説明

予め標的化されたポジトロン放出断層撮影画像化のためのF−18ペプチド

F−18で放射能標識されたペプチドが、ヒドロキシルアミン基、チオセミカルバジド基、ヒドラジン基、または遊離アミン基を含むペプチドと4−[18F]フルオロベンズアルデヒドとを反応させることによって調製される。F−18放射能標識ペプチドの特定の非限定的な例が、本明細書に記載されている。標識ペプチドは、例えば臨床ポジトロン放出断層撮影法において有用である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の様々な実施形態は、18Fでペプチドを放射能標識するための方法および組成物に関する。特別な実施形態において、18F−標識ペプチドは、様々な診断的適用、例えばポジトロン放出断層撮影法(PET)のための用途を有する。さらにより特別な実施形態は、ペプチドの18F標識のための[18F]フルオロベンズアルデヒドの組成物およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポジトロン放出断層撮影法(PET)は、ヒトの病気の可視化のための高解像度の非侵襲性画像化技術である。PETにおいて、ポジトロン消滅崩壊の間に生成された511keVのγ光子が検出される。臨床設定において、フッ素−18(F−18)は、最も広く用いられているポジトロン放出核種の1つである。F−18は、110分の半減期(t1/2)を有し、635keVのエネルギーにおいてβ+粒子を放出する。これは97%存在率(abundant)である。
【0003】
F−18の短い半減期は、抗体、抗体断片、組換え抗体構築物などの、より長い寿命の特異的な標的ベクター、およびより長い寿命の受容体標的ペプチドでのその用途を制限または不可能にしてきた。これに加えて、複雑な化学反応が、このような有機標的ベクターに無機フッ素を結合するのに必要とされてきた。典型的な合成方法において、中間体が放射性フッ素化され、F−18−標識中間体が、タンパク質のアミノ基へのカップリングのために精製される。例えばLang et al.,Appl.Radiat.Isol.,45(12):1155−63(1994);Vaidyanathan et al.,Bioconj.Chem.,5:352−56(1994)を参照されたい。
【0004】
これらの方法は、実施するのが冗長で、専門的な本職の化学者の努力を必要とする。これらは、臨床設定における使用のためのキット配合物に適さない。中間体の多重精製が通常必要とされ、最終工程は、タンパク質のリジン残基への結合を伴い、通常、30〜60%収率を生じ、患者への投与に先立ち、さらなる精製工程を必要とする。これに加えて、これらの方法は、放射性金属にやや似た、腎臓に蓄積するフッ素化標的種を結果として生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上で考察されたように、F−18を用いてタンパク質ベースの標的ベクターを標識するために現在利用可能な方法は不適切である。したがって、F−18放射性核種をタンパク質、抗体、抗体断片、および受容体標的ペプチドなどのペプチド含有標的ベクターに組み込み、日常的な臨床ポジトロン放出断層撮影法におけるこのような標的ベクターの使用を可能にするための単純で効率的な方法の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、F−18放射性核種をペプチド配列中に組み込むための改良された方法および組成物を提供する。様々な態様において、これらの方法および組成物は、すでに公知の方法と比較して、F−18の組込みの改良された効率、ペプチドを放射能標識した後の精製工程の必要性の減少、および/またはF−18放射能標識の使用の簡潔さ、および容易さを提供し得る。
【0007】
本発明の1つの実施形態によれば、少なくとも1つのHSG基、DTPA基、またはDOTA基、およびヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、またはヒドラジンから選択される少なくとも1つの基を含むペプチド配列が、対応するオキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンの形成を促進する条件下で4−[18F]フルオロベンズアルデヒドを用いて処理される方法が提供される。
【0008】
本発明の別の実施形態によれば、4−[18F]フルオロベンズアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとの付加錯体の酸触媒による分解によって、インサイチュで4−[18F]フルオロベンズアルデヒドを作成する方法が提供される。
【0009】
さらに他の実施形態は、配列4−18F−CCH=NR−A−Lys(X)−B−Lys(X)(式中、Rは、−O−CH−CO、−NH−CS−NH−C−CO−、および−NH−C−CO−からなる群から選択され、Aは、(Tyr)(式中、n=0または1)であり、Xは、HSG、DTPA、およびDOTAからなる群から独立して選択され、Bは、Glu、Ala、およびTyrからなる群から選択される)を有するペプチドを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本明細書において用いられているように、「1つ(aまたはan)」とは、1つの品目の1、または1より多くを意味し得る。
【0011】
本明細書において用いられているように、「および(and)」および「または(or)」という用語は、接続語または非接続語を意味するために用いることができる。すなわち、両方の用語は、他の記載がなければ、「および/または」と同等であると理解すべきである。
【0012】
本明細書に記載されているような抗体とは、全長の(すなわち自然発生的な、または正常な免疫グロブリン遺伝子断片組換えプロセスによって形成された)免疫グロブリン分子(例えばIgG抗体)、または免疫グロブリン分子の免疫活性がある(すなわち特異的に結合する)部分または類似体、例えば抗体断片のことを言う。
【0013】
抗体断片は、抗体の一部分、例えばF(ab)、F(ab’)、Fab、Fv、sFvなどである。構造とは無関係に、抗体断片は、無傷の抗体によって認識されるのと同じ抗原と結合する。「抗体断片」という用語はまた、特異的抗原へ結合して錯体を形成することによって抗体のように作用する、あらゆる合成タンパク質または遺伝子組み換えによって作成されたタンパク質も含む。例えば抗体断片は、重鎖および軽鎖の可変領域からなる「Fv」断片などの可変領域からなる単離された断片、軽鎖可変領域および重鎖可変領域がペプチドリンカーによって連結されている組換え単鎖ポリペプチド分子(「scFvタンパク質」)、および超可変領域を模倣するアミノ酸残基からなる最小認識単位(CDR)を含む。
【0014】
本明細書において用いられているように、抗体融合タンパク質という用語は、同一もしくは異なる特異性を有する同一もしくは異なるscFv、または抗体断片の2以上が結合されている、組換え技術により作成された抗原結合分子のことを言う。融合タンパク質の価数は、融合タンパク質が単一の抗原またはエピトープに対し、いくつの結合アームまたは結合部位を有するか、すなわち一価、二価、三価、または多価であるかを示している。抗体融合タンパク質の多価は、これが抗原への結合において複数の相互作用を利用し得、そのため、抗原への親和力を増加し得ることを意味する。特異性とは、抗体融合タンパク質がいくつの抗原またはエピトープと結合することができるか、すなわち単一特異性、二重特異性、三重特異性、多重特異性を示している。これらの定義を用いると、自然抗体、例えばIgGは、2つの結合アームを有するので二価であるが、1つのエピトープへ結合するので単一特異性である。単一特異性多価融合タンパク質は、1つのエピトープに対して1つより多くの結合部位を有するが、このような1つのエピトープにのみ結合し、例えば同じ抗原と反応性がある2つの結合部位を有するダイアボディー(diabody)がある。融合タンパク質は、単一の抗体成分、異なる抗体成分の多価または多重特異性の組み合わせ、または同じ抗体成分の複数のコピーを含み得る。融合タンパク質はさらに、抗体もしくは抗体断片、および治療薬を含んでもよい。このような融合タンパク質に適した治療薬の例は、免疫調節剤(「抗体−免疫調節剤融合タンパク質」)および毒素(「抗体−毒素融合タンパク質」)を含む。
【0015】
[概要]
本発明は、18F−標識アルデヒドを用いて、F−18放射性核種をペプチド配列中に組み込むための単純かつ効率的な方法を提供する。開示された方法および組成物は、このようなペプチド配列を、日常的な臨床ポジトロン放出断層撮影法のために利用可能にする。
【0016】
