WO2022202863A1 - がん造影用組成物 - Google Patents

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WO2022202863A1
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cancer
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imaging
fluorescence
compound
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PCT/JP2022/013353
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克倫 寺西
洋司 伏木
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アステラス製薬株式会社
国立大学法人三重大学
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    • C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/16—Cyclodextrin; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to cancer contrast agents.
  • the present invention relates to cancer imaging compositions containing cyclodextrin-bound indocyanine compounds.
  • Cancer is the leading cause of death in Japan, and the number of deaths is increasing worldwide, and it is always ranked high as a cause of death.
  • surgical treatment of cancer has long been popular as a therapeutic method that can be expected to cure completely, recurrence and deterioration due to unremoved tumors due to inability to accurately identify the position of the tumor is a major medical problem.
  • partial resection has become an increasingly popular choice due to improvements in surgical accuracy, but there is always the risk of residual tissue left behind, and expectations for accurate tumor localization are increasing.
  • Non-invasive techniques such as computed tomography (CT), nuclear magnetic resonance imaging (MRI), and positron emission tomography (PET) imaging are used as preoperative localization techniques for cancer surgery. It plays an important role in examining diagnostic and surgical methods. However, these methods do not provide actual tumor position information during surgery, and intraoperative tumor position confirmation depends only on the surgeon's visual observation, improving resection failure due to bleeding and difficulty in seeing due to adjacent tissues. It does not lead to doing.
  • CT computed tomography
  • MRI nuclear magnetic resonance imaging
  • PET positron emission tomography
  • Intraoperative guided diagnosis using fluorescence images is a technology that is being used to support visual identification of tumor locations.
  • cystoscopic diagnosis of bladder cancer blue color to protoporphyrin IX generated by macroscopic diagnosis under white light and administration of 5-aminolevulinic acid (ALA) or hexyl-5-aminolevulinic acid ester (H-ALA) Observation of red fluorescence by light irradiation (photodynamic diagnosis) is performed.
  • ALA 5-aminolevulinic acid
  • H-ALA hexyl-5-aminolevulinic acid ester
  • Non-Patent Document 1 H-ALA is marketed by Photocure (Norway, https://www.photocure.com/) under trade names such as Hexvix (Europe) and Cysview (USA and Canada)
  • Non-Patent Document 2 dendrimerization of H-ALA
  • Non-Patent Document 3 nanoparticulation
  • Indocyanine green is known as a fluorescent reagent that uses near-infrared region wavelengths, and is marketed in Japan as a drug for liver and circulatory function tests, a fluorescent angiography agent, and a drug for identifying sentinel lymph nodes.
  • the sentinel lymph node is the first lymph node to which cancer cells that enter the lymphatic vessel from the primary tumor reach, and is the lymph node with the highest possibility of metastasis.
  • a procedure for identifying and extracting the lymph node and determining the presence or absence of cancer metastasis by pathological diagnosis is called sentinel lymph node biopsy (SNB).
  • the ICG is used to identify sentinel lymph nodes, it does not have a specific imaging effect on tumors due to its high binding ability to proteins, and it is possible to image the tumor itself using near-infrared fluorescence technology. However, it is not easy to convert the
  • Patent Document 1 describes a specific cyclodextrin-bound indocyanine compound as a fluorescent reagent using near-infrared region wavelengths, and a diagnostic composition containing the compound is used to visualize the fundus, which has been conventionally visualized.
  • Imaging cerebral circulation evaluation, intraoperative imaging in brain surgery, sentinel lymph node identification in cancer (breast cancer, esophageal cancer, gastric cancer, colon cancer, prostate cancer, skin cancer, etc.), evaluation of lymphedema, intraoperative cholangiography , tumor marking, coronary angiography, abdominal angiography (hepatic artery, abdominal aorta, gastrointestinal blood flow, etc.).
  • Photodynamic diagnosis using ALA or H-ALA is performed by fluorescence detection of red light by irradiation with blue light, and the entire bladder becomes blue or violet, and cancer tissue is visually observed in red on this background. This makes the diagnosis of deep tissue and the judgment of the boundary between normal and cancerous tissue unclear (A. Kolodziej, W. Krajewski, M. Matuszewski, K. Tupikowski. Review of current optical diagnostic techniques for non-muscle-invasive bladder cancer, Cent European J Urol. 2016; 69: 150-156). In addition, blue light has poor tissue penetration and may not be able to detect tumors embedded in surrounding tissue.
  • identification (imaging) of the sentinel lymph node using ICG, etc. is useful because it provides structural information on the lymphatic vessels and lymph nodes connected to the tumor, but it does not observe the tumor itself.
  • an object of the present invention is to develop a contrast agent that can specifically identify or distinguish cancer tissue.
  • cancer tissue can be specifically targeted by irradiation with near-infrared light. It has been found that they can be identified or distinguished. That is, the present inventors actually administered a compound in which cyclodextrin was bound to an indocyanine compound, and irradiated with near-infrared light.
  • cancer tissue emits near-infrared fluorescence
  • cancer tissue in certain cancers emits near-infrared fluorescence derived from this compound only weakly compared to normal tissue.
  • normal tissue emitted near-infrared fluorescence, and the present invention was completed.
  • the present inventors discovered a cyclodextrin-bound indocyanine compound that emits near-infrared fluorescence upon irradiation with near-infrared light for distinguishing cancer, such as bladder cancer tissue, from normal tissue.
  • cancer such as bladder cancer tissue
  • the present inventors discovered a cyclodextrin-bound indocyanine compound that emits near-infrared fluorescence upon irradiation with near-infrared light for distinguishing cancer, such as bladder cancer tissue, from normal tissue.
  • the present inventors intravenously administered (systemically administered) a cyclodextrin-bound indocyanine compound to model mice having gastric cancer, renal cell carcinoma-derived peritoneal cancer or gastric cancer-derived peritoneal dissemination, and esophageal cancer.
  • a cyclodextrin-bound indocyanine compound to model mice having gastric cancer, renal cell carcinoma-derived peritoneal cancer or gastric cancer-derived peritoneal dissemination, and esophageal cancer.
  • the present inventors intravenously administered (systemically administered) a cyclodextrin-bound indocyanine compound to model mice having renal cancer, renal cell carcinoma-derived lung cancer, and renal cell carcinoma-derived liver cancer,
  • a cyclodextrin-bound indocyanine compound to model mice having renal cancer, renal cell carcinoma-derived lung cancer, and renal cell carcinoma-derived liver cancer,
  • the near-infrared fluorescence emission from these cancer tissues is weaker than the near-infrared fluorescence emission from the surrounding normal tissue, and it was found that cancer tissue and normal tissue can be distinguished.
  • the present inventor administered a cyclodextrin-bound indocyanine compound to a living body and obtained a near-infrared fluorescence image of the kidney, thereby extracting an abnormal site of renal cells at the micro level and examining renal tissue at the macro level. Abnormal sites were extracted. Furthermore, the present inventor locally administered a cyclodextrin-bound indocyanine compound to a desired cancer tissue, such as colon cancer, breast cancer , skin cancer, head and neck cancer, and brain tumor, and irradiated with near-infrared light, It was found that the cancer tissue emits near-infrared fluorescence when the compound is retained in the cancer tissue.
  • a desired cancer tissue such as colon cancer, breast cancer , skin cancer, head and neck cancer, and brain tumor
  • each of the two Qs can be independently selected and may be the same or different, Q is *l-(CH 2 )a-CO-NH-(CH 2 )b-*3, and a is an integer of 2 or more and 6 or less, b is an integer of 2 or more and 6 or less, and in Q, * 1 is N of the indocyanine skeleton, * 3 is 3 of any D-glucose that constitutes cyclodextrin A moiety that binds by replacing any one OH group of the two OH groups with -O-, R1 to R23 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, an alkoxyl group, an amino group, a carboxyl group, a formyl group, a sulfonyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alky
  • composition according to [1] which is a compound represented by or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the cyclodextrin-bound indocyanine compound has the following formula:
  • n are each independently an integer of 2 or more and 6 or less, s is an integer of 0 or more and 4 or less, and R is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, an alkoxy group, amino group, carboxyl group, formyl group, sulfonyl group, sulfonic acid group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, or heterocycle]
  • the cyclodextrin-bound indocyanine compound has the following formula:
  • Composition [7] The composition according to any one of [1] to [5], which is used for imaging breast cancer, colon cancer, skin cancer, head and neck cancer, or brain tumor.
  • [12] The composition according to any one of [1] to [5] which is used for imaging breast cancer, colorectal cancer, skin cancer, head and neck cancer, or brain tumor and is used for local administration.
  • a cancer imaging method comprising administering the composition according to any one of [1] to [5] to a subject.
  • a “subject” is a human or other animal that requires cancer imaging, and in one embodiment, a human that requires cancer imaging.
  • the cyclodextrin-bound indocyanine compound according to the present invention can clathrate at least part of the naphthyl moiety of indocyanine with intramolecular cyclodextrin. and the non-inclusion form.
  • irradiation with near-infrared light enables specific identification or identification of cancer tissue. That is, according to the present invention, bladder cancer, kidney cancer, stomach cancer, liver cancer, lung cancer, peritoneal dissemination, peritoneal cancer, and esophageal cancer are detected based on observation of near-infrared fluorescence emitted by irradiation with near-infrared light. It enables identification of tumor tissue including cancer, colon cancer, breast cancer, skin cancer, head and neck cancer, brain tumor, and the like.
  • the compound according to the present invention When the compound according to the present invention is administered to a subject, the compound stays in cancer tissues.
  • systemic administration to subjects with cancer for example, by local administration to cancer tissues such as colon cancer, breast cancer, skin cancer, head and neck cancer, brain tumor, etc., by irradiation with near-infrared light, Cancer tissue emits near-infrared fluorescence.
  • the composition for cancer imaging according to the present invention when administered into the tumor of a cancer-bearing individual, shows less tumor retention than indocyanine green, which is a known near-infrared fluorescent contrast agent. With high selectivity and low background levels in normal tissues, it can be used as a fluorescence imaging method that enables accurate tumor localization during cancer surgery.
  • the irradiation of near-infrared light can reduce cancer Tissue can be distinguished from normal tissue. That is, when the compound according to the present invention is administered systemically to a subject, the near-infrared fluorescence emitted by certain cancer tissues becomes weaker than the near-infrared light emitted by the surrounding normal tissues, so that cancer tissues and normal tissues are separated. It is possible to distinguish between them, and it is possible to identify the exact tumor position during cancer surgery.
  • cancer for example, cancer such as kidney cancer, liver cancer, and lung cancer
  • the present invention can provide identification guide technology in surgical resection of cancer tissue.
  • FIG. 1 is a photograph of the bladder taken one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to MB49 mice with bladder cancer (left: under white light; right: near-red light). exofluorescence image).
  • FIG. 2 is a photograph of the bladder taken one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to normal mice (left: under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 3 is a photograph of the bladder taken after 30 minutes after administration of a cancer imaging composition containing compound III to the bladder of an MB49 mouse bladder cancer mouse, and washing the bladder with physiological saline (left). : under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 1 is a photograph of the bladder taken one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to MB49 mice with bladder cancer (left: under white light; right: near-red light). exofluorescence image).
  • FIG. 2 is a photograph of the bladder taken one day
  • FIG. 4 is a photograph of the bladder taken after 30 minutes after administering a cancer imaging composition containing compound III to the bladder of a normal mouse and washing the bladder with physiological saline (left: under white light). , right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 5 is a photograph of a cancer tissue taken out by near-infrared fluorescence observation one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to an MB49 mouse with bladder cancer. (Left: under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 6 is a photograph of the bladder taken one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound IV to MB49 mice with bladder cancer (left: under white light, right: near infrared fluorescence image).
  • FIG. 7 is a photograph of the bladder taken one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound IV to normal mice (left: under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 8 is a photograph of the bladder taken after 10 minutes after administering a cancer imaging composition containing compound IV to the bladder of an MB49 mouse bladder cancer-developing mouse and washing the bladder with physiological saline ( Left: under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 9 is a photograph of a cancer imaging composition containing compound IV administered to the bladder of a normal mouse, and 10 minutes later, the bladder was washed with physiological saline (left: under white light). , right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 8 is a photograph of the bladder taken after 10 minutes after administering a cancer imaging composition containing compound IV to the bladder of an MB49 mouse bladder cancer-developing mouse and washing the bladder with physiological saline ( Left: under white light, right: near
  • FIG. 10 is a photograph of a cancer tissue taken out by near-infrared fluorescence observation one day after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound IV to an MB49 bladder cancer-developing mouse. (Left: under white light, right: near-infrared fluorescence image).
  • FIG. 11 shows the kidneys of normal rats 30 minutes, 3 hours, and 24 hours after administration of a cancer imaging composition containing Compound III to normal rats and rats intraperitoneally administered with iron-nitrilotriacetic acid. Macro near-infrared fluorescence images of the surface (upper) and the surface of the iron-nitrilotriacetic acid-induced pretumor/neoplastic kidney (lower).
  • the enlarged image at the bottom is a near-infrared fluorescence image of an iron-nitrilotriacetic acid-induced tumor kidney 3 hours after administration of the cancer imaging composition containing compound III. To make the fluorescence image easier to see. Fluorescence brightness is adjusted.
  • Figure 12 shows the renal function of normal rats 30 minutes, 3 hours, and 24 hours after administration of a cancer imaging composition containing compound III to normal rats and rats intraperitoneally administered with iron-nitrilotriacetic acid. Macro near-infrared fluorescence images of a section (upper) and a section (lower) of iron-nitrilotriacetic acid-induced pretumor/neoplastic kidney.
  • FIG. 13 shows a microscopic view of a tissue section of the kidney (renal cortical region) 3 hours after administration of a cancer imaging composition containing Compound III to iron-nitrilotriacetic acid-induced tumor/tumor-inducing rats.
  • Infrared fluorescence images (upper: bright field, middle: near-infrared fluorescence, lower: merged). To make the fluorescence image easier to see. Fluorescence intensity is arbitrarily referred to.
  • FIG. 14 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III or indocyanine green (ICG) administered into the tumor of a 4T1 mouse syngeneic orthotopic breast cancer model (upper: 30 minutes later, middle: after 60 minutes, bottom: after 3 hours).
  • FIG. 15 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III administered into the tumor of a CT26 mouse syngeneic colorectal cancer subcutaneous transplantation model (upper: 30 minutes later, middle: 60 minutes later). , bottom: after 120 min).
  • FIG. 14 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III or indocyanine green (ICG) administered into the tumor of a 4T1 mouse syngeneic orthotopic breast cancer model (upper: 30 minutes later, middle: after 60 minutes, bottom: after 3 hours).
  • FIG. 15 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III administered into the tumor of a
  • FIG. 16 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III administered into the tumor of a B16F1 mouse syngeneic orthotopic melanoma model (upper: 30 minutes later, lower: 60 minutes later).
