KR101321461B1 - 췌도 이미징용 분자 프로브 및 그 전구체, 및 그들의 사용 - Google Patents

Abstract

췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 제공한다. 하기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드 또는 상기 폴리펩티드와 상동성을 갖는 폴리펩티드.
*-DLSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (1)
*-LSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (2)
*-SK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (3)
*-K^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (4)
[상기 식 (1)∼(4)에 있어서, 「*-」은 N말단의 α-아미노기가 보호기에 의해 보호되고 있거나, 또는 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「K^*」은 리신(lysine)의 측쇄 아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는 C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 것을 나타낸다.]

Description

췌도 이미징용 분자 프로브 및 그 전구체, 및 그들의 사용 {MOLECULAR PROBE FOR IMAGING OF PANCREATIC ISLET AND PRECURSOR THEREOF, AND USE OF THE MOLECULAR PROBE OR THE PRECURSOR}

본 발명은, 췌도(膵島) 이미징용 분자 프로브 및 그 전구체, 및 그들의 사용에 관한 것이다.

현재, 일본에 있어서의 2형 당뇨병은 추정 820만 명을 넘어 계속해서 증가하고 있다. 이 대책으로서 내당능(耐糖能) 검사를 기준으로 한 당뇨병 발증(發症) 전의 개입이 행하여지고 있지만, 충분한 성과가 얻어지지 않고 있다. 그 원인으로서, 내당능 검사에서 기능 이상이 명확해지는 경계형의 단계에서는 췌도의 장해는 이미 고도로 진행하고 있어, 개입 개시 시기로서는 늦을 가능성이 있다.

즉, 당뇨병의 발증 과정에는, 췌도량(특히, 췌β세포량)이 내당능 이상에 선행하여 감소하기 때문에, 기능 이상이 검출·자각되는 단계에 이르고나서는 당뇨병은 이미 치료가 어려운 단계로 되어 있다. 한편, 췌도량 및/또는 췌β세포량의 감소를 조기에 발견하는 것이 가능하다면, 당뇨병을 예방·치료할 수 있는 가능성이 있다. 따라서, 당뇨병의 예방·진단을 행하기 위해서 비침습(非侵襲)의 췌도 이미징 기술, 특히 췌도량 및/또는 췌β세포량을 측정하기 위한 비침습의 췌도 이미징 기술이 요망되고 있다. 그 중에서도, 췌도, 바람직하게는, 췌β세포의 이미징이나 췌β세포량의 측정을 비침습적으로 가능하게 하는 분자 프로브가 특히 요망되고 있다.

췌도의 이미징용 분자 프로브의 설계에 있어서, β세포에 특이적인 기능 단백질을 중심으로 췌도 세포에 있어서의 여러 가지 표적 분자가 검토되어 있다. 그 중에서도, 표적 분자로서, 췌β세포에 분포하고, 7회 막관통형의 G-단백질 공역 수용체인 GLP-1R(글루카곤 유사 펩티드 1 수용체)이 검토되어 있다. 그리고, 췌도β세포의 이미징용 분자 프로브로서, 예를 들어 GLP-1R 안타고니스트인 엑센딘(Exendin)-4(9-39)의 유도체가 검토되어 있다(예를 들어, 비특허문헌 1).

또한, 그 밖에 GLP-1R의 이미징용 프로브로서는, GLP-1R 양성의 종양을 이미징하기 위해서, GLP-1R 아고니스트인 엑센딘-4의 유도체나, GLP-lR 안타고니스트인 엑센딘-4(9-39)의 유도체가 검토되어 있다(예를 들어, 비특허문헌 2).

그러나, 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 새로운 췌도 이미징용 분자 프로브가 요구되고 있다.

H. Kimura et al. Development of in vivo imaging agents targeting glucagons-like peptide-1 receptor (GLP-1R) in pancreatic islets. 2009 SNM Annual Meeting, abstract, 0ral Presentations No. 326 M.Beche et al. Are radiolabeled GLP-1 receptor antagonists useful for scintigraphy? 2009 SNM Annual Meeting, abstract, 0ral Presentations No. 327

그래서, 본 발명은, 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 췌도 이미징용 분자 프로브를 제공한다.

본 발명은, 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브 전구체로서,

하기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드,

하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는,

하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하며,

상기 분자 프로브는, 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브인, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체에 관한 것이다.

*-DLSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (1) (서열번호 1)

*-LSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (2) (서열번호 2)

*-SK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (3) (서열번호 3)

*-K^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (4) (서열번호 4)

[상기 식 (1)∼(4)에 있어서, 「*-」은 N말단의 α-아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있거나, 또는 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「K^*」은 리신(lysine)의 측쇄의 아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는 C말단의 카르복시기가 아미드화 되어 있는 것을 나타낸다.]

본 발명은, 다른 태양으로서, 췌도 이미징용 분자 프로브로서,

하기 식 (5)∼(8) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드,

하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는,

하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하는, 췌도 이미징용 분자 프로브에 관한 것이다.

Z-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (5) (서열번호 5)

Z-LSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (6) (서열번호 6)

Z-SKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (7) (서열번호 7)

Z-KQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (8) (서열번호 8)

[상기 식 (5)∼(8)에 있어서, 「X」는, 측쇄의 아미노기가 방사성 핵종으로 표지된 리신 잔기를 나타내고, 상기 방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I이며, 「Z-」는, N말단의 α-아미노기가, 비수식이거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 것을 나타낸다.]

본 발명에 의하면, 예를 들어, 포지트론 방사 단층 촬영법(PET)이나 싱글포톤 방사선 컴퓨터 단층 촬영법(SPECT) 등에 의해 췌도의 이미징, 바람직하게는 췌도의 삼차원 이미징, 보다 바람직하게는 비침습의 췌도 이미징이 가능해진다.

도 1의 A 및 B는, 본 발명의 분자 프로브의 체내 분포의 경시(經時) 변화의 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 2의 A 및 B는, 참고예 1의 분자 프로브의 체내 분포의 경시 변화의 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 3의 A 및 B는, 참고예 2의 분자 프로브의 체내 분포의 경시 변화의 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 실시예 1의 분자 프로브를 사용한 블로킹(blocking) 실험의 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 실시예 1의 분자 프로브를 사용한 췌장 절편의 이미징 해석의 결과의 일례를 나타내는 화상이다.
도 6은, 실시예 1의 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과의 일례를 나타내는 PET 화상이다.
도 7의 A 및 B는, 본 발명의 분자 프로브의 체내 분포의 경시 변화의 결과의 그 밖의 예를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예에 있어서의 결합 분석(Binding Assay)의 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 9의 A 및 B는, 본 발명의 분자 프로브의 체내 분포의 경시 변화의 결과의 그 밖의 예를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 3의 분자 프로브를 사용한 췌장 절편의 이미징 해석의 결과의 일례를 나타내는 화상이다.
도 11은 실시예 4의 분자 프로브를 사용한 SPECT 화상의 일례이다.

췌도의 직경은, 예를 들어, 인간의 경우, 50 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 이러한 췌도를 생체 내에 있어서 비침습적으로 이미징화 또는 정량화하려면, 예를 들어, 췌도에 특이적으로 집적해서 주위 장기와의 콘트라스트를 생기게 하는 것이 가능한 분자 프로브가 필요하다고 여겨지고 있다. 이 때문에, 여러 가지 분자 프로브의 연구·개발이 행해지고 있다.

예를 들어, 비특허문헌 2에서는, GLP-1R 양성 종양세포 및 췌도 세포에 있어서의, 엑센딘(Exendin)-4(9-39)의 유도체인 Lys⁴⁰(Ahx-DTPA-¹¹¹In)Exendin-4(9-39)의 GLP-1R 친화성의 연구가 행해지고 있다. 그리고, Lys⁴⁰(Ahx-DTPA-¹¹¹In)Exendin-4(9-39)의 췌도에의 집적율은 0.4% 정도이며, GLP-1R 양성 종양세포에의 집적율도 7.5% 정도이며, 즉, Lys⁴⁰(Ahx-DTPA-¹¹¹In)Exendin-4(9-39)는 GLP-lR에의 친화성이 낮다는 결과가 얻어지고 있다. 이 때문에, 예를 들어, 췌도에 특이적으로 집적해서 주위 장기와의 콘트라스트를 생기게 하는 것이 가능한 새로운 분자 프로브가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은, 상기 이미징용 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호하는 것에 의해 얻어지는 분자 프로브 및 상기 이미징용 분자 프로브에 의하면, 예를 들어, PET나 SPECT 등에 의해 비침습으로 췌도의 삼차원 이미징이 가능해지며, 또한 정량성을 확보할 수 있다는 지견에 근거한다. 즉, 본 발명은, 췌도의 비침습적인 삼차원 이미징을 가능하게 한다고 하는 효과를 바람직하게는 나타낸다. 또한, 본 발명은, 바람직하게는, 비특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 분자 프로브와 비교하여 췌도에 보다 특이적으로 집적시키는 것이 가능하기 때문에, 췌도의 정량용 이미징을 행하는 것이 가능한 효과를 제공한다.

또한 상술한 대로, 당뇨병의 발증 과정에서는, 내당능 이상에 선행하여 췌도량이 감소하는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 췌도 이미징 및/또는 췌도량의 측정을 행함으로써, 예를 들어, 당뇨병의 발증 전이나 초기의 상태에서, 췌도의 미소한 변화를 찾을 수 있는 점에서, 당뇨병의 초(超)조기발견·진단이 가능하게 된다. 이 때문에, 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 전구체는, 당뇨병의 예방·조기발견·진단, 바람직하게는 당뇨병의 초조기발견·진단에 유용하다.

즉, 본 발명은,

[1] 하기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하며, 상기 분자 프로브는, 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브인, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체,

*-DLSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (1) (서열번호 1)

*-LSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (2) (서열번호 2)

*-SK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (3) (서열번호 3)

*-K^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (4) (서열번호 4)

[상기 식 (1)∼(4)에 있어서, 「*-」은 N말단의 α-아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있거나, 또는 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「K^*」은 리신(lysine)의 측쇄의 아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는 C말단의 카르복시기가 아미드화 되어 있는 것을 나타낸다.];

[2] [1]에 있어서, C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를, 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물에 의해 표지화하기 위한, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체;

[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 전하를 갖지 않는 수식기가, 아세틸기, 벤질기, 벤질옥시메틸기, o-브로모벤질옥시카르보닐기, t-부틸기, t-부틸디메틸실릴기, 2-클로로벤질기, 2,6-디클로로벤질기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 이소프로필기, 피바릴기, 테트라히드로피란-2-일기, 토실기, 트리메틸실릴기 및 트리틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체.

[4] 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법으로서, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호하는 것을 포함하는, 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법;

[5] [4]에 있어서, 상기 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체의 표지화가, C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물에 의해 표지화 하는 것을 포함하는, 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법;

[6] [5]에 있어서, 상기 방향환을 함유하는 표지 화합물이, 하기 식 (Ⅰ)으로 표시되는 기를 함유하는, 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법.

[상기 식 (I)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R¹은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^99mTc, ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I를 함유하는 치환기를 나타내고, R²는, 수소원자, 또는, R¹과는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타낸다.];

[7] 췌도 이미징용 분자 프로브로서, [4] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는, 췌도 이미징용 분자 프로브.

[8] 췌도 이미징용 분자 프로브로서, 하기 식 (5)∼(8) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하는, 췌도 이미징용 분자 프로브,

Z-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (5) (서열번호 5)

Z-LSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (6) (서열번호 6)

Z-SKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (7) (서열번호 7)

Z-KQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (8) (서열번호 8)

[상기 식 (5)∼(8)에 있어서, 「X」는, 측쇄의 아미노기가 방사성 핵종으로 표지된 리신 잔기를 나타내고, 상기 방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I이며, 「Z-」는, N말단의 α-아미노기가, 비수식이거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 것을 나타낸다.];

[9] [8]에 있어서, 상기 방사성 핵종으로 표지된 리신의 측쇄의 아미노기가, 하기 식 (Ⅲ)으로 표시되는 방향환을 함유하는 기와 결합하고 있는, 췌도 이미징용 분자 프로브,

[상기 식 (Ⅲ)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R⁴는, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I를 함유하는 치환기를 나타내고, R⁵는, 수소원자, 또는, R⁴와는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타내고, R³은, 결합손, C₁-C₆ 알킬렌기 및 C₁-C₆ 옥시알킬렌기 중 어느 하나를 나타낸다];

[10] 췌도 이미징 분자 프로브를 조제하기 위한 키트로서, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 포함하는 키트;

[11] [10]에 있어서, 상기 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체의 표지화에 사용하는 화합물로서, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 갖는 방향환을 함유하는 화합물을 더 포함하는, 키트;

[12] [11]에 있어서, 상기 방향환을 함유하는 화합물이, 하기 식(Ⅳ)으로 표시되는 기를 갖는 화합물인 키트,

[상기 식 (Ⅳ)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R⁶은, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 함유하는 치환기를 나타내고, R⁷은, 수소원자, 또는, R⁶과는 다른 하나 또는 복수의 치환기를 나타낸다.];

[13] 췌도의 이미징을 행하기 위한 키트로서, [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브를 포함하는 키트;

[14] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호하는 것을 포함하는, 췌도의 이미징 방법;

[15] [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브가 투여된 피검체로부터 상기 췌도 이미징용 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것을 포함하는, 췌도의 이미징 방법.

