專(zhuān)利名稱(chēng)：乙二半胱氨酸(ec)-藥物結(jié)合物、組合物及用于組織特異性疾病顯像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說(shuō)本發(fā)明涉及標(biāo)記、放射顯像、放射性免疫治療和化學(xué)合成領(lǐng)域。更具體地 說(shuō)，它涉及一種放射性標(biāo)記靶配體的策略。它進(jìn)一步涉及使用這些放射性標(biāo)記的配體靶向 腫瘤血管發(fā)生、缺氧、細(xì)胞凋亡、疾病受體、疾病作用途徑和疾病細(xì)胞周期，以及用于評(píng)價(jià)藥 物治療劑在這些生物化學(xué)過(guò)程中的效應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
血管發(fā)生，內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞增殖形成新血管，是轉(zhuǎn)移途徑的基本要素。這些 血管提供了某些細(xì)胞離開(kāi)原組織部位并進(jìn)入循環(huán)的主要路徑。對(duì)于許多疾病組織而言，血 管密度可以提供轉(zhuǎn)移潛力或存活的預(yù)后指示，因?yàn)楦哐芑哪[瘤比血管化不充分的組織 具有較高的轉(zhuǎn)移發(fā)生率(Bertolini 等，1999 ；Cao, 1999 ；Smith 等，2000)。通過(guò)使用抗血管生成劑阻斷血管發(fā)生和腫瘤發(fā)展也許是可行的。目前，處于臨床 試驗(yàn)階段的抗血管生成劑包括天然的血管發(fā)生抑制劑(例如血管他丁、內(nèi)皮他丁、血小板 因子 _4)，(Jiang 等，2001 ；Dhanabal 等，1999 ；Moulton 等，1999 Jouan 等，1999)特異性的 內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑(例如TNP-470、沙利度胺、白細(xì)胞介素-12)，(Logothetis等，2001 ； Moreira等，1999 ；Duda等，2000)中和血管生成肽的藥劑(例如成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子或 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的抗體、蘇拉明及其類(lèi)似物、tecogalan) (Bocci等，1999 ；Sakamoto等， 1995)或它們的受體，(Pedram等，2001)干擾血管基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的藥劑(例如金屬蛋 白酶抑制劑、抑制血管的(angiostatic)甾類(lèi)化合物)，(Lozonschi等，1999 ；Maekawa等， 1999 ；Banerjeei等，2000)抗粘著分子，(Liao等，2000)抗體如抗整聯(lián)蛋白ανβ3，(Yeh等， 2001)以及其它通過(guò)多種不同作用機(jī)理調(diào)節(jié)血管發(fā)生的藥物(Gasparini 1999)。例如許多惡性腫瘤是血管發(fā)生依賴(lài)性的。若干實(shí)驗(yàn)研究表明原發(fā)腫瘤生長(zhǎng)、侵入 和轉(zhuǎn)移需要新生血管形成(Sion-Vardy 等，2001 ；Guang-Wu 等、2000 ；Xiangming 等，1998)。 與腫瘤相關(guān)的血管發(fā)生是一種受正性和負(fù)性可溶性因子支配的復(fù)雜的、多級(jí)過(guò)程。血管生 成表型的獲得是腫瘤發(fā)展的通常途徑，并且活性血管發(fā)生與導(dǎo)致腫瘤發(fā)展的分子機(jī)制有關(guān) (Ugurel等，2001)。例如，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)是一種有絲分裂素，成形素，內(nèi)皮細(xì)胞 的化學(xué)引誘物和在體內(nèi)是有力的血管滲透性調(diào)節(jié)劑(Szus等，2000)。白細(xì)胞介素-8(IL-8) 是一種嗜中性白細(xì)胞的化學(xué)引誘劑并且是有效的生成血管因子(Petzelbauer等，1995)。 堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)在幾種人癌癥中與腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移有關(guān)(Smith等， 1999)。