[发明专利]使用了键合有香豆素衍生物的荧光标记糖衍生物的细胞成像方法及成像剂

说明书

技术领域

本发明涉及键合有特定香豆素衍生物的新的荧光标记糖衍生物、和使用其的细胞成像方法及成像剂。本发明此外涉及使用该荧光标记衍生物中的L-葡萄糖衍生物(键合有特定香豆素衍生物的L-葡萄糖衍生物)对癌细胞检测和/或成像的方法及用于其的成像剂。

背景技术

以活细胞为对象，将细胞可视化成像或者以将活体内的分子作为靶标的可视化成像弄清分子动态、分子间相互作用、分子位置信息，与生命科学机理的阐明、药物开发筛选相关的分子成像正活跃地进行。此外特别是，将产生异常的细胞例如癌细胞可视化来检测癌细胞、癌部位的研究也在活跃地进行。

以葡萄糖(Glucose)为首的许多六碳糖(Hexose)例如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖在生物活动中发挥重要作用。其中已知葡萄糖是从哺乳类到大肠菌·酵母对细胞的生存维持最重要的能量源。特别地，脑将葡萄糖作为唯一的能量源。葡萄糖中存在D-葡萄糖和L-葡萄糖的镜像异构体，但是其中作为能量源生物能够利用的仅是D-葡萄糖，活细胞具有介由葡萄糖转运体等细胞膜中的转运蛋白质将D-葡萄糖选择性摄入并利用的机制。

自然界中D型异构体大量存在，作为其光学异构体的L型完全或者基本不存在的六单糖(Hexose)，此外可举出D-半乳糖、D-果糖、D-甘露糖。

D-半乳糖是作为能量源被利用的糖，乳、果实类、蔬菜类丰富含有，除此之外，人体内每日产生2g左右。例如，已知占牛奶2-8％的二糖类乳糖是D-半乳糖和D-葡萄糖通过糖苷键键合的糖，被小肠吸收时，二者通过乳糖酶被分离，介由葡萄糖转运体的一种SGLT被吸收入体内。D-半乳糖由小肠上皮细胞向血管运输时，通过葡萄糖转运体GLUT2。摄入细胞内的半乳糖，在1位接受磷酸化后，进入糖分解系统，作为能量被利用，或者被用于糖脂、糖蛋白的生物合成。另一方面，存在L-半乳糖是作为灵长类不能生物合成的抗氧化物质维生素C(L-抗坏血酸)在植物内由D-葡萄糖生物合成时的途径之一的Smirnoff-Wheeler途径的中间代谢产物的记载，但是通常生物学出现则是非常稀少的糖。

用¹⁸F将D-半乳糖标记而得的2-脱氧-2[¹⁸F]氟-D-半乳糖，有面向肝脏的代谢解析的应用例(非专利文献1)。报告了2-脱氧-2[¹⁸F]氟-D-半乳糖对癌的半乳糖代谢成像的可利用性，但是没有一般化(非专利文献2)。

D-果糖也称为果糖，浆果类、甜瓜外的果实类、某种根菜中大量含有，除此之外，也在体内产生。摄取的D-果糖，介由存在于小肠上皮的葡萄糖转运体GLUT5被摄入上皮细胞内之后，主要是介由GLUT2进入血液中。其中进入肝脏细胞内的果糖，受到果糖激酶引起的磷酸化，被用于脂肪酸合成、能量产生，此外，还向D-葡萄糖转换。由于GLUT5在平滑肌、肾脏、脂肪细胞、脑、睾丸也有发现，所以认为在这些区域中也分别具有重要的功能，例如，作为精子活动时的能量源而被使用。作为食品甜味料广泛流通的玉米糖浆中，提高成本低廉、特别是低温下甜味强的D-果糖的含量，在清凉饮料水等中被大量使用，D-果糖的过量摄取对脑的神经活动产生不良影响，作为肥胖、癌的诱因被视为危险。虽然报告了食用L-果糖时可一定程度作为能量利用，但也推定是由于通过肠内细菌而转换。

报告了合成1-脱氧-1-[¹⁸F]氟-D-果糖作为放射性标记体，向肿瘤中等程度的摄入，但是本分子在细胞内没有被代谢，没有被利用。最近报告了接受细胞内代谢的6-脱氧-6-[¹⁸F]氟-D-果糖被合成，将介由乳癌的GLUT5的摄入作为靶标的PET示踪剂候选(非专利文献3)。

D-甘露糖含于果实、果皮等。以甘露糖为主成分的多糖被称为甘露聚糖，植物、酵母、细菌具有该糖。魔芋以甘露糖和葡萄糖所构成的葡甘聚糖为主成分。人经口摄取D-甘露糖时通常基本上排泄至尿中，但是对于在人的活体内的摄入样式不明之处有很多。进入细胞内被磷酸化之后，转化为作为糖分解系统的中间体的果糖-6-磷酸。

D-甘露糖特异性结合的甘露糖受体，对炎症时增加的高甘露糖糖蛋白的除去有帮助。例如，机会性感染症的一种占据艾滋病患者的死因第一位的卡氏肺孢子虫肺炎的原因菌P.carini的膜表面，有高甘露糖糖链部分，在肺胞的巨噬细胞表达的甘露糖受体会将其识别，并促进巨噬细胞的移动。不仅D-甘露糖，而且L-半乳糖也具有强的巨噬细胞刺激作用，此外，D-甘露糖、L-半乳糖这二者均作为植物的维生素C生物合成的前体被利用。