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JP7727384B2 - 分子イメージングのための二重標識プローブ及びその使用 - Google Patents

分子イメージングのための二重標識プローブ及びその使用

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JP7727384B2 JP2020526253A JP2020526253A JP7727384B2 JP 7727384 B2 JP7727384 B2 JP 7727384B2 JP 2020526253 A JP2020526253 A JP 2020526253A JP 2020526253 A JP2020526253 A JP 2020526253A JP 7727384 B2 JP7727384 B2 JP 7727384B2
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Description

本発明は、式(I)：(A)-x1-(B)-x2-(C)(式中、(A)は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフであり；(B)は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分であり；(C)は色素部分であり；x1は、(A)と(B)を共有結合的に結合するスペーサーであり；x2は、(B)と(C)を結合するスペーサー又は化学的単結合である)の化学構造を有する化合物又はその薬学的に許容される塩に関する。本発明はさらに、前記化合物を含む組成物、並びに上記化合物又は組成物を利用してin vitroでサンプル中の新生細胞を検出するための方法に関する。
近年、分子イメージングは、新生物、特にがんの診断のために重要性を増している。医師らは、これにより新生物ピッチのサイズ、位置及び形について有用な情報を得ることができる。
新生物組織をin vivoで可視化するため、様々な技術が開発されている。例としては、磁気共鳴画像法(MRI)、X線撮影法(特にコンピューター断層撮影法(CT))、蛍光分子トモグラフィー法(FMT)及びポジトロン放出断層撮影法(PET)が、今日、新生物の位置決定に一般的に用いられる方法である。
しかしながら、これらの方法は、依然として重大な欠点を有する。MRIは高解像度の可視化を達成し、染色を全く伴わない測定を可能にするが、MRIは、健常組織と新生物組織とを確実に区別することを、不可能ではないにしても比較的困難にする。またCTなどのX線撮影法も比較的高解像度を達成するが、MRIと同様に、疾患組織と健常組織とを明確に区別することはできず、さらに多くの場合、望ましくない高用量の造影剤を必要とする。次にFMTは、特異的に染色された組織を検出することを可能にするが、典型的には解像度は低く、患者の身体の外表面の近くに位置する新生物の検出のみを可能とし、さらに、周辺組織を可視化することはできず、これは、試験者が診断結果を推測し、さらなる治療戦略について決定することを困難にする。PETは、患者の全身の内側の新生物の検出を可能にするが、単に新生物自体を表すだけであり、FMTと同様、新生物の局在についての洞察をその組織との関連で示すものではない。
MRIとPETは、通常、新生物と周辺組織の明確な検出を可能にするため、(時に単一の装置において)互いに組み合わされる。この組み合わせは、その組織との関連において新生物の正確な位置決定を可能とし、新生物の形及びサイズをさらに示す。
しかしながら、MRI及びPET用の装置は、患者の身体を包囲する部分を含むかなり大きなサイズの装置であるため、同時に外科的介入を行うことを妨げる。MRT及び/又はPETによる分子イメージングが完了すると、新生物組織を除去しようとする外科医は、分子イメージングから得られた画像を心の中で患者の身体に投影することにより、患者の体内の新生物組織の位置、サイズ及び形を評価しなければならない。言い換えれば、手術を実施している間、外科医は、多くの場合、新生物組織が周囲の非新生物組織と異なるように見えないか、又はわずかに異なるように見えるだけであるため、患者の体内の新生物組織を目視により見ることができない。例として、新生細胞を含むリンパ節は、一般的に、それらの健常な対応物と区別することができない。このため外科医は、以前に分子イメージングで見た新生物組織のそれぞれの局在を思い出すか、又は、分子イメージングから得られた結果を心の中で患者の身体上に投影するため、患者の身体からこれらの結果へと時々注意をそらさなければならない。
この手順には、外科医が、新生物組織全体を除去したことを決して完全には確認できないという主な欠点がある。従って、多くの場合、大量の健常組織を含む、組織のかなり大きな部分が除去される。またあるいは、新生物組織の残留部分が依然として患者内に残される場合も多い。
改善された放射性医薬品が既に提案されているが、ここでは新生細胞に対する結合部位とキレート剤部分とを有する化合物が記載されており、ここで改善は、化学的部分に対する二重特異性PSMA/GRPrを用いた二重標的化放射性リガンドの組み合わせにあるか(C. Liolios et al., Bioconjugate Chemistry, 2016, 27, 737-751)、又は重要臓器におけるペプチド性放射性リガンドの取り込みの低下にある(Eder et al., The Journal of Nuclear Medicine, 2013, 54(8), 1327-1330)。68Ga-PSMA-11のイメージング造影剤の改善は、A.-C. Baranski et al., Bioconjugate Chem. 2017, 28(9), 1485-2492に記載されている。
しかしながら、依然として、結合部位及びキレート剤を有する放射性化学物質を蛍光化学部分とさらに組み合わせることによる改善に対する必要性がある。
従って、新生細胞に結合する細胞結合部位(例えば、前立腺特異的膜抗原(PSMA))、フルオロフォア及びキレート剤(特に1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N'',N'''-四酢酸(DOTA)キレート剤)を有する化合物が開発されている(Banerjee SR, Pullambhatla M, Byun Y, Nimmagadda S, Foss C, Green G, Fox JJ, Lupold SE, Mease R, Pomper MG(2011)；Sequential SPECT and optical imaging of experimental models of prostate cancer with a dual modality inhibitor of the prostate-specific membrane antigen. Angew Chem Int Ed Engl. 50(39):9167-9170；及びWO 2010/108125)。ここでは、キレート剤及びフルオロフォアはいずれも、独立したスペーサーを介して、細胞結合部位にコンジュゲートされている共通の分子骨格にそれぞれコンジュゲートされている。
しかしながらこのアプローチは、様々な色素を使用することの柔軟性が制限されるという顕著な不利点を有する。実際、DOTAのようなキレート剤の使用は、Banerjeeらにより使用されたようなIRDye800CWなどの特定のフルオロフォア構造と組み合わせられない場合、標的構造に対する結合が弱まるなどの顕著な不利点を有することが見いだされている。従って、当技術分野で公知の構造は、モジュール様式では使用されない。特にそこにコンジュゲートされる色素は自由に選択することはできず、当技術分野において通常、好ましく使用される幾つかのフルオロフォアは、この戦略では使用することができない。
さらに、フルオロフォア、キレート剤、及び様々な細胞集団において存在する細胞マーカーに結合するモチーフを含む細胞染色構造が知られている(Seibold U, Waengler B, Schirrmacher R and Waengler C(2014)；Bimodal imaging probes for combined PET and OI: recent developments and future directions for hybrid agent development. Biomed Res Int. 2014:153741. doi: 10.1155/2014/153741)。しかし、これらの構造は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフを含まず、むしろ非新生物の生理学的細胞を含む様々な細胞型において存在する細胞構造に結合するモチーフを含む。さらに、Seiboldらにより示されるこれらの構造において、結合部位をモジュール様式で自由に選択することはできず、むしろ、上記の構造に逆に複雑な様式で組み込まれる。
上記のことを考慮すると、モジュール様式で合成することが容易で、且つ色素の選択について広く柔軟な、患者におけるin vivoでの分子イメージング並びに手術中のイメージングを可能にする化合物に対する満たされていない必要性が依然として存在する。
US 2015/110715 A1は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分(B)；及び少なくとも1つの色素部分(C)を含む化学構造を有する化合物について記載している。化学的部分(A)、(B)及び(C)は、互いに直接結合されていてもよく、又はスペーサーにより結合されていてもよい。最も重要な蛍光化学構造の1つとして、上述のIRDye800CW及びその誘導体が記載されている。
US 2015/110715 A1に記載されている放射性化合物は優れた性能を示すが、特にIRDye800CWが使用される場合、前記化合物の特性をさらに改善する必要性が依然として存在している。
重要な特性の1つは、このようなIRDye800CWを含む放射性化合物の選択性、すなわち重要臓器における低い取り込みと比較した、腫瘍における特異的な取り込みにより示される。この選択性は、様々な異なる重要臓器についてのそれぞれの腫瘍対臓器比により表される。
WO 2010/108125 US 2015/110715 A1
C. Liolios et al., Bioconjugate Chemistry, 2016, 27, 737-751 Eder et al., The Journal of Nuclear Medicine, 2013, 54(8)、1327-1330 A.-C. Baranski et al., Bioconjugate Chem. 2017, 28(9), 1485-2492 Banerjee SR, Pullambhatla M, Byun Y, Nimmagadda S, Foss C, Green G, Fox JJ, Lupold SE, Mease R, Pomper MG(2011)；Sequential SPECT and optical imaging of experimental models of prostate cancer with a dual modality inhibitor of the prostate-specific membrane antigen. Angew Chem Int Ed Engl. 50(39):9167-9170 Seibold U, Waengler B, Schirrmacher R and Waengler C(2014)；Bimodal imaging probes for combined PET and OI: recent developments and future directions for hybrid agent development. Biomed Res Int. 2014:153741. doi: 10.1155/2014/153741
従って、本発明の目的は、改善された腫瘍対臓器比を有する、IRDye800CWを含む化合物を提供することである。
この目的は、式(I)：
(A)-x1-(B)-x2-(C)
(式中、
(A)は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフであり；
(B)は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分であり；
(C)は、色素部分であり；
x1は、(A)と(B)を共有結合的に結合するスペーサーであり；
x2は、(B)と(C)を結合するスペーサー又は化学的単結合であり；
(C)は、式：
(式中、
X1及びX4は、-N=、-N(R5)=、及び-C(R6)=からなる群から独立して選択され；
X2及びX3は、O、S、Se、N(R5)、及びC(R6R7)からなる群から独立して選択され；
Yは、(C)の2つの部分を結合し、且つ前記部分間の電子非局在化を可能にするリンカーであって、Yは場合により基(L-)cZ0を含み；
a及びbは、1、2、及び3からなる群から独立して選択され；
各R1及び各R2は、独立して、(L-)cZ、(L-)cZ0又はHであり；2個の隣接するR1及び/又は2個の隣接するR2は、場合により1つ以上の(L-)cZ又は(L-)cZ0で置換されている芳香族環を形成することも可能であり；
R3、R4、R5、R6、R7、R9は、(L-)cZ、(L-)cZ0、及びHからなる群から独立して選択され；
各cは、独立して0又は1であり；
各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-、及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、3～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで上記環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、P(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)であり；
R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
Z0は、(C)をx2に結合するか、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合する化学結合であり；
但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9の1つは(L-)cZ0であるか、又はYは(L-)cZ0を含む)
を有し、
ここでx1は、基-AA-(AAは、4～8個(好ましくは5～7個、より好ましくは6個)の天然アミノ酸のアミノ酸配列であり、少なくとも2個のアミノ酸はヒスチジンである)を含み、
任意の残りの正電荷又は負電荷(1つ又は複数)は、薬学的に許容される負又は正に荷電した対イオン(1つ又は複数)により補償される)
で表される化合物又はその薬学的に許容される塩により達成される。
驚くべきことに、先行技術文献に記載される部分(A)、(B)及び(C)を有し、本明細書中に記載される色素部分(C)に由来する色素、特にIRDye800CWを含む化合物は、部分(A)及び(B)を有する化合物と比較して腫瘍対臓器比を低下させ、上記のより低い比は、部分(A)と部分(B)の間のスペーサーx1の一部としてのアミノ酸配列AAの導入により改善され得ることが見いだされた。
本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩は、例として、ポジトロン放出断層撮影法(PET)スキャン及び蛍光イメージングを可能にする。
本明細書中で使用される用語「薬学的に許容される塩」は、本発明の化合物の任意の荷電形態として最も広い意味に理解され得る。化合物の化学構造及びそれが溶解している環境に応じて、化合物は、例として、限定するものではないが、カルボキシレートアニオン残基(1つ又は複数)、第一級アンモニウムカチオン(1つ又は複数)、第二級アンモニウムカチオン残基(1つ又は複数)、第三級アンモニウムカチオン残基(1つ又は複数)、第一級ホスフェートアニオン残基(1つ又は複数)、第二級ホスフェートアニオン残基(1つ又は複数)、スルフェートアニオン残基(1つ又は複数)、スルファイトアニオン残基(1つ又は複数)、及びアルコキシド残基(1つ又は複数)からなる群から選択される1つ以上の荷電残基(1つ又は複数)を含み得る。対イオンは、例えば、酢酸イオン、脂肪酸カルボキシレートイオン、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、リチウムイオン、アンモニウムイオン、ホスフェートイオン、ヒドロキシルイオン、プロトンイオン及びフッ化物イオンなどの、当技術分野において薬学的に許容されることが知られている任意のイオンであり得る。
本発明全体を通して使用される用語「モチーフ」は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合することを可能にする分子構造パターンとして最も広い意味で理解され得る。
本発明の文脈において使用される用語「新生細胞」は、化生細胞及び異形成細胞も含む、異常な増殖及び/又は分裂速度を示す任意の細胞として最も広い意味で理解され得る。典型的には、新生細胞は、新生物として知られる細胞塊を形成する傾向がある。新生細胞の増殖は、典型的にはその周囲の正常組織より少ないか、又は周囲の正常組織と同等ではない。新生細胞の増殖は、好ましくは、刺激の停止後であっても、同じ過剰な様式で持続する。新生細胞は、良性新生物、前悪性新生物(上皮内がん)又は悪性新生物(がん)を形成し得る。また新生物は、国際疾病分類(International Classification of Diseases) Vol. 10(ICD-10名称)(2013年版)により、すなわち、ICD-10分類C00-D48による任意の病態として特徴づけることもできる。本発明の文脈において、がんは、転移も包含する。
本発明の意味におけるがんは、任意の悪性新生物である。例として、がんは、がん腫(例えば、前立腺がん腫、乳がん腫、肺がん腫、膵臓がん腫、肝臓がん腫又は結腸がん腫)、肉腫(例えば、骨、軟骨、脂肪及び/又は神経組織における肉腫、又は間葉系肉腫)、リンパ腫、白血病、生殖細胞(例えば、精巣がん又は卵巣がん(それぞれ精上皮腫及び未分化胚細胞腫))又は芽細胞腫(例えば、肝臓芽細胞腫)であり得る。
新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)は、他の分子構造と比較して高い親和性による、新生細胞の表面上に存在するその標的構造の結合を可能にする。
標的構造は、好ましくは、新生細胞に典型的である。従って、標的構造は、好ましくは、新生細胞の表面上に、もっぱら又は正常細胞(すなわち非新生細胞)と比較してより高い局所濃度で見られ得る。従って、新生細胞の細胞膜における、本発明による少なくとも1つのモチーフ(A)により認識される標的構造の局所濃度は、好ましくは、対応する正常(すなわち非新生物)細胞と比較して、少なくとも2倍、より好ましくは少なくとも5倍、さらにより好ましくは少なくとも10倍、さらにより好ましくは少なくとも100倍、さらにより好ましくは少なくとも500倍高い。
好ましくは、上記モチーフは、同等の化学的環境において、新生細胞のその標的構造に対して、同じ電荷及び疎水性の他の分子構造に対するよりも少なくとも5倍高い、より好ましくは少なくとも10倍高い、さらにより好ましくは少なくとも20倍高い、さらにより好ましくは少なくとも50倍高い、特に少なくとも100倍高い親和性で結合する。好ましくは、上記モチーフは、新生細胞の細胞膜の標的構造に対して、10μM以下、より好ましくは5μM以下、さらにより好ましくは1μM以下、さらにより好ましくは100nM以下、特に50nM以下の解離定数で結合する。
本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩は、少なくとも1つのモチーフを有する部分(A)を含む。従って、部分(A)は、1つ以上のモチーフを表し得る。例示的には、部分(A)は、1、2又は3つのモチーフを有する化学構造を表す。しかしながら、好ましくは、(A)は1つのモチーフを表す。
好ましくは、上記のモチーフは、少なくとも1つの天然アミノ酸部分、より好ましくは少なくとも2つの天然アミノ酸部分を含む。
本発明全体を通して使用される、化学構造の文脈における用語「部分」、「残基」及び「残りの部分」は、特に共有結合を介してその分子の他の部分に堅く結合している分子の一部分として最も広い意味で互換的に理解され得る。さらに、本明細書中で使用される用語「・・・にコンジュゲートしている」及び「・・・に結合している」は互換的に理解され得る。
好ましくは、上記モチーフは、少なくとも1つの非タンパク質原性のアミド結合、より好ましくは少なくとも2つの非タンパク質原性のアミド結合を含む。より好ましくは、上記モチーフは、非タンパク質原性のアミド結合を介してコンジュゲートしている少なくとも1つの天然アミノ酸部分、さらにより好ましくは非タンパク質原性のアミド結合を介してコンジュゲートしている少なくとも2つの天然アミノ酸部分を含む。
好ましくは、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフは、20以下のアミノ酸部分、より好ましくは10以下のアミノ酸部分、さらにより好ましくは5以下のアミノ酸部分、さらにより好ましくは4以下のアミノ酸部分、特に3以下のアミノ酸部分を含む。
好ましくは、上記のモチーフは、少なくとも1つの尿素部分、より好ましくはアミド結合形成を介して2つのアミノ酸に共有結合的に結合している少なくとも1つの尿素部分をさらに含む。
新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分(B)と、スペーサーx1を介して共有結合的に連結されている。この文脈において、好ましくは、スペーサーx1は、長さ5nm以下、好ましくは長さ2nm以下、特に長さ1nm以下である。上記モチーフは、好ましくは、リシン部分のイプシロンアミノ基を介して放射性金属のキレート剤部分(B)にコンジュゲートされ得る。