  • FIG. 17 is a near-infrared fluorescence image of a tumor isolated from a mouse and picked up with tweezers, obtained by fluorescence imaging performed during the 4T1 tumor excision operation.
  • FIG. 18 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) of a cross-section of the lung 10 minutes after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to a lung cancer-developing mouse.
  • FIG. 19 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) of the liver after tail vein administration of a cancer imaging composition containing Compound III to liver cancer-developing mice.
  • White in the near-infrared fluorescence image indicates fluorescence, and the portion enclosed by the frame in the color image and the near-infrared fluorescence image is the liver cancer site (scale bar: 10 mm).
  • FIG. 20 shows near-infrared fluorescence images of changes over time after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to mice in which human gastric cancer cells were subcutaneously transplanted.
  • White in near-infrared fluorescence images indicates fluorescence.
  • the circle in the image indicates the cancer tissue (kidney).
  • FIG. 21 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) of the intraperitoneal cavity after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to a peritoneal cancer model mouse.
  • White in near-infrared fluorescence images indicates fluorescence.
  • Peritoneal cancer is shown in the framed regions in the color image and the near-infrared fluorescence image (kidney: kidney, bladder: bladder, scale bar: 10 mm).
  • FIG. 22 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) of the intraperitoneal cavity 10 minutes after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to normal mice. White in near-infrared fluorescence images indicates fluorescence (scale bar: 10 mm).
  • FIG. 23 shows a color image (left) and a near-infrared image of the intraperitoneal cavity 10 minutes after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to a peritoneal dissemination model mouse intraperitoneally implanted with human gastric cancer cells.
  • FIG. 24 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) of the intraperitoneal cavity 10 minutes after tail vein administration of a cancer imaging composition containing Compound III to a kidney cancer mouse.
  • White in the near-infrared fluorescence image indicates fluorescence, and the portion surrounded by a frame in the image indicates a visually discernable cancer tissue region (kidney: kidney, scale bar: 10 mm).
  • FIG. 25 shows a color image (left) and a near-infrared fluorescence image (right) 30 seconds after tail vein administration of a cancer imaging composition containing compound III to a human esophageal cancer subcutaneous transplant model mouse.
  • a site surrounded by a round frame indicates a cancer tissue (scale bar: 10 mm). Fluorescence within the oval frame indicates near-infrared fluorescence from the left and right kidneys, and white in the near-infrared fluorescence image indicates fluorescence.
  • FIG. 26 shows near-infrared fluorescence images of a cancer imaging composition containing compound III administered into the tumor of a human tongue cancer subcutaneous transplantation model (top: immediately after administration, bottom: 50 minutes after administration).
  • FIG. 27 is a near-infrared fluorescence image of a cancer imaging composition containing compound III administered into the tumor of a human neuroblastoma subcutaneous implantation model (1 hour after administration).
  • FIG. 28 is a near-infrared fluorescence image obtained by administering a cancer imaging composition containing compound III into the tumor of a human glioblastoma subcutaneous implantation model (1 hour after administration).
  • the present invention is a composition for imaging cancer
  • the present invention is a pharmaceutical composition for cancer imaging used in the pharmaceutical field.
  • the composition for cancer imaging according to the present invention has the following formula:
  • each of the two Qs can be independently selected and may be the same or different, Q is *l-(CH 2 )a-CO-NH-(CH 2 )b-*3; a is an integer of 2 or more and 6 or less, b is an integer of 2 or more and 6 or less, *1 is the N of the indocyanine skeleton, *3 is the three of any D-glucose that constitutes the cyclodextrin A portion that replaces any one OH group of the OH groups with -O- and bonds, R1 to R23 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, an alkoxyl group, an amino group, a carboxyl group, a formyl group, a sulfonyl group, a sulf
  • the number of carbon atoms of R1 to R23 in Formula A is each independently 1 to 5, and may be 1 to 3.
  • the hydrogen ion of carboxylic acid, sulfonic acid or phosphoric acid may be replaced with sodium, potassium or magnesium.
  • Alkyl group refers to an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl. , octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosanyl, etc., or a branched group.
  • Aryl group includes aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl and naphthyl.
  • alkoxyl group means, for example, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, methoxyethoxy, methoxypropoxy, ethoxyethoxy, ethoxypropoxy, methoxyethoxyethoxy groups having 1 to 20 carbon atoms.
  • alkoxyl groups include those in which alkoxyl groups are bonded linearly or in a branched manner.
  • aryloxycarbonyl group is a group represented by an aryl group —OC( ⁇ O)—.
  • heterocyclic ring means a 5- to 7-membered unsaturated heterocyclic ring or saturated heterocyclic ring containing 1 to 4 heteroatoms selected from a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, or a benzene ring or other heterocyclic ring.
  • the aromatic heterocycle includes pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazole, thiophene, thiopyran, furan, pyran, dioxolane, thiazole, isothiazole , thiadiazoles, thiazines, oxazoles, isoxazoles, oxadiazoles, dioxazoles, oxazines, oxadiazines, dioxazines, saturated heterocycles such as pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, thiomorpholine, and condensed aromatic Group heterocycles include indole, isoindole, indazole, quinoline, quinazoline, quinoxaline, isoquinoline, benzimidazole, benzothiophene, benzothiazole, benzofuran, benzofurazan, imid
  • Halogen atom means a fluoro, chloro, bromo or iodine atom.
  • One embodiment is a fluoro, chloro or bromo atom, and another embodiment is a chloro atom.
  • Substituents may be the same or different and 1 to 3 may be present. “Substituents on the amino group when they are secondary, tertiary or quaternary” are halogen atoms, alkyl groups and the like.
  • the cyclodextrin-bonded indocyanine compound which is the active ingredient of the composition of the present invention, is a cyclodextrin-bonded indocyanine compound in which an indocyanine and a cyclic sugar chain cyclodextrin are covalently bonded, and at least part of the naphthyl group of indocyanine is can be enclosed in the cavity of cyclodextrin.
  • the indocyanine group may have a substituent as long as the naphthyl group of the indocyanine is included in the cavity of the cyclodextrin and emits near-infrared fluorescence.
  • a Q spacer may be used, and the indocyanines and the cyclic sugar chain cyclodextrin may be covalently bonded via the spacer.
  • the spacer by adjusting the length of the spacer, it becomes possible to control the degree of inclusion of the naphthyl group of indocyanine into the cavity of cyclodextrin.
  • the spacer of Q has 7 or more and 9 or less atoms in the structure between the nitrogen atom in the structure corresponding to indocyanine and the oxygen atom in the structure corresponding to cyclodextrin. It's okay.
  • the cyclodextrin in formula A is not particularly limited and includes, for example, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin and ⁇ -cyclodextrin, and the cyclodextrin may have a substituent.
  • the cyclodextrin in Formula A is ⁇ -cyclodextrin.
  • the cyclodextrin may have a substituent.
  • the compound used in the cancer imaging composition according to the present invention can clathrate at least part of the naphthyl moiety of indocyanine with intramolecular cyclodextrin.
  • the compound according to the present invention is in an isomerization equilibrium state in an aqueous solution, and can be in an equilibrium state between the inclusion type and the non-inclusion type.
  • the compound according to the present invention exhibits fluorescence in the near-infrared region (700 nm to 2500 nm), for example, around 800 to 830 nm. It is possible to extract an abnormal part of the living tissue at the level.
  • the cyclodextrin-bound indocyanine compound of the present invention has the formula:
  • R in Formula B has 1 to 5 carbon atoms, and may have 1 to 3 carbon atoms.
  • the cyclodextrin-bound indocyanine compound of the present invention has the formula:
  • m and n are each independently an integer of 2 or more and 6 or less, s is an integer of 0 or more and 4 or less, and R is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, or an alkoxy group, amino group, carboxyl group, formyl group, sulfonyl group, sulfonic acid group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group or heterocycle.
  • R in formula C has 1 to 5 carbon atoms, and may have 1 to 3 carbon atoms.
  • R in Formula B or Formula C is an alkoxy group.
  • the cancer imaging composition according to the present invention contains a compound represented by formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof (hereinafter simply referred to as compound I).
  • the cancer imaging composition according to the present invention contains a compound represented by Formula II or a pharmaceutically acceptable salt thereof (hereinafter simply referred to as compound II). .
  • the cancer imaging composition according to the present invention is for systemic administration.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a bladder cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a kidney cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a lung cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a liver cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a gastric cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a peritoneal cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a peritoneal dissemination imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is an esophageal cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is for intravesical administration via the urethra.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is for local administration.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a breast cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a colorectal cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a skin cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a head and neck cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a brain tumor cancer imaging composition.
  • the cancer imaging composition according to the present invention contains the chloride of Compound I (Compound III).
  • the cancer imaging composition according to the present invention contains the chloride of compound II (compound IV).
  • the cancer imaging composition according to the present invention is a liquid for injection.
  • a compound according to the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof can be obtained, for example, based on the method described in US Patent Publication No. 2012/0302881.
  • “Pharmaceutically acceptable salt” means an acid addition salt of a compound, and can be obtained by a conventional salt-forming reaction.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid , lactic acid, malic acid, mandelic acid, tartaric acid, dibenzoyltartaric acid, ditoluoyltartaric acid, citric acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, aspartic acid, glutamic acid, etc. salt.
  • the cancer imaging composition according to the present invention contains the compound according to the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and may contain pharmaceutically acceptable excipients and the like.
  • the cancer imaging composition according to the present invention can be prepared by commonly used methods using pharmaceutically acceptable excipients and carriers.
  • the administration route of the cancer imaging composition according to the present invention is not particularly limited, and may be systemic administration, local administration, parenteral administration, or oral administration.
  • the route of administration may be appropriately selected depending on the subject of administration, cancer tissue, etc.
  • bladder cancer can be visualized by intravesical administration via the urethra.
  • the cancer imaging composition according to the present invention can be administered to a subject by, for example, intravenous systemic administration, intra-articular, intramuscular, or local administration into cancer tissue.
  • the dosage form of the cancer imaging composition according to the present invention is not particularly limited, but one aspect thereof is a liquid preparation.
  • the composition for cancer imaging according to the present invention may optionally contain a suspending agent, a solubilizing agent, and a tonicity agent in addition to pharmaceutically acceptable excipients and carriers.
  • a suspending agent such as glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerol, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, a glycerin, glycerin, a glycerin, a glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin, glycerin
  • Injections for parenteral administration contain, for example, sterile aqueous or non-aqueous solutions, suspensions or emulsions.
  • Aqueous solvents include, for example, distilled water for injection or physiological saline.
  • Non-aqueous solvents include alcohols such as ethanol.
  • Such compositions may further comprise a tonicity agent, a preservative, a wetting agent, an emulsifying agent, a dispersing agent, a stabilizing agent, or a solubilizing agent. They are sterilized by, for example, filtration through a bacteria-retaining filter, compounding with sterilizing agents or irradiation. They can also be used by preparing a sterile solid composition and dissolving or suspending them in sterile water or a sterile solvent for injection before use.
  • the dosage should be determined appropriately on a case-by-case basis, taking into consideration the subject's symptoms, age, sex, tumor size, etc.
  • the daily dosage is, in a preferred embodiment, about 0.0001 to 10 mg/kg of body weight, administered in one to several divided doses per day.
  • about 0.001 to 100 mg/kg of body weight can be administered in one to multiple divided doses.
  • the contrast imaging composition according to the present invention contains 0.01 to 99% by weight of the compound according to the present invention as an active ingredient. Well, in one embodiment, it may contain from 0.01 to 50% by weight of the compound according to the invention.
  • the pharmaceutical composition for cancer imaging according to the present invention may be advantageously a pharmaceutical composition for cancer imaging for systemic administration, and a pharmaceutical composition for cancer imaging for local administration may be advantageous. In some cases.
  • One mode of administration timing is preoperative administration or intraoperative administration.
  • One mode of administration timing is intraoperative administration.
  • the present invention is a cancer imaging method.
  • an effective amount of a cancer imaging composition is administered to a subject, and the desired cancer is irradiated with near-infrared light using a near-infrared fluorescence imaging device. Desired imaging of cancer is possible by detecting external fluorescence.
  • Cancers to be imaged by the present invention are not particularly limited. can be imaged. That is, according to the present invention, kidney cancer, bladder cancer, esophageal cancer, stomach cancer, colon cancer, breast cancer, skin cancer, lung cancer, liver cancer, peritoneal cancer, peritoneal dissemination, head and neck cancer, brain tumor, etc. can be imaged with near-infrared light. It should be noted that these cancers also include cancers that have developed in the organ as a result of metastasis from cancer originating in another organ.
  • lung cancer also includes lung cancer derived from kidney cancer.
  • the brain tumor means a malignant tumor (cancer) occurring in the brain, and examples thereof include neuroblastoma and glioblastoma.
  • head and neck cancer means malignant tumor (cancer) occurring in the head and neck region, and examples thereof include tongue cancer.
  • systemic administration for example, imaging of bladder cancer, kidney cancer, lung cancer, liver cancer, gastric cancer, peritoneal cancer, peritoneal dissemination, or esophageal cancer is possible.
  • cancer is primary cancer that first occurs in the organ.
  • cancer is metastatic cancer that occurs in another organ as a result of metastasis from cancer that occurred in another organ.
  • tumor-bearing mice are generated by a conventional method with reference to “Cancer—Generation and Use of Disease Models” (Takuro Nakamura, L.I.C., 2012).
  • bladder cancer After intravenously administering a physiological saline solution of the compound of the present invention to a mouse, about one day later, the bladder is irradiated with near-infrared light using a near-infrared fluorescence imaging device, and the near-infrared fluorescence emitted from the compound is obtained.
  • the dose of the compound is, for example, 0.01 to 10 mg, and in another embodiment, 0.1 to 1 mg per 1 kg of mouse. 3.
  • a physiological saline solution of the compound of the present invention was administered to the bladder of a mouse via the urethra, and after about 10 minutes to 2 hours, the bladder was washed with water or physiological saline, and a near-infrared fluorescence imaging apparatus was used. irradiate the bladder with near-infrared light and detect near-infrared fluorescence.
  • a volume of saline solution containing a compound of the present invention is used to fill the subject's bladder.
  • a saline solution containing a compound of the invention for example, contains a compound of the invention at a concentration of 0.00001 to 1 mg/mL, and in another embodiment at a concentration of 0.001 to 0.1 mg/mL. contains.
  • the number of lavages in the bladder can vary depending on the compound concentration injected. In washing the bladder, the entire bladder is filled and discharged with water or saline, and the fluid in the bladder is exchanged 5 to 10 times. 4.
  • 0.05 to 0.5 mL of a physiological saline solution of the compound of the present invention is locally administered to cancer in cancer-bearing mice, and then the desired cancer is detected using a near-infrared fluorescence imaging device.
  • a saline solution containing a compound of the invention for example, contains a compound of the invention at a concentration of 0.00001-1 mg/mL.
  • near-infrared fluorescence imaging equipment was used to examine the skin from the outside to the body surface, or the abdomen was opened into the abdominal cavity, or the chest was opened into the chest.
