專利名稱：胰島成像用分子探針及其前體,以及它們的使用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種胰島成像用分子探針及其前體，以及它們的使用。
背景技術：
現(xiàn)在，日本的2型糖尿病推斷超過820萬人，并且正在持續(xù)增加。作為其對策，進行以糖耐量試驗為基準的糖尿病發(fā)病前的介入，但不能得到充分的成果。作為其原因，在糖耐量試驗中功能異常變得明顯的臨界型階段，胰島的障礙已經(jīng)高度發(fā)展，作為介入開始時期有可能較晚。S卩，在糖尿病的發(fā)病過程中，由于胰島量(尤其是胰腺β細胞量)的減少先于糖耐量異常，因此，在功能異常達到可檢出或自我感覺到的階段以后，糖尿病就已經(jīng)進入了難以治療的階段。另一方面，如果能夠在早期發(fā)現(xiàn)胰島量和/或胰腺β細胞量的減少，則存在能夠預防、治療糖尿病的可能性。因此，為了進行糖尿病的預防、診斷，非侵入性的胰島成像技術，尤其是用于測定胰島量和/或胰腺β細胞量的非侵入性的胰島成像技術備受期待。 其中，特別期待能夠非侵入性地進行胰島、優(yōu)選進行胰腺β細胞的成像或胰島β細胞量的測定的分子探針。在胰島成像用分子探針的設計中，以對β細胞中特異的功能蛋白質(zhì)為中心研究了胰島細胞中的各種靶分子。其中，作為靶分子，研究了分布在胰腺β細胞中的7次跨膜型的G-蛋白偶聯(lián)受體GLP-IR(胰高血糖素樣肽-1受體)。并且，作為胰腺β細胞的成像用分子探針，例如，研究了作為GLP-IR拮抗物的Exendin-4 (9-39)的衍生物(例如，非專利文獻1)。另外，其他作為GLP-IR的成像用分子探針，為了使GLP-IR陽性的腫瘤成像，研究了作為GLP-IR激動劑的Exendin-4的衍生物、作為GLP-IR拮抗物的Exendin-4 (9-39)的衍生物(例如，非專利文獻2)。但是，需要能夠進行非侵入性胰島的三維成像的更先進的胰島成像用分子探針?，F(xiàn)有技術文獻非專利文獻非專利文獻 1 :H. Kimura et al. Development of in vivo imaging agents targeting glucagons-like peptide-1 receptor(GLP-1R) in pancreatic islets.2009 SNM Annual Meeting,abstract, Oral Presentations No. 326非專利文獻2 :M. Beche et al. Are radiolabeled GLP-I receptor antagonists useful for scintigraphy ？ 2009 SNM Annual Meeting, abstract,Oral Presentations No.32
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題因此，本發(fā)明提供一種能夠進行非侵入性的胰島三維成像的胰島成像用分子探針。用于解決課題的方法本發(fā)明提供一種胰島成像用分子探針前體，包括以下多肽下述式(1) 中任一個所示的多肽；由下述式(1) (4)的多肽中缺失、添加或取代1 數(shù)個氨基酸而得到的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽；或者與下述式(1) (4)的多肽的氨基酸序列具有80%以上的同源性的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽，上述分子探針是在胰島的成像中所使用的分子探針，*-dlsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (1)(序列編號 1)，*-lsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (2)(序列編號 2)，
*-sk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (3)(序列編號 3)，*-k*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (4)(序列編號 4)，上述式⑴ (4)中，“*_”表示N末端的α-氨基被保護基所保護，或被不帶有電荷的修飾基所修飾，“K*”表示賴氨酸(lysine)的側(cè)鏈的氨基被保護基所保護，“-NH/’表示C末端的羧基被酰胺化。作為其他的方式，本發(fā)明涉及一種胰島成像用分子探針，包括以下多肽下述式(5) (8)中任一個所示的多肽；由下述式(5) ⑶的多肽中缺失、添加或取代1 數(shù)個氨基酸而得到的、能夠與胰島結(jié)合的多肽；或者與下述式(5) (8)的多肽的氨基酸序列具有80%以上的同源性的、能夠與胰島結(jié)合的多肽，z-dlskqmeeeavrlfiewlknggpssgapppsx-nh2 (5)(序列編號 5)z-lskqmeeeavrlfiewlknggpssgapppsx-nh2 (6)(序列編號 6)z-skqmeeeavrlfiewlknggpssgapppsx-nh2 (7)(序列編號 7)
