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Die Erfindung bezieht sich auf die
Verwendung einer Gruppe von markierten Peptiden zur Herstellung einer
diagnostischen Zusammensetzung zum Nachweis und zur Lokalisierung
maligner Tumore im Körper
eines Menschen. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die therapeutische
Behandlung dieser Tumore im Körper
dieser Menschen. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die in diesen Verfahren verwendet werden soll.
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Neurotensin (NT) ist ein Neuropeptid,
das zahlreiche Wirkungen im Verdauungskanal und im Gehirn ausübt, und
ist bereits seit einigen Jahren bekannt. NT ist durch mehrere Gruppen
hauptsächlich
auf seine normale Funktion bei warmblütigen Tieren und Menschen untersucht
worden. Außerdem
ist es in der Technik bekannt, daß Neurotensinrezeptoren in
mehreren Tumorzellen wie humanem Kolonkarzinom und humanen Meningiomen,
die in oder um die Gewebe (Kolon, Gehirn) lokalisiert sind, vorliegen,
die in gesunden Zuständen Neurotensinrezeptoren
(siehe beispielsweise WO 95/22341) enthalten.
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Kürzlich
wurde radioaktiv markiertes Octreotid, ein cyclisches Peptid, das
8 Aminosäureteinheiten
enthält,
unter dem Markennamen OctreoScan® 111
vermarktet. Dieses diagnostische Mittel, das mit Indium-111 markiert
wird, ist speziell zur Tumorbildgebung, insbesondere von Tumoren
im Bauch, vorgesehen (M-D-D-I-Berichte („The Gray Sheet") 2. Nov. 1992, S.
14).
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Es ist beobachtet worden, daß jedoch
verschiedene, häufig
vorkommende maligne Tumore, wie Drüsengangpankreaskarzinom, unter
Verwendung des radioaktiv markierten Octreotids nicht nachgewiesen
und lokalisiert werden können.
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Es ist der Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zum Nachweis und zur Lokalisierung maligner
menschlicher Tumore und den Metastasen davon, insbesondere der häufig vorkommenden
duktalen Pankreastumore, im Körper
des Menschen bereitzustellen.
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Ein derartiges Verfahren würde ein
starkes Hilfsmittel nicht nur bei der Diagnose derartiger Tumore, sondern
auch beim Unterstützen
einer wirksamen Therapie dafür
sein. Um tatsächlich
in der Lage zu sein, eine spezielle Therapie zur Kontrolle derartiger
Tumore zu erreichen, ist der Nachweis und die Lokalisierung dieser Tumore
und insbesondere ihrer Metastasen in einem frühen Stadium ihrer Entwicklung
von äußerster
Wichtigkeit. Verschiede Erfordernisse sollten von einem Mittel verlangt
werden, daß in
einem derartigen Diagnoseverfahren, verwendet wird, wie Nicht-Toxizität, kein
nachteiliger Einfluß auf
die Wirtsbeständigkeit
und/oder auf die therapeutische Behandlung, gut nachweisbar und
hochselektiv. Die erforderliche hohe Selektivität bedeutet, daß das diagnostische
Mittel, nachdem es in den Körper
eingeführt
worden ist, in den Zieltumoren stärker akkumulieren muß, um dann
in den umgebenen Geweben nachgewiesen oder visualisiert zu werden.
Diese Selektivität,
d. h. eine verhältnismäßig stärkere Konzentration
des diagnostischen Mittels in den Zieltumoren im Vergleich zu Nicht-Zielgeweben,
ermöglicht
dem Anwender, die Malignität
korrekt zu diagnostizieren. Um außerhalb des Körpers nachweisbar
zu sein, sollte das diagnostische Mittel markiert werden, vorzugsweise
mit einem Radionuklid oder mit einem paramagnetischen Metallatom.
In dem letzteren Fall kann die radioaktive Strahlung unter Verwendung
eines geeigneten Detektors (Scannen) nachgewiesen werden. Moderne
Techniken in diesem Gebiet verwenden Emissionstomographie; wenn
gamma-strahlende Isotope verwendet werden, kann die sogenannte Single-Photon-Emissionscomputertomographie
(SPECT) angewendet werden. Die Verwendung von paramagnetischen diagnostischen
Mitteln ermöglicht
einen Nachweis mittels Bildgebung durch magnetische Resonanz.
