(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１９ＦＭＲＩを含む診断用イメージング方法で使用するための造影剤の組み合わせであって、
第１の１９ＦＭＲＩ造影剤としてのパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンと、
第２の１９ＦＭＲＩ造影剤としてのパーフルオロオクチルブロミドと、
を含み、
当該造影剤の組み合わせは、コアと該コアを囲むリン脂質の乳化剤のシェルとを有するナノ粒子の水性エマルジョンとして使用され、
前記コアは、前記第１の１９ＦＭＲＩ造影剤および前記第２の１９ＦＭＲＩ造影剤を有し、
前記シェルは、標的結合のためのリガンド、１ＨＭＲＩ造影剤、放射性ラベル化剤およびそれらの混合物を含む群から選択される、少なくとも１つのイメージング機能を含む、造影剤の組み合わせ。
【請求項２】
人又は動物で行われる診断用イメージング方法で使用される、請求項１に記載の造影剤の組み合わせ。
【請求項３】
前記シェルは、標的結合のためのリガンドを含む、請求項１または２に記載の造影剤の組み合わせ。
【請求項４】
前記シェルは、さらに、常磁性試剤を含む、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の造影剤の組み合わせ。
【請求項５】
当該造影剤の組み合わせは、静脈又は胃腸管投与される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の造影剤の組み合わせ。
【請求項６】
前記第１の１９ＦＭＲＩ造影剤は、第１の腫瘍マーカーである第１の標的のための１以上のリガンドを有し、
前記第２の１９ＦＭＲＩ造影剤は、前記第１の腫瘍マーカーとは異なる第２の腫瘍マーカーである第２の標的のための１以上のリガンドを有する、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の造影剤の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーフルオロ化合物及びそのエマルジョンを、分子イメージングなどのイメージングにおいて使用することに関する。特に本発明は前記化合物及びそのナノ粒子エマルジョンを１９ＦＭＲＩ及びマルチモーダルイメージングでの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子イメージング（ＭＩ）目的で、身体中の特定の疾患マーカーがイメージングにより可視化される。このＭＩ技術での鍵となる要素の一つは、前記マーカーが、造影剤の標的とされ、医学用イメージング装置、例えば磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、シングルフォトンコンピュータートモグラフ（ＳＰＥＣＴ）、ポジトロンエミッショントモグラフ（ＰＥＴ）、コンピュータートモグラフ（ＣＴ）で可視化され得る、ということである。例えば、ＭＲＩは、医学での主要なイメージング技術のひとつである。ＭＲＩは軟部組織の詳細な画像を生成する。この目的で、水及び脂肪の水素原子の磁気的性質が利用される。
【０００３】
ＭｏｒａｗｓｋｉらはＭａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．５２、１２５５（２００４）で、フィブリンの定量的分子イメージングについて、非水性の１９Ｆ造影剤、即ちリガンド標的パーフルオロナノ粒子を用いることを開示する。Ｍｏｒａｗｓｋｉは、１９ＦＭＲＩと同様に１ＨＭＲＩの使用についても記載している。
【０００４】
１Ｈの代わりに１９Ｆに基づく磁気共鳴イメージングは新たな診断の可能性を開くものである。１９Ｆは天然には身体内には存在しないことから、１９ＦＭＲＩは必然的に添加された１９Ｆ造影剤の使用に基づく。このことは、所謂プレ造影スキャンの必要性を除外する。一般的にこのことは診断イメージングを大いに容易なものとする。さらに、これらの試剤からのシグナルのみが検出されることから１９ＦＭＲＩは高い特異性を持つ。
【０００５】
１９Ｆの充分な感度を得るため、前記造影剤は一般に１９Ｆ化合物のエマルジョンを含む。前記粒子のサイズは通常は２００ｎｍ〜１０００ｎｍの間であり、充分な１９Ｆ核を興味領域に輸送し少数のマーカーの検出を可能とする。
【０００６】
パーフルオロナノ粒子の利点は、それがまた他の分子を前記興味領域に輸送することができるということである。これらの分子は前記粒子の外側に「付着されて」いる。例えば、ガドリニウムキレートが疎水性外側層に固定されており、前記試剤を又Ｔ１強調プロトンＭＲＩで可視化できる。同様に、ＳＰＥＣＴで検出され得る放射性ラベル化剤も同様に添加され得る。これらのマルチモダリティ試剤はＭＲＩ及びＳＰＥＣＴの両方で検出され得る。また治療薬の輸送も可能である。
