用于检测前列腺癌的造影剂的制作方法

文档序号:917756阅读:608来源:国知局
专利名称:用于检测前列腺癌的造影剂的制作方法
技术领域
本发明涉及用于诊断人或动物受试者中前列腺癌(prostate cancer)的 化合物,其中所述化合物包括能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相 互作用的粑向模块(targeting module ),和可检测单元。
本发明还涉及包括前述化合物的诊断组合物。
本发明进一步涉及这样的化合物和诊断组合物在制备用于诊断人 类或动物受试者中前列腺癌的药物中的用途。
本发明还涉及通过使用前述化合物和诊断组合物来体内诊断人或 动物受试者中前列腺癌的方法。
背景技术
在美国,前列腺癌是最常见的男性恶性肿瘤并且是男性癌症相关死 亡的第二主要原因(Jemal等人.(2003), Cancer Statistics, CA Cancer J. Clin., 53: 5-26)。其占所有男性癌症的29%和占男性癌症相关死亡的 11%。在30%的30至49岁男性中、40%的50岁以上男性中和64%的 60至70岁男性中检测到小前列腺癌(small prostate carcinomas)(Sakr等 人.(1993),J. Urol., 150:379-385)。
在过去几十年中,年龄调节的发生率(age adjusted incidents rates ) 稳定增加,并且在二十世纪80年代晚期和90年代早期,随着前列腺特 异性抗原(PSA)筛选的广泛流行使用而显著增加。
通常,前列腺癌是良好分化的肿瘤并且通常只是緩慢生长。因而, 存在大量休眠(silent)和潜伏(latent)情况(cases)。前列腺癌的局部解 剖可以分成四类
-休眠/潜伏前列腺癌,其通常保持为未被发现,并且通常只有进行 尸体解剖才能检测到。因此,这类癌症在常见临床常规(clinical routine) 中不起作用。
-偶发前列腺癌(incidental prostate carcinoma)(Tl-肿瘤),其不能通 过临床调查、触诊和超声波检查法证实。其只能当切除前列腺时通过组 织的组织结构来证实。治疗处理取决于患者的年龄、肿瘤阶段和程度。-良性前列腺癌,其在临床上出现和当转移时有征兆。原发肿瘤没
有症状,只可能通过检测转移性细胞中PSA的水平升高来确定前列腺癌 的存在。原发恶性部位的鉴定通常很困难,特别是当肺瘤的尺寸非常小 时。
-临床前列腺癌(T2-T4肿瘤),其可以通过触诊、超声波检查法和通 过组织结构来诊断。PSA水平的升高可以是临床显形前列腺肿瘤存在的 一个重要指标。
鉴于上述特征和前列腺癌的发生率,对于所有50岁以上的男性, 通常推荐每年筛查。这样的大规模筛查需要非侵入性检测方法和使用可 靠的、临床证实的标记物。
目前,前列腺癌筛查是基于三种不同诊断方法的组合,即身体检查、 生化检查和图像分析。
身体检查通常通过直肠指检(DRE)进行。直肠指检在任何具有膀胱 流出梗阻症状的患者中都是强制性的。这种检查用来评价前列腺的尺寸 和一致性(consistency)。其它方法包括通过望诊、叩诊和触诊检查腹部以 检测任何膨胀、可触知的肾脏块和膀胱的胂大或触痛。
虽然有经验的医师很可能能够通过例如直肠指检检测肿瘤,但这种 类型的诊断决不适于排除特定的早期肿瘤的存在,更不用说清楚并可靠 地区分恶性肺瘤或良性肺瘤。
生化分析在很大程度上依赖于前列腺特异性抗原血清监测。血清 PSA的正常可接受上限水平,其通过单克隆抗体免疫测定法来测定,为 4ng/ml。然而, 一些患有前列腺癌的男性可能具有正常水平的PSA,并 且PSA的水平升高也可能归于其它因素,比如年龄、梗塞形成(infarction) 等。因此,PSA监测本身不足以排除或者证实肿瘤的存在。PSA监测也 不能够区别已检测到的胂瘤的恶性和良性。
血液测量可以补充PSA监测,并包括全血细胞计数、血浆粘度测量、 红细胞沉降率测定等。同样,这些生化方法中没有一种可以肯定地排除 肿瘤不存在或存在。
因此,两种前述诊断方法,即DRE和PSA监测必须得到经直肠超 声(TRUS)引导的活组织检查分析的证实。
大多数具有直肠指检异常发现和/或升高PSA值的男性应当进行经 直肠超声检查,对组织的任何异常区域进行活检。为此,所述活检通常靶向于回声异常的焦点区域或可触知异常的区域。由于肺瘤发生的区域 可能在经直肠超声分析中不易于辨别,在正常超声扫描中人们通常进行
12个或有时更多的来自前列腺不同区域的活检。然后,通常将这些靶向 活检与个体患者中的系统活检结合,之后进行后续组织学分析。
即使组织学分析,如果由有经验的组织病理学家进行,可以给出胂 瘤是否是恶性或良性的良好指示,但是从带有癌的前列腺的不同区域获 得的多个组织样品中形态表现和一些分子标记物的表达仍然显著地变 化。因此,每个活检可能遗漏前列腺癌的存在,包括甚至最具侵入性的 病灶。TRUS-引导的针活检可能遗漏至多34%的临床局部前列腺癌,而 约10至19%的具有最初阴性针活检的患者在第二次活检时被诊断患有 前列腺癌(Keetch等人.(1994), J. Urol. 151: 1571-1574)。
总之,前述标准方法中没有一种对于可靠地诊断前列腺癌是足够灵 敏的和特异性的,其使得早期检测该癌症很困难。根据定义,早期前列 腺肿瘤是非可触知的,所有前列腺肿瘤中约三分之一 DER定位不能达 到。PSA升高对于癌症不是特异性的;另外,患有前列腺癌的男性通常 具有正常的PSA水平。TRUS引导的活检可能遗漏相关的组织部位和导 致假阴性结果。
而且,即使已经在TRUS-引导的活检中取得成功和获得来自肿瘤组 织的组织样品,关于该组织是否是恶性或良性的组织学评价可能是繁重 的,并且将需要有经验的指定的組织病理学家。由于前列腺组织的可变 的正常和恶性组织病理学,样品的解释变得甚至更复杂。除了主要的恶 性病变(lesions),即腺癌之外,皮肤恶变前病变是单独存在的或与已有 的侵入性疾病有关。归于"前列腺上皮内细胞增生(prostate intraepithelial hyperplasia, PIN)"的这些病变可以从低级至高级PIN变化。
对具有恶性或恶变前组织病理的患者的预后将在某种程度上取决 于存在的任何侵入性肿瘤的级别、尺寸和阶段。前列腺癌的组织学分级 评价腺分化(glandular differentiation)。最常见的分级体系是所谓的 Gleason体系。"Gleason评分"特别考虑了缺乏均匀性。基于Gleason评 分,可以将肿瘤发展分成五个等级,根据该等级确定将要进行的治疗。
目前,前列腺癌诊断的情况是检测到的癌的总数超过临床表现的病 例数,而且同时存在显著程度的假阴性结果。而且,不能直接了当地判 断肿瘤是恶性或良性。鉴于用于诊断前列腺癌所必须采取的诊断方法相当繁重和复杂的 相互影响,仍存在对诊断方法的持续需要,其能增加活检组织可以从受 肿瘤折磨的组织采集的可能性和其支持对恶性和良性肿瘤组织的组织 病理学判断。

发明内容
本发明的一个目的是提供可用于诊断前列腺癌的化合物。本发明的 一个进一 步的目的是提供一种用于检测前列腺癌的诊断方法。
本发明的这些及其它目的,它们将根据随后的说明而变得显而易 见,被独立权利要求的主题解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施 方案。
