(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子プローブの前駆体であって、
下記式(１)〜(１２)のいずれかで表されるポリペプチドからなり、
前記分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
*-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (1)  （配列番号１）
*-LSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (2)  （配列番号２）
*-SKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (3)  （配列番号３）
*-KQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (4)  （配列番号４）
*-DLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (5)  （配列番号５）
*-LSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (6)  （配列番号６）
*-SK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (7)  （配列番号７）
*-K* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (8)  （配列番号８）
DLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (9)  （配列番号９）
LSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (10) （配列番号１０）
SK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (11) （配列番号１１）
K* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (12) （配列番号１２）
［上記式(１)〜(８)において、「*-」はＮ末端のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、
上記式(１)〜(１２)において、「K*」はリジン（lysine）の側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」はＣ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。］
【請求項２】
分子プローブの前駆体であって、
下記式(１)、（５）又は(９)のポリペプチドから１又は２個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(１)、（５）又は(９)のポリペプチドのアミノ酸配列と９５％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドからなり、
前記分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
*-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (1)  （配列番号１）
*-DLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (5)  （配列番号５）
DLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (9)  （配列番号９）
［上記式(１)及び(５)において、「*-」はＮ末端のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、
上記式(１)、（５）及び(９)において、「K*」はリジン（lysine）の側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」はＣ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。］
【請求項３】
非侵襲性の膵島イメージングに用いられる、請求項１又は２に記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
【請求項４】
膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられる、請求項１から３のいずれか記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
【請求項５】
糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられる、請求項１から４のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
【請求項６】
Ｎ末端のアミノ基又はリジンが標識化される、請求項１から５のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
【請求項７】
膵島イメージングが、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われる、請求項１から６のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して得られる膵島イメージング用分子プローブを投与された対象の膵島をイメージングすることを含む、膵島のイメージング方法。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して得られる膵島イメージング用分子プローブを投与された対象の膵島をイメージングすること、及び、
前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法。
【請求項１０】
膵島イメージング用分子プローブの製造方法であって、請求項１から７のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む、製造方法。
【請求項１１】
前記膵島イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、Ｎ末端のアミノ基又はリジン残基の標識化である、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１２】
膵島イメージング用分子プローブを調製するためのキットであって、請求項１から７のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を含む、キット。
【請求項１３】
膵島イメージング用分子プローブであって、請求項１０又は１１に記載の製造方法により得られる、非侵襲性の膵島イメージング用分子プローブ。
【請求項１４】
膵島イメージング用分子プローブであって、請求項１２記載のキットを用いて得られる、非侵襲性の膵島イメージング用分子プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膵島イメージング用分子プローブ前駆体及びその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本における２型糖尿病は推定８２０万人を越えて増加し続けている。この対策として耐糖能検査を基準とした糖尿病発症前の介入が行われているが、充分な成果が得られていない。その原因として、耐糖能検査で機能異常が明らかとなる境界型の段階では膵島の障害はすでに高度に進行しており、介入開始時期としては遅い可能性がある。
【０００３】