[16] [14] 또는 [15]에 있어서, 상기 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터 췌도의 상태를 판정하는 것을 더 포함하는, 췌도의 이미징 방법;

[17] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호하여 췌도 이미징용 분자 프로브를 조제하는 것, 및,

상기 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터 췌도량을 산출하는 것을 포함하는, 췌도량의 측정 방법;

[18] [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브가 투여된 피검체로부터 상기 췌도 이미징용 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것, 및, 검출한 췌도 이미징용 분자 프로브의 시그널로부터 췌도량을 산출하는 것을 포함하는, 췌도량의 측정 방법;

[19] [17] 또는 [18]에 있어서, 산출한 췌도량을 제시하는 것을 더 포함하는, 췌도량의 측정 방법;

에 관한 것이다.

[췌도 이미징]

본 명세서에 있어서「췌도 이미징」이란, 췌도의 분자 이미징(molecular imaging)이며, 생체 내(in vivo)의 췌도의 공간적 및/또는 시간적 분포를 화상화(畵像化)하는 것을 포함한다. 또한 본 발명에 있어서, 췌도 이미징은, 당뇨병에 관한 예방·치료·진단의 관점에서, 췌β세포를 표적 분자로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 췌도의 GLP-1 수용체를 표적 분자로 하는 것이다. 나아가, 본 발명에 있어서, 췌도 이미징은, 췌도량의 정량성 및 인간에 적용한다는 관점에서, 비침습이고 삼차원의 이미징인 것이 바람직하다. 이미징의 방법으로서는, 비침습의 췌도 이미징이 가능한 방법이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 포지트론 방사 단층 촬영법(PET), 싱글포톤 방사선 컴퓨터 단층 촬영법(SPECT), 자기 공명 영상법(MRI), X선·가시광선·형광·근적외광·초음파 등을 이용하는 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 이용하여, 췌도량의 정량(定量)을 행하는 관점에서는 PET 및 SPECT가 바람직하다.

[본 발명의 분자 프로브 전구체]

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 상기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하며, 상기 분자 프로브는 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브인 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체이며, 바람직하게는 상기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드로 이루어지며, 상기 분자 프로브는 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브인 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체이다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 췌도 이미징에 사용될 수 있는 폴리펩티드로서, 상기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드를 함유한다. 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열은, 각각, 서열표의 서열 번호 1 ∼ 4에 기재된 아미노산 서열이다. 상기 식 (1)의 폴리펩티드의 제4번째 및 제19번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (2)의 폴리펩티드의 제3번째 및 제18번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (3)의 폴리펩티드의 제2번째 및 제17번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (4)의 폴리펩티드의 제1번째 및 제16번째의 리신의 측쇄의 아미노기에는, 아미노기를 보호하기 위한 보호기가 결합하여 있다. 또한, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 N말단의 α-아미노기에는, 당해 아미노기를 보호하기 위해서 보호기가 결합하여 있거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있다. 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 C말단의 카르복시기는, 췌β세포와의 결합성의 향상의 관점에서, 아미노기에 의해 아미드화되어 있다.

상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드를 함유하는 본 발명의 분자 프로브 전구체를 후술하는 아미노기를 표지화하는 표지 시스템으로 표지화하면, 보호기에 의하여 보호되지 않고 있는 C말단의 리신의 측쇄의 아미노기가 표지화될 수 있다. 즉, 상기 식 (1)의 폴리펩티드의 제32번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (2)의 폴리펩티드의 제 31번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (3)의 폴리펩티드의 제30번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 및, 상기 식 (4)의 폴리펩티드의 제29번째의 리신의 측쇄의 아미노기가 표지화된다.

여기에서, 상기 식 (1) (서열표의 서열번호 1)에 있어서의 제1번째부터 제31번째의 아미노산 서열은, 리신의 측쇄의 아미노기에 결합하는 보호기 및 N말단의 α-아미노기에 결합하는 보호기 또는 수식기를 제외하면, 엑센딘(9-39)의 아미노산 서열과 일치한다. 엑센딘(9-39)은, 췌β세포 상에 발현되는 GLP-1R(글루카곤 유사 펩티드 - 1의 수용체)에 결합하는 것이 알려져 있다. 본 발명의 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 분자 프로브(이하, 「본 발명의 분자 프로브」라고도 한다.)도, 췌도, 바람직하게는 췌β세포에 결합 가능하다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 다른 실시 형태로서, 췌도 이미징에 사용되는 폴리펩티드로서, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산 서열이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유할 수 있다. 여기에서, 상기 1∼수 개란, 1∼10, 1∼9, 1∼8, 1∼7, 1∼6, 1∼5, 1∼4, 1∼3, 1∼2, 및 1개를 포함할 수 있다. 이 실시 형태의 본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서도, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산 서열이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드인 경우는, 보호기에 의한 N말단의 α―아미노기의 보호 또는 수식기에 의한 N말단의 α-아미노기의 수식, 및, C말단의 카르복시기의 아미드화를 포함하는 것이 바람직하고, 표지화되는 리신을 1개 포함하며, 그 밖의 리신을 포함하는 경우는 그 밖의 리신의 측쇄의 아미노기는 보호기에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다. 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산 서열이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드는, 이들을 표지화 및 탈보호 한 후, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 폴리펩티드와 마찬가지의 작용 효과를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 식 (1)의 폴리펩티드를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 폴리펩티드와 마찬가지의 작용 효과를 갖는 것이다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 또 다른 실시 형태로서, 췌도 이미징에 사용하는 폴리펩티드로서, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유할 수 있다. 여기에서, 상기 상동성이란, 당업자가 보통 사용하는 알고리즘, 예를 들어, BLAST 또는 FASTA 등으로 산출되는 것이면 되고, 혹은, 비교하는 2개의 폴리펩티드의 동일-아미노산 잔기의 수를 일방의 폴리펩티드 전체 길이로 나누어서 얻어지는 수에 의거하여도 된다. 상기 상동성은, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상을 포함할 수 있다. 이 실시 형태의 본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서도, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드와 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드인 경우는, 보호기에 의한 N말단의 α―아미노기의 보호 또는 수식기에 의한 N말단의 α―아미노기의 수식, 및, C말단의 카르복시기의 아미드화를 포함하는 것이 바람직하고, 표지화되는 리신을 1개 포함하며, 그 밖의 리신을 포함하는 경우는 기타 리신의 측쇄의 아미노기는 보호기에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다. 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드는, 이들을 표지화 및 탈보호 한 후, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 폴리펩티드와 마찬가지의 작용 효과를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 식 (1)의 폴리펩티드를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 폴리펩티드와 마찬가지의 작용 효과를 갖는 것이다.

본 명세서에 있어서 「췌도에 결합 가능」이란, 췌도량의 정량성 및 검사·진단의 용도의 관점에서, 본 발명의 분자 프로브가 췌β세포에 결합 가능한 것이 바람직하고, 적어도 췌장에 있어서 췌β세포에 특이적인 것이 보다 바람직하고, 적어도 인간에 대한 비침습적인 이미징에 있어서의 시그널 검출에 있어서 다른 기관·조직과 시그널이 겹치지 않는 정도로 특이적인 것이 더 바람직하다.

또한, 본 발명의 분자 프로브 전구체는, 예를 들어, Fmoc법 등의 통상의 방법에 따른 펩티드 합성에 의해 제조하는 것이 가능하고, 그 펩티드 합성 방법은 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 상기한 바와 같이, 췌도 이미징에 사용될 수 있는 것으로, 인간의 검사·진단의 용도의 관점에서 비침습성의 췌도 이미징에 사용될 수 있는 것이 바람직하고, 마찬가지의 관점에서 췌도량을 정량하기 위한 췌도 이미징에 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 나아가, 본 발명의 분자 프로브 전구체는, 당뇨병의 예방, 치료 또는 진단을 위한 췌도 이미징에 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 이들의 췌도 이미징은, 예를 들어, PET 또는 SPECT에 의해 행하여져도 된다.

[보호기]

본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서의 보호기는, 본 발명의 분자 프로브의 특정한 아미노기, 즉, 본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서 C말단 측에 위치하는 리신 측쇄의 아미노기를 표지화하는 사이에, 그 밖의 아미노기를 보호하는 것이며, 그러한 기능을 달성할 수 있는 공지의 보호기를 사용할 수 있다. 상기 보호 기로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐기 (Fmoc), tert―부톡시카르보닐기 (Boc), 벤질옥시카르보닐기 (Cbz), 2,2,2-트리클로로에톡시카르보닐기 (Troc), 알릴옥시카르보닐기 (Alloc), 아미노기, 3 내지 20개의 탄소의 알킬기, 9-플루오렌아세틸기, 1―플루오렌카르복시산기, 9―플루오렌카르복시산기, 9-플루오레논-1-카르복시산기, 벤질옥시카르보닐기, 크산틸기 (Xan), 트리틸기 (Trt), 4-메틸트리틸기 (Mtt), 4―메톡시트리틸기 (Mmt), 4-메톡시 2,3,6-트리메틸-벤젠술포닐기 (Mtr), 메시틸렌―2-술포닐기 (Mts), 4,4-디메톡시벤즈히드릴기 (Mbh), 토실기 (Tos), 2,2,5,7,8―펜타메틸크로만-6-술포닐기 (Pmc), 4-메틸벤질기 (MeBzl), 4-메톡시벤질기 (MeOBzl), 벤질옥시기 (BzlO), 벤질기 (Bzl), 벤조일기 (Bz), 3-니트로―2-피리딘술페닐기 (Npys), 1-(4,4―디메틸―2,6-디옥소시클로헥실리덴)에틸기 (Dde), 2,6-디클로로벤질기 (2,6-DiCl-Bzl), 2-클로로벤질옥시카르보닐기 (2-Cl-Z), 2-브로모벤질옥시카르보닐기 (2-Br-Z), 벤질옥시메틸기 (Bom), 시클로헥실옥시기 (cHxO), t-부톡시메틸기 (Bum), t-부톡시기 (tBuO), t-부틸기 (tBu), 아세틸기 (Ac) 및 트리플루오로아세틸기 (TFA) 등을 들 수 있고, 취급의 점에서, Fmoc 및 Boc가 바람직하다. 이들의 보호기의 탈보호의 방법은, 각각 공지된 것으로, 당업자라면 적절하게 탈보호할 수 있다.

[수식기]

본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서의 N말단의 α-아미노기는, N말단의 α-아미노기의 정전하를 없애고, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 분자 프로브의 신장(腎臟)에의 집적을 억제하는 점에서, 전하를 갖지 않는 수식기로 수식되어 있어도 된다. 전하를 갖지 않는 수식기로서는, 예를 들어, 상기 보호기로서 기재한 것이 사용 가능하다. 전하를 갖지 않는 그 밖의 수식기로서는, 예를 들어, o-브로모벤질옥시카르보닐기, t-부틸디메틸실릴기, 2―클로로벤질(Cl-z)기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 이소프로필기, 피바릴기, 테트라히드로피란-2-일기, 트리메틸실릴기 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 수식기로서는, 아세틸기, 벤질기, 벤질옥시메틸기, o-브로모벤질옥시카르보닐기, t-부틸기, t-부틸디메틸실릴기, 2-클로로벤질기, 2,6-디클로로벤질기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 이소프로필기, 피바릴기, 테트라히드로피란-2-일기, 토실기, 트리메틸실릴기 및 트리틸기가 바람직하다. 또한, N말단의 α―아미노기를 수식하여, 그 정전하를 없애는 관점에서는, 리신의 측쇄의 아미노기에 사용한 보호기와 다른 보호기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 아세틸기이다.

[표지 화합물]

본 발명의 분자 프로브 전구체는, C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물에 의해 표지화하기 위한 분자 프로브 전구체인 것이 바람직하고, 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로 이루어지는 본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서 C말단 측에 위치하는 리신 측쇄의 아미노기를 당해 표지 화합물에 의해 표지화하기 위한 분자 프로브 전구체인 것이 바람직하다.

방사성 핵종으로서는, 예를 들어, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ⁸²Rb, ^{99 m}Tc, ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 가 거론될 수 있다. PET를 행하는 관점에서는, 방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶²Cu, ⁶⁴Cu, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁸²Rb, ¹²⁴I 등의 포지트론 방출 핵종이 바람직하다. SPECT를 행하는 관점에서는, 방사성 핵종은, ⁶⁷Ga, ^{99 m}Tc, ⁷⁷Br, ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²⁵I 등의 γ선 방출 핵종이 바람직하다. 이들 중에서도, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I 등의 방사성 할로겐 핵종이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 ¹⁸F, ¹²³I, ¹²⁴I 이다.

본 명세서에 있어서 「방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 화합물 」이란, 방사성 핵종과, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 갖는 화합물인 것을 말하고, 바람직하게는 하기 식 (Ⅰ)으로 표시되는 기를 갖는 화합물을 들 수 있다.