在一个方面,本发明涉及用于诊断人类或动物受试者中前列腺癌的 化合物,其中所述化合物包括至少一个靶向模块和至少一个可检测单 元,所述把向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物相互作用。这样的
化合物可以起造影剂的作用(contrast agents)。
这样的前列腺癌特异性标记物可以选自嗜铬粒蛋白A(Chromogranin A)(GRN-A)、谷胱甘肽-S-转移酶兀(glutathion-S-transferase兀,GSTPI)、前列 腺干细胞抗原(PSCA)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、 DD3Pc"(DD3)和端 粒逆转录酶(端粒末端转移酶,TERT)。 一种优选的癌症特异性标记物为端 粒末端转移酶(telomerase)。
所述靶向模块可以是能够特别地(specifically)与所述前列腺癌特异 性分子标记物发生相互作用的任何分子。典型地,所述靶向模块将是至 少一种选自抗体、多肽、肽、肽模拟物(peptidomimetics)和小有机分子 的分子。典型地,这样的耙向模块应当能够容易地进入前列腺、前列腺 组织和受前列腺癌折磨的细胞。使用肽、肽模拟物和小有机分子是优选 的,已知其容易穿透细胞膜和组织边缘(tissueborder)并且其与前述前列 腺癌特异性分子标记物发生相互作用。在TERT的情况下,所述靶向模 块可以优选地选自小分子抑制剂,比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷 (3'-azido-2',3'-dideoxythymidine) 、 二取 j戈的蒽、酉昆(disubstituted anthraquinones)、药酉同类(fluorenones)、吖口定类(acridines)、基于四环的化 合物(tetracyclic-based compounds)、基于口卜淋的G—四耳关体(quadruplex) 抑制剂和l四羧酸二酰亚胺(perylenetetracarboxylic diimide )。这些化合物详细地描述在如下文献中Strahl等人(Mol. Cell. Biol.(1996)' 16:53-56)、 Sun等人(J. Med. Chem.(1997), 40 :2113-2116)、 Perry等人(J. Med. Chem(1998), 14:3253-3260)、 Perry等人(J. Med. Chem.(1999), 42: 2679-2684)、 Harrison等人(Biororgan. Med. Chem. Lett(1999), 9:2463-2568)、 Perry等人(Anticancer Drug Des(1999), 14:373-382)、 Wheelhouse等人(J. Am. Chem. Soc(1998), 120:3261-3262)、 Izbicka等人(Anticancer Drugs(1999), 59: 539-644)和Fedoroff等人 (Biochemistry(1998), 12367-12374)。 TERT的小分子抑制剂的其它参考文 献和实例可以在Gowan等人(Mol. Pharmacology(2001), 60(5): 981-988) 或Fletcher等人(Expert opinion on therapeutic agents(2001), 5(3): 363-378) 中找到。
所述可检测单元可以是任何类型的、可以用公知检测方法比如磁共 振成像(MRI),光学检测方法比如显微镜检查法和优选荧光显微术,超 声,X射线检测,正电子发射断层显像(positron emission tomography, PET), 单光子发射计算机断层显像(single photon emission computerized tomography, SPECT)和正电子发射断层显像-计算机断层显像(positron emission tomography-computed tomography, PET-CT)等进4亍才企测的分子。 优选的目前是可以用下述方法检测的增强对比的物质 (contrast-enhancing materials): PET,比如"C和18F; SPECT,比如99mTc、 123/5/131I、 67Ga;光学检测,比如发光材料如纳米磷光体(nanophosphores) 或半导体纟内米晶体(semiconducting nanocrystals)、 丰发花青染泮牛 (carbocyanine dyes)、四p比p各基染津+(tetrapyrrole-based dyes)、 S-氛基乙酰 丙酸(delta-aminolevulinic acid)、荧光镧系元素螯合物、荧光素(fluorescein) 或荧光素相关的荧光团(fluorescein-related fluorophors);或超声成像,比 如(包嚢的气体)泡、壳包嚢的液滴(shell encapsulated droplets)或纳米颗 粒。使用荧光素或荧光素相关和/或衍生的荧光团(fluorescein-related and/or derived fluorophors)是特另ll优选的。
在一个特别优选的实施方案中,所述化合物基于识别TERT并且选 自肽、肽^^莫拟物和小分子抑制剂比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取 代的蒽醌、芴酮类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体 抑制剂和l四羧酸二酰亚胺的靶向模块。所述可检测单元选自荧光素或 其它荧光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酉旨(fluorescein-isothiocyanate, FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素(naphthofluorescein)。 本发明还涉及诊断组合物,其包括前述化合物和任选的可药用赋形剂。
这样的组合物优选地基于具有识别TERT并且选自肽、肽模拟物和 小分子抑制剂比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、芴酮类、 吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂和茈四羧酸二 酰亚胺的粑向模块的化合物。所述可检测单元优选选自荧光素或其它荧 光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酯 (FITC)、 Oregon Green 、 Texas Red 、 Attodye 、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
另一个实施方案涉及前述化合物在制备用于诊断人类或动物中前 列腺癌的药物组合物中的用途。优选地,这些药物组合物用于体内诊断 人类或动物中的前列腺癌。所述包括靶向才莫块和可^r测标记物的化合物 可以与以上所述的相同。因此,所述可检测的靶向模块将能够与前列腺 癌特异性分子标记物比如前述的GRN-A、 GSTPI、 PSCA、 PSMA、 DD3 和TERT发生相互作用。同样所述耙向模块将优选地选自抗体、多肽、 肽、肽模拟物和小有机分子,所述检测单元也可根据和如上所述相同的 标准进4亍选择。这样的组合物更优选地基于具有识别TERT并且选自肽、 肽模拟物和小分子抑制剂比如3'-叠氮基-2,,3,-二脱氧胸苷、二取代的蒽 醌、芴酮类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂 和l四羧酸二酰亚胺的耙向模块的化合物。所述可检测单元优选选自荧
