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特表2024-519603神経内分泌セラノスティクスのための前駆体および放射性トレーサー
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-20
(54)【発明の名称】神経内分泌セラノスティクスのための前駆体および放射性トレーサー
(51)【国際特許分類】
   C07K 7/06 20060101AFI20240513BHJP
   A61K 51/08 20060101ALI20240513BHJP
   A61K 51/04 20060101ALI20240513BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20240513BHJP
   A61K 38/12 20060101ALI20240513BHJP
【FI】
C07K7/06
A61K51/08
A61K51/04
A61K51/04 100
A61K51/08 100
A61P35/00
A61K38/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023568218
(86)(22)【出願日】2022-05-02
(85)【翻訳文提出日】2023-11-01
(86)【国際出願番号】 EP2022061668
(87)【国際公開番号】W WO2022233768
(87)【国際公開日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】102021111452.7
(32)【優先日】2021-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523414788
【氏名又は名称】ポジトロン プレジション ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】レッシュ,フランク
(72)【発明者】
【氏名】メッケル,マリアン
(72)【発明者】
【氏名】マルクス,ゼバスティアン
(72)【発明者】
【氏名】バウム,リヒャルト
【テーマコード(参考)】
4C084
4C085
4H045
【Fターム(参考)】
4C084AA02
4C084AA12
4C084BA01
4C084BA10
4C084BA17
4C084BA26
4C084BA32
4C084CA59
4C084DC50
4C084NA05
4C084NA13
4C084ZB261
4C084ZB262
4C084ZC411
4C084ZC412
4C085HH07
4C085KA09
4C085KA29
4C085KB12
4C085KB82
4H045AA10
4H045AA20
4H045AA30
4H045BA14
4H045BA32
4H045BA71
4H045EA50
4H045FA20
(57)【要約】
DAZTA-PPA2と命名された放射性同位元素68Gaおよび177Luを用いたPET/CT診断およびSSR活性病変の核治療のための新規前駆体は、親和性、特異性、および小転移の画像化を改善する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の構造を有する、神経内分泌セラノスティックス用の前駆体DAZTA-PPA2またはその塩。
【化1】
【請求項2】
【化2】

を有する前駆体DAZTA-PPA2及びこれと錯体化する放射性同位体68Gaからなる、請求項1に記載の放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2。
【請求項3】
【化3】

を有する前駆体DAZTA-PPA2及びこれと錯体化する放射性同位体177Luからなる、請求項1に記載の放射性トレーサー177Lu-DAZTA-PPA2。
【請求項4】
【化4】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む、請求項1に記載の放射性医薬品キット。
【請求項5】
【化5】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む、請求項1に記載の放射性医薬品キット。
【請求項6】
水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル液)、5%デキストロース水溶液およびアルコール水溶液から選択される溶媒を含む、請求項4または5に記載の放射性医薬品キット。
【請求項7】
【化6】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第1のバイアル、および
【化7】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第2のバイアル
を含む請求項1に記載の放射性医薬品キット。
【請求項8】
水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル液)、5%ブドウ糖水溶液およびアルコール水溶液から互いに独立して選択される1種または2種の溶媒を含む、請求項7に記載の放射性医薬品キット。
【請求項9】
ソマトスタチン発現組織のPET画像化、SPECT画像化または内部放射線治療のための請求項1に記載の前駆体の使用。
【請求項10】
ソマトスタチン発現組織のPET画像化、SPECT画像化または内部放射線治療のための請求項2または3に記載の放射性トレーサーの使用。
【請求項11】
ソマトスタチン発現組織のPET画像化、SPECT画像化または内部放射線治療のための請求項4~8のいずれかに記載の放射性医薬品キットの使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
