JP5273571B2 - 膵島イメージング用分子プローブ前駆体及びその使用 - Google Patents

Description

本発明は、膵島イメージング用分子プローブ前駆体及びその使用に関する。

現在、日本における２型糖尿病は推定８２０万人を越えて増加し続けている。この対策として耐糖能検査を基準とした糖尿病発症前の介入が行われているが、充分な成果が得られていない。その原因として、耐糖能検査で機能異常が明らかとなる境界型の段階では膵島の障害はすでに高度に進行しており、介入開始時期としては遅い可能性がある。

すなわち、糖尿病の発症過程では、膵島量（とりわけ、膵β細胞量）が耐糖能異常に先行して減少するため、機能異常が検出・自覚される段階に至ってからでは、糖尿病はすでに治療が難しい段階となっている。糖尿病治療薬としては、例えば、速効型インスリン分泌促進剤、スルホニル尿素剤（ＳＵ剤）等といった様々な薬剤が市販されている。速効型インスリン分泌促進剤としては、例えば、ナデグリニド、ミチグリニドの２種類が市販されている。ミチグリニド（(+)-monocalcium bis[(2S,3a,7a-cis)-α-benzylhexahydro-γ-oxo-2-isoindolinebutyrate]dihydrate (分子式：Ｃ_３８Ｈ_４８ＣａＮ_２Ｏ_２・２Ｈ_２Ｏ、分子量：７０４．９１)は、膵β細胞のＫチャンネルの一部と構成するＳＵＲ１（スルホニル尿素受容体）のリガンドであり、摂取するとＡＴＰとは無関係にカリウムチャネルが閉じられ、インスリン分泌を促進させる効果がある。このため、糖尿病治療剤として広く使用されている（特許文献１及び２）。

一方、膵島量及び／又は膵β細胞量の減少を早期に発見することができれば、糖尿病を予防・治療できる可能性がある。したがって、糖尿病の予防・診断を行うために非侵襲の膵島イメージング技術、とりわけ膵島量及び又は膵β細胞量を測定するための非侵襲の膵島イメージング技術が望まれている。その中でも、膵島、好ましくは膵β細胞のイメージングを可能とする分子プローブが特に望まれている。

特許第２６８６８６３号公報 特許第２６８６８７９号公報

そこで、本発明は、非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能な膵島イメージング用分子プローブを提供する。

本発明は、膵島のイメージングに用いられる分子プローブの前駆体であって、前記前駆体は下記式（Ｉ）で表され、前記分子プローブは膵島のイメージングに用いられる分子プローブである膵島イメージング用分子プローブ前駆体に関する。
［前記式（Ｉ）において、−Ｖ−Ｘは、ベンゼン環上の置換基を示し、Ｖは、結合手、Ｒ^１又はＯＲ^１であり、Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基であり、Ｒ^２は、Ｈ（水素原子）、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基、Ｃ_７−Ｃ_１０アラルキル基又は保護基であり、Ｘは、メシラート（ＯＭｓ）基、トシラート（ＯＴｓ）基、トリフラート（ＯＴｆ）基、Ｂｒ（臭素原子）又はＩ（ヨウ素原子）であり、＊を付した炭素は、不斉炭素原子である。］

本発明の膵島イメージング用分子プローブ前駆体であれば、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）などにより、膵島のイメージング、好ましくは膵島の三次元イメージング、より好ましくは非侵襲の膵島イメージングが可能となる。

図１Ａ及びＢは、本発明の分子プローブの体内分布の経時変化の結果の一例を示す図である。 図２は、実施例における受容体結合実験の結果の一例を示す図である。 図３は、実施例における膵島イメージング（ＰＥＴ）の結果の一例を示す図である。

ミチグリニドは、インビトロにおいて、同じ速効型インスリン分泌促進剤であるナテグリニドよりも約１００倍ＳＵＲ１への作用選択性が高く、さらには、膵臓β細胞に対する作用選択性が高いことが知られている。しかしながら、例えば、ポジトロン放出核種による標識をした場合であっても同様の挙動を示すかは不明であった。