光素或其它荧光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素 -异硫氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
本发明的另一个实施方案涉及一种体内诊断人类或动物受试者中 前列腺癌的方法,其包括步骤
a) 将包括靶向模块和可检测标记物的化合物给予所述人或动物 受试者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记 物发生相互作用;
b) 使所述化合物的靶向模块与前列腺癌特异性分子标记物反 应;C)通过测定可由所述可检测标记物产生的信号来检测前列腺癌
特异性分子标记物和所述化合物之间的相互作用;和 d)根据在c)中测定的信号判断是否存在前列腺癌。
在步骤c)中,可以优选地在人或动物体外测定所述信号。
所述包括靶向模块和可检测标记物的化合物可以与以上所述的相 同。因此,所述可检测的靶向模块将能够与前列腺癌特异性分子标记物 比如前述的GRN-A、 GSTPI、 PSCA、 PSMA、 DD3和TERT发生相互作 用。同样所述靶向模块将优选地选自抗体、多肽、肽、肽模拟物和小有 机分子,所述可检测单元也可根据与以上所述相同的标准选择。
在一个优选的方面,这些诊断方法基于具有识别TERT并且选自肽、 肽模拟物和小分子抑制剂比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷;二取代的蒽 醌、药酮类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂 和菲四羧酸二酰亚胺的靶向模块的化合物。所述可检测单元选自荧光素 或其它荧光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异 石危氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
本发明的另一个实施方案涉及一种体内检测人类或动物受试者中 前列腺癌特异性分子标记物的方法,其包括步骤
a) 将包括靶向模块和可检测标记物的化合物给予所述人或动物 受试者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记 物发生相互作用;
b) 使所述化合物的耙向模块与前列腺癌特异性分子标记物反应; 和
异性分子标记物和所述化合物之间的相互作用。 所述化合物、靶向^^莫块、可检测单元和前列腺癌特异性分子标记物 的性质可以与以上所述的相同。
具体实施例方式
如上所述,目前前列腺癌的诊断受到多种缺点的困扰。前列腺癌只 有通过典型地包括DRE、 PSA血清水平监测、TRUS-引导的活检和活检 样品的组织学分析的方法的联合才能有效地诊断。然而,TRUS-引导的活检可在全部病例的约30%中导致假阴性结果,并且目前难于尽早确定发展中的肿瘤(devel叩ing tumor)是良性的还是恶性的。
本发明的发明人发现某些在前列腺癌中过表达的(over-expressed)分子标记物可用于简单化前列腺癌的体内诊断。
已知特定因子(specific factors)可在某些癌症类型中被过表达。这将导致肿瘤组织中该特定因子的增加的蛋白质表达水平,并且这样的癌症特异性特征的增加的蛋白质水平可以作为正在发生的癌症发展的可靠指标。
根据Tricoli等人(Clinical Cancer Research,(2004), 10:3943-3953,和deKok等人(Cancer Research,(2002), 62: 2695-2698的出版物,已知前列腺癌的特征在于多种分子标记物的增加的表达。嗜铬粒蛋白A(GRN隱A)、谷胱甘肽-S-转移酶兀(GSTPI)、 PSCA、 PSMA、 DD3和TERT的过表达被认为是前列腺癌发展的指示。特别地,对于TERT,已知其主要在恶性前列腺癌中过表达。然而,迄今为止,基于这些前述因子的增加的蛋白质水平的前列腺癌的体内早期诊断还没有被考虑过。
本发明的一个重要的方面是如果人们合并能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相互作用的靶向模块比如前述蛋白质和可以通过图像分析技术检测的分子部分,人们就可以关于胂瘤的位置以及良性或恶性
以高精度检测患者中恶性前列腺癌组织的存在。
实质上,这样的化合物构成了造影剂,其可用于体内图像分析。因为这些造影剂特别地识别和定位到前列腺癌特异性分子靶(target),所以它们可用于显影(visualize)可能包含肿瘤的前列腺内的组织区域。由于所述分子耙主要在恶性组织中表达,所以其也可能在早期区分肿瘤的类型。而且,通过检测可能正在发生癌症发展的这样的区域,可以将经直肠超声引导的活检集中在前列腺的这些区域并因而减少以上所述假阴性结果的可能性。由于所述化合物可以给予人类或动物,因此,实质上可以在早期体内才企测前列腺癌。
因此在一个方面,本发明涉及用于检测人类或动物中前列腺癌的造影剂。可用作这样的造影剂的化合物包括至少一个靶向模块和至少一个可检测单元。所述粑向模块的特征在于其能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相互作用。
术语"前列腺癌特异性分子标记物"是指已知在前列腺癌发展期间显示出增加的水平的任何细胞因子。本领域技术人员将理解这样的前列
腺癌特异性分子靶也可以在其它癌症类型中过表达。因此,这样的分子标记物的可用性或适合性将基于与正常非致癌组织相比,在前列腺致癌组织中观察到数量增加的标记物的观察结果。这样的标记物可以选自
A2M、 Akt-l、 AMACR、 Annexin2、 Bax、 Bcl-2、 Cadherin-l、 Caspase 8、Catenin、 Cav-l、 CD34、 CD44、 Clarl、 Cox-2、 CTSB、 CyclinDl、 DD3、DRG國1、 EGFR、 EphA2、 ERGL、 ETK/BMK、 EZH2、 Fas、 GDEP、 GRN-A、GRP78、 GSTP1、 Hepsin、 Her-2/Neu、 HSP27、 HSP70、 HSP90、 Id-l、IGF画1、 IGF画2、 IGFBP-2、 IGFBP-3、 IL-6、 IL-8、 KAIl、 Ki67、 KLF6、KLK2、 Maspin、 MSR1、 MXIl、 MYC、 NF-kappaB、 NKX3.1、 OPN、p16、 p21、 p27、 p53、 PAP、 PART-1、 PATE、 PC画1、 PCGEM1、 PCTA-1、PDEF、 P13K p85、 P13K p110、 PIM画1、 PMEPA誦1、 PRAC、 Prostase、Prostasin、 Prostein、 PSA、 PSCA、 PSDR1、 PSGR、 PSMA、 PSP94、 PTEN、RASSF1、 RB1、 RNAseL、 RTVP-1、 ST7、 STEAP、 TERT、 T酵1、TIMP2、 TMPRSS2、 TRPM2、 Trp-p8、 UROC28、 VEGF(Tricoli等人,见上,deKok等人,见上)。它们也可以选自PTRF、 EB1、 Integrin 5 alpha、P13Kinase、 PAK3、 ABP280、 MCAM、 TROY、 Myosin VI、 AMACR、HSP60、 CDK7、 TPD52、 BRG1、 BUB3、 PSA、 MSH2、 GS28、 plCln、Aurora kinase A、 RBBP、 CK1、 ERAB、 XIAP(Vammbally等人,(2005)Ca證Cdl, 8, 393-406)。