〔技術分野〕
本発明は、キレータDAZTAおよびそれに結合したペプチドリガンドPPA2を含む、ソマトスタチン受容体2(SSR2)の放射性標識および標的のための、DAZTA-PPA2と命名された前駆体またはその塩に関する。
【0002】
DAZTAは、
1,4-ビス(カルボキシメチル)-6-[メチル-カルボキシメチル-アミノ]-6-[ペンタン酸]-1,4-ジアゼパム
または
1,4-ビス(カルボキシメチル)-6-[ビス(カルボキシメチル)-アミノ]-6-[ペンタン酸]-1,4-ジアゼパムである。
【0003】
そして
PPA2は、Cpa-シクロ[DCys-Pal-DAph(Cbm)-Lys-Thr-Cys]DTyr-NHであり、ここで
Cpaは4-クロロ-フェニルアラニン、DAph(Cbm)はD-4-アミノ-カルバモイル-フェニルアラニン、及び、Palはピリジルアラニンである。
〔背景技術〕
【0004】
〔神経内分泌腫瘍の核医学診断学〕
ガリウム-68(Ga-68または68Ga)を用いたコンピュータ断層撮影(CT)と組み合わせた陽電子放出断層撮影(PET)は、今日、臨床的に確立された核診断技術である。米国食品医薬品局および欧州医薬品庁は、68Ga標識1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7、10-4酢酸(68Ga-DOTA-オクトレオテートまたは68Ga-DOTA-TATE)および68Ga-DOTA-d-Phe(1)-Tyr(3)-オクトレオチド(68Ga-DOTA-TOC)を、成人および小児患者のソマトスタチン受容体(SSR)陽性神経内分泌腫瘍(NET)の局在診断用(米国)、および高分化型胃腸膵神経内分泌腫瘍(GEP-NET)の兆候を有する成人患者用(EU)について承認した。DOTA-TOCおよびDOTA-TATEは、DOTA-キレータに、ソマトスタチン受容体2(SSR2)に対して高い親和性を有する8アミノ酸の環状ペプチドを結合させたもので、SSR2に対してアゴニストとして作用する。
【0005】
PET/CTの診断価値は、感度、特異性および正確度によって決定される。感度は正しく同定された陽性の割合(真陽性を真陽性と偽陰性の合計で割ったもの)を示す。特異性は、正しく同定された陰性の割合(真陰性を真陰性と偽陽性の合計で割ったもの)を示す。診断精度は、対象疾患と健康状態を識別する検査の能力に関係する。この識別能力は、感度と特異性、ターゲットとバックグラウンドの比率、または受信者動作特性曲線(ROC曲線)の下の面積の尺度によって定量化することができる。
【0006】
SSR画像化感度は、標的SSRに対するPET-トレーサーの親和性を高めるか、あるいはSSR2に加えてSSR3やSSR5を包含するように結合スペクトルを広げることによって向上する可能性がある。後者のアプローチは、SSR陽性の標的組織においてより高いトレーサー取り込みをもたらすが、標的外取り込みも増加させる可能性があり、その結果、腫瘍対バックグラウンド比が低下し、画像コントラストが劣る。
【0007】
PET/CT用のソマトスタチン受容体リガンドとして、診断精度の向上やその他の利点が報告されており、SSR2、SSR3、SSR5に高い親和性を持つDOTA-NOC(DOTA-1-Nal(3)-オクトレオチド)やHA-DOTA-TATE(DOTA-iodo-Tyr-オクトレオチド)のようなSSRアゴニストがある。
【0008】
DOTA-ST8951(DOTA-(4-アミノ)-D-Phe-シクロ[Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys]-Thr-NH)はSSR2およびSSR5に高い親和性を示すが、肝臓への取り込みが増加するため、ターゲット/バックグラウンド比に影響を与える。18F-FET-βAG-TOCAのようなF-18標識SSRリガンドは画像化特性に劣ると報告されている。
【0009】
〔SSRアゴニストとアンタゴニスト〕
核医学診断では、SSRアゴニストは標的細胞の複数の結合部位に対応するSSRアンタゴニストによって補完される。これは、SSRの大部分が不活性型で存在し、それゆえアンタゴニスト結合にのみ対応するという事実に起因する。したがって、SSR2アゴニスト放射性トレーサーと比較して、68Ga-DOTA-JR11および68Ga-NODAGA-LM3(JR11=Cpa-シクロ[D-Cys-Aph(Hor)-D-Aph(Cbm)-Lys-Thr-Cys]D-Tyr-NH);NODAGA即ち1,4,7-トリアザシクロノナン,1-グルタル酸-4,7-酢酸;LM3即ちCpa-シクロ[D-Cys-Tyr-D-4-アミノ-Phe(カルバモイル)-Lys-Thr-Cys]D-Tyr-NH)等の補完的SSR2アンタゴニスト放射性トレーサーは、SSR2親和性がさほど高くないにもかかわらず、前臨床および臨床においてより高い取り込みを示す。直接の比較では、68Ga-DOTA-JR11は68Ga-DOTA-TATEよりも肝転移の検出において優れているが、骨転移の検出感度ははるかに低い。この所見は、PET/CT診断における画像コントラストの重要性を強調している。
【0010】
画像コントラスト、すなわち特異性を向上させるためには、PET/CTトレーサーは標的外の組織や疾患と無関係な受容体への親和性が低いことが必須である。SSR1、SSR3、SSR4、SSR5の受容体サブタイプに結合スペクトルを広げると、標的外取り込みが増加し、特異性と画像コントラストが低下する可能性がある。
【0011】