上記式（Ｉ）で表される化合物のＸに、実際にポジトロン放出核種を標識してマウスの体内分布を調べてみたところ、本願明細書の図１Ａ及びＢに示すように良好な結果が得られなかった。また、受容体結合実験を行ったところ、本願明細書の図２に示すように特に優れた結合能を有するという結果が得られなかった。このように、分子プローブとしての有用性の示唆が得られない中で、本発明者らがポジトロン放出核種でＸの部分が標識された上記式（Ｉ）の化合物を用い、撮像を行ったところ、驚いたことに極めて良好な撮像が可能となるという知見に本発明は基づく。すなわち、本発明は、膵島の非侵襲的な三次元イメージングを可能にするという効果を好ましくは奏する。また、本発明は、好ましくは、膵島の定量用イメージングを行うことができるという効果を奏し、より好ましくは従来困難であった膵島の定量用イメージングと膵島の非侵襲的な三次元イメージングとの双方を達成できるという効果を奏する。

本発明によれば膵島の三次元イメージングが可能となるから、好ましくは、膵島量の測定が可能となる。さらに、本発明によれば非侵襲のイメージングが可能となるから、好ましくは、ヒトの検査や診断にも適用可能となる。すなわち、本発明によれば、好ましくは、膵島量の測定に基づく糖尿病の予防、治療、診断方法が可能となる。

また、上述した通り、糖尿病の発症過程では、耐糖能異常に先行して膵島量が減少することが知られている。このため、膵島イメージング及び又は膵島量の測定を行うことにより、例えば、糖尿病の発症前や初期の状態で、膵島の微小な変化を見つけることができることから、糖尿病の超早期発見・診断が可能になる。このため、本発明の膵島イメージング用分子プローブの前駆体は、糖尿病の早期発見・診断、好ましくは糖尿病の超早期発見・診断に有用である。

すなわち、本発明は、
[１] 膵島イメージング用分子プローブの前駆体（以下、「本発明の分子プローブ前駆体」ともいう。）であって、前記前駆体は下記式（Ｉ）で表され、前記分子プローブは膵島のイメージングに用いられる分子プローブである膵島イメージング用分子プローブ前駆体、
［前記式（Ｉ）において、−Ｖ−Ｘは、ベンゼン環上の置換基を示し、Ｖは、結合手、Ｒ^１又はＯＲ^１であり、Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基であり、Ｒ^２は、Ｈ（水素原子）、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基、Ｃ_７−Ｃ_１０アラルキル基又は保護基であり、Ｘは、メシラート（ＯＭｓ）基、トシラート（ＯＴｓ）基、トリフラート（ＯＴｆ）基、Ｂｒ（臭素原子）又はＩ（ヨウ素原子）であり、＊を付した炭素は、不斉炭素原子である。］；
[２] 式（Ｉ）において、Ｒ^１は、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であり、Ｒ^２は、Ｈ、メチル基又は保護基であり、−Ｖ−Ｘは、メタ位又はパラ位である、[１]記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[３] 式（Ｉ）において、前記保護基は、カルボキシル基の保護基である、[１]又は[２]に記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[４] 非侵襲性の膵島イメージングに用いられる、[１]〜[３]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[５] 膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられる、[１]〜[４]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[６] 糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられる、[１]〜[５]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[７] 膵島イメージングが、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われる、[１]〜[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[８] 分子プローブであって、前記分子プローブは下記式（ＩＩ）で表され、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである膵島イメージング用分子プローブ、
［前記式（ＩＩ）において、−Ｖ−Ｙは、ベンゼン環上の置換基を示し、Ｖは、結合手、Ｒ^１又はＯＲ^１であり、Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基であり、Ｒ^３は、Ｈ（水素原子）、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基又はＣ_７−Ｃ_１０アラルキル基であり、Ｙは、^１１Ｃ、^１５Ｏ、^１８Ｆ、^９９ｍＴｃ、^１１１Ｉｎ又は^１２３Ｉであり、＊を付した炭素は、不斉炭素原子である。］；
[９] [１]〜[７]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することにより得られる、[８]記載の膵島イメージング用分子プローブ；
[１０] [１]〜[７]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、膵島のイメージング方法；
[１１] [１]〜[７]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化して膵島イメージング用分子プローブを調製すること、及び、前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法；
[１２] 膵島イメージング用分子プローブの製造方法であって、[１]〜[７]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、製造方法；
[１３] 膵島イメージング用分子プローブを調製するためのキットであって、[１]〜[７]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を含む、キット；に関する。