상기 식 (Ⅰ)에 있어서, A는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 것을 나타낸다. 방향족 탄화수소기로서는, 탄소수 6∼18의 방향족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2,4―크실릴기, p-쿠메닐기, 메시틸기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-아세나프틸기, 2-아줄레닐기, 1-피레닐기, 2-트리페닐레닐기, o-비페닐릴기, m-비페닐릴기, p-비페닐릴기, 터페닐기 등을 들 수 있다. 방향족 복소환기로서는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자를 1 또는 2개 갖고, 또한, 5∼10 원(員)의 복소환기가 바람직하고, 예를 들어, 트리아졸릴기, 3-옥산아졸릴기, 2―푸릴기, 3-푸릴기, 2-티에닐기, 3-티에닐기, 1-피롤릴기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 2-피리딜기, 3-피리딜기, 4―피리딜기, 2-피라질기, 2-옥사졸릴기, 3-이소옥사졸릴기, 2―티아졸릴기, 3-이소티아졸릴기, 2-이미다졸릴기, 3-피라졸릴기, 2-퀴놀릴기, 3―퀴놀릴기, 4-퀴놀릴기, 5-퀴놀릴기, 6-퀴놀릴기, 7-퀴놀릴기, 8-퀴놀릴기, 1-이소퀴놀릴기, 2-퀴녹살리닐기, 2-벤조푸릴기, 2-벤조티에닐기, N-인돌릴기, N-카르바졸릴기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, A는 페닐기, 트리아졸릴기, 피리딜기가 바람직하다.

상기 식 (I)에 있어서, R¹은 ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ^{99 m}Tc, 또는 방사성 할로겐을 함유하는 치환기를 나타내고, 예를 들어, 방사성 할로겐 원자, 방사성 할로겐화 C₁-C₃ 알킬기, 방사성 할로겐화 C₁-C₃ 알콕시기 등을 들 수 있다. 방사성 할로겐으로서는, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 등을 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「C₁-C₃ 알킬기」란, 1∼3개의 탄소원자를 갖는 알킬기인 것을 말하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등을 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「방사성 할로겐화 C₁-C₃ 알킬기」란, 1∼3개의 탄소원자를 갖고, 또한, 수소원자가 방사성 할로겐에 의해 치환된 알킬기를 말한다. 본 명세서에 있어서「C₁-C₃ 알콕시기」란, 1∼3개의 탄소원자를 갖는 알콕시기를 말하고, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시 등을 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「방사성 할로겐화 C₁-C₃ 알콕시기」란, 1∼3개의 탄소원자를 갖고, 또한, 수소원자가 방사성 할로겐에 의해 치환된 알콕시기를 말한다. R¹은, 정량성의 관점에서는, 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 중 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 메타 위치 또는 파라 위치 중 어느 하나의 치환기이다.

상기 식 (I)에 있어서, R²는, 수소원자, 또는, R¹과는 다른 1 또는 복수의 환기를 나타낸다. R²는 수소원자이여도, 치환기이여도 되지만, 수소원자인 것, 즉, 상기 식 (Ⅰ)에 있어서 A는 R¹ 이외의 치환기로 치환되지 않는 것이 바람직하다. R²가 복수의 치환기일 경우, 그것들은 동일하여도 되고, 달라도 된다. 치환기로서는, 수산기, 전자 구인성기, 전자 공여성기, C₁-C₆ 알킬기, C₂-C₆ 알케닐기, C₂-C₆ 알키닐기 등을 들 수 있다. 전자 구인성기로서는, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자, 카르보닐기, 술포닐기, 아세틸기, 페닐기 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「C₁-C₆ 알킬기」란, 1∼6개의 탄소원자를 갖는 알킬기를 말하고, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「C₂-C₆ 알케닐기」란, 2∼6개의 탄소원자를 갖는 알케닐기를 말하고, 예를 들어, 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「C₂-C₆ 알키닐기」란, 2∼6개의 탄소원자를 갖는 알키닐기를 말하고, 예를 들어, 에티닐기, 1-프로피닐기, 2―프로피닐기, 1-부티닐기, 2―부티닐기, 3-부티닐기를 들 수 있다. 이들 중에서도, 치환기로서는, 수산기 및 전자 구인성기가 바람직하다.

방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물로서는, 예를 들어, [¹⁸F] 플루오로벤조일기 ([¹⁸F] FB), [¹²³I]요오도벤조일기 ([¹²³I] IB), [¹²⁴I]요오도벤조일기 ([¹²⁴I] IB), [¹²⁵I]요오도벤조일기 ([¹²⁵I] IB), [¹³¹I]요오도벤조일기 ([¹³¹I] IB), [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기, [¹²⁴I] 요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기, [¹²⁵I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기 또는 [¹³¹I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기를 갖는 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는 [¹⁸F]N-숙신이미딜 4-플루오로벤조에이트 ([¹⁸F] SFB), [¹²³I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트 ([¹²³I] SIB), [¹²⁴I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트 ([¹²⁴I] SIB), [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르, [¹²⁴I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르이다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ^{99 m}Tc, ¹¹¹In 등의 금속 방사성동위원소(금속 핵종)로 표지화하는 관점에서는, 표지화되는 C말단의 리신의 측쇄의 아미노기에, 예를 들어, 상기 금속 방사성동위원소 (금속 핵종)와 결합 가능한 킬레이트 부위나, 펩티드와의 결합을 맡는 링커부가 결합하고 있어도 된다. 킬레이트 화합물로서는, 예를 들어, 디에틸렌트리아민 5 아세트산 (DTPA), 6―히드라지노피리딘-3-카르복시산 (HYNIC), 테트라아자시클로도데칸 4 아세트산 (DOTA), 디티오세미카바존 (DTS: dithiosemicarbazone), 디아민디티올 (DADT: diaminedithiol), 메르캅토아세틸글리실글리실글리신 (MAG3: mercaptoacetylglycylglycylglycine), 모노아미드모노아민디티올 (MAMA: monoamidemonoaminedithiol), 디아미드디티올 (DADS: diamidedithiol), 프로필렌 디아민 디옥심 (PnAO: propylene diamine dioxime) 등을 들 수 있다.

본 발명의 분자 프로브 전구체는, 표지화 및 탈보호해서 얻어지는 분자 프로브와 췌도와의 친화성, 바람직하게는 당해 분자 프로브와 췌β세포와의 친화성, 보다 바람직하게는 분자 프로브와 췌도의 GLP-1수용체와의 친화성의 점에서는, 디에틸렌트리아민 5 아세트산(DTPA)이 C말단측에 위치하는 리신 측쇄의 아미노기에 결합하지 않고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 금속 방사성동위원소(금속 핵종)와 결합 가능한 킬레이트 부위가 결합하지 않고 있는 것이다. 상기 킬레이트 부위를 형성할 수 있는 그 밖의 킬레이트 화합물로서는, 예를 들어, 6―히드라지노 피리딘-3-카르복시산 (HYNIC), 테트라아자시클로도데칸 4 아세트산 (DOTA), 디티오세미카바존 (DTS), 디아민디티올 (DADT), 메르캅토아세틸글리실글리실글리신 (MAG3), 모노아미드모노아민디티올 (MAMA), 디아미드디티올 (DADS), 프로필렌디아민디옥심 (PnAO) 등을 들 수 있다.

[본 발명의 분자 프로브의 조제 방법]

본 발명의 분자 프로브는, 본 발명의 분자 프로브 전구체를, 이미징 방법에 따른 표지화를 행하고, 그 후에 보호기의 탈보호를 함으로써 조제할 수 있다. 표지화에 사용할 수 있는 방사성 핵종으로서는, 예를 들어, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 등을 들 수 있다. 표지화의 순서로서는, 예를 들어, PET를 행할 경우에는 ¹¹C, ¹⁵O, ¹⁸F,¹²⁴I 등의 포지트론 방출 핵종을, SPECT를 행할 경우에는 ^{99 m}TC, ¹²³I, ¹²⁵I 등의 γ선 방출 핵종을, 공지의 방법에 의해 표지화하는 것을 들 수 있다. ¹⁸F의 경우는, 예를 들어, [¹⁸F]SFB ([¹⁸F]N-숙신이미딜 4-플루오로벤조에이트) 등을 사용하는 방법에 의해 표지화할 수 있다. ¹²³I 및 ¹²⁴I의 경우는, 예를 들어, [^{123/ l24}I]SIB ([^123/124I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트) 및 [^{123/ l24}I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르 등을 사용하는 방법에 의해 표지화할 수 있다. ¹²⁵I 및 ¹³¹I의 경우는, 예를 들어, [^125/131I]SIB ([^125/131I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트) 및 [^125/131I]요오도 p-히드록시 페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르 등을 사용하는 방법에 의해 표지화 할 수 있다. 또한, 금속 핵종을 사용하여 표지화하는 경우는, 예를 들어, 상기 킬레이트 화합물을 사용하여 표지화하는 것을 들 수 있다. 이들의 방법으로 상기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드를 표지하면, 상기 식 (1)의 폴리펩티드의 제32번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (2)의 폴리펩티드의 제31번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (3)의 폴리펩티드의 제30번째의 리신의 측쇄의 아미노기 및 상기 식 (4)의 폴리펩티드의 제29번째의 리신의 측쇄의 아미노기가 표지된다. 다만, 본 발명에 있어서의 표지화의 방법은 이들의 방법에 한정되지 않는다. 표지 후의 탈보호는, 보호기의 종류에 따른 공지의 방법으로 행할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브의 제조 방법으로서, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호하는 것을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 분자 프로브의 제조 방법은, C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를, 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물에 의해 표지화하는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 방향환을 함유하는 표지 화합물은, 상기 식 (I)으로 표시된 기를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 분자 프로브의 제조 방법에 있어서, 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물은, 상기 식 (I)으로 표시되는 기가, 에스테르 결합을 거쳐서 숙신이미드와 결합한 숙신이미딜 에스테르 화합물인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 하기 식 (Ⅱ)으로 표시되는 숙신이미딜 에스테르 화합물이다.

상기 식 (Ⅱ)에 있어서, A, R¹ 및 R²는 상기 식 (Ⅰ)과 마찬가지이다. 상기 식 (Ⅱ)에 있어서 R³은, 결합손, C₁-C₆ 알킬렌기 또는 C₁-C₆ 옥시알킬렌기인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「C₁-C₆ 알킬렌기」란, 1∼6개의 탄소원자를 갖는 알킬렌기를 말하고, 예를 들어, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸기, 헥실기 등의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「C₁-C₆ 옥시알킬렌기」란, 1∼6개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기를 말하고, 예를 들어, 옥시메틸렌기, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기, 옥시펜틸기 등을 들 수 있다. R³으로서는, 분자 프로브와 췌도와의 친화성, 바람직하게는 분자 프로브와 췌β세포와의 친화성, 보다 바람직하게는 분자 프로브와 췌도의 GLP-1수용체와의 친화성의 점에서, 결합손, 메틸렌기, 에틸렌기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 결합손이다.

또한 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물은, [¹⁸F]플루오로벤조일기 ([¹⁸F] FB), [¹²³I]요오도벤조일기 ([¹²³I] IB), [¹²⁴I]요오도벤조일기 ([¹²⁴I] IB), [¹²⁵I]요오도벤조일기 ([¹²⁵I] IB), [¹³¹I]요오도벤조일기 ([¹³¹I] IB), [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기, [¹²⁴I] 요오도 p-히드록시페닐프로포닐기, [¹²⁵I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기 또는 [¹³¹I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기를 갖는 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는 [¹⁸F]N-숙신이미딜 4-플루오로벤조에이트, [¹²³I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트, [¹²⁴I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트, [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르, [¹²⁴I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르이다.

본 발명의 분자 프로브의 제조 방법에 있어서, 상기 식 (I)으로 표시되는 기를 갖는 표지 화합물 및/또는 상기 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물의 합성은, 자동 합성 장치를 사용하여 행하여도 되고, 또한, 상기 식 (I)으로 표시되는 기를 갖는 표지 화합물 및/또는 상기 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물의 합성, 및, 당해 표지 화합물을 사용한 본 발명의 분자 프로브 전구체의 표지화 및 탈보호를, 1개의 자동 합성 장치에 의해 행하여도 된다.

[본 발명의 분자 프로브]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브의 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 췌도 이미징용 분자 프로브에 관한 것이다. 본 발명의 이미징용 분자 프로브에 의하면, 췌도의 삼차원 이미징, 바람직하게는 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징을 행할 수 있다. 본 발명의 분자 프로브는, 예를 들어, ⁶²Cu, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁸²Rb, ^{99 m}Tc 등의 금속 핵종이나, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I, ¹³¹I 등의 핵종이 결합하고 있어도 되고, 바람직하게는 ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I 등의 방사성 핵종이 결합하고 있는 것이며, 보다 바람직하게는 ¹⁸F, ¹²³I, ¹²⁴I 등의 방사성 핵종이 결합하고 있는 것이다.

본 발명의 분자 프로브는, 신장에의 집적을 억제하는 점에서, N말단의 α-아미노기가 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있어도 되고, 전하를 갖지 않는 수식기로서는, 상기의 것을 들 수 있고, N말단의 α-아미노기를 수식하고, 그 정전하를 없애는 관점에서는, 아세틸기가 바람직하다.

본 발명의 분자 프로브는, 분자 프로브와 췌도와의 친화성, 바람직하게는 분자 프로브와 췌β세포와의 친화성, 보다 바람직하게는 분자 프로브와 췌도의 GLP-1수용체와의 친화성의 점에서, DTPA가, C말단 측에 위치하는 리신 측쇄의 아미노기, 즉, 상기 식 (1)의 폴리펩티드의 제32번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (2)의 폴리펩티드의 제31번째의 리신의 측쇄의 아미노기, 상기 식 (3)의 폴리펩티드의 제 30번째의 리신의 측쇄의 아미노기 또는 상기 식 (4)의 폴리펩티드의 제29번째의 리신의 측쇄의 아미노기에 결합하지 않고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 금속 방사성동위원소 (금속 핵종)와 결합 가능한 킬레이트 부위가 상기 리신의 측쇄의 아미노기에 결합하지 않고 있는 것이다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 췌도 이미징용 분자 프로브로서, 하기 식 (5)∼(8) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하는 췌도 이미징용 분자 프로브에 관한 것으로서, 바람직하게는 하기 식 (5)∼(8)중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는, 하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드로 이루어지는 췌도 이미징용 분자 프로브에 관한 것이다.