本発明の文脈において使用される用語「キレート剤部分」は、好適な条件下で放射性金属と錯体を形成することができる任意の部分として最も広い意味で理解され得る。本明細書中、用語「キレート剤部分(chelator moiety)」、「キレート剤(chelant)」、「キレート化部分(chelating moiety))」、「捕捉部分(sequestering moiety)」及び「錯化部分(complexing moiety)」は、互換的に理解され得る。キレート剤部分は、好ましくは有機部分である。キレート化による錯体形成は、好ましくは、多座(多重結合)配位子と単一の中心放射性金属との間の2つ以上の別々の配位結合の形成又は存在を含む。キレート化についての国際純正応用化学連合(International Union of Pure and Applied Chemistry)(IUPAC)の一般的定義(その最も広い意味で解釈される)もまた留意され得る。本明細書中で使用される「キレート剤部分」は、典型的には、放射性金属との相互作用を可能にする少なくとも2つのヘテロ原子を有する。好ましくは、キレート剤部分は、放射性金属との相互作用を可能にする少なくとも3個、特に少なくとも4個のヘテロ原子を有する。
本発明の文脈において使用される「放射性金属」は、任意の放射性の金属又は放射性の金属イオン(すなわち、放射線を放射する金属又は金属イオン)として最も広い意味で理解され得る。これは、典型的には放射性の金属若しくは金属イオンであってもよく、又は非放射性同位体も有する金属の放射性同位体であってもよい。例として、放射性金属は、ガリウム(Ga)(例えば67Ga、68Ga)、銅(例えば64Cu、67Cu)、鉄(例えば59Fe)、ジルコニウム(例えば89Zr)、スカンジウム(例えば44Sc)、インジウム(例えば111In)、イットリウム(例えば90Y)、ルビジウム(例えば82Rb)、コバルト(例えば60Co)、ルテニウム(例えば177Lu)、ガドリニウム(例えば153Gd、155Gd、157Gd)、ビスマス(例えば213Bi)、ストロンチウム(例えば90Sr)、アクチニウム(例えば225Ac)、又はテクネチウム(例えば99mTc)の放射性同位体であり得る。好ましくは、放射性金属は、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、64Cu、67Cu、153Gd、155Gd、157Gd、89Zr、44Sc、99mTc、213Bi、225Ac、59Fe又は82Rb、より好ましくは68Ga、64Cu、89Zr、44Sc、又は82Rb、さらにより好ましくは68Ga又は64Cu、特に68Gaの放射性同位体である。当業者であれば、上述の放射性金属のそれぞれを錯体化するのに好適なキレート剤部分の幾つかの例について理解し、それに応じてキレート剤部分を選択し得る。例として、99mTc又は82Rbを錯体化するのに好適なキレート剤部分は、68Ga又は64Cuを錯体化するのに好適なキレート剤と異なっていてもよく、又は異なっていなくてもよい。
好ましくは、放射性金属は、4日以下、より好ましくは1日以下、さらにより好ましくは12時間以下、さらにより好ましくは6時間以下、さらにより好ましくは3時間以下、さらにより好ましくは2.5時間以下、さらにより好ましくは120分以下、さらにより好ましくは100分以下、さらにより好ましくは80分以下、特に70分以下の半減期を有するような放射性金属である。
放射性金属は、この目的に適した任意の供給源から得ることができる。放射性金属は、自然から取得及び単離してもよく、又は人工的に生成されてもよい(例えば、ガリウム-68-ジェネレーターから生成される68Gaなど)。当業者であれば、それぞれの放射性金属を得る方法を理解する。
本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分を有する部分(B)を含む。従って、部分(B)は、1つ以上のキレート剤を表し得る。例示的には、部分(B)は、1、2又は3つのキレート剤を有する化学構造を表す。しかし、好ましくは、(B)は1つのキレート剤を表す。本明細書中に概略されるとおり、部分(B)は、スペーサーx1を介して部分(A)に結合している。
本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩は、色素部分(C)を含む。部分(C)は、スペーサー又は化学的単結合を表すx2を介して(B)に結合している。
部分(C)は、式：
(式中、
X1及びX4は、-N=、-N(R5)=、及び-C(R6)=からなる群から独立して選択され；
X2及びX3は、O、S、Se、N(R5)、及びC(R6R7)からなる群から独立して選択され；
Yは、(C)の2つの部分を結合し、且つ前記部分間の電子非局在化を可能にするリンカーであって、Yは場合により基(L-)cZ0を含み；
a及びbは、1、2、及び3からなる群から独立して選択され；
各R1及び各R2は、独立して、(L-)cZ、(L-)cZ0又はHであり；2個の隣接するR1及び/又は2個の隣接するR2は、場合により1つ以上の(L-)cZ又は(L-)cZ0で置換されている芳香族環を形成することも可能であり；
R3、R4、R5、R6、R7、R9は、(L-)cZ、(L-)cZ0、及びHからなる群から独立して選択され；
各cは、独立して0又は1であり；
各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-、及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、3～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで上記環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、P(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)であり；
R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
Z0は、(C)をx2に結合するか、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合する化学結合であり；
但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9の1つは(L-)cZ0であるか、又はYは(L-)cZ0を含む)
を有する。
用語「場合により置換されている」は、非置換であるか又は置換されていることを意味する。一般的に(限定するものではないが)、「1個以上の置換基」は、1、2、又は3個、好ましくは1又は2個の置換基及びより好ましくは1個の置換基を意味する。一般的に、これらの置換基は同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
「アルキル」は、直鎖又は分岐鎖の炭化水素鎖を意味する。アルキル炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。
本出願全体を通して使用される用語「アルキル」、「アルキル残基」及び「アルキル基」及び「アルキル部分」は、直鎖又は分岐鎖の飽和炭化水素鎖として理解され得る。「直鎖(Straight-chain)」は、「非分岐」又は「直鎖(linear)」とも呼ばれ得る。好ましくは、アルキルは直鎖である。
本出願全体を通して使用される用語「アルキレン」は、分子の2つの部分がアルキレン残基により連結されている直鎖又は分岐鎖の飽和炭化水素鎖を意味する。「直鎖(Straight-chain)」は、「非分岐」又は「直鎖(linear)」とも呼ばれ得る。アルキレン炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよく、又は置換されていなくてもよい(すなわち置換されていてもよく、又は非置換であってもよい。)。
「C1-4アルキル」は、例えば、存在する場合、分子の末端に1～4個の炭素原子を有するアルキル鎖：メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、又は、例えば、分子の2つの部分がアルキル基で連結されている場合、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(C2H5)-、-C(CH3)2-を意味する。C1-4アルキル炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。
「C1-6アルキル」は、例えば、存在する場合、分子の末端に1～6個の炭素原子を有するアルキル鎖：C1-4アルキル、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、又は、例えば、分子の2つの部分がアルキル基で連結されている場合、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(C2H5)-、-C(CH3)2-を意味する。C1-6アルキル炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。
「C1-8アルキレン残基」は、1～8個の炭素原子を有するアルキレン鎖、例えば、分子の2つの部分がアルキレン基で連結されている場合、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(C2H5)-、-C(CH3)2-、-CH2-C(CH3)2-、-C(CH2-CH3)2-、-CH(CH2-CH3)-、-CH2-CH(CH3)(CH2-CH3)-、-CH(CH3)(CH2-CH3)-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)8-等を意味する。用語「C4-8アルキレン」及び「C6アルキレン」はそれに応じて定義される。用語「C3-7アルキレン」及び「C5(C4)アルキレン」はそれに応じて定義される。
用語「C1-10アルキレン基」は、1～10個の炭素原子を有する二価の直鎖又は分岐鎖の炭化水素鎖を意味する。アルキル炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。例は、メチレン(-CH2-)、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(C2H5)-、-C(CH3)2-である。C1-10アルキレン基炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。
従って、「C1-10アルキレン残基」は、分子の2つの部分がアルキレン基で連結されている場合、1～10個の炭素原子を有するアルキレン鎖を意味する。好ましくは、必ずしもではないが、スペーサーyの残基fの文脈におけるC1-10アルキレン残基は、場合により1個以上の水素(1つ又は複数)が置換されている、及び/又は場合により1個以上の-CH2-部分が-O-又は-NH-で置換されていてもよい直鎖(すなわち非分岐の)C1-10アルキレン残基である。
表現「1つ以上の-CH2-部分が場合により・・・で置換されていてもよい」は、指定数のCH2基が、本明細書中で特定される原子又は基で置換されていてもよいことを意味する。さらに、本明細書中で特定される1個以上の水素が置換基で置換されていてもよい。
「場合により遮断され及び/又は終結している」C1-10アルキレン基は、アルキレン鎖が本明細書中で特定される原子若しくは化学基により2個の炭素原子間で遮断されているか、又はアルキレン基が、少なくともアルキレン鎖の一端において炭素に続く前記原子又は基で終結しているか、あるいは、アルキレン鎖が遮断され且つ終結しているか、又はアルキレン鎖が遮断も終結もされていないことを意味する。一例として、その例に拘泥するものではないが、1個以上のXで場合により遮断され及び/又は終結しているC3アルキレン基は、配列C-C-C、C-C-C-X、X-C-C-C、X-C-C-C-X、C-X-C-C、C-C-X-C、C-X-C-X-C、X-C-C-X-C、X-C-X-C-X-C、X-C-X-C-C-X、X-C-X-C-X-C-Xを有し得る。
用語「炭素環」は、部分的に若しくは完全に飽和の又は芳香族の炭素環式の、単環式、二環式若しくは三環式の縮合環系又は非縮合環系を指す。この用語は、フェニル及びC3-7シクロアルキル環を包含する。5、6又は7個の炭素原子を有する好ましい炭素環は、シクロペンテン、シクロヘキセン、フェニル、シクロヘプタン、とりわけシクロヘキサンである。
「C3-7シクロアルキル」又は「C3-7シクロアルキル環」は、3～7個の炭素原子を有する環式アルキル鎖、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチルを意味する。好ましくは、シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、又はシクロヘプチルを指す。シクロアルキル炭素の各水素は、本明細書中でさらに特定される置換基で置換されていてもよい。用語「C3-5シクロアルキル」又は「C3-5シクロアルキル環」は、それに応じて定義される。
「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードを意味する。一般的には、ハロゲンはフルオロ又はクロロであることが好ましい。
本発明の意味の範囲内で、用語「芳香族環」は、炭素環式又は複素環式の芳香族環を意味する。例は、ベンゼン、ナフタレン、5～6員の芳香族複素環及び9～11員の芳香族ヘテロビシクリルである。
「3～7員のヘテロシクリル」又は「3～7員の複素環」は、最大数までの二重結合を含み得る3、4、5、6又は7個の環原子を有する環(芳香族環又は完全に、部分的に飽和の又は不飽和の非芳香族環)であって、少なくとも1個の環原子から4個までの環原子が、硫黄(-S(O)-、-S(O)2-を含む)、酸素及び窒素(=N(O)-を含む)からなる群から選択されるヘテロ原子で置換されており、且つ上記環が炭素原子又は窒素原子を介して分子の残りの部分に連結されている、上記環を意味する。3～7員の複素環の例は、アジリジン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、フラン、チオフェン、ピロール、ピロリン、イミダゾール、イミダゾリン、ピラゾール、ピラゾリン、オキサゾール、オキサゾリン、イソオキサゾール、イソオキサゾリン、チアゾール、チアゾリン、イソチアゾール、イソチアゾリン、チアジアゾール、チアジアゾリン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェン、ピロリジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、オキサゾリジン、イソオキサゾリジン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、チアジアゾリジン、スルホラン、ピラン、ジヒドロピラン、テトラヒドロピラン、イミダゾリジン、ピリジン、ピリダジン、ピラジン、ピリミジン、ピペラジン、ピペリジン、モルホリン、テトラゾール、トリアゾール、トリアゾリジン、テトラゾリジン、ジアゼパン、アゼピン又はホモピペラジンである。用語「4～7員のヘテロシクリル」又は「4～7員の複素環」は、それに応じて定義される。用語「5～6員のヘテロシクリル」又は「5～6員の複素環」は、それに応じて定義される。
「5～6員の芳香族ヘテロシクリル」又は「5～6員の芳香族複素環」は、少なくとも1個の炭素原子が、硫黄(-S(O)-、-S(O)2-を含む)、酸素及び窒素(=N(O)-を含む)からなる群から選択されるヘテロ原子で置換されている、シクロペンタジエニル又はベンゼンから誘導される複素環を意味する。このような複素環の例は、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、トリアジンである。
「5員の芳香族ヘテロシクリル」又は「5員の芳香族複素環」は、少なくとも1個の炭素原子が硫黄(-S(O)-、-S(O)2-を含む)、酸素及び窒素(=N(O)-を含む)からなる群から選択されるヘテロ原子で置換されている、シクロペンタジエニルから誘導される複素環を意味する。このような複素環の例は、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾールである。
「7～11員のヘテロビシクリル」又は「7～11員のヘテロ二環」は、少なくとも1個の環原子が両環により共有されており且つ最大数までの二重結合を含有し得る、7～11個の環原子を有する二環の複素環式系(芳香族環又は完全に、部分的に飽和の又は不飽和の非芳香族環)であって、少なくとも1個の環原子から6個までの環原子が、硫黄(-S(O)-、-S(O)2-を含む)、酸素及び窒素(=N(O)-を含む)からなる群から選択されるヘテロ原子で置換されており、且つ上記環が炭素原子又は窒素原子を介して分子の残りの部分に連結されている、上記二環の複素環式系を意味する。7～11員のヘテロ二環の例は、インドール、インドリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾリン、キノリン、キナゾリン、ジヒドロキナゾリン、キノリン、ジヒドロキノリン、テトラヒドロキノリン、デカヒドロキノリン、イソキノリン、デカヒドロイソキノリン、テトラヒドロイソキノリン、ジヒドロイソキノリン、ベンズアゼピン、プリン又はプテリジンである。用語「7～11員のヘテロ二環」は、6-オキサ-2-アザスピロ[3,4]オクタン、2-オキサ-6-アザスピロ[3.3]ヘプタン-6-イル若しくは2,6-ジアザスピロ[3.3]ヘプタン-6-イルのような二環のスピロ構造、又は8-アザ-ビシクロ[3.2.1]オクタン若しくは2,5-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン-2-イル若しくは3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクタンのような架橋された複素環も包含する。
「9～11員の芳香族ヘテロビシクリル」又は「9～11員の芳香族ヘテロ二環」は、二環の複素環式系であって、少なくとも1個の環は芳香族であり且つ複素環系は9～11個の環原子を有し、ここで2個の環原子は両環により共有されており、両環は最大数までの二重結合を含有していてよく(完全に又は部分的に芳香族)、少なくとも1個の環原子から6個までの環原子が、硫黄(-S(O)-、-S(O)2-を含む)、酸素及び窒素(=N(O)-を含む)からなる群から選択されるヘテロ原子で置換されており、且つ上記環が炭素原子又は窒素原子を介して分子の残りの部分に連結されている、上記二環の複素環式系を意味する。9～11員の芳香族ヘテロ二環の例は、インドール、インドリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾリン、キノリン、キナゾリン、ジヒドロキナゾリン、ジヒドロキノリン、テトラヒドロキノリン、イソキノリン、テトラヒドロイソキノリン、ジヒドロイソキノリン、ベンズアゼピン、プリン又はプテリジンである。用語「9～10員の芳香族ヘテロビシクリル」又は「9～10員の芳香族ヘテロ二環」は、それに応じて定義される。
好ましい式(I)の化合物は、それに含まれる残基の1つ以上が以下に示される意味を有する化合物であり、好ましい置換基定義の全ての組み合わせは本発明の主題である。全ての好ましい式(I)の化合物について、本発明は、全ての互変異性形態及び立体異性体形態、並びにそれらのあらゆる比の混合物及びそれらの薬学的に許容される塩も包含する。
例えばケト-エノール互変異性のような、式(I)の化合物の互変異性が生じ得る場合、例えばケト形態及びエノール形態のような個々の形態は、別々に、及び任意の比の混合物として一緒に含まれる。同じことが、例えば、エナンチオマー、シス/トランス異性体、配座異性体などのような立体異性体にも当てはまる。
とりわけ、式(I)による化合物において、エナンチオマー形態又はジアステレオマー形態が示される場合、各純粋形態は別々に、また任意の比の上記純粋形態の少なくとも2つの任意の混合物は式(I)により包含され、本発明の主題である。
同位体標識された式(I)の化合物もまた本発明の範囲内である。同位体標識のための方法は当技術分野で公知である。好ましい同位体は、元素H、C、N、O及びSの同位体である。式(I)の化合物の溶媒和物もまた本発明の範囲内である。
所望の場合、異性体は、当技術分野で周知の方法により、例えば液体クロマトグラフィーによって分離することができる。同じことが、例えばキラル固定相を用いることによりエナンチオマーにも当てはまる。さらに、エナンチオマーは、それらをジアステレオマーに変換する(すなわち、エナンチオマー的に純粋な補助化合物とカップリングし、その後結果として得られるジアステレオマーを分離して、補助残基を切断する)ことによって単離され得る。あるいは、式(I)の化合物の任意のエナンチオマーを、光学的に純粋な出発物質、試薬及び/又は触媒を用いた立体選択的合成から得ることができる。