在一个优选的实施方案中,这样的前列腺癌特异性分子靶将为蛋白质,比如前述的GRN-A、 GSTPI、 PSCA、 PSMA、 DD3和TERT,其不仅在前列腺癌组织中过表达,而且主要存在于恶性致癌组织(malignantcarcinogenic tissue)中。
一种用于检测前列腺癌的特别优选的前列腺癌特异性分子靶是增加的TERT表达。已知包括前列腺癌的大量癌症在某种程度上以酶端粒逆转录酶(端粒末端转移酶,TERT)的增加的表达为特征,其通常保证复制细胞中基因组(genomic)稳定性和完整性,但其在非复制细胞中不存在。
术语"耙向模块"涉及任何能特别地与前述前列腺癌特异性分子靶结构之一发生相互作用的分子部分。因此,这样的靶向模块可以是特别地识别前列腺癌特异性分子靶,比如GRN-A、 GSTPI、 PSCA、 PSMA、DD3和TERT的抗体。这样的抗体可以是单克隆或多克隆来源(monoclonal or polyclonal origin)。如果使用单克隆抗体,它们可以是小鼠或大鼠来源。抗体也可以是嵌合的、人源化的抗体、人类抗体、Fab片段单链抗体或双价抗体(diabodies)或小鼠-人嵌合抗体。
类似地作为抗体,可以使用多肽或肽作为靶向模块,只要所述(多)肽能够与前列腺癌特异性分子靶比如前述的蛋白质发生相互作用。使用可以与TERT发生相互作用的多肽和肽是特别优选的。
为了本发明的目的,多肽将典型地称为多肽和蛋白质,其包括超过20个用肽键连接的氨基酸。肽包括2至19个用肽键连接的氨基酸。优选地,所述肽可以是较短的,优选的肽的长度将是约5至17和10至15个用肽键连接的氨基酸。应当理解术语多肽和肽并不表示限于天然存在的氨基酸。此外,使用术语多肽和肽也预期使用氨基酸,其已经进一步衍生化以例如赋予增加的稳定性或新的化学反应性。也预期使用糖基化的肽和多肽。所述粑向模块也可包括肽模拟物。
类似地,所述耙向模块可以选自大分子,比如透明质酸、磷灰石和石危酸皮肤素(dermatansulfate)。
本领域技术人员也可以考虑使用核酸作为耙向模块,只要这些核酸能够与前列腺癌特异性分子靶发生相互作用。这样的核酸可以是适体(aptamers)、反义DNA / RNA、肽核酸(PNA)、小干扰RNA等。本领域技术人员也将预期使用核酸衍生的靶向模块,其在它们的主链中使用不同于磷酸酯键(phosphate bonds)的其它键接。只要涉及造影剂,基于标记的核酸(标记物为MRI造影剂、"F-磁共振成像或"F-NMR剂、放射性药物试剂、超声试剂、光学成像剂或X射线试剂)并且靶向TERT的靶向模块不构成本发明的一部分。然而,只要涉及这样的化合物在制备用于诊断前列腺癌的药物制剂中或在诊断前列腺癌的方法中的用途,它们就构成本发明的 一 部分。
月旨质(lipids),如磷脂,外源凝集素(lectins),如例如leucosidestimulatory lectin和糖类也可以作为草巴向才莫块。
当然,也可以使用特别地与前列腺癌特异性分子靶发生相互作用的小有机分子,比如以上所述的那些。这些小有机分子可以从商购化合物库获得。
因此,能够与前列腺癌特异性分子靶发生相互作用的任何类型的分子实体(molecularentity)都可用作粑向模块。优选地,本领域技术人员将考虑这样的粑向模块,其已知容易穿过细胞膜或组织边缘并且其因此可容易地达到前列腺和前列腺組织。由于这个原因,使用相当短的多肽,特别是肽、肽模拟物和有机小分子是特别优选的。
如果使用TERT作为前列腺癌特异性分子靶,则可以使用例如TERT酶活性的小分子抑制剂。这样的优选的靶向模块包括例如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、药酮类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂和茈四羧酸二酰亚胺。
应当理解,对于其它前列腺癌特异性分子靶,比如前述的GRN-A、GSTPI、 PRCA、 PCMA和DD3的情况,也优选地使用由肽或小有机分子制成的靶向模块,因为(given that)这样的靶向模块更可能容易穿透进入前列腺组织。
可用作检测前列腺癌的造影剂的根据本发明的化合物不仅包括上述靶向模块,而且包括至少一个检测单元。如本领域已知的那样,该可检测单元可以是可通过分子成像技术检测的任何分子部分。
为了本发明的目的,"分子成像"广泛地被认为是活动物中、器官中、组织中的生物进程和结构的表征和测量,并且是在细胞水平或分子水平。可以特别地用于本发明的目的的分子成像模式(modalities)取决于放射性核素、磁共振和光学成像。
核素医学技术包括单光子发射计算机化断层显像(SPECT)、正电子发射断层显像(PET)和正电子发射断层显像-计算机断层显像(PET-CT)。光学成像在很大程度上取决于检测单元的使用,所述检测单元当适当激发时发射辐射,优选在可见光谱或紫外光i普中。对于光学成像,可以使用显微术,比如例如激光扫描电子显微术或荧光显微术。也可以使用光学相干断层成像(optical coherent tomography)来目测评价个体细胞或分子事件,比如如本文描述的那样检测前列腺癌特异性分子靶。因此,为了本发明的目的,所述可4全测单元可以是可以通过前述技术4企测的任何分子部分,所述技术包括MRI、 PET、 SPECT、 PET-CT、超声、X射线和光学方法比如例如荧光显微术。将更详细地描述这些技术中的一些技术。^"虐邀^^ 潜jM微^YCo"ybc^/ Z^er /Sc朋m'"g M'cmycop_y」检测乾向模块和前列腺癌特异性分子标记物之间相互作用的优选的实施方案之一基于使用共焦激光扫描显微术,在一个进一步的优选实施方案中其可以使用UV光源。共焦显微术提供了数个优于常规光学显微术的优点,最重要的优点之一是消除了扭曲图像的散焦信息、可控制的景深(depth of field)和亚微米(sub-micron)分辨率。共焦显微术的一个进一步的优点是可以过滤出样品的散焦的各部分的荧光,从而不会干扰焦点对准的部分或区域,从而产生显著更明晰(sharper)并显示比用常规光学显微术获得的相应图像更好的分辨率的图像。
共焦扫描显微术的基本原理是使用在显微镜透镜系统的焦点具有针孔的屏(screen),其被"共轭(conjugate )"到物镜聚焦的点。只有来自所述物镜焦点的光才聚焦在所述针孔上并可以穿过到达检测器,其例如可以是电荷耦合器件(CCD)。来自样品的散焦区域的光将几乎完全被过滤出去。
因此,在x-和y-方向共焦显微镜具有比常规显微镜显著更好的分辨率。而且,其在z-方向具有更小的景深。因此,通过将焦点扫描通过样品,其可以观察样品的不同平面,然后可以重建样品的3维图像。而且,共焦显微术与光的不同波长相容。
