整联蛋白靶向试剂及使用其的体内和体外成像方法技术

本发明专利技术提供靶向整联蛋白的试剂的一个家族，它可以用作成像试剂和／或治疗性试剂。这些试剂可以用于成像在受试者中的血管发生、炎症或其他生理学过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2008年3月14日提交的共同未决的美国临时专利申请序列号 61/036,495的权益和优先权，其全部内容通过引用而结合。 在某些疾病中用于评估分子终点的目前的方法通常要求组织取样或血液取样， 外科手术，并且在实验动物的情况下，要求在不同的时间点处死。尽管在非侵入式成像 方面有许多改进，仍然急迫地需要灵敏度以及特异性更高的成像试剂以及方法。能够看 到特异性分子靶向和/或全部途径的成像技术将显著地提高我们的诊断以及评估对于许 多不同的病情治疗干预的疗效的能力。目前大多数成像技术主要报告解剖学或生理学的 信息(例如磁共振成像(MRI)，计算机断层摄影术(CT)以及超声)。更新的方式例如光 学成像以及新的分子成像探针具有彻底改变检测、治疗以及监控疾病的方法的潜力。在成像科学中分子成像是一个新领域，它超越了成像结构或生理学的传统意义 上的边界并且具有彻底改变目前的研究以及临床实践的潜力。对于分子成像最常规的范 例涉及使用选择性地靶向一种特定的基因、蛋白、受体或一种细胞功能的一种“分子” 探针或试剂，该特异性靶的缺少、存在或水平表示一种特定的病情。具体地，光学成像提供了几个优点，这使它在研究以及临床环境中都成为一种 有力的分子成像方法。确切地，光学成像可以是快速的、安全的、有成本效益的并且 高度敏感的。扫描时间在数秒到数分钟的级别，不需要电离辐射，并且该成像系统可以 相对简单地使用。此外，可以将光学探针设计为动态分子成像试剂，它可以改变它们 体内的报告图形从而实时提供分子的以及功能性的信息。为了在体内实现最大的渗透 以及灵敏度，在生物学系统中对多数光学成像的选择是在红色以及近红外(NIR)光谱区 (600-900nm),尽管还可以使用可见光区域中其他的波长。在NIR波长的范围内，生理 学上丰富的吸附剂例如血红蛋白或水的吸收是减少到最小的。整联蛋白是位于细胞表面上的异源二聚体的膜受体，它结合到细胞外基质 (ECM)上。通过细胞外配体结合，这种类型的粘附受体，通过该二聚体亚基的单一的跨 膜螺旋向细胞内传送信号，这可以介导多种生物学结果包括细胞生长、存活、分化、以 及凋亡。整联蛋白调节细胞周期连同细胞运动以及形态。除了结合到ECM以外，整联 蛋白还作为桥将细胞与其他细胞连接。结构上，整联蛋白是异源二聚体蛋白，它包括α以及β链亚基。存在每种亚 基类型的多种形式(18种可能的α链以及8种可能的β链)，提供了组装异源二聚体 整联蛋白上的大量的多样性。此外，存在一些亚基的剪接变体，这允许了甚至更多的生 物学功能性以及复杂性。整联蛋白包括ανβ1、ανβ3、ανβ5、ανβ6、ανβ8、 α 1 β 1, α 2β U α 3β U α 3β 6, α 4β U α 4β 7, α 5β U α 6β 4, α 7β U α 8β U α 9β U α 10 β U aL3 2、αΜβ2、αΧβ2、a IIb β 3、以及最近发现的与 β 配对的α亚基。在这些整联蛋白中，以下的整联蛋白αν、α5β U a IIb β 3识另lj 细胞外基质(ECM)的蛋白中的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列。结合整联蛋白的α亚基称作玻连蛋白受体，ανβ3、α νβ 5以及纤连蛋白受体α 5β 1通过这种特 异性的三氨基酸部分调节肿瘤细胞迁移以及粘附性(Albelda etal.，CANCER RES. 1990, 5 6757-6764 ； Gladson and Cheresh，J.CLIN.INVEST.1991, 88: 1924-1932; Lafrenieet al.，EUR.J.CANCER, 1994，30 2151—2158)。血管发生是新血管的形 成，这对于生长和发育、组织修复以及肿瘤生长是必要 的。已知整联蛋白α νβ 3、α νβ 5以及纤连蛋白受体在血管发生中起重要作用。例如 在新生血管形成期间在活化的内皮细胞上整联蛋白α νβ 3是高度表达的，而在已形成的 血管中只有较弱的存在。该粘附受体α νβ 3可以是用于检测任何新脉管系统生长的一种 有吸引力的靶。专利技术概述本专利技术提供选择性地靶向并且结合某些整联蛋白的试剂，具体地，ανβ3整联蛋 白，并且可以将它用于多种体外以及体内的应用中。本专利技术还提供了可以具有荧光性质 和/或磁性性质的(例如，常磁性的或超顺磁性的性质)整联蛋白靶向试剂，可以将它用 作MRI或多种形式的成像试剂(例如，光学成像以及磁共振成像)。