Z-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (5) (서열번호 5)

Z-LSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (6) (서열번호 6)

Z-SKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (7) (서열번호 7)

Z-KQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (8) (서열번호 8)

[상기 식 (5)∼(8)에 있어서, 「X」는, 측쇄의 아미노기가 방사성 핵종으로 표지된 리신 잔기를 나타내고, 상기 방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I이며, 「Z-」는, N말단의 α-아미노기가, 비수식이거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는 C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 것을 나타낸다.]

방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I이다. PET를 행하는 관점에서는, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁸Ga, ^75/76Br, ⁸²Rb, ¹²⁴I 등의 포지트론을 방출하는 핵종이 바람직하다. SPECT를 행하는 관점에서는, ⁶⁷Ga, ^{99 m}Tc, ⁷⁷Br, ¹²³I 등의 γ선 등의 포지트론을 방출하는 핵종이 바람직하다.

본 발명의 분자 프로브의 N말단의 α-아미노기는, 비수식, 즉, 아미노기인 채로 있거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있다. 췌도에의 집적을 증가시키고, 또한, 췌도의 주위 장기에의 집적을 억제하는 점에서는, N말단의 α-아미노기가 비수식, 즉, 아미노기인 것이 바람직하고, 신장에의 집적을 억제하는 점에서는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것이 바람직하다. 전하를 갖지 않는 수식기는 상기한 바와 같다.

본 발명의 분자 프로브는, 췌도 이미징에 사용하는 폴리펩티드로서, 상기 식 (5)∼(8) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드를 함유한다. 상기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열은, 각각, 서열표의 서열번호 5∼8에 기재된 아미노산 서열이다. 또한, 상기 식 (5) (서열표의 서열번호 5)에 있어서의 제1번째로부터 제31번째의 아미노산 서열은, N말단의 α-아미노기가 수식기와 결합하고 있을 경우를 제외하면, 엑센딘(9-39)의 아미노산 서열과 일치한다.

본 발명의 분자 프로브에 있어서, 상기 방사성 핵종으로 표지된 리신의 측쇄의 아미노기가, 하기 식 (Ⅲ)으로 표시되는 방향환을 함유하는 기와 결합하고 있는 것이 바람직하다.

상기 식 (Ⅲ)에 있어서, A는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기로서는 상기한 바와 같다. R⁵는, 수소원자 또는 R⁴와는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타내고, R²와 마찬가지의 것을 들 수 있다.

상기 식 (Ⅲ)에 있어서, R⁴는, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I를 함유하는 치환기를 나타낸다. R⁴로서는, ¹¹C원자, ¹³N원자, ¹⁵O원자, ¹⁸F원자, ⁷⁵Br원자, ⁷⁶Br원자, ⁷⁷Br원자, ¹²³I원자, ¹²⁴I원자, ¹²⁵I원자, ¹³¹I원자, [¹⁸F]불소로 치환된 C₁-C₃ 알킬기, [¹⁸F]불소로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기, [¹²³I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알킬기, [¹²⁴I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알킬기, [¹²⁵I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알킬기, [¹³¹I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알킬기, [¹²³I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기, [¹²⁴I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기, [¹²⁵I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기, [¹³¹I]요오드로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기 등을 들 수 있다. C₁-C₃ 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등을 들 수 있다. C₁-C₃ 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다. R⁴는, 정량성의 관점에서는, 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 중 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 메타 위치 또는 파라 위치 중 어느 하나의 치환기이다.

상기 식 (Ⅲ)에 있어서, R³은, 상기 식 (Ⅱ)와 마찬가지로, 결합손, C₁-C₆ 알킬렌기 및 C₁-C₆ 옥시알킬렌기 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 췌도, 바람직하게는 췌β세포, 보다 바람직하게는 췌도의 GLP-1 수용체와의 친화성의 점에서, 결합손, 메틸렌기, 에틸렌기가 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 결합손이다.

상기 식 (Ⅲ)으로 표시되는 방향환을 함유하는 기는, 췌도, 바람직하게는 췌β세포, 보다 바람직하게는 췌도의 GLP-1 수용체와의 친화성의 점에서, 탄소수가 7 이상 20 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 이상 13 이하, 더 바람직하게는 7 이상 9 이하이다.

본 발명의 분자 프로브에 있어서, 방사성 핵종으로 표지된 리신의 측쇄의 아미노기에 결합하는 방사성 핵종을 갖는 기는, 탄소수가 13 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 이하이며, 더 바람직하게는 9 이하이다. 또한, 그 하한은, 예를 들어, 1 이상이며, 7 이상이 바람직하다. 따라서, 방사성 핵종으로 표지된 리신의 측쇄의 아미노기에 결합하는 방사성 핵종을 갖는 기는, 탄소수가 1 이상 13 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 이상 10 이하이며, 더 바람직하게는 7 이상 9 이하이다.

[이미징 방법]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 표지화하고, 그 후에, 보호기를 탈보호하는 것을 포함하는 췌도의 이미징 방법에 관한 것이다. 본 발명의 이미징 방법은, 본 발명의 분자 프로브를 사용하여 췌도를 이미징하는 것을 포함하여도 된다. 본 발명의 이미징 방법은, 검사·진단의 용도의 관점에서, 췌β세포의 이미징 방법인 것이 바람직하다. 전구체의 표지화 및 탈보호에 관해서는 상기한 바와 같으며, 췌도 이미징에 관해서도 상기한 바와 같다. 또한, 본 발명의 이미징 방법은, 상기 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터 췌도의 상태를 판정하는 것을 더 포함하여도 된다. 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터 췌도의 상태를 판정하는 것은, 예를 들어, 췌도 이미징의 화상을 해석함에 의해 췌도의 유무를 판단하는 것, 췌도량의 증감을 판단하는 것 등을 포함한다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 미리 피검체에 투여된 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 시그널 및/또는 미리 췌도에 결합시킨 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것을 포함하는, 췌도의 이미징 방법에 관한 것이다. 본 발명의 이미징 방법에 있어서, 이미징하기 위해서 충분한 양의 본 발명의 분자 프로브를 투여된 피검체로부터 본 발명의 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것이 바람직하고, 이미징하기 위해서 충분한 양이 미리 췌도에 결합된 본 발명의 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 분자 프로브의 시그널의 검출은, 예를 들어, PET를 사용한 측정 및/또는 SPECT를 사용한 측정 등에 의해 행할 수 있다. 본 발명의 이미징 방법에 있어서, 검출된 시그널을 재구성 처리해서 화상 데이터로 변환해 표시하는 공정을 포함하고 있어도 된다. PET를 사용한 측정 및 SPECT를 사용한 측정에는, 예를 들어, 이미지의 촬영, 췌도량의 측정 등을 포함한다.

SPECT를 사용한 측정은, 예를 들어, 본 발명의 분자 프로브를 투여된 피검체 (이하,「대상」이라고도 한다)로부터 방출되는 γ선을 감마 카메라에 의해 측정하는 것을 포함한다. 감마 카메라에 의한 측정은, 예를 들어, 본 발명의 분자 프로브의 표지에 사용한 상기 방사성 핵종으로부터 방출되는 방사선(γ선)을 일정 시간 단위로 측정하는 것을 포함하고, 바람직하게는 방사선이 방출되는 방향 및 방사선 수량을 일정 시간 단위로 측정하는 것을 포함한다. 본 발명의 이미징 방법은, 방사선의 측정에 의해 얻어지는 측정된 본 발명의 분자 프로브의 분포를 단면 화상으로서 나타내는 것, 및, 얻어지는 단면 화상을 재구성하는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 대상으로서는, 인간 및/또는 인간 이외의 포유류를 들 수 있다.

PET를 사용한 측정은, 예를 들어, 본 발명의 분자 프로브를 투여된 피검체로부터, 포지트론과 전자와의 결합에 의해 생성하는 한 쌍의 소멸 방사선을 PET용 검출기로 동시 계수(計數)하는 것을 포함하며, 계측한 결과에 근거해 포지트론을 방출하는 방사성 핵종의 위치의 삼차원 분포를 묘사하는 것을 더 포함하고 있어도 된다.

본 발명의 이미징 방법에 있어서, SPECT의 측정 또는 PET의 측정과 아울러, X선 CT나 MRI의 측정을 행하여도 된다. 이에 따라, 예를 들어, SPECT에 의해 얻어진 화상 또는 PET에 의해 얻어진 화상(기능 화상)과, CT에 의해 얻어진 화상 또는 MRI에 의해 얻어진 화상(형태 화상)을 융합시킨 융합 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 이미징 방법은, 본 발명의 분자 프로브를 대상으로 투여하는 것, 및, 분자 프로브의 투여로부터 일정 시간 경과 후, PET 또는 SPECT 등의 수단에 의한 측정을 행하는 것을 포함할 수 있고, 화상화를 위해 원하는 콘트라스트를 얻기 위해서 충분한 양의 본 발명의 분자 프로브를 투여하는 것을 포함하고 있어도 된다. 또한, 본 발명의 이미징 방법은, 상술한 바와 같이, 본 발명의 프로브를 피검체에 투여하고, 일정 시간 경과 후에 행하는 것이 가능하기 때문에, 본 발명의 이미징 방법은, 본 발명의 분자 프로브를 대상으로 투여하는 것을 포함하지 않아도 된다. PET 등에 의한 측정에는, 예를 들어, 이미지의 촬영, 췌도량의 측정 등을 포함한다. 투여 대상으로서는, 인간 및/또는 인간 이외의 포유류를 들 수 있다. 대상에의 투여는, 국소적이어도 되고, 전신(全身)적이어도 된다. 투여 경로서는, 대상의 상태 등에 따라 적절하게 결정할 수 있는데, 예를 들어, 정맥, 동맥, 피부 내, 복강 내의 주사 또는 수액 등을 들 수 있다. 본 발명의 분자 프로브는, 담체(擔體)와 함께 투여하는 것이 바람직하다. 건강 진단로서는, 예를 들어, 수성 용매 및 비수성 용매가 사용 가능하다. 수성 용매로서는, 예를 들어, 인산칼륨완충액, 생리식염수, 링거액, 증류수 등을 들 수 있다. 비수성 용매로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜, 식물성 유지, 에탄올, 글리세린, 디메틸술폭시드, 프로필렌글리콜 등을 들 수 있다. 췌도의 이미징 또는 췌도량의 측정을 위한 본 발명의 분자 프로브의 용량은, 예를 들어, 1 ㎍ 이하로 할 수 있다. 투여로부터 측정까지의 시간은, 예를 들어, 분자 프로브의 췌도에의 결합 시간, 분자 프로브의 종류 및 분자 프로브의 분해 시간 등에 따라 적절하게 결정할 수 있다.

[췌도량의 측정 방법]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 췌도량의 측정 방법으로서, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호해서 본 발명의 분자 프로브를 조제하는 것, 및, 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터 췌도량을 산출하는 것을 포함하는 췌도량의 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 췌도량의 측정 방법은, 조제한 본 발명의 분자 프로브를 사용하여 췌도 이미징을 행하는 것을 포함해도 된다. 표지화 및 탈보호에 관해서는 상기한 바와 같다. 췌도 이미징에 관해서도 상기한 바와 같다. 분자 프로브를 사용한 췌도 이미징의 결과로부터의 췌도량의 산출은, 예를 들어, 췌도 이미징의 화상을 해석하는 것 등에 의해 행할 수 있다. 또한 이미징의 결과로부터 이미징의 대상물을 정량하는 것은, 당업자라면, 예를 들어, 검량선이나 적당한 프로그램을 사용하여 용이하게 행할 수 있다. 본 발명의 췌도량의 측정 방법은, 검사·진단의 용도의 관점에서, 췌β세포량의 측정 방법인 것이 바람직하다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 췌도량의 측정 방법으로, 미리 피검체에 투여된 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 시그널 및/또는 미리 췌도에 결합시킨 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 시그널을 검출하는 것, 및, 검출한 이미징용 분자 프로브의 시그널에서 췌도량을 산출하는 것을 포함하는 췌도량의 측정 방법에 관한 것이다.

본 발명의 췌도량의 측정 방법은, 산출한 췌도량을 제시하는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 산출한 췌도량을 제시하는 것은, 예를 들어, 산출한 췌도량을 보존 또는 외부에 출력하는 것을 포함한다. 외부에 출력하는 것은, 예를 들어, 모니터에 나타내는 것, 및, 인자(印字)하는 것 등을 포함한다.

