專利名稱：肽放射性示蹤劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于體內(nèi)正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像的包含放射性標(biāo)記的C-Met結(jié)合肽的成像劑組合物。所述c-Met結(jié)合肽用放射性同位素18F標(biāo)記。還公開了藥物組合物、所述試劑和組合物的制備方法，以及使用該組合物體內(nèi)成像的方法(特別是用于癌癥診斷)。
背景技術(shù)：
肝細(xì)胞生長因子(HGF)，亦稱為離散因子(scatter factor, SF)，是與多種生理過程(例如傷口愈合和血管發(fā)生)有關(guān)的生長因子。HGF與其受體(c-Met)相互作用的高親和力相互作用牽涉腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。Knudsen等已經(jīng)綜述了 HGF和c_Met在前列腺癌中的作用，以及對成像和治療可能的暗示[Adv.Cancer Res., 91, 31-67 (2004) ]。WO 03/057155 中描述了用于診斷和治療的標(biāo)記的抗-met抗體。已表明C-Met在許多人上皮來源的癌癥中涉及腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。大多數(shù)癌表達(dá)c-Met，且已在下列癌癥中檢測到c-Met的表達(dá)相對于正常組織升高:肺癌、乳腺癌、直腸結(jié)腸癌、胰腺癌、頭頸癌、胃癌、肝細(xì)胞癌、卵巢癌、腎癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、黑素瘤和眾多肉瘤。在直腸結(jié)腸癌(CRC)中，已在發(fā)育異常的隱窩病灶(疾病的最早期瘤前病變)中檢測到c-Met的過度表達(dá)。在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中，據(jù)報道大約80%的原發(fā)腫瘤表達(dá)或過度表達(dá)c-Met。在前列腺癌的骨轉(zhuǎn)移中，據(jù)報道c-Met在80%以上的骨轉(zhuǎn)移中過度表達(dá)。正常情況下，c-Met在上皮細(xì)胞中表達(dá)，以旁分泌的方式被間充質(zhì)衍生的HGF激活。正常細(xì)胞中c-Met的激活為瞬時事件，并且被緊密調(diào)控。然而，在腫瘤細(xì)胞中，c-Met可具有組成型活性。在癌癥中，異常的c-Met刺激可通過如下實(shí)現(xiàn):c-Met擴(kuò)增/過度表達(dá)、激活的c-Met突變(例如結(jié)構(gòu)變更)、通過產(chǎn)生自分泌信號傳導(dǎo)環(huán)路獲得自主生長控制。此夕卜，c-Met受體的缺陷性下調(diào)也將促成細(xì)胞膜中異常的c-Met表達(dá)。盡管c_Met的過度表達(dá)為HGF依賴性的(自分泌/旁分泌)，但突變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變更為HGF非依賴性的(例如胞外結(jié)構(gòu)域丟失)。WO 2004/078778公開了結(jié)合c-Met或包含c-Met和HGF的復(fù)合物的多肽或多聚體肽構(gòu)建體。描述了約10種不同結(jié)構(gòu)類型的肽。WO 2004/078778公開了可用用于體外和體內(nèi)應(yīng)用的可檢測標(biāo)記或用于治療應(yīng)用的藥物標(biāo)記的肽?？蓹z測標(biāo)記可為:酶、熒光化合物、光學(xué)染料、順磁性金屬離子、超聲造影劑或放射性核素。WO 2004/078778的優(yōu)選標(biāo)記陳述為放射性或順磁性的，并最優(yōu)選包含通過金屬螯合劑螯合的金屬。WO 2004/078778陳述了其中的放射性核素可選自:18F、1241、1251、1311、1231、77Br、76Br、99mTc、51Cr、67Ga、68Ga、47Sc、167Tm、141Ce、111In, 168Yb,175Yb, 140La,90Y,88Y, 153Sm, 166Ho, 165Dy,166Dy,62Cu,64Cu,67Cu,97Ru, 103Ru,186Re, 203Pb,211Bl212Bl2l3Bl2i4BdKic19Pcul17mSrKi49PnKl6lTlKi77Liu198Ai^199AutjTO 2004/078778 陳述了(62頁)用于診斷目的的優(yōu)選放射性核素為:64Cu、67Ga、68Ga、99mTc和111In,特別優(yōu)選"mTc。WO 2008/139207公開了 17-30個氨基酸的c_Met結(jié)合環(huán)肽，其用適于利用波長600-1200 nm的綠至近紅外光對哺乳動物身體體內(nèi)成像的光學(xué)報道分子(reporter)成像部分標(biāo)記。所述c-Met結(jié)合肽包含氨基酸序列:
Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6 ；
其中 X1 為 Asn、His 或 Tyr ；
X2 為 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；
X3 為 Thr 或 Arg ；
X4 為 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；