式(I)による化合物が1つ以上の酸性基又は塩基性基を含む場合、本発明は、それらの対応する薬学的に又は毒物学的に許容される塩、特にそれらの薬学的に利用可能な塩も含む。従って、酸性基を含む式(I)の化合物は、本発明により、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアンモニウム塩として使用することができる。かかる塩のより詳細な例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、又はアンモニア若しくは有機アミン(例えば、エチルアミン、エタノールアミン、トリエタノールアミン又はアミノ酸など)との塩が挙げられる。1つ以上の塩基性基(すなわちプロトン化され得る基)を含む式(I)の化合物は、本発明によりそれらの無機酸又は有機酸との付加塩の形態で存在し得、且つ使用され得る。好適な酸の例としては、塩化水素、臭化水素、リン酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、シュウ酸、酢酸、酒石酸、乳酸、サリチル酸、安息香酸、ギ酸、プロピオン酸、ピバル酸、ジエチル酢酸、マロン酸、コハク酸、ピメリン酸、フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、スルファミン酸、フェニルプロピオン酸、グルコン酸、アスコルビン酸、イソニコチン酸、クエン酸、アジピン酸、及び当業者に公知の他の酸などが挙げられる。式(I)の化合物が、分子中に酸性基及び塩基性基を同時に含む場合、本発明は、上記の塩形態に加えて、内部塩又はベタイン(双性イオン)も包含する。式(I)による各塩は、当業者に公知の慣用の方法により、例えば、これらを溶媒又は分散剤中の有機若しくは無機の酸又は塩基と接触させることにより、又は他の塩とのアニオン交換又はカチオン交換により得ることができる。本発明は、低い生理学的適合性のため、医薬品における使用には直接適していないが、例えば化学反応のための中間体又は薬学的に許容される塩の調製のための中間体としては使用し得る、式(I)の化合物の全ての塩も包含する。
本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩は1つ以上の荷電した官能基を示し、ここで各負電荷が正電荷により補償され、その結果分子が中性となることを理解されたい。分子内補償は、内部塩及び外部塩の形態の他のイオンによっても可能である。好適な対イオンは、上記に言及されるものである。従って、本発明の式中、任意の残りの正電荷又は負電荷(1つ又は複数)は、薬学的に許容される負又は正に荷電した対イオン(1つ又は複数)により補償される。同様に、任意のプロトン化形態は、適切な対イオン(1つ又は複数)で部分的に又は完全に脱プロトン化され得る。
本明細書中で使用される対イオンは、本発明の残基の電荷又は化合物を中和するのに好適な任意の薬学的に許容されるイオンであり得る。単一の対イオンは、必ずしも本発明の荷電残基又は荷電化合物と同じ原子価を有するわけではないことが理解される。2つ以上の対イオンを使用して、+1又は-1より高い荷電価数の電荷を有する化合物を中和することができる。同様に、逆に+1又は-1より高い価数の電荷を有する単一の対イオンを使用して、2つ以上の化合物を中和することもできる。好ましくは、対イオンは水性液体中で十分に可溶性である。
本発明の文脈における薬学的に許容される負に荷電した対イオンX-は、任意の荷電価数を有し得る。従って、X-は、例として-1、-2、-3又は-4、好ましくは-1又は-2の電荷を有し得る。電荷は、場合により、イオン強度及びpHのそれぞれにより決定され得る。X-は、任意の薬学的に許容される負に荷電したイオンであり得る。好ましくは、上記のイオンは、このように水性液体中で十分に可溶性である。例として、X-は、ハロゲン化物アニオン(例えばF-又はCl-)、酢酸イオン(acetate)、リン酸イオン(phosphate)、リン酸水素イオン(hydrogen phosphate)、及び薬学的に許容されるカルボン酸イオン(carboxylate)(例えば、脂肪酸カルボン酸イオン(fatty acid carboxylate))からなる群から選択され得る。さらに、対イオンは、典型的には、化合物が溶解しているバッファー中に含まれる液体、及びin vivoの注射後の体液などの周囲の液体によって決まることが理解される。In vivoにおいては、細胞外で、主な(しかし唯一ではない)負に荷電した対イオンの1つはCl-である。
本発明の文脈において使用される用語「色素部分」、「標識」及び「染色(stain)」は、可視染色を提供する、上記の式を有する任意の部分として最も広い意味で互換的に理解され得る。好ましくは、色素部分は、蛍光色素部分及び/又は有色部分であってよく、特に好ましくは、色素部分は蛍光色素部分である。
本明細書中で使用される蛍光色素部分は、蛍光検出を可能にする任意の色素部分として最も広い意味で理解され得る。好ましくは、このような蛍光検出は、400～1000nmの範囲内、すなわち可視スペクトルの範囲内及び近赤外線(NIR)スペクトルの範囲内、特に400～800nmの範囲内、すなわち可視スペクトルの範囲内である。好ましくは、蛍光色素部分により放射される蛍光シグナルは、新生物及び周辺組織の自家蛍光から十分に区別可能である。多数の蛍光色素部分が当技術分野で公知であり、当業者に容易に明らかである。タンパク質側鎖又は本発明の化合物の調製のための前駆体化合物などの他の化合物と反応させるために用いられる活性化基を有する多くの蛍光色素が市販されている。
付加的に又は代替的に、色素部分は有色(すなわち、任意の光により照射されると色知覚を誘発する)でもあり得る。このような有色効果は、可視範囲内の(すなわち約400nm～約800nmの範囲(1つ又は複数)内の)1つ以上の特定の波長範囲(1つ又は複数)の光を吸収することにより、及び/又は可視範囲内の1つ以上の特定の波長範囲(1つ又は複数)の光を放射することにより誘発され得る。好ましくは、上記の色は、試験される新生物及び周辺組織とは異なる。従って、色素部分は、蛍光検出用に意図されない場合、好ましくは、赤色又は茶色ではなく、むしろ好ましくは青色又は緑色である。色素部分が蛍光検出用に意図される場合、色の差は、典型的には、自家蛍光バックグラウンド上で蛍光が検出可能である限り、わずかな役割しか果たさない。好ましくは、本発明の文脈における有色色素部分は、小分子色素、すなわち、1000Da以下、好ましくは750Da以下、特に500Da以下の分子量(MW)を有する色素部分である。
色素部分(C)は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)及び少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分(B)と、(A)-x1-(B)-x2-(C)により共有結合的に連結されている。このような放射性金属のキレート剤部分(B)に対する共有コンジュゲーションは、色素部分(C)と放射性金属のキレート剤部分(B)間の直接的な共有結合形成であってもよく、又はスペーサーを介した共有結合であってもよいが、好ましくはスペーサーを介した共有コンジュゲーションである。好ましくは、スペーサーは、長さ5nm以下、好ましくは長さ2nm以下、特に長さ1nm以下である。
従って、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)と色素部分(C)との間の分子距離は、好ましくは20nm以下、より好ましくは10nm以下、特に5nm以下である。
このことは、本発明の化合物中の蛍光色素部分(1つ又は複数)の化学特性並びに標的細胞の表面(すなわち各新生細胞の細胞膜)上のフルオロフォア(1つ又は複数)及び/又はクエンチャーの存在に応じて、本発明による化合物が前記細胞膜に結合する際の、蛍光エネルギー移動(FRET)及び/又は蛍光クエンチングなどの効果を観察することも可能とし得る。付加的に又は代替的に、蛍光色素部分(1つ又は複数)の存在は、例えば、光退色後蛍光回復(FRAP)、光退色蛍光減衰(FLIP)などの蛍光に基づくさらなる試験方法を行うことも可能とする。これらの方法は、新生細胞の細胞膜に結合又は付着している化合物又はその塩の可動性についての情報を提供し得る。
好ましくは、本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩は、10kDa以下、より好ましくは5kDa以下、さらにより好ましくは3.5kDa以下、さらにより好ましくは3kDa以下、特に2.5kDa以下の分子量(MW)を有する。
上記のとおり、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)は、新生細胞に典型的に見られる任意の分子構造に結合することが可能であり、任意の分子構造を有し得る。
好ましい実施形態において、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)は、がん性細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフであり、好ましくは、前記モチーフは前立腺特異的膜抗原(PSMA)結合モチーフを含む。
本明細書中、用語「前立腺特異的膜抗原」、「前立腺特異的膜抗原結合モチーフ」及び「PSMA結合モチーフ」は、互換的に理解され得る。
より好ましい実施形態において、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)は、以下の構造：
(式中、
Z1、Z2及びZ3は、-C(O)OR1a、-SO2R1a、-SO3R1a、-SO4R1a、-PO2R1a、-PO3R1a、及び-PO4R1aR2aからなる群からそれぞれ互いに独立して選択され、ここでR1a及びR2aは、互いに独立して、H又はC1-4-アルキル残基(好ましくは同一であり、より好ましくはHである)であり；
a'は、-[CH2]o-残基を表し、ここでoは1～4の整数であり、好ましくは、oは3又は4であり、特にoは4であり；
b'は、-NH-、-C(O)-及び-O-からなる群から選択される残基を表し、特にb'は-NH-であり；
波線は、スペーサー分子x1を介してコンジュゲートされている、放射性金属のキレート剤部分(B)に対するコンジュゲーション部位を示す)
を有するPSMA結合モチーフである。
好ましくは、Z1、Z2、Z3は同一であり、より好ましくは、Z1、Z2、Z3は-C(O)OR1aである。
特に好ましい実施形態において、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)は、以下の構造：
(式中、波線は、スペーサー分子x1を介してコンジュゲートされている、放射性金属のキレート剤部分(B)に対するコンジュゲーション部位を示す)
を有するPSMA結合モチーフである。
スペーサーx1及びx2は、長さ5nm以下、好ましくは長さ2nm以下、特に長さ1nm以下を有するスペーサーであり得る。
スペーサーx1は基-AA-を含み、ここでAAは、4～8個(好ましくは5～7個、より好ましくは6個)の天然アミノ酸のアミノ酸配列であり、且つ少なくとも2つのアミノ酸はヒスチジンである。
用語「天然アミノ酸」は、以下からなる群から選択されるアミノ酸を指す。
天然アミノ酸は、ラセミ体、D体又はL体で存在していてよく、好ましくはL体で存在し得る。
好ましくは、AAは、3つのヒスチジンアミノ酸を含む。好ましくは、AAはヒスチジンとグルタミン酸からなる。好ましくは、AAは、式-His-Glu-His-Glu-His-Glu-で表される。従って、化合物又はその薬学的に許容される塩は、C末端及びN末端を介して分子の残りの部分に結合しているアミノ酸配列-His-Glu-His-Glu-His-Glu-を含み得、従って以下の遊離ポリペプチド配列：
配列番号1
EHEHEH
に由来する。
好ましくは、AAのC末端又はN末端、好ましくはC末端、好ましくはAAに含まれるヒスチジンは、(A)とアミド結合を形成する。
従って、好ましい実施形態において、(A)-x1は、AAの一部としてのヒスチジン及び(A)に結合しているx1を有する以下の部分構造：
(式中、点線は、x1に含まれているAAの残りの部分への結合を示す)
を含む。
好ましい実施形態において、スペーサーx1は、以下の構造：
-AA-[b''-e-b''']n-b''''-d1-
(式中、
b''は、-C(O)-又は-N(H)-であり、好ましくはAAとアミド結合を形成し；
eは、1つ以上の-CH2-部分が場合により1つ以上の-O-、-S-、-C(O)NH-、-C(O)N(C1-6アルキル)、-C(O)O-、スクシンイミド、トリアゾールで置換されていてもよいC1-8-アルキレンからなる群から選択される残基を表し；
b'''は、-NH-及び-C(O)-からなる群から選択され；
b''''は、-C(O)-及び-NH-からなる群から選択され；
b'''とb''''、又はAAの末端(好ましくはAAのN末端)とb''''は、一緒になってアミド基を形成し；
d1は-[CH2]p-であり、ここでpは1又は2、特に2であり；
nは0又は1、好ましくは0である)
を有する。
好ましくは、b''はC(O)である。
好ましくは、eは、任意の置換を有さないか、又はとりわけトリアゾールとの、1、2若しくは3個の置換、好ましくは1個の置換を有する。
好ましくは、eは、非置換のC1-8-アルキレン、1つの-CH2-がトリアゾールで置換されているC1-8アルキレン、1つの-CH2-がトリアゾールで置換されているC4-8アルキレン(とりわけC6アルキレン)、-CH2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)3-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)6-、-(CH2)2-O-(CH2)5-、-(CH2)3-O-(CH2)4-、-(CH2)4-O-(CH2)3-、-(CH2)5-O-(CH2)2-、-(CH2)6-O-CH2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)5-、-(CH2)2-O-(CH2)4-、-(CH2)3-O-(CH2)3-、-(CH2)4-O-(CH2)2-、-(CH2)5-O-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)4-、-(CH2)2-O-(CH2)3-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、-(CH2)4-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)3-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-、及び-CH2-O-CH2-からなる群から選択される残基、特にブチレン残基、ペンチレン残基、ヘキシレン残基、又は1つの-CH2-がトリアゾールで置換されているC4-8アルキレンからなる群から選択される残基である。
特にeは、以下の構造：
(式中、星印の付いた点線はb''への結合を表し、星印の付いていない点線は、b'''への結合を表す)
により表される。
好ましくは、b'''は-NH-である。好ましくは、b'''は-C(O)-である。好ましくは、nは1である。
好ましくは、b'''とb''''、又はn=0の場合、AAの末端(好ましくはAAのN末端)とb''''は、一緒になってアミド基を形成する。
より好ましい実施形態において、スペーサーx1は、以下の構造：
-AA-[C(O)-e-NH]n-C(O)-(CH2)p-
(式中、
eは、1つの-CH2-がトリアゾールで置換されているC4-8アルキレン、特に1つの-CH2-がトリアゾールで置換されているC6アルキレンであり；
nは0又は1、特に1であり；
pは1又は2、特に2である)
を有する。
特に好ましい実施形態において、スペーサーx1は、以下の構造：
を有する。
特に好ましい実施形態において、(A)-x1は、以下の構造：
により表される。
式(I)において、x2は、(B)と(C)を結合するスペーサー又は化学的単結合である。好ましくは、x2はスペーサーである。スペーサーx2は、好ましくはかなり親水性である。
好ましい実施形態において、スペーサーx2は、以下の構造：
-d2-e-[f-e']m-
(式中、
d2は-[CH2]r-であり、ここでrは1又は2、特に2であり；
eは、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はd2に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線はfに対するコンジュゲーション部位を示す)
からなる群から選択され、特にeは-C(O)-NH-であり；
好ましくは、eは、-C(O)NH-であり；
各fは、独立して、1つ以上の-CH2-部分が場合により-O-又は-NH-で置換されていてもよいC1-10-アルキレンからなる群から選択される残基を表し、且つfは、非置換であるか、又は-NH2、-COOH及びR3aからなる群から独立して選択される1つ以上の基で置換されており、
R3aは、-(CH2)2-COOH、-(CH2)4-NH2、-(CH2)4-N+(CH3)3 + X-、-CH2-COOH、-CH2-SH、-CH2-SO3H、及び
からなる群から選択され、
X-は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
好ましくは、fは、-CH2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-O)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(CH2-CH2-O)2-CH2-、-(CH2-CH2-O)3-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-O)2-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-NH)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(CH2-CH2-NH)2-CH2-、-(CH2-CH2-NH)3-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-NH)2-CH2-、-(CH2)3-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)6-、-(CH2)2-O-(CH2)5-、-(CH2)3-O-(CH2)4-、-(CH2)4-O-(CH2)3-、-(CH2)5-O-(CH2)2-、-(CH2)6-O-CH2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)5-、-(CH2)2-O-(CH2)4-、-(CH2)3-O-(CH2)3-、-(CH2)4-O-(CH2)2-、-(CH2)5-O-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)4-、-(CH2)2-O-(CH2)3-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、-(CH2)4-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)3-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-、-CH2-O-CH2-、-(CH2)3-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)2、-CH2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)3、-CH2-(O-CH2-CH2)3-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)2-、及び-(CH2)3-(O-CH2-CH2)2-、CH2-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-、-(CH2)3-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)6-、-(CH2)2-NH-(CH2)5-、-(CH2)3-NH-(CH2)4-、-(CH2)4-NH-(CH2)3-、-(CH2)5-NH-(CH2)2-、-(CH2)6-NH-CH2-、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)5-、-(CH2)2-NH-(CH2)4-、-(CH2)3-NH-(CH2)3-、-(CH2)4-NH-(CH2)2-、-(CH2)5-NH-CH2-、-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)4-、-(CH2)2-NH-(CH2)3-、-(CH2)3-NH-(CH2)2-、-(CH2)4-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)3-、-(CH2)2-NH-(CH2)2-、-(CH2)3-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)2-、-(CH2)2-NH-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-(CH2)3-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)2、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)3、-CH2-(NH-CH2-CH2)3-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(NH-CH2-CH2)2-、-CH2-O-(CH2)8-、-(CH2)2-O-(CH2)7-、-(CH2)3-O-(CH2)6-、-(CH2)4-O-(CH2)5-、-(CH2)5-O-(CH2)4-、-(CH2)6-O-(CH2)3-、-(CH2)7-O-(CH2)2-、-(CH2)8-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)7-、-(CH2)2-O-(CH2)6-、-(CH2)3-O-(CH2)5-、-(CH2)4-O-(CH2)4-、-(CH2)5-O-(CH2)3-、-(CH2)6-O-(CH2)2-、-(CH2)7-O-CH2-、-CH2-NH-(CH2)8-、-(CH2)2-NH-(CH2)7-、-(CH2)3-NH-(CH2)6-、-(CH2)4-NH-(CH2)5-、-(CH2)5-NH-(CH2)4-、-(CH2)6-NH-(CH2)3-、-(CH2)7-NH-(CH2)2-、-(CH2)8-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)7-、-(CH2)2-NH-(CH2)6-、-(CH2)3-NH-(CH2)5-、-(CH2)4-NH-(CH2)4-、-(CH2)5-NH-(CH2)3-、-(CH2)6-NH-(CH2)2-、-(CH2)7-NH-CH2-、-CH(NH2)-CH2-、-CH2-CH(NH2)-、-CH(COOH)-CH2-、-CH2-CH(COOH)-、及び-CH(R3)-からなる群から選択され、