  • an organ to be observed is excised, irradiated with near-infrared light, and near-infrared fluorescence emitted from the compound is detected.
  • the dose of the compound is, for example, 0.00001 to 10 mg, and in another embodiment, 0.01 to 1 mg per 1 kg of body weight.
  • Another aspect of the present invention includes the following aspects.
  • the present invention is a technique for identifying cancer tissue, and includes a method and apparatus for identifying cancer tissue. Since the present invention enables cancer tissue to be identified accurately, the present invention can be applied as a guide technique in surgery or the like. In one aspect of the present invention, the present invention enables objective resection that does not depend on the judgment ability of the operator to specify the cancer site.
  • the present invention is a surgical assistance device, and is applicable to various surgeries.
  • the device according to the present invention may be equipped with an imaging device, and is expected to realize automated robotic resection, for example, by determination of the resection site by artificial intelligence (AI) using a computer or the like.
  • AI artificial intelligence
  • the present invention is the use of the compound according to the present invention for manufacturing a cancer imaging composition.
  • the present invention is a compound according to the present invention for producing a cancer imaging composition.
  • the invention is the use of the compounds according to the invention for cancer imaging.
  • the device according to the present invention can be equipped with excitation light irradiation means and fluorescence intensity measuring means for a subject administered with the compound according to the present invention.
  • the excitation light irradiating means is means for irradiating the administered compound of the present invention with excitation light having a wavelength capable of generating fluorescence.
  • the wavelength of the irradiating excitation light can be restricted to an appropriate range. By restricting the wavelengths to the narrowest possible range, the separation of fluorescence and excitation light can be ensured.
  • the wavelength can be limited by selecting a light source that emits light with an appropriate wavelength, or by limiting the wavelength with a filter.
  • excitation light irradiation is not particularly limited as long as the generated fluorescence can be measured by the fluorescence intensity measurement means described later.
  • excitation light includes continuous light, pulsed light, and light with varying intensity.
  • the intensity of the excitation light can be modulated by, for example, irradiating pulses of the excitation light at predetermined intervals. It is desirable to modulate the intensity of the pumping light by employing pulse amplitude modulation.
  • the excitation light is applied to the area to be irradiated by an appropriate optical system.
  • the site to be irradiated is a site suspected of having cancer tissue in the body.
  • the range to be irradiated with the excitation light is not particularly limited, and the range to be irradiated is determined as necessary. For example, if a narrow area is illuminated, precise measurements can be made in the narrow illuminated area.
  • the excitation light irradiation means it is preferable to irradiate the excitation light by the excitation light irradiation means while suppressing the influence of the ambient light. For example, it is preferable to irradiate the excitation light in a dark place, or to irradiate the excitation light in a state where the portion to be irradiated with the excitation light is covered from external light.
  • the fluorescence intensity measuring means is means for measuring the intensity of fluorescence emitted from the site irradiated with excitation light by the excitation light irradiation means. Fluorescence intensity is preferably measured through a filter that can selectively transmit emitted fluorescence, thereby excluding light other than fluorescence (environmental light, excitation light, etc.).
  • a component showing a change corresponding to the modulation can be separated from the measured light intensity and used as the fluorescence intensity.
  • the fluorescence intensity can be separated by demodulating the light component that changes according to the intensity of the modulated pulse and measuring its intensity. can. Therefore, the influence of ambient light on the fluorescence intensity measurement result can be reduced.
  • the device according to the present invention may include fluorescence imaging means and morphological imaging means, and may also include display means. According to the present invention, since the site where cancer tissue exists can be accurately identified, the device according to the present invention can be suitably used as a guide device during surgery.
  • the fluorescence imaging means is a means for acquiring the intensity of fluorescence emitted by the compound according to the present invention excited by the excitation light irradiation means and obtaining distribution state data of the compound according to the present invention in vivo.
  • this means is a means for obtaining distribution state data representing the state of distribution of the compound of the present invention in the form of image data for a part of a living body.
  • the fluorescence imaging means according to the present invention can be configured, for example, by combining an appropriate optical system and an imaging device such as a CCD.
  • the resolution of data to be acquired is set to a necessary value according to the purpose.
  • Fluorescence intensity is preferably measured through a filter that can selectively transmit emitted fluorescence, thereby excluding light other than fluorescence (environmental light, excitation light, etc.).
  • the morphological imaging means is means for obtaining morphological data about a part of the living body by acquiring the intensity of light at wavelengths other than the fluorescence wavelength emitted by the compound according to the present invention.
  • this means is a means for obtaining form data representing the form of a part of a living body as image data.
  • the morphological imaging means can be composed of an appropriate optical system and an imaging device such as a CCD.
  • the resolution of data to be acquired is set to a necessary value according to the purpose. In that case, the fluorescence emitted by the excitation light should not be detected (or the detection sensitivity should be lowered).
  • the morphological imaging means shares most of the optical system with the fluorescence imaging means described above, and guides light of a wavelength corresponding to fluorescence to the fluorescence imaging means by means of a spectroscopic prism or the like in the optical path before it is finally introduced into the imaging device, Configurations can be employed to guide light of other wavelengths to the morphological imaging means. By appropriately forming a dichroic film or the like on the spectral prism, it is possible to appropriately control the wavelength of the separated light.
  • the fluorescence imaging means and the morphological imaging means can be shared by one imaging device.
  • the separation of fluorescence and other light may be performed by mathematically separating them after converting them into image data.
  • the distribution state data can also be obtained as a plurality of image data from the surface of a part of the living body toward the depth direction.
  • a plurality of image data in the depth direction can be obtained by moving the focal point in the optical system employed in the fluorescence imaging means in the depth direction.
  • excitation light irradiation means an optical system that can change the focal length is adopted to move the focal point not to the surface of a part of the living body but to the inside in the depth direction. Fluorescence can be generated selectively not only on the surface of the living body but also inside the living body in the depth direction by irradiating it, and the state of circulation in that part can be visualized.
  • the display means displays the distribution state of the compound of the present invention in a part of the living body, for example, by superimposing the distribution state data obtained by the fluorescence imaging means on the morphological data obtained by the morphological imaging means. is.
  • the wavelength of fluorescence is out of the range of visible light
  • the wavelength of fluorescence is converted into visible light with an appropriate wavelength for display.
  • the portion where the amount of distribution of the compound of the present invention that is, the fluorescence intensity
  • the portion where the amount of distribution of the compound of the present invention that is, the fluorescence intensity
  • a portion (that is, a portion where fluorescence is not observed) is displayed so as to be distinguishable from other portions.
  • the part can be displayed in a different color from other parts, or can be displayed by blinking.
  • Superposition of the distribution state data and the morphological data can be realized by computer logic or the like. Display of data can be realized by a general display device. By installing this display device between the subject and the subject, it is possible to treat the subject while looking at the display device.
  • Contrast includes normal contrast and reverse contrast.
  • Normal imaging means that the cyclodextrin-bound indocyanine compound according to the present invention stays in cancer, and the near-infrared fluorescence of the compound emitted in the cancer tissue is the near-infrared fluorescence of the compound in the surrounding normal tissue.
  • the cancer tissue is imaged such that it can be distinguished from the surrounding normal cells.
  • the reverse image means that the cyclodextrin-bound indocyanine compound according to the present invention does not stay in cancer compared with the surrounding normal tissue, and the near-infrared fluorescence of the compound emitted in the cancer tissue is reflected in the surrounding normal tissue.
  • these contrast-enhanced images can be reverse-enhanced as normal-enhanced images, and can also be created as diametrically opposite contrast-enhanced images.
  • the present invention can be used to identify cancer tissue.
  • Cancers that can be identified in the present invention are not particularly limited, but examples include kidney cancer, bladder cancer, esophageal cancer, stomach cancer, colon cancer, breast cancer, skin cancer, lung cancer, liver cancer, and peritoneal cancer. cancer, peritoneal dissemination, head and neck cancer, and brain tumors.
  • the administration route and the like may be appropriately selected according to the type of cancer.
  • the compound according to the present invention is administered systemically, such as by intravenous administration, and the bladder is irradiated with near-infrared light. Near-infrared fluorescence can be observed to identify bladder cancer tissue.
  • the compound according to the present invention can be injected into the bladder via the urethra, and then, if necessary, the inside of the bladder is washed to wash and remove compounds not adsorbed to the bladder cancer tissue.
  • the fluorescence intensity measurement means used to identify cancer tissue may be appropriately selected according to the type of cancer, depending on the type of cancer.
  • a near-infrared fluorescence cystoscope is used to identify bladder cancer tissue from the inside of the bladder
  • a near-infrared fluorescence observation device is used to identify bladder cancer tissue from the outside of the bladder. It is possible to
  • the following compound I or compound II chloride was used as the cyclodextrin-bound indocyanine compound. These compounds exhibit fluorescence in the near-infrared region (700 nm to 2500 nm), particularly around 800 nm to 830 nm.
  • DMT-MM 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride
  • the entire amount of the concentrate was adsorbed on HP20SS column chromatography (130 kg of HP20SS, mobile phase: 60% aqueous methanol solution (v/v) ⁇ 80% aqueous methanol solution (v/v)), and the active portion was collected. After concentrating the active portion under reduced pressure, the product was subjected to clarification filtration and then freeze-dried to obtain 8.62 kg of a green solid.
  • the physicochemical properties of the obtained compound were as follows.
  • mice As a comparative example, normal mice (about 20 g in weight) were administered a physiological saline solution containing Compound III into the tail vein, and one day later, ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg) were administered subcutaneously. The abdomen was opened under general anesthesia, and near-infrared fluorescence observation was performed using a near-infrared fluorescence imaging device (pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) (Fig. 2).
  • a near-infrared fluorescence imaging device pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • a physiological saline solution containing Compound III was administered to the bladder of normal mice (about 20 g in weight) via the urethra, and after 30 minutes, the bladder was washed five times with physiological saline via the urethra. After that, the abdomen was opened under anesthesia with subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), and near-infrared fluorescence observation was performed with a near-infrared fluorescence imaging device (pde-neo, Hamamatsu Photonics). (Fig. 4).
  • cancer tissue emits fluorescence when irradiated with near-infrared light
  • mice As a comparative example, normal mice (about 20 g in weight) were administered a physiological saline solution containing Compound IV into the tail vein, and one day later, ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg) were administered subcutaneously. The abdomen was opened under general anesthesia, and near-infrared fluorescence observation was performed using a near-infrared fluorescence imaging device (pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) (Fig. 7).
  • a near-infrared fluorescence imaging device pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • a saline solution containing compound IV was administered to the bladder of normal mice (about 20 g in weight) via the urethra, and 10 minutes later, the bladder was washed five times with the saline via the urethra. After that, the abdomen was opened under anesthesia by subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), and near-infrared fluorescence observation was performed with a near-infrared fluorescence imaging device (pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics). (Fig. 9).
  • cancer tissue emits fluorescence when irradiated with near-infrared light
  • the rats were anesthetized by intraperitoneal administration of pentobarbital sodium salt, and a physiological saline solution containing Compound III was administered to the tail vein (dose of compound: 0.75 mg/kg rat).
  • a physiological saline solution containing Compound III was administered to the tail vein (dose of compound: 0.75 mg/kg rat).
  • the abdomen was opened, and near-infrared fluorescence imaging of the kidney was performed using a near-infrared fluorescence imaging device (PDE manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) (FIG. 11). Further, the kidney subjected to near-infrared fluorescence imaging was excised from the body, and near-infrared fluorescence imaging of the cut surface was performed (FIG. 12).
  • Three rats were used each time after the administration, and a total of nine rats were used.
  • Macroscopic near-infrared fluorescence imaging of the surface of tumor- and pretumor-bearing kidneys following continuous intraperitoneal administration of iron-nitrilotriacetic acid revealed focally intense fluorescence punctate, which was observed in the epidermis rather than the renal epidermis. It was thought to be the more medial cortical part (Fig. 11, lower magnified photograph).
  • the mode of fluorescence due to near-infrared light irradiation is not observed in normal kidneys, and is a mode of fluorescence peculiar to the kidneys of iron-nitrilotriacetic acid-administered rats. No near-infrared fluorescence was observed at the same fluorometric sensitivity in the kidneys of normal rats not administered compound III and rats administered iron-nitrilotriacetic acid. Based on the above test results, it was clarified that in the kidneys with iron-nitrilotriacetic acid-administered tumors and pretumors, there are areas in the renal cortex that are imaged with high fluorescence intensity.
  • Fig. 13 Microimages of tissue sections of iron-nitrilotriacetic acid-administered tumor kidneys were obtained by near-infrared fluorescence microscopy, and localized intense Near-infrared fluorescence was observed. Tumors embedded in surrounding tissue were detectable. These macrofluorescence and microfluorescence images showed an abnormal mode of fluorescence at the pretumoral and tumoral sites.
  • mice were subcutaneously administered to normal Balb/c mice (about 20 g to 30 g in body weight) and allowed to grow for 14 days to prepare a tumor model.
  • Colon cancer A tumor model was prepared by subcutaneously administering CT26 (colon cancer cells) to normal Balb/c mice (body weight: about 20 g to 30 g) and allowing them to grow for 14 days.
  • Skin Cancer B16F1 (skin cancer cells) was subcutaneously administered to C57BL/6 mice (body weight: about 15 g to 20 g) and allowed to grow for 14 days to prepare a tumor model.
  • a saline solution containing compound III or ICG concentration of compound III or ICG: 1 mg/mL was administered to the model mouse tumor, and a near-infrared fluorescence camera (Fluoptics Fluobeam, http://www.solve-net.com/info/wp-content/uploads/downloads/2013/12/Fluobeam.pdf) was used to percutaneously perform fluorescence imaging (excitation wavelength: 780 nm, detection wavelength: 800 nm or more).
  • the lung cancer tissue site can be identified as the portion where the intensity of the near-infrared fluorescence of Compound III is low.
  • liver cancer tissue can be specified based on the fluorescence of compound III.
  • mice (approximately 20 g body weight) were anesthetized by subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), compound III (120 nmol/kg body weight) was administered via the tail vein, and near-infrared Near-infrared fluorescence was observed from the upper part of the skin on the back side using a fluorescence imaging device (pde-neo manufactured by Hamamatsu Photonics). The near-infrared fluorescence of the cancer tissue was stronger than that of the normal tissue, and the cancer tissue (site enclosed by the dotted line) could be distinguished from the normal tissue (Fig. 20).
  • gastric cancer tissue and normal tissue can be distinguished by the near-infrared fluorescence intensity difference obtained by observing the near-infrared fluorescence of compound III.
  • Metastatic BALB/c mouse spontaneous renal cell carcinoma line RenCa cells (5 ⁇ 10 6 cells, purchased from CLS Cell Lines Service GmbH, Eppelheim, Germany) were transfected into mice (BALB/cCrSlc, SPF, female, 7 weeks old). were inoculated intraperitoneally and bred for 14 days to develop peritoneal cancer.