すなわち、糖尿病の発症過程では、膵島量（とりわけ、膵β細胞量）が耐糖能異常に先行して減少するため、機能異常が検出・自覚される段階に至ってからでは、糖尿病はすでに治療が難しい段階となっている。一方、膵島量及び／又は膵β細胞量の減少を早期に発見することができれば、糖尿病を予防・治療できる可能性がある。したがって、糖尿病の予防・診断を行うために非侵襲の膵島イメージング技術、とりわけ膵島量及び又は膵β細胞量を測定するための非侵襲の膵島イメージング技術が望まれている。その中でも、膵島、好ましくは、膵β細胞のイメージングを可能とする分子プローブが特に望まれている。
【０００４】
スライス切片の膵島をイメージングするための分子プローブとしては、ＧＬＰ−１Ｒ（グルカゴン様ペプチド１受容体）のリガンドの１つであるエキセンジン（９−３９）（Ｅｘｅｎｄｉｎ（９−３９））が知られている。すなわち、125Ｉ標識したエキセンジン（９−３９）をマウス尾静脈より投与すると、他の臓器に比べて膵臓へ特異的に選択的に集積し、かつ、膵臓の中でも膵島に選択的に結合することが知られている（非特許文献１）。
【非特許文献１】E. Mukai et al. Non-invasive imaging of pancreatic islets targeting glucagon-like peptide-1 receptors, 44thEASD Annual Meeting Rome 2008, abstract, Presentation No.359 [on line]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）では非侵襲の三次元イメージングを行うことが困難であった。そこで、本発明は、非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能な膵島イメージング用分子プローブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、膵島のイメージングに用いられる分子プローブの前駆体であって、
下記式(１)〜(１２)のいずれかで表されるポリペプチド、
下記式(１)〜(１２)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(１)〜(１２)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドからなり、
前記分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
*-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (1)  （配列番号１）
*-LSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (2)  （配列番号２）
*-SKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (3)  （配列番号３）
*-KQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (4)  （配列番号４）
*-DLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (5)  （配列番号５）
*-LSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (6)  （配列番号６）
*-SK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (7)  （配列番号７）
*-K* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (8)  （配列番号８）
DLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (9)  （配列番号９）
LSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (10) （配列番号１０）
SK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (11) （配列番号１１）
K* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (12) （配列番号１２）
［上記式(１)〜(８)において、「*-」はＮ末端のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、上記式(１)〜(１２)において、「K*」はリジン（lysine）の側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」はＣ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。］
【発明の効果】
【０００７】
本発明の膵島イメージング用分子プローブ前駆体であれば、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）などにより、膵島のイメージング、好ましくは膵島の三次元イメージング、より好ましくは非侵襲の膵島イメージングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例におけるbinding assayの結果の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の分子プローブの体内分布の経時変化の結果の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の分子プローブを用いたin vivo阻害実験の結果の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明における膵島イメージング（ＰＥＴ）の結果の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の分子プローブの体内分布の経時変化の結果のその他の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明における膵島イメージング（ＰＥＴ）の結果のその他の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の分子プローブの体内分布の経時変化の結果の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の分子プローブを用いたin vivo阻害実験の結果のその他の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
従来、Ｂｏｌｔｏｎ−Ｈｕｎｔｅｒ標識法で標識された125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）は公知であった（例えば、商品コードＮＥＸ３３５、パーキンエルマー社製）。しかしながら、125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）では非侵襲で三次元イメージングすることは困難であり、ヒトの膵島をイメージングして定量することは技術的に困難であった。また、上述したとおり、125Ｉ標識したエキセンジン（９−３９）は他の臓器に比べて膵臓へ特異的に選択的に集積し、かつ、膵臓の中でも膵島に選択的に結合することが知られていたが（非特許文献１）、例えば、ポジトロン放出核種による標識をした場合であっても同様の挙動を示すかは不明であった。
【００１０】
本発明は、エキセンジン（９−３９）に由来するポリペプチドのＮ末端のアミノ基にポジトロン放出核種を標識すれば、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により非侵襲で膵島の三次元イメージングが可能となり、かつ定量性を確保できる、という知見に基づく。すなわち、本発明は、膵島の非侵襲的な三次元イメージングを可能にするという効果を好ましくは奏する。また、本発明は、好ましくは、膵島の定量用イメージングを行うことができるという効果を奏し、より好ましくは従来困難であった膵島の定量用イメージングと膵島の非侵襲的な三次元イメージングとの双方を達成できるという効果を奏する。