特にfは、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、及び-(CH2)3-O-CH2-CH2-O-CH2-、とりわけ-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-からなる群から選択される残基であり；
各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH3)-、-N(CH3)-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-であり；
mは、0～8、好ましくは0～4、さらにより好ましくは0～2の整数、さらにより好ましくは、0又は1、特に1を示す)
を有する。
より好ましい実施形態において、スペーサーx2は、以下の構造：
-(CH2)t-C(O)-NH-(CH2)u-(O-CH2-CH2)v-(CH2)w-e''-、又は
-(CH2)t-C(O)-NH-(CH2-CH2-O)v-CH2-e''-
(式中、
tは1又は2、特に2であり；
uは、1～10、好ましくは1～3の整数、特に2であり；
vは、0～3の整数、特に2であり；
wは、0～2の整数、特に0である)
の1つを有する。
さらにより好ましい実施形態において、スペーサーyは、以下の構造：
-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-e''-
-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-C(O)-CH2-(O-CH2-CH2)n'-O-CH2-e''-、
-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)2COOH)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)2COOH)-e''-、
-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)4NH2)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)4NH2)-e''-、又は
-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)4N+(CH3)3)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)4N+(CH3)3)-e''- + X-、
(式中、
n'は、1～3の整数であり；
n''は、0～2の整数であり；
X-は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH3)-、-N(CH3)-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-である)
の1つを有する。
特にx2は、式-(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-e''-により表される。
本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩は、好ましくは、1種以上の放射性金属(1つ又は複数)を錯体化することが可能であり、これにより化合物-放射性金属錯体を形成していてもよく、あるいは錯体化されていなくてもよい。明らかに、放射性シグナルの検出については、前記化合物又はその塩は、好ましくは少なくとも1つの放射性金属と錯体化されるが、他方、蛍光シグナルの検出については、前記化合物又はその塩が放射性金属を錯体化するか否かは場合による。従って、放射性シグナルの検出の文脈において、用語「化合物」は、その化合物が、好ましくは少なくとも1つの放射性金属を錯体化するように理解され得る。しかしながら、本明細書中で示される化合物又は塩の分子量は、放射性金属を含まない構造に基づく。
上記のとおり、放射性金属のキレート剤部分(B)は、好ましくは、68Ga、99mTc又は82Rbを錯体化するのに適した(特に水性環境中で68Gaを錯体化するのに適した)キレート剤である。
ガリウム-68(68Ga)は、約68分の半減期を有するため、長距離輸送にはかなり不便である。従って、ガリウム-68(68Ga)は、典型的には、それが本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩と錯体化されてin vivoで患者に投与される及び/又はin vitroでサンプルに投与される場所の近くで生成され得る。
従って、好ましい実施形態において、放射性金属のキレート剤部分(B)は、68Ga-キレート剤部分、好ましくは68Ga-キレート剤部分である。
放射性金属のキレート剤部分(B)は、好ましくは：
(式中、上記構造のそれぞれにおいて、波線の一方は、本明細書中で定義されるスペーサーx1を介した、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は、好ましくは、本明細書中で定義されるスペーサーx2を介した、色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)
である。
特に、キレート剤部分は：
である。
このキレート剤が用いられる場合、b''''は、好ましくは-C(O)-であり、d1及びd2は、好ましくは、それぞれ-(CH2)2-であり、e'は、好ましくは、-C(O)-NH又は-C(O)-O-、とりわけ-C(O)NH-である。従って、キレート剤部分は、2つの-C(O)-(CH2)2-#部分とコンジュゲートしており、ここで、これらは「#」により示される位置で、波線で示される上述のキレート剤部分の結合部位とコンジュゲートしている。そして、この残基は「HBED-CC」とも呼ばれる。
好ましくは、(A)-x1-(B)-x2-は、以下の式：
により表される。
上記に例示的に挙げられるこれらの「68Ga-キレート剤部分」の幾つかもまた、特にほぼ中性pHの水性環境において、1種以上の他の放射性金属(1つ又は複数)(例えば64Cuなど)を錯体化する構造としての役割を果たし得ることに気づくであろう。
好ましくは、ほぼ中性pH(すなわちpH6～8、特に6.5～7.5)の水性環境中で、新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)、又は錯体化された放射性金属若しくは放射性金属のキレート剤部分(B)のいずれも、色素部分(C)から得ることができる蛍光シグナルの強度を、その発光極大において50%超はクエンチしない。
好ましくは、色素部分(C)は、ほぼ中性pH(すなわち、pH6～8、特に6.5～7.5、特にpH7.0～7.5)の水性環境中で光を放射するために好適である。
好ましい実施形態において、色素部分(C)は、400nm～1000nmの範囲内の発光極大を有する蛍光色素部分である。
色素部分(C)は、式：
(式中、
X1及びX4は、-N=、-N(R5)=、及び-C(R6)=からなる群から独立して選択され；
X2及びX3は、O、S、Se、N(R5)、及びC(R6R7)からなる群から独立して選択され；
Yは、(C)の2つの部分を結合し、且つ前記部分間の電子非局在化を可能にするリンカーであって、Yは場合により基(L-)cZ0を含み；
a及びbは、1、2、及び3からなる群から独立して選択され；
各R1及び各R2は、独立して、(L-)cZ、(L-)cZ0又はHであり；2個の隣接するR1及び/又は2個の隣接するR2は、場合により1つ以上の(L-)cZ又は(L-)cZ0で置換されている芳香族環を形成することも可能であり；
R3、R4、R5、R6、R7、R9は、(L-)cZ、(L-)cZ0、及びHからなる群から独立して選択され；
各cは、独立して0又は1であり；
各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-、及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、3～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで上記環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)であり；
R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
Z0は、(C)をx2に結合するか、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合する化学結合であり；
但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9の1つは(L-)cZ0であるか、又はYは(L-)cZ0を含む)
を有する。
従って、残基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7の1つは、色素部分(C)の、x2又は(B)に対する連結基、原子若しくは結合(L-)cZ0として機能する。好ましくは、R3又はR4は、(L-)cZ0を表す。より好ましくは、R3は(L-)cZ0である。
好ましくは、式(C)において、X1とX4は同一であり、好ましくはC(R6)、より好ましくはCHである。
好ましくは、式(C)において、X2とX3は同一であり、好ましくはC(R6R7)であり、より好ましくはR6とR7は同一であり、さらにより好ましくはL-Z(L=C1-10アルキレン、さらにより好ましくはL=CH2であり、且つZ=Hである)である。
好ましくは、R9はHである。
好ましくは、式(C)において、Yは(L-)cZ0を含まず、好ましくは、Yは：
(式中、
gは、1、2、3、又は4(好ましくは2又は3、より好ましくは3)であり、各R9aは、(L-)cZ又はHであり；2個のR9aは、5、6、若しくは7個の炭素原子を有する炭素環式環又は4～7員の複素環式環を形成することも可能であり；
各cは、独立して、0又は1であり；
各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、4～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで上記環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、P(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)である)
である。
好ましくは、Yは：
又は
(g = 2、且つ各R9a = Hである)
である。
好ましくは、式(C)において、aとbは同一であり、且つ好ましくは1であり、より好ましくはR1及びR2 = SO3 -である。
好ましくは、式(C)において、aとbは同一であり且つ2であり、好ましくは、2個の隣接するR1及び2個の隣接するR2はフェニル環を形成する。
好ましくは、式(C)において、R3及びR4の一方は(L-)cZZ0であり、他方は(L-)cZ(L- = C1-10アルキレン、Z = H又はSO3 -、好ましくはc = 1である)である。
好ましくは、(L-)cZ0は、(C)をx2に、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合するC1-10アルキレン(c=1、Z0は化学結合)、好ましくはC3-7アルキレン、より好ましくはC5アルキレンである。
好ましくは、(L-)cZは、C1-10アルキレン、好ましくはC3-7アルキレン、より好ましくはC4アルキレンであり、cは1であり、ZはSO3 -である。
非常に好ましい実施形態において、色素部分(C)は、以下の構造：
(式中、
X-は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
Y+は、薬学的に許容される正に荷電した対イオンであり；
波線は、本発明の化合物の残りの部分に対するコンジュゲーション部位を示す)
からなる群から選択される蛍光色素部分である。
最も好ましいのは、
である。
薬学的に許容される負に荷電した対イオンX-は、上記に提示される最も広い意味で理解され得る。
同様に、薬学的に許容される正に荷電した対イオンY+も、任意の原子価を有し得る。従って、Y+は、例として、+1、+2、+3又は+4、好ましくは+1又は+2の電荷を有し得る。Y+は、任意の薬学的に許容される正に荷電したイオンであり得る。好ましくは、上記のイオンは、水性液体中で十分に可溶性のイオンである。例として、Y+は、アルカリ金属のカチオン(例えば、Na+、K+、Li+)、アルカリ土類金属のカチオン(例えば、Mg2+、Ca2+)、Al3+、NH4 +、H+、及び有機的に結合したアミンのカチオンからなる群から選択することができる。さらに、対イオンは、典型的には、化合物が溶解しているバッファー及びin vivoの注射後の体液に含まれるものなどの周囲の液体により決定されることが理解される。in vivoにおいて、細胞外では、主な(しかし唯一ではない)正に荷電した対イオンはNa+である。
好ましくは、波線は、スペーサーx2に対するコンジュゲーション部位を示す。より好ましくは、波線は、e''に対するコンジュゲーション部位を示す。
従って、非常に好ましい実施形態において、本発明の化合物は、以下の化学構造：
を有する。
本発明による化合物は、合理的な化学合成から得ることができる。本発明の化合物又はその薬学的に許容される塩の調製のための例示的な経路は、US 2015/0110715 A1に記載されている。
本発明による化合物は、実質的に純粋であってもよく、又は放射性金属及び1種以上の薬学的に許容される担体をさらに含む組成物の一部を形成していてもよい。
本発明はさらに、以下のもの：
(a) 上記に定義される本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩；
(b) 放射性金属、好ましくは89Zr、44Sc、111In、90Y、67Ga、68Ga、177Lu、99mTc、82Rb、64Cu、67Cu、153Gd、155Gd、157Gd、213Bi、225Ac及び59Feからなる群から選択されるもの、特に68Ga；及び場合により
(c) 1種以上の薬学的に許容される担体
を含む組成物に関する。
薬学的に許容される担体は、薬学的に許容され、且つ放射性金属と錯体化された化合物(化合物-放射性金属錯体)に添加可能な任意の剤であってよい。
例として、薬学的に許容される担体は、例えば、水、水性バッファー(例えば、Hepes、Tris、又はリン酸バッファー、リン酸バッファー)、薬学的に許容される有機溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、エタノール、植物性油、パラフィン油)などの無毒の又は低毒性の溶媒又はそれらの2つ以上の組み合わせを含み得る。
さらに、薬学的に許容される担体は、1種以上の洗浄剤、1種以上の起泡剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)/ドデシル硫酸ナトリウム(SDS))、1種以上の着色剤(例えば、TiO2、食品着色料)、1種以上のビタミン類、1種以上の塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩)、1種以上の保湿剤(例えば、ソルビトール、グリセロール、マンニトール、プロピレングリコール、ポリデキストロース)、1種以上の酵素、1種以上の保存剤(例えば、安息香酸、メチルパラベン)、1種以上のテクスチャリング剤(例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリエチレングリコール(PEG)、ソルビトール)、1種以上の乳化剤、1種以上の増量剤、1種以上の光沢剤、1種以上の分離剤、1種以上の抗酸化剤、1種以上の薬草及び植物抽出物、1種以上の安定剤、1種以上のポリマー(例えば、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド(HPMA)、ポリエチレンイミン(PEI)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリエチレングリコール(PEG))、1種以上の取り込みメディエーター(例えば、ポリエチレンイミン(PEI)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、細胞透過性ペプチド(CPP)、タンパク質形質導入ドメイン(PTD)、抗菌ペプチド等)、1種以上の抗体、1種以上の甘味料(例えば、アセスルファム、アセスルファム塩(例えば、アセスルファムカリウム(アセスルファムK)、アスパルテーム、シクラメート、サッカリン、サッカリン塩(例えば、サッカリンナトリウム(サッカリンNa))、アリターム、ネオテーム、スクラロース、ズルチン、アスパルテーム-アセスルファムの塩、ソルビトール、ステビア、グリセロール、イヌリン、マンニトール、イソマルト、マルチトール、マルトオリゴ糖、ラクチトール、キシリトール、グルシン(glucin)、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン、P-4000、ブラゼイン、クルクリン、エリスリトール、グリシリジン、水素化デンプン加水分解物、羅漢果(luo han guo)、マビンリン、ミラクリン、モナチン、モネリン、オスラジン、ペンタジン、タガトース、タウマチン、1種以上の対比染色色素(例えば、フルオレセイン、フルオレセイン誘導体、Cy色素、Alexa Fluor色素、ローダミン、量子ドット等)、1種以上のホメオパシー成分、1種以上の味覚物質及び/又は1種以上の香料を含み得る。診断組成物は、典型的には、当技術分野で公知の任意の方法により、上述の成分を別の成分と接触させることによって形成される。好ましくは、患者に投与される前に、診断組成物が形成され、よって、上記に言及される成分を別の成分と接触させる。
放射性金属は、商業的に入手し得るか、自然から得ることができるか、又はサイクロトロンから得ることができる。好ましくは、放射性金属は、ガリウム-68ジェネレーター又はサイクロトロンから、特に本発明による組成物が混合され、また場合によりin vivo及び/又はin vitroでの診断も行われる場所の近くに位置しているガリウム-68ジェネレーター又はサイクロトロンから得られる。特に好ましくは、放射性金属68Gaは、ガリウム-68ジェネレーター、よって、崩壊するゲルマニウム-68の源からガリウムの陽電子放射性同位体68Gaを抽出するために使用される装置から得られる。親同位体68Geは271日の半減期を有することが知られており、このためガリウム-68ジェネレーターが位置する場所に輸送することができる。
このような組成物は、患者においてin vivoで及び組織培養物においてin vitroで、新生物、特にがん性組織又はがん性になるリスクを有する組織について患者を診断するために使用し得る。
従って、本発明のさらなる態様は、新生物に罹患しているか又はそのリスクを有する患者における新生物を診断するための方法であって、前記患者に十分な量の本発明による組成物を投与することを含む、上記方法に関する。
好ましくは、本発明の組成物は、診断薬として使用される。
診断法の文脈において、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の文脈において特定される用語の定義も当てはまる。
本発明の文脈において使用される、用語「患者」は、ヒトであるか動物であるか、及び臨床症状が起こるか起こらないかとは無関係に、本発明の化合物若しくは化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩が投与される対象又は個体として最も広い意味で理解され得る。好ましくは、患者は、ヒトを含む哺乳動物、より好ましくは、ヒト、イヌ、ウマ、ウシ、ブタ、ラバ、ロバ、ヒツジ、ヤギ、又はラクダである。特に好ましくは、患者はヒト患者である。
新生物に罹患している患者は、新生物を有する任意の患者として最も広い意味で理解され得る。本明細書において、新生物に罹患している患者は、必ずしも任意の臨床症状を有さない。患者は、新生物を認識していてもよく、又は新生物を有することを認識していなくてもよい。同様に、患者の担当医は、新生物の存在を認識していてもよく、又はそれを認識していなくてもよい。患者は、場合により疼痛、圧迫感及び/又は胃腸機能不全及び/又は泌尿器機能不全に罹患していてもよい。
用語「そのリスクを有する患者」は、潜在的に新生物を発症する可能性のある任意の患者として最も広い意味で理解され得る。特に、患者は、ある年齢であり得、種々の条件において生活していてもよく、遺伝子発現に影響を及ぼす薬物療法に曝露されていてもよく、及び/又は新生物を発症するリスクの増加を伴う遺伝子的遺伝(genetic heredity)を有していてもよい。例として、リスクを有する患者は、40歳超、好ましくは45歳超、より好ましくは50歳超、さらにより好ましくは60歳超、さらにより好ましくは70歳超、特に80歳超であり得る。あるいは又はさらに、患者は過体重であり得る。あるいは又はさらに、患者は、がんが比較的共通の家族歴、特に一親等の家族員ががんに罹患する家族歴を有し得る。
上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、任意の手段で患者に投与され得る。好ましくは、これらは、注射器又は点滴を介して目的の組織(すなわち、新生物組織又は新生物であるリスクを有する組織)又は血管に注入される。あるいは、これらは、腹腔内に注入してもよく、又は経口的に、経鼻的に、呼吸器的に、局所的に又は皮下に投与してもよい。