また、各疾患に特異的であるか、あるいは過剰発現している適切な標的の選択は、診断結果に大きく影響する。例えば、最も一般的に使用されるPETトレーサーは、放射性標識グルコースの1種である18F-2-フルオロ-2-デオキシ-D-グルコース(18F-FDG)であり、様々な組織で吸収され、非悪性疾患の場合、全身的にグルコース消費が増加している組織で吸収される。
【0012】
臨床的に承認された68Ga-DOTA-TATEと177Lu-DOTA-TATEを含むセラノスティックダイアドは、NETに苦しむ患者の治療を大きく前進させ、がんと闘うための核医学の利点を体現している。NET患者のために改善された治療ツールを利用できるようにするためのさらなる研究により、前臨床レベルおよびin vivoの両方で、放射性同位元素標識SSR2-アンタゴニストが対応するアゴニストと比較して大きな利点を持つことが明らかになった。SSR2-放射性アンタゴニストは、放射性アゴニストとは異なり、エンドサイトーシスによって標的細胞に取り込まれることはない。それにもかかわらず、SSR2-放射性アンタゴニストは優れた薬物動態を示し、SSR2陽性の腫瘍病巣と強く結合し、長く留まり、健常組織からは速やかに排出される。後者は、胃や膵臓のようなSSR2を生理的に発現している健常臓器にも関係する。分子・細胞レベルでの研究から、放射性アンタゴニストは標的細胞膜上のSSR2集団(活性および不活性レセプターの両方からなる)をより多く占有するのに対し、アゴニストは細胞膜上の活性SSR2の部分集団にのみ結合してから細胞内に取り込まれることが示されている。
【0013】
近年、数種類のSSR2-アンタゴニストが開発され、NETの診断と治療のために、2価および3価の放射性金属を錯体化するための様々なキレータと結合している。特にDOTA-LM3(DOTA=1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-四酢酸;LM3=H-DPhe-シクロ[DCys-Tyr-DAph(Cbm)-Lys-Thr-Cys]-DTyr-NH;DAph(Cbm)4=D-4-アミノ-カルバモイル-フェニルアラニン、スキーム1参照)は、NETの診断と病期分類に有望である(R.P.Baum,J.Zhang,C.Schuchardt,D.Mueller,H.Maecke;First-in-human study of novel SSTR antagonist 177Lu-DOTA-LM3 for peptide receptor radionuclide therapy in patients with metastatic neuroendocrine neoplasms:dosimetry,safety and efficacy;Journal of Nuclear Medicine March 2021,jnumed.120.258889; DOI:https://doi.org/10.2967/jnumed.120.258889 参照).
〔金属放射性同位体を錯体化するキレータ〕
当技術分野における現在の知識によれば
-キレータと放射性同位元素は、SSR放射性トレーサーの親和性と薬物動態に大きく影響する;
-DOTAはSSRのリガンド親和性に深刻な影響を与え得る;
-キレータ、放射性同位体、SSRリガンドは、相乗的または拮抗的に予測不可能な相互作用をする。
【0014】
例えば、キレータDOTAは、比較的小さい(放射性)金属ガリウムの錯形成には適しておらず、反応温度を上げる必要があるが、このことは多くの抗体や熱に敏感な生体分子にとって有害である。錯形成後、68Ga-DOTAキレートは静脈注射前に冷却する時間が必要であり、68Gaの半減期が67.7分と短いため、臨床使用には限界がある。
【0015】
EP2801582A1(段落102,129;表12)は、構造DOTA-Cpa-シクロ[DCys-Pal-DAph(Cbm)-Lys-Thr-Cys]DTyr-NHを有する放射性標識前駆体を開示しており、これはHEK293-SSR2腫瘍細胞において定量可能な取り込みがなく、明らかに参考例である。
【0016】
【化1】
【0017】
〔「ハイブリッド」キレータとしてのDATA〕
最近開発されたDATAタイプのキレータ(スキーム2参照)は、環状、非環状、中間体の性質を示し、既存のキレータと比較して、68Ga標識に有利な性質を持っている。特に、68Gaを用いた迅速で定量的な放射性標識が、広いpH範囲で、常温において可能である。さらに、68Ga-DATAキレートは、トランスキレート化(DTPAおよびアポ-トランスフェリン)およびトランスメタル化(FeIII)に対して免疫がある。
【0018】
下記スキーム2に、ジアゼパム環(それぞれ1,4-ビス(カルボキシメチル)-6-[メチル-カルボキシメチル-アミノ]-1,4-ジアゼパム、1,4-ビス(カルボキシメチル)-6-[ビス(カルボキシ-メチル)-アミノ]-1,4-ジアゼパム)をコアとする本発明のDAZTAキレータを示す。
【0019】
【化2】
【0020】
〔詳細説明〕
本発明は、ソマトスタチン受容体(SSR)の発現上昇を特徴とする疾患、特に神経内分泌癌の核セラノスティクスを改善することを目的とする。
【0021】
この目的は、DAZTA-PPA2と命名され、以下の構造を有する前駆体またはその塩によって達成される。
【0022】
【化3】
【0023】
本発明の前駆体DAZTA-PPA2の好都合な実施形態は、以下の特徴を有する:
【0024】
【化4】
【0025】
本発明は、SSR発現上昇に関連する疾患、特に神経内分泌癌の核画像化のための放射性医薬品を提供することを更なる目的とする。この目的は、
【化5】

を有する前駆体DAZTA-PPA2及びこれと錯体化する放射性同位体68Gaからなる放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2によって達成される。
【0026】