X5 為 Ser 或 Thr ；
X6 為 Asp 或 Glu ；
并且Cysa_d各自為半胱氨酸殘基，使得殘基a和b以及c和d環(huán)化形成兩個獨(dú)立的二硫鍵。WO 2008/139207的光學(xué)報道分子優(yōu)選花菁染料。WO 2009/0 16 180 公開了與 WO 2008/1 39207 中 c-Met 結(jié)合環(huán)肽相似的c-Met結(jié)合環(huán)肽，其中光學(xué)報道分子為苯并吡喃I(xiàn)t (benzopyrylium)染料。WO 2008/139207 和 WO 2009/016180 的試劑陳述為可用于體外和體內(nèi)光學(xué)應(yīng)用，特別是人體的體內(nèi)光學(xué)成像。直腸結(jié)腸癌的光學(xué)成像為優(yōu)選應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及適于正電子發(fā)射斷層掃描(PET)體內(nèi)成像的包含18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合肽的成像劑組合物。c-Met結(jié)合肽通過賴氨酸(Lys)殘基標(biāo)記。所述成像劑組合物優(yōu)選遏抑存在的未標(biāo)記C-Met結(jié)合環(huán)肽的水平。其為有利的，這是因?yàn)?8F-標(biāo)記的cMBP為放射性示蹤劑，以極低的化學(xué)濃度存在和給予，因此，如果不除去，否則存在的未標(biāo)記cMBP將大量化學(xué)過剩。已經(jīng)確定其對PET的體內(nèi)成像應(yīng)用是重要的，這是因?yàn)榉駝t未標(biāo)記的cMBP在體內(nèi)與18F-標(biāo)記的cMBP有效競爭c-Met結(jié)合位點(diǎn)。因此其對攝取和因此的體內(nèi)信號-背景比具有有害作用。該問題在現(xiàn)有技術(shù)中未見報道，這是由于例如當(dāng)c-Met結(jié)合肽用光學(xué)報道分子染料標(biāo)記時，有關(guān)標(biāo)記肽的化學(xué)量顯著超過用于PET的化學(xué)量，因此未出現(xiàn)競爭問題。本發(fā)明成像劑組合物還克服了先前未認(rèn)識到的問題，其中放射性標(biāo)記的cMBP肽遭受與多種材料包括濾器的粘附問題。提供可溶性組合物，這意味著可制備18F-標(biāo)記的cMBP放射性示蹤劑并對其進(jìn)行無菌過濾而無濾器吸附造成的放射性示蹤劑的顯著損失。發(fā)明詳沭
在第一方面，本發(fā)明提供包含18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽的成像劑，其中所述c-Met結(jié)合環(huán)肽為式I的18-30聚體環(huán)肽:
Z1-EcMBP]-Z2 (I)
其中:
cMBP具有式II:
-(A)x-Q-(A1)y- (II)
其中Q為氨基酸序列(SEQ-1):
-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6-其中 X1 為 Asn、His 或 Tyr ； X2 為 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；X3 為 Thr 或 Arg ；
X4 為 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；
X5 為 Ser 或 Thr ；
X6 為 Asp 或 Glu ；
以及Cysa_d各自為半胱氨酸殘基，使得殘基a和b以及c和d環(huán)化形成兩個獨(dú)立的二硫鍵；
A和A’獨(dú)立地為除Cys外的任何氨基酸，條件是存在A和A’中的至少一個并且為Lys ； X和y獨(dú)立地為數(shù)值0-13的整數(shù)，且經(jīng)選擇使得[X + y] = 1-13 ；
Z1連接在cMBP的N-末端，并且為H或Mig ;
Z2連接在cMBP的C-末端，并且為OH、OBc或Mig，
其中為生物相容性陽離子；
各Mk獨(dú)立地為代謝抑制基團(tuán)，代謝抑制基團(tuán)為抑制或遏抑cMBP肽體內(nèi)代謝的生物相
容性基團(tuán)；
其中cMBP在A或A’基團(tuán)的Lys殘基處用18F標(biāo)記。術(shù)語“成像劑”意指適于對哺乳動物身體成像的化合物。哺乳動物優(yōu)選為完整的哺乳動物身體體內(nèi)，更優(yōu)選人受試者。成像劑優(yōu)選可以以最小侵入性方式(即在專業(yè)的醫(yī)學(xué)專門技能下實(shí)施時對哺乳動物受試者無顯著健康風(fēng)險)給予哺乳動物身體。此最小侵入性給予優(yōu)選靜脈給予所述受 試者的外周靜脈，無需局部或全身麻醉。本文使用的術(shù)語“體內(nèi)成像”是指非侵入性地產(chǎn)生哺乳動物內(nèi)部狀況(aspect)的全部或部分圖像的那些技術(shù)。術(shù)語“c-Met結(jié)合環(huán)肽”意指與肝細(xì)胞生長因子受體，也稱為c-Met (或簡單地MET)結(jié)合的肽。合適的本發(fā)明此類肽為式I的18-30個氨基酸的環(huán)肽。該肽對于c-Met的表觀Kd小于約20 nM。所述肽的cMBP序列包含脯氨酸殘基，已知這類殘基可呈現(xiàn)主鏈酰胺鍵的順/反式異構(gòu)化。