專利名稱：用于蛋白、肽和其他分子的f-18標記的改進方法和組合物的制作方法
技術領域：
在某些實施方案中，本發明涉及用18F標記肽或其他分子的簡單方法，18F用于體內 成像。優選地，18F與鋁或另一種金屬通過螯合部分連接為結合物[復合物]，所述螯合部分 可共價連接至蛋白質、肽或其他分子。在施用至患者時，18F-標記的肽/分子的優選比活度 為約500至1，000、更優選1，000至2，000、更優選1，000至5，OOOCi/mmoL·也可以使用100 至數萬Ci/mmol范圍內的比活度。盡管較高比活度對于某些成像應用是優選的，但在其他 替代實施方案中，可以使用具有而1々(1，4，7-三氮雜環壬烷-1，4，7-三乙酸)或另一種螯 合劑的金屬-18F復合物的較低比活度，例如作為腎血流成像劑或心腦成像劑來成像血流。 優選地，18F標記的完成不需要純化步驟來分離未標記的肽/分子與標記的肽/分子。更優 選地，18F-標記的肽或其他分子在體內條件下、例如在人血清中穩定至少數小時。在最優選 的實施方案中，18F-標記分子可以適合成像研究的形式在一小時或更短時間內制備。使用 所公開的方法，分子標記可以在短至5分鐘內完成。18F-標記分子用于例如PET成像技術。 在替代實施方案中，標記方法可用于其他氟同位素，例如19F,例如用于NMR成像技術。
背景技術：
正電子發射斷層攝影(PET)已經成為診斷醫學中最重要的功能成像模式之一，具 有極高的靈敏度(fmol)、高分辨率G-IOmm)和可被適當定量的組織增積(Volkow等，1988， Am. J. Physiol. Imaging 3 :142)。盡管[18F] 2-脫氧-2-氟-D-葡萄糖([18FjFDG)是腫瘤 學中最廣泛使用的功能成像劑(Fletcher等，2008，J. Nucl. Med. 49 :480)，但在開發功能成 像的其他標記化合物以補充或增進解剖成像方法中存在濃厚興趣(Torigian等，2007，CA Cancer J. Clin. 57 :206)，特別是目前使用的組合型PET/計算機斷層攝影系統。因此，需要 具有使放射正電子的放射性核素與各種生物學和藥學目標分子結合的簡易方法。肽或其他小分子可以用正電子發射體例如18F^4CIU11CJ6GLf58GaJ6BiN94U6Y和 124I來標記。同位素核發射的正電子使用不同的能量射出，取決于使用的同位素。當正電子 與電子反應時，以相反方向發射兩個511keVY射線。射出正電子的能量決定正電子在撞擊 電子而被消滅之前的移行距離。發射能量越高，正電子在與電子碰撞之前移行越長。PET同 位素的較低發射能量是希望的，以使正電子在產生被PET相機成像的兩個511keV γ射線之 前從靶位點移行的距離最短。許多發射正電子的同位素在其衰變鏈中還具有其他發射，例如Y射線、α粒子或β粒子。還希望具有是純正電子發射體的PET同位素，以使任何劑 量問題最小化。同位素的半衰期也是重要的，因為半衰期必須足夠長以使同位素連接至靶向分 子，分析產物，將其注入患者，并允許產物定位、從非靶組織清除并然后成像。如果半衰期太 長，則比活度不足夠高以獲得足以清晰圖像所需的足夠光子，而如果半衰期太短，則生產、 商業分銷和生物分布所需的時間可能不足。因為具有低的正電子發射能量、沒有旁發射和 適合的半衰期，18F(iT635keV 97%,t1/2 IlOmin)是最廣泛使用的PET發射同位素之一。產生具有高比活度的WF。當同位素連接至靶向分子時，通常伴隨一些未反應的靶 向劑，與放射性標記產物相比，其經常以大摩爾過量存在。通常，標記產物和未標記產物可 以體內競爭相同的靶，因此，冷靶向劑的存在降低了靶向劑的有效比活度。如果18F與具有 很高吸收的分子(例如2-氟-2-脫氧葡萄糖(FDG))連接，則有效比活度不是那么重要。然 而，如果使用標記肽來靶向受體或者使用有限數目的可用結合部位來進行免疫PET預靶向 研究，如果冷靶向劑過量存在，則冷靶向劑可潛在阻礙放射性標記的靶向劑的吸收。常規地，18F通過結合至碳原子而連接至化合物(Miller等，2008，Angew ChemInt Ed 47 :8998-9033)，但是也已經報道了連接至硅(Shirrmacher 等，2007，BioconjChem 18: 2085-89 ；Hohne 等，2008，Bioconj Chem 19 :1871-79)和 boron (Ting 等，2008，Fluorine Chem 129 :349-58)。結合至碳通常涉及多步合成，包括多個純化步驟，這對具有110-min半 衰期的同位素而言是有問題的。目前用于肽的18F標記方法通常包括低比活度試劑的標記， 試劑的HPLC純化，然后結合至目標肽。結合物通常在結合后被再次純化以獲得希望的標記 肽比活度。一個實例是 Poethko 等(J. Nucl. Med. 2004 ；45 :892-902)的標記方 法，其中4-[18F]氟苯甲醛被首先合成并純化(Wilson等，J. Labeled Compounds andRadiopharm. 1990 ；XXVIII :1189-1199)，然后結合至肽。然后通過HPLC純化肽結合物以 去除用來促進結合完全的過量肽。其他實例包括用以下物質標記琥珀酰[18F]氟代苯甲酸 酯(SFB)(例如，Vaidyanathan 等，1992，Int. J. Rad. App 1. Instrum. B 19 :275)，其他酰基化 合物(Tada 等，1989，Labeled Compd. Radiopharm. XXVII :1317 ；Wester 等，1996，Nucl. Med. Biol. 23 365 ；Guhlke 等，1994，Nucl. MEd. Biol 21 :819)，或點擊化學加合物(Li 等，2007， Bioconjugate Chem. 18 :1987)。