［膵島イメージング］
本発明において、膵島イメージングとは、膵島の分子イメージング（molecular imaging）であって、in vivoの膵島の空間的及び／又は時間的分布を画像化することを含む。また、本発明において、膵島イメージングは、糖尿病に関する予防・治療・診断の観点から、膵β細胞を標的分子とすることが好ましい。さらに、本発明において、膵島イメージングは、膵島量の定量性及びヒトに適用するという観点から、非侵襲で三次元のイメージングであることが好ましい。イメージングの方法としては、非侵襲の膵島イメージングが可能な方法であれば特に制限されず、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）、単光子放射線コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、Ｘ線・可視光・蛍光・近赤外光・超音波などを利用する方法が挙げられる。これらの中でも、本発明の分子プローブ前駆体を利用し、膵島量の定量を行う観点からはＰＥＴが好ましい。

［本発明の分子プローブ前駆体］
本発明の分子プローブ前駆体は、膵島イメージングに用いられる分子プローブの前駆体であって、下記式（Ｉ）で表される化合物を含む。本発明の分子プローブ前駆体は、標識化後に膵島に結合可能である化合物であり、好ましくは膵島のβ細胞に結合可能であり、より好ましくは膵β細胞上のＳＵＲ１に結合可能な化合物である。

上記式（Ｉ）において、Ｖは、結合手、Ｒ^１又はＯＲ^１であり、Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基である。本発明において「結合手」とは、Ｘが他の原子を介することなくベンゼン環に直接結合することをいう。本発明において「Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基」とは、１〜６個の炭素原子を有するアルキレン基のことをいい、Ｃ_１−Ｃ_６アルキレン基としては、メチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基及びへキシレン基等の直鎖状または分岐状のアルキレン基が挙げられ、中でも、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であることが好ましく、より好ましくはエチレン基又はプロピレン基である。Ｖとしては、例えば、結合手、−Ｃ_２Ｈ_２−、−Ｃ_３Ｈ_６−、−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−、−Ｏ−Ｃ_３Ｈ_６−等が挙げられる。本発明において膵島に結合可能とは、膵島量の定量性及び検査・診断の用途の観点から、本発明の分子プローブが膵β細胞に結合可能であることが好ましく、少なくとも膵臓において膵β細胞に特異的であることがより好ましく、少なくともヒトの体内において他の器官・組織とシグナルが重ならない程度に特異的であることがさらに好ましい。

上記式（Ｉ）において、Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基、Ｃ_７−Ｃ_１０アラルキル基又は保護基である。Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基は、上記Ｒ^１の通りである。本発明において、「Ｃ_７−Ｃ_１０アラルキル基」とは、７〜１０の炭素原子を有するアラルキル基のことをいい、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ^２は、Ｈ、メチル基、ベンジル基、保護基が好ましく、より好ましくはＨ、メチル基又は保護基である。保護基としては、従来公知のカルボキシル基の保護基を用いることができる。保護基としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、ベンジル（Ｂｎ）、ベンゾイル（Ｂｚ）、メチル・エチルエステル、シリル系保護基等が挙げられる。シリル系保護基としては、例えば、トリメチルシリル（ＴＭＳ），トリエチルシリル（ＴＥＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル（ＴＢＤＰＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＤＭＳ）が挙げられる。

上記式（Ｉ）において、−Ｖ−Ｘは、ベンゼン環上の置換基であり、オルト位、メタ位、パラ位のいずれかで置換されていることが好ましく、レセプターとの親和性の観点からは、メタ位又はパラ位のいずれかであることが好ましい。上記式（Ｉ）において、Ｘは、ＯＭｓ基、ＯＴｓ基、ＯＴｆ基、Ｂｒ又はＩであり、好ましくはＯＴｓ基、Ｂｒ、Ｉである。上記式（Ｉ）において、−Ｖ−Ｘとしては、例えば、ＯＭｓ基、ＯＴｓ基、ＯＴｆ基、Ｂｒ、Ｉ、−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＭｓ、−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＴｓ、−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＴｆ、−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＭｓ、−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＴｓ、−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−ＯＴｆ等が挙げられる。