z-kqmeeeavrlfiewlknggpssgapppsx-nh2 (8)(序列編號 8)在上述式(5) (8)中，“X”表示側(cè)鏈的氨基由放射性核素所標記的賴氨酸殘基， 上述放射性核素為"c,13n,150,18F,64Cu,67Ga,68Ga,75Br,76Br,77Br,99fflTc, 1231 , 1241 , 125I 或 131I, “z-”表示n末端的α -氨基為非修飾的，或被不帶電荷的修飾基所修飾，"-nh2"表示C末端的羧基被酰胺化。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，例如，通過正電子發(fā)射斷層攝影術(pet)或單光子發(fā)射型計算機斷層攝影術(spect)等進行胰島的成像、優(yōu)選胰島的三維成像、更優(yōu)選非侵入性的胰島成像成為可能。


圖1圖ia和b是表示本發(fā)明的分子探針的體內(nèi)分布隨時間變化的結(jié)果的一個例子的圖。圖2圖2α和b是表示參考例1的分子探針的體內(nèi)分布隨時間變化的結(jié)果的一個例子的圖。圖3圖3A和B是表示參考例2的分子探針的體內(nèi)分布隨時間變化的結(jié)果的一個例子的圖。圖4是表示使用實施例1的分子探針的封閉(blocking)試驗的結(jié)果的一個例子的圖。圖5是表示使用了實施例1的分子探針的胰腺切片的成像分析的結(jié)果的一個例子的圖像。圖6是表示使用了實施例1的分子探針的胰島成像(PET)的結(jié)果的一個例子的 PET圖像。圖7圖7A和B是表示本發(fā)明的分子探針的體內(nèi)分布隨時間變化的結(jié)果的其他例子的圖。圖8是表示實施例中的結(jié)合分析(Binding Assay)的結(jié)果的一個例子的圖。圖9圖9A和B是表示本發(fā)明的分子探針的體內(nèi)分布隨時間變化的結(jié)果的其他例子的圖。圖10是表示使用了實施例3的分子探針的胰腺切片的成像分析的結(jié)果的一個例子的圖像。圖11是使用了實施例4的分子探針的SPECT圖像的一個例子。
具體實施例方式胰島的直徑，例如，在人的情況下為50 500μπι左右。為了在機體內(nèi)非侵入性地將這樣的胰島成像化或定量化，認為需要例如能夠在胰島處特異性地集聚并產(chǎn)生出與周圍臟器的對比度的分子探針。因此進行著各種分子探針的研究和開發(fā)。例如，在非專利文獻2中，進行著GLP-IR陽性腫瘤細胞以及胰島細胞中， Exendin-4 (9-39)的衍生物的衍生物 Lys4° (Ahx-DTPA-111In) Exendin-4 (9-39)的 GLP-1R 親和性的研究。并且Lys4tl(Ahx-DTPA-111In)Exendin-4(9-39)向胰島的集聚率為0.4%左右，向GLP-IR陽性腫瘤細胞的集聚率也在7. 5%左右，S卩，可以得到Lys4ci(Ahx-DTPA-111In) Exendin-4(9-39)向GLP-IR的親和性低的結(jié)果。因此，目前的現(xiàn)狀是需求例如能夠在胰島處特異地集聚并產(chǎn)生出與周圍臟器的對比度的新型分子探針。本發(fā)明基于如下見解利用標記化和去保護上述成像用分子探針前體得到的分子探針以及上述成像用分子探針，使得通過例如PET或SPECT等非侵入性地進行胰島的三維成像成為可能，并且能夠確保定量性。即，本發(fā)明可以很好地實現(xiàn)使胰島的非侵入性三維成像成為可能的效果。另外，由于本發(fā)明與非專利文獻1和2所記載的分子探針相比能夠更加特異地向胰島集聚，因此可以很好地實現(xiàn)能夠進行胰島定量用成像的效果。另外，如上所述，已知在糖尿病的發(fā)病過程中，胰島量減少先于糖耐量異常。因此， 通過進行胰島成像和/或胰島量的測定，例如，就能夠在糖尿病的發(fā)病前和初期狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)胰島的微小變化，因此使得糖尿病的超早期發(fā)現(xiàn)、診斷成為可能。因此，本發(fā)明的胰島成像用分子探針前體在糖尿病的預防、早期發(fā)現(xiàn)、診斷中，優(yōu)選在糖尿病的超早期發(fā)現(xiàn)、診斷中是有用的。S卩，本發(fā)明涉及