  • the mice (approximately 20 g body weight) were anesthetized by subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), followed by tail vein administration of compound III (12 nmol/kg body weight).
  • the near-infrared fluorescence of Compound III from the peritoneal cancer site was stronger than that of the normal tissue, and the peritoneal cancer site could be indicated by luminescence (Fig. 21). .
  • peritoneal dissemination derived from gastric cancer can be imaged by detecting the near-infrared fluorescence of compound III.
  • RenCa renal carcinoma cells (5 ⁇ 10 6 cells, purchased from CLS Cell Lines Service GmbH, Eppelheim, Germany) were injected into mice ( The mouse was transplanted into the left kidney of a body weight of about 20 g) and bred for 9 to 14 days to prepare a renal cancer mouse. After anesthetizing the mice by subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), renal carcinoma mice were given compound III (12 nmol/kg body weight) through the tail vein, and 10 minutes later. Near-infrared fluorescence of the kidney was observed using a near-infrared fluorescence imaging device (pde-neo, manufactured by Hamamatsu Photonics). Fluorescence from cancer tissue was weak, and fluorescence from normal tissue was strong, and cancer tissue and normal tissue could be distinguished (Fig. 24).
  • Human esophageal cancer cells KYSE850 were subcutaneously transplanted into the neck of nude mice (BALB/cSlc-nu, SPF, male, 5 weeks old) and bred for 18 days to produce mice in which esophageal cancer grew.
  • Human esophageal cancer cell KYSE850 was purchased from the JCRB cell bank of the National Institute of Biomedical Innovation, Health and Nutrition (registration number: JCRB1422, established by: Yutaka Shimada, graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University).
  • mice were then anesthetized by subcutaneous administration of ketamine (75 mg/kg) and medetomidine (1 mg/kg), followed by tail vein injection of compound III (120 nmol/kg body weight) and near-infrared fluoroscopy ( Near-infrared fluorescence of compound III was photographed using a PDE manufactured by Hamamatsu Photonics. Near-infrared fluorescence was strong from the cancer tissue (site surrounded by a round frame) and weak from the normal tissue (Fig. 25). Fluorescence within the elliptical frame is near-infrared fluorescence from the left and right kidneys.
  • a human cancer cell-transplanted mouse model was created as follows. (Head and neck/tongue cancer) Approximately 10 6 human tongue cancer cells CAL27 (purchased from American Type Culture Collection: ATCC) were administered subcutaneously to immunodeficient SCID mice (body weight 17-23 g) and allowed to grow for 49 days. created the model. (Brain Tumor/Neuroblastoma) About 10 6 human neuroblastoma cells SH-SY5Y (purchased from ATCC) were subcutaneously administered to immunodeficient SCID mice (weight 17-23 g) and allowed to grow for 90 days to create a tumor model. .
  • Brain tumor/glioblastoma About 10 6 human glioblastoma cells U-251MG (obtained from the European Collection of Authenticated Cell Cultures) were subcutaneously administered to immunodeficient SCID mice (weight 17-23 g) for 90 days. It was made to grow and the tumor model was created.
  • Figures 26 to 28 show fluorescence images of each tumor model immediately after administration or 50 minutes to 1 hour after administration. It was confirmed by fluorescence imaging that compound III administered intratumorally remained inside the tumor and imaged the appearance of the tumor without leakage of fluorescence signal around the tumor (Fig. 26: Tongue cancer, Fig. 27: Neuroblastoma, Figure 28: Glioblastoma).
  • cancer By administering a cyclodextrin-bound indocyanine compound represented by (Formula A) or a pharmaceutically acceptable salt thereof to a subject and observing near-infrared fluorescence emitted by irradiation with near-infrared light, cancer,
  • cancer tissues such as bladder cancer, kidney cancer, stomach cancer, liver cancer, lung cancer, peritoneal dissemination, peritoneal cancer, esophageal cancer, breast cancer, colon cancer, skin cancer, head and neck cancer, and brain tumor and normal tissue, and can identify the exact cancer tissue site during cancer surgery. Therefore, the cyclodextrin-bound indocyanine compound represented by (Formula A) or a pharmaceutically acceptable salt thereof is useful as a cancer imaging agent.

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Abstract

本発明の課題は、がん組織を特異的に同定できるような造影剤を提供することである。　本発明に係る化合物を含有するがん造影用組成物を投与することによりがん組織の近赤外光による造影が可能になる。

Description

がん造影用組成物
　本発明はがん造影剤に関する。特に本発明は、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物を含有するがん造影用組成物に関する。
　がんは国内死因第一位の原因疾患であり、世界的にもその死亡者数は増加し死因としても常に上位に位置する疾患である。古くからがんの外科的処置は完治が望める治療法として普及しているものの、正確な腫瘍位置同定ができず取り残しによる再発・悪化は大きな医療問題である。また近年は手術精度の向上により部分切除術の選択も多くなってきたが、取り残しリスクは常に存在しており、腫瘍の正しい位置同定の期待は高まっている。
　がん手術の術前位置同定手法としては、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）イメージングといった非侵襲的な手法が用いられており、術前診断・手術法検討において重要な役割を担っている。しかしながら、これらの手法は手術中において実際の腫瘍位置情報を与えてくれるものではなく、術中の腫瘍位置の確認は外科医の目視にのみよるため、出血や近接組織による見えづらさによる切除不全を改善することにはつながらない。
　蛍光画像を用いた術中ガイド診断は、目視による腫瘍位置同定のサポートとして利用されつつある技術である。例えば、膀胱がんの膀胱鏡診断において、白色光下での肉眼診断および５－アミノレブリン酸（ＡＬＡ）あるいはヘキシル－５－アミノレブリン酸エステル(Ｈ－ＡＬＡ)の投与により生成するプロトポルフィリンIXへの青色光照射による赤色蛍光の観察（光力学診断）が行われている。これらの診断により膀胱がん組織の部位を判断するが、ＡＬＡやＨ－ＡＬＡの投与による光力学診断は、白色光下での肉眼診断よりもがん組織の確定がしやすく、がん組織の切除の際のがん組織の取り残しの危険性を低下させ、がんの再発を低減することができる。現在、Ｈ－ＡＬＡは、Hexvix（欧州）やCysview（米国およびカナダ）といった商品名でPhotocure社（ノルウエー、https://www.photocure.com/)から販売されている（非特許文献１）。また、ＡＬＡやＨ－ＡＬＡの投与による光力学診断の診断能力を向上させることを目的に、例えば、Ｈ－ＡＬＡのデンドリマー化（非特許文献２）、ナノ粒子化（非特許文献３）の方法等が報告されている。
　また、腎組織の正常部位と障害部位との区別は、ＣＴ画像解析による技術や摘出・染色・顕微観察による病理検査によって行われる。術中における腎組織の障害部位の同定も、ヒトの目視により行われる。
　さらに近年の技術革新により、生体成分を透過しやすい近赤外領域波長を用いた蛍光造影手法が普及し、様々な領域での医療応用が普及し始めている。近赤外領域波長は人間の目では検出できないものの、ＣＣＤカメラなどを通じ検出できることから、手術中の視認補助の役割として有効な手段の一つである。
　近赤外領域波長を利用した蛍光試薬としてインドシアニングリーン（ＩＣＧ）が知られており、日本において肝・循環機能検査用薬、蛍光血管造影剤、センチネルリンパ節同定用薬として上市されている。なお、センチネルリンパ節とは、原発巣からリンパ管に入ったがん細胞が最初に到達するリンパ節であり，最も転移の可能性が高いリンパ節である。そのリンパ節を同定・摘出して病理診断にてがんの転移の有無を判定する手技をセンチネルリンパ節生検（ＳＮＢ）と呼ぶ。当該ＩＣＧはセンチネルリンパ節同定には利用されるが、その高いタンパク質との結合能により腫瘍の特異的な造影効果は有しておらず、また、近赤外蛍光技術を用いて腫瘍そのものを画像化することは容易ではない（非特許文献４）。
　現在腫瘍蛍光造影を期待した薬剤開発は世界で実施されているものの、未だ医療現場で利用可能な薬剤は存在していない。
　特許文献１には、特定のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物が近赤外領域波長を利用した蛍光試薬として記載されており、当該化合物を含む診断用組成物は、従来から可視化が行われている眼底造影、脳循環評価、脳外科手術における術中造影、がん（乳がん、食道がん、胃がん、大腸がん、前立腺がん、皮膚がんなど）におけるセンチネルリンパ節同定、リンパ浮腫の評価、術中胆管造影、腫瘍のマーキング、冠動脈造影、腹部血管造影（肝動脈、腹部大動脈、消化管血流など）などに応用可能であると記載されている。
米国特許公開２０１２／０３０２８８１号
Michael Rink et al., European Urology, 2013, 64, 624-638. Francois, Aurelie et al., BJU International, 2012, 110(11c), E1155-1162. Heuck Gesine et al., Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, 2012, 16(7-8), 878-884. Shenglin Luo, Erlong Zhang, Yongping Su, Tianmin Cheng, Chunmeng Shi. A review of NIR dyes in cancer targeting and imaging, Biomaterials, 2011, 32 (29), 7127-7138.
　ＡＬＡやＨ－ＡＬＡを用いた光力学診断は、青色光の照射による赤色光の蛍光検出により行われるところ、膀胱全体が青色あるいは青紫色になり、この背景上にがん組織は赤色で目視されることになるため、組織深部の診断や正常組織とがん組織の境界の判断が不明瞭となる（A. Kolodziej, W. Krajewski, M. Matuszewski, K. Tupikowski. Review of current optical diagnostic techniques for non-muscle-invasive bladder cancer, Cent European J Urol. 2016; 69: 150-156）。さらに青色光は生体組織透過性に乏しく、周囲組織に埋没した腫瘍を検出できない恐れがある。
　また、ＩＣＧなどを用いたセンチネルリンパ節の同定（造影）は、腫瘍と接続されるリンパ管－リンパ節の構造的な情報を与えることから有用であるものの、腫瘍そのものを観察するものではない。
　一般に、近赤外蛍光試薬による腫瘍そのものを画像化又は識別化することは近年の技術革新をもってしても困難であり、腫瘍蛍光造影を期待した薬剤開発が世界で実施されているものの、未だ医療現場で利用可能な薬剤は存在していない。
　このような状況に鑑み、本発明の課題は、がん組織を特異的に同定又は識別できるような造影剤を開発することである。
　本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、インドシアニン化合物にシクロデキストリンを結合させた化合物を用いることによって、近赤外光の照射によりがん組織を特異的に同定又は識別できることを見出した。すなわち、本発明者らは、インドシアニン化合物にシクロデキストリンを結合させた化合物を実際に投与し、近赤外光を照射したところ、正常組織はこの化合物由来の近赤外蛍光を発しなかったのに対し、がん組織が近赤外蛍光を発することを確認し、また、ある種のがんにおけるがん組織はこの化合物由来の近赤外蛍光を正常組織と比較して弱くしか発しなかったのに対し、正常組織が近赤外蛍光を発したことを確認し、本発明を完成するに至った。
　具体的には、本発明者らは、がん、例えば膀胱がん組織を正常組織と識別するための、近赤外光照射による近赤外蛍光を発するシクロデキストリン結合インドシアニン化合物を膀胱がんモデルマウスに静脈投与（全身投与）あるいは膀胱内投与し、近赤外光を照射することにより、膀胱内正常組織はこの化合物由来の近赤外蛍光を発せず、がん組織が近赤外蛍光を発することを見出した。また本発明者は、胃がん、腎細胞がん由来の腹膜がんまたは胃がん由来の腹膜播種、及び食道がんを有するモデルマウスに、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物を静脈投与（全身投与）し、近赤外光を照射することにより、これらのがん組織が周囲の正常組織よりも、強い近赤外蛍光を発することを見出した。また、本発明者らは、腎臓がん、腎細胞がん由来の肺がん、腎細胞がん由来の肝臓がんを有するモデルマウスに、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物を静脈投与（全身投与）し、近赤外光を照射することにより、これらのがん組織からの近赤外蛍光の発光が周囲の正常組織の近赤外蛍光の発光より弱く、がん組織と正常組織を区別できることを見出した。また本発明者は、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物を生体に投与し、腎臓の近赤外蛍光画像を取得することにより、ミクロレベルでの腎細胞の異常部位の抽出およびマクロレベルでの腎組織の異常部位の抽出を行った。さらに本発明者は、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物を所望のがん組織、例えば、大腸がん、乳がん、皮膚がん、頭頸部がんおよび脳腫瘍に局所投与し、近赤外光を照射し、当該化合物ががん組織に滞留することで、がん組織が近赤外蛍光を発することを見出した。
　これに限定されるものではないが、本発明は、少なくとも以下の態様を包含する。