這些方法的總合成和配制時間范圍為1_3小時，大部分時 間用于標記肽的HPLC純化以獲得體內靶向所需的比活度。如果18F具有長半衰期，則多次 反應和純化將不是問題。然而，如果是2小時半衰期，則使18F與肽連接所需的所有操作是 很大的負擔。這些方法操作冗長并且需要使用專門設計來產生標記產物的設備和/或需要 專門專業化學人員的努力。它們也不利于可常規用于臨床環境的試劑盒配制。用于遞送標記加合物至腫瘤或其他靶組織的一個替代方法包括預靶向方法(例 如，美國專利號7, 052，872 ；7, 074，405 ；7, 138，103，每一個在此通過引用并入)。使用雙 特異性抗體(bsMAb)預靶向程序的在先研究(例如，McBride等，2006，J. Nucl. Med. 10 1678-88)集中于124I的使用，在動物模型中獲得了比直接放射性標記片段或18F-FDG更好的 對結腸癌異種移植物的靶向。雖然該技術具有令人印象深刻的結果，但是124I不是該成像 程序可行的候選物，主要是因為其高成本(每劑量超過$2000)和與其他可選物相比相對差 的成像性質。因為許多原因，其他基于抗體的靶向方法必須依賴于放射性碘標記的產物，主要是因為腫瘤/背景比在達到可接受水平之前需要> 他。然而，預靶向方法可以在1小時 內實現可接受的成像條件(Hamacher 等，1986，J. Nucl. Med. 27 :235 ；Iwata 等，2000，Appl. Radiat. Isot. 52 87)。需要快速簡單的18F標記靶向部分(例如蛋白或肽)的方法，產生具有適合檢測 和/或成像的比活度的靶向構建體，同時最大限度減少對專門設備或高度培訓人員的需求 并減少操作人員暴露于高水平放射。更優選地，需要制備用于預靶向技術的18F標記的靶向 肽。還需要可提供進行這種新方法所需的組合物的預包裝試劑盒。
發明內容
氟化物實際上與所有其他元素結合，并且那些鍵中的一些是相對穩定的。已知帶 有金屬結合配體的肽以穩定結合放射性金屬并具有非常高的比活度。本發明使用的方法 是首先使18F與金屬結合，然后使18F金屬復合物與肽上的配體螯合。最初的問題是選擇哪 種金屬。IIIA族金屬(鋁、鎵、銦和鉈)是首選。也可以使用镥。使用金屬結合配體連接 18F-金屬復合物與蛋白、肽或其他分子也是重要的，因為不同的金屬以不同的親和力結合各 種螯合劑，例如ΝΟΤΑ、NETA, DOTA, DTPA和在下文更詳細討論的其他螯合基團。或者，可以 首先使金屬或其他原子與肽連接，然后添加WF。據報道，氟化鋁復合物在體外是穩定的(Martinez等，horg. Chem. 1999 ；38 4765-4660 ；Antonny 等 J. Biol. Chem. 1992 ；267 :6710-6718)。氟化鋁結合入骨和牙釉質， 因此該復合物在體外也可以是穩定的(Li, Crit. Rev. Oral Biol. Med. 2003 ；14 :100-114)。熟練技術人員將發現，實際上任何遞送分子可用于連接成像目的的WF，只要其含 有可以被修飾而不影響遞送分子與細胞或組織靶受體之間配體-受體結合相互作用的可 衍生化基團。盡管下文實施例關注18F-標記的肽部分，但是許多其他類型的遞送分子，例如 寡核苷酸、激素、生長因子、細胞因子、趨化因子、血管生成因子、抗血管生成因子、免疫調節 劑、蛋白、核酸、抗體、抗體片段、藥物、白介素、干擾素、寡糖、多糖、脂質等可以被18F-標記 并用于成像目的。類似地，可以被成像的疾病或病癥的類型僅受用于靶向與疾病或病癥相關的細胞 或組織的適合遞送分子的可用性限制。許多此類遞送分子是已知的，例如在下文實施例中 示例的。例如，與患病組織或靶(例如癌癥)結合的任何蛋白或肽可以通過所公開的方法 用18F標記并用于檢測和/或成像。在某些實施方案中，此類蛋白或肽可以包括但不限于結 合腫瘤相關抗原(TAA)的抗體或抗體片段。任何已知的TAA結合抗體或片段可以通過所描 述的方法用18F標記并用于腫瘤的成像和/或檢測，例如通過PET掃描或其他已知技術。在下文的某些實施例中，示例性的18F-標記的肽可在使用雙特異性或多特異性抗 體或抗體片段的預靶向方法中作為可靶向構建體而用于成像目的。在這種情況下，抗體或 片段將包括疾病或病癥相關靶的一個或多個結合部位，所述靶例如腫瘤相關抗原或自身免 疫疾病相關抗原或病原生物產生或展示的抗原，所述病原生物例如病毒、細菌、真菌或其他 微生物。第二結合部位將特異性結合至可靶向構建體。使用雙特異性或多特異性抗體進行 預靶向的方法是本領域公知的(參見例如，美國專利號6，962，702，其實施例部分在此通過 引用并入)。類似地，結合可靶向構建體的抗體或其片段也是本領域公知的(同上)，例如 與HSG(組胺琥珀酰甘氨酸)結合的679單克隆抗體。一般在預靶向方法中，雙特異性或多特異性抗體首先被施用并被允許結合至細胞或組織靶抗原。在未結合抗體從循環中清除適 量時間之后，例如18F-標記的可靶向構建體被施用至患者并結合至集中于靶細胞或組織的 抗體，然后例如通過PET掃描進行成像。在替代的示例性實施方案中，非肽受體靶向劑(例如葉酸)可以結合至NOTA或另 一種螯合部分，然后用例如與NOTA結合的18F-金屬復合物標記。這種非肽受體靶向劑可以 包括例如TA138，一種整聯蛋白α νβ3受體的非肽拮抗劑(Liu等，2003，Bioconj. Chem. 14 1052-56)。