本発明はさらに、SSR発現上昇に関連する疾患、特に神経内分泌癌の核治療のための放射性医薬品を提供することを目的とする。この目的は、
【化6】

を有する前駆体DAZTA-PPA2及びこれと複合体化される放射性同位元素177Luからなる放射性トレーサー177Lu-DAZTA-PPA2によって達成される。
【0027】
本発明のさらなる好都合な実施形態は、以下のものに関する:
【化7】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む放射性医薬品キット;
【化8】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む放射性医を有する薬品キット;
【化9】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩と、水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル液)、5%デキストロース水溶液およびアルコール水溶液から選択される溶媒とを含む放射性医薬品キット;
【化10】

を有する前駆体DAZTA-PPA2)またはその塩と、水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル液)、5%ブドウ糖水溶液およびアルコール水溶液から選択される溶媒とを含む放射性医薬品キット;
を含む放射性医薬品キット;
【化11】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第1のバイアル、および
【化12】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第2のバイアルを含む放射性医薬品キット;
【化13】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第1のバイアル、
【化14】

を有する前駆体DAZTA-PPA2またはその塩を含む第2バイアル、
水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル)、5%ブドウ糖水溶液およびアルコール水溶液から選択される溶媒を含む第3のバイアルと
任意に、水、0.45%NaCl水溶液、0.9%NaCl水溶液、リンゲル液(乳酸リンゲル液)、5%ブドウ糖水溶液およびアルコール水溶液から選択される溶媒を含む第4のバイアル
を含む放射性医薬品キット。
【0028】
本発明は、68Ga-DOTA-TOCまたは68Ga-DOTA-TATEを用いたPET/CT画像化では、ソマトスタチン受容体陽性の神経内分泌腫瘍に対する臨床的兆候があるにもかかわらず、標準化取り込み値(SUV)が低いか、解釈の難しい結果が得られる場合に、68Ga-PET/CTによるソマトスタチン受容体発現の検出を可能にする。
【0029】
X=CHまたはX=CHCOOHを有する前駆体DAZTA-PPA2は、診断用には放射性同位元素68Gaまたは44Scと、治療用には177Lu、90Yまたは161Tbと錯体化してもよい。68Ga-DAZTA-PPA2、44c-DAZTA-PPA2、177Lu-DAZTA-PPA2、90Y-DAZTA-PPA2、および161Tb-DAZTA-PPA2として指定される対応する放射性トレーサーは、腫瘍病変部での優先的取り込みと健常組織、特に肝臓および脾臓組織での低い取り込みという、卓越したターゲット対バックグラウンド比を示す。したがって、本発明の放射性トレーサーは、ソマトスタチン受容体発現の上昇に関連する疾患の診断および治療に、高い画像コントラスト、感度および選択性を提供する。
【0030】
したがって、本発明は以下の放射性トレーサーを包含する:
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2;
44Sc-DAZTA-PPA2(X=CH)、すなわち、44Sc-DATA5m-PPA2;
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、68Ga-AAZTA-PPA2;
44Sc-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、44Sc-AAZTA-PPA2;
177Lu-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、177Lu-AAZTA-PPA2;
90Y-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、90Y-AAZTA-PPA2;
111In-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、111In-AAZTA-PPA2;
161Tb-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、161Tb-AAZTA-PPA2;および
225Ac-DAZTA-PPA2(X=CHCOOH)、すなわち、225Ac-AAZTA-PPA2.
DAZTA-PPA2は、凍結乾燥された形態で容易に提供され、pH緩衝剤、放射線分解を防止するための抗酸化ラジカル捕捉剤、凍結乾燥増量剤などのアジュバントとともに、ポイント・オブ・ユース・キットとしてパッケージ化され得る。X=CHまたはX=CHCOOHを含むDAZTA-PPA2を含むキットは、それぞれ68GaCl44ScCl、または177LuClを含む欧州薬局方準拠の塩酸溶液を室温で加え、試薬混合物を単に振とうすることによって、本発明の放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2、44Sc-DAZTA-PPA2、または177Ga-DAZTA-PPA2を調製するために使用することができる。加熱コンパートメントを備えた自動化モジュールは必要ない。