［１］　下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ［式中、２つあるＱはそれぞれ独立して選択でき、同じでも異なってもよく、Ｑは＊ｌ－（ＣＨ２）ａ－ＣＯ－ＮＨ－（ＣＨ２）ｂ－＊３であり、ａは２以上６以下の整数であり、ｂは２以上６以下の整数であり、Ｑにおいて＊１がインドシアニン骨格のＮであり、＊３がシクロデキストリンを構成する任意のＤ－グルコースがもつ３つのＯＨ基のうちの何れか１つのＯＨ基を－Ｏ－に置き換えて結合する部分であり、
　Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環であり、Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、非置換であっても置換基で置換されていてもよく、置換基がカルボン酸、スルホン酸又はリン酸である場合は、該置換基において水素イオンが解離し、その水素イオンの代わりに金属イオンによって置換されていてもよく、
　Ｒ８およびＲ９は、一緒になって、ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２の環状構造を形成してもよく、環状構造の水素原子の１以上が、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環によって置換されていてもよい］
で示されるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩を含有するがん造影用組成物。
［２］　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式中、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｒは５以上７以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である］
で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である、［１］に記載の組成物。
［３］　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ［式中、ｍおよびｎは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である］
で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である、［１］または［２］に記載の組成物。
［４］　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 で示される化合物又はその製薬学的に許容される塩を含有する、［１］～［３］のいずれかに記載の組成物。
［５］　液剤である、［１］～［４］のいずれかに記載の組成物。
［６］　膀胱がん、腎臓がん、肺がん、肝臓がん、胃がん、腹膜がん、腹膜播種、または、食道がんの造影用である、［１］～［５］のいずれかに記載の組成物。
［７］　乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、または、脳腫瘍の造影用である、［１］～［５］のいずれかに記載の組成物。
［８］　全身投与用である、［１］～［６］のいずれかに記載の組成物。
［９］　局所投与用である、［１］～［５］、および[７]のいずれかに記載の組成物。
［１０］　膀胱がんの造影用であり、尿道経由での膀胱内投与用である、［１］～［５］のいずれかに記載の組成物。
［１１］　膀胱がん、腎臓がん、肺がん、肝臓がん、胃がん、腹膜がん、腹膜播種、または、食道がんの造影用であり、全身投与で用いられる、［１］～［５］のいずれかに記載の組成物。
［１２］　乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、または、脳腫瘍の造影用であり、局所投与で用いられる、［１］～［５］のいずれかに記載の組成物。
［１３］　［１］～［５］のいずれかに記載された組成物を対象に投与することを含む、がん造影方法。
［１４］　がんを造影するための、［１］～［４］のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩。
［１５］　がんを造影するための、［１］～［４］のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩の使用。
［１６］　がん造影用組成物を製造するための、［１］～［４］のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩の使用。
　なお、「対象」とは、がん造影を必要とするヒト又はその他の動物であり、ある態様としては、がん造影を必要とするヒトである。
　本発明に係るシクロデキストリン結合インドシアニン化合物は、分子内のシクロデキストリンによってインドシアニンのナフチル部分の少なくとも一部を包接することができ、これら化合物は、水溶液中では異性化平衡状態となり、包接型と非包接型との平衡状態となる可能性がある。
　本発明によれば、近赤外光の照射により、がん組織を特異的に同定又は識別することが可能になる。すなわち、本発明によれば、近赤外光照射により発せられる近赤外蛍光の観察に基づいて、膀胱がん、腎臓がん、胃がん、肝臓がん、肺がん、腹膜播種、腹膜がん、食道がん、大腸がん、乳がん、皮膚がん、頭頸部がん、脳腫瘍などを始めとする腫瘍組織の識別が可能になる。
　本発明に係る化合物を対象に投与すると、当該化合物ががん組織に滞留するため、本発明に係る化合物を、例えば、膀胱がん、胃がん、腹膜播種、腹膜がん、食道がんなどのがんを有する対象に全身投与したり、例えば、大腸がん、乳がん、皮膚がん、頭頸部がん、脳腫瘍などのがん組織に局所投与したりすることによって、近赤外光の照射により、がん組織が近赤外蛍光を発することになる。
　換言すれば、本発明にかかるがん造影用組成物は、がんを有する個体の腫瘍内へ投与することにより、公知の近赤外蛍光造影剤であるインドシアニングリーンと比して、腫瘍滞留選択性が高く、かつ正常組織におけるバックグラウンド値を低くすることで、がん手術中の正確な腫瘍位置同定を可能とする蛍光造影法として使用できる。
　また、本発明に係る化合物を、ある種のがん、例えば、腎臓がん、肝臓がん、肺がんなどのがん、を有する対象に投与することによって、近赤外光の照射により、がん組織と正常組織を区別することができる。すなわち、本発明に係る化合物を対象に全身投与すると、ある種のがん組織が発する近赤外蛍光が周囲の正常組織から発せられる近赤外光より弱くなるため、がん組織と正常組織を区別することができ、がん手術中などにおいて正確な腫瘍位置の同定が可能となる。
　一つの態様において本発明は、がん組織の外科切除手術などにおける識別ガイド技術を提供することができる。
図１は、ＭＢ４９マウス膀胱がんマウスに化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図２は、正常マウスに化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図３は、ＭＢ４９マウス膀胱がんマウスの膀胱に化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を投与し、３０分後に生理食塩水で膀胱を洗浄した後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図４は、正常マウスの膀胱に化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を投与し、３０分後に生理食塩水で膀胱を洗浄した後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図５は、ＭＢ４９マウス膀胱がん発症マウスに化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後に、近赤外蛍光観察で取り出されたがん組織の写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図６は、ＭＢ４９マウス膀胱がん発症マウスに化合物ＩＶを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図７は、正常マウスに化合物ＩＶを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図８は、ＭＢ４９マウス膀胱がん発症マウスの膀胱に化合物ＩＶを含有するがん造影用組成物を投与し、１０分後に生理食塩水で膀胱を洗浄した後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図９は、正常マウスの膀胱に化合物ＩＶを含有するがん造影用組成物を投与し、１０分後に生理食塩水で膀胱を洗浄した後における膀胱を撮影した写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図１０は、ＭＢ４９マウス膀胱がん発症マウスに化合物ＩＶを含有するがん造影用組成物を尾静脈投与してから１日後に、近赤外蛍光観察で取り出されたがん組織の写真である（左：白色光下、右：近赤外蛍光画像）。 図１１は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、正常ラットと鉄－ニトリロ三酢酸腹腔内投与したラットに投与した３０分後、３時間後、２４時間後における正常ラットの腎臓の表面（上段）と鉄－ニトリロ三酢酸誘発前腫瘍・腫瘍化腎臓の表面（下段）のマクロ近赤外蛍光画像である。最下段の拡大画像は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物投与３時間後の鉄－ニトリロ三酢酸誘発腫瘍腎臓の近赤外蛍光画像である。蛍光画像を見やすくするため．蛍光輝度を調節してある。 図１２は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、正常ラットと鉄－ニトリロ三酢酸腹腔内投与したラットに投与した３０分後、３時間後、２４時間後における正常ラットの腎臓の切断面（上段）と鉄－ニトリロ三酢酸誘発前腫瘍・腫瘍化腎臓の切断面（下段）のマクロ近赤外蛍光画像である。最下段の拡大画像は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物の投与３時間後の鉄－ニトリロ三酢酸誘発腫瘍腎臓の近赤外蛍光画像である。蛍光画像を見やすくするため，蛍光輝度を講節してある。 図１３は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、鉄－ニトリロ三酢酸誘発前腫瘍・腫瘍化ラットに投与し、投与３時間後における腎臓の組織切片（腎皮質部位）のミクロ近赤外蛍光画像である（上：明視野、中：近赤外蛍光、下：マージ）。蛍光画像を見やすくするため。蛍光輝度を任意に謂節してある。図中の記号は以下の通りである。A：尿細管腔内に形成された円柱(腎嚢胞の初期)B, C, D：遠位尿細管 図１４は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物あるいはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を４Ｔ１マウス同系同所乳がんモデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（上：３０分後、中：６０分後、下：３時間後）。 図１５は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物をＣＴ２６マウス同系大腸がん皮下移植モデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（上：３０分後、中：６０分後、下：１２０分後）。 図１６は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物をＢ１６Ｆ１マウス同系同所メラノーマモデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（上：３０分後、下：６０分後）。 図１７は、４Ｔ１腫瘍摘出操作途中に実施した蛍光イメージングによって取得した、マウスより単離しピンセットでつまみ上げたときの腫瘍の様子の近赤外蛍光画像である。 図１８は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、肺がん発症マウスに尾静脈投与した１０分後の肺の断面のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白い部位は蛍光が強いことを示し、枠で囲った部位ががん部位である（スケールバー：１０ｍｍ）。 図１９は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、肝臓がん発症マウスに尾静脈投与した後の肝臓のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示し、カラー画像内および近赤外蛍光画像内の枠で囲った部位が肝臓がん部位である（スケールバー：１０ｍｍ）。 図２０は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、ヒト胃がん細胞を皮下移植したマウスに尾静脈投与した後の時間変化の近赤外蛍光画像である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示す。画像の円内はがん組織を示す（kidney：腎臓）。 図２１は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、腹膜がんモデルマウスに尾静脈投与した後の腹腔内のカラー画像（左）近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示す。カラー画像内及び近赤外蛍光画像内の枠で囲った部位が腹膜がんである（kidney：腎臓、bladder：膀胱、スケールバー：１０ｍｍ）。 図２２は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、正常マウスに尾静脈投与した１０分後の腹腔内のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示す（スケールバー：１０ｍｍ）。 図２３は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、ヒト胃がん細胞を腹腔内移植した腹膜播種モデルマウスに尾静脈投与した１０分後の腹腔内のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示し、画像内の点線内は、目視で確認できたがん固形組織を示す（スケールバー：１０ｍｍ）。 図２４は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、腎がんマウスに尾静脈投与した１０分後の腹腔内のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示し、画像内の枠で囲った部位は，目視で判別できたがん組織の領域を示す（kidney：腎臓、スケールバー：１０ｍｍ）。 図２５は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物を、ヒト食道がん皮下移植モデルマウスに尾静脈投与した３０秒後のカラー画像（左）と近赤外蛍光画像（右）である。丸い枠で囲った部位はがん組織を示す（スケールバー：１０ｍｍ）。楕円の枠内の蛍光は、左右腎臓からの近赤外蛍光を示し、近赤外蛍光画像の白色が蛍光を示す。 図２６は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物をヒト舌がん皮下移植モデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（上：投与直後、下：50分後）。 図２７は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物をヒト神経芽腫皮下移植モデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（投与１時間後）。 図２８は、化合物ＩＩＩを含有するがん造影用組成物をヒト神経膠芽腫皮下移植モデルの腫瘍内へ投与した近赤外蛍光画像である（投与１時間後）。
　以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は下記の態様に限定されるものではない。
　一つの態様において本発明はがんを造影するための組成物であり、本発明は、医薬分野において用いられるがん造影用医薬組成物である。本発明に係るがん造影用組成物は、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 で示されるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩（以下、単に化合物Ａともいう）を含有する。式Ａにおいて、２つあるＱはそれぞれ独立して選択でき、同じでも異なっていてもよく、Ｑは＊ｌ－（ＣＨ２）ａ－ＣＯ－ＮＨ－（ＣＨ２）ｂ－＊３であり、ａは２以上６以下の整数であり、ｂは２以上６以下の整数であり、＊１がインドシアニン骨格のＮであり、＊３がシクロデキストリンを構成する任意のＤ－グルコースがもつ３つのＯＨ基のうちの何れか１つのＯＨ基を－Ｏ－に置き換えて結合する部分であり、
　Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環であり、Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、非置換であっても置換基で置換されていてもよく、置換基がカルボン酸、スルホン酸又はリン酸である場合は、該置換基において水素イオンが解離し、その水素イオンの代わりに金属イオンによって置換されていてもよく、
　Ｒ８およびＲ９は、一緒になって、ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２の環状構造を形成してもよく、環状構造の水素原子の１以上が、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環によって置換されていてもよい。一つの態様において、式ＡにおけるＲ１～Ｒ２３の炭素数は、それぞれ独立して１～５であり、１～３であってもよい。ここで、Ｒ１～Ｒ２３が、カルボン酸、スルホン酸又はリン酸によって置換される場合、カルボン酸、スルホン酸又はリン酸の水素イオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウムによって置換されていてもよい。
　「アルキル基」とは、置換基を有していてもよい炭素数１～２０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基をいい、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル 、ノナデシル、イコサニルなどの直鎖の基、又は分岐状に結合した基をいう。
　「アリール基」とは、フェニル、ナフチルなどの炭素数６～２０の芳香族炭化水素を挙げることができる。
　本発明において、「アルコキシル基」とは、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、メチキシエトキシ、メトキシプロポキシ、エトキシエトキシ、エトキシプロポキシ、メトキシエトキシエトキシ基などの炭素数１～２０のアルコキシル基が直鎖上に又は分岐状に結合したものなどを挙げることができる。
　「アルキルオキシカルボニル基」とは、アルキル基－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ)－で示される基である。「アリールオキシカルボニル基」とは、アリール基－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ)－で示される基である。「アルキルカルボニル基」とは、アルキル基－Ｃ（＝Ｏ)－で示される基である。「アリールカルボニル基」とは、アリール基－Ｃ（＝Ｏ)－で示される基である。