可以與DOTA、NOTA或18F-金屬復合物的另一種螯合劑結合的本領域已知的類 似的非肽靶向劑可用于要求保護的方法中。其他受體靶向劑是本領域已知的，例如促生長 素抑制素受體靶向劑h-DTPA奧曲肽(TYCO )。如下文討論的，18F-金屬復合物可能使用 DTPA被螯合并用于成像目的。N0DAGAT0C肽可用Al18F標記用于促生長素抑制素受體靶 向(Eisenwiener等Bioconj. Chem. 2002，13 (3) :530-41)。使用金屬螯合劑受體靶向成像 的其他方法是本領域已知的并且可用于實施要求保護的方法(參見例如，Andre等，2002， J. Inorg. Biochem. 88 :1_6 ；Pearson 等，1996，J. Med.，Chem. 39 :1361-71)。通過PET掃描用于18F成像的成像技術和設備也是本領域公知的(參見例如，美 國專利號 6，358，489 ;6，953，567 ；Page 等，Nuclear Medicine And Biology, 21 :911-919, 1994 ；Choi 等，Cancer Research 55 :5323-5329,1995 ；Zalutsky 等，J. Nuclear Med. ,33 575-582，1992)，并且可以使用任何此類已知的PET成像技術活設備。盡管下文實施例說明使用18F-金屬復合物用于PET成像，但熟練技術人員將發現， 穩定的金屬-氟化物復合物，例如非放射性27Al和19F復合物也可以結合至NOTA或其他螯 合劑并連接至用作MRI造影劑的肽或其他靶向劑。[AlF]-螯合劑復合物也可連接至聚合物 用于MRI成像。AlF-螯合劑衍生物可用作PARACESTMRI成像劑(Woessner等Magn. Reson. Med. 2005,53 :790-99)。
附圖被包括以示例說明本發明的特定實施方案并且不意味著限制要求保護的主 題的范圍。圖1. 111In和18F標記的IMP 449在小鼠中生物分布的對比，有或沒有TF2雙特異 性抗體。圖2. wF-標記的物質在腫瘤攜帶裸小鼠中的生物分布，通過顯微PET成像。在每 個左肋攜帶小的皮下LS174T腫瘤的3只裸小鼠在注射以下任一個之后的冠狀切片(A) [18FjFDG, (B)用抗-CEA χ 抗-HSG bsMAb 預靶向的 Al [18F] ΙΜΡ449、(C)單獨的 Al [18F] IMP 449(未用bsMAb預靶向)。在成像期結束時給出從動物取出的組織的生物分布數據，表示 為每克百分比注射劑量(% ID/g)。縮寫:B，骨髓；H，心臟；K，腎；T，腫瘤。圖3.給至在上肋攜帶35-mg LS174T人結腸直腸癌異種移植物的裸小鼠的預靶向 Alt18F] IMP 449的動態成像研究。上方三個圖板分別顯示冠狀、徑向和橫向截面，經120分 鐘的成像期在6個不同的5分鐘間隔取自集中于腫瘤外周位置的身體區域。每個剖視圖中 左側第一個圖像顯示十字線交叉處腫瘤的定位，由箭頭突出顯示。動物在成像期間向其右 側部分傾斜。下方2個圖板顯示其他冠狀和徑向截面，定位于冠狀截面更前方的平面以突 出顯示在肝和腸中的分布，而徑向視圖在身體中更中心地交叉。縮寫Cor，冠狀；FA，前臂；H，心臟；K，腎；Lv Jf ；Mg，徑向；Tr，橫向；UB，膀胱。圖4.四叔丁基C-NETA-琥珀酰的合成。圖5.四叔丁基C-NETA-琥珀酰的合成細節。圖6. 二叔丁基NOTA的合成。圖7.四叔丁基L-NETA的合成。圖8. C-NETA和L-NETA之間的結構差異。圖9. S-NETA的合成方案。圖10. 18F-標記的IMP 468鈴蟾肽類似物的體內組織分布。 圖11. NOTA衍生物。(A) IMP 467的NOTA配體，⑶NOTA的亞氨基二乙酸衍生物。圖12.示例性的NOTA亞氨基二乙酸衍生物(A) —個亞氨基二乙酸從環氮引出。 (B) 一個亞氨基二乙酸從氮引出，一個亞氨基二乙酸連接至碳。(C)兩個亞氨基二乙酸從碳 引出。圖 13.在 p. i. 2h，AR42J 腫瘤攜帶小鼠(n = 5)中 18F-IMP 466 和 68Ga-IMP 466 的 生物分布對比。作為對照，單獨組的小鼠(n = 5)接收過量未標記的奧曲肽以證明受體特 異性。圖 14.在 p. i. 2h，頸部具有 a s. c. AR42J 腫瘤的小鼠中 18F-IMP 466 和 68Ga-IMP 466的PET/CT掃描的冠狀截面。清晰可見腫瘤和腎中的累積。圖15.在用遞增劑量的TF2預靶向之后，0. Olnmol 111In-IMP 288的生物分布。值 被給出為平均值士標準偏差(n = 5)。圖16.在i. v.注射68Ga-IMP 288后1小時，具有皮下LS174T和SK-RC52腫瘤的 BALB/c 裸小鼠中 6. 0nmol125I-TF2(0. 37MBq)和 0. 25nmol 68Ga-IMP 288 (5MBq)的生物分布。 值被給出為平均值士標準偏差(n = 5)。圖 17.在用 6. Onmol TF2 預靴向之后 i.v.注射后 1 小時，5MBq FDG禾口 5MBq68Ga_IMP 288(0. 25nmol)的生物分布。值被給出為平均值士標準偏差(n = 5)。圖18.在右后腿具有皮下LS174T腫瘤(0. Ig)(亮箭頭)并且在左大腿肌肉具有 炎癥(暗箭頭)的BALB/c裸小鼠的PET/CT圖像，所述小鼠接收了 5MBq18F_FDG并且在一天 后以 16 小時的間隔接收了 6. Onmol TF2 和 5MBq 68Ga_IMP288 (0. 