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Der oben definierte Gegenstand kann
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung eines Peptids, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Neurotensin (NT), NT-Rezeptoragonisten, NT-Rezeptorantagonisten,
NT-Analoga und NT-Derivaten,
wobei das Peptid markiert wird mit
- (a) einem
radioaktiven Metallisotop, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus 99mTc, 203Pb, 67Ga, 68Ga, 72As, 111In, 113mIn, 97Ru, 62Cu, 64Cu, 52Fe, 52mMn und 51Cr, oder
- (b) mit einem paramagnetischen Metallatom, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Sm, Yb,
Gd, Tb, Dy, Ho und Er, oder
- (c) mit einem radioaktiven Halogenisotop, ausgewählt aus 123I, 124I, 125I, 131I, 75Br, 76Br, 77Br und 82Br,
zur
Herstellung einer diagnostischen Zusammensetzung zum Nachweis und
zur Lokalisierung von duktalen exokrinen Pankreastumoren und deren
Metastasen in Geweben, welche im gesunden Zustand und in nicht-neoplastischen
Zuständen
von chronischer Entzündung
keine wesentlichen Mengen an Neurotensinrezeptoren enthalten, im
Körper
eines Menschen erreicht werden.
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Die oben markierten Peptide sind
in geeigneten Modellexperimenten, die für in vivo-Anwendungen prognostisch sind, getestet
worden. In diesen Modellexperimenten werden humane Tumorgewebeproben
verwendet, um die in vivo-Anwendung zu simulieren. Die Experimente
werden in den anhängenden
Beispielen beschrieben. Aus den Ergebnissen wird es deutlich, daß die getesteten,
markierten Peptide Eigenschaften aufweisen, die sie in erster Linie
zum Nachweis und zur Lokalisierung maligner Tumore und deren Metastasen
in diesen Geweben, die im gesunden Zustand keine wesentlichen Mengen
an Neurotensinrezeptoren enthalten, geeignet machen.
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Die vorliegende Erfindung ist besonders
zum Nachweis und zur Behandlung von duktalem Pankreasdrüsenkarzinom
nützlich.
Duktales Pankreasdrüsenkarzinom
wird als eine der größten tödlichen
Krebsarten betrachtet. Es ist normalerweise eine schnell fortschreitende
und tödliche
Krankheit: die meisten Patienten sterben innerhalb von 6 Monaten
nach der Diagnose. Eine frühe
Diagnose und systemisch wirksame Therapie ist erforderlich, um das Überleben
der Patienten mit Pankreaskrebs zu verbessern.
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In einer neuen Studie von Ishizuka
et al. (Annals of Surgery 1993, 217, 439–46) wurde gezeigt, daß menschliche
MIA PaCa-2 Pankreaskrebszellen Neurotensinrezeptoren aufweisen.
Gemäß Yunis
et al. (Int. J. Cancer 1977, 19, 128–35) entstehen diese Zellen
jedoch aus einer Zellinie eines nicht differenzierten Pankreaskarzinoms,
das histologisch und biologisch nicht mit einem duktalen Pankreasdrüsenkarzinom
identisch ist. Außerdem
kann aus früheren
Studien von Reubi et al. (Gasteroenterology 1988, 95, 760–3) und
Taylor et al. (Peptides 1994, 15, 1129– 36) auf Somatostatinrezeptoren
geschlußfolgert
werden, daß die
Expression von Rezeptoren in prankreatischen Tumorzellinien (Ratte
oder Mensch) hinsichtlich deren Expression in menschlichen, primären, exokrinen
Pankreaskarzinomen überhaupt
nicht prognostisch ist. Es ist daher ein überraschendes Phänomen, daß das duktale
Pankreasdrüsenkarzinom,
insbesondere die differenzierte Form, eine hohe Dichte an Neurotensinrezeptoren
aufweist, während
das normale, gesunde Pankreasgewebe keine wesentliche Menge an Neurotensinrezeptoren
enthält.
Es ist außerdem überraschend,
daß Neurotensinrezeptoren
nicht in chronischer Pankreatitis exprimiert werden, was ein vermuteter
premaligner Zustand ist, der zu duktalen Pankreaskarzinomen führt und
extrem schwierig differentiell von Pankreaskarzinomen zu diagnostizieren
ist.
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Die vorliegende Erfindung ist ebenso
für den
differentiell-diagnostischen Nachweis von duktalen exokrinen Pankreaskrebsarten
im Vergleich zu endokrinen Pankreaskrebsarten nützlich, da sich herausstellte, daß endokrine
Pankreaskrebsarten keine Neurotensinrezeptoren exprimieren. Daher
ist die vorliegende Erfindung ein sehr spezifisches Verfahren, um
duktale Pankreasdrüsenkarzinome
im Gegensatz zu endokrinen Pankreaskrebsarten oder chronischer Pankreatitis,
die nicht visualisiert wird, nachzuweisen.
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Es ist ein anderer Gegenstand der
vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum intraoperativen Nachweis
und zur Lokalisierung bestimmter maligner menschlicher Tumore, insbesondere
duktaler Pankreastumore, im Körper
des Menschen bereitzustellen.