對(duì)化療的癌癥患者已經(jīng)測(cè)定了血管生成因子表達(dá)的預(yù)測(cè)值(例如VEGF、bTOF、微血 管密度、IL-8、MMP-2和MMP-9)。這些因子調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移和血管發(fā)生并且可以預(yù)測(cè)個(gè)體癌癥患者轉(zhuǎn)移的可能性(Slaton等，2001)。在程序性細(xì)胞死亡中細(xì)胞凋亡缺陷在腫瘤發(fā)病機(jī)理中起重要作用。這些缺陷允許 腫瘤細(xì)胞超過(guò)它們的正常預(yù)期壽命而生存，并且不再需要外源性存活因子。當(dāng)腫瘤質(zhì)量膨 脹時(shí)細(xì)胞凋亡缺陷還保護(hù)其免受缺氧和氧化應(yīng)激。它們還使細(xì)胞增殖失控的遺傳變化累 積，結(jié)果是在腫瘤發(fā)展過(guò)程中干擾分化、血管發(fā)生，細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性和侵入性增加(Reed，1999)。 事實(shí)上，細(xì)胞凋亡缺陷被認(rèn)為是一種原癌基因激活的重要補(bǔ)體，因?yàn)樵S多驅(qū)動(dòng)細(xì)胞分裂的 喪失調(diào)節(jié)的癌基因蛋白質(zhì)也觸發(fā)細(xì)胞凋亡(Green和Evan，2002)。類(lèi)似地，DNA修復(fù)和染色 體分離的缺陷通常觸發(fā)細(xì)胞自殺作為對(duì)于根除(readicating)遺傳不穩(wěn)定的細(xì)胞的防衛(wèi) 機(jī)制。因此，細(xì)胞凋亡缺陷允許遺傳不穩(wěn)定的細(xì)胞繼續(xù)生存，為進(jìn)行性的侵蝕性克隆的選擇 提供了機(jī)會(huì)(Ionov等，2000)。細(xì)胞凋亡缺陷還通過(guò)允許上皮細(xì)胞在懸掛而不附著于細(xì)胞 外基質(zhì)的狀態(tài)下繼續(xù)生存而促進(jìn)轉(zhuǎn)移(Frisch和Screaton，2001)。它們還促進(jìn)對(duì)免疫系統(tǒng) 的抵抗，因?yàn)樵S多用于攻擊腫瘤的武器包括溶細(xì)胞的T細(xì)胞(CTL)和自然殺傷細(xì)胞(NK)，依 賴(lài)于細(xì)胞凋亡機(jī)制的完整(Tschopp等，1999)。最后，在細(xì)胞凋亡中與癌癥相關(guān)的缺陷在化 學(xué)抗性和輻射抗性中起作用，升高了細(xì)胞死亡的閾值從而殺死腫瘤需要較高的劑量(Makin 和Hickman，2000)。因此，缺陷的細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)是癌癥生物學(xué)的基本方面。就通過(guò)非外科的方法成功根除癌細(xì)胞而論，所有途徑最終歸結(jié)于血管發(fā)生和細(xì)胞 凋亡。目前臨床使用的所有的細(xì)胞毒性抗癌藥基本上都阻斷血管發(fā)生和誘導(dǎo)惡性細(xì)胞的細(xì) 胞凋亡。盡管結(jié)合微管的藥物、DNA損傷物質(zhì)、和核苷是治療癌癥中的重要武器，但新類(lèi)的靶 向治療可能不久會(huì)出現(xiàn)。這些新類(lèi)的靶向治療可能會(huì)不久出現(xiàn)，這是建立以下基礎(chǔ)之上的 來(lái)自對(duì)血管發(fā)生和細(xì)胞凋亡現(xiàn)象基礎(chǔ)分子機(jī)制更深刻了解的策略已經(jīng)出現(xiàn)(Reed，2003)。雖然血管生成因子和細(xì)胞凋亡因子反映了血管發(fā)生和細(xì)胞凋亡狀態(tài)，但這些物質(zhì) 可能不能充分反映腫瘤的治療反應(yīng)。目前，評(píng)估腫瘤內(nèi)血管發(fā)生和細(xì)胞凋亡的方法依賴(lài)對(duì) 在新生血管形成的區(qū)域內(nèi)微血管密度的計(jì)數(shù)和用FACS技術(shù)對(duì)膜聯(lián)蛋白V的觀察。在組織 活檢之后，進(jìn)行組織樣品的免疫組織化學(xué)。兩種技術(shù)都是侵入性的并不能重復(fù)地進(jìn)行。閃爍腫瘤顯像的改進(jìn)被更多腫瘤特異放射性藥物的開(kāi)發(fā)確定。由于腫瘤特異性更 強(qiáng)，放射性標(biāo)記的配體和放射性標(biāo)記的抗體已經(jīng)開(kāi)辟了腫瘤閃爍檢測(cè)的新紀(jì)元并且經(jīng)歷了 廣泛的臨床前研發(fā)和評(píng)價(jià)(Mathias等，1996，1997a, 1997b)。放射性核素顯像方式(正電子 發(fā)射斷層成象，PET ；單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層照相，SPECT)是映射放射性核素標(biāo)記的放射性 示蹤劑的位置和濃度的診斷性截面顯像技術(shù)。