[发明专利]优化的粘附素片段及相应的纳米颗粒

说明书

本发明涉及优化的粘附素和在其上连接有所述粘附素的纳米颗粒。另外，本发明还涉及提供所述纳米颗粒作为体内造影剂，特别地用于肠癌的诊断。

对于许多疾病而言，尽可能早且有效力的诊断对于选择以及调整和施行必要的医疗措施具有决定性的意义。对于许多肿瘤种类来说尤其如此，关于所述肿瘤种类的鉴定和疗法(包括可能的切片)而言区别出健康的和癌变的组织是关键的。因此，患者的康复或者甚至存活决定性地取决于负责治疗和/或手术的医生是否以及在多大程度上能够区分不同的组织类型。

为了改善诊断和医疗措施，过去已开发出了造影剂，在其帮助下可以通过成像方法而使得体内的功能和结构可见。这些方法尤其用于有针对性地检测癌症相关的细胞变化。

例如，从WO 2007/057182A 3中获知包含至少三种结构(即无机核心，其包覆有钝化层，该钝化层又携带有特异性配体)的荧光纳米颗粒。这些配体允许所述纳米颗粒与靶分子(“靶标”)的特异性结合。所述靶分子尤其可以是靶细胞的特异的表面分子，例如肿瘤相关抗原。

从该出版物中获知的具有核心和围绕的钝化层的纳米颗粒具有小的流体动力学直径，所述流体动力学直径优选地在5和15nm之间。这种大小的纳米颗粒可以通过肾脏排出，并因此在体内不积累或者最多只以可认为正当的量积累。这是关于将纳米颗粒用于医疗目的的决定性要求之一。

另一个先决条件是连接在纳米颗粒上的配体在体内识别所选择的靶结构的高的特异性。只有高特异性的识别才允许检测，而检测正是造影剂的医疗应用的首要目的。这些高特异性的配体必须同时是如此小的，从而不妨碍纳米颗粒的良好分布和穿透深度。经常使用的特异性配体(例如，抗体或Fab片段)通常太大了从而不能满足这一要求。

在工业化国家中，肠癌新病例的数目在最近30年中明显增加了。以程度为30-35/100,000位居民的年新病例数目(发病率)，肠癌是中欧最常见的恶性疾病之一并且是造成所有癌症死亡病例中的大约15％的原因。据估计全球发病率为1百万新病例/年。与女性相比，男性略微更常见地受到影响，这尤其对于直肠癌是如此(性别比率60∶40)。

在德国，不仅在新病例方面而且在癌症死亡方面(在男性和女性中)，肠癌均是第二常见的癌症形式，2005年有超过20,000人死亡。流行病学癌症登记协会(Gesellschaft der epidemiologischen Krebsregister)甚至估计每年有差不多30,000例死亡比例。

肠癌是指肠的所有恶性肿瘤。在此，其可以是类癌(尤其是在阑尾中和在小肠中)，平滑肌肉瘤和胃肠道基质肿瘤(GIST)，其分别源自平滑肌系统和肠粘膜的结缔组织。但是，这些疾病是相当罕见的，并且仅代表所有肠癌病例中的一小部分。盲肠、结肠或直肠的腺癌代表了所有肠癌病例中最大的部分(超过95％)。对此，还概括性地使用术语“结肠直肠癌”。

肠癌，尤其是直肠结肠癌，很少首先引起症状，其几乎总是形成自起初良性的肠息肉。通过手术和随后的化学疗法的治愈机会(平均40％至60％的五年存活率)决定性地取决于发现肠癌时所处的疾病阶段。因此，预防措施以及早期诊断具有特别的意义。通过肠癌细胞特别是CRC细胞(结肠直肠癌细胞(Colorectal Cancer Cells))的及早检测，早期诊断将是可能的。

为了检测CRC细胞，需要靶标，所述靶标对于所述细胞而言是特异的并且尽可能在肿瘤中过表达。关于CEACAM家族(CEA-相关的细胞粘附分子；CEA＝癌胚抗原)的成员描述了，它们的表达在CRC细胞中被上调。因此，CEACAM家族成员特别适合作为用于检测CRC细胞的靶标。属于此类的尤其为CEA(CEACAM5)和NCA(CEACAM6)。

CEACAM家族是Ig超家族的成员。每个家族成员均被高度糖基化并且由N-末端Ig可变区-样结构域(在其后紧接有至多6个IgC2结构域)组成。CEACAM1、CEACAM3和CEACAM4通过羧基末端的跨膜结构域和胞质结构域而插入到细胞膜中，而CEA(CEACAM5)、CEACAM6(NCA)、CEACAM7和CEACAM8通过糖基磷脂酰肌醇(GPI)而锚定在膜上。在该组内，所述N-末端结构域在氨基酸水平上具有超过90％的相似性。