25nmol)。動物在 18F-FDG 和68^i-IMP 288注射后一小時被成像。圖板顯示FDG-PET掃描的3D體積透視㈧、腫瘤區 域的橫截面(B)，以及預靶向免疫PET掃描的3D體積透視(C)、腫瘤區域的橫截面(D)。圖 19.在之前 16 小時 6. Onmol TF2, i. v.注射后 1 小時，0. 25nmol Al18F-IMP449(5MBq)的生物分布，沒有預靶向的Al18F-IMP 449的生物分布，或Al [18F]的生 物分布。值被給出為平均值士標準偏差。圖20.以16小時的間隔靜脈內接收6. Onmol TF2禾口 0. 25nmol Al18F-IMP 449(5MBq)的、在右側具有皮下LS174T腫瘤(0. Ig)(箭頭)的BALB/c裸小鼠的靜態PET/ CT成像研究。動物在注射Al18F-IMP 449之后被成像。圖板顯示3D體積透視(A)后視圖， 以及在腫瘤區域的橫截面⑶冠狀、(C)徑向。
具體實施例方式提供下述定義以幫助理解本文公開內容。未明確定義的術語根據其明顯且普通的含義使用。本文使用的術語“一”或“一個”可以表示一個或超過一個的項目。本文使用的術語“和”和“或”可以用來表示合取或析取。即，除非另有說明，否則 兩個術語都應該被理解為等價于“和/或”。本文使用的“約”表示在數字的或-10%之內。例如，“約100”指90和110之
間的任何數字。本文使用的“肽”指長度為2至100氨基酸殘基、更優選長度為2至10、更優選在
2至6氨基酸的天然存在或非天然存在氨基酸的任何序列。“氨基酸”可以是L-氨基酸、 D-氨基酸、氨基酸類似物、氨基酸衍生物或氨基酸模擬物。如本文使用，當標記分子與未標記分子部分或完全分離時，標記分子是“純化的”， 使得標記分子級分與起始混合物相比是富集的。“純化的”標記分子可以包括幾乎任何比例 的標記分子和未標記分子，包括但不限于約5 95 ；10 90 ；15 85 ；20 80 ；25 75; 30 70 ；40 60 ；50 50 ；60 40 ；70 30 ；75 25 ；80 20 ；85 15 ；90 10 ；95 5 ； 97 3 ；98 2 ；99 1 禾口 100 0。本文使用的術語“病原體”包括但不限于真菌、病毒、寄生蟲和細菌，包括但不 限于人類免疫缺陷病毒(HIV)、皰疹病毒、巨細胞病毒、狂犬病毒、流感病毒、乙型肝炎 病毒、仙臺病毒、貓白血病病毒、呼腸病毒、脊髓灰質炎病毒、人血清細小樣病毒、猿猴病 毒40、呼吸道合胞病毒、小鼠乳房腫瘤病毒、水痘-帶狀皰疹病毒、登革病毒、風疹病毒、 麻疹病毒、腺病毒、人類T細胞白血病病毒、EB病毒、鼠白血病病毒、腮腺炎病毒、水皰 性口炎病毒、辛德畢斯病毒、淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎病毒、疣病毒和藍舌病毒、無乳鏈 求菌(Streptococcusagalactiae)、口耆月市軍團菌(Legionella pneumophilia)、酉良月農鏈 球菌(Streptococcuspyogenes)、大腸桿菌(Escherichia coli)、淋球菌(Neisseria gonorrhoeae)、腦膜炎球菌(Neisseria meningitidis)、肺炎球菌(Pneumococcus)、乙型
胃口f iff (Hemophilis influenzae B) > ^ S WilM# (Treponema pallidum) 姆病螺方寵體(Lyme disease spirochetes)、綠月農假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、 麻風分枝桿菌(Mycobacterium 1印rae)、流產桿菌(Brucella abortus)、結核絲桿菌 (Mycobacterium tuberculosis)禾口破傷風桿菌(Chlostridium tetani)。本文使用的“輻射分解保護劑”指北添加至18F-標記的復合物或分子以增加18F-標 記的復合物或分子被輻射分解的分解速率。可以使用任何已知的輻射分解保護劑，包括但 不限于抗壞血酸。18F標記技術的對比用18F標記分子的許多技術是已知的。表1列出了幾種較普遍報道的氟化程序的 性質。通過碳的肽標記經常包括通過親核取代18F-結合至輔基，通常以2或3個步驟，其中 所述輔基被標記并純化，連接至化合物，然后再次純化。該通用方法已經用于經酰胺鍵、醛 和“點擊化學，，連接輔基(Marik 等，2006，BioconjugChem 17 :1017-21 ；Poethko 等，2004，J Nucl Med 45 =892-902 ；Li 等，2007，BioconjugChem 18 :989-93)。最常見的酰胺鍵形成試 劑是4-18F-氟代苯甲酸N-琥珀酰亞氨酯(18F-SFB),但是已經測試了許多其他基團(Marik 等，2006)。在一些情況下，例如當使用18F-標記的活性酯酰胺形成基團時，可能有必要在偶 聯反應期間保護肽上的某些基團，之后切除它們。該18F-SFB試劑的合成以及隨后與肽的結合需要許多合成步驟并耗費約2-3小時。Poethko等Q004)開發了一種更簡單、更有效的wF-肽標記技術，其中4_18F_氟 代苯甲醛試劑通過肟鍵合在約75-90min內結合至肽，包括離心干燥(dry-down)步驟。更 新的“點擊化學”方法在銅催化劑存在下用乙炔或疊氮化物將18F-標記分子連接至肽(Li 等，2007 ；Glaser 和 Arstad，2007，Bioconjug Cheml8 :989-93)。疊氮化物與乙炔基團之間 的反應形成三唑連接，該連接是非常穩定的并且在肽上非常有效地形成而無需保護基。使 用離心干燥步驟，點擊化學在約75-90min內以良好收率( 50% )產生18F-標記的肽。表1.選擇的wF-肽標記方法的概述