　「複素環」とは，窒素原子，酸素原子又は硫黄原子から選択される１～４のヘテロ原子を含む５～７員の不飽和複素環あるいは飽和複素環、または、ベンゼン環や他の複素環と縮合した２環系複素環を意味し、該芳香族複素環としては、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアゾール、チオフェン、チオピラン、フラン、ピラン、ジオキソラン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、チアジン、オキサゾール、イソキサゾール、オキサジアゾール、ジオキサゾール、オキサジン、オキサジアジン、ジオキサジン等が挙げられ、飽和複素環としては、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、チオモルホリン等が挙げられ，縮合した芳香族複素環としては、インドール、イソインドール、インダゾール、キノリン、キナゾリン、キノキサリン、イソキノリン、ベンゾイミダゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、ベンゾフラザン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、ピリドピリジン、フタラジン、ナフチリジン、インドリジン、プリン、キノリジン、シンノリン、イソクマリン、クロマン等が挙げられる。
　「ハロゲン原子」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨード原子を意味する。ある態様としては、フルオロ、クロロ又はブロモ原子であり、別の態様としては、クロロ原子である。
　「置換基」とは、同一又は異なって１から３個が存在してもよい。「２級、３級、４級のときのアミノ基上の置換基」とは、ハロゲン原子、アルキル基等である。
　本発明組成物の有効成分であるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物は、インドシアニン類と環状糖鎖シクロデキストリンが共有結合してなるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物であり、インドシアニンのナフチル基の少なくとも一部がシクロデキストリンの空洞に包接されている状態となることができる。また、インドシアニンのナフチル基がシクロデキストリンの空洞に包接され、近赤外蛍光を発するのであれば、インドシアニン基に置換基を有していても良い。
　インドシアニンのナフチル基の少なくとも一部がシクロデキストリンの空洞に包接されるには、Ｑのスペーサーを用い、インドシアニン類と環状糖鎖シクロデキストリンがスペーサーを介して共有結合していてもよい。ここで、スペーサーの長さを調整することにより、インドシアニンのナフチル基のシクロデキストリンの空洞への包接の程度を制御することが可能となる。シクロデキストリンによる包接の容易さを考慮すると、Ｑのスペーサーは、インドシアニンに相当する構造における窒素原子とシクロデキストリンに相当する構造における酸素原子との間の構造における原子数が７以上９以下であってよい。
　式Ａにおけるシクロデキストリンは特に制限されず、例えば、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリンが挙げられ、シクロデキストリンに置換基が付いていてもよい。一つの態様において、式Ａにおけるシクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。また、シクロデキストリンに置換基がついていてもよい。
　本発明に係るがん造影用組成物に用いる化合物は、分子内のシクロデキストリンによってインドシアニンのナフチル部分の少なくとも一部を包接することができる。本発明に係る化合物は、水溶液中では異性化平衡状態となり、包接型と非包接型との平衡状態となり得るものである。
　本発明に係る化合物は、近赤外領域（７００ｎｍ～２５００ｎｍ）、例えば８００～８３０ｎｍ付近に蛍光を示すものであり、生体に投与して近赤外蛍光画像を取得することにより、ミクロレベルおよびマクロレベルでの生体組織の異常部位の抽出を行うことが可能である。
　一つの態様において、本発明に係るシクロデキストリン結合インドシアニン化合物は、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である（以下、単に化合物Ｂともいう)。式Ｂにおいて、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｒは５以上７以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である。一つの態様において、式ＢにおけるＲの炭素数は１～５であり、１～３であってもよい。
　一つの態様において、本発明に係るシクロデキストリン結合インドシアニン化合物は、下式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である（以下、単に化合物Ｃともいう)。式Ｃにおいて、ｍおよびｎは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である。一つの態様において、式ＣにおけるＲの炭素数は１～５であり、１～３であってもよい。
　一つの態様において、本発明に係る化合物またはその製薬学的に許容される塩は、式Ｂまたは式ＣにおけるＲがアルコキシ基である。
　本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、式Ｉに示される化合物またはその製薬学的に許容される塩（以下、単に化合物Ｉともいう）を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　また、本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、式ＩＩに示される化合物またはその製薬学的に許容される塩（以下、単に化合物ＩＩともいう）を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、全身投与用である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、膀胱がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、腎臓がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、肺がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、肝臓がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、胃がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、腹膜がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、腹膜播種造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、食道がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、尿道経由での膀胱内投与用である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、局所投与用である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、乳がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、大腸がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、皮膚がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、頭頚部がん造影用組成物である。
　一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、脳腫瘍がん造影用組成物である。
　本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、化合物Ｉの塩化物（化合物ＩＩＩ）を含有する。
　本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、化合物ＩＩの塩化物（化合物ＩＶ）を含有する。
　本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物の製造のための、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩまたはＩＶの使用である。
　本発明の一つの態様において、がん造影のための、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩまたはＩＶの使用である。
　本発明の一つの態様において、本発明に係るがん造影用組成物は、注射用液剤である。
　本発明に係る化合物またはその製薬学的に許容される塩は、例えば、米国特許公開２０１２／０３０２８８１号に記載の方法などに基づいて得ることができる。
　「製薬学的に許容される塩」とは、化合物の酸付加塩を意味し、常法の造塩反応により得ることができる。具体的には、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸や、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、乳酸、リンゴ酸、マンデル酸、酒石酸、ジベンゾイル酒石酸、ジトルオイル酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸等の有機酸との酸付加塩が挙げられる。
　本発明に係るがん造影用組成物は、本発明に係る化合物またはその製薬学的に許容される塩を含有するが、製薬学的に許容される賦形剤などを含有することができる。本発明に係るがん造影用組成物は、製薬学的に許容される賦形剤や担体などを用いて、通常使用されている方法によって調製することができる。
　本発明に係るがん造影用組成物について、その投与経路は特に制限されず、全身投与であっても局所投与であってもよく、非経口投与であっても経口投与であってもよい。投与経路は、投与対象やがん組織などに応じて適宜選択すればよく、例えば、尿道経由で膀胱内投与することによって膀胱がんを造影することができる。本発明に係るがん造影用組成物は、例えば、静脈内による全身投与、関節内、筋肉内、がん組織内への局所投与などによって対象に投与することができる。例えば、本発明に係るがん造影用組成物について、その剤形は特に制限されないが、液剤であることが一態様として挙げられる。本発明に係るがん造影用組成物は、その剤形に応じて、製薬学的に許容される賦形剤や担体の他に、所望により、懸濁剤、溶解補助剤、等張化剤、保存剤、吸着防止剤、無痛化剤、含硫還元剤、酸化防止剤などの製薬学的に許容される添加物を添加することができる。
　非経口投与のための注射剤は、例えば、無菌の水性又は非水性の溶液剤、懸濁剤又は乳濁剤を含有する。水性の溶剤としては、例えば注射用蒸留水又は生理食塩液が含まれる。非水性の溶剤としては、例えばエタノールのようなアルコール類がある。このような組成物は、さらに等張化剤、防腐剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、又は溶解補助剤を含んでもよい。これらは例えばバクテリア保留フィルタを通す濾過、殺菌剤の配合又は照射によって無菌化される。また、これらは無菌の固体組成物を製造し、使用前に無菌水又は無菌の注射用溶媒に溶解又は懸濁して使用することもできる。
　投与量は、投与対象の症状、年令、性別、腫瘍の大きさなどを考慮して個々の場合に応じて適宜決定すればよい。静脈内投与される場合、例えば、１日の投与量は、好適な態様において体重当たり約０．０００１～１０ｍｇ／ｋｇであり、１日１回～複数回に分けて投与する。また、がんへ局所投与される場合、例えば、体重当たり約０．００１～１００ｍｇ／ｋｇを１回～複数回に分けて投与することができる。
　投与経路、剤形、投与部位、賦形剤や添加剤の種類によって異なるが、本発明に係る造影用組成物は、有効成分として本発明に係る化合物を０．０１～９９重量％含有してよく、ある態様において、本発明に係る化合物を０．０１～５０重量％含有してよい。
　本発明に係るがん造影用医薬組成物は、がん種によって、全身投与用のがん造影用医薬組成物が有利の場合があり、局所投与用のがん造影用医薬組成物が有利な場合もある。
　一つの投与時期の態様としては、術前投与、または術中投与である。一つの投与時期の態様としては、術中投与である。
　一つの態様において本発明は、がんの造影方法である。本発明においては、がん造影用組成物の有効量を対象に投与し、近赤外蛍光撮影装置にて、所望のがんに近赤外光を照射し本発明に係る化合物から発する近赤外蛍光を検出することで、所望のがんの造影が可能である。
　本発明によって造影するがんは特に制限されないが、例えば、腎臓、膀胱、尿管、尿道、食道、胃、小腸、大腸、乳腺、皮膚、肝臓、肺、腹膜、頭頸部、脳などにおけるがんを造影することができる。すなわち、本発明によって、腎臓がん、膀胱がん、食道がん、胃がん、大腸がん、乳がん、皮膚がん、肺がん、肝臓がん、腹膜がん、腹膜播種、頭頸部がん、脳腫瘍などを近赤外光撮像することが可能である。なお、これらのがんには、他の臓器由来のがんが転移して当該臓器で発症したがんも含まれる。例えば、肺がんには、腎臓がん由来の肺がんも含まれる。ここで、脳腫瘍とは、脳内に発生した悪性の腫瘍（がん）を意味し、例えば、神経芽腫、神経膠芽腫が挙げられる。また、頭頚部がんは、頭頚部に発生した悪性の腫瘍（がん）を意味し、例えば、舌がんが挙げられる。
　全身投与により、例えば、膀胱がん、腎臓がん、肺がん、肝臓がん、胃がん、腹膜がん、腹膜播種又は食道がんの造影が可能である。
　局所投与により、例えば、乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、または、脳腫瘍の造影が可能である。
　一つの態様としては、がんは、当該臓器で最初に発生した原発性のがんである。
　一つの態様としては、がんは、他の臓器で生じたがんが転移して当該臓器で発生した転移性のがんである。
　代表的な実験レベルでの造影方法を例示すると、以下の通りである。
１．担がんマウスの作成
　例えば、「がん―疾患モデルの作製と利用」（中村卓郎、エル・アイ・シー、２０１２年）を参考にして、常法により担がんマウスを作成する。
２．膀胱がんの場合
　本発明に係る化合物の生理食塩水溶液をマウスに静脈投与した後、約１日後に近赤外蛍光撮影装置で膀胱に近赤外光を照射し当該化合物から発する近赤外蛍光を検出する。化合物の投与量は、例えば、マウス１ｋｇに対し０．０１～１０ｍｇであり、別の態様としては０．１～１ｍｇである。
３．膀胱がんの場合
　本発明に係る化合物の生理食塩水溶液をマウスの尿道経由で膀胱に投与した後、約１０分から２時間後に膀胱内を水あるいは生理食塩水で洗浄し、近赤外蛍光撮影装置で膀胱に近赤外光を照射して近赤外蛍光を検出する。本発明に係る化合物を含有する生理食塩水溶液は、対象の膀胱内に充填できる容量を用いる。本発明に係る化合物を含有する生理食塩水溶液は、例えば、本発明に係る化合物を０．００００１～１ｍｇ／ｍＬの濃度で含有し、別の態様において０．００１～０．１ｍｇ／ｍＬの濃度で含有する。膀胱内の洗浄回数は注入した化合物濃度に応じ変えることができる。膀胱内の洗浄は、膀胱全体に水あるいは生理食塩水を充填・排出し、５回から１０回にわたり膀胱内の液を交換する。
４．その他のがんの場合
　本発明に係る化合物の生理食塩水溶液０．０５～０．５ｍＬを担がんマウスのがんに対して局所投与し、その後近赤外蛍光撮影装置で所望のがんに近赤外光を照射して当該化合物から発する近赤外蛍光を検出する。本発明に係る化合物を含有する生理食塩水溶液は、例えば、本発明に係る化合物を０．００００１～１ｍｇ／ｍＬの濃度で含有する。
　本発明に係る化合物の生理食塩水溶液をマウスに静脈投与した後、３０秒から１２０分後に近赤外蛍光撮影装置で皮膚外部より体表面に、あるいは開腹し腹腔内に、あるいは開胸し胸内に、あるいは観察したい臓器を摘出し、近赤外光を照射し当該化合物から発する近赤外蛍光を検出する。化合物の投与量は、例えば、体重１ｋｇに対し０．００００１～１０ｍｇであり、別の態様としては０．０１～１ｍｇである。
　また、本発明の別の態様として、以下の態様が挙げられる。
　一つの態様において、本発明は、がん組織を識別するための技術であり、本発明は、がん組織の識別方法および識別装置を包含する。本発明によってがん組織を正確に識別することが可能になるため、本発明は、手術などにおけるガイド技術として応用することができる。本発明の一つの態様において、本発明によれば、術者のがん部位を特定する判断能力に依存しない客観的な切除術が可能となる。
　一つの態様において本発明は手術支援装置であり、様々な手術に適用可能である。本発明に係る装置は、イメージング装置を備えていてよく、例えば、コンピュータなどを利用した人工知能（ＡＩ）による切除部位の判定などによって、自動ロボット切除術の実現が期待される。
　一つの態様において本発明は、がん造影用組成物を製造するための、本発明に係る化合物の使用である。また別の態様において本発明は、がん造影用組成物を製造するための本発明に係る化合物である。さらに別の態様において本発明は、がん造影のための、本発明に係る化合物の使用である。
　本発明に係る装置は、本発明に係る化合物を投与した対象に対する励起光照射手段や蛍光強度測定手段を備えることができる。
　励起光照射手段は、投与された本発明の化合物に蛍光を生じることができる波長の励起光を照射する手段である。照射する励起光の波長は適正な範囲に制限することができる。できるだけ狭い範囲の波長に制限することにより蛍光と励起光との分離を確実に行うことができる。波長の制限は、光源として適正な波長をもつ光を発するものを選択したり、フィルタにより波長を制限したりすることができる。
　励起光の照射の態様は発生する蛍光が後述する蛍光強度測定手段により測定可能であれば特に限定しない。例えば、励起光としては連続したもの、パルス状のもの、強度が変化するものなどが挙げられる。強度を変化させる場合には励起光のパルスを所定間隔で照射するなど励起光の強度を変調することができる。励起光の変調は、パルス振幅変調を採用して励起光の強度を変調することが望ましい。
　励起光は適正な光学系により、照射すべき部位に照射される。照射すべき部位は生体内においてがん組織の存在が疑われる部位である。励起光を照射する範囲は特に限定されず、必要に応じて照射する範囲を決定する。例えば、狭い範囲に照射すると、照射された狭い部分において精密に測定できる。
　また、励起光照射手段による励起光の照射は環境光の影響を抑制した状態で行うことが好ましい。例えば、暗所にて励起光を照射したり、励起光を照射する部分を外光から覆った状態で励起光を照射したりすることが好ましい。
　蛍光強度測定手段は、励起光照射手段によって励起光を照射する部位から発せられる蛍光の強度を測定する手段である。蛍光強度の測定は、発せられる蛍光を選択的に透過できるフィルタを介して行うことで蛍光以外の光（環境光、励起光など）を除外して測定することが好ましい。
　励起光照射手段として強度を変調した励起光を照射する手段を採用する場合は、測定された光の強度からその変調に対応した変化を示す成分を分離して蛍光強度とすることができる。例えば、励起光の強度をパルス振幅変調にて変調する場合には、変調されたパルスの強度に応じて変化する光の成分を復調してその強度を測定することで蛍光強度を分離することができる。そのため、環境光が蛍光強度の測定結果に与える影響を低減できる。