【００１１】
本発明によれば膵島の三次元イメージングが可能となり、かつ、分子プローブの核種の結合部位が一箇所であるから、好ましくは、膵島量の測定が可能となる。さらに、本発明によれば非侵襲のイメージングが可能となるから、好ましくは、ヒトの検査や診断にも適用可能となる。すなわち、本発明によれば、好ましくは、膵島量の測定に基づく糖尿病の予防、治療、診断方法が可能となる。
【００１２】
また、上述した通り、糖尿病の発症過程では、耐糖能異常に先行して膵島量が減少することが知られている。このため、膵島イメージング及び又は膵島量の測定を行うことにより、例えば、糖尿病の発症前や初期の状態で、膵島の微小な変化を見つけることができることから、糖尿病の超早期発見・診断が可能になる。このため、本発明の膵島イメージング用分子プローブの前駆体は、糖尿病の早期発見・診断、好ましくは糖尿病の超早期発見・診断に有用である。
【００１３】
すなわち、本発明は、
[１] 下記式(１)〜(１２)のいずれかで表されるポリペプチド、下記式(１)〜(１２)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、下記式(１)〜(１２)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドからなり、前記分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブである、膵島イメージング用分子プローブ前駆体。
*-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (1)  （配列番号１）
*-LSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (2)  （配列番号２）
*-SKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (3)  （配列番号３）
*-KQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (4)  （配列番号４）
*-DLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (5)  （配列番号５）
*-LSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (6)  （配列番号６）
*-SK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (7)  （配列番号７）
*-K* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2 (8)  （配列番号８）
DLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (9)  （配列番号９）
LSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (10) （配列番号１０）
SK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (11) （配列番号１１）
K* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2 (12) （配列番号１２）
［上記式(１)〜(８)において、「*-」はＮ末端のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、上記式(１)〜(１２)において、「K*」はリジン（lysine）の側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」はＣ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。］；
[２] 非侵襲性の膵島イメージングに用いられる、[１]記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[３] 膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられる、[１]又は[２]記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[４] 糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられる、[１]〜[３]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[５] Ｎ末端のアミノ基又はリジンが標識化される、[１]〜[４]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[６] 膵島イメージングが、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われる、[１]〜[５]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体；
[７] [１]〜[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む、膵島のイメージング方法；
[８] さらに、前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することを含む、[７]記載の膵島のイメージング方法；
[９] [１]〜[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して膵島イメージング用分子プローブを調製すること、及び、前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法；
[１０] 膵島イメージング用分子プローブの製造方法であって、[１]〜[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む、製造方法；
[１１] 前記膵島イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、Ｎ末端のアミノ基又はリジン残基の標識化である、[１０]記載の製造方法；
[１２] 膵島イメージング用分子プローブを調製するためのキットであって、[１]〜[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を含む、キット；
[１３] 膵島イメージング用分子プローブであって、[１０]又は[１１]記載の製造方法により得られうる、非侵襲性の膵島イメージング用分子プローブ；
[１４] [１]から[６]のいずれかに記載の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して膵島イメージング用分子プローブを調製すること、前記膵島イメージング用分子プローブを用いて膵島のイメージングを行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の状態を判定することを含む、糖尿病の診断方法；
に関する。
【００１４】
［膵島イメージング］
本発明において、膵島イメージングとは、膵島の分子イメージング（molecular imaging）であって、in vivoの膵島の空間的及び／又は時間的分布を画像化することを含む。また、本発明において、膵島イメージングは、糖尿病に関する予防・治療・診断の観点から、膵β細胞を標的分子とすることが好ましい。さらに、本発明において、膵島イメージングは、膵島量の定量性及びヒトに適用するという観点から、非侵襲で三次元のイメージングであることが好ましい。イメージングの方法としては、非侵襲の膵島イメージングが可能な方法であれば特に制限されず、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）、単光子放射線コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、Ｘ線・可視光・蛍光・近赤外光・超音波などを利用する方法が挙げられる。これらの中でも、本発明の分子プローブ前駆体を利用し、膵島量の定量を行なう観点からはＰＥＴが好ましい。
