JP6994715B2 - Bcr-Ablタンパク質イメージング用分子プローブ - Google Patents
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Description
X1は、
R1は、
R3及びR5は、放射性ハロゲン原子であり、
R4は、水素原子又は-CH2-R6であって、R6は、4-メチルピペラジン-1-イル基、4-エチルピペラジン-1-イル基、4-n-プロピルピペラジン-1-イル基、1-ピロリジニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ジメチルアミノ基又はジエチルアミノ基であり、
R2、R3、及びR5のいずれか一つは、放射性ハロゲン原子である。]
X2は、
R7は、
R9及びR10は、トリアルキルスタニル基、ニトロ基、トシレート基、メシレート基、トリフレート基、ノシレート基、又はブロシレート基であり、
R4は、水素原子又は-CH2-R6であって、R6は、4-メチルピペラジン-1-イル基、4-エチルピペラジン-1-イル基、4-n-プロピルピペラジン-1-イル基、1-ピロリジニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ジメチルアミノ基又はジエチルアミノ基であり、
R8、R9、及びR10のいずれか一つは、トリアルキルスタニル基、ニトロ基、トシレート基、メシレート基、トリフレート基、ノシレート基、又はブロシレート基である。
X1は、
R1は、
R3及びR5は、放射性ハロゲン原子であり、R4は、水素原子又は-CH2-R6であって、R6は、4-メチルピペラジン-1-イル基、4-エチルピペラジン-1-イル基、4-n-プロピルピペラジン-1-イル基、1-ピロリジニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ジメチルアミノ基又はジエチルアミノ基である。
式(I)において、R2、R3、及びR5のいずれか一つは、放射性ハロゲン原子である。
X1及びR1において、波線を付した結合手は、式(I)との結合部分を示す。
本開示の放射性化合物は、一又は複数の実施形態において、下記式(II)で表される化合物又はその製薬上許容される塩を放射性標識することにより製造できる。したがって、本開示は、一又は複数の実施形態において、式(II)で表される化合物又はその製薬上許容される塩を放射性標識することを含む、放射性化合物の製造方法に関する。
X2は、
R7は、
R9及びR10は、トリアルキルスタニル基、ニトロ基、トシレート基、メシレート基、トリフレート基、ノシレート基、又はブロシレート基であり、
R4は、水素原子又は-CH2-R6であって、R6は、4-メチルピペラジン-1-イル基、4-エチルピペラジン-1-イル基、4-n-プロピルピペラジン-1-イル基、1-ピロリジニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ジメチルアミノ基又はジエチルアミノ基で
ある。
式(II)において、R8、R9、及びR10のいずれか一つは、トリアルキルスタニル基、ニトロ基、トシレート基、メシレート基、トリフレート基、ノシレート基、又はブロシレート基である。
X2及びR7において、波線を付した結合手は、式(I)との結合部分を示す。
本開示は、一態様において、本開示の放射性化合物又は本開示の分子プローブが投与された被検体から前記化合物の放射性シグナルを検出することを含むイメージング方法(以下、「本開示のイメージング方法」ともいう)に関する。被検体は、特に限定されないが、一又は複数の実施形態において、ヒト、ヒト以外の哺乳類、培養細胞、又はBcr-Ablが発現している可能性のある対象等が挙げられる。
1H(400 MHz or 500 MHz) NMRスペクトルはLNM-AL 400又は500(日本電子株式会社)にて測定し、内部標準物質としてテトラメチルシランを用いた。
逆相HPLCはLC-20AD(株式会社 島津製作所)を用い、検出器としてSPD-20A UV(株式会社 島津製作所)とサーベイメーター NDW-351(日立アロカメディカル株式会社)を使用した。
逆相HPLC用カラムにはCOSMOSIL C18-AR-II (10 x 250 mm)(ナカライテスク株式会社)を用い、移動相には(A) 0.1% TFA水溶液及び (B) 0.1% TFAアセトニトリル溶液を使用した。TLCにはsilica gel 60 F254(メルク株式会社)を用いた。
カラムクロマトグラフィーによる精製には中圧カラムW-Prep 2XY(株式会社 山善)を用い、シリカゲルはHi Flash silica gel 40 mm, 60Å(株式会社 山善)を使用した。
[125I]NaIは、PerkinElmer社より購入し、[123I]NH4Iは、日本メジフィジックス社より購入した。オートウェルガンマカウンターWallac 1480 WIARD 3(PerkinElmer社)を用いて測定した。