此外，本专利技术提供 了整联蛋白靶向试剂，它们独立地，以及联合地可以单独地或除了其他成像试剂外包括 诊断性的和/或治疗性的放射性金属，可以将两者用作放射性药物、核成像剂、或多种 形式的成像剂(例如，光学成像以及核成像)。可以将该整联蛋白靶向试剂配制成适合给予一名受试者(例如一种动物和/或一 个人类受试者)的一种药物组合物。该药物组合物可以包括一种或多种整联蛋白试剂以 及在一种生理学上可接受的载体中的一种或多种稳定剂。一方面，该整联蛋白靶向试剂包括(a)包括一种烷基取代的四氢-1，8-萘啶 部分的一种整联蛋白靶向部分(ITM)，其中该烷基是用一个芳基或杂芳基部分取代的； 以及(b)可任选地通过一种连接物(L)部分化学连接到该整联蛋白靶向部分的一种报道分 子。该烷基可以用一种取代的或未取代的、单环的或二环的、杂芳基部分或芳基部分取 代。该整联蛋白靶向部分可以包括例如1到5个整联蛋白靶向部分(例如从2到5 个、3到5个或4到5个整联蛋白靶向部分)，各自化学连接到该成像报道分子上。这些 试剂可以包括多个整联蛋白靶向部分，各自化学连接到该成像报道分子上。该报道分子可以是例如一种荧光团报道分子、一种荧光染色报道分子、一种光 学报道分子、一种磁性报道分子、一种放射性标记、一种X射线报道分子、一种超声成 像报道分子或一种基于纳米颗粒的报道分子或它们的组合。该整联蛋白试剂可以进一步 地包括化学连接到该整联蛋白靶向部分、该报道分子或该可任选的连接物上的一种生物 学修饰剂。另一方面，本专利技术提供了由式I代表的一种整联蛋白靶向试剂((ITM-L)m-Ln-IRq) -BMg (I)其中ITM代表包括一种取代的四氢-1，8-萘啶部分的一种整联蛋白靶向部分；L，对于每次出现时都独立地代表一个键或一个连接物部分； IR代表一种成像报道分子；m代表从1到500的一个整数，η代表从0到500的一个整数，q代表从1到500 的一个整数，并且g代表从0到500的一个整数；并且BM代表一种生物学修饰剂。应该理解 到，m可以是从1到5的一个整数；η可以是从0到5的一个整数；q 可以是从1到4的一个整数和/或g可以是从0到3的一个整数。在某些实施方案中， η是0并且g是0。在某些实施方案中，q是1。在某些其他的实施方案中，m可以是1 或2。此外，本专利技术提供了使用在此描述的整联蛋白靶向试剂用于体外以及体内成像 的方法。对于体内光学成像，一个示例性的方法包括(a)将一种或多种本专利技术的前述整 联蛋白靶向试剂给予一名受试者，其中这些试剂包括一种或多种荧光染料；(b)允许该 试剂分布于受试者体内；(c)将该受试者暴露于可被至少一种荧光染料吸收的波长的光线 下；并且(d)检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整联蛋白靶向试剂，包括：　　（ａ）一种整联蛋白靶向部分（ＩＴＭ），包括一种烷基取代的四氢－１，８－萘啶部分，其中该烷基用一种芳基或杂芳基部分取代，以及　　（ｂ）一种报道分子，可任选地通过一种连接物（Ｌ）部分，化学结合到该整联蛋白靶向部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-3-14 61/036,4951.一种整联蛋白靶向试剂，包括(a)一种整联蛋白靶向部分(ITM)，包括一种烷基取代的四氢-1，8-萘啶部分，其 中该烷基用一种芳基或杂芳基部分取代，以及(b)一种报道分子，可任选地通过一种连接物(L)部分，化学结合到该整联蛋白靶向 部分上。2.如权利要求1所述的试剂，其中该试剂包括多个整联蛋白靶向部分，各自化学连接 到该成像报道分子上。3.如权利要求1所述的试剂，包括1到5个整联蛋白靶向部分，各自化学连接到该成 像报道分子上。4.如权利要求3所述的试剂，包括2到5个靶向部分，各自化学连接到该成像报道分子上。5.如权利要求1-4中任意一项所述的试剂，其中该报道分子是一种荧光团、一种荧 光染料、一种光学报道分子、一种磁性报道分子、一种放射性标记、一种X射线报道分 子、一种超声成像报道分子或一种纳米颗粒报道分子。6.如权利要求1-5中任意一项所述的试剂，其中该烷基用一种取代的或未取代的、单 环或双环的、杂芳基部分取代。7.如权利要求1-6中任意一项所述的试剂，进一步包括一种生物学修饰剂，该生物学 修饰剂化学连接到该整联蛋白靶向部分、该报道分子或该可任选的连接物上。8.