上記式（Ｉ）において、＊を付した炭素は不斉炭素原子である。本発明の分子プローブ前駆体において＊を付した炭素は、Ｒ配置の炭素原子であってもよく、Ｓ配置の炭素原子であってもよい。したがって、上記式（Ｉ）で表される本発明の分子プローブ前駆体は、Ｒ体、Ｓ体、ラセミ体又はＲ体とＳ体との混合物として存在してもよい。

本発明の分子プローブ前駆体の好ましい形態の一例として、以下のものが挙げられる。但し、本発明はこれらに限定されない。

上記化合物１は、上記式（Ｉ）においてＶが−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−であり、Ｒ^２がＨであり、ベンゼン環におけるパラ位が置換されている化合物である。また、化合物２は、上記式（Ｉ）においてＶが−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−であり、Ｒ^２がＨであり、ベンゼン環におけるメタ位が置換されている化合物である。化合物３は、上記式（Ｉ）においてＶが−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−であり、Ｒ^２がＨであり、ベンゼン環におけるオルト位が置換されている化合物である。化合物４は、上記式（Ｉ）においてＶが−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−であり、Ｒ^２がＨであり、ベンゼン環におけるパラ位が置換され、式（Ｉ）において＊を付した炭素がＳ配置の炭素原子である化合物である。また、上記化合物１から４におけるカルボキシル基は、保護基により保護されていてもよい。すなわち、Ｒ^２は保護基であってもよく、好ましくはベンジル基である。なお、上記例では、Ｒ^２がＨであり、ＸがＯＴｓ基である化合物を例に挙げたが、本発明においてＲ^２及びＸがＨやＯＴｓ基に限定されるものではないことはいうまでもない。

本発明の分子プローブ前駆体は、上述のとおり、膵島イメージングに用いられるものであって、ヒトの検査・診断の用途の観点から非侵襲性の膵島イメージングに用いられることが好ましく、同様の観点から膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられることが好ましい。さらに、本発明の分子プローブ前駆体は、糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられることが好ましい。これらの膵島イメージングは、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われてもよい。

［本発明の分子プローブ前駆体の製造方法］
上記式（Ｉ）で表される本発明の分子プローブ前駆体は、例えば、当業者であれば、後述する実施例におけるスキーム、特許第２６８６８６３号公報、特許第２６８６８７９号公報、再公表第９８−３２７３６号公報、特開２００１−２６１６４４号公報等の記載に基づき合成することができる。後述する実施例におけるスキームを参照することによって、製造した化合物以外についても製造することができる。

［本発明の分子プローブ］
本発明の分子プローブは、膵島イメージングに用いる化合物であって、下記式（ＩＩ）で表される化合物を含む。本発明の分子プローブは、膵島に結合可能である化合物であり、好ましくは膵島のβ細胞に結合可能であり、より好ましくは膵β細胞上のＳＵＲ１に結合可能な化合物である。

上記式（ＩＩ）において、Ｖ及びＲ^１は上記式（Ｉ）と同様である。上記式（ＩＩ）においてＲ^３は、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基又はＣ_７−Ｃ_１０アラルキル基である。Ｃ_１−Ｃ_６アルキル基及びＣ_７−Ｃ_１０アラルキル基は、上述の通りである。Ｒ^３としては、Ｈ、メチル基、ベンジル基が好ましく、より好ましくはＨ又はメチル基である。

上記式（ＩＩ）において、−Ｖ−Ｙは、ベンゼン環上の置換基を示し、Ｙは、^１１Ｃ、^１５Ｏ、^１８Ｆ、^９９ｍＴｃ、^１１１Ｉｎ又は^１２３Ｉであり、分子プローブの用途に応じて適宜決定できる。