特許請求の範囲に記載された方法および組成物は、ヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、およびヒドラジンなどの基と迅速および選択的に反応し、それぞれ対応するオキシム、チオセミカルバゾン、およびヒドラゾンを形成するアルデヒドの特性を利用する。この反応は例えば、リジン残基の側鎖アミノ基などの他の求核性基の存在下に発生し得る。この18F標識は、アルデヒド中に組み込まれ、したがってアルデヒドとペプチドとの間の共有結合の形成の際にペプチド中に組み込まれる。本発明はさらに、アルデヒドの亜硫酸水素塩付加錯体を形成し、この錯体をインサイチュで用いてオキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンを形成することによって、揮発性であってもよい標識されたアルデヒドの便利な取扱い方法も提供する。
【0017】
特別な実施形態において、用いられるアルデヒドは、4−フルオロベンズアルデヒドであり、これは、公知の方法により、標識されたフッ化物イオンを用いて、脱離基を置換することによってF−18の形態で調製することができる。
【0018】
これらの方法は、合成的に生成されたペプチドの標識に特に適し、これらは、標識されたアルデヒドと反応させるために用いることができる求核性ヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、もしくはヒドラジン部分を含有するように、合成の間に修飾することができる。これらの方法は、適切な求核性部分を提供し得る、対象となる任意のペプチド配列に用いることができる。典型的にはこの求核性部分は、このペプチドのN末端に付加されるが、当業者ならば、この求核剤はまた、アミノ酸側鎖またはペプチドC末端に結合することもできることが分かるだろう。
【0019】
本発明の方法は、二重特異性抗体もしくは多重特異性抗体を用いる親和性増大系における使用のためのペプチドの標識に特に適しているが、これに限定されるわけではない。これらの方法において、抗体は、標的組織に対して第一特異性を有し、標的化可能な構築物に対して第二特異性を有する。例えば、参照することにより全体が本明細書の一部をなす米国特許出願公開第20030198595号を参照されたい。画像化の用途において、抗体は典型的には、まず被験者に投与され、次いで非結合抗体が消えるための一定期間が続く。次いで、検出可能に標識された標的化可能な構築物は投与され、抗体が結合する部位において隔離され、この錯体の検出を可能にする。あるいくつかの実施形態において、二重特異性もしくは多重特異性抗体に結合するための標的可能な構築物として機能する、18F−標識ペプチドが調製され得る。当業者なら、他の投与方式が可能であることを承知するだろう。
【0020】
本発明の特別な実施形態において、これらの方法は、ハプテン部分、例えばHSG(ヒスタミニル−スクシニル−グリシル−、米国特許出願公開第20030198595号を参照されたい)、またはキレート剤、例えばジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、または1,4,7,10−テトラアザシクロドデカンN,N’,N”,N’’’テトラ酢酸(DOTA)、またはこれらの金属錯体を有する標識ペプチドを調製するために用いることができる。DTPAおよびDOTA型キレート剤は、リガンドが硬い塩基のキレート官能基、例えばカルボキシレート基もしくはアミン基を含む場合、硬い酸のカチオン、特に第IIa族および第IIIa族の金属カチオン、例えばGaおよびInをキレートするのに最も効果的である。他の適切な金属は、遷移金属、および内部遷移金属、例えばYおよびLuを含むが、これらに限定されない。このような金属−キレート錯体は、環サイズを対象となる金属に合わせて調整することにより非常に安定にすることができる。例えばこの標識ペプチドは、次の式を有し得る。
4−18F−CCH=N−R−A−Lys(X)−B−Lys(X)
(式中、Rは、例えば−O−CH−CO、−NH−CS−NH−C−CO−、および−NH−C−CO−であってもよい。Aは、(Tyr)であり、n=0または1である。Xは、ハプテン基、例えばHSGであってもよく、またはXは、キレート剤であり、Bは、Glu、Ala、およびTyrからなる群から選択される。)
【0021】
本発明はまた、窒素−炭素二重結合を形成し得る求核性窒素原子を含む部分を含有する基本的に任意の分子、例えば第一級アミン、第二級アミン、ヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、もしくはヒドラジンを含有する任意の部分を放射能標識する方法も提供する。この分子は、求核窒素原子とアルデヒドとの間の二重結合の形成を促進する条件下で、[18F]フルオロベンズアルデヒドの亜硫酸水素塩付加錯体と接触させる。この反応は、二重結合がインサイチュで還元されるように、還元剤の存在下で実施することができる。求核剤が第二級アミンであるとき、この反応は、好ましくは還元剤の存在下で実施される。
【0022】
[形成方法]
放射能標識されたペプチド配列の合成方法であって、4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが、ヒドロキシルアミン基、チオセミカルバジド基、もしくはヒドラジン基のいずれかを含むペプチド配列と反応させられ、これにより、対応するオキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンをそれぞれ形成する方法が提供される。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドは典型的には、4−[18F]フルオロベンズアルデヒドおよび亜硫酸水素ナトリウムの付加錯体の酸触媒分解によってインサイチュで作成される。亜硫酸水素塩付加錯体の使用は、精製速度を高めるが、それは、アルデヒトとは異なって、この錯体が乾燥に至るまで濃縮され得るからである。この錯体の形成はまた、酸性および塩基性条件下で可逆的でもある。特に、錯体が酸性媒質中でヒドロキシルアミン基、チオセミカルバジド基、もしくはヒドラジン基を含有するペプチドと接触させられるとき、反応性遊離4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが、インサイチュで形成されると同時に消費され、その結果として対応するF−18放射能標識ペプチド配列を生じる。
【0023】
オキシム結合、チオセミカルバゾン結合、もしくはヒドラゾン結合が、インビボで不安定性を示す場合、F−18を有する基質にペプチドを連結している二重結合を還元するために、追加の還元工程を用いることができる。対応する還元されたペプチド結合は、安定性を高める。当業者なら、このような還元工程を実施するのに利用可能な多様な方法を理解するだろう。Wilson et al.,Journal of Labeled Compounds and Radiopharmaceuticals,XXVIII(10),1189−1199,1990に記載されているような還元的アミノ化工程もまた、ペプチドおよび4−[18F]フルオロベンズアルデヒドに関わるシッフ塩基を形成し、ナトリウムシアノボロハイドライドなどの還元剤を用いてこのシッフ塩基を直接還元するために用いられてもよい。
【0024】
4−[18F]フルオロベンズアルデヒドは、Wilson et al.,Journal of Labeled Compounds and Radiopharmaceuticals,XXVIII(10),1189−1199,1990;Iwata et al.,Applied Radiation and Isotopes,52,87−92,2000;Poethko et al.,The Journal of Nuclear Medicine,45,892−902,2004;およびSchottelius et al.,Clinical Cancer Research,10,3593−3606,2004に記載されているように調製されてもよい。水中のNa18Fが、クリプトフィックス(kryptofix)とKCOとの混合物へ添加されてもよい。無水アセトニトリルが添加されてもよく、溶液が、加熱ブロックにおいてアルゴン流中で蒸発させられる。アセトニトリルの追加分が添加されてもよく、サンプルを完全に乾燥させるまで蒸発させられてもよい。4−トリメチルアンモニウムベンズアルデヒドトリフラートがDMSO中に溶解されて、乾燥されたF−18に添加されてもよい。次いで、この溶液は、加熱ブロックにおいて加熱されてもよい。溶液は短時間冷却されてもよく、水で希釈され、Waters(登録商標)Oasis HLB LP抽出カートリッジを通して濾過されてもよい。このカートリッジは、未結合F−18および未反応4−トリメチルアンモニウムベンズアルデヒドトリフラートを除去するために、9:1の水:アセトニトリル、および水で洗浄されてもよい。次いで、4−[18F]フルオロベンズアルデヒドは、カートリッジからメタノールでフラクションに分けて溶出されてもよい(HPLC、図1)。