權利要求
1.一種用18F標記分子的方法，該方法包括a)使18F與金屬反應以形成金屬-18F復合物；和b)使所述金屬-18F復合物連接至分子以形成一個或多個待施用至受試者的18F-標記 分子。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述金屬-18F復合物連接至所述分子的螯合部分。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述分子是蛋白或肽。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述金屬選自由鋁、鎵、銦、镥和鉈組成的組。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述wF-標記分子在血清中穩定至少4小時。
6.根據權利要求2所述的方法，其中所述螯合部分選自由D0TA、ΤΕΤΑ、ΝΟΤΑ、ΝΕΤΑ、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物組成的組。
7.根據權利要求3所述的方法，其中所述肽選自由以下組成的組IMP449(N0TA-ITC 芐基-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 460(NODA-Ga-D-Ala-D-Lys(HSG) -D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2 ； IMP 461 (NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 462(NOTA-D-Asp-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ；IMP 465(NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG )-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 466 (NOTA-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Throl)； IMP 467 (C-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2) ； IMP 468 (NOTA-NH- (CH2) 7 CO-Gln-Trp-Val-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 ；SEQ IDNO 20) ； IMP 469 (S-NETA-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)和 IMP 470 (L-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)。
8.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在不使所述18F-標記分子與未標記分子分 離的情況下將所述wF-標記分子施用至受試者。
9.根據權利要求1所述的方法，進一步包括c)使所述18F-標記分子與未標記分子分離以產生純化的18F-標記分子；和d)將所述純化的18F-標記分子施用至受試者。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述純化的18F-標記分子在所述方法開始后不 到一小時內產生。
11.根據權利要求9所述的方法，進一步包括使用PET掃描以成像所述純化的wF-標 記分子在所述受試者中的分布。
12.根據權利要求1所述的方法，其中所述金屬是鋁。
13.根據權利要求2所述的方法，其中所述金屬-18F復合物通過在95°C至110°C之間 的溫度的水性介質中加熱而連接至所述螯合部分。
14.根據權利要求13所述的方法，其中向所述水性介質添加有機溶劑。
15.根據權利要求2所述的方法，其中所述金屬-18F復合物通過微波輻射而連接至所 述螯合部分。
16.一種用18F標記分子的方法，該方法包括a)使18F與硼反應以形成硼-18F復合物；和b)使所述硼-18F復合物與分子連接以形成一個或多個待施用至受試者的18F標記分子。
17.一種用18F標記分子的方法，該方法包括a)將18F添加至金屬復合分子；和b)使所述18F結合至所述金屬。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述金屬被連接至與所述分子結合的螯合部分。
19.一種18F-標記的蛋白或肽，其包含與所述蛋白或肽連接的金屬-18F復合物。
20.根據權利要求19所述的18F-標記的蛋白或肽，其中所述金屬選自由鋁、鎵、銦、镥 和鉈組成的組。
21.根據權利要求19所述的18F-標記的蛋白或肽，其中所述金屬是鋁。
22.一種通過正電子發射斷層攝影(PET)進行18F成像的方法，該方法包括a)使18F與選自由鋁、鎵、銦、镥或鉈組成的組的金屬反應以形成金屬-18F復合物；b)使所述金屬-18F復合物與分子連接以形成一個或多個18F-標記分子；c)將所述18F-標記分子施用至受試者；和d)通過PET掃描成像所述18F-標記分子的分布。