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Dieser Gegenstand kann gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung eines
Peptids, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Neurotensin (NT), NT-Rezeptoragonisten, NT-Rezeptorantagonisten,
NT-Analoga und NT-Derivaten, wobei das Peptid mit 161Tb, 123I oder
125I markiert ist, zur Herstellung einer diagnostischen Zusammensetzung
zum Nachweis und zur Lokalisierung von duktalen exokrinen Pankreastumoren
in Geweben, welche im gesunden Zustand und in nicht-neoplastischen Zuständen chronischer
Entzündung
keine wesentlichen Mengen an Neurotensinrezeptoren enthalten, im
Körper
eines Menschen erreicht werden.
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Es ist noch ein anderer Gegenstand
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur selektiven therapeutischen
Behandlung ohne Zerstörung
eines wesentlichen Teils des angrenzenden, gesunden Gewebes bereitzustellen.
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Dieser Gegenstand kann unter Verwendung
eines Peptids, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Neurotensin (NT), NT-Rezeptoragonisten,
NT-Rezeptorantagonisten,
NT-Analoga und NT-Derivaten, wobei das Peptid mit einem Isotop markiert
ist, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus 186Re, 188Re, 77As, 90Y, 67Cu, 169Er, 121Sn, 127Te, 142Rp, 143Pr, 198Au, 199Au, 161Tb, 109Pd, 165Dy, 149Pm, 151Pm, 153Sm, 157Gd, 159Gd, 166Ho, 172Tm, 169Yb, 175Yb, 177Lu, 105Rh, 111Ag, 24I und 131I, zur Herstellung einer therapeutischen
Zusammensetzung zur Behandlung von duktalen exokrinen Pankreastumoren
in Geweben, welche im gesunden Zustand und in nicht-neoplastischen
Zuständen
chronischer Entzündung
keine wesentlichen Mengen an Neurotensinrezeptoren enthalten, im
Körper
eines Menschen erreicht werden.
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Das markierte Peptid, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden soll, stammt vorzugsweise aus einer Verbindung
der allgemeinen Formel
oder einem
Säureamid
davon, gebildet zwischen einer freien NH
2-Gruppe
einer Ami nosäureeinheit
und R
1COOH, worin
R
1 eine
(C
1-C
3)Alkanoylgruppe,
eine Arylcarbonylgruppe oder eine Aryl-(C
1-C
3)Alkanoylgruppe ist,
oder einem Lactam
davon, gebildet zwischen einer freien NH
2-Gruppe
einer Aminosäureeinheit
und einer freien CO
2H-Gruppe einer anderen
Aminosäureeinheit;
oder
einem Konjugat davon mit Avidin oder Biotin; und worin
Xaa
Tyr oder Phe ist,
Xbb Gly, Lys oder Pro ist,
Xcc Arg,
Cit oder Lys ist,
Xdd Arg, Cit oder Lys ist,
Xee Tyr,
Phe oder Trp ist,
m, n, o, p, g, r und s jeweils unabhängig voneinander
0 oder 1 sind.
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Geeignete Beispiele von Arylgruppen
in R1 sind: Phenyl, substituiertes Phenyl
oder Indolyl; vorzugsweise Phenyl, 4-Fluorphenyl, 2- oder 4-Brom-phenyl,
2-Iodphenyl, 4-Hydroxyphenyl, 3-Iod-4-hydroxyphenyl, 4-Fluor-2-bromphenyl
und 4-Fluor-2-Iodpenyl.
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Bei der Verwendung eines Konjugats
des Peptids mit Avidin oder Biotin wird die Markierung anschließend durch
die Umsetzung mit markiertem Biotin im Falle des Avidin-konjugierten
Peptids, wie von Kalofonos et al. (J. Nucl. Med. 1990, 31, 1791)
beschrieben, oder durch die Umsetzung mit markiertem Avidin im Falle des
Biotinkonjugierten Peptids, wie von Paganelli et al. (Int. J. Cancer
1988, 2, 121) beschrieben, angelagert.
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In den oben markierten Peptidverbindungen
können
ein oder mehrere der Aminosäuren
die D-Konfiguration anstelle der normalen L-Konfiguration aufweisen.
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Die markierten Peptidverbindungen
der Erfindung können
ebenso sogenannte Pseudopeptidbindungen, d. h. -CH2-NH-Bindungen,
zusätzlich
zu den natürlichen
Amidbindungen, d. h. -CO-NH-Bindungen, aufweisen. Derartige Modifikationen
der Aminosäuren,
die in den Peptiden natürlich
vorkommen, liegen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
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Geeignete Beispiele der oben definierten
Peptide, die nach dem Markieren im den erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden können,
sind Neurotensin und Acetylneurotensin 8–13. In Formeln:
- (1) Neurotensin: N-pGlu-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu-OH
- (2) Acetylneurotensin 8–13:
Ac-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu-OH
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Wenn das Peptid, wie oben definiert,
mit einem radioaktiven Halogenatom markiert wird, wird dieses radioaktive
Halogenatom vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus 123I, 124I, 125I, 132I, 75Br, 77Br, 82Br und 82Br, ausgewählt, wobei dieses radioaktive
Halogenisotop an eine Tyr- oder Trp-Einheit des Peptids oder an die
Arylgruppe des Substituenten R1 gekoppelt
ist.