【0025】
[投与方法]
本明細書において以下に示されている考察の多くは、病変組織の画像化との関連でF−18放射能標識ペプチド配列の使用に焦点を合わせていることに注目すべきである。しかしながら特許請求の範囲に記載された方法はまた、例えば米国特許第6,126,916号、第6,077,499号、第6,010,680号、第5,776,095号、第5,776,094号、第5,776,093号、第5,772,981号、第5,753,206号、第5,746,996号、第5,697,902号、第5,328,679号、第5,128,119号、第5,101,827号、および第4,735,210号に記載されている方法を用いて、正常な組織および器官の画像化におけるF−18放射能標識ペプチド配列の使用も意図している。これらの特許の各々の内容は、その全体が参照することにより本明細書の一部をなすものとする。本明細書において用いられているように、「組織」という用語は、膵臓、卵巣、胸腺、副甲状腺、または脾臓からの組織を含むが、これらに限定されない組織のことを言う。
【0026】
二重特異性抗体(「bsAb」)および標識された標的化可能な構築物の投与は、標的化可能な構築物の投与に先立つなんらかの時点でbsAbを投与することによって実施されてもよい。これらの試薬の用量およびタイミングを、当業者は容易に考え出すことができ、これは、使用される試薬の特定の性質に依存する。bsAb−F(ab’)誘導体がまず与えられるならば、その場合には典型的には、標的可能な構築物の投与前に、6〜73時間、好ましくは24〜48時間の待機時間が適切である。IgG−Fab’ bsAbコンジュゲートが第一標的ベクターであるならば、その場合には、標的可能な構築物の投与前に、より長い待機時間が、3〜19日の範囲で指示されてもよい。
【0027】
bsAbが病変組織を標的とするのに十分な時間が経過した後、18F−標識された標的可能な構築物が投与される。診断薬の投与に続いて、画像化はPETを用いて実施することができる。PETは、高解像の非侵襲性画像化技術であり、病変したヒト組織または正常なヒト組織の視覚化のために用いることができる。PETにおいて、ポジトロン消滅崩壊の間に生成された511keVのγ光子が検出される。
【0028】
特許請求の範囲に記載された方法および組成物はまた、米国特許出願公開第20020076406号(参照することにより本明細書の一部をなすものとする)に記載されているように、少なくとも3つの異なる標的結合部位を有する多価標的結合タンパク質の使用も意図している。多価標的結合タンパク質は、化学的リンカーを介していくつかのFab様断片を架橋することによって作製されてきた。米国特許第5,262,524号、第5,091,542号、およびLandsdorp et al.,Euro.J.Immunol.16:679−83(1986)を参照されたい。多価標的結合タンパク質はまた、いくつかの単鎖Fv分子(scFv)を共有結合させて単一ポリペプチドを形成することによっても作製されてきた。米国特許第5,892,020号を参照されたい。基本的にscFv分子の凝集体である多価標的結合タンパク質が、米国特許第6,025,165号および第5,837,242号に開示されている。3つのscFv分子を含む三価標的結合タンパク質は、Krott et al.,Protein Engineering) 10(4):423−433(1997)に開示されている。
【0029】
クリアリング剤が用いられてもよく、これはbsAbおよびリンカー部分の投与の間に与えられる。適切なクリアリング剤は、bsAbの病変標的アームに対して標的化された、グリコシル化された抗イディオタイプのFab’断片である。例えば、抗CEA(MN14Ab)x抗標的可能構築物bsAbが与えられ、その最大限まで病変標的中において融合することが可能にされる。残留bsAbをクリアーするために、WI2と呼ばれる、MN14に対する抗イディオタイプAbが、好ましくはグリコシル化Fab’断片として与えられる。クリアリング剤は、一価でbsAbへ結合するが、一方、その付加されたグリコシル残基は、錯体全体を急速な代謝が行われている肝臓に導く。次いで、bsAbの第二アームに結合する標的可能な構築物が被験者に与えられる。bsAbのMN−14アームに対するWI2Abは、高い親和性を有し、クリアリングのメカニズムは、架橋に関わらないので、他の開示されたメカニズムとは異なる(Goodwin et al.,同書を参照されたい)。それは、WI2−Fab’が一価の部分だからである。
【0030】
[抗体]
様々な実施形態が、トランスフェクションされた対象の細胞株から発現された抗体および/または抗体断片に関し得る。「抗体」という用語は、本明細書において、抗原結合領域を有する任意の抗体様分子のことを言うために用いられ、抗体断片、例えばFab’、Fab、F(ab’)、単一ドメイン抗体(DAB)、Fv、scFv(単鎖Fv)などを含む。様々な抗体ベースの構築物および断片の調製および使用技術は、当分野において周知である。抗体の調製および特徴決定手段もまた、当分野において周知である(例えばHarlowe and Lane,1988,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratoryを参照されたい)。有用な抗体はまた、多種多様な公知のソースから商業的に得ることができる。例えば多様な抗体を分泌するハイブリドーマ株が、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC、バージニア州マナッサス)から入手し得る。腫瘍関連抗原を含むがこれらに限定されない、様々な病気標的に対する多数の抗体が、ATCCに寄託されており、特許請求の範囲に記載された方法および組成物における使用のために利用可能である。(例えば、米国特許第7,060,802号、第7,056,509号、第7,049,060号、第7,045,132号、第7,041,803号、第7,041,802号、第7,041,293号、第7,038,018号、第7,037,498号、第7,012,133号、第7,001,598号;第6,998,468号、第6,994,976号、第6,994,852号、第6,989,241号、第6,974,863号、第6,965,018号、第6,964,854号、第6,962,981号、第6,962,813号、第6,956,107号、第6,951,924号、第6,949,244号、第6,946,129号、第6,943,020号、第6,939,547号、第6,921,645号、第6,921,645号、第6,921,533号、第6,919,433号、第6,919,078号、第6,916,475号、第6,905,681号、第6,899,879号、第6,893,625号、第6,887,468号、第6,887,466号、第6,884,594号、第6,881,405号、第6,878,812号、第6,875,580号、第6,872,568号、第6,867,006号、第6,864,062号、第6,861,511号、第6,861,227号、第6,861,226号、第6,838,282号、第6,835,549号、第6,835,370号、第6,824,780号、第6,824,778号、第6,812,206号、第6,793,924号、第8,783,758号、第6,770,450号、第6,767,711号、第6,764,681号、第6,764,679号、第6,743,898号、第6,733,981号、第6,730,307号、第6,720,15号、第6,716,966号、第6,709,653号、第6,693,176号、第6,692,908号、第6,689,607号、第6,689,362号、第6,689,355号、第6,682,737号、第6,682,736号、第6,682,734号、第6,673,344号、第6,652,852号、第6,635,482号、第6,630,144号、第6,610,833号、第6,610,294号、第6,605,441号、第6,605,279号、第6,596,852号、第6,592,868号、第6,576,745号、第6,572,856号、第6,566,076号、第6,562,618号、第6,545,130号、第6,544,749号、第6,534,058号、第6,528,625号、第6,528,269号、第6,521,227号、第6,518,404号、第6,511,665号、第6,491,915号、第6,488,930号、第6,482,598号、第6,482,408号、第6,479,247号、第6,468,531号、第6,468,529号、第6,465,173号、第6,461,823号、第6,458,356号、第6,455,044号、第6,455,040号、第6,451,310号、第6,444,206号、第6,441,143号、第6,432,404号、第6,432,402号、第6,419,928号、第6,413,726号、第6,406,694号、第6,403,770号、第6,403,091号、第6,395,274号、第6,383,759号、第6,383,484号、第6,376,654号、第6,372,215号、第6,359,126号、第6,355,481号、第6,355,444号、第6,355,245号、第6,355,244号、第6,346,246号、第6,344,198号、第6,340,571号、第6,340,459号を参照されたい。