如果将共焦激光扫描显微镜整合到例如内窥镜装置中,则可以使用传动装置(actuator)来使该共焦显微镜扫描感兴趣的组织。然后,可以使用第 一粗扫描来测定所述组织的形态,并且可以从该屏幕(screen)鉴定出其中看到例如TERT上调(up-regulation )的组织。
对于共焦扫描显微镜,可以使用单色光或多色光,然而,具有240 nm
至280 nm波长的单色UV光可以是优选的。作为共焦激光扫描显微镜,可以使用显微镜比如LEICA DMLM和具有Qimaging Retiga 2000RFASTCooled Mono 12-bit照相机单元(www.qimaging.com)来测量焚光信号的信号强度。特别可优选LeicaDM6000。
为了本发明的目的,当将在细胞的天然组织环境中观察它们时,可以将共焦激光扫描显微镜整合到内窥镜中。已知的用于该目的的系统主要的区别是其中扫描图像的方式。两种相当先进的商业系统可以从例如Optiscan和Mauna Kir Technology获得。Mauna Kir仪器是邻近扫描系统(proximally scanned system),其中用附合的(coherent)光导纤维束(fibreoptic bundle)沿内窥镜传输图像。在远端选择的点或纤维对采样组织成像(A selected point or fibre is imaged into the sampled tissue at the distalend)。该共焦内窥显微镜(confocal endomicroscope)可以通过内窥镜的工作通道递送。因为该内窥显微镜的视野很小,所以探针的放置由标准视频内窥镜(video endoscopy )引导。因此,所述内窥镜平台必须包括视频成像器(video imager)和共焦显微镜。当然,所述内窥镜单元也可以包括允许处理所得到的图像的计算机装置和软件包,或者与计算机装置和软件包连接。
检测单元可以例如是OptronicsDEI-700 CE三芯片CCD照相机,其经由BQ6000帧捕捉板(frame - grabber board)连接到计算机。可选地,可以使用Hitachi HV-C20三芯片CCD照相机。用于图像分析的软件包可以是例如Bioquant True Color Windows 98 v3.50.6图像分析软件包(R&M Biometrics, Nashville, TN)或Image-Pro Plus 3.0图^象分析软件。可以使用的另 一 个系统是BioView Duet系统(BioView Ltd,Rehovot, Israel,其是基于双模、全自动显微镜(Axioplan 2 , CarlZeiss, Jena, Germany), XY电动化8-载3皮片台(XY motorized 8-slidesstage) (Marzhauser, Wetzler, Germany) 3CCD顺次扫描彩色照相枳j(DXC9000, Sony, Tokyo, Japan)和用于控制和分析系统和数据的计算机。
Optiscan已经开发了采用远端扫描(distal scannmg)的内窥显微镜。在该系统中,单个纤维沿着内窥镜传送光,并且空间扫描远端顶部的纤维端并用光学装置对组织成像。Optiscan与Pentax共同开发了将共焦显微镜整合到所述仪器中,从而释放工作通道的内窥镜。使用该系统获得的組织的图像具有允许识别细胞核位置的分辨率。
其它微型共焦光学装置描述在WO 2004 / 113962A2中,将其引入作为参考。用于共焦成像活组织的系统也描述在WO 02 / 073246 A2以及US 2005 / 0036667中,将这两篇文献都引入作为参考。
^夢亩f辨H谬fD/ 〃ca/ Co/zere"ce 7bwogra/ /z_y」定位在人或动物受试者的活组织中体内表达前歹'J腺癌特异性分子标记物的细胞的另一种可能方式是使用光学相干断层显像(OCT)。
OCT是一种以超高分辨率(数微米)获得最高数毫米穿透深度(典型地为1.5至2mm)的成像技术,实时产生3-D组织图像。OCT提供3-D结构图像(组织层,密度变化)以提供光谱信息和任意获得功能和分子成像。OCT是一种基于干涉测量法的技术,其能够测定小至-90dB的信号。
耦合器分裂来自光源的光。 一个臂起干涉仪(interpherometer)的参比臂(referencearm)的作用,另 一个将光传送到样品并因而称为样品臂。扫描光学装置提供横向扫描能力,以便OCT设备对于每个横向位置获得轴向扫描(axial scan)(A-扫描)。所有的A-扫描组合形成3-D结构图像。
当获4寻每个A-才34葛时,参比4竟4立岸多(reference mirror displacement)提供深度信息。通过扫描波长也可获得深度信息。已经开发了数种更先进的技术来在更短的时间内获得更高等的深度信息。在没有任何移动部件而提供深度扫描数据的那些中,光谱OCT是最先进的。
目前,最快的OCT系统可以以约30帧/秒产生图像,每帧超过1,000个A-扫描。横向分辨率只受扫描光学装置和光聚焦系统的限制。而轴向分辨率是光源依赖性的。目前用在930 nm具有约70 nm带宽的商业超发光二极管(super luminescence diode)可得到的轴向分辨率为约5pm。最佳已证实分辨率之一,约1.5 pm ,通过使用Ti:蓝宝石fs激光获得。
为了本发明的目的,上述描述OCT装置,特别是光谱OCT装置可以小型化,以便它们可用于即内窥镜系统中。对于小型化OCT的技术,可以例如参考在出版物Optics Letters 29, 2261(2004)中给出的提议。典型地,能够用于内窥镜系统中的小型化的OCT装置将提供
-光源。其决定轴向分辨率,该轴向分辨率与光源带宽成比例。市售可获得的SLD(超发光二极管)获得约5|iim的轴向分辨率。如果使用Ti:蓝宝石fs激光或鴒丝灯(非常低的功率),可获得更好的分辨率(分辨率接近lpm)。对于Fourier domain的OCT,需要可调谐激光器。
-纤维光学装置部件,以提供光传送、光纤耦合器和/或循环器(fibercoupler and/or circulator)以实现迈克耳孑'j、干涉4义 (Michelsoninterferometer )。
-检测部件。这将取决于OCT的类型。典型地将使用光电二极管,但是在光语OCT的情况下,将需要光谱分辨检测(光谱分析仪与线性CCD阵列组合)。
-在偏振或相OCT的情况下,器械(engine)和探针部件必须能够保持光偏振性质。
当然,也可以使用双光子成像技术定位其中前列腺癌特异性标记物 上调的细胞和组织。该双光子方法允许对组织进行实时三维体内成像。 基本原理是在该技术中,组织中的荧光团吸收两个低能量光子而被激 发,引起荧光发射。这与常规(共焦)显微术相反,其中单个较高能量的 光子引起荧光团激发。
为了出现双光子过程,需要较高的光子通量,其通常在共焦显微镜 的焦点中获得。因此,共焦显微镜的优点也适用于双光子成像,如三维 成像和高分辨率(横向~ 0.2微米和轴向~ 0.5微米)。
由于激发光子的低能量,所以组织的单光子吸收相对低,其使组织 中光子所引起的破坏的量最小化。这对于体内应用是一个显著的优点。 而且,低吸收率导致光子更深地穿透进入组织,导致成像深度最高达到 0.5 mm。
总之,双光子成像组合了高分辨率共焦显微术与成像深度大和光子 所引起的破坏量小的优点。其允许直至细胞水平实施实时体内组织表 征,并且已经;故证明适于诊断疾病。