【００１５】
［本発明の分子プローブ前駆体］
本発明の分子プローブ前駆体は、膵島イメージングに用いるポリペプチドであって、上記式(１)〜(１２)のいずれかで表されるポリペプチドを含む。上記式(１)〜(１２)のポリペプチドのアミノ酸配列は、それぞれ、配列表の配列番号１〜１２に記載のアミノ酸配列である。ただし、上記式(１)〜(８)のポリペプチドのＮ末端のアミノ基には、該アミノ基を保護するために保護基が結合している。上記式(１)〜(１２)のポリペプチドのＣ末端のカルボキシル基は、膵β細胞との結合性の向上の観点から、アミノ基によりアミド化されている。また、上記式(１)のポリペプチドの第１９番目、上記式(２)のポリペプチドの第１８番目、上記式(３)のポリペプチドの第１７番目及び上記式(４)のポリペプチドの第１６番目のリジン（lysine）の側鎖のアミノ基、並びに、上記式(５)のポリペプチドの第４番目、上記式(６)のポリペプチドの第３番目、上記式(７)のポリペプチドの第２番目及び上記式(８)のポリペプチドの第１番目のリジン（lysine）の側鎖のアミノ基には、アミノ基を保護するために保護基が結合している。このため、後述するアミノ基を標識化する標識システムで上記式(１)〜(８)のポリペプチドを含む本発明の分子プローブ前駆体を標識化すると、保護基が結合していないリジンの側鎖のアミノ基が標識化されうる。また、上記式(９)のポリペプチドの第４番目及び第１９番目、上記式(１０)のポリペプチドの第３番目及び第１８番目、上記式(１１)のポリペプチドの第２番目及び第１７番目、並びに上記式(１２)のポリペプチドの第１番目及び第１６番目のリジンの側鎖のアミノ基には、アミノ基を保護するために保護基が結合している。このため、後述するアミノ基を標識化する標識システムで上記式(９)〜(１２)のポリペプチドを含む本発明の分子プローブ前駆体を標識化すると、本発明の分子プローブ前駆体のＮ末端のアミノ基が標識化されうる。
【００１６】
ここで、上記式(１)（配列表の配列番号１）、上記式(５)（配列表の配列番号５）及び上記式(９)（配列表の配列番号９）のアミノ酸配列は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミノ基によりアミド化されていること及び保護基と結合したアミノ基を除けば、エキセンジン（９−３９）のアミノ酸配列と一致する。エキセンジン（９−３９）は、膵β細胞上に発現するＧＬＰ−１Ｒ（グルカゴン様ペプチド−１の受容体）に結合することが知られている。本発明の分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して得られる分子プローブ（以下、「本発明の分子プローブ」ともいう。）も、膵島、好ましくは膵β細胞に結合可能である。
【００１７】
本発明の分子プローブ前駆体のより好ましい実施形態において、膵島をイメージングしやすいことから、Ｎ末端側のリジン、すなわち、配列番号５の第４番目のリジン残基、配列番号６の第３番目のリジン残基、配列番号７の第２番目のリジン残基、及び、配列番号８の第１番目のリジン残基に相当するリジンの側鎖のアミノ基に、アミノ基を保護するための保護基が結合していることが好ましい。したがって、本発明の分子プローブ前駆体において、Ｃ末端側のリジン、すなわち、上記式(５)（配列番号５）の第１９番目のリジン残基、上記式(６)（配列番号６）の第１８番目のリジン残基、上記式(７)（配列番号７）の第１７番目のリジン残基、及び、上記式(８)（配列番号８）の第１６番目のリジン残基に相当するリジンが標識化されることが好ましい。
【００１８】
本発明の分子プローブ前駆体のさらにより好ましい実施形態において、膵島をよりイメージングしやすくなることから、ポリペプチドに含まれるすべてのリジンの側鎖のアミノ基に、アミノ基を保護するための保護基が結合していることがより好ましい。したがって、本発明の分子プローブ前駆体において、上記式(９)（配列番号９）のＮ末端のアミノ基、上記式(１０)（配列番号１０）のＮ末端のアミノ基、上記式(１１)（配列番号１１）のＮ末端のアミノ基、及び、上記式(１２)（配列番号１２）のＮ末端のアミノ基が標識されることがより好ましい。
【００１９】
本発明の分子プローブ前駆体は、その他の実施形態として、膵島イメージングに用いるポリペプチドであって、上記式(１)〜(１２)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸配列が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含み得る。ここで、前記１〜数個とは、１〜１０、１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２、及び１個を含みうる。この実施形態の本発明の分子プローブ前駆体においても、上記式(１)〜(８)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸配列が欠失、付加又は置換したポリペプチドである場合は、保護基によるＮ末端のアミノ基の保護、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、標識化されるリジン（lysine）を１つ含み、その他のリジンを含む場合はその他のリジンの側鎖のアミノ基は保護基により保護されていることが好ましい。また、上記式(９)〜(１２)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸配列が欠失、付加又は置換したポリペプチドである場合は、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、また、Ｎ末端のアミノ基が標識化されうるように、リジンを含む場合はリジンの側鎖のアミノ基は保護基により保護されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の分子プローブ前駆体は、さらにその他の実施形態として、膵島イメージングに用いるポリペプチドであって、上記式(１)〜(１２)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含み得る。ここで、前記相同性とは、当業者が通常用いるアルゴリズム、例えば、ＢＬＡＳＴ又はＦＡＳＴＡなどで算出されるものでよく、あるいは、比較する２つのポリペプチドの同一アミノ酸残基の数を一方のポリペプチド全長で除して得られる数に基づいてもよい。前記相同性は、８５％以上、９０％以上、９５％以上を含みうる。この実施形態の本発明の分子プローブ前駆体においても、上記式(１)〜(８)のポリペプチドと８０％以上の相同性を有するポリペプチドである場合は、保護基によるＮ末端のアミノ基の保護、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、標識化されるリジン（lysine）を１つ含み、その他のリジンを含む場合はその他のリジンの側鎖のアミノ基は保護基により保護されていることが好ましい。上記式(９)〜(１２)のポリペプチドと８０％以上の相同性を有するポリペプチドである場合は、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、また、Ｎ末端のアミノ基が標識化されうるように、上述したリジン以外のリジンを含む場合はリジンの側鎖のアミノ基は保護基により保護されていることが好ましい。
【００２１】
本発明において膵島に結合可能とは、膵島量の定量性及び検査・診断の用途の観点から、本発明の分子プローブが膵β細胞に結合可能であることが好ましく、少なくとも膵臓において膵β細胞に特異的であることがより好ましく、少なくともヒトの体内において他の器官・組織とシグナルが重ならない程度に特異的であることがさらに好ましい。
【００２２】
なお、本発明の分子プローブ前駆体は、定法に従ったペプチド合成により製造することができ、そのペプチド合成方法は特に制限されない。
【００２３】