本發(fā)明cMBP肽包括任何這樣的異構(gòu)體。Z1基團(tuán)取代cMBP末尾氨基酸殘基的氨基(即氨基末端)。因此，當(dāng)Z1為H時，cMBP的氨基末端以末尾氨基酸殘基的游離NH2基團(tuán)終止。Z2基團(tuán)取代cMBP末尾氨基酸殘基的羰基(即羧基末端)。因此，當(dāng)Z2為OH時，cMBP的羧基末端以末尾氨基酸殘基的游離CO2H基團(tuán)終止，當(dāng)Z2為OBe時，末端羧基作為CO2Be基團(tuán)離子化。術(shù)語“生物相容性陽離子”(Be)意指與離子化的帶負(fù)電基團(tuán)形成鹽的帶正電的反荷離子，其中所述帶正電的反荷離子亦為無毒的，因此適于給予哺乳動物身體，特別是人身體。合適的生物相容性陽離子的實(shí)例包括:堿金屬鈉或鉀、堿土金屬鈣和鎂，以及銨離子。優(yōu)選的生物相容性陽離子為鈉和鉀，最優(yōu)選鈉。術(shù)語“代謝抑制基團(tuán)”(Mrc)意指在氨基末端(Z1)或羧基末端(Z2)抑制或遏抑cMBP肽體內(nèi)代謝的生物相容性基團(tuán)。此類基團(tuán)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，并且對于肽的氨基末端，合適地選自:
酰化基團(tuán)-NH (C=O)Rs,其中?；?(C=O) Rs具有選自CV6烷基或C3,芳基或包含聚乙二醇(PEG)結(jié)構(gòu)單元的Re。對于肽的羧基末端:甲酰胺、叔丁酯、芐酯、環(huán)己酯、氨基醇或聚乙二醇(PEG)結(jié)構(gòu)單元。優(yōu)選的此類PEG基團(tuán)為式IA或IB的生物改性劑:
權(quán)利要求
1.包含18F-放射性標(biāo)記的C-Met結(jié)合環(huán)肽的成像劑，其中所述C-Met結(jié)合環(huán)肽為式I的18-30聚體環(huán)肽: Z1-EcMBP]-Z2 (I) 其中: cMBP具有式II:-(A)x-Q-(A1)y- (II) 其中Q為氨基酸序列(SEQ-1):-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6-其中 X1 為 Asn、His 或 Tyr ；X2 為 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；X3 為 Thr 或 Arg ；X4 為 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；X5 為 Ser 或 Thr ；X6 為 Asp 或 Glu ； 以及Cysa_d各自為半胱氨酸殘基，使得殘基a和b以及c和d環(huán)化形成兩個獨(dú)立的二硫鍵； A和A’獨(dú)立地為除Cys外的任何氨基酸，條件是A和A’中的至少一個存在并且為Lys ； X和y獨(dú)立地為數(shù)值0-13的整數(shù)，且經(jīng)選擇使得[X + y] = 1-13； Z1連接在cMBP的N-末端，并且為H或Mig ; Z2連接在cMBP的C-末端，并且為OH、OBc或Mig， 其中為生物相容性陽離子； 各Mk獨(dú)立地為代謝抑制基團(tuán)，代謝抑制基團(tuán)為抑制或遏抑cMBP肽體內(nèi)代謝的生物相容性基團(tuán)； 其中cMBP在A或A’基團(tuán)的Lys殘基用18F標(biāo)記。
2.權(quán)利要求1的成像劑，其中cMBP具有式IIA: -(A) X-Q- (A，) Z-Lys- (IIA) 其中: z為數(shù)值0-12的整數(shù)，且[X + z] = 0-12， 并且cMBP只包含一個Lys殘基。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的成像劑組合物，其中Q包含SEQ-2或SEQ-3的氨基酸序列: Ser-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6(SEQ-2)；Ala-Gly-Ser-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6-Gly-Thr (SEQ-3)。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的成像劑，其中X3為Arg。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的成像劑，其中-(A)x-或-(A’)y-基團(tuán)包含選自以下的連接肽:-Gly-Gly-Gly-Lys- (SEQ—4)，-Gly-Ser-Gly-Lys- (SEQ-5)或-Gly-Ser-Gly-Ser-Lys- (SEQ-6)0
6.權(quán)利要求5的成像劑，其中cMBP具有氨基酸序列(SEQ-7):Ala-Gly-Ser-Cysa-Tyr-Cysc-Ser-Gly-Pro-Pro-Arg-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-Glu-Thr-Glu-Gly-Thr-Gly-Gly-Gly-Lyso
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的成像劑，其中Z1和Z2二者獨(dú)立地為Mk。
8.權(quán)利要求7的成像劑，其中Z1為乙酰基且Z2為伯酰胺。