如以上说明的那样,检测单元可以是用前述技术可检测的任何分子 部分,所述技术包括MRI、 PET、 SPECT、 PET-CT、超声、X射线和光 学方法,比如例如荧光显微术。因此,所述检测单元可以是任何下述分 子部分。
磁^"泰^t'谬("M2g"Wc ^5。"a"ce /wagz'"gj
对于MRI,可以使用下述检测单元,例如铁/磁性的、反铁磁性 的、亚铁磁性的或超顺磁性的材料如铁(Fe)、氧化铁y-Fe203或Fe304 或具有尖晶石结构的铁氧体(femt)MFe204(M-Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Cd)或具有granate结构的纟失氧体M3Fe5012(M=Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy 、 Ho 、 Er 、 Tm 、 Yb 、 Lu)或具有磁铅石 (Magnetoplumbit)结构的铁氧体MFe12019(M=Ca、 Sr、 Ba、 Zn)或其它 六方铁氧体结构如例如Ba2M2Fe12〇22(M=Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Zn、 Mg)。在所有情况下,可以用另外的0.01至5.00 mol。/。的Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Zn或F掺杂核。
还可以使用顺磁性离子(例如镧系元素、锰、铁、铜)基对比检测单 元比如钆螯合物如Gd(DTPA) 、 Gd(BMA-DTPA) 、 Gd(DOTA)、 Gd(D03A);寡聚结构;大分子结构如白蛋白Gd(DTPA)20-35 、葡聚糖 Gd(DTPA)、 Gd(DTPA)-24-级联聚合物(Gd (DTPA)國24画cascade polymer)、 聚赖氨酸-Gd (DTPA)、 MPEG聚赖氨酸-Gd(DTPA)、树枝形结构的镧系 元素基对t匕if子虽单元(dendrimeric structures of lanthanide based contrast enhancing units) 、 anganese 基只十比^曾强单元J(口 Mn(DPDP)、 Mn(EDTA-MEA)、聚-Mn(EED-EEA)(poly-Mn(EED-EEA))、和聚合结构以 及脂质体作为顺磁性离子的载体,比如liposomal Gd(DTPA)或非质子成像 剂;
对于光学检测,可以使用发光材料如納米磷光体(例如稀土元素掺杂 的YP04或LaP04)或半导体纳米晶体(所谓的量子点;例如CdS、 CdSe、 ZnS/CdSe、 ZnS/CdS)、羰花青染料、四吡咯基染料(口卜啉类、二氢卟酚 类、酞菁类和相关结构)、S-氨基乙酰丙酸、荧光镧系元素螯合物、荧光 素或5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酯(FITC)或其它荧光素相关荧光 团如Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3 或萘并荧光素。
超,
对于超声检测,可以使用壳(例如蛋白质、脂质、表面活性剂或聚合 物),包嚢的气体(例如空气、全氟丙烷、dodecafluorcarbon、六氟化硫、 全氣4匕碳(perfluorcarbon)), 泡(如来自 Amersham的 Optison , 来自 Schering的Levovist);壳(例如蛋白质、脂质、表面活性剂或聚合物)包 嚢的液滴或纳米颗粒(例如铂、金、钽)。
X身游
对于X射线检查,可以使用碘化的对比增强单元,如例如2,4,6-三 碘代苯的离子和非离子衍生物;硫酸钡基对比增强单元;金属离子螯合物如例如钆基化合物;具有高比例碘的硼蔟(boron clusters)、聚合物 如碘化的多糖、聚合三碘代苯类、来自显示出低水溶性的碘化化合物的 颗粒、包含碘化化合物的脂质体、碘化的脂质如甘油三酸酯或脂肪酸。
尸5T
对于PET分析,可以使用"C、 13N、 150、 66/8Ga、 6t)Cu、 52Fe、 55Co、 61/2/4Cu、 62/3Zn、 7。/1/4As、 75/6Br、 82Rb、 86Y、 89Zr、 110In、 120/4I、 122Xe和18F基示踪剂如例如"F-FDG(葡萄糖代谢)、"C-甲硫氨酸、 "C-酪氨酸、18F-FMT, 18F-FMT或"F-FET(氨基酸)、18F-FMISO, 64Qi-ATSM(乏氧)、18F-FLT, "C-胸苷、"F-FMAU(增殖)。
对于SPECT,可以使用基于放射性核素,如例如"m丁c、 123/5/131I、 67Cu、 67Ga、川ln和2G1T1的对比增强单元。
除了上述标记物,还可以使用例如毒素、放射性同位素和化学治疗 剂(chemotherapeutics), UV-C发射纳米颗粒如例如YP04:Pr,光动力学治 疗(PDT)剂如例如基于展开的紫菜碱结构的化合物(compounds based on expanded porphyrine structures)或用于方文射疗法的核苦酸如例如 157Sm、 177Lu、 m"Bi、 186/8Re、 67Cu、 90Y、 131I、 1]4mIti、 At、 Ra、 Ho。
可选的选择还可以是智能对比增强单元,如例如化学交换饱和转移 (chemical exchange saturation transfer, CEST)、热每文MRI造影剂(例如 liposomal), pH敏感MRI造影剂、氧压或酶应答性MRI造影剂、金属 离子浓度依赖性MRI造影剂。
优选地,用于磁共振成像目的的检测单元将选自铁磁性的、反铁磁 性的、亚铁磁性的或超顺磁性的材料如铁(Fe)、氧化铁,Fe203或Fe3〇4。 顺磁离子(例如镧系元素、锰、铁、铜)基对比检测单元比如钆螯合物如 Gd(DTPA)、 Gd(BMA画DTPA)、 Gd(DOTA)、 Gd(D03A)也是优选的。
对于光学检测方法,使用下述检测单元是特别优选的发光材料 如荧光素或5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酯(FITC),或其它荧光素相 关和/或书f生的荧光团如 Oregon Green、 Texas Red 、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,造影剂将由识别TERT的靶向模块制成。优选地,本领域技术人员将考虑这样的靶向模块,其已 知易于穿透细胞膜或组织并且其因而可以容易地进入前列腺和前列腺 组织。由于该原因,优选使用有线短的多肽,特别是肽和有机小分子比
如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、芴酮类、吖啶类、基于 四环的化合物、基于叶啉的G-四联体抑制剂和菲四羧酸二酰亚胺。所述 可检测单元优选地选自"C、 18F、 99mTc、 123/5/131l、 67Ga、发光材料如纳 米磷光体、半导体納米晶体、羰花青染料、四吡咯基染料、S-氨基乙酰 丙酸、荧光镧系元素螯合物、荧光素或其它荧光素相关和/或衍生的荧光 团、包嚢的气体或泡、壳包嚢的液滴或纳米颗粒。所述可检测单元特别 优选地选自焚光素或其它荧光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧 光素或荧光素-异疏氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