[당뇨병의 예방, 치료, 진단 방법]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 당뇨병의 예방 또는 치료 또는 진단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료 또는 진단 방법은, 구체적으로서는, 본 발명의 이미징용 분자 프로브 전구체를 표지화 및 탈보호해서 췌도 이미징용 분자 프로브를 조제하는 것, 상기 췌도 이미징용 분자 프로브를 사용하여 췌도의 이미징을 행하는 것, 및, 얻어진 췌도의 화상 및/또는 췌도량에 기하여 췌도의 상태를 판정해서 당뇨병을 진단하는 것을 포함하고, 상기 진단에 근거해 당뇨병의 예방 또는 치료하는 것을 포함할 수 있다. 상술한 대로, 당뇨병의 발증 과정에서는, 췌도량(특히, 췌β세포량)이 내당능 이상에 선행하여 감소하지만, 기능 이상이 검출·자각되는 단계에 이르고나서는 당뇨병은 이미 치료가 어려운 단계로 되어 있다. 그러나, 본 발명의 분자 프로브 전구체 및/또는 본 발명의 분자 프로브를 사용한 이미징 방법 및/또는 췌도량의 측정 방법에 의하면, 췌도량 및/또는 췌β세포량의 감소를 빠른 시기에 발견할 수 있고, 나아가서는, 새로운 당뇨병의 예방·치료·진단법을 구축할 수 있다. 당뇨병의 예방·치료·진단의 대상으로서는, 인간 및/또는 인간 이외의 포유류를 들 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 당뇨병의 예방 방법은, 정기적으로 췌도량을 측정하여, 췌도량의 감소 경향의 유무를 체크하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 당뇨병의 치료 방법은, 대상에 대하여 행해지는 투약이나 식사요법을 포함하는 치료 효과를 췌도량의 변화에 착안하여 평가하는 것을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 당뇨병의 진단 방법은, 췌도의 이미징 또는 췌도량의 측정을 행하고, 기준이 되는 크기 또는 양과의 비교, 혹은, 당뇨병의 진행도를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명은, 바람직한 다른 태양으로서, 당뇨병의 초조기진단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 당뇨병의 초조기진단 방법은, 예를 들어, 종합 건강 진단(human dock), 건강 진단에 있어서 본 발명의 방법에 의해 췌도의 이미징 및/또는 췌도량의 측정을 행하는 것, 및, 얻어진 췌도의 화상 및/또는 췌도량에 기초해 췌도의 상태를 판정하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 당뇨병의 치료 방법은, 본 발명의 방법에 의해 췌도의 이미징 및/또는 췌도량의 측정을 행하는 것, 및, 얻어진 췌도의 화상 및/또는 췌도량에 기하여 췌도의 기능 회복을 평가하는 것을 포함할 수 있다.

[본 발명의 키트]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 췌도 이미징용 분자 프로브의 조제를 위한 키트이며, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 포함하는 키트에 관한 것이다. 본 발명의 키트의 실시 형태로서는, 본 발명의 분자 프로브를 조제하기 위한 키트, 본 발명의 이미징 방법을 행하기 위한 키트, 본 발명의 췌도량의 측정 방법을 행하기 위한 키트, 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료 또는 진단의 키트 등을 들 수 있다. 본 발명의 키트는, 이것들의 각 실시 형태에 있어서, 각각의 형태에 따른 취급 설명서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 키트는, 예를 들어, 상기 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체의 표지화에 사용하는 화합물이며, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 갖는 방향환을 함유하는 화합물을 포함하고 있어도 된다. 상기 방향환을 함유하는 화합물은, 하기 식 (Ⅳ)으로 표시되는 기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

상기 식 (Ⅳ)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기로서는 상기한 바와 같다. R⁷은, 수소원자 또는 R⁶과는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타내고, R²와 마찬가지의 것을 들 수 있다. R⁶은, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 함유하는 치환기를 나타낸다. 할로겐을 함유하는 치환기로서는, F원자, Br원자, I원자, 불소로 치환된 C₁-C₃알킬기, 불소로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기, 요오드로 치환된 C₁-C₃알킬기, 요오드로 치환된 C₁-C₃ 알콕시기 등을 들 수 있다. 방사성 할로겐을 함유하는 치환기로서는, R¹과 마찬가지의 것을 들 수 있다. R⁶은, 정량성의 관점에서는, 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 중 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 메타 위치 또는 파라 위치 중 어느 하나의 치환기이다.

방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물은, 상기 식 (Ⅳ)으로 표시된 기가, 에스테르 결합을 거쳐서 숙신이미드와 결합한 숙신이미딜 에스테르 화합물인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 하기 식 (V)으로 표시된 숙신이미딜 에스테르 화합물이다.

상기 식 (V)에 있어서, A, R⁶ 및 R⁷은 상기 식 (Ⅳ)와 마찬가지이다. 상기 식(V)에 있어서, R³은, 상기 식 (Ⅱ) 및 (Ⅲ) 와 마찬가지로, 결합손, C₁-C₆ 알킬렌기 및 C₁-C₆ 옥시알킬렌기 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 췌도, 바람직하게는 췌β세포, 보다 바람직하게는 췌도의 GLP-1 수용체와의 친화성의 점에서, 결합손, 메틸렌기, 에틸렌기가 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 결합손이다.

또한, 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물은, 예를 들어, [¹⁸F] 플루오로벤조일기, [¹²³I]요오도벤조일기, [¹²⁴I]요오도벤조일기, [¹²⁵I]요오도벤조일기, [¹³¹I]요오도벤조일기, [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기, [¹²⁴I] 요오도 p-히드록시페닐프로포닐기, [¹²⁵I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기, [¹³¹I]요오도 p-히드록시페닐프로피오닐기를 갖는 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는 [¹⁸F]N-숙신이미딜 4-플루오로벤조에이트, [¹²³I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트, [¹²⁴I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트, [¹²³I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르, [¹²⁴I]요오도 p-히드록시페닐프로피온산 N-히드록시숙신이미드 에스테르이다. 본 발명의 키트는, 예를 들어, 상기 표지 화합물 및/또는 표지 화합물을 작성하기 위한 화합물을 사용한 본 발명의 분자 프로브 전구체의 표지화 방법이 기재된 취급 설명서를 포함하고 있어도 된다.

본 발명의 이미징용 분자 프로브 전구체를 포함하는 키트는, 나아가, 상기 표지 화합물의 출발 원료를 포함하는 것이 바람직하다. [¹⁸F]N-숙신이미딜 4-플루오로벤조에이트의 출발 원료로서는, 예를 들어, 에틸 4-(트리메틸암모늄 트리플레이트) 벤조에이트, 에틸 4-(토실옥시)벤조에이트, 에틸 4-(메틸술포닐옥시)벤조에이트 등을 들 수 있다. [^{123/124/125/131}I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트의 출발 원료로서는, 예를 들어, 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 3-(트리부틸스타닐)벤조에이트 등을 들 수 있다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브를 포함하는 키트에 관한 것이다. 본 형태의 키트의 실시 형태로서는, 본 발명의 이미징 방법을 행하기 위한 키트, 본 발명의 췌도량의 측정 방법을 행하기 위한 키트, 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료 또는 진단의 키트 등을 들 수 있다. 이들의 각 실시 형태에 있어서, 각각의 형태에 따른 취급 설명서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 키트에 있어서, 본 발명의 이미징용 분자 프로브는, 주사액의 형태로 함유하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 키트는, 본 발명의 이미징용 분자 프로브를 함유하는 주사액을 포함하는 것이 바람직하다. 주사액은, 유효성분으로 하는 본 발명의 이미징용 분자 프로브를 함유하고, 나아가, 예를 들어, 건강 진단 등의 의약품 첨가물을 함유하고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서 의약품 첨가물은, 일본 약전, 미국 약전, 유럽 약전 등에서 의약품 첨가물로서 인허가를 받고 있는 화합물을 말한다. 담체로서는, 예를 들어, 수성 용매 및 비수성 용매를 들 수 있다. 수성 용매로서는, 예를 들어, 인산칼륨 완충액, 생리식염수, 링거액, 증류수 등을 들 수 있다. 비수성 용매로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜, 식물성 유지, 에탄올, 글리세린, 디메틸술폭시드, 프로필렌, 글리콜 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 키트는, 본 발명의 이미징용 분자 프로브를 넣기 위한 용기를 더 포함하고 있어도 되고, 본 발명의 이미징용 분자 프로브 및 본 발명의 이미징용 분자 프로브를 함유하는 주사액이 용기에 충전되어 있어도 된다. 용기로서는, 예를 들어, 시린지(syringe)나 바이얼 등을 들 수 있다.

본 발명의 키트는, 예를 들어, 버퍼, 침투압 조정제 등의 분자 프로브를 조제하기 위한 성분이나, 주사기 등의 분자 프로브의 투여에 사용하는 기구 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 분자 프로브 전구체를 포함하는 키트는, 나아가, 예를 들어, 표지 화합물의 자동 합성 장치, 및, 당해 표지 화합물의 자동 합성 장치를 사용한 상기 식 (I)으로 표시된 기를 갖는 표지 화합물 및/또는 상기 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물의 합성 방법이 기재된 취급 설명서를 포함하고 있어도 된다. 당해 자동 합성 장치는, 표지 화합물의 합성에 더하여, 예를 들어, 합성한 표지 화합물을 사용한 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체로 표지화 및 탈보호가 가능한 자동 합성 장치여도 된다. 당해 키트는, 표지 화합물의 합성에 사용하는 방사성 핵종을 함유하는 시약을 더 포함하고 있어도 된다. 방사성 핵종을 함유하는 시약으로서는, 예를 들어, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^99mTc, ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I 인 방사성 동위원소를 함유하는 시약을 들 수 있다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브 전구체를 합성하기 위한 자동 펩티드 합성 장치, 및, 상기 식 (I)으로 표시된 기를 갖는 표지 화합물 및/또는 상기 식 (I)으로 표시된 기를 갖는 표지 화합물의 자동 합성 장치를 포함하는 키트에 관한 것이다. 당해 자동 합성 장치는, 표지 화합물의 합성에 부가하여, 예를 들어, 합성한 표지 화합물을 사용한 분자 프로브 전구체의 표지화 및 탈보호가 가능한 자동 합성 장치이어도 된다. 당해 키트는, 본 발명의 분자 프로브 전구체의 합성 방법이 기재된 취급 설명서를 포함하고 있어도 된다. 당해 취급 설명서에는, 나아가, 예를 들어, 상기 식 (I)으로 표시된 기를 갖는 표지 화합물의 합성 방법, 그것을 사용한 표지화 방법, 및, 탈보호 방법 등이 기재되어 있어도 된다. 당해 키트는, 표지 화합물의 합성에 사용하는 방사성 핵종을 함유하는 시약을 더 포함하고 있어도 된다.

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브 전구체의 합성, 상기 표지 화합물의 합성, 상기 표지 화합물을 사용한 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체로 표지화 및 탈보호를 행하는 자동 합성 장치, 및, 당해 자동 합성 장치를 사용한 본 발명의 이미징용 분자 프로브의 제조 방법이 기재된 취급 설명서를 포함하는 키트에 관한 것이다. 취급 설명서에는, 예를 들어, 분자 프로브 전구체의 합성 방법, 상기 표지 화합물의 합성 방법, 상기 표지 화합물을 사용한 분자 프로브 전구체의 표지화 및 탈보호 방법 등이 기재되어 있는 것이 바람직하다. 당해 키트는, 나아가, 표지 화합물의 합성에 사용하는 방사성 핵종을 함유하는 시약을 포함하고 있어도 된다.

[본 발명의 이미징용 시약]

본 발명은, 또 다른 태양으로서, 본 발명의 분자 프로브를 함유하는 이미징용 시약에 관한 것이다. 본 발명의 이미징용 시약은, 유효성분으로서 본 발명의 분자 프로브를 함유하고, 예를 들어, 담체 등의 의약품 첨가물을 더 함유하고 있어도 된다. 담체는, 상기한 바와 같다.

이하, 실시예 및 참고예를 사용하여 본 발명을 더 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정하여 해석되지 않는다.

또한, 본 명세서의 기재에 있어서, 이하의 약어를 사용한다.

0Bu: 부틸에스테르기

Boc: 부톡시카르보닐기

Trt: 트리틸기

Pdf: 2,2,4,6,7-펜타메틸디히드로벤조푸란-5-술포닐기

Mmt: 4-메톡시트리틸기

Fmoc: 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐기

[실시예]

(실시예 1)

서열번호 1의 N말단의 α-아미노기 및 제4번째 및 제19번째의 리신 잔기에 보호기가 결합하고, 또한, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 상기 식 (1)의 본 발명의 분자 프로브 전구체를 사용한 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 우선, 아래와 같이 하여 본 발명의 분자 프로브를 조제한다.

[분자 프로브 전구체의 조제]

폴리펩티드의 합성은, Applied Biosystems사 제조 펩티드 자동 합성기(433의 A 형)를 사용하여, 첨부의 소프트웨어에 따라 행하였다. 측쇄에 관능기가 있는 아미노산은 각각 Asp(OBu), Ser(OBu), Lys(Boc), Gln(Trt), GIu(OBu), Arg(Pbf), Asn(Trt), Trp(Boc)을 사용했다. 4번째 및 19번째의 리신으로서는 Lys(Mmt)을 사용했다. Rink Amide MBHA (0.125 mmol, 0.34 mmo1/g)을 출발 수지로 하여, 서열을 따라 축차로 아미노산을 연장하여, 하기 식 (17)의 서열을 갖는 폴리펩티드를 얻었다. 또한, 하기 식 (17)에 있어서, Lys(Mmt) 이외에는 측쇄의 보호기의 표기를 생략했다.