[1] 一種胰島成像用分子探針前體，包括以下多肽下述式⑴ (4)中任一個所示的多肽；由下述式⑴ ⑷的多肽中缺失、添加或取代1 數(shù)個氨基酸而得到的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽；或者與下述式(1) 的多肽的氨基酸序列具有80%以上的同源性的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽，上述分子探針是在胰島的成像中所使用的分子探針，*-dlsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (1)(序列編號 1)，*-lsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (2)(序列編號 2)，*-sk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (3)(序列編號 3)，*-k*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (4)(序列編號 4)，[上述式⑴ (4)中，“*_”表示n末端的α-氨基被保護基所保護，或被不帶有電荷的修飾基所修飾，“K*”表示賴氨酸(lysine)的側(cè)鏈的氨基被保護基所保護，“-NH/’表示C末端的羧基被酰胺化]；[2]如[1]中所述的胰島成像用分子探針前體，用于通過包含具有放射性核素的芳香環(huán)的標記化合物標記C末端的賴氨酸的側(cè)鏈的氨基；[3]如[1]或[2]所述的胰島成像用分子探針前體，其中，上述不帶電荷的修飾基選自乙酰基、芐基、芐氧基甲基、鄰溴芐氧基羰基、叔丁基、叔丁基二甲基甲硅烷基、2-氯芐基、2，6_ 二氯芐基、環(huán)己基、環(huán)戊基、異丙基、三甲基乙?；?、四氫吡喃-2-基、甲苯磺?；?三甲基甲硅烷基以及三苯甲基；[4] 一種胰島成像用分子探針的制造方法，包括標記化和去保護[1] [3]中任一項所述的胰島成像用分子探針前體的步驟；[5]如[4]所述的胰島成像用分子探針的制造方法，其中，上述胰島成像用分子探針前體的標記化包括通過包含具有放射性核素的芳香環(huán)的標記化合物標記C末端的賴氨酸的側(cè)鏈的氨基的步驟；[6]如[5]所述的胰島成像用分子探針的制造方法，其中，上述包含芳香環(huán)的標記化合物含有下述式(i)所示的基團，
權(quán)利要求
1.一種胰島成像用分子探針前體，其特征在于，包括以下多肽 下述式(1) 中任一個所示的多肽；由下述式⑴ ⑷的多肽中缺失、添加或取代1 數(shù)個氨基酸而得到的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽；或者與下述式(1) 的多肽的氨基酸序列具有80%以上的同源性的、在標記化和去保護后能夠與胰島結(jié)合的多肽，所述分子探針是在胰島的成像中所使用的分子探針， *-dlsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2(i)(序列編號 1)，*-lsk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2(2)(序列編號 2)， *-sk*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2(3)(序列編號 3)，*-k*qmeeeavrlfiewlk*nggpssgapppsk-nh2 (4)(序列編號 4)， 上述式(1) 中，“*-”表示n末端的α-氨基被保護基所保護，或被不帶有電荷的修飾基所修飾，“k*”表示賴氨酸(lysine)的側(cè)鏈的氨基被保護基所保護，"-NH2”表示c 末端的羧基被酰胺化。
2.如權(quán)利要求1所述的胰島成像用分子探針前體，其特征在于用于通過包含具有放射性核素的芳香環(huán)的標記化合物標記c末端的賴氨酸的側(cè)鏈的氨基。
3.如權(quán)利要求1或2所述的胰島成像用分子探針前體，其特征在于所述不帶電荷的修飾基選自乙?；⑵S基、芐氧基甲基、鄰溴芐氧基羰基、叔丁基、叔丁基二甲基甲硅烷基、 2-氯芐基、2，6_ 二氯芐基、環(huán)己基、環(huán)戊基、異丙基、三甲基乙?；?、四氫吡喃-2-基、甲苯磺?；⑷谆坠柰榛约叭郊谆?。
4.一種胰島成像用分子探針的制造方法，其特征在于包括標記化和去保護權(quán)利要求1 3中任一項所述的胰島成像用分子探針前體的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的胰島成像用分子探針的制造方法，其特征在于所述胰島成像用分子探針前體的標記化包括通過包含具有放射性核素的芳香環(huán)的標記化合物標記c末端的賴氨酸的側(cè)鏈的氨基的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的胰島成像用分子探針的制造方法，其特征在于所述包含芳香環(huán)的標記化合物含有下述式(i)所示的基團，