［本発明の分子プローブの調製方法］
本発明の分子プローブは、本発明の分子プローブ前駆体をイメージング方法に応じた標識化を行うことで調製することができる。標識化の手順としては、例えば、ＰＥＴを行う場合には、^１１Ｃ、^１５Ｏ、^１８Ｆなどのポジトロン放出核種を、ＳＰＥＣＴを行う場合には、^９９ｍＴｃ、^１１１Ｉｎ、^１２３Ｉなどのシングルフォトン放出核種を、公知の方法、例えば、［^１８Ｆ］ＫＦ、［^１２３Ｉ］ＮＨ_４Ｉなどを用いる方法により標識化することが挙げられる。この方法で上記式（Ｉ）で表される化合物を標識すると、上記式（Ｉ）のＸの部分が上記核種によって標識化される。但し、本発明における標識化の方法はこれらの方法に限定されない。したがって、本発明は、その他の態様として、本発明の分子プローブの製造方法であって、本発明の分子プローブ前駆体を標識化することを含む製造方法に関する。

また、上記式（Ｉ）において、Ｒ^２として保護基が結合している場合は、標識後に、脱保護を行うことが好ましい。標識後の脱保護は、保護基の種類に応じた公知の方法で行うことができる。このため、本発明の分子プローブ前駆体の製造方法において、保護基を脱保護することを含んでいてもよい。

［イメージング方法］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体を標識化することを含む膵島のイメージング方法に関する。本発明の膵島イメージング方法は、本発明の分子プローブを用いて膵島をイメージングすることを含んでもよい。本発明の膵島イメージング方法は、検査・診断の用途の観点から、膵β細胞のイメージング方法であることが好ましい。本発明の膵島イメージング方法は、標識化後、保護基を脱保護することを含んでいてもよい。前駆体の標識化及び脱保護については、上述のとおりであって、膵島イメージングについても上述のとおりである。

本発明の膵島のイメージング方法は、前記調製した本発明の分子プローブを対象に投与すること、及び、分子プローブの投与から一定時間経過後、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）等の手段による測定を行うことを含むことができる。ＰＥＴ等による測定には、例えば、イメージの撮影、膵島量の測定等を含む。投与対象としては、ヒト及び又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。対象への投与は、局所的であってもよく、全身的であってもよい。投与経路は、対象の状態等に応じて適宜決定できるが、例えば、静脈、動脈、皮内、腹腔内への注射又は輸液等が挙げられる。本発明の分子プローブは、担体とともに投与することが好ましい。また、本発明の分子プローブは、担体等の医薬品添加物とともに投与することが好ましい。本明細書において医薬品添加物は、日本薬局方、アメリカ薬局方、ヨーロッパ薬局方等で医薬品添加物として許認可を受けている化合物のことをいう。担体としては、例えば、水性溶媒及び非水性溶媒が使用できる。水性溶媒としては、例えば、リン酸カリウム緩衝液、生理食塩水、リンゲル液、蒸留水等が挙げられる。非水性溶媒としては、例えば、ポリエチレングリコール、植物性油脂、エタノール、グリセリン、ジメチルスルホキサイド、プロピレングリコール等が挙げられる。膵島のイメージング又は膵島量の測定のための本発明の分子プローブの用量は、例えば、１μｇ以下とすることができる。投与から測定までの時間は、例えば、分子プローブの膵島への結合時間、分子プローブの種類及び分子プローブの分解時間等に応じて適宜決定できる。

本発明の膵島のイメージング方法は、さらにその他の態様として、本発明の膵島イメージング用分子プローブを投与された被検体から前記膵島イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む膵島のイメージング方法に関する。本発明のイメージング方法は、本発明の膵島イメージング用分子プローブの投与から一定時間経過後、本発明の膵島イメージング用分子プローブを投与された被検体から前記膵島イメージング用分子プローブのシグナルを検出することにより行うことができる。被検体としては、例えば、ヒト及び又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。また、前記膵島イメージング用分子プローブのシグナルの検出は、例えば、前記イメージング用分子プローブの標識に用いた放射性核種のシグナルを検出することを含む。