Fmoc-DLSK(Mmt)QMEEEAVRLFIEWLK(Mmt)NGGPSSGAPPPSK-보호 펩티드 수지 (17) (서열번호 17)

1.5％ TFA - 5% TIS - 93.55% CH₂C1₂을 사용한 통상의 방법 처리에 의해, 상기 식 (17)의 폴리펩티드로부터, 우선, 4번째 및 19번째의 리신 잔기의 측쇄의 보호기 (Mmt기)를 제거하고, 유리(遊離)한 4번째 및 19번째의 리신 잔기의 측쇄의 아미노기를 Fmoc화했다. 이어서, 4번째 및 19번째의 리신 잔기의 Fmoc기 이외의 전(全) 보호기의 제거와 수지로부터의 펩티드의 잘라냄을, 92.5% TFA - 2.5% TIS - 2.5% H₂O - 2.5% 에탄디티올을 사용한 통상의 방법 처리에 의해 행하였다. 반응 종료 후, 여별(濾別)에 의해 담체 수지를 제거하고, 건조 에테르를 첨가하여 조생성물(crude product)을 침전시켜, 여별했다. 얻어진 조생성물은, 시마즈 제작소의 LC8A 분취장치(ODS 칼럼 3 cm x 25 cm)를 사용하여, 0.1% TFA를 함유하는 CH₃CN-H₂O의 리니어 그래디언트(linear gradient)의 계로 정제하고, 프랙션 컬렉터(fraction collector)를 사용하여 목적의 획분(劃分)을 모은 후, 하기 식 (18)의 분자 프로브 전구체를 동결 건조 백색 분말로서 얻었다.

Fmoc-DLSK(Fmoc)QMEEEAVRLFIEWLK(Fmoc)NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (18) (서열번호 18)

[분자 프로브의 조제]

얻어진 상기 식 (18)의 분자 프로브 전구체(640 ㎍)를 붕산염 완충액(Borate Buffer)(pH 7.8)에 용해시켜, 거기에 [¹⁸F]SFB을 첨가하여 반응 용액을 pH 8.5∼9.0으로 조정하여 표지화를 행했다. 그 후 DMF, 피페리딘을 첨가함으로써 탈보호 반응을 행하여, 목적물(서열번호 5의 제32번째의 리신 잔기가 표지화된 분자 프로브)을 얻었다. 즉, 얻어진 분자 프로브는, 서열번호 5의 아미노산 서열에 있어서 제32번째의 리신의 측쇄의 아미노기에 [¹⁸F]FB (플루오로벤조일기)가 결합하고, 또한, C말단의 카르복시기가 아미드화되고, 또한, N말단의 α-아미노기가 비수식(아미노기)인 하기 식 (19)의 분자 프로브 (서열번호 19)이다.

[체내 분포]

조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브(5.6 μCi)를 무마취 하의 6주령(週齡) ddY 마우스(웅성(雄性), 체중 30 g)에 정맥 주사(꼬리 정맥)에 의해 투여했다. 투여 5분 후, 15분 후, 30분 후, 60분 후, 120분 후에 각 장기를 적출했다(n=5). 각 장기의 중량과 방사능을 측정하고, 단위 중량 당의 방사능으로부터 집적량(%dose/g)을 산출했다. 그 결과의 일례를 하기 표 1, 도 1의 A 및 B에 나타낸다. 도 1의 A는, 각 장기에의 분자 프로브의 집적의 경시 변화를 나타내는 그래프이며, 도 1의 B는 도 1의 A를 확대한 그래프다.

(표 1)

도 1의 A 및 B에 나타낸 바와 같이, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브(상기 식 (19)로 표시되는 분자 프로브)의 췌장에의 집적은, 투여 후 5분에 9.3% dose/g, 투여 후 15분에 6.9% dose/g, 투여 후 30분에 9.7% dose/g이었다. 또한, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브는, 어느 시간대에 있어서도, 췌장의 인접 장기인 위, 장, 간장 및 비장보다도 췌장에 많이 집적하였다. 특히, 투여 후 5∼60분의 사이에 있어서의 위 및 장의 집적량은 2% dose/g 전후로 낮고, 투여 후 5∼30분의 사이에 있어서의, 위 및 장에의 집적량에 대한 췌장에의 집적량은 약 4배 또는 그 이상이었다. 또한 투여 후 15분 이후는 간장에의 집적량을 4% dose/g 이하로 억제 가능하고, 투여 후 30분 이후는 간장에의 집적량에 대한 췌장에의 집적량은 2.5배 이상이었다. 즉, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브는, 특이적으로 췌장에 집적했다고 할 수 있다. 또한, 뼈에의 방사능 집적이 낮으며, 생체 내에서 탈(脫)불소 대사를 받지 않고 있는 것이 시사되었다. 이것에 의해, 본 실시예 1의 분자 프로브(상기 식 (19)로 표시되는 분자 프로브)는, 췌β세포의 이미징에 적합하다고 사료된다.

(참고예 1)

참고예 1로서, 서열번호 20의 N말단의 α-아미노기와 제19번째의 리신 잔기에 보호기(Fmoc)가 결합하고, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 하기 식 (20)의 분자 프로브 전구체로부터 분자 프로브를 조제하고, 그 분자 프로브를 사용하여 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 즉, 서열번호 20의 아미노산 서열에 있어서 제4번째의 리신의 측쇄의 아미노기에 [¹⁸F]FB (플루오로벤조일기)가 결합하고, 또한, C말단의 카르복시기가 아미드화된 하기 식 (21)으로 표시되는 분자 프로브(서열번호 21)를 사용하여 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 분자 프로브 전구체 및 분자 프로브의 조제 및 체내 분포의 측정은, 실시예 1과 마찬가지로 행하여졌다. 그 결과의 일례를 하기 표 2, 도 2의 A 및 B에 나타낸다.

Fmoc-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK(Fmoc)NGGPSSGAPPPS-NH₂ (20) (서열번호 20)

(표 2)

(참고예 2)

참고예 2로서, 서열번호 22의 N말단과 제4번째의 리신 잔기에 보호기(Fmoc)가 결합하고, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 하기 식 (22)의 분자 프로브 전구체로부터 분자 프로브를 조제하고, 그 분자 프로브를 사용하여 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 즉, 서열번호 22의 아미노산 서열에 있어서 제19번째의 리신의 측쇄의 아미노기에 [¹⁸F]FB (플루오로벤조일기)가 결합하고, 또한, C말단의 카르복시기가 아미드화된 하기 식 (23)로 표시되는 분자 프로브(서열번호 23)을 사용하여 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 분자 프로브 전구체 및 분자 프로브의 조제 및 체내 분포의 측정은, 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 그 결과의 일례를 하기 표3, 도 3의 A 및 B에 나타낸다.

Fmoc-DLSK(Fmoc)QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH₂ (22) (서열번호 22)

(표 3)

도 1의 A 및 B, 도 2의 A 및 B, 도 3의 A 및 B에 나타낸 바와 같이, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브(상기 식 (19)로 표현되는 분자 프로브)는, 상기 식 (20)의 분자 프로브 전구체를 사용하여 조제한 참고예 1의 분자 프로브 및 상기 식 (22)의 분자 프로브 전구체를 사용하여 조제한 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 췌장에의 집적량이 많고, 또한, 췌장의 인접 장기인 위 및 장에의 집적량이 적었다. 또한, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브는, 상기 참고예 1의 분자 프로브 및 상기 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 간장 및 신장에의 집적이 낮고, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브의 신장에의 집적량은 상기 참고예 1 및 2의 분자 프로브의 신장에의 집적량의 절반 이하였다. 이 점에서도, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브는, 특이적으로 췌장에 집적했다고 할 수 있다.

실시예 1의 분자 프로브, 참고예 1의 분자 프로브 및 참고예 2의 분자 프로브의 체내 분포 실험에 의해 얻어진 집적량에 기하여, 각 프로브에 관한 췌장/간장비 (췌장의 집적량/간장의 집적량)를 하기 표 4에, 췌장/신장비 (췌장의 집적량/신장의 집적량)를 하기 표 5에 나타낸다.

(표 4)

(표 5)

상기 표 4 및 5에 표시된 바와 같이, 실시예 1의 분자 프로브는, 참고예 1의 분자 프로브 및 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 췌장/간장비 및 췌장/신장비가 높았다. 이렇게 췌장의 주변 장기에 대한 췌장에의 집적량의 비율이 높고, 또한 췌장의 주변 장기의 집적이 적은 본 실시예 1의 분자 프로브에 의하면, 이미징 했을 때에, 명료한 췌장의 화상을 얻어지는 것이 시사되었다.

상기 참고예 1의 분자 프로브를 마우스에 투여함에 의해, 마우스의 췌도의 삼차원 이미징 화상이 얻어지고 있다. 또한, 상기 참고예 2의 분자 프로브를 마우스에 투여함에 의해, 마우스의 췌도의 비침습적인 삼차원 이미징 화상을 얻을 수 있다. 상기한 바와 같이, C말단의 리신의 측쇄를 표지한 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브는, 상기 식 (20)의 분자 프로브 전구체를 사용하여 조제한 참고예 1의 분자 프로브 및 상기 식 (22)의 분자 프로브 전구체를 사용하여 조제한 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 췌장에의 집적량이 많고, 또한 췌장의 인접 장기인 위 및 장에의 집적량이 적은 점에서, 본 실시예 1에서 조제한 분자 프로브에 의해, 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 것이 시사되었다.

이들의 결과에 의해, 본 발명의 분자 프로브 전구체라면, 인간에 있어서 비침습적 췌장의 삼차원 이미징, 특히 비침습적 췌β세포의 삼차원 이미징이 가능한 것이 시사되었다.

[블로킹(blocking) 실험]

실시예 1에서 조제된 분자 프로브(상기 식 (19)의 분자 프로브)를 사용하여, 블로킹 실험을 하였다. 마우스는, 6주령 ddY 마우스(웅성, 체중 약 30 g)를 사용했다.

우선, 무마취 하의 마우스에, 표지화하지 않은 엑센딘(9-39)(콜드 프로브)를 정맥 주사에 의해 전(前)투여 하였다(0.5 mg/mL를 0.1mL). 전투여로부터 30분 후에, 조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브(5 μCi)를 정맥 주사에 의해 투여했다. 분자 프로브의 투여로부터 30분 후에 각 장기를 적출했다(n=5). 각 장기의 중량과 방사능을 측정하고, 단위 중량 당의 방사능으로부터 집적량(%dose/g)을 산출했다. 그 결과의 일례를 도 4에 나타낸다.

컨트롤로서, 콜드 프로브를 전투여 하지 않고, 조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브(5 μCi)를 무마취 하의 마우스에 정맥 주사에 의해 투여했다. 투여로부터 30분 후에 각 장기를 적출했다(n=5). 각 장기의 중량과 방사능을 측정하고, 단위 중량당의 방사능으로부터 집적량(%dose/g)을 산출했다. 그 결과의 일례를 전투여한 결과와 함께 도 4에 나타낸다.

도 4는, 전투여 있는 집적량(%dose/g) 및 컨트롤(전투여 없음)의 집적량(%dose/g)을 나타내는 그래프이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 콜드 프로브를 전투여해서 수용체(GLP-1수용체)에의 결합을 저해함에 의해, 상기 식 (19)의 분자 프로브의 췌장에의 도입이 약 75% 저해된 것이 관찰되었다.

[2차원 이미징 해석]

ICR 마우스의 유전적 백그라운드를 갖고, 또한, MIP(mouse insulin I gene promoter)의 제어 하에서 GFP(green fluorescent protein)를 발현하는 형질전환 마우스(이하,「MIP-GFP 마우스」라고 한다)를 사용하여, 2차원 이미징 해석을 하였다. 분자 프로브는, 실시예 1에서 조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브를 사용했다.

조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브를 무마취의 MIP-GFP 마우스(웅성, 체중 20 g)에 정맥 주사에 의해 투여하고(약 171 μCi를 200 μL), 투여 30분 후에 췌장을 적출했다(n=2). 적출한 췌장으로부터 절편을 잘라내어, 절편을 슬라이드 글라스 위에 두고, 그 위에 커버 글라스를 놓았다. 절편의 형광 및 방사능(오토라디오그래피)은, 화상 해석 장치(상품명: Typhoon 9410, GE 헬쓰케어사제)를 사용하여 측정했다(노광 시간: 15시간). 그 결과의 일례를 도 5에 나타낸다.

도 5는, 상기 식 (19)의 분자 프로브 투여 후 30분의 MIP-GFP 마우스의 췌장 절편의 이미지 해석의 결과의 일례를 나타내고, (a)가 형광 시그널, (b)가 방사성 시그널을 나타내는 화상이다. 도 5의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, MIP-GFP 마우스의 췌장 절편에 있어서 화상 해석 장치에 의해 형광 GFP 시그널, 및, 방사성 시그널이 각각 검출되었다. 또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 표지화된 상기 식 (19)의 분자 프로브로부터 검출된 방사성 시그널의 국재성(局在性)은, GFP 시그널과 일치하고 있었다. 이 점에서, 상기 식 (19)의 분자 프로브가, 췌β세포에 특이적으로 집적하는 것을 확인할 수 있었다.

[삼차원 이미징]

조제한 상기 식 (19)의 분자 프로브(89 μCi)를 마취한 6주령 ddY 마우스(웅성, 체중 30 g)에 정맥 주사에 의해 투여하고, 하기의 PET 장치 및 조건으로 삼차원 이미징을 행하였다.

