专利名称：肽放射性示踪剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于体内正电子发射断层扫描(PET)成像的包含放射性标记的C-Met结合肽的成像剂组合物。所述c-Met结合肽用放射性同位素18F标记。还公开了药物组合物、所述试剂和组合物的制备方法，以及使用该组合物体内成像的方法(特别是用于癌症诊断)。
背景技术：
肝细胞生长因子(HGF)，亦称为离散因子(scatter factor, SF)，是与多种生理过程(例如伤口愈合和血管发生)有关的生长因子。HGF与其受体(c-Met)相互作用的高亲和力相互作用牵涉肿瘤生长、侵袭和转移。Knudsen等已经综述了 HGF和c_Met在前列腺癌中的作用，以及对成像和治疗可能的暗示[Adv.Cancer Res., 91, 31-67 (2004) ]。WO 03/057155 中描述了用于诊断和治疗的标记的抗-met抗体。已表明C-Met在许多人上皮来源的癌症中涉及肿瘤生长、侵袭和转移。大多数癌表达c-Met，且已在下列癌症中检测到c-Met的表达相对于正常组织升高:肺癌、乳腺癌、直肠结肠癌、胰腺癌、头颈癌、胃癌、肝细胞癌、卵巢癌、肾癌、神经胶质瘤、黑素瘤和众多肉瘤。在直肠结肠癌(CRC)中，已在发育异常的隐窝病灶(疾病的最早期瘤前病变)中检测到c-Met的过度表达。在头颈部鳞状细胞癌中，据报道大约80%的原发肿瘤表达或过度表达c-Met。在前列腺癌的骨转移中，据报道c-Met在80%以上的骨转移中过度表达。正常情况下，c-Met在上皮细胞中表达，以旁分泌的方式被间充质衍生的HGF激活。正常细胞中c-Met的激活为瞬时事件，并且被紧密调控。然而，在肿瘤细胞中，c-Met可具有组成型活性。在癌症中，异常的c-Met刺激可通过如下实现:c-Met扩增/过度表达、激活的c-Met突变(例如结构变更)、通过产生自分泌信号传导环路获得自主生长控制。此夕卜，c-Met受体的缺陷性下调也将促成细胞膜中异常的c-Met表达。尽管c_Met的过度表达为HGF依赖性的(自分泌/旁分泌)，但突变导致的结构变更为HGF非依赖性的(例如胞外结构域丢失)。WO 2004/078778公开了结合c-Met或包含c-Met和HGF的复合物的多肽或多聚体肽构建体。描述了约10种不同结构类型的肽。WO 2004/078778公开了可用用于体外和体内应用的可检测标记或用于治疗应用的药物标记的肽。可检测标记可为:酶、荧光化合物、光学染料、顺磁性金属离子、超声造影剂或放射性核素。WO 2004/078778的优选标记陈述为放射性或顺磁性的，并最优选包含通过金属螯合剂螯合的金属。WO 2004/078778陈述了其中的放射性核素可选自: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 陈述了(62页)用于诊断目的的优选放射性核素为:64Cu、67Ga、68Ga、99mTc和111In,特别优选"mTc。WO 2008/139207公开了 17-30个氨基酸的c_Met结合环肽，其用适于利用波长600-1200 nm的绿至近红外光对哺乳动物身体体内成像的光学报道分子(reporter)成像部分标记。所述c-Met结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 为 Asn、His 或 Tyr ；
X2 为 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；
X3 为 Thr 或 Arg ；
X4 为 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；
X5 为 Ser 或 Thr ；
X6 为 Asp 或 Glu ；
并且Cysa_d各自为半胱氨酸残基，使得残基a和b以及c和d环化形成两个独立的二硫键。WO 2008/139207的光学报道分子优选花菁染料。WO 2009/0 16 180 公开了与 WO 2008/1 39207 中 c-Met 结合环肽相似的c-Met结合环肽，其中光学报道分子为苯并吡喃It (benzopyrylium)染料。WO 2008/139207 和 WO 2009/016180 的试剂陈述为可用于体外和体内光学应用，特别是人体的体内光学成像。直肠结肠癌的光学成像为优选应用。
发明内容
本发明涉及适于正电子发射断层扫描(PET)体内成像的包含18F-放射性标记的c-Met结合肽的成像剂组合物。c-Met结合肽通过赖氨酸(Lys)残基标记。所述成像剂组合物优选遏抑存在的未标记C-Met结合环肽的水平。其为有利的，这是因为18F-标记的cMBP为放射性示踪剂，以极低的化学浓度存在和给予，因此，如果不除去，否则存在的未标记cMBP将大量化学过剩。已经确定其对PET的体内成像应用是重要的，这是因为否则未标记的cMBP在体内与18F-标记的cMBP有效竞争c-Met结合位点。因此其对摄取和因此的体内信号-背景比具有有害作用。该问题在现有技术中未见报道，这是由于例如当c-Met结合肽用光学报道分子染料标记时，有关标记肽的化学量显著超过用于PET的化学量，因此未出现竞争问题。本发明成像剂组合物还克服了先前未认识到的问题，其中放射性标记的cMBP肽遭受与多种材料包括滤器的粘附问题。提供可溶性组合物，这意味着可制备18F-标记的cMBP放射性示踪剂并对其进行无菌过滤而无滤器吸附造成的放射性示踪剂的显著损失。发明详沭