［膵島量の測定方法］
本発明は、さらにその他の態様として、膵島量の測定方法であって、本発明の分子プローブ前駆体を標識化して本発明の分子プローブを調製すること、及び、分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。本発明の膵島量の測定方法は、調製した本発明の分子プローブを用いて膵島イメージングを行うことを含んでもよい。また、本発明の膵島量の測定方法において、分子プローブ前駆体を標識化後、脱保護すること含んでいてもよい。標識化及び脱保護については、上述のとおりであって、膵島イメージングについても上述のとおりである。分子プローブを用いた膵島イメージングの結果からの膵島量の算出は、例えば、膵島イメージングの画像を解析すること等により行うことができる。また、イメージングの結果からイメージングの対象物の定量を行うことは、当業者であれば、例えば、検量線や適当なプログラムを用いて容易に行うことができる。本発明の膵島量の測定方法は、検査・診断の用途の観点から、膵β細胞量の測定方法であることが好ましい。

また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明の膵島イメージング用分子プローブを投与された被検体から前記膵島イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、検出した膵島イメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明の膵島イメージング用分子プローブを用いて膵島をイメージングすること、及び、イメージング結果から膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。

本発明の膵島量の測定方法は、さらに、算出した膵島量を提示することを含んでいてもよい。算出した膵島量を提示することは、例えば、算出した膵島量を保存又は外部に出力することを含む。外部に出力することは、例えば、モニタに表示すること、及び、印字すること等を含む。

［糖尿病の予防、治療、診断方法］
本発明は、さらにその他の態様として、糖尿病の予防又は治療又は診断方法に関する。上述したとおり、糖尿病の発症過程では、膵島量（とりわけ、膵β細胞量）が耐糖能異常に先行して減少するが、機能異常が検出・自覚される段階に至ってからでは、糖尿病はすでに治療が難しい段階となっている。しかし、本発明の分子プローブ前駆体を用いたイメージング方法、膵島量の測定方法によれば、膵島量及び又は膵β細胞量の減少を早期に発見することができ、ひいては、新たな糖尿病の予防・治療・診断法が構築できる。糖尿病の予防・治療・診断の対象としては、ヒト及び又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。例えば、本発明の糖尿病の予防方法は、定期的に膵島量の測定を行い、膵島量の減少傾向の有無をチェックすることが含むことができる。また、本発明の糖尿病の治療方法は、対象に対して行われる投薬や食事療法を含む治療効果を膵島量の変化に着目して評価することを含むことができる。そして、本発明の糖尿病の診断方法は、膵島のイメージング又は膵島量の測定を行い、基準となる大きさ又は量との比較、あるいは、糖尿病の進行度を判断することを含むことができる。

本発明は、好ましいその他の態様として、糖尿病の超早期診断方法に関する。本発明の糖尿病の超早期診断方法は、例えば、人間ドック、健康診断において本発明の方法により膵島のイメージング及び又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の状態を判定することを含むことができる。また、本発明の糖尿病の治療方法は、本発明の方法により膵島のイメージング及び又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の機能回復を評価することを含むことができる。

［キット］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体を含むキットに関する。また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブを含むキットに関する。本発明のキットの実施形態としては、本発明の分子プローブを調製するためのキット、本発明のイメージング方法を行うためのキット、本発明の膵島量の測定方法を行うためのキット、本発明の糖尿病の予防又は治療又は診断のキットなどが挙げられる。本発明のキットは、さらに取扱い説明書を含んでもよい。取扱い説明書は、上述の各実施形態に応じたものであることが好ましい。

本発明のキットは、例えば、バッファー、浸透圧調整剤等の分子プローブを調製するための成分や、注射器等の分子プローブの投与に使用する器具等をさらに含むことができる。

以下に、実施例を用いて本発明をさらに説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定して解釈されない。

［分子プローブ前駆体及び分子プローブの調製］
まず、下記のスキームに従い、下記式（５）で表される分子プローブ前駆体を得た（Ｃ_３５Ｈ_４１ＮＯ_７Ｓ、Ｍ．Ｗ．６１９．７７、淡黄色、油状）。調製した分子プローブ前駆体（化合物（５））は、下記スキームに示すように、上記式（Ｉ）においてＶが−Ｏ−Ｃ_２Ｈ_２−（オキシエチレン基）であり、Ｒ^２がＨであり、ＸがＯＴｓ基であり、−Ｏ（ＣＨ_２）_２ＯＴｓがパラ位の置換基である化合物（Ｓ体）であって、カルボキシル基が保護基（Ｂｎ）により保護されている。