SPECT/CTによる画像収集は、GMI FX-3300 Pre-Clinical Imaging Systemを用い、データ解析には3D OSEMを使用した。
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-1を製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.26 (1H, s), 9.28 (1H, d, J=2.0Hz), 9.00 (1H, s), 8.69 (1H, dd, J=5.0, 1.5Hz), 8.52 (1H, d, J=5.0Hz), 8.48 (1H, ddd, J=8.0, 2.0, 1.5Hz), 8.40 (1H, d, J=2.0Hz), 8.06 (1H, d, J=2.0Hz), 7.94 (1H, dd, J=8.0, 2.0Hz), 7.53 (1H, dd, J=8.0, 5.0Hz), 7.52 (1H, d, J=8.0Hz), 7.47 (1H, dd, J=8.0, 2.0Hz), 7.44 (1H, d, J=5.0Hz), 7.22 (1H, d, J=8.0Hz), 3.52 (2H, s), 2.55-2.27 (8H, m), 2.23 (3H, s), 2.18 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-3を製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.27 (1H, br), 9.27 (1H, d, J=2.0Hz), 8.98 (1H, br), 8.68 (1H, dd, J=4.5, 2.0Hz), 8.51 (1H, d, J=5.0Hz), 8.46 (1H, dt, J=8.0, 2.0Hz), 8.28 (1H, t, J=2.0Hz), 8.06 (1H, d, J=2.0Hz), 7.97-7.92 (2H, m), 7.51 (1H, dd, J=8.0, 4.5Hz) 7.46 (1H, dd, J=8.5, 2.0Hz), 7.43 (1H, d, J=5.0Hz), 7.33 (1H, t, J=8.0Hz), 7.20(1H, d, J=8.0Hz), 2.21 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-4を製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.43 (1H, s), 9.27 (1H, d, J=2.0Hz), 9.04 (1H, d, J=2.0Hz), 8.98 (2H, m), 8.68 (1H, dd, J=4.0, 2.0Hz), 8.64 (1H, t, J=2.0Hz), 8.51 (1H, d, J=5.0Hz), 8.47 (1H, dt, J=8.0, 2.0Hz), 8.06 (1H, d, J=2.0Hz), 7.52 (1H, dd, J=8.0, 4.0Hz), 7.46 (1H, dd, J=8.0, 2.0), 7.43 (1H, d, J=5.0Hz), 7.2 (1H, d, J=8.0Hz), 2.22 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-5を製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.23 (1H, s), 9.26 (1H, d, J=2.0Hz), 9.14 (1H, s), 8.68 (1H, d, J=5.0Hz), 8.53 (1H, d, J=5.0Hz), 8.43 (1H, d, J=8.0Hz), 8.33 (1H, d, J=2.0Hz), 8.25 (1H, s), 7.79 (1H, d, J=8.0Hz), 7.70 (1H, d, J=8.0Hz), 7.50 (1H, dd, J=8.0, 5.0Hz), 7.47 (1H, d, J=5.0Hz), 7.40 (1H, d, J=8.0Hz), 7.32 (1H, d, J=8.0Hz), 3.43 (2H, s), 2.55-2.36 (8H, m), 2.33 (3H, s), 2.24 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-6を製造した。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ9.30-9.20 (m, 1H), 8.73 (s, 1H), 8.56-8.50 (m, 1H), 8.43-8.25 (m, 2H), 7.50-7.41 (m, 1H), 7. 25-7.10 (m, 2H), 7.00-6.91 (s, 1H), 2.37 (s, 3H).