例として、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、静脈内に(i.v.)、腹腔内に(i.p.)、動脈内に(i.a.)、筋肉内に(i.m.)及び/又は皮下に(s.c.)に注入され得る。あるいは、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、例えば、粉末剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、咀嚼カプセル剤、シロップ剤、ジュース、ゲル剤、液剤又はペースト剤として経口的に取り込まれ得る。あるいは、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、経鼻的に(鼻腔内)(例えば、スプレー剤又はエアロゾル剤として)、経皮的に(例えば、クリーム剤、スプレー剤又は軟膏剤として、及び/又はコーティングされた硬膏剤を介して)及び/又は呼吸器的に(例えば、エアロゾル剤又はスプレー剤の吸入により)取り込むこともできる。上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、局所的に投与されてもよく、又は全身的に投与されてもよいことが理解される。
治療に好適な、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の十分量は、前記化合物又はその薬学的に許容される塩の物理化学的特性及び薬理学的特性(例えば、バイオアベイラビリティ、電荷、親油性、分子量等)、投与経路(例えば、初回通過効果を含むか又は除外する)、患者の体重、患者の代謝(例えば、上記化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の代謝及び排泄の速度)、及び利用した分析装置の精度(すなわち、より高感度の分析装置であるほど、典型的には、より低量の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩を必要とし得る)により決定され得る。
本発明の組成物により検出可能な新生物は、当技術分野で公知の任意の新生物であり得る。
好ましい実施形態において、新生物は、がん、特に前立腺がんである。
本明細書中で使用される前立腺がんは、前立腺(すなわち男性生殖器系における腺)において発症する任意の形態のがんとして最も広い意味で理解され得る。好ましくは、前立腺がんは、前立腺がん腫である。
前立腺がんを発症するリスクを有する患者は、場合により、以下：
顕著な家族歴(例えば、前立腺がんに罹患している第一度近親者(父親又は兄弟)を有する)；
リスクの遺伝的バックグラウンド(例えば、BRCA1及び/又はBRCA2遺伝子における1つ以上の変異、遺伝性前立腺がん遺伝子1(HPC1)における1つ以上の変異、アンドロゲン受容体における1つ以上の変異、ビタミンD受容体における1つ以上の変異、TMPRSS2-ETS遺伝子ファミリー融合(特にTMPRSS2-ERG又はTMPRSS2-ETV1/49)、1種以上のがん抑制遺伝子(1つ又は複数)の欠損(例えば、p53遺伝子、PTEN(遺伝子)、KAI1、E-カドヘリン及び/又はCD44における欠損)；
低い血液レベルのビタミンD；
高い血液レベルのテストステロン；及び/又は
前立腺の感染又は炎症(前立腺炎)(例えば、クラミジア、淋病、異種指向性MuLV-関連ウイルス(XMRV)、HPV-16、HPV-18、HSV-2及び/又は梅毒による感染)の発症
からなる群から選択される1つ以上のリスク因子を有し得る。
上記に既に言及したとおり、患者の診断は、錯体化された放射性金属から生じる放射性シグナル及び/又は蛍光色素から生じる蛍光シグナルの読み出しを包含し得る。いずれのシグナルも、新生物の局在及び/又はサイズの検出を可能とし得る。
好ましい実施形態において、本方法は、少なくとも以下のステップ：
(i) 前記組成物を患者に投与するステップ；
(ii) 放射性金属の放射性シグナルを検出するステップ
を含み、好ましくは、ステップ(ii)は、特にポジトロン放出断層撮影法(PET)を含む3次元イメージングにより行われる。
本発明の文脈を通して使用される用語「3次元イメージング」は、3次元物体における化合物-放射性金属錯体の錯体の局在を決定することを可能にする任意の方法として最も広い意味で理解され得る。このような方法は、例として、ポジトロン放出断層撮影法(PET)、磁気共鳴画像法(MRI)、X線撮影法(特にコンピューター断層撮影法)、単一光子放射コンピューター断層撮影法(SPECT)又はこれらの2つ以上の組み合わせであり得る。
極めて好ましくは、本方法は、ポジトロン放出断層撮影法(PET)を包含する。
PETは、逆方向に放射されるガンマ線/光子対の検出に基づく方法として最も広い意味で理解され得、ここで前記ガンマ線/光子の放射は、患者の身体又はサンプル中に存在する電子と、放射性金属の崩壊の際に放出される陽子(プロトン)とのリエゾン(liaison)により誘発される消滅事象(nihilation event)によって引き起こされる。その後、コンピューター分析により身体又はサンプル中のトレーサー濃度の3次元イメージを構築することができる。PETは、3次元イメージ再構築の生成を可能とし、このようにして新生物の形、サイズ及び局在の可視化を可能にする核医学イメージング法である。
当業者は、このような測定を行う方法、及びPETが他のイメージング法、例えば、3次元蛍光検出(例えば、蛍光分子トモグラフィー(FMT)による)、CT及び/又はMRIと極めて良好に組み合わされ得ることについて理解する。このような組み合わせ検出は、同時に実施してもよく、又は連続的に実施してもよく、また同一の装置で実行してもよく、又は異なる装置で実行してもよい。
2つ以上のイメージング法の組み合わせは、このような方法から得られたデータのオーバーレイを可能とし得、これにより高解像度イメージ(例えばMRI及び/又はCTから得られたイメージ)を、特定の領域における本発明の化合物-放射性金属錯体の凝集を表すことを可能にする方法と組み合わせることを可能とする。このような結果は、患者における新生物組織の特に正確な決定を可能とし得る。
患者に投与される前に、本発明の組成物は、典型的には、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩を、放射性金属(錯体を形成する)及び場合により薬学的に許容される担体と混合することにより生成され得る。従って、本方法は、場合により、本発明による組成物を混合する先行するステップをさらに含み得る。
上記のとおり、本発明の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の利点は、2つの異なるシグナル、すなわち(i) 放射性金属から生じる放射線、及び(ii) 色素部分から生じる蛍光を検出することにより、in vivo及びin vitroで新生物を診断する能力である。
この方法は、放射性シグナルを検出することにより、特にPETイメージングを用いて、患者の身体全体における、又は少なくともその大部分における新生物の正確な局在を1ステップで決定することを可能にする。さらなるステップにおいて、蛍光が検出され得る。この方法は、患者の身体全体又は少なくともその大部分において同様に実施され得るが、患者の身体が切開されている場合(すなわち、手術中に目的の組織が切開開放されている場合)にも実施することができる。
従って、さらなる好ましい実施形態において、本方法は：(iii) 色素部分(C)を検出することをさらに含み、好ましくは、分子イメージングを含む。
しかしながら、代替的に、場合により一方の検出法又は他方の検出法のいずれかを使用してもよい(すなわち、放射性金属由来の放射性シグナルのみ、又は色素部分由来の蛍光シグナルのみを検出してもよい)ことに気づくであろう。蛍光シグナルのみの検出は、放射性金属を省くことを可能とし、これは操作をより簡単にし且つコストを低減することができるが、典型的には、検出の柔軟性及びデータの精度を低下させる可能性がある。
本発明全体を通して、色素部分の検出の文脈における用語「分子イメージング」は、目的の物体における色素部分の位置決定及び、これによる本発明による化合物(又はその放射性金属錯体)の位置決定を可能にする任意の方法として最も広い意味で理解される。この文脈における分子イメージングは「蛍光分子イメージング」とも呼ばれ得、「FMI」と略される。色素部分の検出の文脈において用いられるとおり、検出は、目視により実施してもよく、又は装置による支援様式で実施してもよい。
好ましくは、分子イメージングは、患者の身体又は細胞培養物中の蛍光を、目的の物体における化合物の局在を検出することを可能にする解像度(すなわち、別の物体と依然として区別可能な物体の最近接)で検出することを指す。従って、患者の身体において、分子イメージングにより別の物体と依然として区別可能な物体の最近接は、好ましくは1cm未満、より好ましくは5mm未満、特に2mm未満であり得る。細胞培養物において、分子イメージングにより別の物体と依然として区別可能な物体の最近接は、好ましくは2mm未満、より好ましくは1mm未満、特に0.5mm未満であってよく、又は顕微鏡的範囲内(すなわち0.1mm未満)であってもよい。患者の身体において実施される場合、分子イメージングは、例として、蛍光分子トモグラフィー(FMT)、光学的イメージング又は2光子蛍光検出であり得る。細胞培養物において実施される場合、分子イメージングは、例として、蛍光顕微鏡法、共焦点顕微鏡法(例えば、レーザー走査顕微鏡法(LSM))、2光子蛍光顕微鏡法、蛍光エネルギー移動(FRET)に基づく方法、蛍光相関分光法(FCS)又は蛍光相互相関分光法(FCCS)であり得る。上記のイメージングは、場合により、例えば、ポジトロン放出断層撮影法(PET)、磁気共鳴画像法(MRI)、X線撮影法(例えば、コンピュータ断層撮影法)又は超音波断層撮影法(UT)などの他のイメージング法とさらに組み合わせることができる。
色素部分(C)を検出するステップ(iii)(好ましくは分子イメージングを含む)は、放射性金属の放射性シグナルを検出するステップ(ii)の後に行ってもよく、ステップ(ii)と同時に行ってもよく、又はステップ(ii)の前に行ってもよい。
好ましい実施形態において、ステップ(iii)は、ステップ(ii)の後に行われる。
色素部分を検出する前に、当業者は、本発明の化合物若しくは化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩をさらなる時間患者に投与してもよく、又は特にPETスキャンなどの先行する放射性シグナルの検出の前に1回投与された前記化合物、化合物-放射性金属錯体又はその塩から得られる蛍光シグナルを用いてもよい。
いずれの戦略も、幾つかの特定の利点を有し得る。蛍光シグナルの検出の前に、前記化合物、化合物-放射性金属錯体又はその塩をさらなる時間投与することは、定性的に良好な蛍光シグナルを得るためにその濃度範囲を最適化することを可能にする。さらに、切開開放されている新生物組織及びその周辺組織への局所投与も可能とされ得る。かかるさらなる投与は、好ましくは、放射性金属を含まない上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその塩の投与であり得る。
他方、放射性シグナルのみの検出の前の、前記化合物、化合物-放射性金属錯体又はその塩の投与は、特にそれが1回だけ投与される場合、患者が頻繁に治療を受けることを防ぎ、患者のコンプライアンスを改善し得る。さらに、より低用量の前記化合物、化合物-放射性金属錯体又はその塩は、その望ましくない可能性のある副作用を予防し得る。この場合、放射性金属の半減期は長すぎないことが有利であり得るが、これはなぜかというと、放射性シグナルの検出による先の分子イメージングの後に外科的相互作用が起こる場合、その外科的相互作用が実際に起こるときに、その放射性金属の放射性が、低く従って無害なレベルに弱まり得るためである。
新生物組織を除去する当業者、典型的には外科医は、場合により、手術中に色素部分により励起する光を発光させ、これにより除去すべき新生物組織を可視化することができる。これは間隔を空けて実施してもよく、又は連続的に実施してもよい。励起光は、標準的なランプ、手術ランプ、及び/又は外科医及び/又は任意の他の参加者(1人又は複数人)が身に着けているヘッドランプから生じ得る。光の波長は、色素部分を効率的に励起するような波長(特に励起極大近くの波長)であってもよく、又は色素部分を効率的に励起する前記波長の2倍(2光子励起について)、特に励起極大近くの波長の2倍であってもよい。非常に好ましい実施形態においては、ステップ(iii)は、がん性組織が少なくとも部分的に切開開放される手術中に行われる。
前に言及したとおり、in vivoで患者を診断する方法は、場合により薬学的に許容される担体をさらに含む本発明による組成物の使用に基づき、従って各放射性金属を錯体化した化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の使用に基づく。この方法は、それらの第一の医薬用途、及び同様に特定の医薬用途を表す。
従って、1つのさらなる態様において、本発明は、医薬としての使用のための、特に診断薬としての使用のための、上記に特定される本発明による組成物に関する。
第2のさらなる態様において、本発明は、新生物に罹患しているか又はそのリスクを有する患者における新生物を診断するための方法において使用するための、上記に特定される本発明による組成物に関する。
使用のための組成物の文脈において、上記の化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩及び上記の診断法の文脈において特定される用語の定義もまた当てはまる。
上記のとおり、好ましい実施形態において、新生物はがん、特に前立腺がんである。
好ましい実施形態において、本方法は、以下のステップ：
(i) 前記組成物を患者に投与するステップ；
(ii) 放射性金属、特に68Gaの放射性シグナルを検出するステップ、
を含み、好ましくは、ステップ(ii)は、3次元イメージングにより、特にポジトロン放出断層撮影法(PET)を用いて行われる。
上記のとおり、好ましい実施形態において、本方法は、以下：
(iii) 好ましくは分子イメージングを用いて色素部分(C)を検出すること、
をさらに含み、特に前記ステップ(iii)は、ステップ(ii)の後に行われる。
上記のとおり、本発明による化合物又は化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、in vitroで(例えば、細胞培養物中で又は患者から得られた細胞中で)新生物を検出するために使用することもできる。この文脈において、本発明による化合物、化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の使用者は、キットの形態の前記化合物又はその塩も供給され得る。
従って、本発明のさらなる態様は、以下のもの：
(a) 上記に特定される本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩、又は上記に特定される本発明による組成物；及び
(b ユーザーマニュアル
を含むキットに関する。
キットの文脈において、上記の化合物又はその薬学的に許容される塩、上記に列挙される診断法及び使用のための組成物の文脈において特定される用語の定義もまた当てはまる。
本発明の文脈において、用語「キット」は、新生物の検出を実施するために使用し得る様々な製品の組成物として最も広い意味で理解され得る。キットは、限定され得るものではないが、本発明による化合物若しくは組成物、又はその薬学的に許容される塩、1種以上の薬学的に許容される担体、ユーザーマニュアル、注射器、注射針等を含み得る。場合により、本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩、又は本発明による組成物は、溶解されていてもよく、乾燥されていてもよく、又は凍結乾燥されていてもよい。好ましくは、本発明のキットは、凍結乾燥標識された形態の本発明による化合物若しくは組成物又はその薬学的に許容される塩、それを溶解するバッファー、本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩をバッファーと混合してその混合物を患者に投与するための注射又は点滴のデバイスを含む。
ユーザーマニュアルは、本発明による化合物若しくは組成物又はその薬学的に許容される塩を保存するための方法(例えば、温度、湿度、保存期間等)、どの放射性金属を使用するか、及び場合によりそれらをどこから入手すべきか、本発明による化合物又はその薬学的に許容される塩を各放射性金属と錯体化するための方法(例えば、バッファー条件)、及び/又はin vivo及び/又はin vitroで新生物を検出するために本発明による化合物若しくは組成物又はその薬学的に許容される塩を使用するための方法(例えば、推奨量/濃度、推奨される検出技術等)についての説明書を含み得る。
放射性金属の放射性半減期が十分に長い場合、キットは、本発明の化合物により錯体化されるのに適した1種以上の放射性金属(1つ又は複数)も含み得る。
キットは、新生物のin vitro検出及び調査のために使用することもできる。
従って、本発明のなおさらなる態様は、in vitroでサンプル中の新生細胞を検出するための方法であって、以下のステップ：
(i) 新生物であるか又は新生物であるリスクを有する細胞、特にがん性であるか又はがん性であるリスクを有する細胞を提供するステップ；
(ii) 上記に特定される本発明による化合物若しくはその薬学的に許容される塩、又は上記に特定される本発明による組成物を前記細胞に投与するステップ；
(iii) 前記細胞の蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを検出するステップ
を含む、上記方法に関する。
本発明のin vitro法の文脈において、上記の化合物又はその薬学的に許容される塩、上記に列挙される診断法、使用のための組成物及びキットの文脈において特定される用語の定義もまた当てはまる。
新生物であるか又は新生物であるリスクを有する細胞は、単離されていてもよく(すなわち単数化された細胞)、又は細胞は、依然としてそれらの生理学的関連において(すなわち、異なる細胞型も含み得るそれらの組織中に)存在していてもよい。細胞は、新生物に罹患しているか又は新生物を発症するリスクを有する患者由来の組織サンプルとして得られてもよく、又は組織培養物から得られてもよい。本発明の文脈において使用されるin vitroサンプルは、患者又は実験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ等)の死体の一部であってもよく、又は全体であってもよい。
培養される場合、細胞は、好適な条件で、すなわち、典型的には約37℃で、約pH6.5～7.5、特にpH7.0～7.5において、好適な栄養素、ビタミン、ミネラル、及び場合により成長因子と共に培養され得る。当業者であれば、目的の細胞に適した好適な標準的な細胞培養技術を選択することができる。
場合により、in vitro法全体を実行している間、細胞は生存していてもよい。あるいは、本発明による化合物若しくはその薬学的に許容される塩又は本発明による組成物を細胞に投与するステップ(ii)の前、又は前記細胞の蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを検出するステップ(iii)の前に、細胞は、(例えば、エタノール、アセトン、又は別の固定剤中で)固定されていてもよい。
細胞は、場合により他の色素(例えば、核を染色するためのDAPI色素又はHOECHT色素、及び/又は目的の別の構造を染色するための標識抗体)で対比染色することもできる。
本発明のin vitro法において、本発明による化合物若しくは組成物又はその薬学的に許容される塩は、前記化合物、組成物又はその塩を含むバッファーを調製し、それを細胞に添加することにより細胞に投与され得る。あるいは、本発明による化合物若しくはその薬学的に許容される塩又はその組成物をin vivoで患者に投与し、その後、前記患者から細胞及び/又は組織サンプルを取り出してin vitroで調査することもできる。
本発明のin vitro法は、特に放射性金属由来の放射性シグナル及び色素部分由来の蛍光シグナルの連続検出及び同時検出を可能にする。しかしながら、代替的に、場合により一方の検出法又は他方の検出法のいずれかを使用してもよい(すなわち、放射性金属由来の放射性シグナルのみ又は色素部分由来の蛍光シグナルのみを検出してもよい)ことに気づくであろう。蛍光シグナルのみの検出は、放射性金属を省くことを可能とし、これは操作をより簡単にし且つコストを低減することができるが、典型的には、検出の柔軟性及びデータの精度を低下させる可能性がある。
利用される検出法に応じて、ステップ(iii)を実行する前に、過剰の未結合化合物又は化合物-放射性金属錯体を除去するため、細胞を、場合により新たなバッファー又は細胞培養培地で洗浄してもよい。
本発明によれば、新生細胞は、典型的には、同じ細胞型の対応する非新生細胞より高い染色率を示すであろう。
細胞は、好ましくは患者、特にヒトから得ることができる。
好ましい実施形態において、細胞は、新生物、好ましくはがん、特に前立腺がんに罹患しているか又はそのリスクを有する患者から得られる。
検出は、当技術分野で公知の任意の手段により実施することができる。
好ましい実施形態において、ステップ(iii)は、顕微鏡イメージング、特に共焦点レーザー走査顕微鏡法(LSM)又は2光子顕微鏡法を介して蛍光を検出することを含む。
本明細書において、共焦点レーザー走査顕微鏡法(LSM)又は2光子顕微鏡法は、細胞の細胞表面における本発明による化合物又は化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩の、顕微鏡レベルでの検出を可能とし得る。従って、特定の膜部位における比較的小さな局所的増加が検出可能であり得る。
別の好ましい実施形態において、ステップ(iii)は、フローサイトメーター及び/又は蛍光活性化細胞選別(FACS)により蛍光を検出することを含む。