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Die radiohalogenierten Peptidverbindungen
können
in einer an sich bekannten Weise für verwandte Verbindungen hergestellt
werden. Ein Beispiel eines derartigen Herstellungsverfahrens ist
eine Halogenaustauschreaktion, worin ein nichtradioaktives Brom-
oder Jodatom, das an einen Tyrosinrest in der 2-Stellung des Phenylrings
gekoppelt ist, mit einem wasserlöslichen
radioaktiven Halogenid in Gegenwart von Kupfer(I)ionen, einer wasserlöslichen
Säure (beispielsweise
Zitronensäure)
und eines Reduktionsmittels (beispielsweise Sn(II)-Salze, Gentisinsäure, Isoascorbinsäure, ein
Monosaccharid und ein Suflit) umgesetzt wird. Eine derartige Halogenaustauschreaktion
wird in
EP 165630 beschrieben.
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Wenn das Peptid, wie oben definiert,
mit einem Metallatom markiert wird, wird dieses Metallatom vorzugsweise
aus (a) der Gruppe, bestehend aus den radioaktiven Isotopen 99Tc, 203Pb, 67Ga, 68Ga, 72As, 111In, 113mIn, 97Ru, 62Cu, 64Cu, 52Fe, 52mMn, 51Cr, 186Re, 188Re, 77As, 90Y, 67Cu, 169Er, 121Sn, 127Te, 142Pr, 143Pr, 168Au, 199Au, 161Tb, 109Pd, 165Dy, 149Pm, 151Pm, 153Sm, 166Gd, 166Ho, 172Tm, 169Yb, 175Yb, 177Lu, 105Rh und 111Ag, oder (b) der Gruppe, bestehend aus
den paramagnetischen Metallionen Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd,
Sm, Yb, Gd, Tb, Dy, Ho und Er, ausgewählt, wobei das Metallatom an
das Peptid mittels einer Chelatgruppe, die das Atom komplexiert,
gekoppelt ist, wobei die Chelatgruppe durch eine Amidbindung oder
durch eine Spacergruppe an das Peptidmolekül gebunden ist.
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Geeignete Chelatgruppen zum Komplexieren
des Metallatoms sind N
tS
(4–t) Tetradentatchelatmittel,
worin t = 2 bis 4 ist, oder Gruppen, abgeleitet von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA),
Diethylentriaminpentaessigsäure
(DTPA), Cyclohexyl-1,2-diamintetraessigsäure (CDTA),Ethylenglykol-0,0'-bis(2-aminoethyl)-N,N,N',N'-tetraessigsäure (EGTA),
N,N-Bis(hydroxybenzyl)-ethylendiamin-N,N'-Diessigsäuge (HBED), Triethylentetraminhexaessigsäure (TTHA),
1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure (DOTA),
Hydroxyethyldiamintriessigsäure
(HEDTA), 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure (TETA),
substituiertem DTPA, substituiertem EDTA, oder von einer Verbindung
der allgemeinen Formel
worin
R ein verzweigter
oder unverzweigter, gegebenenfalls substituierter Hydrocarbylrest
ist, welcher durch ein oder mehrere Heteroatome, ausgewählt aus
N, O und S und/oder durch eine oder mehrere NH-Gruppen unterbrochen
sein kann, und
Q eine Gruppe ist, die befähigt ist, mit einer Aminogruppe
des Peptids zu reagieren und die vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend
aus Carbonyl, Carbimidoyl, N-(C
1-C
6)alkylcarbimidoyl, N-Hydroxycarbimidoyl
und N-(C
1-C
6)alkoxycarbimidoyl,
ausgewählt
ist.
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N
tS
(4–t) Chelatmittel,
worin t = 2 bis 4 ist, werden vorzugsweise aus
ausgewählt, worin
R
6-R
20 jeweils unabhängig voneinander
Wasserstoffatome oder (C
1-C
4)Alkylgruppen
sind, mit der Maßgabe, daß eines
von C
6 bis C
9 das
Symbol Y ist;
R
21 ein Wasserstoffatom
oder eine CO
2(C
1-C
4)alkylgruppe ist;
R
22 und
R
23 jeweils unabhängig voneinander (C
1-C
4)-Alkylgruppen
oder Phenylgruppen sind;
v 0 oder 1 ist;
w 2 oder 3 ist;
R
24CH
2COOH oder ein
funktionelles Derivat davon ist;
A(C
1-C
4)-Alkylen, wenn notwendig, mit CO
2-Alkyl, CH
2CO-Alkyl,
CONH
2, CONHCH
2CO
2-Alkyl substituiert; Phenylen, Phenylen,
das durch CO
2-Alkyl substituiert ist, ist,
worin die Alkylgruppen 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen;
G
NH oder S ist;
Y eine funktionelle Gruppe ist, die befähigt ist,
mit einer freien Aminogruppe des Peptids oder mit der Spacergruppe
zu binden;
und Z S oder O ist.