化合物F (77.0 mg), 化合物G (55.9 mg)をDMF(1 mL)に溶解させ、CuI (1.8 mg), Et3N (53.1 uL)のTHF溶液 (1 mL)を加え室温で撹拌させた。一晩撹拌後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液加え、CHCl3で3回抽出し、硫酸ナトリウムで脱水しろ過した。得られたろ液を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム : メタノール = 99: 1→95:5) により精製し IMT-6(61.4 mg, 淡黄色固体)を得た。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ9.27 (s, 1H), 8.96 (s, 1H), 8.75-8.68 (m, 1H), 8.59-8.50 (m, 2H), 8.08 (d, J=8.5 Hz, 1H), 7.87 (s,1H), 7.78-7.73 (m, 1H), 7. 73-7.67 (m, 1H), 7.46 (dd, J=4.5, 8.0 Hz, 1H), 7.36 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.21 (d, J=5.5 Hz, 1H), 7.08 (s, 1H), 3.77 (s, 2H), 2.70-2.39 (m, 11H), 2.33 (s, 3H).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-7を製造した。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ9.30 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.95 (s, 1H), 8.73 (dd, J=1.5, 4.5 Hz, 1H), 8.58-8.50 (m, 2H), 8.08 (d, J=8.0 Hz, 1H), 8.04 (s,1H), 7.93 (d, J=8.5 Hz, 1H), 7. 59 (d, J=8.5 Hz, 1H), 7.46 (dd, J=4.5, 8.0 Hz, 1H), 7.35 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.23 (d, J=5.5 Hz, 1H), 7.10 (s, 1H), 3.75 (s, 2H), 2.78-2.38 (m, 11H), 2.33 (s, 3H).
標識前駆体となるIMT-1 precursor、IMT-3 precursor、IMT-4 precursor及びIMT-5 precursorを合成した。
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-1 precursorを製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.26 (1H, s), 9.26 (1H, d, J=2.5Hz), 8.98 (1H, s), 8.68 (1H, dd, J=5.0, 2.0Hz), 8.50 (1H, d, J=5.0Hz), 8.46 (1H, ddd, J=8.0, 2.5, 2.0Hz), 8.16 (1H, d, J=1.5Hz), 8.06 (1H, d, J=2.0Hz), 7.93 (1H, dd, J=8.0, 1.5Hz), 7.59 (1H, d, J=8.0Hz), 7.51 (1H, dd, J=8.0, 5.0Hz) 7.46 (1H, dd, J=8.0, 2.0Hz), 7.42 (1H, d, J=5.0Hz), 7.20(1H, d, J=8.0Hz), 3.58 (2H, s), 2.51-2.25 (8H, m), 2.21 (3H, s), 2.15 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-3 precursorを製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.30 (1H, s), 9.27 (1H, d, J=2.0Hz), 8.97 (1H, s), 8.68 (1H, dd, J=5.0, 1.5Hz), 8.51 (1H, d, J=5.0Hz), 8.46 (1H, dt, J=8.0, 2.0Hz), 8.13 (1H, t, J=2.0Hz), 8.07 (1H, d, J=2.0Hz), 7.94 (1H, d, J=8.0Hz), 7.78 (1H, d, J=8.0Hz), 7.51 (1H, dd, J=8.0, 5.0Hz) 7.49 (1H, t, J=8.0Hz), 7.46 (1H, dd, J=8.0, 2.0Hz), 7.43(1H, d, J=5.0Hz), 7.21(1H, d, J=8.0Hz), 2.22 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-4 precursorを製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.46 (1H, s), 9.27 (1H, d, J=2.0Hz), 9.05 (1H, d, J=2.0Hz), 9.00 (1H, s), 8.89 (1H, d, J=2.0Hz), 8.68 (1H, dd, J=5.0, 2.0Hz), 8.53 (1H, t, J=2.0Hz), 8.51 (1H, d, J=5.0Hz), 8.47 (1H, dt, J=8.0, 2.0, Hz), 8.07 (1H, d, J=2.0Hz), 7.53 (1H, dd, J=8.0, 5.0Hz), 7.46 (1H, dd, J=8.0, 2.0Hz), 7.43 (1H, d, J=5.0Hz), 7.23(1H, d, J=8.0Hz), 2.22 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-5 precursorを製造した。
1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ10.33 (1H, s), 10.09 (1H, s), 9.30 (1H, d, J=2.0Hz), 8.76 (1H, d, J=5.0Hz), 8.74 (1H, dd, J=5.0, 1.5Hz), 8.51 (1H, ddd, J=8.5, 2.0, 1.5Hz), 8.09 (1H, d, J=2.0Hz), 8.02-7.98 (2H, m), 7.84 (1H, d, J=2.0Hz), 7.74 (1H, dd, J=8.5, 2.0Hz), 7.59-7.55 (2H, m), 7.39 (1H, d, J=8.0Hz), 3.47 (2H, s), 2.55-2.24 (8H, m), 2.16 (3H, s), 2.13 (3H, s).