各々が、抗体分泌ハイブリドーマ細胞株についてのATCC寄託番号、およびこれらの抗体もしくはその断片についての関連標的抗原に関し、参照することにより本明細書の一部をなすものとする)。これらは単なる例にすぎず、多種多様な他の抗体分泌ハイブリドーマが、当分野において公知である。当業者なら、ほぼ任意の病気関連抗原に対する抗体分泌ハイブリドーマが、選択される病気関連該標的に対する抗体についてのATCC、PubMed、および/またはUSPTOのデータベースの簡単な調査によって得ることができることを理解する。クローン化された抗体の抗原結合ドメインは、当分野において周知の標準的技術を用いて、増幅され、切断され、発現ベクターにライゲーションされ、適応された宿主細胞中に形質転換され、タンパク質生成のために用いることができる。
【0031】
[抗体断片の生成]
特許請求の範囲に記載された方法および/または組成物のいくつかの実施形態は、抗体断片に関し得る。抗体断片の生成の典型的な方法は、米国特許第4,036,945号;米国特許第4,331,647号;Nisonoff et al.,1960,Arch.Biochem.Biophys.,89:230;Porter,1959,Biochem.J.,73:119;Edelman et al.,1967,Methods In Enzymology,page 422,Academic PressおよびColigan et al.(eds.),1991,Current Protocols In Immunology,(John Wiley & Sons)に開示されている。
【0032】
抗体断片の他の形成方法、例えば一価の軽鎖−重鎖断片を形成するための重鎖の分離、断片のさらなる切断、または他の酵素的、化学的、または遺伝子技術もまた、これらの断片が、無傷の抗体によって認識される抗体へ結合するかぎり、用いることができる。例えばFv断片は、V鎖およびV鎖の会合を含む。この会合は、Inbar et al.,1972,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA,69:2659に記載されているように、非共有的であってもよい。あるいはまた、可変鎖(variable chain)は、分子内ジスルフィド結合によって結合されてもよく、またはグルタルアルデヒドなどの化学物質によって架橋されてもよい。Sandhu,1992,Crit.Rev.Biotech.,12:437を参照されたい。
【0033】
好ましくはFv断片は、ペプチドリンカーによって連結されたV鎖およびV鎖を含む。これらの単鎖抗原結合タンパク質(sFv)は、オリゴヌクレオチドリンカー配列によって連結された、VドメインおよびVドメインをエンコードするDNA配列を含む構造遺伝子を構築することによって調製される。構造遺伝子は、後に宿主細胞中に導入される発現ベクターに挿入される。組換え宿主細胞は、2つのVドメインをリンカーペプチドが架橋する単一のポリペプチド鎖を合成する。sFvの生成方法は、当分野において周知である。Whitlow et al.,1991,Methods:A Companion to Methods in Enzymology,2:97;Bird et al.,1988,Science,242:423;米国特許第4,946,778号;Pack et al.,1993,Bio/Technology,11:1271,およびSandhu,1992,Crit.Rev.Biotech.12:437を参照されたい。
【0034】
抗体断片の別の形態は、単一相補性決定領域(CDR)をコードするペプチドである。CDRペプチド(「最小認識単位」)は、対象となる抗体のCDRをコードする遺伝子を構築することによって得ることができる。このような遺伝子は例えば、抗体生産細胞のRNAから可変領域を合成するためにポリメラーゼ連鎖反応を用いることによって調製される。Larrick et al.,1991,Methods:A Companion to Methods in Enzymology 2:106;Ritter et al.,(eds.),1995,Monoclonal Antibodies:Production,Engineering and Clinical Application,pages 166−179(Cambridge University Press);Birch et al.,(eds.),1995,Monoclonal Antibodies:Principles and ApplicationS,pages 137−185(Wiley−Liss,Inc.)を参照されたい。抗体分泌バイブリドーマ細胞株が公に入手し得る場合、抗原結合特異性をコードするCDR配列を得ることができ、キメラ抗体およびヒト化抗体中に組み込んで用いることができる。
【0035】
[キメラ抗体およびヒト化抗体]
キメラ抗体は、ヒト抗体の可変領域が例えば、マウス抗体の相補性決定領域(CDR)を含む、マウス抗体などの可変領域によって置換されている組換えタンパク質である。キメラ抗体は、被験者へ投与されたとき、減少した免疫原性および増加した安定性を示す。キメラ抗体の構築方法は、当分野において周知である(例えばLeung et al.,1994,Hybridoma 13:469)。
【0036】
キメラモノクローナル抗体は、マウス免疫グロブリンの重可変鎖および軽可変鎖からのマウスCDRを、ヒト抗体の対応可変ドメイン中に転移することによってヒト化され得る。キメラモノクローナル抗体中のマウスフレームワーク領域(FR)もまた、ヒトFR配列で置換される。ヒト化モノクローナルの安定性および抗原特異性を保持するために、1以上のヒトFR残基が、マウス対応残基によって置換されてもよい。ヒト化モノクローナル抗体は、被験者の治療上の処置のために用いられてもよい。標的に対するヒト化抗体の親和性もまた、CDR配列の選択的修飾によって増加させることができる(第WO0029584A1号)。ヒト化モノクローナル抗体の生成技術は、当分野において周知である。(例えばJones et al.,1986,Nature,321:522;Riechmann et al.,Nature,1988,332:323;Verhoeyen et al.,1988,Science,239:1534;Carter et al.,1992,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA,89:4285;Sandhu,Crit.Rev.Biotech,1992,12:437;Tempest et al.,1991,Biotechnology 9:266;Singer et al.,J.Immunol.1993,150:2844を参照されたい)。
【0037】
他の実施形態は、非ヒト霊長類抗体に関し得る。ヒヒにおいて治療的に有用な抗体を作るための一般的な技術は、例えばGoldenberg et al.,WO91/11465(1991)、およびLosman et al.,Int.J.Cancer 46:310(1990)に見られる。
【0038】
[ヒト抗体]
コンビナトリアルアプローチまたはヒト免疫グロブリン遺伝子座で形質転換されたトランスジェニック動物を用いた完全ヒト抗体の生成方法は、当分野において公知である(例えばMancini et al.,2004,New Microbiol.27:315−28;ConradおよびScheller,2005,Comb.Chem.High Throughput Screen,8:117−26;BrekkeおよびLoset、2003,Curr.Opin.Phamacol.3:544−50;各々、参照することにより本明細書の一部をなすものとする)。このような完全ヒト抗体は、キメラ抗体またはヒト化抗体よりもさらに一層少ない副作用を示し、インビボで、本質的に内在性のヒト抗体として作用すると予想される。あるいくつかの実施形態において、特許請求の範囲に記載された方法および手順は、このような技術によって生成されたヒト抗体を利用し得る。