【0031】
〔実施例〕
〔合成方法〕
tert-ブチル保護され、カルボキシル化されたDAZTA-PPA2プロキレータは、スキーム4および5と関連させながら以下に述べるように合成される。
【0032】
スキーム3に示すSSR2ペプチドリガンドPPA2は、Fmocを保護基として用いる一般的な固相ペプチド合成(SPPS)と脱保護/結合サイクルによって調製され(スキーム6)、逆相クロマトグラフィーによって精製された後、HPLCとMSによって特性評価される。
【0033】
【化15】
【0034】
〔試薬と分析〕
試薬はSigma-Aldrich(登録商標)またはMerck(登録商標)から購入し、精製せずに使用した。Purite(登録商標)水はMillex(登録商標)Milliporeフィルター膜(0.54μm)でろ過した。反応の進行は、シリカTLCプレート(シリカ60F2544.5×4.5cm、Merck製)と波長254nmのUV吸光度および/またはKMnO滴定を用いてモニターする。カラムクロマトグラフィーはシリカゲル60(FisherScientific(登録商標),0.04-0.063nm)で行う。
【0035】
合成された化合物は、H-、13C-NMRおよびHRMSによって化学的に同定されたが、DAZTA-PPA2コンジュゲートだけはHPLCおよびHRMSによって同定された。H-、13C-NMRおよびHRMSデータはS.I.単位で記載する。
【0036】
NMRスペクトル(H,13C,HSQC,HMBC)は、AvanceIIIHD400スペクトロメータ(Bruker社,米国)で記録した。化学シフトはppmで示す。MS(ESI)はThermo Quest Navigator Instrument(Thermo Electron)で実施する。質量分析の結果は、g/mol単位でm/zとして与えられる。HPLCは、4次ポンプ、AS-50オートサンプラー、UV/Vis検出器、自動フラクションコレクターAFC-3000を備えた金属を含まないDionex ICS-5000システムで実施する。
【0037】
〔DAZTA(X=CH)プロキレータの合成〕
5-(1,4-ジベンジル-6-ニトロ-[1,4]ジアゼパム-6-イル)-ペンタン酸メチルエステル(1)
2-ニトロシクロヘキサノン(0.608g,4.3mmol)をEtOH中のアンバーリストA21(1.216g,2質量当量)に加え、アルゴン下60℃で2時間撹拌する。N,N′-ジベンジル-エチレンジアミン(1.020g,4.3mmol)およびパラホルムアルデヒド(0.446g,14.9mmol)を加え、反応を60℃で一晩撹拌した。混合物をセライト(登録商標)でろ過し、減圧下で溶媒を除去する。得られた残渣をCHCl(40mL)に再溶解し、KCO水溶液(2×30mL,0.1M)およびHO(30mL)で順次洗浄し、MgSO上で乾燥させ、濾過し、減圧下で溶媒を留去する。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(DCM)で精製し、表題の化合物を黄色オイルとして得た(1.607g,85%)。Rf=0.80(DCM)。
【0038】
〔5-(1,4-ジベンジル-6-ニトロ-[1,4]ジアゼパム-6-イル)-ペンタン酸メチルエステル(2)〕
触媒量のPd(OH)/Cおよび酢酸(50μL、0.87mmol)を、MeOH(20mL)中の保護されたトリアミン1(0.10g、0.29mmol)に添加し、混合物を水素雰囲気下で3時間撹拌する(1atmH)。TLC(DCM)を用いて、ニトロ基の完全な還元とベンジルN-置換基の開裂を確認する。セライト(登録商標)フィルターを用いてPd(OH)/Cを除去する。溶媒を減圧下留去し、黄色オイルを得た(0.065g,97%)。
【0039】
〔5-[1,4-ビス-tert-ブトキシカルボニルメチル-6-(tert-ブトキシカルボニルメチル-アミノ)-[1,4]ジアゼパム-6-イル]-ペンタン酸メチルエステル(3)〕
tert-ブチル-ブロモアセテート(0.567g,2.91mmol)をMeCN(25mL)中の2(0.208g,0.91mmol)およびKCO(0.377g,2.73mmol)に加え、混合物をアルゴン雰囲気下、368Kで24時間撹拌する。反応をTLC(ヘキサン/酢酸エチル;1:1)でモニターし、テトラアルキル化誘導体の形成を確認する。溶媒を減圧下で除去し、得られたオイルをCHCl(25mL)に再溶解し、KCO水溶液(2×25mL、0.1M)およびHO(25mL)で連続的に洗浄し、MgSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で留去する。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル、2:1→1:1)で精製すると、黄色オイル(0.229g,44%)が得られる。Rf=0.35(ヘキサン/酢酸エチル;2:1)。
【0040】
〔5-[1,4-ビス-tert-ブトキシカルボニルメチル-6-(tert-ブトキシカルボニルメチル-アミノ)-[1,4]ジアゼパム-6-イル]-ペンタン酸メチルエステル(4)〕
ヨードメタン(0.023g,0.16mmol)を氷浴で冷却したDCM/MeCN(3:1)中の3(0.104g,0.18mmol)およびKCO(0.025g,0.18mmol)に加える。反応混合物を室温まで温め、一晩放置する。溶媒を減圧下で除去し、得られたオイルをCHCl(20mL)に再溶解し、濾過し、KCO水溶液(2×20mL,0.1M)およびHO(20mL)で連続的に洗浄し、MgSO上で乾燥させ、濾過し、溶媒を減圧下で除去する。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル、3:1→2:1)で精製すると、黄色オイル(0.043g,46%)が得られた。Rf=0.38(ヘキサン/酢酸エチル;2:1)。