下記スキームに従って下記式で表されるIMT-5 precursor(スズ化合物)を製造した。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.00 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 8.0 Hz, 2.5H), 6.57 (dd, J = 2.5, 8.0 Hz, 1H), 3.59 (s, 1H), 3.34 (s, 1H), 2.41 (brs, 6H), 2.28 (s, 3H), 1.62 (brs, 2H), 0.26 (s, 9H).
4-Methyl-3-[[4-(3-pyridinyl)-2-pyrimidinyl]amino]benzoic acid (16.6 mg)と化合物D (20 mg)をCH2Cl2 (0.5 mL)に溶解させ、N,N-ジイソプロピルアミン (14 uL)、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン (3.3 mg)、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩 (15.5 mg)を加え室温で撹拌させた。一晩撹拌後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水しろ過した。得られたろ液を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム : メタノール = 95 : 5→9:1) により精製し IMT-5 precursor(スズ化合物)(34.6 mg, 白色固体)を得た。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ9.23 (s, 1H), 8.81 (s, 1H), 8.70 (d, J=4.5 Hz, 1H), 8.53 (d, J=5.0 Hz, 1H), 8.45 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.93 (s,1H), 7.72-7.63 (m,1H), 7.63-7.58 (m, 1H), 7.55 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.40 (dd, J=4.5, 8.0 Hz, 1H), 7.33 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.30-7.18 (m, 2H), 7.11 (s, 1H), 3.44 (s, 2H), 2.45 (brs, 9H), 2.29 (s, 3H), 7.11 (s, 1H), 1.92 (brs, 2H), 0.30 (s, 9H).
放射性標識化合物である[123/125I]IMT-1、[125I]IMT-3、[125I]IMT-4及び[123/125I]IMT-5を合成した。
下記スキームに従って下記式で表される[125I]IMT-1を製造した。
下記スキームに従って下記式で表される[125I]IMT-3を製造した。
下記スキームに従って下記式で表される[125I]IMT-4を製造した。
下記スキームに従って下記式で表される[125I]IMT-5を製造した。
下記スキームに従って下記式で表される[123I]IMT-1を製造した。
下記スキームに従って下記式で表される[123I]IMT-5を製造した。
96ウェルプレート上にK562細胞(3.0×103 cells/well)またはBa/F3 Bcr-AblT315細胞(3.0×103 cells/well)を播種し、10% Fetal Bovine Serum含有RPMI1640培地中にて1晩培養した。各ウェルにIMT-1, -5, -6, -7を終濃度が0.3-10000 nMになるように添加し、CO2インキュベーター中で72時間インキュベートした。72時間後、Cell Counting Kit-8(同仁科学株式会社)を用いて生存細胞数をカウントし、各濃度のカウント数から各化合物のIC50値を算出した。
24ウェルプレート上にてK562細胞(5.0×105 cells/well)を10% Fetal Bovine Serum含有RPMI1640培地中にて1時間培養した。各ウェルに[125I]IMT-1, -3, -4 HYPERLINK "ftp://FTP3(0.11" (3.7 KBq)を加えCO2インキュベーター中で1, 2, 3時間インキュベートした。細胞を含む培地を回収し、2000 x gで5分間遠心後、上清を除去し、PBSで洗浄した。0.2 N NaOHで細胞を溶解させ、溶液の放射能をガンマカンターで計測した。その結果を図1に示す。図1に示すように、3時間インキュベート後において、[125I]IMT-1は36.8 dose%、[125I]IMT-3は4.5 dose%、[125I]IMT -4は4.4 dose%であった。