本発明の分子プローブ前駆体は、上述のとおり、膵島イメージングに用いられるものであって、ヒトの検査・診断の用途の観点から非侵襲性の膵島イメージングに用いられることが好ましく、同様の観点から膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられることが好ましい。さらに、本発明の分子プローブ前駆体は、糖尿病の予防、治療又は診断のための膵島イメージングに用いられることが好ましい。これらの膵島イメージングは、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）により行われてもよい。
【００２４】
［保護基］
本発明の分子プローブ前駆体における保護基は、本発明の分子プローブの特定のアミノ基、すなわち、本発明の分子プローブ前駆体の特定のリジン側鎖のアミノ基又は本発明の分子プローブ前駆体のＮ末端のアミノ基を標識化する間に、その他のアミノ基を保護するものであって、そのような機能を果たせる公知の保護基を使用できる。前記保護基としては、特に制限されず、例えば、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基（Ｆｍｏｃ）、ｔｅｒｔ-ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ）、ベンジルオキシカルボニル基（Ｃｂｚ）、２，２，２-トリクロロエトキシカルボニル基（Ｔｒｏｃ）、アリルオキシカルボニル基（Ａｌｌｏｃ）などがあげられ、取扱いの点から、Ｆｍｏｃ及びＢｏｃが好ましい。これらの保護基の脱保護の方法は、それぞれ公知であって、当業者であれば適宜脱保護できる。
【００２５】
本発明の分子プローブ前駆体は、標識化される特定のアミノ基、すなわち、本発明の分子プローブ前駆体の特定のリジン側鎖のアミノ基又は本発明の分子プローブ前駆体のＮ末端のアミノ基に、例えば、フルオロベンゾイル（ＦＢ）やヨードベンゾイル（ＩＢ）が結合していてもよい。また、その他に、本発明の分子プローブ前駆体は、標識化される特定のアミノ基に、例えば、金属放射性同位元素（金属核種）と結合可能なキレート部位や、ペプチドとの結合を担うリンカー部が結合していてもよい。金属核種としては、例えば、62Ｃｕ、64Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、82Ｒｂ、99mＴｃ、111Ｉｎ等が挙げられる。キレート化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、６−ヒドラジノオイリジン−３−カルボン酸（ＨＹＮＩＣ）、テトラアザシクロドデカン四酢酸（ＤＯＴＡ）、dithisosemicarbazone（ＤＴＳ）、diaminedithiol（ＤＡＤＴ）、mercaptoacetylglycylglycylglycine（ＭＡＧ３）、monoamidemonoaminedithiol（ＭＡＭＡ）、diamidedithiol（ＤＡＤＳ）、propylene diamine dioxime（ＰｎＡＯ）等が挙げられる。
【００２６】
［本発明の分子プローブの調製方法］
本発明の分子プローブは、本発明の分子プローブ前駆体をイメージング方法に応じた標識化を行い、その後、保護基の脱保護をすることで調製することができる。標識化に用いられる各種としては、例えば、11Ｃ、13Ｎ、15Ｏ、18Ｆ、62Ｃｕ、64Ｃｕ、68Ｇａ、82Ｒｂなどのポジトロン放出核種、67Ｇａ、99mＴｃ、111Ｉｎ、123Ｉなどのシングルフォトン放出核種等が挙げられる。標識化の手順としては、例えば、ＰＥＴを行う場合には、11Ｃ、15Ｏ、18Ｆなどのポジトロン放出核種を、ＳＰＥＣＴを行う場合には、99mＴｃ、111Ｉｎ、123Ｉなどのシングルフォトン放出核種を、公知の方法、例えば、ＳＦＢ（N-succinimidyl 4-fluorobenzoate）やＳＩＢ（N-succinimidyl3-iodobenzoate）などを用いる方法により標識化することが挙げられる。また、金属核種を用いて標識化する場合は、例えば、上記キレート化合物を用いて標識化することが挙げられる。これらの方法で上記式(１)〜(８)のポリペプチドを標識すると、上記式(１)のポリペプチドの第４番目、上記式(２)のポリペプチドの第３番目、上記式(３)のポリペプチドの第２番目及び上記式(４)のポリペプチドの第１番目のリジン（lysine）の側鎖のアミノ基、並びに、上記式(５)のポリペプチドの第１９番目、上記式(６)のポリペプチドの第１８番目、上記式(７)のポリペプチドの第１７番目及び上記式(８)のポリペプチドの第１６番目のリジン（lysine）の側鎖のアミノ基が標識される。また、この方法で上記式(９)〜(１２)のポリペプチドを標識すると、上記式(９)〜(１２)のポリペプチドのＮ末端のアミノ基が標識される。但し、本発明における標識化の方法はこれらの方法に限定されない。標識後の脱保護は、保護基の種類に応じた公知の方法で行うことができる。したがって、本発明は、その他の態様として、本発明の分子プローブの製造方法であって、本発明の分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む製造方法に関する。また、本発明の分子プローブの製造方法において、本発明の分子プローブ前駆体の標識化が、Ｎ末端のアミノ基の標識化であることが好ましい。
【００２７】
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブの製造方法により得られうる非侵襲性の膵島イメージング用分子プローブに関する。本発明の膵島イメージング用分子プローブによれば、非侵襲的な膵島の三次元イメージングを行うことができる。本発明の分子プローブは、例えば、62Ｃｕ、64Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、82Ｒｂ、99mＴｃ、111Ｉｎ等の金属核種や、11Ｃ、13Ｎ、15Ｏ、18Ｆ、123Ｉ等の核種が結合していてもよい。また、本発明の分子プローブは、特定のアミノ基に、例えば、上記金属核種が結合した上記キレート化合物や、金属核種が結合したキレート部位とペプチドとの結合を担うリンカー部が結合していてもよい。
【００２８】
［イメージング方法］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体を標識化し、その後、保護基を脱保護することを含む膵島のイメージング方法に関する。本発明の膵島イメージング方法は、本発明の分子プローブを用いて膵島をイメージングすることを含んでもよい。本発明の膵島イメージング方法は、検査・診断の用途の観点から、膵β細胞のイメージング方法であることが好ましい。前駆体の標識化及び脱保護については上述のとおりであって、膵島イメージングについても上述のとおりである。また、本発明の膵島のイメージング方法は、さらに、前記分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することを含んでもよい。分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することは、例えば、膵島イメージングの画像を解析することにより膵島の有無を判断すること、膵島量の増減を判断すること等を含む。
【００２９】
本発明の膵島のイメージング方法は、前記調製した本発明の分子プローブを対象に投与すること、及び、分子プローブの投与から一定時間経過後、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）等の手段による測定を行うことを含むことができる。ＰＥＴ等による測定には、例えば、イメージの撮影、膵島量の測定等を含む。投与対象としては、ヒト及び又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。対象への投与は、局所的であってもよく、全身的であってもよい。投与経路は、対象の状態等に応じて適宜決定できるが、例えば、静脈、動脈、皮内、腹腔内への注射又は輸液等が挙げられる。本発明の分子プローブは、担体とともに投与することが好ましい。担体としては、例えば、水性溶媒及び非水性溶媒が使用できる。水性溶媒としては、例えば、リン酸カリウム緩衝液、生理食塩水、リンゲル液、蒸留水等が挙げられる。非水性溶媒としては、例えば、ポリエチレングリコール、植物性油脂、エタノール、グリセリン、ジメチルスルホキサイド、プロピレングリコール等が挙げられる。膵島のイメージング又は膵島量の測定のための本発明の分子プローブの用量は、例えば、１μｇ以下とすることができる。投与から測定までの時間は、例えば、分子プローブの膵島への結合時間、分子プローブの種類及び分子プローブの分解時間等に応じて適宜決定できる。