촬상 장치: eXplore Vista (상품명, GE사제)

촬상 방법: Static Scan

리컨스트럭션(reconstruction): 2DOSEM (Dynamic OS-EM)

그 결과의 일례를 도 6에 나타낸다. 화상은 분자 프로브 투여 30분 후의 것이다 (적산 시간: 20분). 도 6의 A는, 삼차원 이미징의 관상 단상(coronal view)이며, 도 6의 B는, 삼차원 이미징의 횡단상(transverse view)이다. 도 6의 A 및 B에 있어서의 흰 동그라미가 췌장의 위치를 나타낸다. 또한, 도 6의 A 및 B의 콘트라스트는 동일하다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 식 (19)의 분자 프로브를 사용하는 것에 의해, 비침습적으로 췌장의 위치를 명확하게 판별하는 것이 가능하였다. 즉, 본 발명의 분자 프로브에 의해 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

(실시예 2)

서열번호 1의 제4번째 및 제19번째의 리신 잔기에 보호기가 결합하고, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 상기 식 (1)의 본 발명의 분자 프로브 전구체에 있어서, N말단의 α-아미노기가 아세틸화되어 있는 하기 식 (24)의 본 발명의 분자 프로브 전구체(서열번호 24)를 사용해서 마우스의 체내 분포의 측정을 하였다. 우선, 아래와 같이 해서 본 발명의 분자 프로브를 조제했다. 또한, 리신 잔기의 보호기는, Fmoc를 사용했다.

Ac-DLSK(Fmoc)QMEEEAVRLFIEWLK(Fmoc)NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (24) (서열번호 24)

[분자 프로브의 조제]

N말단의 α-아미노기의 보호기(Fmoc)을 탈보호하고, 아세틸화한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 상기 식 (24)의 분자 프로브 전구체를 조제했다. 얻어진 상기 식 (24)의 분자 프로브 전구체(540 μg)를 붕산염 완충액(Borate Buffer)(pH 7.8)에 용해시키고, 거기에 [¹⁸F]SFB를 첨가하여 반응 용액을 pH 8.5∼9.0으로 조정하여 표지화를 행하였다. 그 후에 DMF, 피페리딘을 첨가함으로써 탈보호 반응을 행하여, 목적물(서열번호 5의 제 32번째의 리신 잔기가 표지화된 분자 프로브)을 얻었다. 즉, 얻어진 분자 프로브는, 서열번호 5의 아미노산 서열에 있어서 제32번째의 리신의 측쇄의 아미노기에 [¹⁸F]SFB (플루오로벤조일기)가 결합하고, 또한, N말단의 α-아미노기가 아세틸화되고, 또한, C말단의 카르복시기가 아미드화된 하기 식 (25)의 분자 프로브 (서열번호 25)이다. 또한, 하기 식 (25)에 있어서 「Ac」는, N말단의 α-아미노기가 아세틸화된 것을 나타낸다.

[체내 분포]

조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브(7 μCi)를 무마취 하의 6주령 ddY 마우스(웅성, 체중 30 g)에 정맥 주사(꼬리 정맥)에 의해 투여했다. 투여 5분 후, 15분 후, 30분 후, 60분 후, 120분 후에 각 장기를 적출했다(n=5). 각 장기의 중량과 방사능을 측정하고, 단위 중량 당의 방사능으로부터 집적량(%dose/9)을 산출했다. 그 결과의 일례를 하기 표 6, 도 7의 A 및 B에 나타낸다. 도 7의 A는, 각 장기에의 분자 프로브의 집적의 경시 변화를 나타내는 그래프이며, 도 7의 B는 도 7의 A를 확대한 그래프다.

(표 6)

도 7의 A 및 B에 나타낸 바와 같이, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브의 췌장에의 집적은, 투여 후 5분에 7.0% dose/g, 투여 후 15분에 6.5% dose/g, 투여 후 30분에 7.3% dose/g이었다. 또한, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 어느 시간대에 있어서도, 췌장의 인접 장기인 위나 장보다도 췌장에 많이 집적했다. 특히, 위의 집적량은 어느 시간대에 있어서도 2% dose/g 전후로 낮고, 장의 집적량은 어느 시간대에 있어서도 1.7% dose/g 전후로 낮고, 위 및 장에의 집적량에 대하여 췌장에의 집적량은 3배 이상이었다. 또한, 투여 후 15분부터는 간장에의 집적량을 4% dose/g 이하로 억제할 수 있고, 투여 후 30분부터는 간장에의 집적량에 대한 췌장에의 집적량은 2배 이상이었다. 즉, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 특이적으로 췌장에 집적했다고 할 수 있다. 또한, 뼈에의 방사능 집적이 낮고, 생체 내에서 탈불소 대사를 받지 않고 있는 것이 시사되었다. 이에 따라, 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 췌β세포의 이미징에 적합하다고 사료된다.

또한 도 1의 A 및 B, 도 7의 A 및 B에 표시된 것과 같이, N말단의 α-아미노기를 아세틸화한 본 실시예 2의 분자 프로브(상기 식 (25)의 분자 프로브)는, N말단의 α-아미노기가 아세틸화되지 않은 실시예 1의 분자 프로브(상기 식 (19)의 분자 프로브)와 비교하여, 신장에의 집적이 억제되었다.

실시예 2의 분자 프로브의 체내 분포 실험에 의해 얻어진 집적량에 기하여, 췌장/간장비 (췌장의 집적량/간장의 집적량)를 상기 표 4에, 췌장/신장비 (췌장의 집적량/신장의 집적량)을 상기 표 5에 나타낸다. 상기 표 4 및 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 분자 프로브는, 참고예 1의 분자 프로브 및 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 췌장/간장비 및 췌장/신장비가 높았다. 이렇게 췌장의 주변 장기에 대하여 췌장에의 집적량의 비율이 높고, 또한 췌장의 주변 장기의 집적이 적은 본 실시예 2의 분자 프로브에 의하면, 이미징 했을 때에, 명료한 췌장의 화상을 얻어지는 것이 시사되었다.

도 2의 A 및 B, 도 3의 A 및 B 및 도 7의 A 및 B에 나타낸 바와 같이, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 상기 참고예 1의 분자 프로브 및 상기 참고예 2의 분자 프로브와 비교하여 췌장에의 집적량이 많고, 췌장의 인접 장기인 위 및 장에의 집적량이 적었다. 또한 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 상기 참고예 1 및 2의 분자 프로브와 비교하여 신장에의 집적이 낮고, 본 실시예 2에서 조제한 분자 프로브의 신장에의 집적량은 상기 참고예 1의 분자 프로브(상기 식 (21)의 분자 프로브) 및 상기 참고예 2의 분자 프로브(상기 식 (23)의 분자 프로브)의 신장에의 집적량의 절반 이하였다. 이 점에서도, 즉, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브는, 특이적으로 췌장에 집적했다고 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예 2에서 조제한 상기 식 (25)의 분자 프로브에 의해, 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 것이 시사되었다.

이들 결과로부터, 본 발명의 분자 프로브 전구체라면, 인간에 있어서 비침습적 췌장의 삼차원 이미징, 특히 비침습적 췌β세포의 삼차원 이미징이 가능한 것이 시사되었다.

(실시예 3)

[결합 분석]

실시예 1에서 조제한 상기 식 (18)의 분자 프로브 전구체를, [¹⁸F]SFB로 바꾸어 [¹²⁷I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트 ([¹²⁷I]SIB)를 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 표지화 및 탈보호를 행하여, 하기 식 (26)의 분자 프로브(서열번호 26)를 얻었다.

마우스로부터 단리(單離)한 췌도를 50 ml 튜브로 회수하고, 원심(2000 rpm, 2분)한 후, 냉 PBS 20 mL로 1회 세정했다. 트립신-EDTA(트립신―EDTA (0.05% /0.53 mM) 3 mL에, PBS를 함유하는 0.53 mM EDTA (pH 7.4 (NaOH)) 12 mL을 더한 것)를 15 mL 첨가하고, 37℃로 진탕하면서 1분간 인큐베이트 한 후, 즉시 빙상에 두었다. 이어서, 스포이트 부착 10 mL 피펫으로 거품을 내지 않고 세차게 20회 피펫팅한 후, 냉 PBS를 최종량이 30 mL이 되도록 첨가했다. 원심(3000 rpm, 2분)한 후, 냉 PBS 30 mL로 2회 세정했다. 상청(上淸)을 제거하여 췌도 세포 샘플을 얻었다. 얻어진 췌도 세포 샘플은 -80℃에서 보존했다.

100 μL/튜브가 되도록 췌도 세포 샘플을 완충액(20 mM HEPES (pH 7.4), 1 mM MgC1₂, 1 mg/ml bacitracin, 1 mg/ml BSA)에서 현탁했다. 계속하여 완충액 880 μL, 상기 식 (26)의 분자 프로브를 함유하는 용액(분자 프로브의 마지막 농도: 0, 1×10^-6 ∼ 1×10^-12M) 10 μL, [¹²⁵I]Bolton-Hunter 표지 엑센딘(9-39)을 함유하는 용액([¹²⁵I]Bolton-Hunter 표지 엑센딘(9-39)(제품 코드: NEX 335, 1.85 MBq/mL = 50 μCi/mL, 22.73 pmo1/mL = 76.57 ng/mL, Perkin Elmer사제) 10 μL에 완충액 90 μL을 첨가한 것) 10 μL을 첨가하고, 실온에서 60분 인큐베이션(incubation) 하였다. 또한, [¹²⁵I]표지 엑센딘(9-39)의 마지막 농도는 0.05 μCi/튜브로 하였다. 이어서 미리 적셔진 유리 섬유 필터(Whatman GF/C filter)를 셋트한 흡인 장치를 사용하여, 흡인에 의해 B/F 분리한 후, 필터를 빙냉의 PBS 5 ml로 3회 세정했다. 필터를 튜브에 넣어, γ 카운터에 의해 방사능의 측정을 하였다. 그 결과를 도 8에 나타낸다.

도 8은, SigmaPlot 11(상품명)로 해석한 결과의 일례를 나타낸 그래프이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 식 (26)의 분자 프로브는, GLP-1R와 [¹²⁵I] 표지 엑센딘(g-39)과의 결합을 농도 의존적으로 저해하였다. 상기 식 (26)의 분자 프로브의 IC₅₀는 3.52×10^-9 M이며, 상기 식 (26)의 분자 프로브는 췌도의 GLP-1 수용체에 대하여 높은 친화성을 나타낸다. 또한, 상기 식 (26)의 분자 프로브의 IC₅₀는, 엑센딘(9-39)(IC₅₀: 1.4×10^-9 M)에 근접한 값인 점에서, 상기 식 (26)의 분자 프로브는 췌도의 GLP-1 수용체에 대하여 GLP-1 수용체 길항약인 엑센딘(9-39)과 같은 정도의 친화성을 갖고 있다고 할 수 있다.

다음으로, 서열번호 5의 아미노산 서열에 있어서, 제32번째의 리신 잔기의 측쇄의 아미노기가 3-[¹²⁵I]요오도벤조일기로 표지되고(이하,「[¹²⁵I]IB 표지」라고도 한다), C말단의 카르복시기가 아미드화되며, N말단의 α-아미노기가 아세틸화되어 있지 않은 하기 식 (27)의 분자 프로브 (서열번호 27)를 사용하여 마우스의 체내 분포의 측정 및 이차원 이미징 해석을 하였다. 하기 식 (27)의 분자 프로브는, [¹⁸F]SFB 대신에 [¹²⁵I]N-숙신이미딜 3-요오도벤조에이트 (SIB)를 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 조제했다.

[체내 분포]

조제한 상기 식 (27)의 분자 프로브 (1 μCi)를 무마취 하의 6주령 ddY 마우스(웅성, 체중 약 30 g)에 정맥 주사(꼬리 정맥)에 의해 투여했다. 투여 5분 후, 15분 후, 30분 후, 60분 후, 120분 후에 각 장기를 적출했다(n=5). 각 장기의 중량과 방사능을 측정하고, 단위 중량 당의 방사능으로부터 집적량(%dose/g)을 산출했다. 그 결과의 일례를 하기 표 7, 도 9의 A 및 B에 나타낸다. 도 9의 A는, 각 장기에의 분자 프로브의 집적의 경시 변화를 나타내는 그래프이며, 도 9의 B는 도 9의 A를 확대한 그래프이다.

(표 7)

도 9의 A 및 B에 나타낸 바와 같이, 본 실시예 3에서 조제한 상기 식 (27)의 분자 프로브의 췌장에의 집적은, 투여 후 5분에 7.7% dose/g, 투여 후 15분에 12.3% dose/g, 투여 후 30분에 8.7% dose/g, 투여 후 60분으로 10.9% dose/g이었다. 또한 상기 식 (27)의 분자 프로브는, 어느 시간대에 있어서도, 췌장의 인접 장기인 위나 장보다도 췌장에 많이 집적했다. 특히, 투여 후 5∼30분의 사이에 있어서의 위 및 장의 집적량은 4% dose/g 이하로 낮고, 이 시간대에 있어서의, 위 및 장에의 집적량에 대한 췌장에의 집적량은 3배 이상이었다. 또한, 투여 후 30분 이후에 있어서의 상기 식 (27)의 분자 프로브의 간장에의 집적량은 5% dose/g 이하이었다. 이상의 점에서, 상기 식 (27)의 분자 프로브는, 특이적으로 췌장에 집적했다고 할 수 있다. 또한, 목에의 집적에 큰 변화가 보여지지 않는 점에서, 생체 내에서 상기 식 (27)의 분자 프로브가 탈(脫)요오드 대사를 받지 않고 있는 것이 시사되었다. 이에 따라, 상기 식 (27)의 분자 프로브는, 췌β세포의 이미징, 특히, 췌β세포의 비침습적 이미징에 적합하다고 사료된다.