【０００７】
上記の使用に適するためには、パーフルオロ化合物は人に非毒性であり、正しい粒子サイズの安定なエマルジョンを形成することができるものである必要がある。これら２つの要件はしばしば、さらに別の要求、即ち体内での前記化合物の長すぎる滞留時間を避けることと矛盾する。
【０００８】
多くの非毒性１９Ｆ試剤が利用可能ではあるが、これらの化合物はしばしば身体内にあまりに長い滞留時間を持つ（Ｊｅａｎ  Ｇ．  Ｒｉｅｓｓ、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００１、１０１、２７９７−２９１９）。かかるパーフルオロ化合物を含むエマルジョン粒子が、意図されるように分解してパーフルオロ化合物が分離するが、これは非常に疎水性であり脂肪内に取り込まれ、そこに望ましくないほど長時間留まることとなる（数週間、数ヶ月、それより長い場合さえある）。
【０００９】
１９ＦＭＲ内のパーフルオロ化合物の使用についての文献は、ＷＯ９１／１２８２４である。この文献には広い教示が示されているが、１９Ｆ造影剤の急激に進歩する分野においては、現行の要求は、比較的多数の検出可能な１９Ｆを持ち、比較的安定なエマルジョンを形成することができ、さらに身体内で比較的短い滞留時間、好ましくは１週間未満、を持つ化合物を見出す、ということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、イメージングに用いるパーフルオロ化合物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題に対して、本発明は１態様において、分子イメージングのための造影剤におけるパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンの使用に関する。特に１９ＦＭＲＩのため及びＴ１強調１Ｈ  ＭＲ及び核医薬を含む混合イメージングモーダリティの造影剤としての使用に関する。より具体的には、他の態様では、本発明は、分子イメージングでの造影剤としてパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンを含むエマルジョンの使用を提供する。他の態様では、本発明はイメージング方法を提供し、その使用は、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン及びパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンを含むエマルジョンからなる。また他の態様では、本発明は、人又は動物体で実施されるイメージング方法で使用するためのパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン、及び特にパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンを含むエマルジョンを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ナノ粒子（１）であって、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンのコア（２）を含む粒子を示す。このコアはシェル（３）で囲まれており、これは例えばリン脂質シェルである。このリン脂質シェルは、標的結合のためのリガンド（４）、例えば抗体を含んでいてよい。ガドリニウムキレート（５）又は放射性ＳＰＥＣＴトレーサーがまた前記リン脂質シェルにより提供され得る。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン（ＰｔＢＣ）が、イメージングの造影剤として、特に分子イメージングの造影剤としての使用のための非常に優れた組み合わせ特性のセットを有するという知見に基づく。この組み合わせた特性のセットは、動物および人に対する非毒性；比較的小分子で高い数のフッ素原子；動物又は人体中での短い滞在時間；安定したエマルジョンを生成する能力を含む。
【００１４】
本発明によるこのようにして選択された化合物は、下式を満足する。
【００１５】
【化１】
0005840609.tif 000002
【００１６】
２０個のフッ素原子を持つことから、１９ＦＭＲＩに適する造影剤を提供することができる試剤であり、かつずっと推奨されている化合物であるパーフルオロオクチルブロミドの好ましい代替物を表すものである。
【００１７】
１９ＦＭＲＩの使用のために適するということの他、本発明の試剤はまた、ＷＯ９５／３３４９４で開示されるような方法で１ＨＭＲＩで使用され得る。この化合物ＰｔＢＣ自体は知られており、例えば化学合成によりこれを得ることは当業者には何らの問題もない。