　本発明に係る装置は、蛍光イメージング手段や形態イメージング手段を備えていてもよく、また、表示手段を備えていてもよい。本発明によれば、がん組織が存在する部位を正確に同定できるため、本発明に係る装置は、手術の際のガイド装置として好適に使用し得る。
　蛍光イメージング手段は、励起光照射手段により励起された本発明に係る化合物が発する蛍光の強度を取得して本発明化合物の生体内における分布状態データを得る手段である。つまり、本手段は生体の一部について、本発明化合物の分布の様子を画像データとして表している分布状態データとして取得するための手段である。
　本発明に係る蛍光イメージング手段は、例えば、適正な光学系と、ＣＣＤなどの撮像素子との組み合わせにより構成できる。取得するデータの解像度としては目的に応じて必要な値に設定される。蛍光強度の測定は、発せられる蛍光を選択的に透過できるフィルタを介して行うことで蛍光以外の光（環境光、励起光など）を除外して測定することが好ましい。
　形態イメージング手段は、本発明に係る化合物が発する蛍光波長以外の波長の光の強度を取得して生体の一部についての形態データを得る手段である。つまり、本手段は生体の一部についてその形態を画像データとして表している形態データとして取得するための手段である。
　形態イメージング手段としては適正な光学系とＣＣＤなどの撮像素子とにより構成することができる。取得するデータの解像度としては目的に応じて必要な値に設定される。その場合に励起光により発する蛍光は検出しない（又は検出感度を低くする）ようにする。形態イメージング手段は前述の蛍光イメージング手段と光学系の殆どを共用した上で、最終的に撮像素子に導入する前の光路において分光プリズムなどにより蛍光に対応する波長の光を蛍光イメージング手段に導き、その他の波長の光を形態イメージング手段に導く構成を採用することができる。分光プリズムはダイクロイック膜などを適正に形成することにより分離する光の波長を適正に制御することができる。
　本発明において、蛍光イメージング手段と形態イメージング手段は１つの撮像装置にて共用することができる。つまり、蛍光とその他の光との分離は画像データにした後に数学的に分離するものであっても良い。また、分布状態データは生体の一部の表面から深さ方向に向けて複数の画像データとして得ることもできる。蛍光イメージング手段に採用した光学系における焦点を深さ方向に移動させることで深さ方向における画像データを複数得ることができる。また、励起光照射手段として光学系に焦点距離を変更できるものを採用して生体の一部の表面ではなく深さ方向内部に焦点を移動させたり、励起光を細く絞って生体の一部に照射したりするなどすることで生体の表面のみではなく生体の深さ方向内部において選択的に蛍光を発生することもでき、その部分の循環の様子を可視化することができる。
　表示手段は、例えば、形態イメージング手段により得られた形態データに蛍光イメージング手段により得られた分布状態データを重ね合わせて表示することにより、生体の一部における本発明化合物の分布状態を表示する手段である。蛍光の波長が可視光の範囲にない場合には蛍光の波長を適正な波長の可視光に変換して表示する。分布状態データの表示は形態データよりも優先して表示することが循環の可視化の観点からは望ましい。特に、本発明化合物の分布量（すなわち蛍光強度）が低い部分（低いか否かは、循環を可視化する目的に応じて決定する。例えば、がん組織を可視化する目的においては、循環していない部分、すなわち蛍光が認められない部分である）を他の部分と判別可能に表示する。例えば、その部分を他の部分と異なる色で表示したり、点滅させて表示したりすることができる。分布状態データと形態データとの重ね合わせはコンピュータ上のロジックなどにより実現可能である。データの表示は、一般的なディスプレイ装置により実現可能である。このディスプレイ装置は生体と測定者との間に設置することによりディスプレイ装置を見ながら生体に対して処置を行うことも可能である。
　造影には、正造影と逆造影が含まれる。正造影とは、本発明に係るシクロデキストリン結合インドシアニン化合物ががんに滞留し、当該がん組織で発せられる当該化合物の近赤外蛍光が、周囲の正常組織の当該化合物の近赤外蛍光よりも強いことにより、がん組織を周囲の正常細胞と識別できるように撮像されることを意味する。逆映像とは、本発明に係るシクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、周囲の正常組織と比較してがんに滞留せず、がん組織で発せられる当該化合物の近赤外蛍光が、周囲の正常組織の当該化合物の近赤外蛍光よりも弱いことにより、がん組織が周囲の正常組織と識別できるように撮像されることを意味する。これらの造影された画像は、画像処理の仕方により、逆造影のものが正造影として作成でき、またその正反対の造影も作成できる。
　一つの態様において本発明は、がん組織を識別するために使用することができる。本発明において識別できるがんは、特に限定されないが、例えば、腎臓がん、膀胱がん、食道がん、胃がん、大腸がん、乳がん、皮膚がん、肺がん、肝臓癌がん、腹膜癌がん、腹膜播種、頭頸部がん、脳腫瘍などが挙げられる。投与経路等は、当該がんの種類に応じて、適宜選択すればよい。例えば、膀胱がんを識別する場合、本発明に係る化合物を静脈投与などにより全身投与し、膀胱に近赤外光を照射することにより、膀胱がん組織に特異的に集積した化合物から発せられる近赤外蛍光を観察して、膀胱がん組織を識別することができる。また、本発明に係る化合物は、尿道経由で膀胱内に注入し、その後、必要に応じて膀胱内を洗浄することにより膀胱がん組織に非吸着の化合物を洗浄・除去することも可能である。さらに、本発明においては、本発明に係る化合物を、全身投与および局所投与することによって膀胱がん組織を識別することも可能である。
　本発明においてがん組織の識別に用いる蛍光強度測定手段は、がんの種類に応じて、当該がんの発生した部位の測定に適した蛍光強度測定手段を、適宜選択すればよい。例えば、膀胱がんの場合、膀胱内側より近赤外蛍光用膀胱鏡を用いて膀胱がん組織を識別したり、膀胱外側より近赤外蛍光用観察装置を用いて膀胱がん組織を識別したりすることが可能である。
　本発明の代表的な一実施形態を下記の実施例によって具体的に説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものでなく、本発明の範囲で様々に改変して実施することができる。なお、本明細書において、特に記載しない限り、濃度などは重量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。
　下記の例においては、シクロデキストリン結合インドシアニン化合物として、以下の化合物Ｉまたは化合物ＩＩの塩化物を使用した。これらの化合物は、近赤外領域（７００ｎｍ～２５００ｎｍ）、特に８００ｎｍ～８３０ｎｍ付近に蛍光を示すものである。
　■シクロデキストリン結合インドシアニン化合物の調製
（１）化合物ＩＩＩ（化合物Ｉの塩化物）
　メタノール５８ｋｇ、ジメチルスルホキシド２．６ｋｇ、水１９ｋｇ、３－（２－カルボキシエチル）－２－｛（１Ｅ）－２－［（３Ｅ）－３－｛（２Ｅ）－２－［３－（２－カルボキシエチル）－１，１－ジメチル－１，３－ジヒドロ－２Ｈ－ベンゾ［ｅ］インドール－２－イリデン］エチリデン｝－２－メトキシシクロヘキサ－１－エン－１－イル］エテン－１－イル｝－１，１－ジメチル－１Ｈ－ベンゾ［ｅ］インドール－３－イウム　塩化物、２１－Ｏ－（３－アミノプロピル）シクロマルトヘプタオース（純分：２１．５ｋｇ）を、約２０℃で混合した。
　次に、４－（４，６－ジメトキシ-１，３，５－トリアジン-２－イル）－４－メチルモルホリニウムクロリド（ＤＭＴ－ＭＭ）４．６８ｋｇ（純分：３．９８ｋｇ）を加え、メタノール水溶液（メタノール６．８ｋｇ及び水２．１ｋｇ）で洗いこみ、約２０℃にて約２時間攪拌した。その後、ＤＭＴ－ＭＭ２．３４ｋｇ（純分：１．９９ｋｇ）及びＮ－メチルモルホリン０．７２６ｋｇを加え、約２０℃にて約２時間攪拌した。その後、ＤＭＴ－ＭＭ２．３４ｋｇ（純分：１．９９ｋｇ）を約２０℃で仕込んだ。メタノール８４ｋｇを約１時間かけて滴下し、約２０℃で約１６時間攪拌した。アセトン２５０ｋｇを２時間かけて滴下し、生じた懸濁液を内温約２０℃で約１９時間攪拌した。濾過を行い、濾物をアセトン－メタノール混合液（アセトン５８ｋｇ及びメタノール２８ｋｇ）で洗浄後、さらにアセトン８４ｋｇで２回洗浄した。外温設定約３０℃で減圧乾燥を行い、緑色固体２４．６ｋｇを取得した。これを５ｍＭ塩酸水溶液に溶解し、ＯＤＳカラムクロマトグラフィー（ＯＤＳ　１３０　ｋｇ、移動相：５ｍＭ塩酸水溶液→３０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ）→４０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ）→８０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ））で精製した。目的物を回収し、減圧下、メタノールを留去して濃縮液を得た。
　次に、濃縮液全量をＨＰ２０ＳＳカラムクロマトグラフィーに吸着させ（ＨＰ２０ＳＳ　１３０ｋｇ、移動相：６０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ）→８０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ））で流した活性部を集めた。活性部を減圧濃縮後、清澄濾過を行った後、凍結乾燥を行い、緑色固体８．６２ｋｇを得た。このうち４．９ｋｇを１ｍＭ塩酸水溶液に溶解し、ＯＤＳカラムクロマトグラフィー（ＯＤＳ　１５０ｋｇ、移動相：１ｍＭ塩酸水溶液→３０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ）→４０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ））で精製した。目的物を回収し、減圧下、メタノールを留去して濃縮液を得た。次に、濃縮液全量をＨＰ２０ＳＳカラムクロマトグラフィーに吸着させ、（ＨＰ２０ＳＳ　６７．８ｋｇ、移動相：６０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ）→８０％メタノール水溶液（ｖ／ｖ））で流した活性部を集め、減圧濃縮して濃縮液を得た。活性炭を加えて攪拌し、約２０℃で約２時間攪拌した。ラジオライトでプレコートした濾過器を用いて活性炭を除去し、さらに清澄濾過を行った後、凍結乾燥を行い、３－（３－｛［３－（シクロマルトヘプタオース－２１－Ｏ－イル）プロピル］アミノ｝－３－オキソプロピル）－２－｛（１Ｅ）－２－［（３Ｅ）－３－｛（２Ｅ）－２－［３－（３－｛［３－（シクロマルトヘプタオース－２１－Ｏ－イル）プロピル］アミノ｝－３－オキソプロピル）－１，１－ジメチル－１，３－ジヒドロ－２Ｈ－ベンゾ［ｅ］インドール－２－イリデン］エチリデン｝－２－メトキシシクロヘキサ－１－エン－１－イル］エテン－１－イル｝－１，１－ジメチル－１Ｈ－ベンゾ［ｅ］インドール－３－イウム　塩化物（化合物ＩＩＩ）１．８８ｋｇを緑色固体として得た。
　得られた化合物の理化学的性質は、以下の通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
（２）化合物ＩＶ（化合物ＩＩの塩化物）
　Mol. Pharm. 17, 2672-2681 (2020)に記載の方法（CD-NIR-1）に基づいて、化合物ＩＩの塩化物（化合物ＩＶ）を調製した。
　■実験１
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの尾静脈に、化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＩＩの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を投与し、１日後にケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo、励起波長：７６０ｎｍ、検出波長：８００ｎｍ以上の蛍光、以下同様）で近赤外蛍光観察を行った（図１、右：近赤外蛍光画像）。
　また、比較例として、正常マウス（体重約２０ｇ）の尾静脈に化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液を投与し、１日後にケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図２）。
　膀胱がんモデルマウスのがん組織は特異的に近赤外蛍光が観察された（図１、右：近赤外蛍光画像）一方、正常組織は近赤外蛍光を発していなかった（図２、右：近赤外蛍光画像）。
　■実験２
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの膀胱に、化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＩＩの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を尿道経由で投与し、３０分後に尿道経由で膀胱内を生理食塩水で５回洗浄した。その後、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図３、右：近赤外蛍光画像）。
　また、比較例として、正常マウス（体重約２０ｇ）の膀胱に化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液を尿道経由で投与し、３０分後に尿道経由で膀胱内を生理食塩水で５回洗浄した。その後、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図４）。
　膀胱がんモデルマウスのがん組織は特異的に近赤外蛍光が観察された（図３、右：近赤外蛍光画像）一方、正常組織は近赤外蛍光を発していなかった（図４、右：近赤外蛍光画像）。
　■実験３
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの尾静脈に、化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＩＩの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を投与した。投与から１日後に、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光を観察しながら、近赤外蛍光を発したがん組織部位を取り出し、近赤外蛍光観察を行った（図５、右：近赤外蛍光画像）。
　近赤外光照射によりがん組織が蛍光を発するため、本発明によれば、がん組織が発する蛍光をガイドとして腫瘍組織の摘出を適切に行うことができた。
　■実験４
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの尾静脈に、化合物ＩＶを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＶの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を投与し、１日後にケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図６、右：近赤外蛍光画像）。
　また、比較例として、正常マウス（体重約２０ｇ）の尾静脈に化合物ＩＶを含有する生理食塩水溶液を投与し、１日後にケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図７）。
　膀胱がんモデルマウスのがん組織は特異的に近赤外蛍光が観察された（図６、右：近赤外蛍光画像）一方、正常組織は近赤外蛍光を発していなかった（図７、右：近赤外蛍光画像）。
　■実験５
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの膀胱に、化合物ＩＶを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＶの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を尿道経由で投与し、１０分後に尿道経由で膀胱内を生理食塩水で５回洗浄した。その後、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図８、右：近赤外蛍光画像）。
　また、比較例として、正常マウス（体重約２０ｇ）の膀胱に化合物ＩＶを含有する生理食塩水溶液を尿道経由で投与し、１０分後に尿道経由で膀胱内を生理食塩水で５回洗浄した。その後、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光観察を行った（図９）。
　膀胱がんモデルマウスのがん組織は特異的に近赤外蛍光が観察された（図８、右：近赤外蛍光画像）一方、正常組織は近赤外蛍光を発していなかった（図９、右：近赤外蛍光画像）。
　■実験６
　マウス膀胱がん細胞ＭＢ４９を膀胱粘膜に移植し、３週間または４週間で成長させた２種の膀胱がんモデルマウス（体重約２０ｇ）を使用した。このマウスの尾静脈に、化合物ＩＶを含有する生理食塩水溶液０．２ｍＬ（化合物ＩＶの濃度：０．０７５ｍｇ／ｍＬ）を投与し、１日後にケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔の下で開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光を観察しながら、近赤外蛍光を発したがん組織部位を取り出し、近赤外蛍光観察を行った（図１０、右：近赤外蛍光画像）。
　近赤外光照射によりがん組織が蛍光を発するため、本発明によれば、がん組織が発する蛍光をガイドとして腫瘍組織の摘出を適切に行うことができた。
　■実験７
　岡田らが報告した方法に基づいて、腎臓がんのモデルマウスを作成した（Okada et al., Jpn. Arch. Int. Med., 1982, 29, 485）。すなわち、鉄－ニトリロ三酢酸を６か月間、ラットヘ連続腹腔内投与した上でラット（２８０ｇ～３２０ｇ）を飼育し、腎上皮細胞腫瘍の誘発を行った。
　このラットにペントバルビタールナトリウム塩の腹腔内投与による麻酔を行い、尾静脈に化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液を投与し（化合物の投与量：０．７５ｍｇ／ｋｇラット）、投与から３０分後、３時間後、２４時間後に開腹し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製PDE）で腎臓の近赤外蛍光撮像を実施した（図１１）。また、近赤外蛍光撮像した腎臓を体内から切出し、切断面の近赤外蛍光撮像を実施した（図１２）。前記投与後から各時間ごとに３匹づつラットを使用し、計９匹使用した。
　鉄－ニトリロ三酢酸の連続腹腔内投与により腫瘍および前腫瘍を有する腎臓の表面のマクロ近赤外蛍光像では、局所的に強い蛍光が点状に確認され、これは、腎臓表皮上ではなく表皮より内側の皮質部であると思われた（図１１下の拡大写真）。
　また、腎臓の切断面の近赤外蛍光画像でも、糸球体と尿細管を含む腎皮質において点状に強い蛍光を示す部位が観察されたが（図１２下の拡大写真）、腎髄質（特に尿細管が存在しない腎髄質内帯）にはこのような点状の蛍光は確認されなかった。
　近赤外光照射による蛍光の様態は正常な腎臓では観察されず、鉄－ニトリロ三酢酸投与のラットの腎臓に特有な蛍光の様態である。なお、化合物ＩＩＩを投与しない正常ラットおよび鉄－ニトリロ三酢酸投与のラットの腎臓では，同じ蛍光測定感度では近赤外蛍光は観察されなかった。以上の試験結果より，鉄－ニトリロ三酢酸投与の腫瘍および前腫瘍を有する腎臓には蛍光強度が強く撮像される部位が腎皮質に存在することが明らかとなった。