23.根據權利要求22所述的方法，其中所述18F-標記分子在不使所述18F-標記分子與 未標記分子分離的情況下被施用至所述受試者。
24.根據權利要求12所述的方法，進一步包括e)在所述18F-標記分子被施用至所述受試者之前使所述18F-標記分子與未標記分子 分離以產生純化的wF-標記分子。
25.根據權利要求22所述的方法，其中被成像的wF-標記分子分布指示疾病的存在或 不存在。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述疾病選自由以下組成的組實體癌癥(癌、 肉瘤、黑素瘤、神經膠質瘤、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、結腸直腸癌、前列腺癌)、造血系 統癌癥(白血病、淋巴瘤、骨髓瘤)、自身免疫疾病、神經變性疾病、阿爾茨海默病、心臟病、 心肌梗死、充血性心力衰竭、心肌壞死、血栓形成、中風、炎癥、粥樣硬化、類風濕性關節炎、 紅斑狼瘡、AIDS和病原體感染。
27.根據權利要求22所述的方法，其中所述wF-標記分子用于成像受體。
28.根據權利要求27所述的方法，其中所述受體是血管發生受體，并且所述18F-標記 分子是[Al18F]結合的RGD-NOTA。
29.根據權利要求22所述的方法，其中所述wF-標記分子用于成像腫瘤。
30.根據權利要求四所述的方法，其中所述18F-標記分子是18F-標記的鈴蟾肽或奧曲肽。
31.根據權利要求四所述的方法，其中所述18F-標記分子是選自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3、hMN-15 和 hL243 組成的組的抗體 或其片段。
32.根據權利要求22所述的方法，其中所述wF-標記分子是18F-標記的ΝΟΤΑ、C-NETA 或賴氨酸-ΝΕΤΑ，并且所述18F-標記分子用于成像腎血流。
33.根據權利要求22所述的方法，其中所述18F-標記分子使用抗體、抗體片段或抗體 構建體被靶向目標部位。
34.根據權利要求22所述的方法，其中所述18F-標記分子是使用雙特異性抗體被靶向目標部位的可靶向構建體。
35.根據權利要求34所述的方法，進一步包括i)將雙特異性抗體施用至受試者，所述雙特異性抗體具有至少一個可靶向構建體結合 部位和至少一個靶向抗原結合部位，其中所述靶向抗原的存在指示疾病或病癥；和 )在施用所述可靶向構建體之前允許足量的時間以使未與靶向抗原結合的雙特異性 抗體從循環中清除。
36.根據權利要求35所述的方法，其中所述靶向抗原是腫瘤相關抗原。
37.根據權利要求35所述的方法，其中所述靶向抗原存在于病原生物上。
38.根據權利要求37所述的方法，其中所述病原體是病毒、細菌、真菌、酵母或微生物。
39.根據權利要求38所述的方法，其中所述病毒選自由以下組成的組人類免疫缺陷 病毒(HIV)、皰疹病毒、巨細胞病毒、狂犬病毒、流感病毒、乙型肝炎病毒、仙臺病毒、貓白血 病病毒、呼腸病毒、脊髓灰質炎病毒、人血清細小樣病毒、猿猴病毒40、呼吸道合胞病毒、小 鼠乳房腫瘤病毒、水痘-帶狀皰疹病毒、登革病毒、風疹病毒、麻疹病毒、腺病毒、人類T細胞 白血病病毒、EB病毒、鼠白血病病毒、腮腺炎病毒、水皰性口炎病毒、辛德畢斯病毒、淋巴細 胞性脈絡叢腦膜炎病毒、疣病毒和藍舌病毒；或者所述細菌選自由以下組成的組無乳鏈 球菌、嗜肺軍團菌、釀膿鏈球菌、大腸桿菌、淋球菌、腦膜炎球菌、肺炎球菌、乙型流感嗜血桿 菌、蒼白密螺旋體、萊姆病螺旋體、綠膿假單胞菌、麻風分枝桿菌、流產桿菌、結核絲桿菌和 破傷風桿菌。
40.根據權利要求36所述的方法，其中所述靶向抗原選自由以下組成的組碳酸酐酶 IX、CCCL19、CCCL21、CSAp, CDl、CDla, CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CDl 1A、CD14、CD15、CD16、 CD18、CD19、CD20、IGF-1R、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、 CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a_e、CD67、CD70、CD74、CD79a、 CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、CEACAM5、CEACAM6、B7、ED-B 纖連蛋 白、H因子、FHL-1、Flt-3、葉酸受體、GROB, HMGB-1、缺氧誘導因子(HIF)、HMl. 24、胰島素 樣生長因子-I(ILGF-I)、IFN-Y、IFN-α、IFN-β、IL-2、IL-4R、IL-6R、IL-13R、IL-15R、 IL-17R、IL-18R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-25、IP-10、MAGE、mCRP、MCP_l、 MIP-1A、MIP-1B、MIF、MUCK MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4 抗原、NCA-95、NCA-90、PSMA, EGP-U EGP-2、AFP、la、HMl. 24、HLA-DR、生腱蛋白、Le (y)、RANTES, TlOU TAC, Tn 抗原、 Thomson-Friedenreich 抗原、腫瘤壞死抗原、TNF- α、TRAIL 受體(Rl 和 R2)、VEGFR、EGFR、 P1GF、補體因子C3、C3a、C3b、C5a、C5、和癌基因產物。