【００１８】
本発明の造影剤は好ましくはＰｔＢＣのエマルジョンの形である。全フッ素化液体のエマルジョンは、種々の他の全フッ素化炭化水素の場合において知られている。通常、適切な乳化剤と共にＰｔＢＣは連続水相中で安定なエマルジョンとして存在する。疎水性パーフルオロ炭素はそれにより界面活性剤層で囲まれ、即ち外部は親水性で内部は疎水性である界面活性剤単分子層を持つ安定化（ナノ）粒子を提供する。
【００１９】
従って本発明の造影剤は、実際にはパーフルオロ炭素のナノ粒子を含む。好ましいナノ粒子造影剤は、パーフルオロ炭素コアと前記コアを封入する（リン）脂質（即ちシェル）に基づく。前記層は２つの機能を有する。前記粒子を安定化することと、標的結合のために使用されるリガンドとの相互作用を可能とすることであり、同様に１ＨＭＲＩのためのＧｄキレート及び／又ＳＰＥＣＴやＰＥＴのための放射活性核などのマルチモーダリティイメージングのために使用される試剤との相互作用を可能とする。これらの粒子のサイズは一般的にはナノメートル範囲（５０〜１５００ｎｍ、好ましくは２００〜１０００ｎｍ）である。またポリマーからなるシェルを有する粒子も使用可能であり、このシェルはパーフルオロ化合物で満たされている。例えば、本発明で使用され得るものとしてかかる粒子の好ましいタイプ、及びその製造方法はＷＯ２００６／０４６２００に記載されている（超音波イメージングに使用される）。
【００２０】
これら全ての粒子の外側鞘部へ、特定の標的結合のためのリガンドをマルチモーダリティイメージングのための試剤と同様に、結合させることができる。これは種々の知られた方法で、特に、共有結合（例えばポリマー性外側鞘部に）を介して、疎水性テール部分を粒子の表面に浸透させることで（例えば、リン脂質表面の場合）、又は例えばビオチン−ストレプトアビジン結合を用いることで、実施できる。
【００２１】
本発明のナノ粒子の使用はいずれかの特定の標的に限定されるものではない。一方で、本発明の錯体を用いて得られる改善された１９ＦＭＲＩ方法及び得られるナノ粒子は、その検出において改良が望まれるような疾患に関して改善が可能であると考えられる。従って、本発明は、例えばバイオマーカーとしてのＣＥＡ（癌胎児性抗原）やＭＵＣ１に基づき、例えば結腸直腸癌における腫瘍の検出に、及び例えばフィブリンがバイオマーカーである不安定なプラークの存在に導くような循環器疾患の検出に特に有用であると考えられる。また循環系でアップレギュレートされるν３インテグリンが検出可能であり、これは腫瘍と同様に動脈硬化症のインジケーターともなり得る。
【００２２】
好ましい実施態様では、本発明のＰｔＢＣナノ粒子はまた、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ検出可能な試剤として使用され得る。その場合には、放射性核種がパーフルオロ炭素を取り囲むリン脂質内に固定されている。適切な放射性核種には、限定されるものではないが、１１Ｃ、１８Ｆ、６７Ｇａ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、２０１Ｔｌ及び１２３Ｉが挙げられる。
【００２３】
他の好ましい実施態様では、本発明のＰｔＢＣナノ粒子はまた、Ｔ１強調１ＨＭＲＩの造影剤として使用される。この場合には、常磁性金属の適切なキレート剤は脂質層に含まれ、特にガドリニウムキレート、例えばＧｄ［ＤＯＴＡ］やＧｄ［ＤＴＰＡ］又はＧｄ［ＤＯ３Ａ］錯体が挙げられる。エマルジョンの緩和度に対する効果は、「Ｗｉｎｔｅｒ  ＰＭ、Ｃａｒｕｔｈｅｒｓ  ＳＤ、Ｙｕ  Ｘ、Ｓｏｎｇ  Ｓ−Ｋ、Ｆｕｈｒｈｏｐ  ＲＷ、Ｓｃｏｔｔ  ＭＪ、Ｃｈｅｎ  Ｊ、  Ｍｉｌｌｅｒ  Ｂ．  Ｂｕｌｔｅ  Ｊ  ＷＭ．  Ｇａｆｆｎｅｙ  ＰＪ、  Ｗｉｃｋｌｉｎｃ  ＳＡ、Ｌａｎｚａ  ＧＭ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ａｇｅｎｔ  ｆｏｒ  ｅａｒｌｙ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｕｎｓｔａｂｌｅ  ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｔｉｃ  ｐｌａｑｕｅｓ．Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ  ２００３；５０：４１１−４１６」に記載されている。前記粒子のサイズは、前記粒子表面にできるだけ多くのキレート剤を配置でき、それによりＴ１緩和を強化できるように選択されることが望ましい。
【００２４】