得られた分子プローブ前駆体（化合物（５））のデータを以下に示す。

IR：3031, 2927, 2856, 1731, 1639, 1511, 1450, 1359, 1297, 1247, 1176, cm^-1
1H-NMR(400MHz, CDCl₃)：δ7.81(d, 2H), 7.34(d, 2H), 7.31-7.22(m, 5H), 7.00(d, 2H), 6.65(d, 2H), 5.16-5.03(m, 2H), 4.34(t, 2H), 4.09(t, 2H), 3.42-3.20(m, 5H), 2.96-2.91(m, 1H), 2.80-2.74(m, 1H), 2.65-2.60(m, 1H), 2.45(s, 3H), 2.30-2.20(m, 2H), 2.19-2.12(m, 1H), 1.55-1.25(m, 8H),
LC/MS(APCI(+),40V)：620 (M+H⁺)

つぎに、得られた分子プローブ前駆体（化合物（５））の標識化を行った。標識化は、［^１８Ｆ］ＫＦ及びＫｒｙｐｔｏｆｉｘ（登録商標） ２２２（製品名：Merck社製、4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosane）を含む標識試薬を用い、下記スキームに従い行った。標識化後、下記スキームに従い、カルボキシル基から保護基（Ｂｎ）を脱保護して、下記式（６）で表される化合物を得ることにより分子プローブを得た。この分子プローブ（化合物（６））は、ベンゼン環のパラ位が−Ｏ（ＣＨ_２）_２ ^１８Ｆで置換され、かつ、カルシウム塩ではない以外は、糖尿病治療薬であるミチグリニドと構造が概ね一致している。

［体内分布］
上述のように調製した分子プローブ（化合物（６））を用いて、マウスの体内分布測定を行った。まず、調製した分子プローブ（１０２μＣｉ）を麻酔した６週齢ｄｄｙマウス（雄性、体重２５ｇ）に静脈注射により投与した。投与５分後、１５分後、３５分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図１に示す。図１Ａは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図１Ｂは図１Ａを拡大したグラフである。

本実施例で調製した分子プローブの膵臓及びその他の臓器への集積は、図１に示すとおりであった。

［ＳＵ受容体結合実験］
まず、下記のスキームに従い、^１８Ｆが^１９Ｆである以外は上記化合物（６）と同じ構造である化合物（７）を得た（Ｃ_２１Ｈ_２８ＦＮＯ_４、Ｍ．Ｗ．３７７．４５、無色、油状）。

得られた化合物（７）のデータを以下に示す。

IR：2929, 2856, 1727, 1639, 1610, 1511, 1450, 1336, 1299, 1249, 1180,1112, 1076, 1051 cm^-1
1H-NMR(400MHz, CDCl₃)：δ7.11(d, 2H), 6.87(d, 2H), 4.75(dt, 2H), 4.19(dt, 2H), 3.44-3.36(m, 2H), 3.35-2.91(m, 4H), 2.74-2.71(m, 1H), 2.50-2.43(m, 2H), 2.22-2.20(m, 2H), 1.57-1.25(m,8H)
LC/MS(APCI(+),40V)：378 (M+H⁺)

つぎに、マウスから単離した膵島を単一細胞に分散し、１．７×１０^５個／サンプルとなるように用意した。調製した細胞に、ＳＵ剤であるグリベンクラミド（4-[2-(5-Chloro-2-methoxybenzoylamino)ethyl]-N-(cyclohexylcarbamoyl)benzenesulfonamide）を^３Ｈで標識した［^３Ｈ］−グリベンクラミドを含む溶液を、［^３Ｈ］−グリベンクラミドの終濃度が１．８５ｐｍｏｌ／Ｌとなるように添加した。ついで、得られた上記化合物（７）を含む試薬を添加し（化合物（７）の終濃度：１×１０^−４〜１×１０^−１２Ｍ）、室温で１時間インキュベーションした。フィルタレーションにより反応停止を行い、液体シンチレーションアナライザーを用いて放射能の測定を行った。その結果を図２に示す。図２において横軸は化合物（７）の濃度を示し、縦軸は測定された放射能強度を示す。

