用于淀粉样蛋白显像的血管肽及其衍生物的制作方法
【专利说明】用于淀粉样蛋白显像的血管肽及其衍生物发明领域
[0001]本发明涉及一种多肽及其衍生物的新用途，及使用光学成像等方法进行显像和诊断相关疾病的方法。
【背景技术】
[0002]阿尔茨海默氏病(Alzheimer，s Disease, AD)是一种隐匿发病并进行性加重的神经退行性疾病，主要临床表现为认知功能减退、不可逆的记忆缺失、定向力障碍和语言功能障碍等。脑组织尸检证实有大量的由淀粉样蛋白_β (Αβ)肽聚集而形成的老年斑(Senile plaques, SPs)和许多由高度磷酸化的tau蛋白的细丝形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs),以及神经元和突触的丢失等,本发明中提到的淀粉样沉积物包括但不限于老年斑。
[0003]淀粉样蛋白沉积物构成的老年斑作为AD的标志物之一，也是临床尸检或活检诊断AD的金标准。目前，淀粉样蛋白沉积物的检测方法主要包括活组织检查和尸检材料的组织学分析等。这两种方法都有明显的缺陷:活组织检查有较大的创伤和风险，尸检仅能用于死后诊断等。因此，一种简单有效且非侵入性的在患者脑中检测并定量淀粉样蛋白沉积物的方法将对相关疾病尤其是阿尔茨海默病的诊断和治疗很有用。
[0004]由于脑内的淀粉样蛋白沉积物与正常脑组织具有许多相同的物理性质(例如密度和水分含量)，因此这些沉积物在体内难以直接成像。以前试图使用磁共振成像(MRI)和计算机X线断层摄影术(CT)对淀粉样蛋白沉积物直接成像(不使用显像剂)的研究，效果都难以令人满意或者仅在某些有利条件下才能检测到淀粉样蛋白沉积物。
[0005]过去一些经典的突光染料,如刚果红(Congo Red, CR)、硫黄素S(Th1flavin S,ThS)或硫黄素T(Th1flavinT，ThT)等都能在体外高度特异性地结合淀粉样蛋白沉积物(老年斑)。将这些高亲和力的配体改造并使用正电子放射性同位素标记，若这些标记好的配体能顺利进入脑组织，采用正电子发射体层摄影术(PET)技术来对AD患者老年斑进行分布、定量等在体可视化检测，是目前研究的最多的方法。这些PET显像剂提高诊断的准确性，同时也可以为抗Αβ的药物的研究和治疗提供直观的评价，从而为早期诊断打下基础。
[0006]检测活体脑内的淀粉样蛋白沉积物的配体必需能顺利穿过血脑屏障(Blood-Brain-Barrier, BBB)。刚果红、硫黄素S和硫黄素T等由于分子较大或带有电荷而难以通过血脑屏障。使用具有相对小的分子大小(与刚果红相比)的配体可以提高脑摄取并增加亲脂性。目前比较有潜力的几个配体，大都是基于刚果红、硫黄素Τ、硫黄素S)的结构改造，例如[11C] PIB [123I] IBOX (Zhuang, Kung et al.2001.28:887-94.), [123I]IMPY, [18F] FDDNP, [UC]SB_13，[11C]-BF-227，其中[18F]FDDNP, [nC]PIB, [11C]SB-13, [11C]-BF-227, [nC]_AV_45都已经用AD患者和年龄匹配的正常老年人利用正电子发射体层摄影术(PET)做了一些临床研究。
[0007]在脑疾病新疗法的开发中，血脑屏障(BBB)被认为是潜在使用治疗中枢神经系统(CNS)疾病的药物的主要障碍，成为抗CNS多种疾病的潜在药物使用的主要障碍。作为一般规则，只有小于约500道尔顿的亲脂性分子能够穿过BBB，即从血液至脑中。以上提到的PET显像剂都是基于化学小分子的。为了使其通过BBB，这些小分子必须具有一定的脂溶性，从而通过被动扩散的方式通过BBB。然而亲脂性的提高同时又伴随着非特异性结合的升高。因此，一种摆脱化学小分子结构和被动扩散方式的淀粉样蛋白显像剂显得很有意义和必要。
[0008]有研究发现血管肽2做为低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)的配体表现出比转铁蛋白(transferrin)等脑革巴向基团更强的跨血脑屏障效率。更重要的是，LRP不仅在脑毛细血管内皮细胞上表达，它在淀粉样蛋白沉积中也有表达。现有技术表明血管肽2作为靶向基团能够有效地提高药物对完好BBB的穿越效率并取得良好的治疗效果，比如ang1chem公司研发的ANG1005药物。因此标记有血管肽2的显像剂有望通过受体介导作用穿越血脑屏障并对实现对脑内淀粉样蛋白沉积的靶向性标记。
[0009]目肖U尚未见有关同时以血管狀2为BBB跨越基团和淀粉样蛋白沉积革巴向基团，标记有成像基团的淀粉样蛋白沉积显像剂的报道。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型基于多肽的靶向示踪的淀粉样蛋白沉积诊断影像药物，尤其涉及具有跨越血脑屏障(BBB)能力和结合淀粉样蛋白沉积并标记有显像基团的影像药物，其用于淀粉样蛋白沉积的无创动态示踪，尤其对血脑屏障未受破坏条件下的淀粉样蛋白沉积具有靶向示踪功能。