【００３０】
［膵島量の測定方法］
本発明は、さらにその他の態様として、膵島量の測定方法であって、本発明の分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して本発明の分子プローブを調製すること、及び、分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。本発明の膵島量の測定方法は、調製した本発明の分子プローブを用いて膵島イメージングを行うことを含んでもよい。標識化及び脱保護については上述のとおりであって、膵島イメージングについても上述のとおりである。分子プローブを用いた膵島イメージングの結果からの膵島量の算出は、例えば、膵島イメージングの画像を解析すること等により行うことができる。また、イメージングの結果からイメージングの対象物の定量を行うことは、当業者であれば、例えば、検量線や適当なプログラムを用いて容易に行うことができる。本発明の膵島量の測定方法は、検査・診断の用途の観点から、膵β細胞量の測定方法であることが好ましい。
【００３１】
［糖尿病の予防、治療、診断方法］
本発明は、さらにその他の態様として、糖尿病の予防又は治療又は診断方法に関する。本発明の糖尿病の予防又は治療又は診断方法は、具体的には、本発明の膵島イメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護して膵島イメージング用分子プローブを調製すること、前記膵島イメージング用分子プローブを用いて膵島のイメージングを行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の状態を判定して糖尿病の診断することを含み、前記診断に基づき糖尿病の予防又は治療することを含みうる。上述したとおり、糖尿病の発症過程では、膵島量（とりわけ、膵β細胞量）が耐糖能異常に先行して減少するが、機能異常が検出・自覚される段階に至ってからでは、糖尿病はすでに治療が難しい段階となっている。しかし、本発明の分子プローブ前駆体を用いたイメージング方法及び又は膵島量の測定方法によれば、膵島量及び又は膵β細胞量の減少を早期に発見することができ、ひいては、新たな糖尿病の予防・治療・診断法が構築できる。糖尿病の予防・治療・診断の対象としては、ヒト及び又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。例えば、本発明の糖尿病の予防方法は、定期的に膵島量の測定を行い、膵島量の減少傾向の有無をチェックすることが含むことができる。また、本発明の糖尿病の治療方法は、対象に対して行われる投薬や食事療法を含む治療効果を膵島量の変化に着目して評価することを含むことができる。そして、本発明の糖尿病の診断方法は、膵島のイメージング又は膵島量の測定を行い、基準となる大きさ又は量との比較、あるいは、糖尿病の進行度を判断することを含むことができる。
【００３２】
本発明は、好ましいその他の態様として、糖尿病の超早期診断方法に関する。本発明の糖尿病の超早期診断方法は、例えば、人間ドック、健康診断において本発明の方法により膵島のイメージング及び又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の状態を判定することを含むことができる。また、本発明の糖尿病の治療方法は、本発明の方法により膵島のイメージング及び又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び又は膵島量に基づき膵島の機能回復を評価することを含むことができる。
【００３３】
［キット］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体を含むキットに関する。本発明のキットの実施形態としては、本発明の分子プローブを調製するためのキット、本発明のイメージング方法を行うためのキット、本発明の膵島量の測定方法を行うためのキット、本発明の糖尿病の予防又は治療又は診断のキットなどが挙げられる。これらの各実施形態において、それぞれの形態に応じた取扱い説明書を含むことが好ましい。
【００３４】
本発明のキットは、例えば、バッファー、浸透圧調整剤等の分子プローブを調製するための成分や、注射器等の分子プローブの投与に使用する器具等をさらに含むことができる。
【００３５】
以下に、実施例を用いて本発明をさらに説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定して解釈されない。
【実施例】
【００３６】
［binding assay］
まず、３種類の分子プローブ前駆体（配列番号１の第１９番目のリジン残基に保護基が結合している上記式(１)の分子プローブ前駆体、配列番号５の第４番目のリジン残基に保護基が結合している上記式(５)の分子プローブ前駆体、並びに、配列番号９の第４番目及び第１９番目のリジン残基に保護基が結合している上記式(９)の分子プローブ前駆体）を準備した。なお、保護基としては、Ｆｍｏｃを使用した。また、各分子プローブ前駆体のＣ末端のカルボキシル基はアミド化されている。
【００３７】
つぎに、上記分子プローブ前駆体（２００μｇ）をそれぞれＢｏｒａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．８）に溶解させ、それに［19Ｆ］ＳＦＢを加え反応溶液をｐＨ８．５〜９．０に調整し標識化を行った。その後、ＤＭＦ、Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅを加えることで脱保護反応を行うことにより、３種類の目的の分子プローブＸ、Ｙ及びＺを得た。具体的には、分子プローブＸは、上記式(１)の分子プローブ前駆体を用いて得られた分子プローブであって、配列番号１のアミノ酸配列において第４番目のリジンの側鎖に［19Ｆ］フルオロベンゾイル基が結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。分子プローブＹは、上記式(５)の分子プローブ前駆体を用いて得られた分子プローブであって、配列番号５のアミノ酸配列において第１９番目のリジン残基に［19Ｆ］フルオロベンゾイル基が結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。分子プローブＺは、上記式(９)の分子プローブ前駆体を用いて得られた分子プローブであって、配列番号９のアミノ酸配列においてＮ末端のアミノ基に［19Ｆ］フルオロベンゾイル基が結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。
【００３８】
つぎに、マウスから単離した膵島を単一細胞に分散し、１．７×１０5個／サンプルとなるように用意した。調製した細胞に、Ｂｏｌｔｏｎ−Ｈｕｎｔｅｒ標識法で標識された125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）を含む溶液を、125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）の終濃度が０．１μＣｉ（０．０４５ｐｍｏｌ；０．１５３ｎｇ／１００μｌ）となるように添加した。ついで、125Ｉ標識エキセンジンを添加した細胞に、調製した分子プローブＸ、Ｙ及びＺを含む試薬をそれぞれ添加し（各分子プローブの終濃度：１×１０-6〜１×１０-12Ｍ）、室温で１時間インキュベーションした。フィルタレーションにより反応停止を行い、液体シンチレーションアナライザーを用いて放射能の測定を行った。その結果を図１Ａ〜Ｃに示す。
