[发明专利]凋亡PET成像剂

说明书

发明领域

本发明涉及凋亡和其它形式的细胞死亡的放射性药物体内成像。本发明提供经由与在凋亡细胞的表面上暴露的氨基磷脂磷脂酰乙醇胺(PE)选择性结合，靶向凋亡细胞的PET成像剂。还提供了药物组合物、试剂盒和体内成像的方法。

发明背景

凋亡或程序性细胞死亡(PCD)为最普遍的细胞死亡路径，并且经由高度调节的、能量守恒的机制进行。在健康状态下，凋亡在控制细胞生长、调节细胞数量、促进形态发生和除去有害或异常细胞中起关键作用。PCD过程的失调牵涉多种疾病状态，包括与抑制凋亡相关的那些，例如癌症和自身免疫病症，以及与凋亡活动过强相关的那些，包括神经变性疾病、血液疾病、AIDS，局部缺血和同种异体移植排斥。因此，凋亡的显影和定量可用于诊断这样的与凋亡相关的病理生理学。

对于这些疾病治疗性处理目的是通过适当地刺激或抑制PCD过程来恢复平衡的凋亡。因此，在细胞和组织中，凋亡的体内非侵入性成像对于治疗性介入响应的早期评价具有巨大价值，并且对于破坏性病理过程可提供新的深刻了解。特别感兴趣的是早期监测癌症治疗的功效，以确保在病况变为晚期之前控制恶性生长。

因此特别感兴趣开发用于凋亡的成像剂[参见例如Zeng等人，Anti-cancer Agent Med.Chem.，9(9)，986-995 (2009)；Zhao，ibid，9(9)，1018-1023 (2009)和M. De Saint-Hubert等人，Methods，48，178-187 (2009)]。在可用于对细胞死亡成像的探针中，放射性标记的膜联蛋白V最受关注。膜联蛋白V仅与带负电荷的磷脂结合，这使其不能区分凋亡与坏死。

含有羊毛硫氨酸的抗生素肽(“羊毛硫抗生素”)耐久霉素和肉桂霉素为两种具有紧凑四环结构的密切相关的19-聚体肽[Zhao，Amino Acids，DOI 10.1007/s00726-009-0386-9，Springer-Verlag (2009)，以及其中引用的参考文献]。它们经由四个共价、分子内桥交联，并且区别仅在于在2位的单一氨基酸残基。耐久霉素和肉桂霉素的结构在以下示意性显示，其中编号是指在19-聚体序列中连接的氨基酸残基的位置：

耐久霉素X² = Lys，

肉桂霉素X² = Arg。

程序性细胞死亡或凋亡为细胞的胞内、能量-依赖性自身毁灭。磷脂跨过细胞质膜的双层的再分布是凋亡的重要标志。因此，在活细胞中，氨基磷脂磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)为细胞质膜的内部小叶的主要组分。在凋亡的细胞中，存在PE和PS的同步表面化。

通过形成在PE头部基团周围相适应的疏水性袋，耐久霉素和肉桂霉素二者均以类似的特异性和高亲和力与中性氨基磷脂PE结合。通过β-羟基天冬氨酸残基(HO-Asp¹⁵)与乙醇胺基之间的离子相互作用，使结合稳定。已知对该残基的修饰使耐久霉素失活[Zhao等人，J.Nucl.Med，49，1345-1352 (2008)]。Zhao [Amino Acids，DOI 10.1007/s00726-009-0386-9，Springer-Verlag (2009)]引用Wakamatsu等人[Biochemistry，29，113-188 (1990)]的早期研究，其中NMR研究显示，在与PE结合时，肉桂霉素的5个末端氨基酸的¹H NMR共振无一偏移，这表明它们不涉及与PE的相互作用。

US 2004/0147440 A1 (University of Texas System)描述了标记的抗-氨基磷脂抗体，其可用于检测预先-凋亡的或凋亡的细胞，或者用于癌症成像。还提供了耐久霉素与用于癌症治疗的生物素、蛋白质或抗病毒药物的缀合物。

WO 2006/055855公开了使用放射性标记的化合物对凋亡成像的方法，所述放射性标记的化合物包含蛋白质的磷脂酰丝氨酸-结合C2结构域。

WO 2009/114549公开了通过以下方法制备的放射性药物，所述方法包括：

(i) 提供与CKQSCSFGPFTFVCDGNTK具有至少70%序列相似性的多肽，

其中多肽在氨基酸残基1-18、4-14和5-11之间包含硫醚键以及在氨基酸残基6-19之间包含酰胺键，并且其中一个或多个具有以下结构的末端部分