9.成像劑組合物，其包含: (i)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽； (ii)未標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽； 其中:(i)和Qi)中所述c-Met結(jié)合環(huán)肽具有相同的氨基酸序列，且其中組合物中存在的未標(biāo)記cMBP肽不超過所述18F-標(biāo)記的cMBP肽摩爾量的50倍。
10.權(quán)利要求9的成像劑組合物，其維持在pH7.5或pH 7.5以上和/或進(jìn)一步包含增溶劑。
11.權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的成像劑組合物，其進(jìn)一步包含一種或多種輻射防護(hù)劑。
12.藥物組合物，其包含權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的成像劑或權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的成像劑組合物以及生物相容性載體，呈適于哺乳動物給藥的無菌形式。
13.可用于制備權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽的前體，其包括: ⑴權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所定義的式I的c-Met結(jié)合環(huán)肽，其中Z1 = Z2 = Mig ;或 (ii)氨基氧基官能化的c-Met結(jié)合環(huán)肽。
14.制備權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽的方法，包括: (i)提供權(quán)利要求13的前體； (ii)當(dāng)所述前體包含未標(biāo)記的其中Z1= Z2 = Mk的式I c-Met結(jié)合環(huán)肽時,在活化劑的存在下與18F-標(biāo)記的活化酯或18F-標(biāo)記的羧酸反應(yīng)，以產(chǎn)生在所述環(huán)肽cMBP的Lys殘基處通過酰胺鍵綴合的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽； (iii)當(dāng)所述前體包含氨基氧基官能化的c-Met結(jié)合環(huán)肽時,與: (a)18F-標(biāo)記的活化酯或18F-標(biāo)記的羧酸在活化劑的存在下反應(yīng)，以產(chǎn)生在所述官能化肽的氨基氧基位置通過酰胺鍵綴合的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽；或 (b)18F-標(biāo)記的醛反應(yīng)，以產(chǎn)生在所述官能化肽的氨基氧基位置通過肟醚鍵綴合的18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽。
15.權(quán)利要求14的方法，其中使用氨基氧基官能化的c-Met結(jié)合環(huán)肽。
16.制備權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的成像劑組合物或權(quán)利要求12其藥物組合物的方法，包括: (i)使用權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的方法制備18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽； (ii)色譜分離未標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽與18F-放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合環(huán)肽。
17.權(quán)利要求16的方法，其中獲得權(quán)利要求12的藥物組合物，且所述方法使用自動合成儀裝置實(shí)施。
18.對哺乳動物身體體內(nèi)成像以獲得c-Met過度表達(dá)或定位位點(diǎn)圖像的方法，所述方法包括對已預(yù)先給予權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的成像劑、權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的成像劑組合物或權(quán)利要求12的藥物組合物的所述身體成像。
19.權(quán)利要求1 8的成像方法，其中c-Met過度表達(dá)或定位的位點(diǎn)為癌性腫瘤或轉(zhuǎn)移。
全文摘要
本發(fā)明涉及適于體內(nèi)正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像的包含放射性標(biāo)記的c-Met結(jié)合肽的成像劑組合物。所述c-Met結(jié)合肽用放射性同位素18F標(biāo)記。還公開了藥物組合物、所述試劑和組合物的制備方法，以及使用該組合物體內(nèi)成像的方法，特別是用于癌癥控制。
文檔編號A61K51/08GK103153350SQ201180050137
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者P·B·伊韋遜, R·布哈拉, B·英德雷沃爾, G·格特沃爾德森 申請人:通用電氣健康護(hù)理有限公司