在第一方面，本发明提供包含18F-放射性标记的c-Met结合环肽的成像剂，其中所述c-Met结合环肽为式I的18-30聚体环肽:
Z1-EcMBP]-Z2 (I)
其中:
cMBP具有式II:
-(A)x-Q-(A1)y- (II)
其中Q为氨基酸序列(SEQ-1):
-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6-其中 X1 为 Asn、His 或 Tyr ； X2 为 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；X3 为 Thr 或 Arg ；
X4 为 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；
X5 为 Ser 或 Thr ；
X6 为 Asp 或 Glu ；
以及Cysa_d各自为半胱氨酸残基，使得残基a和b以及c和d环化形成两个独立的二硫键；
A和A’独立地为除Cys外的任何氨基酸，条件是存在A和A’中的至少一个并且为Lys ； X和y独立地为数值0-13的整数，且经选择使得[X + y] = 1-13 ；
Z1连接在cMBP的N-末端，并且为H或Mig ;
Z2连接在cMBP的C-末端，并且为OH、OBc或Mig，
其中为生物相容性阳离子；
各Mk独立地为代谢抑制基团，代谢抑制基团为抑制或遏抑cMBP肽体内代谢的生物相
容性基团；
其中cMBP在A或A’基团的Lys残基处用18F标记。术语“成像剂”意指适于对哺乳动物身体成像的化合物。哺乳动物优选为完整的哺乳动物身体体内，更优选人受试者。成像剂优选可以以最小侵入性方式(即在专业的医学专门技能下实施时对哺乳动物受试者无显著健康风险)给予哺乳动物身体。此最小侵入性给予优选静脉给予所述受 试者的外周静脉，无需局部或全身麻醉。本文使用的术语“体内成像”是指非侵入性地产生哺乳动物内部状况(aspect)的全部或部分图像的那些技术。术语“c-Met结合环肽”意指与肝细胞生长因子受体，也称为c-Met (或简单地MET)结合的肽。合适的本发明此类肽为式I的18-30个氨基酸的环肽。该肽对于c-Met的表观Kd小于约20 nM。所述肽的cMBP序列包含脯氨酸残基，已知这类残基可呈现主链酰胺键的顺/反式异构化。本发明cMBP肽包括任何这样的异构体。Z1基团取代cMBP末尾氨基酸残基的氨基(即氨基末端)。因此，当Z1为H时，cMBP的氨基末端以末尾氨基酸残基的游离NH2基团终止。Z2基团取代cMBP末尾氨基酸残基的羰基(即羧基末端)。因此，当Z2为OH时，cMBP的羧基末端以末尾氨基酸残基的游离CO2H基团终止，当Z2为OBe时，末端羧基作为CO2Be基团离子化。术语“生物相容性阳离子”(Be)意指与离子化的带负电基团形成盐的带正电的反荷离子，其中所述带正电的反荷离子亦为无毒的，因此适于给予哺乳动物身体，特别是人身体。合适的生物相容性阳离子的实例包括:碱金属钠或钾、碱土金属钙和镁，以及铵离子。优选的生物相容性阳离子为钠和钾，最优选钠。术语“代谢抑制基团”(Mrc)意指在氨基末端(Z1)或羧基末端(Z2)抑制或遏抑cMBP肽体内代谢的生物相容性基团。此类基团是本领域技术人员所熟知的，并且对于肽的氨基末端，合适地选自:
酰化基团-NH (C=O)Rs,其中酰基-(C=O) Rs具有选自CV6烷基或C3,芳基或包含聚乙二醇(PEG)结构单元的Re。对于肽的羧基末端:甲酰胺、叔丁酯、苄酯、环己酯、氨基醇或聚乙二醇(PEG)结构单元。优选的此类PEG基团为式IA或IB的生物改性剂:
权利要求
1.包含18F-放射性标记的C-Met结合环肽的成像剂，其中所述C-Met结合环肽为式I的18-30聚体环肽: Z1-EcMBP]-Z2 (I) 其中: cMBP具有式II:-(A)x-Q-(A1)y- (II) 其中Q为氨基酸序列(SEQ-1):-Cysa-Xl-Cysc-X2-Gly-Pro-Pro-X3-Phe-Glu-Cysd-Trp-Cysb-Tyr-X4-X5-X6-其中 X1 为 Asn、His 或 Tyr ；X2 为 Gly、Ser、Thr 或 Asn ；X3 为 Thr 或 Arg ；X4 为 Ala、Asp、Glu、Gly 或 Ser ；X5 为 Ser 或 Thr ；X6 为 Asp 或 Glu ； 以及Cysa_d各自为半胱氨酸残基，使得残基a和b以及c和d环化形成两个独立的二硫键； A和A’独立地为除Cys外的任何氨基酸，条件是A和A’中的至少一个存在并且为Lys ； X和y独立地为数值0-13的整数，且经选择使得[X + y] = 1-13； Z1连接在cMBP的N-末端，并且为H或Mig ; Z2连接在cMBP的C-末端，并且为OH、OBc或Mig， 其中为生物相容性阳离子； 各Mk独立地为代谢抑制基团，代谢抑制基团为抑制或遏抑cMBP肽体内代谢的生物相容性基团； 其中cMBP在A或A’基团的Lys残基用18F标记。