—种由式I代表的整联蛋白靶向试剂 ((ITM-L)m-Ln-IRq) -BMg (I)其中，ITM代表包括一种取代的四氢-1，8-萘啶部分的一种整联蛋白靶向部分； L，对于每次出现时都独立地代表一个键或一个连接物部分； IR代表一种成像报道分子；m代表1到500之间的一个整数，η代表0到500之间的一个整数，q代表1到500 之间的一个整数，并且g代表0到500之间的一个整数；并且BM代表一种生物学修饰剂。9.如权利要求8所述的试剂，其中m是从1到5的一个整数；η是从0到5的一个整 数；q是从1到4的一个整数；并且g是从0到3的一个整数。10.如权利要求8或9中所述的试剂，其中η是0并且g是0。11.如权利要求8-10中任意一项所述的试剂，其中q是1。12.如权利要求8-11中任意一项所述的试剂，其中m是2。13.如权利要求8-11中任意一项所述的试剂，其中m是1。14.如权利要求1-13中任意一项所述的试剂，其中ITM由式II代表15.如权利要求14所述的试剂，其中Ar是一种单环或双环的杂芳基，可任选地用1、 2、或3个部分取代，这些部分各自独立地选自下组，其构成为H、卤素、烷氧基、烷 基、芳基、以及杂芳基。16.如权利要求14所述的试剂，其中Ar是一种单环或双环的芳基，可任选地用1、 2、或3个部分取代，这些部分各自独立地选自下组，其构成为H、卤素、烷氧基、烷 基、芳基、以及杂芳基。17.如权利要求14-16中任意一项所述的试剂，其中R，是H。18.如权利要求14或17所述的试剂，其中Ar选自下组，其构成为19.如权利要求14-18中任意一项所述的试剂，其中a是1。20.如权利要求8-19中任意一项所述的试剂，其中ITM由式IIA代表21.如权利要求1-20中任意一项所述的试剂，其中ITM由式III代表22.如权利要求1-13中任意一项所述的试剂，其中ITM由式IV代表23.如权利要求22所述的试剂，其中Ar选自下组，其构成为24.如权利要求22或23中所述的试剂，其中ITM由式IVA代表25.如权利要求1-13中任意一项所述的试剂，其中ITM是由式V代表的一种化合物26.如权利要求1-25中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR是一种远红或一 种近红外荧光染料。27.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR是一种碳菁荧光 染料。28.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR是一种吲哚菁荧 光染料。29.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR由式VIII代表 或其一种盐，其中对于每次出现时，X独立地选自下组，其构成为C (CH2Y1) (CH2Y2)、O、S，以及Se ；Y1以及Y2独立地选自下组，其构成为H、C1-C2J旨肪烃基团，可任选地用-OR*、 NOO2或-SR*取代，其中R*是H或烷基；W代表一种苯并稠合的，一种萘并稠合的或一种吡啶并稠合的环； R1选自下组，其构成为(CH2)XCH3、(CH2)yS03_以及(CH2)ySO3H,其中χ是选自 从O到6的一个整数，并且y是选自从2到6的一个整数；R4选自下组，其构成为(CH2)XCH3、(CH2)yS03_以及(CH2)nSO3H,其中χ是选自 从O到6的一个整数，并且y是选自从2到6的一个整数；对于每次出现时，R2以及R3各自独立地选自下组，其构成为H、羧酸盐、羧酸、 羧酸酯、胺、酰胺、磺酰胺、羟基、烷氧基、一种磺酸部分以及一种磺酸盐部分；Q选自下组，其构成为用一个羧基基团取代的一种杂芳环或用一个羰基基团取代 的6元杂芳环。30.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR是由式IX代表的 一种荧光染料31.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该报道分子或IR是一种放射性标记，包括选择下组的一种放射性同位素金属，该组构成为铜、镓、铟、锝、钇、以及mVm。32.如权利要求1-26中任意一项所述的试剂，其中该放射性同位素金属选自下组，该 组包括99mTc、111Im 64Cu, 67Ga, 186Re, 188Re, 153Sm, 177Lu 以及 67Cu。33.如权利要求31-32中任意一项所述的试剂，其中该放射性标记包括一种治疗性放 射性药物...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拉约帕德耶，G霍，B拜德纳，LT都洪，PJ克莱曼，
申请(专利权)人：VISEN医药公司，默克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]