[0011]具体地，本发明涉及以下各项:
[0012]1.一种式R-L-M的缀合物，其中R是血管肽2，L是接头或者化学键，M是光学显像基团、放射性同位素或者适用于MRI，CT检测的显像基团。
[0013]2.根据I所述的缀合物，其中所述血管肽2的序列为TFFYGGCRGKRNNFKTEEY。
[0014]3.根据I所述的缀合物，其中所述光学显像基团为FITC、Cy5.5、荧光蛋白。
[0015]4.根据I所述的缀合物，其中所述放射性同位素为99mTC、1231、1251、1311、nC、13N、150、18F、22Na、52Fe、64Cu、68Ga、76Br、82Rb。
[0016]5.根据I所述的缀合物，其中所述MRI检测的显像基团为19F、13C、15N、Mn' Gd'Dy3+、Fe' Fe3+元素或者纳米铁、Gd-DTPA、Gd-DOPA、Mn-DI3DP、氧化铁颗粒、转铁蛋白、卟啉化合物或金属螯合物。
[0017]6.根据I所述的缀合物，其中所述CT检测的显像基团为碘原子，纳米金颗粒。
[0018]7.一种药物或显像剂，所述药物或显像剂包含1-6任一项所述的缀合物，或者其药学可接受的盐。
[0019]8.一种靶向淀粉样蛋白沉积的方法，其中使用1-6任一项所述的缀合物或血管肽2作为靶向剂。
[0020]9.1-6任一项所述的缀合物用于制备显像与诊断淀粉样蛋白相关疾病、监控所述疾病发生发展过程、观测靶向于淀粉样蛋白沉积的药物治疗效果，淀粉样蛋白疾病动物模型的诊断、病程监测和疗效评估的药物或试剂盒的用途。
[0021]10.根据9所述的用途，其中所述淀粉样蛋白相关疾病包括阿尔兹海默病、II型糖尿病、血管淀粉样蛋白沉积、具有淀粉样变的遗传性脑出血。
[0022]具体而言，本发明的第一个方面提供一种基于多肽的缀合物，其可以作为靶向示踪淀粉样蛋白沉积的诊断影像药物，其中血管肽2同时作为BBB跨越基团和淀粉样蛋白靶向基团，利用缀合物上的显像基团实现淀粉样蛋白沉积的标记和成像，以诊断或追踪淀粉样蛋白相关疾病如阿尔茨海默病的发病进程。
[0023]在一个优选的实施方案中，将药物组合物通过动脉内、鼻内、腹膜内、静脉内、肌内、皮下、透皮或口服施用于个体。
[0024]在一个优选的实施方案中，所述施用包括以下步骤:向患者给予有效量的缀合物和/或包含有药学可接受的载体的混合物。
[0025]在一个优选的实施方案中，提供了一种式为R-L-M的缀合物或其药学可接受的盐，其中R是血管肽2，L是接头或化学键，且M是选自合适的光学显像基团、放射性同位素或者适用于MRI，CT检测的显像基团。
[0026]在一个优选的实施方案中，所述放射性标记适用于PET (正电子发射体层摄影术)或SPECT(单光子发射计算体层摄影术)检测，所述放射性同位素包括99mTc、1231、1251、1311、11C、13N、15O、18F、22Na、52Fe、64Cu、68Ga、76Br、82Rb。
[0027]在一个优选的实施方案中，所述适用于MRI检测的显像基团主要包括:19F、13C、15N、Mn' Gd' Dy' Fe' Fe3+元素或者纳米铁、Gd-DTPA、Gd-DOPA, Mn-DI3DP、氧化铁颗粒、转铁蛋白、叶啉化合物或金属螯合物。
[0028]在一个优选的实施方案中，所述适用于CT检测的显像基团主要包括:碘原子，纳米金颗粒。
[0029]在一个优选的实施方案中，所述适用于光学检测的显像基团主要包括:FITC、Cy5.5、荧光蛋白等。
[0030]本发明的第二个方面提供一种药物，所述药物包含本发明第一个方面所述的缀合物，或者其药学可接受的盐。
[0031 ] 本发明的第三个方面提供一种靶向淀粉样蛋白沉积的方法，其中使用本发明第一个方面所述的缀合物作为靶向剂。
[0032]本发明的第四个方面提供本发明第一个方面所述的缀合物用于制备显像与诊断淀粉样蛋白相关疾病、监控所述疾病发生发展过程、观测靶向于淀粉样蛋白沉积的药物治疗效果的药物或试剂盒的用途。
[0033]在一个优选的实施方案中，所述淀粉样蛋白相关疾病包括:阿尔兹海默病、Down氏综合征、II型糖尿病、血管淀粉样蛋白沉积、淀粉样蛋白多发性神经病、淀粉样蛋白心肌病、全身性老年淀粉样蛋白病、具有淀粉样变的遗传性脑出血等。
[0034]在一个优选的实施方案中，本发明的缀合物和方法还适用于人工制造的淀粉样蛋白相关疾病模型动物，包括转基因动物，基因敲除、敲出动物，如APP转基因小鼠等。
[0035]在一个优选的实施方案中，本发明的载体和载体-药剂缀合物可与常规治疗方法和/或疗法相结合使用，或者可与常规治疗方法和/或疗法分开使用。
[0036]在一个优选的实施方案中，当本发明载体-显像基团缀合物与用其他药剂联合使用时，它们可以顺序或同时给予个体。可替代地，如本申请所述，本发明药物缀合物可以由与药学可接收的赋形剂以及另一种本领域公知的治疗或显像剂结合的本发明载体-显像基团缀合物的组合组成。
[0037]将理解，对于任何特定个体的特定“有效