雖然CT和MRI能提供相當(dāng)多的關(guān)于腫瘤的 位置和程度的解剖學(xué)信息，但這些顯像方式還不能區(qū)分侵入性損害與水腫、放射壞死、分級(jí) (grading)或神經(jīng)膠質(zhì)增生。PET和SPECT可通過(guò)測(cè)量代謝活性而用于定位和表征腫瘤。[18F]FMIS0已經(jīng)用于診斷頭部和頸部腫瘤、心肌梗塞、炎癥、以及腦缺血(Martin 等1992 ；Yeh等1994 ；Yeh等1996 ；Liu等1994)。腫瘤與正常組織的攝取之比用作評(píng)價(jià)腫 瘤缺氧的基線(xiàn)(Ye t等1996)。雖然利用[18F]FDG進(jìn)行腫瘤代謝顯像被清楚地證實(shí)，但將 分子成象劑引進(jìn)臨床實(shí)踐還依賴(lài)其它因素如容易獲取和同位素成本等。[18F]氟去氧葡萄 糖(FDG)已經(jīng)用于診斷腫瘤、心肌梗塞、和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。此外，PET放射合成必須迅速，因 為正電子同位素的半衰期短。18F化學(xué)過(guò)程是復(fù)雜的并且不能在異類(lèi)分子中重現(xiàn)。已經(jīng)利用氮和硫螯合物以99mTc標(biāo)記了幾種化合物(Blondeau等，1967 ；Davison 等，1980)。已知雙氨基乙硫醇四齒配體，也稱(chēng)作二氨基二硫醇(diaminodithol)化合物，在氧代锝基團(tuán)與兩個(gè)硫醇硫原子和兩個(gè)胺氮原子有效結(jié)合的基礎(chǔ)上形成很穩(wěn)定的Tc (V)O絡(luò) 合物。用"mTc-2-吡咯硫酮(pyrrolthiones)標(biāo)記的2-pyrrolthiones的放射性金屬絡(luò) 合物已經(jīng)開(kāi)發(fā)用作顯像和治療用的放射性藥物(W00180906A2)。99mTc-L, L-乙二半胱氨酸 (99mTc-EC)是近來(lái)的成功的N2S2螯合物的例子。EC可以用99mTc容易和高效地標(biāo)記，獲得高的 放射化學(xué)純度和穩(wěn)定性，通過(guò)主動(dòng)小管運(yùn)輸經(jīng)腎排泄(Surma等，1994 ；VanNerom等，1990， 1993 ;Verbruggen等，1990，1992)。此外，與乙二半胱氨酸(EC)螯合以及與各種配體結(jié)合 的99mTc已經(jīng)開(kāi)發(fā)用作組織特異性疾病的顯像劑、預(yù)測(cè)工具或用作將治療劑輸送至哺乳動(dòng)物 體內(nèi)特定部位的工具(WO 0191807A2，AU 0175210A5)。99mTc-EC-螯合物已經(jīng)開(kāi)發(fā)用于腎顯 像和腎功能的檢查(US 5986074和US 5955053)。制備99mTc-EC絡(luò)合物的方法和用于實(shí)施 所述方法的試劑盒也已經(jīng)開(kāi)發(fā)(US5268163和WO 9116076A1)。然而，仍然需要開(kāi)發(fā)新的物質(zhì)以靶向腫瘤血管發(fā)生、缺氧、細(xì)胞凋亡缺陷、疾病受 體、疾病作用途徑、疾病細(xì)胞周期，除此之外還用于評(píng)價(jià)藥物治療劑對(duì)這些生物化學(xué)過(guò)程的 效應(yīng)。發(fā)明概述概括地說(shuō)，本發(fā)明的某些實(shí)施方案涉及包含與靶向配體結(jié)合的N2S2螯合物的化合 物，其中靶向配體是疾病細(xì)胞周期靶向化合物、腫瘤血管發(fā)生靶向配體、腫瘤細(xì)胞凋亡靶向 配體、疾病受體靶向配體、氨磷汀、血管他丁、單克隆抗體C225、單克隆抗體CD31、單克隆抗 體CD40、卡培他濱、C0X-2、脫氧胞苷、富勒烯、赫賽汀、人血清白蛋白、乳糖、促黃體生成激 素、吡哆醛、喹唑啉、沙利度胺、鐵傳遞蛋白或三甲基賴(lài)氨酸。本發(fā)明的具體方面包括下式的N2S2螯合物
權(quán)利要求
包含與靶向配體結(jié)合的N2S2螯合物的化合物，其中靶向配體是疾病細(xì)胞周期靶向化合物、腫瘤血管發(fā)生靶向配體、腫瘤細(xì)胞凋亡靶向配體、疾病受體靶向配體、氨磷汀、血管他丁、單克隆抗體C225、單克隆抗體CD31、單克隆抗體CD40、卡培他濱、COX 2、脫氧胞苷、富勒烯、赫賽汀、人血清白蛋白、乳糖、促黃體生成激素、吡哆醛、喹唑啉、沙利度胺、鐵傳遞蛋白或三甲基賴(lài)氨酸。
2.權(quán)利要求1的化合物，其進(jìn)一步定義為其中
3.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括腫瘤血管發(fā)生靶向配體。