【0039】
1つの代替方法において、ファージディスプレイ技術が、ヒト抗体を作製するために用いられてもよい(例えばDantas−Barbosa et al.,2005,Genet.Mol.Res.4:126−40。参照することにより本明細書の一部をなすものとする)。ヒト抗体は、正常なヒトから、または癌などの特別な疾病状態を示すヒトから作製することができる(Dantas−Barbosa et al.,2005)。病気の個人からのヒト抗体を構築する利点は、循環抗体のレパートリーを、病気関連抗原に対する抗体に偏らせることができるということである。
【0040】
この手法の1つの非限定的な例において、Dantas−Barbosa et al.(2005)は、骨肉腫患者からのヒトFab抗体断片のファージディスプレイライブラリーを構成した。一般に全RNAは、循環血液のリンパ球から得られた(同上)。組換えFabは、μ鎖抗体、γ鎖抗体、およびκ鎖抗体のレパートリーからクローン化され、ファージディスプレイライブラリー中に挿入された(同上)。RNAは、cDNAにへ転化され、重鎖および軽鎖免疫グロブリン配列に対する特異的プライマーを用いて、Fab cDNAライブラリーを作製するために用いられた(Marks et al.,1991,J.Mol.Biol.222:581−97。参照することにより本明細書の一部をなすものとする)。ライブラリーの構築は、Andris−Widhopf et al.,にしたがって実施された(2000,Phage Display Laboratory Manual,Barbas et al.,(eds),1st edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,9.1−9.pp.22。参照することにより本明細書の一部をなすものとする)。最終Fab断片は、制限エンドヌクレアーゼで消化され、バクテリオファージゲノム中に挿入され、ファージディスプレイライブラリーを作製した。このようなライブラリーは、当分野において公知であるように、標準的ファージディスプレイ方法によってスクリーニングされてもよい。当業者なら、この技術は例にすぎず、ファージディスプレイによるヒト抗体または抗体断片を作製し、スクリーニングするためのあらゆる公知方法が利用され得ることが分かる。
【0041】
別の代替方法において、ヒト抗体を生成するために遺伝子組み換えが行われたトランスジェニック動物を、標準的な免疫プロトコルを用いて、本質的に任意の免疫原性標的に対する抗体を作製するために用いることができる。このような系の非限定的な例は、Abgenix(カリフォルニア州フレモント(Fremont))からのXenoMouse(登録商標)(例えばGreen et al.,1999,J.Immunol.Methods 231:11−23。参照することにより本明細書の一部をなすものとする)である。XenoMouse(登録商標)および同様の動物において、マウス抗体遺伝子が不活性化され、機能的ヒト抗体遺伝子によって置換されているが、マウス免疫系の残りの部分は無傷のままである。
【0042】
XenoMouse(登録商標)が、アクセサリー遺伝子および調節配列に沿って、可変領域配列の大部分を含む、ヒトIgHおよびIgκの遺伝子座の部分を含有する生殖細胞系に構成されたYAC(酵母人工染色体)で形質転換された。ヒト可変領域レパートリーが、抗体生産B細胞を作成するために用いられてもよく、このB細胞は、公知技術によってハイブリドーマに処理することができる。標的抗原に対し免疫をもつXenoMouse(登録商標)は、正常な免疫応答によってヒト抗体を生成する。これは、上記で考察された標準的技術によって収穫および/または生成され得る。XenoMouse(登録商標)の多様な系統が入手可能であり、これらの各々は、異なる種類の抗体を生成し得る。このようなヒト抗体は、化学的架橋または他の公知方法によって、他の分子へカップリングされ得る。遺伝子組換えにより生成されたヒト抗体は、正常なヒト抗体の薬物動態特性を保持しつつ、治療的可能性を有することが証明されている(Green et al.,1999)。当業者なら、特許請求の範囲に記載された組成物および方法が、XenoMouse(登録商標)系の使用に限定されるわけではなく、ヒト抗体を生成するように遺伝子組み換えが行われた任意のトランスジェニック動物を利用し得ることを理解する。
【実施例】
【0043】
本発明の実施形態は、本発明の態様を詳細に示している実施例を通して、さらに説明される。これらの実施例は、本発明の特定の要素を説明しており、本発明の範囲を限定するものとして構成されるべきではない。
1)IMP286コンジュゲーション(図式1:ペプチドへの4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの典型的なコンジュゲーション)
【化1】

【0044】
ペプチドIMP286(MH1097)0.0024g(2.19×10−6モル)が、水中で0.1%のTFA、729μL中に溶解された。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが、上記に記載されているように調製された。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドのメタノール溶液の200μLフラクションが、IMP286溶液200μLと混合された。反応物が、100℃の加熱ブロックにおいて16分間加熱された。粗反応生成物のHPLC分析は、反応がペプチドコンジュゲートまで50%になったことを示した。
【0045】
2)IMP316コンジュゲーション(図式2:ペプチドへの4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの典型的なコンジュゲーション)
【化2】

【0046】
ペプチドIMP316(MH1140)0.0025g(2.19×10−6モル)が、水中で0.5MのAcOH、365μL(6×10−3モル)中に溶解された。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが、上記に記載されているように調製され、メタノール中オアシスHLBカートリッジから溶出された。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドのメタノール溶液の1mLフラクションが、IMP316溶液50μLと混合された。反応物が、100℃加熱ブロックにおいて13分間加熱され、次いで溶液が、アルゴン流下で6分間(100℃)濃縮された。粗反応生成物の逆相HPLC分析(WatersXterra(登録商標)カラム、0.1%TFA/CHCN緩衝液、図2)は、反応が行なわれたときに約1Ci/ミリモルの比活性を有するペプチドコンジュゲートまで約30〜40%になったことを示した。サイズ排除HPLC(バイオラッド(Bio Rad)、バイオシル(Biosil)カラム、リン酸緩衝液、図3および図4)は、形成された新しい生成物が二重特異性抗体hMN−14×679への結合を示し、このことは、F−18がペプチドにコンジュゲートされたことを示していることを証明した。
【0047】
3)α−ヒドロキシ−4−[18F]フルオロ−α−トルエンスルホン酸の調製(図式3)
テトラブチルアンモニウムクロライド0.0032gが、50μLの40%亜硫酸水素ナトリウム溶液、2.5μL(2.6×10−3モル)のIMP316と混合され、1mLメタノール中1060μCiの4−[18F]フルオロベンズアルデヒド(HPLC RT15.5分、図5)へ付加された。密封された容器が100℃の加熱ブロックに入れられ、溶液がアルゴン流下で蒸発させられた(アルゴン流の流出物は、任意の揮発された4−[18F]フルオロベンズアルデヒドを捕捉するために、40%亜硫酸水素塩の溶液を通して通気された)。溶液が蒸発させられて、乾燥生成物872μCi(91%の回収率、減衰補正された)が得られ、これは、逆相HPLC(HPLC RT6.0分)によって、より短い保持時間の新しい生成物へ完全に転化された。ここで用いられた条件下では、ペプチドにコンジュゲートされた兆候はなかったが、亜硫酸水素塩付加錯体への転化が完了しているように見えた。
【0048】
4)ペプチド合成
ペプチドは、Fmoc法を用いて固相樹脂上に合成された。アリルオキシカルボニル(Aloc)保護基が、所望の場合にこれらが選択的に脱保護され得るような、特異的な保護のために、アミノ基、例えばリジン側鎖上のアミノ基を保護するために用いられた。いったんリジン側鎖が脱保護されると、所望の置換基が付着され得る。
【0049】
5)ペプチドへの4−フルオロベンズアルデヒドのコンジュゲーション