【００３９】
図１Ａ〜Ｃは、ＳｉｇｍａＰｌｏｔ１１（商品名）で解析した結果の一例を示すグラフであり、図１Ａは、分子プローブＸの結果の一例であり、図１Ｂは、分子プローブＹの結果の一例であり、図１Ｃは、分子プローブＺの結果の一例である。図１Ａ〜Ｃに示すように、分子プローブＸ、Ｙ及びＺはいずれも、ＧＬＰ−１Ｒと125Ｉ標識エキセンジン（９−３９）との結合を濃度依存的に阻害した。また、分子プローブＸのＩＣ50は、２．３５×１０-8Ｍであり、分子プローブＹのＩＣ50は、２．３６×１０-8Ｍであり、分子プローブＺのＩＣ50は、１．５×１０-9Ｍであった。
【００４０】
（実施例１）
配列番号１のＮ末端と第１９番目のリジン残基に保護基が結合している上記式(１)の本発明の分子プローブ前駆体を用いてマウスの体内分布の測定及びマウスの三次元膵島イメージングを行った。まず、以下のようにして本発明の分子プローブを調製した。
【００４１】
［分子プローブの調製］
Ｆｍｏｃを保護基として使用した上記式(１)の分子プローブ前駆体（５００μｇ）をＢｏｒａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．８）に溶解させ、それに［18Ｆ］ＳＦＢを加え反応溶液をｐＨ８．５〜９．０に調整し標識化を行った。その後、ＤＭＦ、Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅを加えることで脱保護反応を行い、目的物（配列番号１の第４番目のリジン残基が標識化された分子プローブ）を得た。すなわち、得られた分子プローブは、配列番号１のアミノ酸配列において第４番目のリジンの側鎖のアミノ基に［18Ｆ］ＦＢ（フルオロベンゾイル基）が結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。
【００４２】
［体内分布］
調製した分子プローブ（６９μＣｉ）を無麻酔下の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射（尾静脈）により投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図２に示す。図２Ａは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図２Ｂは図２Ａを拡大したグラフである。
【００４３】
図２に示すとおり、本実施例で調製した分子プローブの膵臓への集積は、投与５分後で４%dose/g、投与１５分後で４．９%dose/g、投与３０分後で４．７%dose/gであった。また、本実施例で調製した分子プローブは、投与後５〜４０分の間では、膵臓の隣接臓器である胃や腸よりも膵臓に多く集積し、観察する上で十分なコントラストのＰＥＴ画像が得られるものと示唆された。
【００４４】
［in vivo阻害実験］
上述のように調製した分子プローブ（配列表の配列番号１のアミノ酸配列において第４番目のリジンの側鎖のアミノ基が標識化され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブ）を用い、in vivo阻害実験を行った。マウスは、６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）を使用した。
【００４５】
まず、無麻酔下のマウスに、標識化していないＥｘｅｎｄｉｎ（９−３９）（コールドプローブ）を静脈注射により前投与した（０．５ｍｇ／ｍＬを０．１ｍＬ）。前投与から３０分後に、調製した分子プローブ（５２μＣｉ）を静脈注射により投与した。分子プローブの投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図３に示す。
【００４６】
コントロールとして、コールドプローブを前投与することなく、調製した分子プローブ（５２μＣｉ）を無麻酔下のマウスに静脈注射により投与した。投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を前投与した結果とあわせて図３に示す。
【００４７】
図３Ａは、前投与ありの集積量（%dose/g）及びコントロールの集積量（%dose/g）を示すグラフであり、図３Ｂは、コールドプローブを前投与したことに伴う抑制率（＝｛（前投与ありの集積量）−（コントロールの集積量）｝／（コントロールの集積量）×１００）を示すグラフである。図３Ａ及びＢに示すように、コールドプローブを前投与して受容体への結合を阻害することにより、膵臓における調製した分子プローブの取り込みが約１５％阻害されたことが観察された。
【００４８】
［三次元イメージング］
調製した分子プローブ（８２μＣｉ）を麻酔した６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射により投与し、下記のＰＥＴ装置及び条件で三次元イメージングを行った。
撮像装置：Ｅｘｐｌｏｒｅ  Ｖｉｓｔａ（商品名、ＧＥ社製）
撮像方法：Ｓｔａｔｉｃ  Ｓｃａｎ
リコンストラクション：２ＤＯＳＥＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＯＳ−ＥＭ）
【００４９】
その結果の一例を図４に示す。画像は分子プローブ投与８分後のものである。図４は、三次元イメージングの冠状断像（coronal view）であって、図４Ａ（積算時間：１５分）は、マウス全体（切除無し）の画像であり、図４Ｂ（積算時間：１０分）は、肝臓を削除した後の画像であり、図４Ｃ（積算時間：１０分）は、肝臓に加え腎臓を切除した後の画像であり、図４Ｄ（積算時間：１５分）は、肝臓・腎臓・胃を切除した後の画像である。図４の画像は、すべて同一個体のものである。図４Ｂ〜Ｄにおける白丸が膵臓の位置を示す。図４Ａ〜Ｄのコントラストは同一である。
【００５０】
図４に示すとおり、本発明の分子プローブ前駆体を用いて膵島の三次元イメージングが可能となった。なお、マウスの場合、図４Ａに示すとおり、肝臓と膵臓とが非常に密接しており、また使用したＰＥＴの分解能が１．４ｍｍであったため、膵臓の位置が判別しにくいが、ヒトの場合には、臓器自体の大きさも大きく、臓器の位置も独立している。したがって、本発明の分子プローブ前駆体であれば、ヒトにおいて非侵襲の三次元膵島イメージングが可能なことが示唆された。
【００５１】
（実施例２）
配列番号５のＮ末端と第４番目のリジン残基の側鎖のアミノ基に保護基が結合している上記式(５)の本発明の分子プローブ前駆体を用いてマウスの体内分布の測定及びマウスの三次元膵島イメージングを行った。まず、以下のようにして本発明の分子プローブを調製した。
【００５２】
［分子プローブの調製］
Ｆｍｏｃを保護基として使用した上記式(５)の分子プローブ前駆体（５００μｇ）をＢｏｒａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．８）に溶解させ、それに［18Ｆ］ＳＦＢを加え反応溶液をｐＨ８．５〜９．０に調整し標識化を行った。その後、ＤＭＦ、Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅを加えることで脱保護反応を行い、目的物（配列番号５の第１９番目のリジン残基が標識化された分子プローブ）を得た。すなわち、得られた分子プローブは、配列番号５のアミノ酸配列において第１９番目のリジンの側鎖のアミノ基に［18Ｆ］ＦＢが結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。
【００５３】
［体内分布］
調製した分子プローブ（６７μＣｉ）を無麻酔下の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射（尾静脈）により投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図５に示す。図５Ａは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図５Ｂは図５Ａを拡大したグラフである。
【００５４】