41.根據權利要求40所述的方法，其中所述雙特異性抗體包括選自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3、hMN-15 和 hL243 組成的組的抗體 或其片段。
42.一種用于18F標記的試劑盒，該試劑盒包括a)與18F形成復合物的金屬；b)任選地，包含一個或多個螯合部分以結合金屬-18F復合物的靶向肽。
43.根據權利要求42所述的試劑盒，進一步包括一種或多種緩沖液。
44.根據權利要求42所述的試劑盒，進一步包括輻射分解保護劑。
45.根據權利要求44所述的試劑盒，其中所述輻射分解保護劑是抗壞血酸。
46.根據權利要求42所述的試劑盒，其中所述肽是IMP449、IMP 460、IMP461、IMP 462、IMP 465、IMP 466、IMP 467、IMP 468、IMP 469 或 IMP 470。
47.根據權利要求42所述的試劑盒，其中所述金屬是鋁、鎵、銦、镥或鉈。
48.根據權利要求42所述的試劑盒，進一步包括雙特異性抗體，所述抗體具有一種針 對靶向肽的結合特異性和另一種針對靶抗原的結合特異性。
49.根據權利要求48所述的試劑盒，其中所述靶抗原是腫瘤相關抗原。
50.根據權利要求49所述的試劑盒，其中所述靶抗原選自由以下組成的組碳酸酐酶 IX、CCCL19、CCCL21、CSAp, CDU CDla, CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、 CD18、CD19、CD20、IGF-1R、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、 CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a_e、CD67、CD70、CD74、CD79a、 CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、CEACAM5、CEACAM6、B7、ED-B 纖連蛋 白、H因子、FHL-1、Flt-3、葉酸受體、GROB, HMGB-1、缺氧誘導因子(HIF)、HMl. 24、胰島素 樣生長因子-I(ILGF-I)、IFN-Y、IFN-α、IFN-β、IL-2、IL-4R、IL-6R、IL-13R、IL-15R、 IL-17R、IL-18R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-25、IP-10、MAGE、mCRP、MCP_l、 MIP-1A、MIP-1B、MIF、MUCK MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4 抗原、NCA-95、NCA-90、PSMA, EGP-U EGP-2、AFP、la、HMl. 24、HLA-DR、生腱蛋白、Le (y)、RANTES, TlOU TAC, Tn 抗原、 Thomson-Friedenreich 抗原、腫瘤壞死抗原、TNF- α、TRAIL 受體(Rl 和 R2)、VEGFR、EGFR、 P1GF、補體因子C3、C3a、C3b、C5a、C5、和癌基因產物。
51.根據權利要求48所述的試劑盒，進一步包括從循環中清除未與所述靶抗原結合的 雙特異性抗體的清除劑。
52.一種用19F標記分子的方法，該方法包括a)使19F與金屬反應以形成金屬-19F復合物；和b)使所述金屬-19F復合物連接至分子以形成一個或多個待施用至受試者的19F-標記 分子。
53.根據權利要求52所述的方法，其中所述復合物連接至所述分子的螯合部分。
54.根據權利要求52所述的方法，其中所述分子是蛋白或肽。
55.根據權利要求52所述的方法，其中所述金屬選自由鋁、鎵、銦、镥和鉈組成的組。
56.根據權利要求52所述的方法，其中所述19F-標記分子在血清中穩定至少4小時。
57.根據權利要求53所述的方法，其中所述螯合部分選自由D0TA、ΤΕΤΑ、ΝΟΤΑ、ΝΕΤΑ、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物組成的組。
58.根據權利要求M所述的方法，其中所述肽選自由以下組成的組IMP449(N0TA-ITC 芐基-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 460(NODA-Ga-D-Ala-D-Lys(HSG) -D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2 ； IMP 461 (NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 462(NOTA-D-Asp-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ；IMP 465(NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG )-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 466 (NOTA-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Throl)； IMP 467 (C-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2) ； IMP 468 (NOTA-NH- (CH2) 7 CO-Gln-Trp-Val-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 ；SEQ IDNO 20) ； IMP 469 (S-NETA-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)和 IMP 470 (L-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)。