【0041】
〔5-[1,4-ビス-tert-ブトキシカルボニルメチル-6-(tert-ブトキシカルボニル-メチル-メチル-アミノ)-[1,4]ジアゼパム-6-イル]-ペンタン酸(5)〕
O(0.5mL)に溶解したLiOH(0.009g,0.039mmol)をTHF(0.5mL)中の4(0.010g,0.023mmol)に加え、混合物を298Kで攪拌する。反応はLC-ESIMSを用いてエステル開裂をモニターする。反応終了後、凍結乾燥により溶媒を除去する。HO(5mL)を加え、凍結乾燥で除去し、この手順を2回繰り返す。得られた固体を氷冷DCM(0.5mL)で洗浄し、真空中で乾燥させると、ワックス状の黄色固体(0.009g,70%)が得られる。
【0042】
【化16】
【0043】
〔DAZTA(X=CHCOOH)プロキレータの合成〕
プロキレータDAZTA(X=CHCOOH)は、一般にAAZTAとも称され、スキーム5で示すように、Manzoniら(L.Manzoni,L.Belvisi,D.Arosio,M.P.Bartolomeo,A.Bianchi,C.Brioschi,F.Buonsanti,C.Cabella,C.Casagrande,M.Civera,M.De Matteo,L.Fugazza,L.Lattuada,F.Maisano,L.Miragoli,C.Neira,M.Pilkington-Miksa,C.Scolastico;Synthesis of Gd and 68Ga Complexes in Conjugation with a Conformationally Optimized RGD Sequence as Potential MRI and PET Tumour-Imaging Probes;ChemMedChem 2012,7,1084-1093))により記載された方法により調製することができる。
【0044】
〔化合物6〕
N,N′-ジベンジルエチレンジアミンジアセテート(14.67g;40.7mmol)をEtOH(50mL)に懸濁し、混合物を透明な溶液が得られるまで50℃で加熱する。パラホルムアルデヒド(3.67g;122.1mmol)を加え、懸濁液を80℃で1.5時間加熱し、濃いオレンジ色の透明溶液を得る。EtOH(10mL)中の6-ニトロヘキサン酸メチルエステル(R.Ballini,M.Petrini,V.Polzonetti,Synthesis 1992,355-357)(7.13g;40.7mmol)の溶液を滴下して加える。得られた溶液を室温まで冷却し、室温で18時間撹拌した後、50℃で4.5時間撹拌する。混合物を蒸発させ、残渣をEtOAc(100mL)に溶解し、溶液をNaCO水溶液および塩水で洗浄する。水相を分離し、EtOAcで抽出する(1×50mL;1×30mL)。有機相を集め、乾燥させ(NaSO)、濾過し、蒸発させる。粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲルカラム、90:10石油エーテル/EtOAc)で精製し、23を淡黄色オイルとして得る(10.8g;24.6mmol)。(60%)。H-NMR(CDCl,400MHz):δ0.80(m,2H),1.32(m,2H),1.58(m,2H),2.12(t,2H,J=7.5Hz),2.62(m,4H),2.96(d,2H,J=14.2Hz)、3.52(d、2H、J=14.2Hz)、3.59(d、2H、J=13Hz)、3.66(s、3H)、3.75(d、2H、J=13Hz)、7.28(m、10H)。13C-NMR(CDCl,100.6MHz):δ174.0,139.5,129.5,128.7,127.6,95.2,64.4,62.0,59.2,51.9,36.9,33.9,25.0,23.0.MS(ESI)m/z:(M+H),440.5.
【0045】
〔化合物7〕
10%Pd/C(1.5g)をMeOH(400mL)中の化合物23(10g;22.8mmol)の溶液に加え、懸濁液を水素雰囲気下、40℃で5時間撹拌する。懸濁液をろ過し(Millipore(登録商標)フィルターFT0.45μm)、溶液を蒸発させる。残渣をMeCN(100mL)に溶解し、挽き立てのKCO(16.8g;122mmol)とNaSO(3g;21mmol)を加える。t-ブロモ酢酸ブチル(20.8g;107mmol)を加え、オレンジ色の混合物を攪拌し、80℃で7時間加熱する。混合物をろ過し、更にKCO(18g;122mmol)、NaSO(3g;21mmol)およびt-ブロモ酢酸ブチル(0.88g;4.5mmol)を加え、新しい混合物を80℃で9.5時間加熱する。混合物をろ過し、蒸発させ、残渣をクロマトグラフィー(シリカゲルカラム、3:2n-ヘキサン/EtOAc)で精製して、24を淡黄色オイルとして得る(7.8g;11.4mmol)。(50%)。H-NMR(CDCl,400MHz):δ1.46(s,36H),1.62-1.48(br,6H),2.33(t,2H,J=7.5Hz),2.65(d,2H,J=14.2Hz),2.83(m,4H),3.00(d,2H,J=14.2Hz),3.24(s,4H),3.62(s,4H),3.67(s,3H).13C-NMR(CDCl,400MHz):δ173.1,171.2,81.1,80.6,65.5,63.4,62.9,60.8,52.3,51.8,37.6,34.5,28.5,26.1,22.1.MS(ESI)m/z:(M+H),686.5,(M+Na),708.5.