[2차원 이미징 해석]

상기 식 (27)의 분자 프로브(5 μCi)를 무마취의 MIP-GFP 마우스(웅성, 체중 20 g)에 정맥 주사에 의해 투여하고, 투여 30분 후에 췌장을 적출했다(n=2). 적출한 췌장으로부터 절편을 잘라내어, 절편을 글라스글라스위에 커버 글라스를 놓았다. 절편의 형광 및 방사능(오토라디오그래피)은, 화상 해석 장치(상품명: Typhoon 9410, GE 헬쓰케어사제)를 사용하여 측정했다(노광 시간: 18시간). 그 결과의 일례를 도 10에 나타낸다.

컨트롤로서, 표지기가 결합하지 않은 시판의 엑센딘(9-39)(콜드 프로브)을 무마취의 MIP-GFP 마우스(웅성, 체중 20 g)에 정맥 주사에 의해 전투여하였다(50 μ/100μL). 전투여로부터 30분 후에 상기 식 (27)의 분자 프로브(5 μCi)를 정맥 주사에 의해 투여하고, 상기 식 (27)의 분자 프로브의 투여로부터 30분 후에 췌장을 적출했다(n=2). 적출한 췌장으로부터 절편을 잘라내어, 얻어진 절편에 대해서, 마찬가지로 하여 형광 및 방사능의 측정을 하였다. 그 결과의 일례를, 상기 전투여를 하지 않은 결과와 함께 도 10에 나타낸다.

도 10은, 상기 식 (27)의 분자 프로브를 투여한 MIP-GFP 마우스의 췌장 절편의 이미지 해석의 결과의 일례이며, 상기 식 (27)의 분자 프로브 투여 후 30분의 절편에 대한 형광 시그널(a) 및 방사성 시그널(b)을 나타내는 화상을 나타낸다.

도 10의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, MIP-GFP 마우스의 췌장 절편에 있어서 화상 해석장치에 의해 형광 GFP 시그널, 및 방사성 시그널이 각각 검출되었다. 또한, 상기 식 (27)의 분자 프로브로부터 검출된 방사성 시그널의 국재성은, GFP 시그널과 일치하고 있었다. 이 점에서, 상기 식 (27)의 분자 프로브가, 췌β세포에 특이적으로 집적하는 것을 확인할 수 있었다.

도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 콜드 프로브를 전투여한 컨트롤의 절편으로부터는 방사성 시그널은 거의 검출되지 않았다. 이 점에서, 콜드 프로브를 전투여해서 GLP-1 수용체에의 결합을 저해함에 의해, 상기 식 (27)의 분자 프로브의 수득이 저해된 것을 확인할 수 있었다. 이 점에서, 상기 식 (27)의 분자 프로브가, 췌β세포의 GLP-1 수용체에 결합하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

여기서, ¹²⁵I, ¹²³I 및 ¹³¹I는 어느 것이나 γ선 방출 핵종이다. 나아가, ¹²⁵I 및 ¹²³I는 핵 스핀 수도 동일하다. 이 점들에서, 상기 식 (27)의 분자 프로브의 표지화에 사용하는 방사성 요오드 원자(¹²⁵I)를, ¹²³I 또는 ¹³¹I로 한 경우에 있어서도, 상기 식 (27)의 분자 프로브와 거의 마찬가지의 거동을 나타내는 것으로 추측된다. 또한 ¹²⁴I로 한 경우에도, 상기 식 (27)의 분자 프로브와 거의 마찬가지의 거동을 나타내는 것으로 추측된다. 따라서, 상기 식 (27)의 분자 프로브의 ¹²⁵I를, ¹²³I, ¹²⁴I 또는 ¹³¹I로 한 분자 프로브를 사용함에 의해, 예를 들어, SPECT나 PET 등에서의 췌β세포의 비침습의 삼차원 이미징, 바람직하게는 췌β세포의 정량이 가능한 것이 시사되었다.

(실시예 4)

서열번호 5의 아미노산 서열에 있어서, 제32번째의 리신 잔기의 측쇄의 아미노기가 3-[¹²³I]요오도벤조일기로 표지되고(이하, 「[¹²³I] IB 표지」라고도 한다), C말단의 카르복시기가 아미드화 되며, N말단의 α-아미노기가 아세틸화 되어 있지 않은 하기 식 (28)의 분자 프로브(서열번호 28)를 조제했다. 하기 식 (28)의 분자 프로브는, [¹²⁵I]SIB 대신에 [¹²³I]SIB를 사용한 이외에는, 실시예 3과 마찬가지의 방법으로 조제했다.

[삼차원 이미징]

상기 식 (28)의 분자 프로브를 사용하여 마우스의 SPECT 촬상을 하였다. 상기 식 (28)의 분자 프로브(243 μCi/120 μL)를 마취한 6주령 ddY 마우스(웅성, 체중 약 30 g)에 정맥 주사에 의해 투여하고, SPECT 촬상을 하였다. SPECT 촬상은, 감마카메라(제품명: SPECT2000H-40, 히타치메디코 제조)를 사용하여 하기의 촬상 조건으로, 분자 프로브 투여 후 30분부터 32분간 행하였다. 얻어진 화상을, 하기의 재구성 조건으로 재구성 처리를 행하였다.

촬상 조건

콜리메이터(collimator): LEPH pinhole 콜리메이터

검출기의 수집 각도: 11.25°/ 60초로 360°

수집 시간: 60초×32 플레임, 32분간

재구성 조건

전(前)처리 필터: Butterworth 필터(order: 10, cut off 주파수: 0.13)

그 결과의 일례를 도 11에 나타낸다.

화상은 분자 프로브 투여 30분 후의 것이다(적산 시간: 32분). 도 11의 A는 횡단상(transverse view)이고, 도 11의 B는 관상 단상(coronal view)이며, 도 11의 C는 시상 단상(sagittal view)이다. 도 11의 B 및 C에 있어서의 흰 동그라미가 췌장의 위치를 나타낸다. 또, 도 11의 A 내지 C의 콘트라스트는 동일하다.

도 1l의 A 내지 C에 표시된 바와 같이, 상기 식 (28)의 분자 프로브를 사용함에 의해, 마우스에 있어서 비침습적으로 췌장의 위치를 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 분자 프로브에 의해 비침습적인 췌도의 삼차원 이미징이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

이렇게, 인간보다도 췌장의 사이즈가 작고, 또한, 장기가 밀집하여 있는 마우스에 있어서 비침습적으로 췌장의 위치를 확인할 수 있었던 점에서, 마우스보다도 췌장의 사이즈가 크고, 또한, 장기가 밀집하지 않는 인간이라면, 예를 들어, 췌도의 위치, 췌장의 사이즈를 보다 명확하게 판별할 수 있고, 나아가는, 췌장에 있어서의 프로브의 발현량을 측정할 수 있는 것이 시사되었다. 따라서, 본 발명의 이미징용 분자 프로브이면, 인간에 있어서 비침습적 췌장의 삼차원 이미징, 특히 비침습적 췌β세포의 삼차원 이미징이 가능한 것이 시사되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 예를 들어, 의료 분야, 분자 이미징의 분야, 당뇨병에 관한 분야 등에서 유용하다.

[서열표 프리 텍스트]

서열번호 1∼4: 본 발명의 분자 프로브 전구체의 아미노산 서열

서열번호 5∼8: 본 발명의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 17: 실시예 1의 분자 프로브 전구체의 제조에 사용하는 폴리펩티드의 아미노산 서열

서열번호 18: 실시예 1의 분자 프로브 전구체의 아미노산 서열

서열번호 19: 실시예 1의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 20: 참고예 1의 분자 프로브 전구체의 아미노산 서열

서열번호 21: 참고예 1의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 22: 참고예 2의 분자 프로브 전구체의 아미노산

서열번호 23: 참고예 2의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 24: 실시예 2의 분자 프로브 전구체의 아미노산 서열

서열번호 25: 실시예 2의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 26: 결합 분석에 사용한 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 27: 실시예 3의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열번호 28: 실시예 4의 분자 프로브의 아미노산 서열

서열목록 전자파일 첨부

Claims (19)

1. 췌도(膵島)의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브 전구체로서,
   하기 식 (1)∼(4) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드,
   하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는,
   하기 식 (1)∼(4)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 표지화 및 탈보호 후에 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하며,
   상기 분자 프로브는, 췌도의 이미징에 사용될 수 있는 분자 프로브인, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체.
   *-DLSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (1) (서열번호 1)
   *-LSK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (2) (서열번호 2)
   *-SK^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (3) (서열번호 3)
   *-K^* QMEEEAVRLFIEWLK^* NGGPSSGAPPPSK-NH₂ (4) (서열번호 4)
   [상기 식 (1)∼(4)에 있어서, 「*-」은 N말단의 α-아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있거나, 또는 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 상기 전하를 갖지 않는 수식기는 아세틸기, 벤질기, 벤질옥시메틸기, o-브로모벤질옥시카르보닐기, t-부틸기, t-부틸디메틸실릴기, 2-클로로벤질기, 2,6-디클로로벤질기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 이소프로필기, 피바릴기, 테트라히드로피란-2-일기, 토실기, 트리메틸실릴기 및 트리틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되며,「K^*」은 리신(lysine)의 측쇄의 아미노기가 보호기에 의해 보호되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는 C말단의 카르복시기가 아미드화 되어 있는 것을 나타낸다.]
2. 제1항에 있어서,
   C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를, 방사성 핵종을 갖는 방향환을 함유하는 표지 화합물에 의해 표지화하기 위한, 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체.
3. 삭제
4. 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법으로서,
   제1항에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체의 C말단의 리신의 측쇄의 아미노기를, 하기 식 (Ⅰ)으로 표시되는 기를 포함하는 표지 화합물에 의해 표지화하는 것, 및 탈보호하는 것을 포함하는, 췌도 이미징용 분자 프로브의 제조 방법.
   

   

   
   [상기 식 (I)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R¹은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^99mTc, ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I를 함유하는 치환기를 나타내고, R²는, 수소원자, 또는, R¹과는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타낸다.]
5. 삭제
6. 삭제
7. 췌도 이미징용 분자 프로브로서, 제4항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는, 췌도 이미징용 분자 프로브.
8. 췌도 이미징용 분자 프로브로서,
   하기 식 (5)∼(8) 중 어느 하나로 표시되는 폴리펩티드,
   하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드로부터 1∼수 개의 아미노산이 결실, 부가 또는 치환된 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드, 또는,
   하기 식 (5)∼(8)의 폴리펩티드의 아미노산 서열과 80% 이상의 상동성을 갖는 폴리펩티드이며, 췌도에 결합 가능한 폴리펩티드를 함유하는, 췌도 이미징용 분자 프로브.
   Z-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (5) (서열번호 5)
   Z-LSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (6) (서열번호 6)
   Z-SKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (7) (서열번호 7)
   Z-KQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPSX-NH₂ (8) (서열번호 8)
   [상기 식 (5)∼(8)에 있어서, 「X」는, 측쇄의 아미노기가 방사성 핵종으로 표지된 리신 잔기를 나타내고, 상기 방사성 핵종은, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁶⁴Cu, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ^{99 m}Tc, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I이며, 「Z-」는, N말단의 α-아미노기가, 비수식이거나, 또는, 전하를 갖지 않는 수식기에 의해 수식되어 있는 것을 나타내고, 「-NH₂」는, C말단의 카르복시기가 아미드화되어 있는 것을 나타낸다.]
9. 제8항에 있어서,
   상기 방사성 핵종으로 표지된 리신의 측쇄의 아미노기가, 하기 식 (Ⅲ)으로 표시되는 방향환을 함유하는 기와 결합하고 있는, 췌도 이미징용 분자 프로브.
   

   

   
   [상기 식 (Ⅲ)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R⁴는, ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁷⁵Br, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹²³I, ¹²⁴I, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I를 함유하는 치환기를 나타내고, R⁵는, 수소원자, 또는, R⁴와는 다른 1 또는 복수의 치환기를 나타내고, R³은, 결합손, C₁-C₆ 알킬렌기 및 C₁-C₆ 옥시알킬렌기 중 어느 하나를 나타낸다.]
10. 췌도 이미징용 분자 프로브를 조제하기 위한 키트로서, 제1항에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체를 포함하는 키트.
11. 제10항에 있어서,
    상기 췌도 이미징용 분자 프로브 전구체의 표지화에 사용하는 화합물로서, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 갖는 방향환을 함유하는 화합물을 더 포함하는, 키트.
12. 제11항에 있어서,
    상기 방향환을 함유하는 화합물이, 하기 식(Ⅳ)으로 표시되는 기를 갖는 화합물인 키트.
    

    

    
    [상기 식 (Ⅳ)에 있어서, A는, 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기 중 어느 하나를 나타내고, R⁶은, 할로겐 또는 방사성 할로겐을 함유하는 치환기를 나타내고, R⁷은, 수소원자, 또는, R⁶과는 다른 하나 또는 복수의 치환기를 나타낸다.]
13. 췌도의 이미징을 행하기 위한 키트로서, 제8항 또는 제9항에 기재된 췌도 이미징용 분자 프로브를 포함하는 키트.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제

Images