4.權(quán)利要求3的化合物，其中靶向配體包括C0X-2、抗EGF、赫賽汀、血管他丁或沙利度胺。
5.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體為疾病細(xì)胞周期靶向配體。
6.權(quán)利要求5的化合物，其中靶向配體包括腺苷、噴昔洛韋、FIAU、FIRU、IVFRU、GCV, PCV, FGCV, FPCV, PHPG, PHBG 或鳥(niǎo)嘌呤。
7.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括腫瘤細(xì)胞凋亡靶向配體。
8.權(quán)利要求7的化合物，其中靶向配體包括TRAIL或半胱天冬酶-3靶向配體。
9.權(quán)利要求2的化合物，其中靶向配體包括疾病受體靶向配體。
10.權(quán)利要求9的化合物，其中靶向配體包括雌激素、雄激素、促黃體生成激素、鐵傳遞 蛋白或黃體酮。
11.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括肉毒堿或阿霉素。
12.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括噴昔洛韋或腺苷。
13.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括氨磷汀。
14.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括抗EGF受體。
15.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括單克隆抗體CD31。
16.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括單克隆抗體CD40。
17.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括卡培他濱。
18.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括脫氧胞苷。
19.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括富勒烯。
20.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括人血清白蛋白。
21.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括乳糖。
22.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括吡哆醛。
23.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括喹唑啉。
24.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括三甲基賴(lài)氨酸。
25.權(quán)利要求1的化合物，其中靶向配體包括疾病細(xì)胞周期靶向化合物。
26.權(quán)利要求25的化合物，其中疾病細(xì)胞周期靶向化合物包括腺苷、噴昔洛韋、FIAU、 FIRU、IVFRU、GCV、PCV、FGCV, FHPG, FHBG 或鳥(niǎo)嘌呤。
27.權(quán)利要求1的化合物，其中N2S2螯合物進(jìn)一步定義為乙二半胱氨酸。
28.權(quán)利要求1的化合物，進(jìn)一步包含放射性核素。
29.權(quán)利要求28的化合物，其中放射性核素包括99mTC、188Re、186Re、183Sm、166H0、9°Y、89Sr、 67Ga、68Ga、mIn、183Gd、59Fe、225AC、212Bi、211At、45Ti、6°CU、61CU、67CU、64CU 或 62Cu。
30.權(quán)利要求1的化合物，進(jìn)一步包含位于靶向配體和螯合物之間的水溶性肽、C1-C20 烷基、谷氨酸、多聚谷氨酸、天冬氨酸、多聚天冬氨酸、乙酸溴乙酯、乙二胺或賴(lài)氨酸。
31.權(quán)利要求1的化合物，選自
32.合成與靶向配體結(jié)合的放射性標(biāo)記的N2S2螯合物的方法，其包括步驟a)獲得權(quán)利要求1的化合物；b)將所述化合物與放射性核素和還原劑混合得到放射性核素標(biāo)記的衍生物，其中N2S2 螯合物與放射性核素形成螯合物。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述還原劑為連二亞硫酸根離子、亞錫離子或亞鐵離子。
34.權(quán)利要求32的方法，其中所述放射性核素為99mTC、188Re、186Re、183Sm、166H0、9°Y、89Sr、 67Ga、68Ga、mIn、183Gd、59Fe、225AC、212Bi、211At，45Ti、6°CU、61CU、67CU、64CU 或 62Cu。