フローサイトメーターによる検出は、サンプル中の新生細胞の画分を非新生細胞の画分と比較して定量することを可能とし得る。蛍光活性化細胞選別(FACS)は、例えば、新生細胞の画分、特定の細胞型の画分(場合により前記細胞の膜タンパク質に典型的な抗体で対比染色することにより同定される)又は特定の細胞型の新生細胞の画分などの目的の細胞集団を単離することをさらに可能とし得る。
好ましい実施形態において、ステップ(iii)は、ガンマ計数法により放射活性を検出することを含む。
本発明の文脈において使用される用語「ガンマ計数法」は、ガンマ線照射の定量に基づく任意の方法として最も広い意味で理解され得る。当業者であれば、ガンマ計数法に基づく幾つかの方法及びこれらを実行するための方法について理解している。例として、ガンマ計数法は、放射性結合アッセイ及び/又は放射性免疫アッセイ(RIA)の文脈において使用し得る。上記の読み出しは、直接ガンマ計数法又はシンチレーション計数法、特に液体シンチレーション計数法などの間接ガンマ計数法により実施され得る。ガンマ計数法は、特定の細胞型の画分を定量することを可能とし得る。さらに、例えば、FACS(例えば上記)を用いて特定の細胞画分を単離する前のステップと組み合わせた場合、ガンマ計数法は、目的の特定の細胞集団の画分についての情報も提供することができる。
上記のとおり、前記細胞の蛍光の検出と放射性シグナル(特にガンマ線照射)の検出とは、互いに組み合わせることができる。あるいは、蛍光のみを検出してもよく、又は放射性シグナルのみを検出してもよい。
いずれの場合も、データを分析する場合、異なる強度の蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを示す細胞は、異なる画分にグループ化され得る。これは、典型的には、特定の閾値を設定することにより実施される。上記のとおり、本発明によれば、新生細胞は、典型的には、同じ細胞型の対応する非新生細胞と比較してより高い染色率、また従って、より高いシグナル強度を示す。
従って、好ましい実施形態において、本方法はさらに、以下のステップ：
(iv) 以下：
(a) 新生細胞(特にがん性細胞)を示す蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを超える細胞数、及び
(b) 非新生細胞を示す蛍光シグナル及び/又は放射性シグナル未満の細胞数
を決定するステップ；及び
(v) (a)：(b)の比を決定し、細胞を得た患者の新生物の重症度を評価するステップ
を含む。
新生細胞を示す蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを超える(従って所与の閾値を超える)細胞数は、同じ細胞型の対応する非新生細胞と比較してより高いシグナル強度を示す。当業者であれば、閾値を表すシグナル強度は、調査される細胞及び検出法により決定されることに気づくであろう。この閾値を表すシグナル強度は、以下：
(a) 新生物であることがわかっている細胞から得られたシグナル；及び
(b) 健常であることがわかっている(すなわち非新生物の)対応する細胞から得られたシグナル
を測定することにより決定され得る。
本明細書において、(a)は、典型的には、(b)より高い測定強度を提供する。閾値は、(a)と(b)の2つの測定強度の間に設定され得る。
これは、患者における新生物の重症度の評価を決定することを可能とし得る。新生細胞であると決定された細胞の割合が高いと、重症の新生物を示唆し得る。従って、調査された組織の比較的高い割合の細胞は新生物であり、このため新生物は比較的広がっている。対照的に、割合が低いと、調査された組織サンプルにおける新生物があまり重症ではないことを示唆し得、また新生細胞の不存在は、調査された組織サンプルにおける新生物の不存在を示唆し得る。
従って、本発明による化合物若しくは化合物-放射性金属錯体又はその薬学的に許容される塩は、in vitroでサンプル中の新生物の重症度を評価するために使用することもできる。
従って、なおさらなる態様において、本発明は、in vitroでサンプル中の新生物の重症度を評価するための、上記に特定される本発明による化合物若しくはその薬学的に許容される塩又は上記に特定される本発明による組成物の使用であって、前記サンプルが、新生物であるか又は新生物であるリスクを有する細胞、特にがん性であるか又はがん性であるリスクを有する細胞を含み、これらの細胞を、前記化合物若しくはその薬学的に許容される塩又は前記組成物と接触させる、上記使用に関する。
この使用の文脈において、上記の本発明全体を通して特定される用語の定義もまた当てはまる。
好ましい実施形態において、新生物の重症度の評価は、以下：
(a) 新生細胞(特にがん性細胞)を示す蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを超える細胞数と、
(b) 非がん性細胞を示す蛍光シグナル及び/又は放射性シグナル未満の細胞数
との比を決定することを含む。
以下の実施例は、本発明を例示することを意図するが、特許請求の範囲により付与される保護の範囲を限定することを意図するものではない。
略語
PSMA-(HE)3-HBED-CC-IRdye800CW(別名：Glu-尿素-Lys-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)
PSMA-(HE)1-HBED-CC-IRDye800CW(別名：Glu-尿素-Lys-(HE)1-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)(比較例)
PSMA-(WE)1-HBED-CC-IRDye800CW(別名：Glu-尿素-Lys-(WE)1-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)(比較例)
PSMA-HBED-CC-(HE)3-IRDye800CW(別名：Glu-尿素-Lys-HBED-CC-(HE)3-PEG2-IRDye800CW)(比較例)
PSMA-HBED-CC-IRDye800CW(別名：Glu-尿素-Lys-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)(比較例)
PSMA-HBED-CC(別名：PSMA-11、Glu-尿素-Lys-(Ahx)-HBED-CC)(比較例)
実験手順
市販の化学薬品は全て分析グレードであり、さらなる精製を行うことなく使用した。68Ga(半減期68分；β+ 89%；Eβ+ 最大1.9MeV)は、ピロガロール樹脂支持体をベースとする68Ge/68Gaジェネレーターから取得した(1)。逆相高性能液体クロマトグラフィー(RP-HPLC；Chromolith RP-18e、100×4.6mm；Merck、ダルムシュタット、ドイツ)を用いて化合物を分析した。10分以内、2mL/分の線形勾配(0.1%水性TFA(A)～100%B(CH3CN中0.1%TFA))を用いて、分析HPLCランを実施した。システムL6200 A(Merck-Hitachi、ダルムシュタット、ドイツ)は、可変UV検出器及びガンマ検出器(Bioscan；ワシントン州、米国)を備えていた。
分取HPLCについて、システムLaPrep P110(VWR、ダルムシュタット、ドイツ)は、可変UV検出器(P314、VWR、ダルムシュタット、ドイツ)を備えていた。システムAgilent 1100シリーズ(Agilent Technologies、サンタクララ、カリフォルニア州、米国)を用いて、分析HPLCランを実施した。UV吸収を、214nm及び254nmにおいてそれぞれ測定した。質量分析については、MALDI-MS(Daltonics Microflex、Bruker Daltonics、ブレーメン、ドイツ)を使用した。
Glu-尿素-Lys-(Ahx)-HBED-CC(PSMA-11)は、ABX(ラーデベルク、ドイツ)から購入した。PSMA-HBED-PEG2-IRDye800CWを、米国特許(公開番号：20150110715)「分子イメージングのための二重標識プローブ及びその使用」に従って合成した。
Glu-尿素-Lys-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWの合成
Glu-尿素-Lys-(HE)3-CO(CH2)4-N3の合成
以前に記載されたとおりに、ファーマコフォアGlu-尿素-Lysの合成を実施した(2)。手短に言えば、トリホスゲンを用いたグルタミル部分のイソシアネートの形成により合成を開始した。樹脂に固定された(2-クロロ-トリチル樹脂、Merck、ダルムシュタット) ε-アリルオキシカルボニル保護されたリシンを加え、穏やかに攪拌しながら16時間反応させた。樹脂を濾別し、周囲条件下で(1時間、室温)、Pd(PPh3)4(0.3当量)及びモルホリン(15当量)と2回反応させることによって、アリルオキシ保護基を除去した。樹脂を分離し、標準Fmoc固相プロトコルにより(HE)3リンカーを合成した。(HE)3含有分子を得るため、DMF中のHBTU(4当量)及びDIPEA(4当量)を用いて、Fmoc-His(Trt)-OH、Fmoc-Glu(otBu)-OH及び5-アジドペンタン酸(4当量)のカップリングを実施した。(HE)3を形成するため、Fmoc-His(Trt)-OHとFmoc-Glu(otBu)-OHのカップリングをそれぞれ繰り返した。
TFA/TIPS/H2O(95/2.5/2.5、v/v/v)を用いて、室温で3時間、樹脂から生成物を切断し、アジド官能基化された中間体を生じた。RP-HPLCを用いて全生成物を精製し、質量分析により同定した。10%Bで開始し20分以内に100% Bまで上昇する20分間の勾配によるNUCLEODUR(登録商標)Sphinx RPカラム(VP250/21、5μm 250 x 21 mm；Macherey-Nagel、デューレン、ドイツ)を用いて、Glu-尿素-Lys-(HE)3-CO-(CH2)4-N3の精製を行った。溶媒Aは0.1%水性TFAからなり、溶媒BはCH3CN中0.1%TFAであった。流速は20mL/分であった。
Glu-尿素-Lys-(HE)3-HBED-CC-PEG2の合成
HBED-CC(TFP)2を、以前に記載されたとおりに、Fe3+を用いた保護及び[Fe(HBED-CC)]-の形成により合成した(3)。ビス-TFPエステルを、10% Bで開始し20分以内に100% Bまで上昇する20分間の勾配によるNUCLEODUR(登録商標)Sphinx RPカラムを用いた分取HPLCにより単離した。溶媒Aは0.1%水性TFAからなり、溶媒BはCH3CN中0.1%TFAであった。流速は20mL/分であった。生成物を質量分析により同定した(MW：828.7)。
[Fe(HBED-CC)]TFP2及び0.95当量のプロパルギルアミンを、DIPEAの存在下でDMFに溶解した。室温で4時間後、過剰の2,2'-(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)(100μl)を加え、室温で16時間攪拌した。アルケニル官能基化されたキレート剤を、10% Bで開始し100% Bまで上昇する20分間の勾配によるNUCLEODUR(登録商標)Sphinx RPカラムを用いた分取HPLCを介して精製した。溶媒Aは0.1%水性TFAからなり、溶媒BはCH3CN中0.1%TFAであった。流速は20mL/分であった(MW: 699.8)。
その後、PEG2-[Fe(HBED-CC)]-プロパルギルアミン(1当量)を、3mL THF/H2O(1:1、v/v)中のCuAAC、CuSO4(1当量)、アスコルビン酸Na(1当量)を介して、Glu-尿素-Lys-(HE)3-CO(CH2)4-N3(1当量)と室温で16時間反応させた。Fe-保護された生成物を、NUCLEODUR(登録商標) Sphinx RPカラムを用いた分取HPLC(20分以内の0～100% B、流速20ml/分)を介して単離し、質量分析により同定した(MW: 1943.1)。
Glu-尿素-Lys-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW
IRDye800CW-NHSエステル(1当量)(LI-COR Biosciences)を、PBS-バッファー(pH8.5)中のGlu-尿素-Lys-(HE)3-[Fe(HBED-CC)]-PEG2に、室温で24時間コンジュゲートさせた。Fe-保護された生成物を、Chromolith RP-18eカラム(100×10mm；Merck、ダルムシュタット、ドイツ)(10分以内に0～100% B、流速5ml/分)を用いた半分取HPLCを介して単離し、質量分析により同定した(MW：2929.2)。
錯体化されたFe3+を、先に記載されたとおりに除去した(3)。手短に言えば、Fe含有生成物を、C18カートリッジ(Waters SepPak-Classic C18；Waters Corp.、ミルフォード、マサチューセッツ州、米国)上に捕捉し、その後10mLの1M HClでフラッシュし、5mLのH2Oで洗浄した。残りの生成物を2mLのH2O/CH3CN(3:1)で溶出し、蒸発乾固した。
68Ga標識
前駆体ペプチド[HEPESバッファー中1nmol(580mg/ml)、90μL]を、40μL[68Ga]Ga3+溶出液(約40mBq)に加えた。30%NaOH及び10%NaOHをそれぞれ用いて、pHを3.8に調整した。反応混合物を98℃で10分間インキュベートした。HPLCにより放射化学的収率(RCY)を決定した。
細胞培養
PSMA+ LNCaP細胞(ATCC CRL-1740)を、10%ウシ胎仔血清及び2mmol/L L-グルタミン(全てPAAから購入)を添加したRPMI培地中で培養した。5%CO2を含む加湿空気中37℃で細胞を増殖させ、トリプシン-エチレンジアミン四酢酸(トリプシン-EDTA；0.25%トリプシン、0.02%EDTA、Invitrogen)を用いて回収した。
細胞結合及び取り込み
競合細胞結合アッセイ及び取り込み実験を、以前に記載されたとおりに実施した(4)。手短に言えば、12の異なる濃度のアナライト(0～5000nm、100μL/ウェル)の存在下で、細胞(1ウェル当たり105)を、68Ga標識した放射性リガンド[Glu-尿素-Lys(Ahx)]2-HBED-CC(PSMA-10、ABX(ラーデベルク、ドイツ)に注文した前駆体)の0.2nM溶液と共にインキュベートした。インキュベーション後、混合物を除去し、マルチスクリーン真空マニホールド(Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を用いて、ウェルをPBSで3回洗浄した。細胞に結合した放射活性を、ガンマカウンター(Packard Cobra II, GMI、ミネソタ州、米国)を用いて測定した。非線形回帰アルゴリズム(GraphPad Software)を用いてデータを適合させることにより、50%阻害濃度(IC50)値を計算した。
取り込み実験については、インキュベーションの24時間前に、1ウェル当たり105細胞を、ポリ-L-リシンでコーティングした24ウェル細胞培養プレート中に播種した。洗浄後、細胞を、30nMの放射性標識した化合物と共に、それぞれ37℃及び4℃で45分間インキュベートした。細胞取り込みを、1mLの氷冷PBSで3回洗浄することにより終了させた。表面に結合した放射活性を除去するため、細胞を、0.5mLのPBS中グリシン-HCl(50mM、pH=2.8)で5分間、2回インキュベートした。これらの細胞を、1mLの氷冷PBSで洗浄し、0.3N NaOH(0.5mL)を用いて溶解した。表面に結合した画分と取り込まれた画分を、ガンマカウンターで測定した。細胞取り込みを、105細胞に結合した最初に添加された放射活性のパーセント[%ID/105細胞]として計算した。
体内分布
実験的腫瘍モデルについて、5×106細胞のLNCaP(50% Matrigel中；Becton Dickinson、ハイデルベルグ、ドイツ)を、7～8週齢の雄BALB/c nu/nuマウス(Charles River)の右胴部に皮下接種した。この腫瘍を、サイズ約1cm3まで成長させた。68Ga標識した化合物を尾静脈に注射した(1～2MBq；60pmol)。注射後1時間で、上記の動物を屠殺した。目的の臓器を解剖し、吸い取り乾燥させ、秤量した。ガンマカウンターを用いて放射活性を測定し、% ID/gとして計算した。全ての動物実験は、ドイツ連邦共和国の現行法に従った。
統計的態様
全ての実験は少なくとも3重に実施し、少なくとも3回繰り返した。定量データを平均±SDとして表した。適用可能な場合、Studentのt検定を用いて平均を比較した。P値<0.05は統計的に有意であるとみなされた。
結果
リンカーが結合特性に及ぼす影響を調査するために、上記コンジュゲートの取り込み効率及びPSMA結合親和性を決定した。結果を表1にまとめた。LNCaP細胞について決定した結合親和性(Ki)は、PSMA-HBED-CC(PSMA-11)の9.82±1.26nMから、PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWの17.53±4.98nM及びPSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWの36.70±9.77nMへとわずかに低下した。
PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW及びPSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWの特異的細胞表面結合及び特異的取り込みは、参照構造PSMA-11と比較して改善された。
これらのアッセイにおいて観察されたコンジュゲートのより高いPSMA特異的取り込みは、LNCaP-腫瘍保持ヌードマウスを用いた臓器分布(表2)により示される、参照(4.89±1.34%ID/g(PSMA-11)；P<0.05)と比較して有意に高い(13.66±3.73%ID/g(PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)及び7.59±0.95%ID/g(PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)腫瘍蓄積をもたらした。PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWは、PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWと比較して、全てのバックグラウンド臓器においてより低い取り込みを示した。(HE)3の導入を通して、脾臓取り込みは、38.12±14.62%ID/g(PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)から3.47±1.39%ID/g(PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW)へと極めて低下した。
(HE)3リンカー導入がバックグラウンド臓器における取り込みに与える影響を評価するため、腫瘍対臓器比を計算し、表3にまとめた。PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWと比較して、該リンカーを有する化合物PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWは、腎臓を除く全ての臓器についてより高いT/O比を示し、改善された薬物動態プロファイルを明らかに示していた。
注目すべきことに、リンカーとしての(HE)3を、結合モチーフとキレート剤との間に位置させると、脾臓シグナルの明らかな低下をもたらした。
他のアミノ酸リンカーに対する(HE)3リンカー導入の影響を様々な位置で比較するため、バックグラウンド臓器におけるそれらの取り込みを決定し、腫瘍対臓器比を計算した。データを表4にまとめた。
PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW(7.59±0.95%ID/g)は、他のリンカーを有する化合物(PSMA-HBED-CC-(HE)3-PEG2-IRDye800CW：3.32±1.51%ID/g、PSMA-(HE)1-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW：3.92±0.31%ID/g、PSMA-(WE)1-HBED-CC-PEG2-IRDye800CW：3.85±1.10%ID/g)と比較して、有意に高い腫瘍取り込みを示した。PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWの脾臓取り込みは、表4に示される他の全ての化合物と比較して極めて低下する。
全てのバックグラウンド臓器についての腫瘍対臓器比(表5)は、PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWが最も高い(PSMA-HBED-CC-(HE)3-PEG2-IRDye800CWのT/心臓：5.80に対するT/心臓：5.57を除く)。
(HE)3リンカーの薬物動態的影響をさらに分析するため、好ましい68Ga標識した化合物PSMA-(HE)3-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWを、68Ga標識したPSMA-11、PSMA-HBED-CC-PEG2-IRDye800CWと比較して用いた、注射後2時間における臓器分布研究を実施した(表6)。
PSMA結合モチーフとキレート剤の間への(HE)3の導入は、バックグラウンド臓器からの迅速なクリアランスをもたらした。とりわけ、他の化合物と比較して腎臓取り込み及び脾臓取り込みが低下した。
参考文献
(1)Schuhmacher, J., and Maier-Borst, W. (1981) A new Ge-68/Ga-68 radioisotope generator system for production of Ga-68 in dilute HCl. Int J Appl Radiat Isot 32, 31-36.