ＭＲＩ造影剤の概説が、「Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ａｇｅｎｔｓ  Ｉ、  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、２２１  Ｔｏｐｉｃｓ  ｉｎ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌｕｍｅ  Ｅｄｉｔｏｒ：Ｗ．Ｋｒａｕｓｅ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  ２００２」及び「Ｔｅｘｔｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｍｅｄｉａ、Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｐ．Ｄａｗｓｏｎ、Ｄ．Ｏ．Ｇｏｓｇｒｏｖｅ、Ｒ．Ｇ．Ｇｒａｉｎｇｅｒ、ＩＳＩＳ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｍｅｄｉａ  Ｌｔｄ．Ｏｘｆｏｒｄ  １９９９、Ｓｅｃｔｉｏｎ  ＩＩ  ＭＲ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ａｇｅｎｔｓ、  ｐａｇｅ  ２５１−４２７」に与えられている。
【００２５】
他の好ましい実施形態では、ＰｔＢＣナノ粒子は、少なくとも１個の配位位置で親フッ素性リガンドで錯体化された少なくとも１個の常磁性金属を有する常磁性錯体の存在の結果、Ｔ１減衰をもたらすことにより、改善されたシグナル対ノイズ比を有する１９ＦＭＲＩにおける検出を可能にする形態で提供される。１９ＦのＴ１減衰を誘導することのできる他の好ましい実施形態では、常磁性金属が外部に存在してもよい。その常磁性金属は、常磁性を有するいずれの金属であってよい。常磁性金属は当業者に知られており、ここで説明は必要ではない。例えば、前期遷移金属及び後期遷移金属には明らかに、クロム、マグネシウム、鉄、並びにガドリニウム、ユーロピウム、ディスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムなどのランタニド、及びキュリー温度を超える一般的強磁性金属が含まれる。ここで用語「金属」とは、中性金属イオン、又は正又は負電荷を持つ金属イオン、又はこれらのいずれの組み合わせからなるクラスタや合金を意味する。これらの多くの金属はＴ１及びＴ２を共に減少させる。Ｔ２減少に対するＴ１減少の最大の差をもたらすこれら常磁性金属が好ましく、ガドリニウムは最も好ましい例である。Ｔ１減少１９ＦＭＲＩを達成するこの方法についての文献はＷＯ２００８／１３２６６６である。
【００２６】
さらに好ましくは、本発明の試剤は、１９ＦＭＲＩ検出可能なＰｔＢＣに加えて、前記シェルへの前記可能な２つの付加物、例えばガドリニウム並びに標的結合のためのリガンドを含み、さらにまたＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ検出可能なラベル化剤も、マルチモーダリティイメージングが望ましい場合には添加され得る。
【００２７】
生体適合性の、１９ＦＭＲＩ検出可能なエマルジョンを生成するためのパーフルオロ化合物としてＰｔＢＣを選択することで、本発明は、複数の標的のスペクトル同定を可能にする利点を提供する。
【００２８】
例えば、ＰｔＢＣ系試剤を、特定の腫瘍マーカー、即ちマーカーＡを標的とするものとして構成できる。第２の試剤として生体適合性であるＰＦＯＢを用いることで、マーカーＢを標的とするものとして構成できる。ＰｔＢＣとＰＦＯＢとは異なるＮＭＲスペクトルを有するので、これらは区別できる。これにより、１つのイメージングセッションにおいてＡ及びＢの比を決定することができる。これは重要である。というのは、前記比は健康状態及び病気状態間をより明確に区別することができるからである。２つの異なる化学シフトスペクトルを有するスピン種の使用についてはＷＯ  ２００８／１１４１９４に開示されている。本発明により、第２のパーフルオロ化合物が生体適合性として利用可能となり、それをＰＦＯＢと共に使用して、異なる化学シフトスペクトルを持つ２つの生体適合性パーフルオロ化合物のユニークな組み合わせを提供するために使用され得る。
【００２９】
本発明の試剤は、動物又は人被検体に、ナノ粒子エマルジョンを投与するために利用可能な全ての方法による投与が可能である。例えば、限定されるものではないが、静脈投与、経口投与、胃腸管投与などが挙げられる。好ましくは、前記試剤は静脈注射又は胃腸管導入される。
【００３０】