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Diese funktionelle Gruppe Y umfaßt vorzugsweise
Isocyanat, Isothiocyanat, Formyl, o-Halogennitrophenyl, Diazonium,
Epoxid, Trichlor-s-triazinyl, Ethylenimin, Chlorsulfonyl, Alkoxycarbimidoyl,
(substituiertes oder unsubstituiertes) Alkylcarbonyloxycarbonyl,
Alkylcarbonylimidazolyl, Succinimido-oxycarbonyl; wobei diese Gruppe
an ein (C1-C10)Kohlenwasserstoffbiradikal
gekoppelt ist. Geeignete Beispiele von Kohlenwasserstoftbiradikalen
sind Biradikale, die von Benzen, (C1-C6)-Alkanen, (C2-C6)-Alkenen
und (C1-C4)-Alkylbenzenen stammen.
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Beispiele von geeigneten Chelatbildnern
der allgemeinen Formel II werden in der internationalen Patenanmeldung
WO89/07456 beschrieben, wie beispielsweise unsubstituierte oder
substituierte 2-Iminothiolane und 2-Iminothiacyclohexane, insbesondere
2-Imino-4-mercaptomethylthiolan. Bevorzugte Chelatgruppen sind Gruppen,
die von Ethylendiamintetraessigsäure
(EDTA) oder 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-N,N',N'',N'''-tetraessigsäure (DOTA), wie oben erwähnt, stammen.
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Geeignete Beispiele von Spacergruppen,
wenn sie in dem Metall-markierten Peptidmolekül vorliegen, sind Gruppen der
allgemeinen Formel
worin R
3 eine
C
1-C
10-Alkylengruppe,
eine C
1-C
10-Alkylidengruppe
oder eine C
1-C
10-Alkenylengruppe ist,
und X eine Thiocarbonylgruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel
ist, worin z 1 bis 5 ist.
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Konjugate mit Avidin oder Biotin
werden gebildet, wie von Paganelli et al. (Int. J. Cancer 1988,
2, 121), Kalofonos et al. (J. Nucl. Med. 1990, 31, 1791) und Anderson
et al. (FEBS LETT. 1991, 282/1, 35 bis 40) beschrieben.
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Die Metall-markierten Peptide der
Erfindung können
in einer an sich bekannten Weise für verwandte Verbindungen und
für einige
Ausführungsformen,
die in WO 95/22341 und FR 2687680-A1 beschrieben werden, hergestellt
werden. Für
diesen Zweck wird das Peptidmolekül mit dem gewünschten
Chelatmittel, wie hierin zuvor definiert, beispielsweise NtS(4–t), EDTA, DTPA, DOTA
usw., direkt oder nach dem Einführen
einer Spacergruppe, wie oben definiert, derivatisiert, woraufhin
die erhaltene Verbindung mit einem Metallisotop, wie hierin zuvor
definiert, in Form eines Salzes oder eines Chelats, das an einen
verhältnismäßig schwachen
Chelatbildner gebunden ist, umgesetzt wird, um einen Komplex zu
bilden.
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Geeignete Beispiele von Salzen oder
Chelaten des gewünschten
Metallatoms sind: 111In-oxinat, 99mTc-tartrat, usw. Die Komplex-bildende
Reaktion kann im allgemeinen in einer einfachen Weise und unter
Bedingungen, die dem Peptid nicht schaden, durchgeführt werden.
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Die Erfindung bezieht sich ebenso
auf die Verwendung eines markierten Peptids, wie oben definiert, mit
der allgemeinen Formel I zur Herstellung einer diagnostischen Zusammensetzung
zum Nachweis und zur Lokalisierung oder zur therapeutischen Behandlung
maligner menschlicher Tumore, einschließlich den Metastasen davon,
in Geweben, welche im gesunden Zustand keine wesentlichen Mengen
an Neurotensinrezeptoren enthalten, im Körper eines Menschen.
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Die Erfindung bezieht sich außerdem auf
eine pharmazeutische Zusammensetzung, die für das oben definierte Verfahren
verwendet werden soll, umfassend neben einem pharmazeutisch verträglichen
Trägermaterial
und, wenn erwünscht,
mindestens einem pharmazeutisch verträglichen Adjuvans als die aktive
Substanz in einer Menge, die zur äußeren Bildgebung ausreichend
ist, zum Nachweis durch eine Gammanachweissonde oder zum Bekämpfen oder
Kontrollieren von Tumoren ein markiertes Peptid, wie in der allgemeinen
Formel I oben definiert, mit der Maßgabe, daß r und s in der Formel I 1
sind.