(2)Schafer, M., Bauder-Wust, U., Leotta, K., Zoller, F., Mier, W., Haberkorn, U., Eisenhut, M., and Eder, M. (2012) A dimerized urea-based inhibitor of the prostate-specific membrane antigen for 68Ga-PET imaging of prostate cancer. EJNMMI Res 2, 23.
(3)Eder, M., Wangler, B., Knackmuss, S., Legall, F., Little, M., Haberkorn, U., Mier, W., and Eisenhut, M. (2008) Tetrafluorophenolate of HBED-CC: a versatile conjugation agent for (68)Ga-labeled small recombinant antibodies. Eur J Nucl Med Mol Imaging 35, 1878-86.
(4)Eder, M., Schafer, M., Bauder-Wust, U., Hull, W. E., Wangler, C., Mier, W., Haberkorn, U., and Eisenhut, M. (2012) (68)Ga-Complex Lipophilicity and the Targeting Property of a Urea-Based PSMA Inhibitor for PET Imaging. Bioconjug Chem 23, 688-97.
以下は、本発明の実施形態の一つである。
（１）式(I)：
(A)-x 1 -(B)-x 2 -(C)
(式中、
(A)は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフであり；
(B)は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分であり；
(C)は、色素部分であり；
x 1 は、(A)と(B)を共有結合的に結合するスペーサーであり；
x 2 は、(B)と(C)を結合するスペーサー又は化学的単結合であり；
(C)は、式：
(式中、
X 1 及びX 4 は、-N=、-N(R 5 )=、及び-C(R 6 )=からなる群から独立して選択され；
X 2 及びX 3 は、O、S、Se、N(R 5 )、及びC(R 6 R 7 )からなる群から独立して選択され；
Yは、(C)の2つの部分を結合し、且つ前記部分間の電子非局在化を可能にするリンカーであって、Yは場合により基(L-) c Z 0 を含み；
a及びbは、1、2、及び3からなる群から独立して選択され；
各R 1 及び各R 2 は、独立して、(L-) c Z、(L-) c Z 0 又はHであり、2個の隣接するR 1 及び/又は2個の隣接するR 2 は、場合により1つ以上の(L-) c Z又は(L-) c Z 0 で置換されている芳香族環を形成することも可能であり；
R 3 、R 4 、R 5 、R 6 、R 7 、R 9 は、(L-) c Z、(L-) c Z 0 、及びHからなる群から独立して選択され；
各cは、独立して0又は1であり；
各Lは、独立して、T 1 、-OT 1 -、-ST 1 -、-C(O)T 1 -、-C(O)OT 1 -、-OC(O)T 1 -、-C(O)NHT 1 -、-NHC(O)T 1 、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-、及びT 1 の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC 1-10 アルキレン基であり； T 1 は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C 3-7 シクロアルキル、3～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT 1 は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R 8 、COOR 8 、OR 8 、C(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 N(R 8 R 8a )、S(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 R 8 、N(R 8 )S(O) 2 N(R 8a R 8b )、SR 8 、N(R 8 R 8a )、NO 2 、OC(O)R 8 、N(R 8 )C(O)R 8a 、N(R 8 )S(O) 2 R 8a 、N(R 8 )S(O)R 8a 、N(R 8 )C(O)N(R 8a R 8b )、N(R 8 )C(O)OR 8a 、OC(O)N(R 8 R 8a )、オキソ(=O)(ここで該環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC 1-6 アルキル(C 1-6 アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R 8 、C(O)OR 8 、C(O)O - 、OR 8 、C(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 OR 8 、S(O) 2 O - 、S(O) 2 N(R 8 R 8a )、S(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 R 8 、S(O)R 8 、N(R 8 )S(O) 2 N(R 8a R 8b )、SR 8 、N(R 8 R 8a )、NO 2 、P(O)(OR 8 ) 2 、P(O)(OR 8 )O - 、OC(O)R 8 、N(R 8 )C(O)R 8a 、N(R 8 )S(O) 2 R 8a 、N(R 8 )S(O)R 8a 、N(R 8 )C(O)N(R 8a R 8b )、N(R 8 )C(O)OR 8a 、又はOC(O)N(R 8 R 8a )であり；
R 8 、R 8a 、R 8b は、H、又はC 1-6 アルキル(C 1-6 アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
Z 0 は、(C)をx 2 に結合するか、又はx 2 が化学的単結合である場合には(B)に結合する化学結合であり；
但し、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 6 、R 7 、R 9 の1つは(L-) c Z 0 であるか、又はYは(L-) c Z 0 を含む)
を有し、
ここでx 1 は、基-AA-(AAは、4～8個(好ましくは5～7個、より好ましくは6個)の天然アミノ酸のアミノ酸配列であり、少なくとも2個のアミノ酸はヒスチジンである)を含み、
任意の残りの正電荷又は負電荷(1つ又は複数)は、薬学的に許容される負又は正に荷電した対イオン(1つ又は複数)により補償される)
で表される化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２）前記化合物が、10kDa以下、好ましくは5kDa以下の分子量を有する、（１）に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（３）新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)が、がん性細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフであり、好ましくは前記モチーフが前立腺特異的膜抗原(PSMA)結合モチーフを含む、（１）又は（２）に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（４）新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)が、以下の構造：
(式中、
Z 1 、Z 2 及びZ 3 は、-C(O)OR 1a 、-SO 2 R 1a 、-SO 3 R 1a 、-SO 4 R 1a 、-PO 2 R 1a 、-PO 3 R 1a 、及び-PO 4 R 1a R 2a からなる群からそれぞれ互いに独立して選択され、ここでR 1a 及びR 2a は、互いに独立して、H又はC 1-4 -アルキル残基であり；
a'は、-[CH 2 ] o -残基を表し、ここでoは1～4の整数であり、好ましくはoは3又は4であり、特にoは4であり；
b'は、-NH-、-C(O)-及び-O-からなる群から選択される残基を表し、特にb'は-NH-であり；
波線は、スペーサー分子x 1 を介してコンジュゲートされている、放射性金属のキレート剤部分(B)に対するコンジュゲーション部位を示す)
を有するPSMA結合モチーフである、（３）に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（５）新生細胞の細胞膜に特異的に結合するモチーフ(A)が、以下の構造：
(式中、波線は、スペーサー分子x 1 を介してコンジュゲートされている、放射性金属のキレート剤部分(B)に対するコンジュゲーション部位を示す)
を有するPSMA結合モチーフである、（１）～（４）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（６）AAが3個のヒスチジンアミノ酸を含む、（１）～（５）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（７）AAがヒスチジン及びグルタミン酸からなる、（１）～（６）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（８）AAが、式-His-Glu-His-Glu-His-Glu-により表される、（１）～（７）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（９）AAのC末端又はN末端、好ましくはC末端、好ましくはAAに含まれるヒスチジンが、(A)とアミド結合を形成する、（１）～（８）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１０）スペーサーx 1 が、以下の構造：
-AA-[b''-e-b'''] n -b''''-d 1 -
(式中、
b''は、-C(O)-又は-N(H)-、好ましくは-C(O)-であり、好ましくはAAとアミド結合を形成し；
eは、C 1-8 -アルキレン(ここで1つ以上の-CH 2 -部分は、場合により1個以上の-O-、-S-、-C(O)NH-、-C(O)N(C 1-6 アルキル)、-C(O)O-、スクシンイミド、トリアゾールで置換されていてもよい)からなる群から選択される残基を表し、好ましくは、eは、任意の置換を有していないか、又はとりわけトリアゾールとの1、2若しくは3個の置換、好ましくは1個の置換を有し、好ましくは、eは、非置換のC 1-8 -アルキレン、1つの-CH 2 -がトリアゾールで置換されているC 4-8 アルキレン(とりわけC 6 アルキレン)、1つの-CH 2 -がトリアゾールで置換されているC 1-6 アルキレン、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 4 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 5 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 6 -O-CH 2 -、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 4 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 5 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 4 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -O-CH 2 -、及び-CH 2 -O-CH 2 -からなる群から選択される残基、特にブチレン残基、ペンチレン残基、ヘキシレン残基、又は1つの-CH 2 -がトリアゾールで置換されているC 4-8 アルキレンからなる群から選択される残基であり；
b'''は、-NH-及び-C(O)-からなる群から選択され；
b''''は、-C(O)-及び-NH-からなる群から選択され；
ここでb'''とb''''、又はAAの末端、好ましくはAAのN末端とb''''は、一緒になってアミド基を形成し；
d 1 は-[CH 2 ] p -であり、ここでpは1又は2、特に2であり；
nは0又は1、好ましくは1である)
を有する、（１）～（９）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１１）(A)-x 1 -が、以下の構造：
により表される、（１）～（１０）のいずれかに記載の化合物。
（１２）スペーサーx 2 が、以下の構造：
-d 2 -e'-[f-e''] m -
(式中、
d 2 は-[CH 2 ] r -であり、ここでrは1又は2、特に2であり；
e'は、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はd 2 に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線はfに対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から選択され、
特にe'は-C(O)-NH-であり；
各fは、独立して、C 1-10 -アルキレン(ここで1つ以上の-CH 2 -部分は、場合により-O-又は-NH-で置換されていてもよい)からなる群から選択される残基を表し、且つfは、非置換であるか、又は-NH 2 、-COOH及びR 3a からなる群から独立して選択される1つ以上の基で置換されており、
R 3a は、-(CH 2 ) 2 -COOH、-(CH 2 ) 4 -NH 2 、-(CH 2 ) 4 -N + (CH 3 ) 3 +X - 、-CH 2 -COOH、-CH 2 -SH、-CH 2 -SO 3 H、及び
からなる群から選択され、ここでX - は薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり； 好ましくは、fは、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -(CH 2 -CH 2 -O) 2 -(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -(CH 2 -CH 2 -O) 2 -CH 2 -、-(CH 2 -CH 2 -O) 3 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(CH 2 -CH 2 -O) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(CH 2 -CH 2 -NH) 2 -(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -(CH 2 -CH 2 -NH) 2 -CH 2 -、-(CH 2 -CH 2 -NH) 3 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(CH 2 -CH 2 -NH) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 3 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 4 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 5 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 6 -O-CH 2 -、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 4 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 5 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 4 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-CH 2 -、-(CH 2 ) 3 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 2 、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 3 、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 2 -、及び-(CH 2 ) 3 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -、CH 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -NH-CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 3 -NH-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 4 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 5 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 6 -NH-CH 2 -、-CH 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -NH-CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 3 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 4 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 5 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 3 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 4 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 2 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-CH 2 -、-(CH 2 ) 3 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-(CH 2 ) 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 2 、-CH 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 3 、-CH 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、-CH 2 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -(NH-CH 2 -CH 2 ) 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 8 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 7 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 6 -、-(CH
2 ) 4 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 5 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 6 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 7 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 8 -O-CH 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 7 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 4 -O-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 5 -O-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 6 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 7 -O-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 8 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 7 -、-(CH 2 ) 3 -NH-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 4 -NH-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 5 -NH-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 6 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 7 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 8 -NH-CH 2 -、-CH 2 -NH-(CH 2 ) 7 -、-(CH 2 ) 2 -NH-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 3 -NH-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 4 -NH-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 5 -NH-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 6 -NH-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 7 -NH-CH 2 -、-CH(NH 2 )-CH 2 -、-CH 2 -CH(NH 2 )-、-CH(COOH)-CH 2 -、-CH 2 -CH(COOH)、及び-CH(R 3 )-からなる群から選択され、
特にfは、-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -, -CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -CH 2 -、及び-(CH 2 ) 3 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -からなる群から選択される残基であり；
各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH 3 )-、-N(CH 3 )-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-であり；
mは、0～8、好ましくは0～4、より好ましくは0～2の整数、さらにより好ましくは0又は1、特に1を表す)
を有する、（１）～（１１）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１３）スペーサーx 2 が、以下の構造：
-(CH 2 ) t -C(O)-NH-(CH 2 ) u -(O-CH 2 -CH 2 ) v -(CH 2 ) w -e''-、又は
-(CH 2 ) t -C(O)-NH-(CH 2 -CH 2 -O) v -CH 2 -e''-
(式中、
tは1又は2、特に2であり；
uは、1～10、好ましくは1～3の整数、特に2であり；
vは、0～3の整数、特に2であり；
wは、0～2の整数、特に0であり；
e''は、（12）に定義されるとおりである)
の1つを有する、（１）～（１２）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１４）スペーサーx 2 が、以下の構造：
-(CH 2 ) 2 -C(O)-NH-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -e''-
-(CH 2 ) 2 -C(O)-NH-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -NH-C(O)-CH 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) n' -O-CH 2 -e''-、
-(CH 2 ) 2 -C(O)-NH-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -NH-[C(O)-CH((CH 2 ) 2 COOH)-NH] n'' -C(O)-CH((CH 2 ) 2 COOH)-e''-、
-(CH 2 ) 2 -C(O)-NH-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -NH-[C(O)-CH((CH 2 ) 4 NH 2 )-NH] n'' -C(O)-CH((CH 2 ) 4 NH 2 )-e''-、又は
-(CH 2 ) 2 -C(O)-NH-(CH 2 ) 2 -(O-CH 2 -CH 2 ) 2 -NH-[C(O)-CH((CH 2 ) 4 N + (CH 3 ) 3 )-NH] n'' -C(O)-CH((CH 2 ) 4 N + (CH 3 ) 3 )-e''- + X -
(式中、
n'は、1～3の整数であり；
n''は、0～2の整数であり；
X - は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH 3 )-、-N(CH 3 )-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
(式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-である)
の1つを有する、（１）～（１３）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１５）放射性金属のキレート剤部分(B)が、以下：
(式中、該構造のそれぞれにおいて、波線の一方は、スペーサーx 1 を介した、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は、好ましくはスペーサーx 2 を介した、少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)
からなる群から選択され、
特にキレート剤部分が、以下：
である、（１）～（１４）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１６）(A)-x 1 -(B)-x 2 -が、以下の構造：
により表される、（１）～（１５）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１７）式(C)において、X 1 とX 4 が同一であり、好ましくはC(R 6 )、より好ましくはCHである、（１）～（１６）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１８）式(C)において、X 2 とX 3 が同一であり、好ましくはC(R 6 R 7 )であり、より好ましくはR 6 とR 7 が同一であり、さらにより好ましくはL-Z(L=C 1-10 アルキレン、さらにより好ましくはCH 2 であり、且つZ=Hである)である、（１）～（１５）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（１９）式(C)において、Yが(L-) c Z 0 を含まず、好ましくはYが、以下：
(式中、
gは、1、2、3、又は4(好ましくは3又は4、より好ましくは3)であり、且つ各R 9a は、(L-) c Z、又はHであり；2個のR 9a は、5、6、若しくは7個の炭素原子を有する炭素環式環又は4～7員の複素環式環を形成することも可能であり；
各cは、独立して0又は1であり；