7.一種胰島成像用分子探針，其特征在于其為能夠通過權(quán)利要求4 6中任一項所述的制造方法得到的分子探針。
8.一種胰島成像用分子探針，其特征在于，包括以下多肽 下述式(5) (8)中任一個所示的多肽；由下述式(5) (8)的多肽中缺失、添加或取代1 數(shù)個氨基酸而得到的、能夠與胰島結(jié)合的多肽；或者與下述式(5) (8)的多肽的氨基酸序列具有80%以上的同源性的、能夠與胰島結(jié)合的多肽，Z-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH2(5)(序列編號 5)Z-LSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH2(6)(序列編號 6)Z-SKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH2(7)(序列編號 7)z-kqmeeeavrlfiewlknggpssgapppsx-nh2 (8)(序列編號 8)在上述式(5) ⑶中，“X”表示側(cè)鏈的氨基由放射性核素所標記的賴氨酸殘基，所述放射性核素為 Hd15(K18F)4Ciu^Ga^Ga J5Br、76Br、77Br、99mTC、123I、124I、125I 或 131l，“z-”表示N末端的α -氨基為非修飾的，或被不帶電荷的修飾基所修飾，"-NH2”表示C末端的羧基被酰胺化。
9.如權(quán)利要求8所述的胰島成像用分子探針，其特征在于由所述放射性核素所標記的賴氨酸的側(cè)鏈的氨基，與由下述式(III)所示的含有芳香環(huán)的基團結(jié)合，
10.一種用于制備胰島成像用分子探針的試劑盒，其特征在于 包括權(quán)利要求1 3中任一項所述的胰島成像用分子探針前體。
11.如權(quán)利要求10所述的試劑盒，其特征在于還包括在所述胰島成像用分子探針前體的標記化中使用的包含具有鹵素或放射性鹵素的芳香環(huán)的化合物。
12.如權(quán)利要求11所述的試劑盒，其特征在于所述含有芳香環(huán)的化合物為具有下述式(IV)所示基團的化合物，
13.一種用于進行胰島成像的試劑盒，其特征在于 包括權(quán)利要求7 9中任一項所述的胰島成像用分子探針。
14.一種胰島成像方法，其特征在于包括標記化和去保護權(quán)利要求1 3中任一項所述的胰島成像用分子探針前體的步馬聚ο
15.一種胰島成像方法，其特征在于包括從投與了權(quán)利要求7 9中任一項所述的胰島成像用分子探針的被檢測體中檢測出所述胰島成像用分子探針的信號的步驟。
16.如權(quán)利要求14或15所述的胰島成像方法，其特征在于還包括根據(jù)使用了所述分子探針的胰島成像的結(jié)果判定胰島狀態(tài)的步驟。
17.一種胰島量的測定方法，其特征在于，包括標記化和去保護權(quán)利要求1 3中任一項所述的胰島成像用分子探針前體，制備胰島成像用分子探針的步驟；以及根據(jù)使用了所述分子探針的胰島成像的結(jié)果算出胰島量的步驟。
18.—種胰島量的測定方法，其特征在于，包括從投與了權(quán)利要求7 9中任一項所述的胰島成像用分子探針的被檢測體中檢測出所述胰島成像用分子探針的信號的步驟；以及根據(jù)檢測出的胰島成像用分子探針的信號算出胰島量的步驟。
19.如權(quán)利要求17或18所述的胰島量的測定方法，其特征在于 還包括提示計算出的胰島量的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種胰島成像用分子探針前體，其是具有由下述式(1)～(4)中任一個所示的多肽或與上述多肽具有同源性的多肽。*-DLSK*QMEEEAVRLFIEWLK*NGGPSSGAPPPSK-NH2(1)*-LSK*QMEEEAVRLFIEWLK*NGGPSSGAPPPSK-NH2(2)*-SK*QMEEEAVRLFIEWLK*NGGPSSGAPPPSK-NH2(3)*-K*QMEEEAVRLFIEWLK*NGGPSSGAPPPSK-NH2(4)在上述式(1)～(4)中，“*-”表示N末端的α-氨基被保護基所保護或被不帶電荷的修飾基所修飾，“K*”表示賴氨酸(lysine)的側(cè)鏈的氨基被保護基所保護，“-NH2”表示C末端的羧基被酰胺化。
文檔編號A61K51/00GK102282164SQ20108000450
公開日2011年12月14日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者豐田健太郎, 佐治英郎, 小川祐, 平尾佳, 木村寬之, 松田洋和, 永川健兒, 稻垣暢也 申請人:國立大學法人京都大學, 愛科來株式會社