【0046】
〔DAZTA(X=CHCOOH)/AAZTA(8)〕
0℃に冷却したTHF(200mL)中の化合物24(8.17g;11.9mmol)の溶液に、LiOH(95.4mL;95.4mmol)の1M溶液を滴下添加する。次に、溶液を室温で28時間撹拌する。溶液のpHをAcOH(4mL)の添加によりpH7にする。水(50mL)を加え、THFを蒸発させる。水性残渣をEtOAc(3×75mL)で抽出する。有機相を集め、乾燥させ(NaSO)、濾過し、蒸発させる。粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲルカラム、3:2n-ヘキサン/EtOAc)で精製し、4を淡黄色オイルとして得る(3.76g;5.6mmol)。(47%)。H-NMR(CDCl,400MHz):δ1.48(s,36H),1.66-1.57(br,6H),2.38(t,2H,J=7.5Hz),2.79-2.67(br,6H),3.03(d,2H,J=14.2Hz),3.05(s,4H),3.63(s,S-4 4H)。13C-NMR(CDCl,100.6MHz):δ178.8,173.1,171.0,81.3,80.8,65.4,63.3,62.7,59.4,37.4,34.4,28.4,28.3,22.1.MS(ESI)m/z:(M+H),672.6.
【0047】
【化17】
【0048】
〔PPA2ペプチド合成〕
PPA2ペプチドは、古典的な溶液合成、または好ましくは、スキーム6に描かれ、米国特許第7,019,109号および同第5,874,227号に記載されている確立された固相技術によって調製することができる。米国特許第7,019,109号および同第5,874,227号の内容は、参照として全体が本開示に組み込まれる。側鎖保護基は当該技術分野で公知であり、特に反応性の側鎖を有する任意のアミノ酸の一部として含まれ、任意にTrp(トリプトファン)のような他のアミノ酸の場合にも使用することができ、そのようなアミノ酸は樹脂上に構築される鎖上に結合される。このような合成により、完全に保護された中間体ペプチド樹脂が得られる。保護基は一般に分割され、ペプチドは酸化前に樹脂担体から切断され、Cys側鎖間にジスルフィド結合が形成される。
【0049】
【化18】
【0050】
あるいは、ペプチドPPA2は、Peptide Specialty Laboratories GmbH(https://www.peptid.de/)などの様々な市販プロバイダーから入手することもできる。
【0051】
〔最新のPET/CT画像化〕
図1は、確立された放射性トレーサー68Ga-NODAGA-LM3(図1a)と68Ga-DOTA-TATE(図1bと1c)を用いた肝癌患者のPET/CT画像である。68Ga-NODAGA-LM3は転移巣の可視化を改善した。
【0052】
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)を用いたPET/CT画像化による病期分類〕
図2は、本発明の放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を用いてPET/CTで異なる時間に取得された患者の5つの画像であり、肝転移の高感度な可視化、鮮明なコントラスト、小さな転移および侵されたリンパ節の検出によって区別される。
【0053】
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)を用いた骨転移のPET/CT画像化〕
図3は、骨芽細胞の変化がないためCTスキャンでは検出できない多発性骨転移を患っている患者のPET/CT画像である。図3aおよび3bは、それぞれCT画像およびCT画像とPET画像との融合を示す。
【0054】
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)を用いたリンパ節のPET/CT画像化〕
図4は、CTスキャン(図4b)では検出できない直径6mm以下の神経内分泌癌由来の小さな腹部リンパ節転移のPET/CT画像(図4a)である。
【0055】
68Ga-NODAGA-LM3および68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)を用いたPET/CT画像化〕
図5は、放射性トレーサー68GaNODAGA-LM3-および68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を使用した肝癌患者のPET/CT画像である。68Ga-DATA5m-PPA2は、健常な肝臓や脾臓組織からのバックグラウンドシグナルを有意に低下させるとともに、転移巣をより良好に可視化する。
【0056】
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)を用いた乳房転移のPET/CT画像化〕
図6は、磁気共鳴画像法(MRI)及びCTで検査した場合には病変が認められない患者を、通常のCT(a)と、68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を用いたPET/CT(b)でそれぞれ取得した画像との比較である。MRIやCT画像化とは異なり、68Ga-DAZTA-PPA2 PET/CTを使用することで、直径が2mmと小さい転移巣を検出することができる。
【0057】
〔細胞への取り込みと結合〕
図7は、細胞株HEK293-SSR2を用いた、アゴニスト放射性トレーサー68Ga-DATA5m-TOCと、アンタゴニスト放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2(すなわち、X=CHを有する68Ga-DATA5m-PPA2)のin vitro細胞への取り込みの比較の結果を示す。本発明放射性トレーサー68Ga-DATA5m-PPA2は、全体的に優れた取り込みを示し、膜結合に対して細胞内取り込み(エンドサイトーシス)の比率が高い。