図２に示すように、上記化合物（７）は、ＳＵ受容体と［^３Ｈ］−グリベンクラミドとの結合を濃度依存的に阻害した。このため、上記式（７）で表される分子プローブは、ＳＵＲ１結合部位を有するものと考えられる。また、ＥＣ_５０は、２．３５×１０^−８Ｍであった。

［三次元イメージング］
調製した分子プローブ（化合物（６））を用いてマウスの三次元イメージングを行った。調製した分子プローブ（１０４μＣｉ）を麻酔した６週齢ｄｄｙマウス（雄性、体重２５ｇ）に静脈注射により投与し、下記のＰＥＴ装置及び条件で三次元イメージングを行った。
撮像装置：ｅＸｐｌｏｒｅ Ｖｉｓｔａ（商品名、ＧＥ社製）
撮像方法：Ｓｔａｔｉｃ Ｓｃａｎ
リコンストラクション：２ＤＯＳＥＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＯＳ−ＥＭ）

図３に得られた三次元イメージング画像を示す。図３の画像は分子プローブ投与１０分後のものである（積算時間：１０分）。図３における白丸を付したところが膵臓付近を示す。

図３に示すとおり、上記式（６）で表される本発明の分子プローブを用いることによって、非侵襲的に膵臓の位置を概ね判別することができた。つまり、本発明の分子プローブ前駆体及び／又は本発明の分子プローブであれば、非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能となることが示唆された。

以上説明したとおり、本発明は、例えば、医療分野、分子イメージングの分野、糖尿病に関する分野などで有用である。

Claims (13)

1. 分子プローブの前駆体であって、
   前記前駆体は、下記式（Ｉ）で表され、
   前記分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
   ［前記式（Ｉ）において、
   −Ｖ−Ｘは、ベンゼン環上のメタ位又はパラ位の置換基を示し、Ｖは、結合手、Ｒ¹又はＯＲ¹であり、Ｒ¹は、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であり、Ｒ²は、Ｈ（水素原子）、メチル基又は保護基であり、Ｘは、メシラート（ＯＭｓ）基、トシラート（ＯＴｓ）基、トリフラート（ＯＴｆ）基、Ｂｒ（臭素原子）又はＩ（ヨウ素原子）であり、＊を付した炭素は、不斉炭素原子である。］
2. 式（Ｉ）において、前記保護基は、カルボキシル基の保護基である、請求項１に記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
3. 非侵襲性の膵島イメージングに用いられる、請求項１又は２に記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
4. 膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられる、請求項１から３のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
5. 糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられる、請求項１から４のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
6. 膵島イメージングが、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われる、請求項１から５のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
7. 分子プローブであって、
   前記分子プローブは、下記式（ＩＩ）で表され、
   膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ。
   ［前記式（ＩＩ）において、−Ｖ−Ｙは、ベンゼン環上の置換基を示し、Ｖは、結合手、Ｒ¹又はＯＲ¹であり、Ｒ¹は、Ｃ₁−Ｃ₆アルキレン基でありＲ³は、Ｈ（水素原子）、Ｃ₁−Ｃ₆アルキル基又はＣ₇−Ｃ₁₀アラルキル基であり、Ｙは、 ¹⁸Ｆ、又は¹²³Ｉであり、＊を付した炭素は、不斉炭素原子である。］
8. 前記式（ＩＩ）において、Ｒ¹は、エチレン基、プロピレン基又はブチレン基であり、Ｒ²は、Ｈ又はメチル基であり、−Ｖ−Ｙは、メタ位又はパラ位である、請求項７記載の膵島イメージング用分子プローブ。
9. 請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することにより得られる、請求項７又は８に記載の膵島イメージング用分子プローブ。
10. 請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化して請求項７又は８に記載の膵島イメージング用分子プローブを調製することを含む、膵島のイメージング方法。
11. 請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化して請求項７又は８に記載の膵島イメージング用分子プローブを調製すること、及び、
    前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法。
12. 請求項７又は８に記載の膵島イメージング用分子プローブの製造方法であって、請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、製造方法。
13. 請求項７又は８に記載の膵島イメージング用分子プローブを調製するためのキットであって、請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を含む、キット。