应当理解,对于其它前列腺癌特异性分子靶,比如前述的GRN-A、 GSTPI、 PSCA、 PCMA和DD3的情形,也优选使用由肽或小有机分子 制成的耙向模块,因为这样的靶向模块更可能容易地穿透进入前列腺组 织。同样,所述可检测单元优选地选自荧光素或其它荧光素相关和/或衍 生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光 素。
本领域技术人员清楚地知道根据本发明的造影剂可以不止包括一 个把向模块。其还可包括两个、三个、四个耙向模块。所述耙向模块可 以特别地结合相同的或不同的前列腺癌特异性分子标记物。如果使用超 过一个靶向模块并且如果所有的靶向模块识别相同的前列腺癌特异性 分子靶,则可以增加造影剂的特异性。如果所述靶向模块识别分子标记 物内的不同的结构,则正可以是这种情况。如果使用对不同的前列腺癌 特异性分子标记物具有特异性的耙向模块,如果相伴存在的不同分子靶 是例如恶性前列腺癌发展的征兆,则可以增加选择性。所述相伴存在可 以通过获得例如在相同细胞内定位不同的信号来证实。
类似地,本领域技术人员知道造影剂可以包括超过一个可检测单 元,比如例如两个、三个、四个或更多个可冲佥测单元。4吏用超过一个可 检测单元可以增加测量的灵敏性。当然,可以使用不同类型的可检测单 元,以便来自MRI的结果可以进行对比,并且最终可以通过光学测量来本领域技术人员也将考虑上述方法的组合,因此同时使用例如 一 种 由对前列腺癌特异性分子标记物特异性的靶向模块和可检测单位形成 的造影剂,和由识别另一种前列腺癌特异性分子标记物的靶向模块和基 于不同检测原理的可检测单元形成的另一种造影剂。给予和测量这样的 造影剂組合将允许在单个试验中通过独立的方法来检测前列腺癌。
本领域技术人员知道在单个化合物内靶向才莫块和可检测单元可以 通过不同的方式组合。例如,所述靶向模块可以是小有机分子,其经由
键连接到荧光标记物。类似地,所述靶向模块可以是与任何前述MRI
试剂连接的多肽。所述靶向模块和所述检测单元之间的键接可以是共价 键,但其也可以是离子键。此外,所述检测单元可以直接与所述靶向模
块连接,或者其可以通过间隔基(spacer)与所述靶向模块分隔。本领域技 术人员熟悉将前述可检测单元连接到靶向模块比如多肽。例如,化学键 可以由例如可检测单元中的酰基氟官能团提供。其它共价连接化学也是 适用的,但不限于酸酐、环氧化物、醛、酰肼、酰基叠氮(acyl azides)、 芳基叠氮(aryl azides)、重氮化合物、二苯曱酮、碳二亚胺、亚氨酸酯 (imidoesters)、异硫氰酸酯、NHS酯、CNBr、马来酰亚胺类、曱苯磺酸 酉旨/盐(tosylates)、三氟乙磺酰氯(tresyl chloride )、马来酸酐(maleic acid anhydrides)和,炭基二n米卩坐(carbonyldiimidazole )。所述4建4妻也可以通过 同型和/或异型二和/或多官能交联剂(homo and/or hetero-bi and/or multifunctional cross-linking agents)建立。典型的交联剂包括但不限于二 (石黄基琥珀酰亚胺)二 (双偶氮耳关苯胺)(bis(sulfosuccinimid) bis(diazo-benzidine))、 己二亚氨酸二曱酉旨(dimethyl adipimidate)、 庚二亚氨酸二曱酯(dimethyl pimelimidate )、辛二亚氨酸二甲酉旨(dimethyl suberaimidate) 、 disuccininnclyl suberate、 戊二搭、N-马来酰亚氨基苯 曱酰基隱N-鞋基琥珀酰亚胺(N-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide )、 4-(N-马来酰亚氨基曱基)环己烷-l-曱酸sulfosuccimdyl酯等。
根据本发明的造影剂或化合物可以包含 一 个或多个下述官能团 醇、酚、S旨,包括与其它酸的酯、羧酸、酰胺、胺、巯基基团、芳香环 和杂环环体系。所述化合物的整体结构可以是环状的或线性的。
所述化合物可以带有总电荷(overall charge)。在这种情况下,所述 化合物可以以生理学可接受的抗衡离子的盐的形式使用,所述抗衡离子是例如铵离子、取代的铵离子、碱金属或碱土金属阳离子,或来源于无 机酸或有机酸的阴离子。
上面已经说明本发明还涉及用于诊断目的,即检测前列腺癌的药物 组合物。这样的药物组合物,其也将称为诊断组合物,将包括上述化合 物和任选的可药用赋形剂。
应当理解,这些诊断制剂将包括前述造影剂,并且优选地是这些造
影剂的优选形式。因此,所述诊断组合物将优选地包括由识别TERT的 靶向模块制成的造影剂。本领域技术人员同样将优选考虑这样的靶向模 块其已知易于穿透细胞膜或组织并且其因而可以容易地进入前列腺和 前列腺组织。由于该原因,使用相当短的多肽,特别地为肽和有机小分 子比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、药酮类、吖啶类、 基于四环的化合物、基于外啉的G-四联体抑制剂和菲四羧酸二酰亚胺是 特别优选的。在这些情况下,所述可检测单元优选地选自荧光素或其它 荧光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸 酉旨(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
所述造影剂可以优选地配制成常规药用或兽医用肠胃外(parenteral) 纟会药形式,例如'/'昆悬剂(suspensions )、分散剂(dispersions)等,例^口t]c 性载体(aqueous vehicles),比如注射用水或緩沖溶液。所述造影剂也可 进一步包含可药用稀释剂和制剂助剂,例如润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、 重量克分子渗透浓度调节剂、緩冲剂或pH调节剂。根据本发明的造影 剂的最优选的制剂之一包括用于肠胃外给药或用于直接注射进入感兴 趣的区域的无菌溶液或混悬剂。
虽然本发明的造影剂可以配制成使其肠胃外给药进入脉管系统或 直接进入器官或肌肉组织是优选的,但是静脉内给药可以是特别优选 的。也可以预期经由非注射(non-parenteral)途径给药,包括例如经皮、 鼻腔、口服、口腔和舌下给药,或者给药进入体腔,比如例如胃肠道、 膀胱、子宫或阴道。本发明被视为涵盖这样的给药方式。
如上面说明的那样,根据本发明的化合物和诊断组合物可用于在早 期检测前列腺中致癌肿瘤形成。
因此,本发明还涉及至少一种这样的化合物在制备用于诊断人或动 物受试者中前列腺癌的药物组合物中的用途。优选地,这样的药物组合物用于体内诊断人或动物体内的前列腺癌。
上述优选的化合物也优选地用于制备这样的药物组合物。因此,化
合物,其包括能够与TERT发生相互作用的靶向模块并且其可以由肽或 小分子抑制剂比如3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷;二取代的蒽醌、药酮类、 吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂和茈四羧酸二 酰亚胺制备,并且其进一步包括选自下述的检测单元荧光素或其它荧 光素相关和/或衍生的荧光团,比如5-氨基荧光素或荧光素-异硫氰酸酯 (FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