各Lは、独立して、T 1 、-OT 1 -、-ST 1 -、-C(O)T 1 -、-C(O)OT 1 -、-OC(O)T 1 -、-C(O)NHT 1 -、-NHC(O)T 1 、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-及びT 1 の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC 1-10 アルキレン基であり；
T 1 は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C 3-7 シクロアルキル、4～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT 1 は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R 8 、COOR 8 、OR 8 、C(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 N(R 8 R 8a )、S(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 R 8 、N(R 8 )S(O) 2 N(R 8a R 8b )、SR 8 、N(R 8 R 8a )、NO 2 、OC(O)R 8 、N(R 8 )C(O)R 8a 、N(R 8 )S(O) 2 R 8a 、N(R 8 )S(O)R 8a 、N(R 8 )C(O)N(R 8a R 8b )、N(R 8 )C(O)OR 8a 、OC(O)N(R 8 R 8a )、オキソ(=O)(ここで該環は少なくとも部分的に飽和している)、又はC 1-6 アルキル(C 1-6 アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
R 8 、R 8a 、R 8b は、H、又はC 1-6 アルキル(C 1-6 アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R 8 、C(O)OR 8 、C(O)O - 、OR 8 、C(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 OR 8 、S(O) 2 O - 、S(O) 2 N(R 8 R 8a )、S(O)N(R 8 R 8a )、S(O) 2 R 8 、S(O)R 8 、N(R 8 )S(O) 2 N(R 8a R 8b )、SR 8 、N(R 8 R 8a )、NO 2 、P(O)(OR 8 ) 2 、P(O)(OR 8 )O - 、OC(O)R 8 、N(R 8 )C(O)R 8a 、N(R 8 )S(O) 2 R 8a 、N(R 8 )S(O)R 8a 、N(R 8 )C(O)N(R 8a R 8b )、N(R 8 )C(O)OR 8a 、又はOC(O)N(R 8 R 8a )である)
であり、好ましくは、Yが、以下：
又は
(g = 2であり、各R 9a = Hである)
から選択される、（１）～（１８）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２０）式(C)において、aとbが同一であり、且つ好ましくは1であり、より好ましくはR 1 及びR 2 = SO 3 - である、（１）～（１９）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２１）式(C)において、aとbが同一であり、且つ2であり、好ましくは2個の隣接するR 1 及び2個の隣接するR 2 がフェニル環を形成する、（１）～（２０）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２２）式(C)において、R 3 及びR 4 の一方が(L-) c Z Z0 であり、他方が(L-) c Z(L- = C 1-10 アルキレンであり、Z = H又はSO 3 - であり、好ましくはc = 1である)である、（１）～（２１）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２３）(L-) c Z Z0 が、(C)をx 2 に結合するか、又はx 2 が化学的単結合である場合には(B)に結合するC 1-10 アルキレンである、（１）～（２２）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２４）色素部分(C)が、以下の構造：
(式中、
X - は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
Y + は、薬学的に許容される正に荷電した対イオンであり；
波線は、化合物の残りの部分に対するコンジュゲーション部位を示す)
からなる群から選択される、（１）～（２３）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２５）色素部分(C)が、400nm～1000nmの範囲内の発光極大を有する蛍光色素部分である、（１）～（２４）のいずれかに記載の化合物。
（２６）前記化合物が、以下の化学構造：
を有し、正電荷が薬学的に許容される負に荷電した対イオンにより補償される、（１）～（２５）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
（２７）以下：
(a) （１）～（２６）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩；
(b) 放射性金属、好ましくは 89 Zr、 44 Sc、 111 In、 90 Y、 67 Ga、 68 Ga、 177 Lu、 99m Tc、 82 Rb、 64 Cu、 67 Cu、 153 Gd、 155 Gd、 157 Gd、 213 Bi、 225 Ac及び 59 Feからなる群から選択されるもの、特に 68 Ga；及び場合により
(c) 1種以上の薬学的に許容される担体
を含む組成物。
（２８）診断薬として使用するための、（２７）に記載の組成物。
（２９）in vitroでサンプル中の新生細胞を検出するための方法であって、以下のステップ：
(i) 新生物であるか又は新生物であるリスクを有する、特にがん性であるか又はがん性であるリスクを有する細胞を提供するステップ；
(ii) （１）～（２６）のいずれかに記載の化合物又はその薬学的に許容される塩、又は（２７）に記載の組成物を前記細胞に投与するステップ；
(iii) 前記細胞の蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを検出するステップ
を含む、前記方法。

Claims (20)

  1. 式(I)：
    (A)-x1-(B)-x2-(C)
    (式中、
    (A)は、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフであり；
    (B)は、少なくとも1つの放射性金属のキレート剤部分であり；
    (C)は、色素部分であり；
    x1は、(A)と(B)を共有結合的に結合するスペーサーであり；
    x2は、(B)と(C)を結合するスペーサー又は化学的単結合であり；
    (C)は、式：
    (式中、
    X1及びX4は、-N=、-N(R5)=、及び-C(R6)=からなる群から独立して選択され；
    X2及びX3は、O、S、Se、N(R5)、及びC(R6R7)からなる群から独立して選択され；
    Yは、(C)の2つの部分を結合し、且つ前記部分間の電子非局在化を可能にするリンカーであって、Yは場合により基(L-)cZ0を含み；
    a及びbは、1、2、及び3からなる群から独立して選択され；
    各R1及び各R2は、独立して、(L-)cZ、(L-)cZ0又はHであり、2個の隣接するR1及び/又は2個の隣接するR2は、場合により1つ以上の(L-)cZ又は(L-)cZ0で置換されている芳香族環を形成することも可能であり；
    R3、R4、R5、R6、R7、R9は、(L-)cZ、(L-)cZ0、及びHからなる群から独立して選択され；
    各cは、独立して0又は1であり；
    各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-、及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
    T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、3～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで該環は、少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
    各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、P(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)であり；
    R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
    Z0は、(C)をx2に結合するか、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合する化学結合であり；
    但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9の1つは(L-)cZ0であるか、又はYは(L-)cZ0を含む)
    を有し、
    ここで、(A)-x1-が、以下の構造：
    により表され、
    任意の残りの正電荷又は負電荷(1つ又は複数)は、薬学的に許容される負又は正に荷電した対イオン(1つ又は複数)により補償される)
    で表される化合物又はその薬学的に許容される塩。
  2. 前記化合物が、10kDa以下、好ましくは5kDa以下の分子量を有する、請求項１に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  3. スペーサーx2が、以下の構造：
    -d2-e'-[f-e'']m-
    (式中、
    d2は-[CH2]r-であり、ここでrは1又は2、特に2であり；
    e'は、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、
    (式中、波線の一方はd2に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線はfに対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から選択され、
    特にe'は-C(O)-NH-であり；
    各fは、独立して、C1-10-アルキレン(ここで1つ以上の-CH2-部分は、場合により-O-又は-NH-で置換されていてもよい)からなる群から選択される残基を表し、且つfは、非置換であるか、又は-NH2、-COOH及びR3aからなる群から独立して選択される1つ以上の基で置換されており、
    R3aは、-(CH2)2-COOH、-(CH2)4-NH2、-(CH2)4-N+(CH3)3+X-、-CH2-COOH、-CH2-SH、-CH2-SO3H、及び
    からなる群から選択され、ここでX-は薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
    好ましくは、fは、-CH2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-O)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(CH2-CH2-O)2-CH2-、-(CH2-CH2-O)3-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-O)2-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-NH)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(CH2-CH2-NH)2-CH2-、-(CH2-CH2-NH)3-CH2-、-(CH2)2-(CH2-CH2-NH)2-CH2-、-(CH2)3-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)6-、-(CH2)2-O-(CH2)5-、-(CH2)3-O-(CH2)4-、-(CH2)4-O-(CH2)3-、-(CH2)5-O-(CH2)2-、-(CH2)6-O-CH2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)5-、-(CH2)2-O-(CH2)4-、-(CH2)3-O-(CH2)3-、-(CH2)4-O-(CH2)2-、-(CH2)5-O-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)4-、-(CH2)2-O-(CH2)3-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、-(CH2)4-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)3-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)2-、-(CH2)2-O-CH2-、-CH2-O-CH2-、-(CH2)3-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)2、-CH2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)3、-CH2-(O-CH2-CH2)3-、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、-CH2-(O-CH2-CH2)2-(CH2)2-、及び-(CH2)3-(O-CH2-CH2)2-、CH2-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-、-(CH2)3-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)6-、-(CH2)2-NH-(CH2)5-、-(CH2)3-NH-(CH2)4-、-(CH2)4-NH-(CH2)3-、-(CH2)5-NH-(CH2)2-、-(CH2)6-NH-CH2-、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-、-(CH2)2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)5-、-(CH2)2-NH-(CH2)4-、-(CH2)3-NH-(CH2)3-、-(CH2)4-NH-(CH2)2-、-(CH2)5-NH-CH2-、-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)4-、-(CH2)2-NH-(CH2)3-、-(CH2)3-NH-(CH2)2-、-(CH2)4-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)3-、-(CH2)2-NH-(CH2)2-、-(CH2)3-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)2-、-(CH2)2-NH-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-(CH2)3-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)2、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)3、-CH2-(NH-CH2-CH2)3-、-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)2-CH2-、-CH2-(NH-CH2-CH2)2-(CH2)2-、-(CH2)3-(NH-CH2-CH2)2-、-CH2-O-(CH2)8-、-(CH2)2-O-(CH2)7-、-(CH2)3-O-(CH2)6-、-(CH2)4-O-(CH2)5-、-(CH2)5-O-(CH2)4-、-(CH2)6-O-(CH2)3-、-(CH2)7-O-(CH2)2-、-(CH2)8-O-CH2-、-CH2-O-(CH2)7-、-(CH2)2-O-(CH2)6-、-(CH2)3-O-(CH2)5-、-(CH2)4-O-(CH2)4-、-(CH2)5-O-(CH2)3-、-(CH2)6-O-(CH2)2-、-(CH2)7-O-CH2-、-CH2-NH-(CH2)8-、-(CH2)2-NH-(CH2)7-、-(CH2)3-NH-(CH2)6-、-(CH2)4-NH-(CH2)5-、-(CH2)5-NH-(CH2)4-、-(CH2)6-NH-(CH2)3-、-(CH2)7-NH-(CH2)2-、-(CH2)8-NH-CH2-、-CH2-NH-(CH2)7-、-(CH2)2-NH-(CH2)6-、-(CH2)3-NH-(CH2)5-、-(CH2)4-NH-(CH2)4-、-(CH2)5-NH-(CH2)3-、-(CH2)6-NH-(CH2)2-、-(CH2)7-NH-CH2-、-CH(NH2)-CH2-、-CH2-CH(NH2)-、-CH(COOH)-CH2-、-CH2-CH(COOH)、及び-CH(R3)-からなる群から選択され、
    特にfは、-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-, -CH2-(O-CH2-CH2)2-CH2-、及び-(CH2)3-O-CH2-CH2-O-CH2-からなる群から選択される残基であり；
    各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH3)-、-N(CH3)-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
    (式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-であり；
    mは、0～8、好ましくは0～4、より好ましくは0～2の整数、さらにより好ましくは0又は1、特に1を表す)
    を有する、請求項１又は２に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  4. スペーサーx2が、以下の構造：
    -(CH2)t-C(O)-NH-(CH2)u-(O-CH2-CH2)v-(CH2)w-e''-、又は
    -(CH2)t-C(O)-NH-(CH2-CH2-O)v-CH2-e''-
    (式中、
    tは1又は2、特に2であり；
    uは、1～10、好ましくは1～3の整数、特に2であり；
    vは、0～3の整数、特に2であり；
    wは、0～2の整数、特に0であり；
    e''は、請求項3に定義されるとおりである)
    の1つを有する、請求項１～３のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  5. スペーサーx2が、以下の構造：
    -(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-e''-
    -(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-C(O)-CH2-(O-CH2-CH2)n'-O-CH2-e''-、
    -(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)2COOH)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)2COOH)-e''-、
    -(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)4NH2)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)4NH2)-e''-、又は
    -(CH2)2-C(O)-NH-(CH2)2-(O-CH2-CH2)2-NH-[C(O)-CH((CH2)4N+(CH3)3)-NH]n''-C(O)-CH((CH2)4N+(CH3)3)-e''- + X-
    (式中、
    n'は、1～3の整数であり；
    n''は、0～2の整数であり；
    X-は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
    各e''は、化学結合、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-C(O)-O-及び-O-C(O)-、-NH-C(O)-NH-、-NH-C(S)-NH-、-C(O)-N(CH3)-、-N(CH3)-C(O)-、-NH-C(S)-、-C(S)-NH-、
    (式中、波線の一方はfに対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)からなる群から独立して選択され、特にe''は-NH-C(O)-である)
    の1つを有する、請求項１～４のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  6. 放射性金属のキレート剤部分(B)が、以下：
    (式中、該構造のそれぞれにおいて、波線の一方は、スペーサーx1を介した、新生細胞の細胞膜に特異的に結合する少なくとも1つのモチーフ(A)に対するコンジュゲーション部位を示し、他方の波線は、好ましくはスペーサーx2を介した、少なくとも1つの色素部分(C)に対するコンジュゲーション部位を示す)
    からなる群から選択され、
    特にキレート剤部分が、以下：
    である、請求項１～５のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  7. (A)-x1-(B)-x2-が、以下の構造：
    により表される、請求項１～６のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  8. 式(C)において、X1とX4が同一であり、好ましくはC(R6)、より好ましくはCHである、請求項１～７のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  9. 式(C)において、X2とX3が同一であり、好ましくはC(R6R7)であり、より好ましくはR6とR7が同一であり、さらにより好ましくはL-Z(L=C1-10アルキレン、さらにより好ましくはCH2であり、且つZ=Hである)である、請求項１～８のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  10. 式(C)において、Yが(L-)cZ0を含まず、好ましくはYが、以下：
    (式中、
    gは、1、2、3、又は4(好ましくは3又は4、より好ましくは3)であり、且つ各R9aは、(L-)cZ、又はHであり；2個のR9aは、5、6、若しくは7個の炭素原子を有する炭素環式環又は4～7員の複素環式環を形成することも可能であり；
    各cは、独立して0又は1であり；
    各Lは、独立して、T1、-OT1-、-ST1-、-C(O)T1-、-C(O)OT1-、-OC(O)T1-、-C(O)NHT1-、-NHC(O)T1、又は、場合により-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)NH-、-NHC(O)O-及びT1の1つ以上で遮断され及び/又は終結しているC1-10アルキレン基であり；
    T1は、フェニル、ナフチル、インデニル、インダニル、テトラリニル、デカリニル、アダマンチル、C3-7シクロアルキル、4～7員のヘテロシクリル、又は7～11員のヘテロビシクリルであって、ここでT1は、場合によりハロゲン、CN、C(O)R8、COOR8、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、OC(O)N(R8R8a)、オキソ(=O)(ここで該環は少なくとも部分的に飽和している)、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されており；
    R8、R8a、R8bは、H、又はC1-6アルキル(C1-6アルキルは、場合により1個以上の同一の又は異なるハロゲンで置換されている)からなる群から独立して選択され；
    各Zは、独立して、H、ハロゲン、CN、C(O)R8、C(O)OR8、C(O)O-、OR8、C(O)N(R8R8a)、S(O)2OR8、S(O)2O-、S(O)2N(R8R8a)、S(O)N(R8R8a)、S(O)2R8、S(O)R8、N(R8)S(O)2N(R8aR8b)、SR8、N(R8R8a)、NO2、P(O)(OR8)2、P(O)(OR8)O-、OC(O)R8、N(R8)C(O)R8a、N(R8)S(O)2R8a、N(R8)S(O)R8a、N(R8)C(O)N(R8aR8b)、N(R8)C(O)OR8a、又はOC(O)N(R8R8a)である)
    であり、好ましくは、Yが、以下：
    又は
    (g = 2であり、各R9a = Hである)
    から選択される、請求項１～９のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  11. 式(C)において、aとbが同一であり、且つ好ましくは1であり、より好ましくはR1及びR2 = SO3 -である、請求項１～１０のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  12. 式(C)において、aとbが同一であり、且つ2であり、好ましくは2個の隣接するR1及び2個の隣接するR2がフェニル環を形成する、請求項１～１１のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  13. 式(C)において、R3及びR4の一方が(L-)cZZ0であり、他方が(L-)cZ(L- = C1-10アルキレンであり、Z = H又はSO3 -であり、好ましくはc = 1である)である、請求項１～１２のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  14. (L-)cZZ0が、(C)をx2に結合するか、又はx2が化学的単結合である場合には(B)に結合するC1-10アルキレンである、請求項１～１３のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  15. 色素部分(C)が、以下の構造：
    (式中、
    X-は、薬学的に許容される負に荷電した対イオンであり；
    Y+は、薬学的に許容される正に荷電した対イオンであり；
    波線は、化合物の残りの部分に対するコンジュゲーション部位を示す)
    からなる群から選択される、請求項１～１４のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  16. 色素部分(C)が、400nm～1000nmの範囲内の発光極大を有する蛍光色素部分である、請求項１～１５のいずれか1項に記載の化合物。
  17. 前記化合物が、以下の化学構造：
    を有し、正電荷が薬学的に許容される負に荷電した対イオンにより補償される、請求項１～１６のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩。
  18. 以下：
    (a) 請求項１～１７のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩；
    (b) 放射性金属、好ましくは89Zr、44Sc、111In、90Y、67Ga、68Ga、177Lu、99mTc、82Rb、64Cu、67Cu、153Gd、155Gd、157Gd、213Bi、225Ac及び59Feからなる群から選択されるもの、特に68Ga；及び場合により
    (c) 1種以上の薬学的に許容される担体
    を含む組成物。
  19. 診断薬として使用するための、請求項１８に記載の組成物。
  20. in vitroでのサンプル中の新生細胞の検出を補助する方法であって、以下のステップ： (i) 新生物であるか又は新生物であるリスクを有する、特にがん性であるか又はがん性であるリスクを有する細胞を提供するステップ；
    (ii) 請求項１～１７のいずれか1項に記載の化合物又はその薬学的に許容される塩、又は請求項１８に記載の組成物を前記細胞に投与するステップ；
    (iii) 前記細胞の蛍光シグナル及び/又は放射性シグナルを検出するステップ
    を含む、前記方法。
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