この点において、本発明はまたイメージング方法に関係するものであり、前記イメージング方法は、人又は動物に、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンを含む１９ＦＭＲＩ造影剤を投与するステップ、及び前記人又は動物に１９Ｆ分子共鳴イメージングによるスキャンを受けさせるステップを含む。１９ＭＲＩを含むＭＲＩスキャニング手順は当該分野によく知られておりここでは説明は必要ない。かかる方法で使用される適切なＭＲＩ検出装置についても同様である。
【００３１】
前記イメージング方法のより完全な利点を得るために、好ましくは、ここで使用される造影剤はナノ粒子の形であり、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンに加えて、１以上の機能を前記シェル内に含むものである。好ましい機能には、標的結合のためのリガンド、常磁性試剤及び放射性ラベルが含まれることは明らかである。機能の組み合わせにより、本発明のイメージング方法はさらに１以上のステップを含み得る。
【００３２】
従って好ましくは、本発明のイメージング方法は標的イメージング方法であり、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンと標的結合のためのリガンドを含むナノ粒子の形での造影剤として使用されるものであり、前記方法は、前記ナノ粒子を動物又は人に投与するステップを含み、投与されたナノ粒子が十分な時間循環して（通常は６〜４８時間、好ましくは１２〜２４時間）、意図される標的サイトに結合され、前記動物又は人に１９Ｆ分子共鳴イメージングによるスキャンを受けるステップを含む。
【００３３】
前記方法は、いずれの利用可能な生物的標的に適用可能である。抗体などの標的部分と局所的にイメージ化されるべき標的との組み合わせは当該技術分野において知られている。またこれらについては持続的に研究開発がなされており、新たな標的が発見され、関連する標的部分が開発されている。従って当業者には、本発明のイメージング方法で使用される造影剤が特定の標的部分に限定されるものではないことは、明らかである。
【００３４】
さらに好ましくは、本発明のイメージング方法は、１９Ｆ分子共鳴イメージングに加えて、少なくとも１つの他のイメージング方法を適用した組み合わせイメージング方法である。
【００３５】
これには、１ＨＭＲＩがあり得るものであり、この場合には造影剤は、パーフルオロｔ−ブチルシクロヘキサンを含み、さらに例えば前記ガドリニウム錯体などの１ＨＭＲＩの造影剤を含むナノ粒子の形の造影剤が使用される。本発明のイメージング方法は従って、動物又は人に、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン及び常磁性化学シフト試剤を含む１９Ｆ及び１ＨＭＲＩ造影剤の組み合わせ物を投与するステップ、及び前記動物又は人に１９Ｆ及び１Ｈ分子共鳴イメージングによるスキャンを受けさせるステップとを含む。
【００３６】
特に好ましくは、他のイメージング方法はＳＰＥＣＴである。この場合には、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン及び上記の放射性ラベル化剤を含むナノ粒子の形で造影剤が使用される。本発明のイメージング方法は従って、動物又は人に、１９Ｆ及び放射性ラベル化造影剤の組み合わせを含む造影剤を投与するステップ、及び前記動物又は人に、１９Ｆ分子共鳴イメージング及び単一光子放射断層撮影のスキャンを受けさせるステップを含む。
【００３７】
本発明の方法はまた、Ｇｄキレート剤などの常磁性化学シフト試剤を前記粒子表面に存在させることに基づく１ＨＭＲＩと組み合わせることができる。従って、最も好ましい実施形態によると、本発明のイメージング方法は、組み合わせイメージング技術を用いる標的イメージングの組み合わせである。この方法は、パーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサン、標的結合のためリガンド及びさらに造影剤（特に１ＨＭＲＩ検出造影剤又は放射性ラベル化剤）を含むナノ粒子の形での造影剤投与を含む。前記方法はぞれぞれの組み合わせステップを含む。
【００３８】
前記から明らかなように、ここで説明されたイメージング方法は人又は動物身体に適用され得る。この点で、本発明はまた、前記１９ＦＭＲＩ方法、標的イメージング方法及び組み合わせイメージング方法のいずれかで使用するためのパーフルオロ−ｔ−ブチルシクロヘキサンに関わる。
【００３９】
理解されるべきは、本発明は前記説明された実施態様及び式に限定されるものではない、ということである。また、理解されるべきは、特許請求の範囲の用語「含む」はその他の要素を除外することを意味するものではない。単数の不定冠詞「ひとつの」は、特に記載されていない限り、それで示される名詞の複数をも含むものである。
【図１】
0005840609.tif 000003