35.顯像哺乳動(dòng)物體內(nèi)部位的方法，其包括步驟a)將診斷有效量的權(quán)利要求28的化合物施用到所述部位；和b)檢測(cè)來(lái)自所述定位于部位的化合物的放射性信號(hào)。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述部位為腫瘤。
37.權(quán)利要求35的方法，其中所述部位為感染部位。
38.權(quán)利要求35的方法，其中所述部位為乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜、心臟 癌、肺癌、腦癌、肝癌、葉酸⑴癌、ER(+)癌、脾癌、胰腺癌或腸癌。
39.用于制備放射性藥物制劑的試劑盒，其包括a)包含預(yù)定量化合物的密封容器，其中所述化合物為放射性核素標(biāo)記的權(quán)利要求1的 N2S2螯合物-靶向配體結(jié)合物；和b)足量的還原劑。
40.權(quán)利要求39的試劑盒，進(jìn)一步包含放射性核素。
41.權(quán)利要求40的試劑盒，其中該放射性核素為99mTC、188Re、186Re、183Sm、166H0、9°Y、89Sr、 67Ga、68Ga、mIn、183Gd、59Fe、225AC、212Bi、211At，45Ti、6°CU、61CU、67CU、64CU 或 62Cu。
42.權(quán)利要求38的試劑盒，進(jìn)一步包含抗氧化劑。
43.權(quán)利要求42的試劑盒，其中抗氧化劑為維生素C、生育酚、吡哆醇、維生素Bl或蘆丁。
44.權(quán)利要求43的試劑盒，其中抗氧化劑為維生素C。
45.權(quán)利要求39的試劑盒，進(jìn)一步包含過(guò)渡螯合劑。
46.權(quán)利要求45的試劑盒，其中過(guò)渡螯合劑為葡庚糖酸鹽、葡糖酸鹽、葡萄糖二酸鹽、 枸櫞酸鹽或酒石酸鹽。
47.權(quán)利要求46的試劑盒，其中過(guò)渡螯合劑為葡糖酸鹽或葡萄糖二酸鹽。
48.權(quán)利要求39的試劑盒，其中還原劑為氯化錫(II)或三苯基膦。
49.評(píng)價(jià)目的物質(zhì)的藥理學(xué)性質(zhì)的方法，其包括a)制備該物質(zhì)與N2S2螯合物的結(jié)合物；b)將放射性核素加入到所述結(jié)合的螯合物中形成放射性結(jié)合物；c)將所述放射性結(jié)合物施用到受試者；和d)評(píng)價(jià)該物質(zhì)的藥理學(xué)性質(zhì)。
50.權(quán)利要求49的方法，其中目的物質(zhì)為藥劑。
51.權(quán)利要求49的方法，其中N2S2螯合物為乙二半胱氨酸。
52.權(quán)利要求49的方法，其中所述受試者為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
53.權(quán)利要求49的方法，其中所述受試者為人。
54.權(quán)利要求49的方法，其中評(píng)價(jià)物質(zhì)的藥理學(xué)性質(zhì)包括評(píng)價(jià)該物質(zhì)的生物分布。
55.權(quán)利要求49的方法，其中評(píng)價(jià)物質(zhì)的藥理學(xué)性質(zhì)包括評(píng)價(jià)該物質(zhì)的生物穩(wěn)定性。
56.權(quán)利要求49的方法，其中評(píng)價(jià)物質(zhì)的藥理學(xué)性質(zhì)包括評(píng)價(jià)該物質(zhì)的生物消除。全文摘要
概括地說(shuō)，本發(fā)明提供一種新的利用化合物的標(biāo)記策略，該化合物為與靶向配體(targeting ligand)結(jié)合的N2S2螯合物，其中該靶向配體為疾病細(xì)胞周期靶向化合物、腫瘤血管發(fā)生靶向配體、腫瘤細(xì)胞凋亡靶向配體、疾病受體靶向配體、氨磷汀、血管他丁、單克隆抗體C225、單克隆抗體CD31、單克隆抗體CD40、卡培他濱、COX-2、脫氧胞苷、富勒烯、赫賽汀、人血清白蛋白、乳糖、促黃體生成激素、吡哆醛、喹唑啉、沙利度胺、鐵傳遞蛋白或三甲基賴(lài)氨酸。本發(fā)明還涉及應(yīng)用目的化合物的試劑盒、以及利用本發(fā)明的化合物評(píng)價(jià)目的物質(zhì)藥理學(xué)性質(zhì)的方法。
文檔編號(hào)C07K16/46GK101985443SQ20101029576
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者D·J·楊, D-F·于, J·L·小布里彥特, 吳昌錫 申請(qǐng)人:得克薩斯大學(xué)體系董事會(huì);細(xì)胞>點(diǎn)有限責(zé)任公司