVERSITAET INNSBRUCK <120> IMPROVED PHARMACOKINETICS AND CHOLECYSTOKININ-2 RECEPTOR (CCK2R) TARGETING FOR DIAGNOSIS AND THERAPY <130> WO2018/224665 <140> PCT/EP2018/065206 <141> 2018-06-08 <150> EP17174973.2 <151> 2017-06-08 <160> 18 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> artificial peptide <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 1 Asp Tyr Met Gly Trp Met Asp Phe 1 5 <210> 2 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> artificial peptide <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 2 Leu Glu Glu Glu Glu Glu Ala Tyr Gly Trp Met Asp Phe 1 5 10 <210> 3 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X1 being a hydrophobic amino acid, such as Phe or Trp <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X2 being a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <400> 3 Xaa Xaa Asp Xaa 1 <210> 4 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Xaa = X7 being Gly, Thr, Ser, Ala, beta-Ala or Pro <220> <221> misc_feature <222> (5)..(5) <223> Xaa = X1 being a hydrophobic amino acid, such as Phe or Trp <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa = X2 being a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <400> 4 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 5 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Xaa = X7 being Gly, Thr, Ser, Ala, beta-Ala or Pro <400> 5 Xaa Xaa Xaa Xaa 1 <210> 6 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <400> 6 Pro Ala Tyr Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 7 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <400> 7 Leu Ala Tyr Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 8 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <400> 8 Xaa Ala Tyr Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 9 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 9 Xaa Ala Tyr Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 10 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 10 Xaa Xaa Tyr Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 11 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 11 Xaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 12 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Xaa = X7= Gly, Thr, Ser, Ala, beta-Ala or Pro <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 12 Xaa Xaa Xaa Xaa Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 13 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Xaa = X7= Gly, Thr, Ser, Ala, beta-Ala or Pro <220> <221> misc_feature <222> (5)..(5) <223> Trp being N-methylated <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 13 Xaa Xaa Xaa Xaa Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 14 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (4)..(4) <223> Gly being N-methylated <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 14 Xaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 15 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> X5 being N-methylated <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 15 Xaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 16 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amino acid polymer <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> X4 being N-methylated <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = X4 being Leu or another hydrophobic amino acid such as Pro or any proteinogenic charged amino acid, such as Arg, Asp, Asn, Lys, His or Glu, preferably in D form <220> <221> misc_feature <222> (2)..(2) <223> Xaa = X5 being Ala, beta-Ala, Tyr or Pro <220> <221> misc_feature <222> (3)..(3) <223> Xaa = X6 being Tyr, Pro, Phe, Met or a hydrophobic amino acid with structural similarity to Met, such as Leu or Nle <220> <221> misc_feature <222> (6)..(6) <223> Xaa being an N-methylated Nle <220> <221> misc_feature <222> (8)..(8) <223> Xaa = X3 being an unnatural hydrophobic amino acid with structural similarity to Phe, such as 1-naphtylalanine (1Nal) and 2-naphtylalanine (2Nal) <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 16 Xaa Xaa Xaa Gly Trp Xaa Asp Xaa 1 5 <210> 17 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> radiolabelled MG analogue <220> <223> sequence has DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetra acetic acid) = chelator at the N-terminus <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 17 His His Glu Ala Tyr Gly Trp Met Asp Phe 1 5 10 <210> 18 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> pentagastrin <220> <223> sequence has Boc (tert-butyloxycarbonyl group) at the N-terminus <220> <221> misc_feature <222> (1)..(1) <223> Xaa = beta-Ala <220> <223> amidated at the C-terminus <400> 18 Xaa Trp Met Asp Phe 1 5

Claims (15)