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Es ist häufig unmöglich, dem Anwender die gebrauchsfertige
Zusammensetzung im Zusammenhang mit der oftmals schlechten Lagerfähigkeit
der radioaktiv markierten Verbindung und/oder der kurzen Halbwertszeit
des verwendeten Radionuklids zur Verfügung zu stellen. In derartigen
Fällen
wird der Anwender die Markierungsreaktion mit dem Radionuklid im
Krankenhaus oder Labor durchführen.
Für diesen
Zweck werden die verschiedenen Reaktionsbestandteile dem Anwender
dann in Form eines sogenannten „Kits" angeboten. Es wird eindeutig sein,
daß die
Manipulationen, die notwendig sind, um die gewünschte Reaktion durchzuführen, so
einfach wie möglich
sein sollten, um dem Anwender zu ermöglichen, aus dem Kit die radioaktiv
markierte Zusammensetzung unter Nutzung der Möglichkeit, daß sie ihm
zur Verfügung
stehen, herzustellen. Daher bezieht sich die Erfindung ebenso auf
einen Kit zum Herstellen einer radiopharmazeutischen Zusammensetzung.
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Ein derartiger erfindungsgemäßer Kit
zum Herstellen einer radiopharmazeutischen Zusammensetzung zum Nachweis
und zur Lokalisierung maligner Tumore und deren Metastasen in Geweben,
welche im gesunden Zustand keine wesentlichen Mengen and Neurotensinrezeptoren
enthalten, umfaßt
(i) ein derivatisiertes Peptid mit der allgemeinen Formel (I), wie
oben definiert, mit der Maßgabe,
daß r
und s in der Formel (I) 1 sind, wobei zu dem derivatisierten Peptid,
wenn erwünscht,
ein inerter pharmazeutisch verträglicher
Träger
und/oder Zubereitungsmittel und/oder Adjuvanzien zugegeben ist/sind,
(ii) eine Lösung
eines Salzes oder Chelates eines Metallisotops, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus 203Pb, 67Ga, 67Ga, 72As, 111In, 113mIn, 97Ru, 62Cu, 99mTc, 189Re, 188Re, 64Cu, 52Fe, 52mMn, 51Cr, 77As, 90Y, 67Cu, 169Er, 121Sn, 127Te, 142Pr, 143Pr, 198AV, 199AV, 161Tb, 109Pd, 165Dy, 149Pm, 151Pm, 153Sm, 157Gd, 166Ho, 172Tm, 169Yb, 175Yb, 177Lu, 105Rh und 111Ag,
und (iii) Anweisungen zur Verwendung mit einer Vorschrift zum Reagieren
der im Kit vorhandenen Bestandteile.
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Vorzugsweise ist die Peptidverbindung,
die als Bestandteil des obigen Kits verwendet werden soll, durch
eine Reaktion mit einem Chelatmittel, wie hierin oben definiert,
derivatisiert worden. Das resultierende Peptidkonjugat stellt eine
Möglichkeit
zum festen Ankoppeln des Radionuklids in einer einfachen Weise bereit. Geeignete
Chelatmittel zum Modifzieren des Peptids werden hierin zuvor ausführlich beschrieben.
Es ist nachgewiesen worden, daß die
N-enthaltenden Di- oder Polyessigsäuren oder deren Derivate, wie
die zuvor genannten Verbindungen, zum Ankoppeln verschiedener Metallradionuklide,
wie IN-111 und In-113m, an die Peptidmoleküle hervorragend geeignet sind.
Der Kit, mit dem der Anwender versorgt werden soll, kann ebenso den/die
Bestandteil(e), der/die oben in (i) definiert ist/sind, zusammen
mit Anweisungen zur Verwendung umfassen, während die Lösung eines Salzes oder Chelates
des Radionuklids, das oben in (ii) definiert wird, wobei die Lösung eine
begrenzte Lagertähigkeit
aufweist, dem Anwender getrennt zur Verfügung gestellt werden kann.
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Falls der Kit dazu dient, eine radiopharmazeutische
Zusammensetzung, die mit Tc-99m,
Re-186 oder Re-188 markiert ist, herzustellen, kann ein derartiger
erfindungsgemäßer Kit
neben dem/den Bestandteil(en), der/die oben in (i) definiert ist/sind,
(ii) ein Reduktionsmittel und, wenn erwünscht, einen Chelatbildner,
und (iii) Anweisungen zur Verwendung mit einer Vorschrift zum Reagieren
der Bestandteile des Kits mit Tc-99m in der Form einer Pertechnetatlösung oder
mit Re-186 oder Re-188 in der Form einer Perrhenatlösung umfassen. Wenn
erwünscht,
können
die Bestandteile des Kits kombiniert werden, vorausgesetzt, daß sie verträglich sind. Der
Kit sollte ein Reduktionsmittel umfassen, um das Pertechnetat oder
Perrhenat zu reduzieren, beispielsweise ein Dithionit, ein metallisches
Reduktionsmittel oder ein Komplexstabilisierendes Reduktionsmittel,
beispielsweise SnCl2, Sn(II)-Tartrat, Sn(II)-Phosphonat oder Pyro-Phosphat
oder Sn(II)-Glucoheptonat. Die Pertechnetat- oder Perrhenatlösung kann
einfach durch den Anwender aus einem geeigneten Generator erhalten werden.