【0058】
68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH)放射性標識動態〕
50μgの本発明プロキレータDAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、DATA5m-PPA2)を、室温(RT)および95℃で、68Gaが溶解した500μLの酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に添加する。5-10分以内に95%を超える放射化学収率(RCY)が得られる(図8参照)。
【0059】
〔in vitro安定性〕
図9は、68Ga-DAZTA-PPA2のin vitroの安定性を示す。X=CHを有する本発明放射性トレーサーDAZTA-PPA2(すなわち、DATA5m-PPA2)を、それぞれヒト血清、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)および生理的NaCl溶液に37℃で120分間懸濁した。2時間の間、測定可能な分解は検出されなかった。
【0060】
〔親和性分析〕
表1は、HEK293-SST2R細胞膜上での[125I][Leu,DTrp22,I-Tyr25]SS28([125I]I-[LTT]SS28)を用いた置換分析に基づく、非金属化、Ga-、In-およびLu-錯体化前駆体DATA5m-PPA2および-AAZTAPPA2の比較結合分析の相対IC50値を示す(22℃で1時間)。図10aおよび10bは、対応する測定曲線を示す。
【0061】
【表1】
【0062】
表1のデータに対応するP値は以下の通りである:DATA-PPA2対Ga-DATA-PPA2およびIn-AAZTA-PPA2対Lu-AAZTA-PPA2についてはP>0.05、AAZTA-PPA2対In-AAZTA-PPA2またはLu-AAZTA-PPA2についてはP<0.01。
【0063】
〔生体外臓器分布〕
図11は、HEK293-SST2R陽性(+)腫瘍を有する雄SCIDマウスにおける[68Ga]Ga-DAZTA-PPA2の生体外臓器分布を示す。臓器は注射後1時間と4時間後に抽出した。さらに、注射4時間後に、100μgオクトレオチド(TATE)の投与によりブロッキングし、腫瘍特異性を解析した。
【0064】
図12は、HEK293-SST2R陽性(+)および陰性(-)の腫瘍を有する雄SCIDマウスにおける[111In]In-AAZTA-PPA2の生体外臓器分布を、[111In]In-DOTA-LM3と比較して示している。臓器は注射後4時間および24時間後に抽出した。
【図面の簡単な説明】
【0065】
図1図1は、確立された放射性トレーサー68Ga-NODAGA-LM3(図1a)と68Ga-DOTA-TATE(図1bと1c)を用いた肝癌患者のPET/CT画像である。
図2図2は、本発明の放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を用いてPET/CTで異なる時間に取得された患者の5つの画像である。
図3図3は、骨芽細胞の変化がないためCTスキャンでは検出できない多発性骨転移を患っている患者のPET/CT画像である。図3aおよび3bは、それぞれCT画像およびCT画像とPET画像との融合を示す。
図4図4は、CTスキャン(図4b)では検出できない直径6mm以下の神経内分泌癌由来の小さな腹部リンパ節転移のPET/CT画像(図4a)である。
図5図5は、放射性トレーサー68GaNODAGA-LM3-および68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を使用した肝癌患者のPET/CT画像である。
図6図6は、磁気共鳴画像法(MRI)及びCTで検査した場合には病変が認められない患者を、通常のCT(a)と、68Ga-DAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、68Ga-DATA5m-PPA2)を用いたPET/CT(b)でそれぞれ取得した画像との比較である。
図7図7は、細胞株HEK293-SSR2を用いた、アゴニスト放射性トレーサー68Ga-DATA5m-TOCと、アンタゴニスト放射性トレーサー68Ga-DAZTA-PPA2(すなわち、X=CHを有する68Ga-DATA5m-PPA2)のin vitro細胞への取り込みの比較の結果を示す。
図8〕50μgの本発明プロケラトールDAZTA-PPA2(X=CH、すなわち、DATA5m-PPA2)を、室温(RT)および95℃で、68Gaが溶解した500μLの酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に添加したときの放射化学収率(RCY)との関係を示す。
図9図9は、68Ga-DAZTA-PPA2のin vitroの安定性を示す。
図10図10aおよび10bは、表1に示されたHEK293-SST2R細胞膜上での[125I][Leu,DTrp22,I-Tyr25]SS28([125I]I-[LTT]SS28)を用いた置換分析に基づく、非金属化、Ga-、In-およびLu-錯体化前駆体DATA5m-PPA2および-AAZTAPPA2の比較結合分析の相対IC50値に対応する測定曲線を示す。
図11図11は、HEK293-SST2R陽性(+)腫瘍を有する雄SCIDマウスにおける[68Ga]Ga-DAZTA-PPA2の生体外臓器分布を示す。
図12図12は、HEK293-SST2R陽性(+)および陰性(-)の腫瘍を有する雄SCIDマウスにおける[111In]In-AAZTA-PPA2の生体外臓器分布を、[111In]In-DOTA-LM3と比較して示す。
図1(a)】
図1(b)】
図2
図3(a)】
図3(b)】
図4(a)】
図4(b)】
図5
図6(a)】
図6(b)】
図7
図8
図9
図10a
図10b
図11
図12
【国際調査報告】