Bcr-Abl positive細胞であるK562担がんマウスへ[125I]IMT-1 (18.5 kBq/100 μL)をマウス尾静注より投与した。投与後60、120、180分に各臓器(腫瘍、血液、心臓、肺、肝臓、膵臓、胃、小腸、脾臓、腎臓、筋肉、骨)を摘出した。各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から放射集積量(ID%/g)を算出した。その結果を図2に示す。図2は、左から順に腫瘍/血液比、腫瘍/筋肉比及び腫瘍/骨比の経時変化を示すグラフである。投与後60分において、腫瘍への集積は2.25 ID%/gであった。また、図2に示すように、画像化に重要な臓器比は腫瘍/血液比5.3、腫瘍/筋肉比6.1、腫瘍/骨比5.3と高い臓器比が得られた。
Bcr-Abl negative細胞であるA431担がんマウスへ[125I]IMT-1 (18.5 kBq/100 μL)をマウス尾静注より投与した。投与後180分に各臓器(腫瘍、血液、心臓、肺、肝臓、膵臓、胃、小腸、脾臓、腎臓、筋肉、骨)を摘出した。各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から放射集積量(ID%/g)を算出した。その結果、投与後180分において、腫瘍への集積は0.2 ID%/gであり、画像化に重要な臓器比は腫瘍/血液比0.5、腫瘍/筋肉比2.5、腫瘍/骨比1.21と低い臓器比が認められた。
Bcr-Abl positive細胞であるK562担がんマウスへ[125I]IMT-5 (18.5 kBq/100 μL)をマウス尾静注より投与した。投与後60、120、180分に各臓器(腫瘍、血液、心臓、肺、肝臓、膵臓、胃、小腸、脾臓、腎臓、筋肉、骨)を摘出した。各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から放射集積量(ID%/g)を算出した。その結果を図3及び4に示す。図3は、左から順に腫瘍/血液比、腫瘍/筋肉比及び腫瘍/骨比の経時変化を示すグラフである。図4は、投与後60分の各臓器への集積量を示すグラフである。図5に示すように、投与後60分において、腫瘍への集積は2.5 ID%/gであった。また、図3に示すように、画像化に重要な臓器比は腫瘍/血液比8.4、腫瘍/筋肉比11.6、腫瘍/骨比8.4と高い臓器比が得られた。
Bcr-Abl negative細胞であるA431担がんマウスへ[125I]IMT-5 (18.5 kBq/100 μL)をマウス尾静注より投与した。投与後180分に各臓器(腫瘍、血液、心臓、肺、肝臓、膵臓、胃、小腸、脾臓、腎臓、筋肉、骨)を摘出した。各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から放射集積量(ID%/g)を算出した。その結果、投与後180分において、腫瘍への集積は0.4 ID%/gであり、画像化に重要な臓器比は腫瘍/血液比1.5、腫瘍/筋肉比1.9、腫瘍/骨比1.2と低い臓器比が認められた。
Bcr-Abl変異細胞であるBa/F Bcr-AblT315I細胞であるA431担がんマウスへ[125I]IMT-5 (18.5 kBq/100 μL)をマウス尾静注より投与した。投与後180分に各臓器(腫瘍、血液、心臓、肺、肝臓、膵臓、胃、小腸、脾臓、腎臓、筋肉、骨)を摘出した。各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から放射集積量(ID%/g)を算出した。その結果、投与後180分において、腫瘍への集積は1.0 ID%/gであり、画像化に重要な臓器比は腫瘍/血液比4.0、腫瘍/筋肉比4.0、腫瘍/骨比1.7と低い臓器比が認められた。
K562担がんマウスへ[123I]IMT-5 (34.7 MBq/100 μL)をマウス尾静脈より投与した。投与後247分からイソフルラン(2.0%)吸引麻酔し投与後257分からSPECT/CT装置(FX-3300)を用いて48分間撮像した。その後、CT撮像(60 kV, 320 μA)を行った。画像再構成は、3D-OSEMを用いて行った。得られた画像を図5に示す。図5に示すように、移植したK562細胞をイメージングできた。撮像終了後、屠殺し各臓器を摘出し、各臓器の重量と放射能を測定し、単位重量あたりの放射能から集積量(%ID/g)を算出した。その結果、腫瘍/血液比5.6、腫瘍/筋肉比10.6、腫瘍/骨比5.9と高い近接臓器比が認められた。
Claims (5)
- 前記化合物は、式(1)又は(4)で表される化合物である、請求項1記載の化合物又はその製薬上許容される塩。
- 請求項1又は2に記載の化合物又はその製薬上許容される塩を含む、Bcr-Ablタンパク質イメージング用分子プローブ。
- 前記化合物は、式(6)又は(9)で表される前駆体化合物であり、式(6)及び(9)中のR9は、臭素原子である、請求項4記載の前駆体化合物。
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