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Wenn das Radionuklid in dem Kit selbst
vorliegt, kann die Komplex-bildende Reakti on mit dem derivatisierten
Peptid einfach hergestellt werden, indem die Komponenten in einem
neutralen Medium kombiniert werden und ihr Reagieren herbeigeführt wird.
Für diesen
Zweck kann das Radionuklid zu dem derivatisierten Peptid in Form
eines Chelats, das an einen verhältnismäßig schwachen
Chelatbildner gebunden ist, wie hierin zuvor beschrieben, gegeben
werden.
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Wenn der Kit ein derivatisiertes
Peptid, wie hierin zuvor beschrieben, umfaßt, und für die Herstellung einer radiopharmazeutischen
Zusammensetzung, die mit Tc-99m, Re-186 oder Re-188 markiert ist,
beabsichtigt ist, wird das Radionuklid vorzugsweise separat in Form
einer Pertechnetat- oder Perrhenatlösung zugegeben. In diesem Fall
wird der Kit ein geeignetes Reduktionsmittel und, wenn erwünscht, einen
Chelatbildner umfassen, das erstere, um das Pertechnetat oder das
Perrhenat zu reduzieren. Als Reduktionsmittel können beispielsweise ein Dithionit
oder ein metallisches Reduktionsmittel verwendet werden. Die Bestandteile
können gegebenenfalls
kombiniert werden, vorausgesetzt, daß sie verträglich sind. Ein derartiger
Monokomponentkit, in dem die kombinierten Bestandteile vorzugsweise
lyophilisiert werden, ist zum Reagieren durch den Anwender mit der
Radionuklidlösung
ausgezeichnet geeignet. Als Reduktionsmittel für die obengenannten Kits wird vorzugsweise
ein metallisches Reduktionsmittel, beispielsweise Sn(II), Ce(III),
Fe(II), Cu(I), Ti(III) oder Sb(III), verwendet; wobei Sn(II) ausgezeichnet
geeignet ist. Der Peptidbestandteil der obengenannten Kits, d. h.
vorzugsweise das derivatisierte Peptid, kann als eine Lösung, vorzugsweise
in Form einer physiologischen Kochsalzlösung oder in etwas Pufferlösung, bereitgestellt
werden, liegt aber vorzugsweise im trockenen Zustand, beispielsweise
im lyophilisierten Zustand, vor. Wenn es als eine Komponente für eine Injektionsflüssigkeit
verwendet wird, sollte es steril sein, indem, wenn der Bestandteil
im trockenen Zustand vorliegt, der Anwender vorzugsweise eine sterile
physiologische Kochsalzlösung
als Lösungsmittel
verwenden sollte. Wenn erwünscht,
kann der obengenannte Bestandteil in der konventionellen Weise mit
geeigneten Stabilisatoren, beispielsweise Ascorbinsäure, Gentisinsäure oder
Salzen von diesen Säuren,
stabilisiert werden, oder er kann andere Hilfsmittel, beispielsweise
Füllstoffe,
wie Glukose, Laktose, Mannitol und dergleichen, umfassen.
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Die Erfindung wird nun in bezug auf
die folgenden speziellen Beispiele ausführlicher beschrieben.
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Beispiel 1
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Die Rezeptorautoradiographie wird
auf 10- und 20-mm dicken Kryostatschnitten der verschiedenen Tumorproben,
wie von Reubi et al. (Cancer Res. 1990, 50, 5969– 5977) beschrieben, durchgeführt.
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Nicht-markiertes Neurotensin, Neurotensin
1–11 und
Acetylneurotensin 8–13
werden von Bachem AG, Bubendorf, Schweiz, erhalten.
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Die 125I-markierten
Peptide werden durch das Chloramin-T-Iodierungsverfahren gemäß den Verfahrensweisen,
wie früher
von Greenwood et al. (Biochemical Journal 1963, 89, 114–123) berichtet,
hergestellt.