ペプチドへの4−フルオロベンズアルデヒドの最適コンジュゲーション条件
3つのペプチドへのコールドの4−フルオロベンズアルデヒドのコンジュゲートが、オキシム結合、ヒドラゾン結合、およびチオセミカルバゾン結合の反応および安定性を比較するために調べられた。反応へのpHの影響、ならびに異なる溶媒の効果が調査された。これらの反応は一般に、Poethko et al.,によって記載された方法にしたがった。コンジュゲートが形成され、HPLCによって精製され、ESMSによって確認された。いったんこれらのコンジュゲートに所望の溶媒およびpHプロフィールが発見されたら、コンジュゲーションは、4−[18F]フルオロベンズアルデヒドで最適化された条件下で実施された。確認されたコンジュゲートの保持時間は、HPLC(逆相HPLCおよびサイズ排除HPLC)によってF−18標識コンジュゲートの保持時間と比較された。F−18標識ペプチドは、二重特異性抗体と混合され、このペプチドがサイズ排除HPLCによって二重特異性抗体のうちの2つへ結合し、活性(約14分のペプチド)をより短い保持時間(約9分のペプチド抗体錯体)へシフトさせるため、保持時間において予想されるシフトについて監視された(放射能検出)。
【0050】
6)4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの濃度:
ペプチドと4−[18F]フルオロベンズアルデヒドとの反応は、これら2つの試薬の相対濃度に依存した。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが希釈されているならば、その場合には、多くのペプチドが、反応を完了させるようなペプチドの濃度を得るために添加されなければならなかった。過剰で未反応のペプチドが最終生成物中に存在するならば、これは二重特異性抗体上の結合部位の大部分を満たすことができる。これらは腫瘍表面へ付着され、F−18標識コンジュゲートの結合を遮断する。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドが濃縮され得るならば、このことは、標識ペプチドの効果的な比活性を引き上げるようなコンジュゲーションに必要とされるペプチドの量を最小限にする。効果的な比活性が、コンジュゲーション後に十分に高いならば、過剰ペプチドの除去は必要でなかった。4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの亜硫酸水素塩付加錯体が、定量的に形成された。
【0051】
7)過剰ペプチドの除去
上記に記載されているような4−[18F]フルオロベンズアルデヒドとIMP316との反応は、約1Ci/ミリモルにおいてコンジュゲートされたペプチドを生成した。F−18が1〜3Ciでその反応が実施されるならば、このコンジュゲートの比活性は、画像化調査には十分である。反応を完了に推進するのにより多くのペプチドが必要であるならば、コンジュゲート/ペプチド混合物の効果的な比活性を増すために過剰な未反応ペプチドを除去することが必要である。イオン交換カラムでこのペプチドのいくらかを除去することが可能である。イオン交換カラムに結合されたペプチドの量は、pH依存性であることがある。コールドの4−フルオロベンズアルデヒドペプチドコンジュゲートが作製され、イオン交換樹脂上に異なるpHで保持されたペプチドの量が、HPLCによって監視される。この方法は、コンジュゲートの存在下にペプチドを選択的に除去する条件を発見するために、まだコンジュゲートされてないペプチドを用いて反復される。このペプチドコンジュゲートは、先駆体ペプチドよりも疎水性であり、したがってこのコンジュゲートを、C−18 Sep−Pakカートリッジ(Waters Oasis(登録商標)HLB)で未反応ペプチドから分離することが可能である。疎水性およびイオン性の両方の分離選択性を含むSep−Pakカートリッジが入手可能である(Waters Oasis(登録商標)MAX(アニオン)およびMCX(カチオン))。カラムまたは樹脂を用いることも可能である。これは、過剰な未反応ペプチドの反応性末端を捕捉するための反応性成分、例えば置換性(displaceable)ハロゲン、アルデヒド、またはケトンを含有する。置換性ハロゲン、アルデヒド、およびケトンを含有する樹脂は、商業的製造業者、例えばAdvanced Chem Techから入手可能である(ハロゲン化樹脂(SP5022、SC5055)、アルデヒド樹脂SB5007、SP5007、SA577、ケトン樹脂SA5040)。
【0052】
8)ペプチドへのフルオロベンズアルデヒドのコンジュゲーション
【化3】

亜硫酸水素ナトリウム1.8552g(1.78×10−2モル、217モル%)が、5mLの水に溶解され、1.020g(8.22×10−3モル、100モル%)4−フルオロベンズアルデヒドと混合された。溶液がわずかに温まり、白色沈殿物が形成された。白色沈殿物が濾過により収集され、50mL水で洗浄された。回収された固体が乾燥されて、所望の生成物を0.666g(収率36%)生じた。濾液のHPLC分析は、この生成物のいくらかが濾液中に存在することを示した。
H NMR(DMSO)5.0(1 H,二重線),6.0(1 H,二重線),7.06(2 H,三重線),7.47(2 H,多重線)。13C NMR (DMSO)84.16,113.6(d),129.6(d),135.7,161(d)
【0053】
9)IMP328の合成
ペプチドIMP327(101.1mg、5.87×10−5モル、100モル%)が、円錐状ガラス反応瓶へ添加された。酢酸(117μL、1M)が添加され、混合物がボルテックスされて、ペプチドを溶解した。4−フルオロベンズアルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体(14.1mg、6.18×10−5モル、105モル%)が添加され、混合物が再びボルテックスされ、次いで100℃で5分間加熱された。RP−HPLCは、反応が完了したことを示した。全量が、2mLのDI HO中に溶解することによって、予め平衡化されたウオーターズ・サンファイヤー・プレプ(Sunfire Prep)C185μm19×150mmカラムにロードされ、25mL/分の流量、および100%A/0%B〜70%A/30%Bの勾配を用いて80分にわたって精製された。移動相A:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する100%のDI HO。移動相B:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する90%アセトニトリル/10%DI HO。フラクションが凍結乾燥され、ESMSによって分析された。回収された総ペプチドは、69.1mg(収率64.4%)であった。
【化4】

【0054】
10)IMP330の合成
ペプチドIMP327(76.0mg、4.41×10−5モル、100モル%)が、円錐状ガラス反応瓶に添加された。酢酸(88μL、1M)が添加され、混合物がボルテックスされて、ペプチドを溶解した。4−フルオロベンズアルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体(11.1mg、4.86×10−5モル、110モル%)が添加され、混合物が再びボルテックスされ、次いで100℃で20分間加熱された。RPHPLCは、反応が完了したことを示した。ナトリウムシアノボロハイドライド(16.4mg、2.61×10−4モル、592モル%)が添加され、混合物が再び100℃で20分間加熱された。全量が、3mLのDI HO中に溶解することによって、予め平衡化されたウオーターズ・サンファイヤー・プレプC185μm19×150mmカラムにロードされ、25mL/分の流量、および100%A/0%B〜70%A/30%Bの勾配を用いて80分にわたって精製された。移動相A:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する100%DI HO。移動相B:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する90%アセトニトリル/10%DI HO。フラクションが凍結乾燥され、ESMSによって分析された。回収された総ペプチドは、9.6mg(収率11.9%)であった。
【化5】

【0055】
11)IMP318の合成
【化6】