　さらに、エタノール固定、切片作成、ヘマトキシリン・エオジン染色し、顕微鏡観察用の標本を作成し、明視野および近赤外蛍光観察を行った（図１３）。すなわち、鉄－ニトリロ三酢酸投与の腫瘍腎臓の組織切片のミクロ像を近赤外蛍光顕微鏡で取得したところ、非腫瘍性変性部位、前腫瘍性変性部位および腫揚性変性部位において局所的に強い近赤外蛍光を認めた。周囲組織に埋没した腫瘍を検出可能であった。これらのマクロ蛍光画像およびミクロ蛍光画像は，前腫瘍部位および腫瘍部位の蛍光の異常様態を示した。
　■実験８
　マウス同種腫瘍移植モデルを、「がん―疾患モデルの作製と利用」（中村卓郎、エル・アイ・シー、２０１２年）を参考にして下記のように作成した。
（乳がん）　正常Ｂａｌｂ／ｃマウス（体重約２０ｇ～３０ｇ）に対しマウス腫瘍細胞４Ｔ１を皮下投与して14日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
（大腸がん）　正常Ｂａｌｂ／ｃマウス（体重約２０ｇ～３０ｇ）に対しＣＴ２６（大腸がん細胞）を皮下投与して14日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
（皮膚がん）　Ｃ５７ＢＬ／６マウス（体重約１５ｇ～２０ｇ）に対しＢ１６Ｆ１（皮膚がん細胞）を皮下投与して14日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
　次いで、モデルマウス腫瘍に対し、化合物ＩＩＩまたはＩＣＧを含有する生理食塩水溶液０．０２～０．０５ｍＬ（化合物ＩＩＩまたはＩＣＧの濃度：１ｍｇ／ｍＬ）を投与し、近赤外蛍光カメラ（Fluoptics社製Fluobeam、http://www.solve-net.com/info/wp-content/uploads/downloads/2013/12/Fluobeam.pdf）を用いて経皮的に蛍光イメージングを実施した（励起波長：７８０ｎｍ、検出波長：８００ｎｍ以上）。
　各腫瘍モデルにおける蛍光画像を図１４から図１７に示す。腫瘍内投与された化合物ＩＩＩは蛍光イメージングにより、腫瘍内部に留まり、腫瘍周囲への蛍光シグナルの漏出を伴わず、腫瘍外観を造影することが確認された（図１４：乳がん、図１５：大腸がん、図１６：皮膚がん）。
　さらに、目視による腫瘍摘出操作中に蛍光イメージングを実施したところ、マウスより単離しピンセットでつまみ上げた腫瘍が明瞭に蛍光造影される様子が観察されたことから、投与された化合物は周囲組織への滲出を認めず腫瘍輪郭を描出することが確認された（図１７）。また一部の蛍光シグナルを示す腫瘍組織がマウス組織に取り残されていたことから、目視での腫瘍摘出では取り切れなかった腫瘍組織の残存を確認でき、さらなる当該組織を摘出できる可能性が考えられた。一方、ＩＣＧ投与では腫瘍組織外でも蛍光シグナルを発し、腫瘍輪郭を描出することはできなかった。
　■実験９
　ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔下で、転移性BALB/c マウス自然発症腎細胞がん株・RenCa 細胞（1 × 106 cells、CLS Cell Lines Service GmbH、Eppelheim、Germanyより購入）をＲＰＭＩ－１６４０培地（ウシ胎児血清フリー、富士フイルム和光純薬）で調製し、マウス（BALB/cCrSlc， SPF， 雌，７週齢）に尾静脈投与にて接種し、１８日間飼育し肺がんを発症させた。このマウスをケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、化合物ＩＩＩ（120 nmol/kg 体重）を尾静脈投与した。１０分後、肺を摘出し近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光撮影を行った。肺がん部位（近赤外蛍光画像内の枠で囲った部位）から化合物ＩＩＩの近赤外蛍光の強度が低いことを見出した（図１８）。
　以上より、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光の強度が低い部分として肺がん組織の部位を特定することができることが示された。
　■実験１０
　ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔下で、転移性BALB/c マウス自然発症腎細胞がん株・RenCa 細胞（1 × 106 cells、CLS Cell Lines Service GmbH、Eppelheim、Germanyより購入）をマウス（BALB/cCrSlc，SPF，雌、７週齢）の静脈内に接種し、１８日間飼育し肝臓がんを発症させた。このマウスをケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、化合物ＩＩＩ（120 nmol/kg 体重）を尾静脈投与した。１０分後、開腹し近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光撮影を行った。肝臓正常組織からの化合物ＩＩＩの近赤外蛍光は強く、肝臓がん部位（右側画像内の枠で囲った部位）からの化合物ＩＩＩの発光は著しく弱く、正常部位とがん部位を発光で区別することができた（図１９）。
　以上より、化合物ＩＩＩの蛍光をもとに、肝臓がん組織の部位を特定することができることが示された。
　■実験１１
　ヒト胃がん細胞ＭＫＮ４５（1 × 107 cell、医薬基盤・健康・栄養研究所のＪＣＲＢ細胞バンクより購入）をヌードマウス（BALB/cSlc-nu，SPF，雄，5週齢）の前足付け根の背中の左右一方あるいは中央に皮下移植し、１０日間飼育し胃がん組織を成長させたマウスを作製した。このマウス（体重約２０ｇ）をケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、化合物ＩＩＩ（120 nmol/kg体重）を尾静脈投与し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）を用いて、近赤外蛍光を背中側皮膚上部から観察した。がん組織の近赤外蛍光は正常組織よりも強く、がん組織（点線で囲った部位）と正常組織を区別できた（図２０）。
　以上より、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光の観察により得られる近赤外蛍光強度差により、胃がん組織と正常組織を識別できることが示された。
　■実験１２
　転移性BALB/c マウス自然発症腎細胞がん株・RenCa 細胞（5 × 106 cells、CLS Cell Lines Service GmbH、Eppelheim、Germanyより購入）をマウス（BALB/cCrSlc，SPF，雌、７週齢）の腹腔内に接種し、１４日間飼育し腹膜がんを発症させた。このマウス（体重約２０ｇ）をケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、化合物ＩＩＩ（12 nmol/kg 体重）を尾静脈投与した。投与直後、開腹し近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）で近赤外蛍光撮影を行った。腹膜がん部位（近赤外蛍光画像内の枠で囲った部位）からの化合物ＩＩＩの近赤外蛍光は正常組織よりも強く、腹膜がん部位を発光で示すことができた（図２１）。
　以上より、化合物ＩＩＩの蛍光をもとに腹膜がん組織の部位を特定することが出来ることが示された。
　■実験１３
　ヒト胃がん細胞MKN45-Luc（5 × 106 cells、医薬基盤・健康・栄養研究所のＪＣＲＢ細胞バンクより購入）を腹腔内に注射し１５日間飼育し腹膜播種を有したヌードマウス（BALB/cSlc-nu，SPF，雄，体重約２０ｇ）を作製した。このマウス（がんマウス）および正常ヌードマウス（BALB/cSlc-nu，SPF，雄、５週齢）をケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、化合物ＩＩＩ（40 nmol/kg体重）を尾静脈投与し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）を用いて、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光を投与後観察した。正常マウスの腹腔内からは近赤外蛍光は発しなかった（図２２）。がんマウスでは、図２３右図の点線で囲った目視できる程度のがん組織は壊死状態に近く近赤外蛍光を発しなかったが、腹腔内全体に存在した播種は近赤外蛍光を発した（図２３）。
　以上より、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光の検出によって、胃がん由来の腹膜播種をイメージグできることが示された。
　■実験１４
　ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与による麻酔下で、RenCa腎がん細胞（5 ×106 cells、CLS Cell Lines Service GmbH、Eppelheim、Germanyより購入）をマウス（体重約２０ｇ）の左腎臓に移植し９日から１４日飼育し腎がんマウスを作製した。このマウスをケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与により麻酔してから、腎がんマウスに化合物ＩＩＩ（12 nmol/kg体重）を尾静脈投与し、１０分後に近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製pde-neo）を用いて、腎臓の近赤外蛍光を観察した。がん組織からの蛍光は弱く、正常組織からの蛍光は強く、がん組織と正常組織を区別することができた（図２４）。
　以上より、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光強度の検出により、腎がん組織と正常組織の区別が可能であることが示された。
　■実験１５
　ヒト食道がん細胞ＫＹＳＥ８５０をヌードマウス（BALB/cSlc-nu，SPF，雄，５週齢）の首に皮下移植して１８日間飼育し、食道がんを成長させたマウスを作製した。ヒト食道がん細胞ＫＹＳＥ８５０は、医薬基盤・健康・栄養研究所のＪＣＲＢ細胞バンクより購入した（登録番号：JCRB1422、樹立者：京都大学薬学研究科 ナノバイオ医薬創成科学　嶋田 裕）。
（文献）
Shimada Y. Imamura M, Wagata T, Yamaguchi N and Tobe T. Characterization of Twenty One Newly Established Esophageal Cancer Cell Lines. Cancer, 69: 277-284 (1992). 
Tanaka H, Shibagaki I, Shimada Y, Wagata T, Imamura M, Ishizaki K. Characterization of p53 gene mutations in esophageal squamous cell carcinoma cell lines: increased frequency and different spectrum of mutations from primary tumors. Int J Cancer. 65:372-376 (1996). 
Tanaka H, Shimada Y, Imamura M, Shibagaki I, Ishizaki K. Multiple types of aberrations in the p16 (INK4a) and the p15(INK4b) genes in 30 esophageal squamous-cell-carcinoma cell lines. Int J Cancer. 70:437-442 (1997).
　次いで、ケタミン（75 mg/kg）およびメデトミジン（1 mg/kg）の皮下投与によりマウスを麻酔してから、化合物ＩＩＩ（120 nmol/kg体重）を尾静脈投与し、近赤外蛍光撮影装置（浜松ホトニクス社製PDE）を用いて、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光を撮影した。近赤外蛍光はがん組織（丸い枠で囲った部位）から強く、正常組織からは弱かった（図２５）。なお、楕円の枠内の蛍光は、左右腎臓からの近赤外蛍光である。
　以上より、化合物ＩＩＩの近赤外蛍光の検出により、食道がん組織と正常組織が区別できることが示された。
　■実験１６
　ヒトがん細胞移植マウスモデルを下記のように作成した。
（頭頚部・舌がん）　免疫不全ＳＣＩＤマウス（体重１７ｇ～２３ｇ）に対しヒト舌がん細胞ＣＡＬ２７（American Type Culture Collection：ＡＴＣＣより購入）約１０６個を皮下投与して４９日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
（脳腫瘍・神経芽腫）　免疫不全ＳＣＩＤマウス（体重１７ｇ～２３ｇ）に対しヒト神経芽腫細胞ＳＨ－ＳＹ５Ｙ（ＡＴＣＣより購入）約１０６個を皮下投与して９０日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
（脳腫瘍・神経膠芽腫）　免疫不全ＳＣＩＤマウス（体重１７ｇ～２３ｇ）に対しヒト神経膠芽腫細胞Ｕ－２５１ＭＧ（European Collection of Authenticated Cell Culturesより入手）約１０６個を皮下投与して９０日間育成させ腫瘍モデルを作成した。
　次いで、モデルマウス腫瘍に対し、化合物ＩＩＩを含有する生理食塩水溶液０．０２～０．１ｍＬ（化合物ＩＩＩの濃度：１ｍｇ／ｍＬ）を局所投与し、近赤外蛍光カメラ（Fluoptics社製Fluobeam）を用いて経皮的に蛍光イメージングを実施した（励起波長：７８０ｎｍ、検出波長：８００ｎｍ以上）。
　各腫瘍モデルにおける投与直後又は投与50分～1時間後の蛍光画像を図２６から図２８に示す。腫瘍内投与された化合物ＩＩＩは蛍光イメージングにより、腫瘍内部に留まり、腫瘍周囲への蛍光シグナルの漏出を伴わず、腫瘍外観を造影することが確認された（図２６：舌がん、図２７：神経芽腫、図２８：神経膠芽腫）。
　（式Ａ）で示されるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩を対象に投与し、近赤外光照射により発せられる近赤外蛍光の観察することにより、がん、例えば、膀胱がん、腎臓がん、胃がん、肝臓がん、肺がん、腹膜播種、腹膜がん、食道がん、乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、脳腫瘍などのがん組織と正常組織を識別し、がん手術中の正確ながん組織の部位を同定することができる。したがって、（式Ａ）で示されるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩は、がん造影剤として有用である。
 

Claims (16)

  1. 　下式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中、２つあるＱはそれぞれ独立して選択でき、同じでも異なってもよく、Ｑは＊ｌ－（ＣＨ２）ａ－ＣＯ－ＮＨ－（ＣＨ２）ｂ－＊３であり、ａは２以上６以下の整数であり、ｂは２以上６以下の整数であり、Ｑにおいて＊１がインドシアニン骨格のＮであり、＊３がシクロデキストリンを構成する任意のＤ－グルコースがもつ３つのＯＨ基のうちの何れか１つのＯＨ基を－Ｏ－に置き換えて結合する部分であり、
    　Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環であり、Ｒ１～Ｒ２３は、それぞれ独立して、非置換であっても置換基で置換されていてもよく、置換基がカルボン酸、スルホン酸又はリン酸である場合は、該置換基において水素イオンが解離し、その水素イオンの代わりに金属イオンによって置換されていてもよく、
    　Ｒ８およびＲ９は、一緒になって、ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２の環状構造を形成してもよく、環状構造の水素原子の１以上が、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、リン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環によって置換されていてもよい］
    で示されるシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩を含有するがん造影用組成物。
  2. 　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式中、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｒは５以上７以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である］
    で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である、請求項１に記載の組成物。
  3. 　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     ［式中、ｍおよびｎは、それぞれ独立して、２以上６以下の整数であり、ｓは０以上４以下の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ホルミル基、スルホニル基、スルホン酸基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基又は複素環である］
    で示される化合物またはその製薬学的に許容される塩である、請求項１または２に記載の組成物。
  4. 　前記シクロデキストリン結合インドシアニン化合物が、下式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     で示される化合物又はその製薬学的に許容される塩を含有する、請求項１～３のいずれかに記載の組成物。
  5. 　液剤である、請求項１～４のいずれかに記載の組成物。
  6. 　膀胱がん、腎臓がん、肺がん、肝臓がん、胃がん、腹膜がん、腹膜播種、または、食道がんの造影用である、請求項１～５のいずれかに記載の組成物。
  7. 　乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、または、脳腫瘍の造影用である、請求項１～５のいずれかに記載の組成物。
  8. 　全身投与用である、請求項１～６のいずれかに記載の組成物。
  9. 　局所投与用である、請求項１～５および７のいずれかに記載の組成物。
  10. 　膀胱がんの造影用であり、尿道経由での膀胱内投与用である、請求項１～５のいずれかに記載の組成物。
  11. 　膀胱がん、腎臓がん、肺がん、肝臓がん、胃がん、腹膜がん、腹膜播種、または、食道がんの造影用であり、全身投与で用いられる、請求項１～５のいずれかに記載の組成物。
  12. 　乳がん、大腸がん、皮膚がん、頭頸部がん、または、脳腫瘍の造影用であり、局所投与で用いられる、請求項１～５のいずれかに記載の組成物。
  13. 　請求項１～５のいずれかに記載された組成物を対象に投与することを含む、がん造影方法。
  14. 　がんを造影するための、請求項１～４のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩。
  15. 　がんを造影するための、請求項１～４のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩の使用。
  16. 　がん造影用組成物を製造するための、請求項１～４のいずれかに記載のシクロデキストリン結合インドシアニン化合物またはその製薬学的に許容される塩の使用。
     
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