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Das 125I-markierte
Neurotensin wird durch HPLC unter Verwendung einer Umkehrphasen-RC18-Säule und
Butan-sulfonsäure
als Elutionsmittel abgetrennt. Die mono125iodierte
Verbindung (pGlu-Leu-125I-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu)
wird als einzelner Peak aus der HPLC eluiert und durch Massenspektrometrie
analysiert. Spezifische Aktivität:
2000 Ci/mmol. Die Gewebe werden auf einem Kryostat geschnitten,
auf Objektträgern
präpariert
und dann bei –20°C für mindestens
3 Tage gelagert, um die Haftung des Gewebes an den Objektträger zu verbessern.
Den Objektträger-präparierten
Gewebeschnitten wird es ermöglicht,
Raumtemperatur zu erreichen. Die Objektträger werden dann in einer Lösung aus
40.000 dpm/100 μl
Monoiod[125I]Tyr3-neurotensin
(2000 Ci/mmol) in 50 mM Tris-HCl-Puffer, pH 7,6, enthaltend 5 mM MgCl2, 0,2% Rinderserumalbumin und 5*10–5 M
Bacitracin, bei 4°C
60 Minuten inkubiert. Zusätzliche
Schnitte werden in Gegenwart von 0,5 μM nativem Neurotensin zur Bestimmung
des nicht-spezifischen Bindens inkubiert. Nach der Inkubation werden
die Schnitte für
acht Minuten bei 4°C
in vier aufeinander folgenden Bädern, enthaltend
50 mM Tris-HCl-Puffer, pH 7,6, die in eiskaltes Wasser eingetaucht
werden, gewaschen, und dann schnell in einem Kühlschrank unter kaltem Luftstrom
getrocknet. Die Schnitte werden anschließend einem 1H-Ultrofilm
für 1 Woche
ausgesetzt, um die genaue Lokalisierung der Radioaktivität nachzuweisen.
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Verdrängungsexperimente unter Verwendung
aufeinander folgender Schnitte eines Tumors werden mit zunehmenden
Konzentrationen von verschiedenen biologisch aktiven oder inaktiven
Peptiden durchgeführt
(siehe die obengenannten Veröffentlichung
von Reubi et al.). Im Vergleich zu Neurotensin werden Neurotensin
1–11 und
Acetylneurotensin 8–13
verwendet.
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Die beigefügte 1 zeigt Verdrängungskurven des [125I]-Neurotensin-Bindens
an Gewebeschnitte aus menschlichem, differenziertem, duktalem Pankreasdrüsenkarzinom.
Die Gewebeschnitte werden mit 40.000 cpm/100 μl [125I]-Neurotensin
und zunehmenden Konzentrationen an nicht-markiertem Neurotensin, Neurotensin
1–11 oder
Acetylneurotensin 8–13
inkubiert. Jeder Punkt stellt die optische Dichte des Bindens, die
im Tumorbereich gemessen wurde, dar. Nicht-spezifisches Binden wird
von allen Werten abgezogen. Komplette Verdrängung des Liganden wird durch
Neurotensin oder Acetylneurotensin 8–13 erreicht, während Neurotensin
1–11 im
nanomolaren Bereich inaktiv ist.
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Dieses Experiment zeigt, daß duktale
Pankreasdrüsenkarzinome
Neurotensinrezeptoren mit hoher Affinität für nur biologisch aktive Neurotensinanaloga
aufweist.
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Beispiel 2
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Rezeptorautoradiographie auf verschiedenen
menschlichen Pankreasgeweben wird, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit Hilfe des 125I-markierten Neurotensins
durchgeführt.
Die Neurotensinrezeptordichte wird durch ein computerunterstütztes Bildverarbeitungssystem,
wie von Reubi et al. (Cancer Res. 1990, 50, 5969–5977) beschrieben, unter Verwendung
von Gewebestandards für
jodierte Verbindungen von Amersham gemessen. Die Rezeptordichte
wird in Desintegrationen pro Minuten (dpm)/mg Gewebe ausgedrückt.
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Die beigefügte 2 zeigt die Dichte von Neurotensinrezeptoren
auf:
- A: duktalen Pankreasdrüsenkarzinomen (n = 24), 18
Fälle sind
differenzierte (•)
Tumore (Grad 1 oder 11), 6 Fälle
sind schlecht differenzierte (0) Tumore (Grad II bis III oder III)
- B: endokrine Pankreaskrebsarten (n = 20)
- C: chronische Pankreatitis (n = 18)
- D: normale Pankreas (n = 10)
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Dieses Beispiel zeigt, daß Neurotensinrezeptoren
in 75% der menschlichen Pankreaskarzinome (A) exprimiert werden,
während
sie in normaler menschlicher Pankreas (D), chronischer Pankreatitis
(C) und in endokrinen Pankreaskrebsarten (B) vollständig abwesend
sind. Ferner erscheint es, daß differenzierte
Tumore (Grad 1 oder II) oftmals Neurotensinrezeptor-positiver als
schlecht differenzierte Tumore (Grad II bis III und III) sind.
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