ペプチドIMP316(50.0mg、4.386×10−5モル、100モル%)が、ガラス円錐状ネジ蓋反応瓶に入れられた。酢酸溶液(100μL、0.1M)が添加され、ペプチドが溶解するまで混合された。4−フルオロベンズアルデヒド1当量(4.63μL、4.387×10−5モル、100モル%)が混合物へ添加され、ボルテックスされた。反応混合物が、60℃で約30分間加熱され、RP−HPLCによって監視された。混合物が、一晩フリーザーに入れられ、翌日取り出され、4−フルオロベンズアルデヒドの追加当量を添加した後、加熱が続行された。ほぼ一日中加熱した後、反応はほぼ完了した。混合物が、3mLの移動相A(100%DI HOw/0.1%TFA)に溶解され、全量が、予め平衡化されたウオーターズ・サンファイヤー・プレプC185μm19×150mmカラムにロードされ、25mL/分の流量、および100%A/0%B〜70%A/30%Bの勾配を用いて80分にわたって精製された。移動相A:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する100%DI HO。移動相B:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する90%アセトニトリル/10%DI HO。フラクションが凍結乾燥され、ESMSによって分析された。回収された総ペプチドは、17.0mg(収率31.1%)であった。
【0056】
12)IMP320の合成
【化7】

ペプチドIMP319(68.6mg、5.715×10−5モル、100モル%)が、ガラス円錐状ネジ蓋反応瓶へ入れられた。酢酸(100μL、0.1M)が添加され、溶解するまで混合された。4−フルオロベンズアルデヒド1当量(6.63μL、6.283×10−5モル、110モル%)が混合物へ添加され、ボルテックスされた。60℃で約20分間加熱され、RP−HPLCによって監視された。反応は、約40分後に完了したように見えた。混合物が一晩フリーザーに入れられた。混合物は、翌日取り出され、室温に加温されたままにされた。2mLのDI HOに溶解した後、全量が、予め平衡化されたウオーターズ・サンファイヤー・プレプC185μm19×150mmカラムにロードされ、25mL/分の流量、および100%A/0%B〜70%A/30%Bの勾配を用いて80分にわたって精製された。移動相A:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する100%DI HO。移動相B:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する90%アセトニトリル/10%DI HO。フラクションが凍結乾燥され、ESMSによって分析された。回収された総ペプチドは、54.1mg(収率72.4%)であった。
【0057】
13)IMP322の合成
【化8】

ペプチドIMP321(31.2mg、2.477×10−5モル、100モル%)が、ガラス円錐状ネジ蓋反応瓶へ入れられた。酢酸溶液(100μL、0.1M)が添加され、ペプチドが溶解するまで混合された。4−フルオロベンズアルデヒド1当量(2.88μL、2.729×10−5モル、110モル%)が反応混合物へ添加され、ボルテックスされた。混合物が60℃で約20分間加熱され、RP−HPLCによって監視された。反応は、15分後に約90%完了、約30分後に完了したように見えた。混合物が2mLDI HO中に溶解され、全量が、予め平衡化されたウオーターズ・サンファイヤー・プレプC185μm19×150mmカラムにロードされ、25mL/分の流量、および100%A/0%B〜70%A/30%Bの勾配を用いて80分にわたって精製された。移動相A:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する100%DI HO。移動相B:0.1%のトリフルオロ酢酸を有する90%アセトニトリル/10%DI HO。フラクションが凍結乾燥され、ESMSによって分析された。回収された総ペプチドは、21.8mg(収率64.4%)であった。
【0058】
14)ヌードマウスにおける病変組織の画像化
ヒト化MN−14 IgG抗体が、米国特許第6,676,924号に記載されているように調製される。18F−標識亜硫酸水素塩付加錯体が、実施例8に記載されているように調製され、標準的な技術を用いて、ナトリウムシアノボロハイドライドでの還元的アミノ化によってヒト化MN−14 IgGに結合される(例えばGray,1978,Meth.Enzymol.50:155−160を参照されたい)。ゲル透過カラムクロマトグラフィーが、4−[18F]フルオロベンズアルデヒド/hMN−14イムノコンジュゲートを、まだコンジュゲートされていない4−[18F]フルオロベンズアルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体から分離するために用いられる。4−[18F]フルオロベンズアルデヒド/hMN−14イムノコンジュゲートが、ヌードマウスにおいてヒト結腸癌組織を局在化するために用いられる。4〜5週目に、雌胸腺欠損マウス(nu/nu、インディアナ州インディアナポリス、ハーラン(Harlan))に、胸腺欠損マウスにおいて連続的に増殖された異種移植片から調製されたLS174Tヒト結腸腺癌の10%縣濁液0.2mlが皮下注射される(Sharkey,Cancer Res.50:828−34(1990))。腫瘍の発生を2週間待機した後、マウスに、4−[18F]フルオロベンズアルデヒド/hMN−14イムノコンジュゲートが20μCi静脈注射される。腫瘍組織が、標準的な18F検出方法を用いて、PET画像化によって画像化される。腫瘍は、F−18の低レベルバックグラウンドに対するF−18分布のホットスポットとして検出される。
【0059】
15)二重特異性抗体を用いた病変組織の画像化
ヒト化二重特異性MN−14×679F(ab’)抗体断片が、米国特許第6,962,702号および第7,011,816号(これらの実施例部分は、参照することにより本明細書の一部をなすものとする)に記載されているように調製される。結腸癌の疑いがある67歳のヒト男性に、二重特異性ヒト化MN−14×679F(ab’)(10−9モル)が静脈注射される。24時間遊離抗体断片が血液循環からクリアーされるままにした後、被験者に、F−18標識IMP322(100μCi)が注射された。これのHSG部分が、679Fab’へ結合する。CEA発現腫瘍の存在は、局在化F−18標識のPET画像化によって確認され、被験者は結腸癌と診断される。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】逆相HPLCによる4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの分析。20分の時点でのベースラインの変化は、自動インジェクターの回転台におけるサンプルの移動によるものであった。
【図2】逆相HPLCおよび放射能検出によるオキシム結合を介したIMP316ペプチドコンジュゲーション反応の分析。
【図3】サイズ排除HPLCおよび放射能検出によるIMP316ペプチドコンジュゲーション反応生成物の分析。
【図4】サイズ排除HPLCおよび放射能検出によるhMN−14x679と混合されたIMP316ペプチドコンジュゲーション生成物の分析。
【図5】逆相HPLCおよび放射能検出によるα−ヒドロキシ−4−[18F]フルオロ−α−トルエンスルホン酸の分析。20分の時点でのベースラインの変化は、自動インジェクターの回転台におけるサンプルの移動によるものであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ペプチドの放射能標識方法であって、前記ペプチドと[18F]フルオロベンズアルデヒドとを、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンの形成を促進する条件下で接触させる工程であって、前記ペプチドが、少なくとも1つのHSG基、DTPA基、金属錯体化DTPA基、DOTA基、もしくは金属錯体化DOTA基、並びに、ヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、およびヒドラジンからなる群から選択される少なくとも1つの基を含む工程を含む方法。
【請求項2】
ペプチドの放射能標識方法であって、遊離アミン基を含むペプチドと[18F]フルオロベンズアルデヒドとを、還元剤の存在下で、前記ペプチドと前記アルデヒドとの間のシッフ塩基の形成、および前記還元剤による対応アミンへの前記シッフ塩基の還元を促進する条件下で接触させる工程であって、前記ペプチドが、少なくとも1つのHSG基、DTPA基、金属錯体化DTPA基、DOTA基、もしくは金属錯体化DOTA基を含む工程を含む方法。
【請求項3】