59.根據權利要求52所述的方法，進一步包括在不使所述19F-標記分子與未標記分子 分離的情況下將所述19F-標記分子施用至受試者。
60.根據權利要求52所述的方法，進一步包括c)使所述19F-標記分子與未標記分子分離以產生純化的19F-標記分子；和d)將所述純化的19F-標記分子施用至受試者。
61.根據權利要求60所述的方法，其中所述純化的19F-標記分子在所述方法開始后不 到一小時內產生。
62.根據權利要求60所述的方法，進一步包括使用MRI成像以成像所述純化的19F-標 記分子在所述受試者中的分布。
63.根據權利要求52所述的方法，其中所述金屬是鋁。
64.一種通過核磁共振成像(MRI)對19F進行成像的方法，該方法包括a)使19F與選自由鋁、鎵、銦、镥或鉈組成的組的金屬反應以形成金屬-19F復合物；b)使所述金屬-19F復合物與分子連接以形成一個或多個19F-標記分子；c)將所述19F-標記分子施用至受試者；和d)通過MRI成像所述19F-標記分子的分布。
65.根據權利要求61所述的方法，其中被成像的19F-標記分子分布指示疾病的存在或 不存在。
66.根據權利要求65所述的方法，其中所述疾病選自由以下組成的組實體癌癥(癌、 肉瘤、黑素瘤、神經膠質瘤、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、結腸直腸癌、前列腺癌)、造血系 統癌癥(白血病、淋巴瘤、骨髓瘤)、自身免疫疾病、神經變性疾病、阿爾茨海默病、心臟病、 心肌梗死、充血性心力衰竭、心肌壞死、血栓形成、中風、炎癥、粥樣硬化、類風濕性關節炎、 紅斑狼瘡、AIDS和病原體感染。
67.根據權利要求64所述的方法，其中所述19F-標記分子用于成像腫瘤。
68.根據權利要求67所述的方法，其中所述19F-標記分子是19F-標記的鈴蟾肽或奧曲肽。
69.根據權利要求67所述的方法，其中所述19F-標記分子是選自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3 hMN-15 和 hL243 組成的組的抗體 或其片段。
70.根據權利要求67所述的方法，其中所述靶向抗原是腫瘤相關抗原。
71.根據權利要求70所述的方法，其中所述靶向抗原選自由以下組成的組結腸特異 性抗原-P(CSAp)、癌胚抗原(CEA)、CD4、CD5、CD8、CD14、CD15、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、 CD25、CD30、CD45、CD66a_d、CD67、CD74、CD79a、CD80、CD138、HLA-DR、la、Ii、MUC1、MUC2、 MUC3、MUC4、NCA、EGFR、HER 2/neu 受體、TAG-72、EGP-1、EGP-2、A3、KS-1、Le (y)、S100、PSMA、 PSA、生腱蛋白、葉酸受體、VEGFR、EGFR、PDGFR、FGFR、P1GF、ILGF-1、壞死抗原、IL-2、IL-6、 TlOl 禾口 MAGE。
72.—種合成ΝΟΤΑ衍生物的方法，該方法包括a)生成NOTA二 -叔丁基酯；和b)使用所述NOTA二 -叔丁基酯制備NOTA衍生物。
73.一種合成NOTA衍生物的方法，該方法包括a)生成琥珀酰四-叔丁基酯C-NETA；和b)使用所述琥珀酰四-叔丁基酯C-NETA制備NOTA衍生物。
74.—種組合物，包括與螯合部分復合的27Al19F,其中所述復合物在室溫下水性介質中穩定。
75.根據權利要求74所述的組合物，其中所述螯合部分選自由D0TA、TETA、N0TA、NETA、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物組成的組。
76.根據權利要求75所述的組合物，其中所述螯合部分是ΝΟΤΑ。
全文摘要
本發明公開了一種用于PET或MRI成像的18F或19F標記分子的組合物以及所述標記分子的合成和使用方法。所述標記分子可以是肽或蛋白，盡管其他類型的分子可以被標記。優選地，通過形成金屬復合物以及18F-或19F-金屬復合物與螯合部分結合，18F或19F結合至靶向分子。或者，金屬可以首先與螯合基團結合，然后18F或19F與所述金屬結合。在其他實施方案中，18F或19F標記部分可以包括與靶向疾病相關抗原的雙特異性抗體組合使用的可靶向構建體。18F或19F標記的可靶向構建體肽在37℃血清中穩定足以進行PET或MRI成像的時間。
文檔編號G01T1/16GK102066974SQ200980123437
公開日2011年5月18日 申請日期2009年4月30日 優先權日2008年4月30日
發明者D·M·戈登伯格, 克里斯托弗·A·德索扎, 威廉·J·麥布賴德 申請人:免疫醫療公司