2.权利要求1的成像剂，其中cMBP具有式IIA: -(A) X-Q- (A，) Z-Lys- (IIA) 其中: z为数值0-12的整数，且[X + z] = 0-12， 并且cMBP只包含一个Lys残基。
3.权利要求1或权利要求2的成像剂组合物，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.权利要求1-3中任一项的成像剂，其中X3为Arg。
5.权利要求1-4中任一项的成像剂，其中-(A)x-或-(A’)y-基团包含选自以下的连接肽:-Gly-Gly-Gly-Lys- (SEQ—4)，-Gly-Ser-Gly-Lys- (SEQ-5)或-Gly-Ser-Gly-Ser-Lys- (SEQ-6)0
6.权利要求5的成像剂，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.权利要求1-6中任一项的成像剂，其中Z1和Z2二者独立地为Mk。
8.权利要求7的成像剂，其中Z1为乙酰基且Z2为伯酰胺。
9.成像剂组合物，其包含: (i)权利要求1-8中任一项的18F-放射性标记的c-Met结合环肽； (ii)未标记的c-Met结合环肽； 其中:(i)和Qi)中所述c-Met结合环肽具有相同的氨基酸序列，且其中组合物中存在的未标记cMBP肽不超过所述18F-标记的cMBP肽摩尔量的50倍。
10.权利要求9的成像剂组合物，其维持在pH7.5或pH 7.5以上和/或进一步包含增溶剂。
11.权利要求9或权利要求10的成像剂组合物，其进一步包含一种或多种辐射防护剂。
12.药物组合物，其包含权利要求1-8中任一项的成像剂或权利要求9-11中任一项的成像剂组合物以及生物相容性载体，呈适于哺乳动物给药的无菌形式。
13.可用于制备权利要求1-8中任一项的18F-放射性标记的c-Met结合环肽的前体，其包括: ⑴权利要求1-8中任一项所定义的式I的c-Met结合环肽，其中Z1 = Z2 = Mig ;或 (ii)氨基氧基官能化的c-Met结合环肽。
14.制备权利要求1-8中任一项的18F-放射性标记的c-Met结合环肽的方法，包括: (i)提供权利要求13的前体； (ii)当所述前体包含未标记的其中Z1= Z2 = Mk的式I c-Met结合环肽时,在活化剂的存在下与18F-标记的活化酯或18F-标记的羧酸反应，以产生在所述环肽cMBP的Lys残基处通过酰胺键缀合的18F-放射性标记的c-Met结合环肽； (iii)当所述前体包含氨基氧基官能化的c-Met结合环肽时,与: (a)18F-标记的活化酯或18F-标记的羧酸在活化剂的存在下反应，以产生在所述官能化肽的氨基氧基位置通过酰胺键缀合的18F-放射性标记的c-Met结合环肽；或 (b)18F-标记的醛反应，以产生在所述官能化肽的氨基氧基位置通过肟醚键缀合的18F-放射性标记的c-Met结合环肽。
15.权利要求14的方法，其中使用氨基氧基官能化的c-Met结合环肽。
16.制备权利要求9-11中任一项的成像剂组合物或权利要求12其药物组合物的方法，包括: (i)使用权利要求14或权利要求15的方法制备18F-放射性标记的c-Met结合环肽； (ii)色谱分离未标记的c-Met结合环肽与18F-放射性标记的c-Met结合环肽。
17.权利要求16的方法，其中获得权利要求12的药物组合物，且所述方法使用自动合成仪装置实施。
18.对哺乳动物身体体内成像以获得c-Met过度表达或定位位点图像的方法，所述方法包括对已预先给予权利要求1-8中任一项的成像剂、权利要求9-11中任一项的成像剂组合物或权利要求12的药物组合物的所述身体成像。
19.权利要求1 8的成像方法，其中c-Met过度表达或定位的位点为癌性肿瘤或转移。
全文摘要
本发明涉及适于体内正电子发射断层扫描(PET)成像的包含放射性标记的c-Met结合肽的成像剂组合物。所述c-Met结合肽用放射性同位素18F标记。还公开了药物组合物、所述试剂和组合物的制备方法，以及使用该组合物体内成像的方法，特别是用于癌症控制。
文档编号A61K51/08GK103153350SQ201180050137
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月11日 优先权日2010年8月18日
发明者P·B·伊韦逊, R·布哈拉, B·英德雷沃尔, G·格特沃尔德森 申请人:通用电气健康护理有限公司