本发明的其它实施方案涉及体内诊断人或动物受试者中前列腺癌 的方法,其包括步骤
a) 将包括靶向模块和可检测单元的化合物给予所述人或动物受 试者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物发 生相互作用;
b) 使所述化合物的靶向模块与前列腺癌特异性分子标记物反应;
前列腺癌特'异性'分子标记物和所口述化合物之间的相互作用;和 d)基于在c)中测定的信号判断是否存在前列腺癌。 在步骤c)中所述信号的测量可以优选地在所述人或动物体外进行。 本领域技术人员知道典型地将使用来自明确非致癌的细胞的信号 作为标准参考来判断检测的信号是否确实指示正在进行的癌症发展。
本发明的另 一 个实施方案涉及检测人或动物受试者中前列腺癌特 异性分子靶的方法,其包括步骤
a) 将包括靶向模块和可检测单元的化合物给予所述人或动物受试 者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物发生 相互作用;
b) 使所述化合物的靶向模块与前列腺癌特异性分子标记物反应; 和
列腺癌特异性分子标记物和所述化合物之间的相互作用。 应当理解,在前述诊断方法和检测前列腺癌特异性分子靶的方法中所用的化合物包括与以上所述相同的化合物和诊断组合物。类似地,上 述优选的造影剂和诊断组合物也将优选地用于前述诊断方法和^^测前 列腺癌特异性分子靶中。
一种特别优选的化合物将是这样的化合物,其
具有由肽或TERT的小分子抑制剂制成的耙向模块和检测单元,该检测
单元例如为如上所述的那些检测单元。
本发明还涉及制备前述的造影剂和诊断组合物的方法。 上面已经关于某些优选的实施方案描述了本发明。然而,这并不意
味着以任何方式限制本发明,本领域技术人员将能够清除地鉴定在本发
明的范围和精神内的其它实施方案。
权利要求
1.用于诊断人或动物受试者中前列腺癌的化合物,其中所述化合物包括至少一个靶向模块和至少一个可检测单元,所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相互作用。
2. 根据权利要求1的化合物,其中所述前列腺癌特异性标记物选自 嗜铬粒蛋白A(GRN-A)、谷胱甘肽-S-转移酶兀(GSTPI)、前列腺干细胞抗 原(PSCA)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、 DD3Pe"(DD3)和端粒末端转 移酶逆转录酶(TERT)。
3. 根据权利要求l的化合物,其中所述靶向模块选自抗体、多肽、 肽、肽模拟物和小有机分子。
4. 根据权利要求3的化合物,其中所述靶向模块是TERT的小分子 抑制剂,优选地选自3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、芴酮 类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂和茈四羧 酸二酰亚胺。
5. 根据权利要求]的化合物,其中所述可检测单元能够被选自下述 的方法检测到磁共振成像(MRI)、光学检测比如萸光显微术、超声、x 射线检测、正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像 (SPECT)和正电子发射断层显像-计算机断层显像(PET-CT)。
6. 根据权利要求5的化合物,其中所述可检测单元选自"C, 18F, 99mTc, 123/5/131i, 67Ga,发光材料如纳米磷光体,半导体纳米晶体,羰花 青染料,四吡咯基染料,S-氨基乙酰丙酸,荧光镧系元素螯合物,荧光 素或其它荧光素相关和/或衍生的荧光团,包嚢的气体或泡,壳包嚢的液 滴或纳米颗4立。
7. 根据权利要求1至6中任一项的化合物,其中所述前列腺癌特异 性标记物选自嗜铬粒蛋白A(GRN-A)、谷胱甘肽-S-转移酶兀(GSTPI)、前 列腺干细胞抗原(PSCA)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、 DD3PCA3(DD3) 和端粒末端转移酶逆转录酶(TERT),并且其中所述可检测单元选自荧光 素或其它荧光素相关和/或衍生的荧光团比如5-氨基荧光素或荧光素-异 石克氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
8. 根据权利要求1至6中任一项的化合物,其中所述前列腺特异性 标记物为TERT,并且其中所述可检测单元选自"C, 18F,99mTc, 123/5/1311,67Ga,发光材料如纳米磷光体,半导体納米晶体,羰花青染料,四吡咯 基染料,5-氨基乙酰丙酸,荧光镧系元素螯合物,焚光素或其它的荧光 素相关和/或衍生的荧光团,包嚢的气体或泡,壳包嚢的液滴或纳米颗粒。
9. 根据权利要求8的化合物,其中所述靶向模块是TERT的小分子 抑制剂,优选地选自3'-叠氮基-2',3'-二脱氧胸苷、二取代的蒽醌、芴酮 类、吖啶类、基于四环的化合物、基于卟啉的G-四联体抑制剂和茈四羧/或衍生的一焚光团,、比如'5-k基焚光素或荧光素、-i硫氰酸酯(FITC)、 Oregon Green、 Texas Red、 Attodye、 Cydye、 Alexa647、 Cy5、 Cy3或萘并荧光素。
10. 药物组合物,包括根据权利要求1至9中任一项的化合物和任 选地至少一种可药用赋形剂。
11. 根据权利要求1至9中任一项的化合物或权利要求10的组合物 在制备用于诊断人或动物中前列腺癌的药物中的用途。
12. 体内诊断人或动物受试者中前列腺癌的方法,其包括步骤a) 将包括靶向模块和可检测单元的化合物给予所述人或动物受试 者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相互作 用;b) 使所述化合物的靶向模块与前列腺癌特异性分子标记物反应;列腺癌特异性分V标记物和所述化合物k间的相互作用;、和° ' d)根据在c)中测定的信号判断是否存在前列腺癌。
13. 体内检测人或动物受试者中前列腺癌特异性分子标记物的方 法,其包括步骤a)将包括靶向模块和可检测单元的化合物给予所述人或动物受 试者,其中所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物 发生相互作用;b )使所述化合物的靶向模块与前列腺癌特异性分子标记物反 应5 和c )通过测定由所述可检测单元产生的信号来检测前列腺癌特异 性分子标记物和所述化合物之间的相互作用。
全文摘要
本发明涉及用于诊断人类或动物中前列腺癌的造影剂。这些造影剂是包括靶向模块和可检测单元的化合物,所述靶向模块能够与前列腺癌特异性分子标记物发生相互作用。本发明还涉及这样的化合物用于诊断人类或动物中前列腺癌的用途。
文档编号A61K49/00GK101528267SQ200780039731
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月15日 优先权日2006年10月25日
发明者R·霍夫曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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