タンパク質の放射能標識方法であって、タンパク質と4−[18F]フルオロベンズアルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体とを接触させる工程と、還元剤の存在下に還元的アミノ化によってコンジュゲートを形成する工程を含むか、または予めヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、もしくはヒドラジンで修飾された前記タンパク質と、4−[18F]フルオロベンズアルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体とを、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンの形成を促進する条件下で接触させる工程を含む方法。
【請求項4】
前記還元剤が、ナトリウムシアノボロハイドライドである、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記[18F]フルオロベンズアルデヒドが、[18F]フルオロベンズアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとの付加錯体の酸触媒分解によってインサイチュで形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記[18F]フルオロベンズアルデヒドが、[18F]フルオロベンズアルデヒドと亜硫酸水素ナトリウムとの付加錯体の酸触媒分解によってインサイチュで形成される、請求項2に記載の方法。
【請求項7】
前記ペプチドが少なくとも1つのHSG基を含み、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくヒドラゾンが形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記ペプチドが少なくとも1つのDTPA基を含み、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンが形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記ペプチドが少なくとも1つのDOTA基を含み、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンが形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記ペプチドが2つのHSG基を含み、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンが形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記ペプチドが2つのDTPA基を含み、オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンが形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記ペプチドが、2つのHSG基、2つのDTPA基、または、1つのHSG基および1つのDTPA基を含む、請求項2に記載の方法。
【請求項13】
前記ペプチドが、少なくとも1つの金属錯体化DTPA基または金属錯体化DOTA基を含み、前記金属が、第IIA族金属、第IIIA族金属、Y、Lu、Tc、およびReからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記ペプチドが、少なくとも1つの金属錯体化DTPA基または金属錯体化DOTA基を含み、前記金属が、第IIA族金属、第IIIA族金属、Y、Lu、Tc、およびReからなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
【請求項15】
前記金属がインジウムである、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記金属がインジウムである、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記オキシム、チオセミカルバゾン、もしくはヒドラゾンを還元する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項18】
配列4−18F−CCHG−NG−R−A−Lys(X)−B−Lys(X)
(式中、
Rは、−O−CH−CO、−NH−CS−NH−C−CO−、および−NH−C−CO−からなる群から選択され、
Aは、(Tyr)(式中、n=0または1である)であり、
Xは、HSG、DTPA、金属錯体化DTPA、DOTA、および金属錯体化DOTAからなる群から独立して選択され、
Bは、Glu、Ala、およびTyrからなる群から選択され、
=G=Hであるか、またはGおよびGは一緒になって、GおよびGが結合されている炭素原子と窒素原子との間に形成された二重結合を表わし、かつC末端基が任意選択的にCO−NHである)
を有するペプチド。
【請求項19】
Rが、−O−CH−COであり、n=1であり、XがHSGであり、BがGluである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項20】
Rが、−NH−CS−NH−C−CO−であり、n=0であり、XがHSGであり、BがGluである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項21】
Rが、−NH−C−CO−であり、n=0であり、XがHSGであり、BがAlaである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項22】
Rが、−O−CH−COであり、n=0であり、XがDTPAであり、BがTyrである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項23】
Rが、−NH−CS−NH−C−CO−であり、n=0であり、XがDTPAであり、BがTyrである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項24】
Rが、−NH−C−CO−であり、n=0であり、XがDTPAであり、BがTyrである、請求項18に記載のペプチド。
【請求項25】
少なくとも1つの金属錯体化DTPA基または金属錯体化DOTA基を含み、前記金属が、第IIA族金属、第IIIA族金属、Y、Lu、Tc、およびReからなる群から選択される、請求項18に記載のペプチド。
【請求項26】
前記金属がインジウムである、請求項25に記載のペプチド。
【請求項27】
求核性窒素原子を含む部分を含有する分子の放射能標識方法であって、前記ペプチドと4−[18F]フルオロベンズアルデヒドの亜硫酸水素塩付加錯体とを、前記求核性窒素原子と前記アルデヒドとの間の二重結合の形成を促進する条件下に接触させる工程、および任意選択的に前記二重結合を還元剤で還元する工程を含む方法。
【請求項28】
求核性窒素原子を含む前記部分が、第一級アミン、第二級アミン、ヒドロキシルアミン、チオセミカルバジド、およびヒドラジンからなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
病変組織または正常組織の画像化方法であって、
a)請求項16に記載の18F−標識ペプチドを被験者へ投与する工程と、
b)ポジトロン放出断層撮影法の画像化によって、局在化18F−標識ペプチドの画像を得る工程と
を含む方法。
【請求項30】
前記ペプチドが、抗体または抗体断片にコンジュゲートされる18F−標識アルデヒド亜硫酸水素塩付加錯体であり、前記抗体または断片が、病変組織または正常組織に結合する抗原結合部位を有する、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
前記被験者に二重特異性抗体またはその断片を投与する工程をさらに含み、前記抗体または断片が、病変組織または正常組織に結合する少なくとも1つの抗原結合部位と、18F−標識ペプチドに結合する少なくとも1つの抗原結合部位とを有する、請求項29に記載の方法。
【請求項32】
前記病変組織が、癌または自己免疫病と関連している、請求項31に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2009−508090(P2009−508090A)
【公表日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−529058(P2008−529058)
【出願日】平成18年8月8日(2006.8.8)
【国際出願番号】PCT/US2006/030992
【国際公開番号】WO2007/027385
【国際公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【出願人】(599176263)イムノメディクス, インコーポレイテッド (16)
【Fターム(参考)】