  1. 펩티도미메틱(peptidomimetic)으로서,
    다음의 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함하되,
    5 내지 50개의 아미노산을 포함하는, 펩티도미메틱:
    X1-X2-Asp-X3
    상기 서열 중,
    X1은 소수성 아미노산, 예컨대, Phe 또는 Trp이고,
    X2는 메티오닌(Met)과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산, 예컨대, Leu 또는 Nle이고,
    X3는 페닐알라닌(Phe)과 구조적 유사성을 갖는 비천연 소수성 아미노산, 예컨대, 1Nal 및 2Nal이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펩티도미메틱은 다음의 서열을 갖는 아미노산 중합체를 포함하는, 펩티도미메틱;
    X4-X5-X6-X7-X1-X2-Asp-X3
    상기 서열 중,
    X4는 Leu, 다른 소수성 아미노산(예컨대, Pro), 또는 단백질성 하전된 아미노산이고,
    X5는 Ala, 베타-Ala, Tyr 또는 Pro이고,
    X6은 Tyr, Pro, Phe, Met 또는 Met과 구조적 유사성을 갖는 소수성 아미노산, 예컨대, Nle이고,
    X7은 Gly, Thr, Ser, Ala, 베타-Ala 또는 Pro이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펩티도미메틱은 X4 및 X5, X5 및 X6, X6 및 X7, X7 및 X1, X1 및 X2, X2 및 Asp, 및 Asp 및 X3 사이의 결합(-) 중 적어도 하나가 아이소펩타이드 결합 또는 슈도펩타이드 결합, 예컨대, -CONCH3-, -NHCO- 또는 -CH2NH-인, 펩티도미메틱.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펩티도미메틱은 8 내지 13의 아미노산을 포함하는, 펩티도미메틱.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펩티도미메틱은 리포터 그룹(reporter group) 또는 세포독성 그룹(cytotoxic group)을 포함하는, 펩티도미메틱.
  6. 제5항에 있어서, 상기 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 상기 펩티도미메틱에 포함되는 킬레이터에 의해 배위되거나, 또는
    상기 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹은 상기 펩티도미메틱에 포함되는 보결분자단의 일부가 되는, 펩티도미메틱.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 리포터 그룹 및 세포독성 그룹은 방사성핵종인, 펩티도미메틱.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱을 생산하는 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱을 포함하는 약제학적 또는 진단적 조성물.
  10. 리포터 그룹 또는 세포독성 그룹을 세포에 전달하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱의 용도.
  11. 세포의 영상화 방법으로서,
    a) 리포터 그룹을 포함하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱과 세포를 접촉시키는 단계; 및
    b) 상기 세포와 접촉된 상기 리포터 그룹을 가시화하는 단계를 포함하는, 세포의 영상화 방법.
  12. 제11항에 있어서, 접촉은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱을 환자에 투여하는 것을 포함하되, 상기 펩티도미메틱은 리포터 그룹을 포함하고, 바람직하게는 상기 환자는 암을 지니는, 세포의 영상화 방법.
  13. 치료에 사용하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱.
  14. 암의 치료에 사용하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱으로서, 바람직하게는 상기 암은 종양 세포의 표면에 CCK2R을 발현하는 암인, 펩티도미메틱.
  15. 진단에 사용하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 펩티도미메틱.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230152698A (ko) 2021-02-02 2023-11-03 메디지니쉐 유니버시타트 인스브루크 진단 및 요법을 위한 개선된 콜레시스토키닌-2 수용체(cck2r) 표적화
WO2023015204A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 The Johns Hopkins University Agents, compositions, and methods for cancer detection
WO2023173174A1 (en) * 2022-03-16 2023-09-21 Peter Maccallum Cancer Institute Targeted delivery of theranostic agents
WO2024023332A1 (en) 2022-07-29 2024-02-01 Technische Universität München Silicon-based fluoride acceptor groups for radiopharmaceuticals
WO2024061483A1 (en) * 2022-09-20 2024-03-28 Technische Universität München Novel minigastrin-derived cholecystokinin 2 receptor binding molecules for imaging and targeted radiotherapy

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647447A (en) 1981-07-24 1987-03-03 Schering Aktiengesellschaft Diagnostic media
SE463651B (sv) 1983-12-21 1991-01-07 Nycomed As Diagnostikum och kontrastmedel
GB8408127D0 (en) 1984-03-29 1984-05-10 Nyegaard & Co As Contrast agents
US4770183A (en) 1986-07-03 1988-09-13 Advanced Magnetics Incorporated Biologically degradable superparamagnetic particles for use as nuclear magnetic resonance imaging agents
IE902238A1 (en) * 1989-06-30 1991-01-16 Abbott Lab Tetrapeptide type-b cck receptor ligands
US5228446A (en) 1989-12-22 1993-07-20 Unger Evan C Gas filled liposomes and their use as ultrasonic contrast agents
GB9007408D0 (en) 1990-04-02 1990-05-30 Nycomed As Compositions
GB9106673D0 (en) 1991-03-28 1991-05-15 Hafslund Nycomed As Improvements in or relating to contrast agents
GB9120508D0 (en) 1991-09-26 1991-11-06 Nycomed As Diagnostic agents
IL104084A (en) 1992-01-24 1996-09-12 Bracco Int Bv Sustainable aqueous suspensions of pressure-resistant and gas-filled blisters, their preparation, and contrast agents containing them
FR2699595B1 (fr) 1992-12-23 1995-01-20 Snecma Dispositif de guidage en rotation d'un anneau de commande d'aubes pivotantes.
CN1148812A (zh) 1994-03-28 1997-04-30 尼科梅德成像有限公司 “脂质体”
RU2147243C1 (ru) 1994-09-27 2000-04-10 Нюкомед Имагинг А/С Контрастное средство
DE4445065A1 (de) 1994-12-07 1996-06-13 Diagnostikforschung Inst Verfahren zur In-vivo-Diagnostik mittels NIR-Strahlung
GB9502065D0 (en) 1995-02-02 1995-03-22 Nycomed Imaging As Contrast media
GB9708265D0 (en) 1997-04-24 1997-06-18 Nycomed Imaging As Contrast agents
EP2870972A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-13 Paul Scherrer Institut Mini-gastrin analogue, in particular for use in CCK2 receptor positive tumour diagnosis and/or treatment
WO2017005765A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Novo Nordisk A/S Novel peptides and peptide derivatives and uses thereof

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