図５に示すとおり、本実施例で調製した分子プローブの膵臓への集積は、投与５分後で４%dose/g、投与１５分後で４．１%dose/g、投与３０分後で３．９%dose/gであった。実施例１で調製した分子プローブ（配列番号１の第４番目のリジン残基が標識化された分子プローブ）の体内分布に比べ、本実施例で調製した分子プローブ（配列番号５の第１９番目のリジン残基が標識化された分子プローブ）の体内分布における肝臓への集積は多くなっているものの、膵臓の隣接臓器である胃及び腸への集積が少ない上、胃及び腸への集積の経時変化も顕著に小さくなっている。これらのことから、配列番号５の第１９番目のリジン残基が標識された分子プローブ、さらには、Ｃ末端側のリジン残基に相当するリジンが標識された分子プローブを使用することにより、膵島を観察する上で、更にコントラストの高いＰＥＴ画像が得られる可能性が示唆された。
【００５５】
［三次元イメージング］
本実施例で調製した分子プローブ（１７４μＣｉ）を麻酔した７週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３２ｇ）に静脈注射により投与し、実施例１と同様の条件で三次元イメージングを行った。その結果の一例を図６に示す。画像は分子プローブ投与３０分後のものである（積算時間：１０分）。図６Ａは、三次元イメージングの冠状断像（coronal view）であり、図６Ｂは、三次元イメージングの矢状断像（sagittal view）であり、図６Ｃは、三次元イメージングの横断像（transverse view）である。図６Ａ〜Ｃにおける白丸が膵臓の位置を示し、図６Ｃ（横断像）において膵臓（白丸）の両サイドに白く見える臓器は腎臓である。なお、図６Ａ〜Ｃのコントラストは同一である。
【００５６】
図６に示すとおり、上記式(５)の本発明の分子プローブ前駆体を用いることによって、非侵襲的に膵臓の位置を明確に判別することができた。つまり、本発明の分子プローブ前駆体によって非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能となった。
【００５７】
（実施例３）
第４番目及び第１９番目のリジン残基に保護基が結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されている配列番号９のポリペプチドからなる上記式(９)の本発明の分子プローブ前駆体を用い、以下のようにして本発明の分子プローブを調製した。
【００５８】
［分子プローブの調製］
Ｆｍｏｃを保護基として使用した上記式(９)の分子プローブ前駆体（５００μｇ）をＢｏｒａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．８）に溶解させ、それに［18Ｆ］ＳＦＢを加え反応溶液をｐＨ８．５〜９．０に調整し標識化を行った。その後、ＤＭＦ、Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅを加えることで脱保護反応を行い、目的物（配列表の配列番号９のアミノ酸配列においてＮ末端のアミノ基が標識化された分子プローブ）を得た。すなわち、得られた分子プローブは、配列番号９のアミノ酸配列においてＮ末端のアミノ基に［18Ｆ］ＦＢが結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブである。
【００５９】
上述のように調製した分子プローブを用いて、マウスの体内分布測定及びin vivo阻害実験を行った。
【００６０】
［体内分布］
調製した分子プローブ（１３μＣｉ）を無麻酔下の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に尾静脈より投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図７に示す。図７Ａは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図７Ｂは図７Ａを拡大したグラフである。
【００６１】
図７に示すとおり、本実施例で調製した分子プローブの膵臓への集積は、投与５分後で５．４%dose/g、投与１５分後で７．２%dose/g、投与３０分後で９．０%dose/g、投与６０分後で６．４%dose/gであった。そして、本実施例で調製した分子プローブによれば、５%dose/gを超える膵臓への集積が長い時間維持され、特に、投与後１５から５０分の間では膵臓への集積が７%dose/gを超えていた。また、実施例１の分子プローブ（図２）及び実施例２の分子プローブ（図５）と比較して、実施例３で調製した分子プローブの膵臓への集積が最も多かった。これらのことから、Ｎ末端のアミノ基が標識された分子プローブはＰＥＴ画像の撮像に適しており、この分子プローブを使用することにより、膵臓を観察する上でコントラストの高いＰＥＴ画像が得られる可能性が示唆された。
【００６２】
［in vivo阻害実験］
上述のように調製した分子プローブ（配列表の配列番号９のアミノ酸配列においてＮ末端のアミノ基が標識化され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブ）を用い、in vivo阻害実験を行った。マウスは、６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）を使用した。
【００６３】
まず、無麻酔下のマウスに、標識化していないＥｘｅｎｄｉｎ（９−３９）を静脈注射により前投与した（０．５ｍｇ／ｍＬを０．１ｍＬ）。前投与から３０分後に、調製した分子プローブ（１７μＣｉ）を静脈注射により投与した。分子プローブの投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図８に示す。
【００６４】
コントロールとして、コールドプローブを前投与することなく、調製した分子プローブ（１７μＣｉ）を無麻酔下のマウスに静脈注射により投与した。投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を前投与した結果とあわせて図８に示す。
【００６５】
図８Ａは、前投与ありの集積量（%dose/g）及びコントロールの集積量（%dose/g）を示すグラフであり、図８Ｂは、コールドプローブを前投与したことに伴う抑制率（＝｛（前投与ありの集積量）−（コントロールの集積量）｝／（コントロールの集積量）×１００）を示すグラフである。図８Ａ及びＢに示すように、コールドプローブを前投与して受容体への結合を阻害することにより、膵臓における調製した分子プローブの取り込みが７５％以上阻害されたことが観察された。したがって、配列表の配列番号９のアミノ酸配列においてＮ末端のアミノ基が標識化され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された分子プローブが、マウス体内の膵β細胞に特異的に取り込まれていることが確認できた。
【００６６】
以上の結果より、本発明の分子プローブ前駆体であれば、ヒトにおいて非侵襲的膵臓の三次元イメージング、とりわけ非侵襲的膵β細胞の三次元イメージングが可能なことが示唆された。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したとおり、本発明は、例えば、医療分野、分子イメージングの分野、糖尿病に関する分野などで有用である。
【配列表フリーテキスト】
【００６８】
配列番号１〜１２：本発明の分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
【図１】
0005503498.tif 000002
【図２】
0005503498.tif 000003
【図３】
0005503498.tif 000004
【図５】
0005503498.tif 000005
【図７】
0005503498.tif 000006
【図８】
0005503498.tif 000007
【図４】
0005503498.tif 000008
【図６】
0005503498.tif 000009
【配列表】
0005503498000001.app