(57)【要約】  本発明は、一般的に、放射線医薬品、ならびに前立腺癌の種々の疾患状態についてのトレーサーおよび画像化剤としての核医学における該放射線医薬品の使用の分野に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式I:
【化１】
2018531243.tif 000046
、式中：
【表１−１】
2018531243.tif 000047
【表１−２】
2018531243.tif 000048
【表１−３】
2018531243.tif 000049
【表１−４】
2018531243.tif 000050
【表１−５】
2018531243.tif 000051
【表１−６】
2018531243.tif 000052
【表１−７】
2018531243.tif 000053
【表１−８】
2018531243.tif 000054
【表１−９】
2018531243.tif 000055
の化合物。
【請求項２】
構造
【化２】
2018531243.tif 000056
式中、リンカーAは、群(式中、R=(Glu)-(尿素)-(Lys)およびR'=(リンカーB)m-18Fタグ；m=1〜5)
【化３】
2018531243.tif 000057
から選択され、
リンカーBは、1〜5倍で存在し得、群
【化４】
2018531243.tif 000058
【化５】
2018531243.tif 000059
から選択される、
を有する、請求項１記載の化合物。
【請求項３】
以下
【化６】
2018531243.tif 000060
【化７】
2018531243.tif 000061
【化８】
2018531243.tif 000062
【化９】
2018531243.tif 000063
【化１０】
2018531243.tif 000064
【化１１】
2018531243.tif 000065
【化１２】
2018531243.tif 000066
【化１３】
2018531243.tif 000067
【化１４】
2018531243.tif 000068
【化１５】
2018531243.tif 000069
【化１６】
2018531243.tif 000070
【化１７】
2018531243.tif 000071
【化１８】
2018531243.tif 000072
【化１９】
2018531243.tif 000073
【化２０】
2018531243.tif 000074
【化２１】
2018531243.tif 000075
【化２２】
2018531243.tif 000076
【化２３】
2018531243.tif 000077
【化２４】
2018531243.tif 000078
【化２５】
2018531243.tif 000079
【化２６】
2018531243.tif 000080
【化２７】
2018531243.tif 000081
から選択される、請求項１または２記載の化合物。
【請求項４】
非天然アミノ酸が、式
【化２８】
2018531243.tif 000082
およびR'=H、CO2H、CH2CO2H、C2H4CO2H、CH(CO2H)2、CH(CH2CO2H)2、CH(CO2H)(CH2CO2H)、CH2CH(CO2H)2、SO3H；
o=1〜3；R=H、CH3
を有する、請求項１記載の化合物。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の化合物、またはその薬学的に許容され得るプロドラッグ、塩もしくはエステル、および薬学的に許容され得る担体を含む、医薬組成物。
【請求項６】
患者における画像化の方法における使用のための請求項１〜４いずれか記載の化合物。
【請求項７】
前立腺癌および/またはその転移を診断する方法における使用のための、請求項１〜４いずれか記載の化合物。
【請求項８】
前立腺癌および/またはその転移を治療する方法における使用のための、請求項１〜４いずれか記載の化合物。
【請求項９】
患者における画像化の方法における使用のための、請求項５記載の医薬組成物。
【請求項１０】
前立腺癌および/またはその転移を診断する方法における使用のための、請求項５記載の医薬組成物。
【請求項１１】
前立腺癌および/またはその転移を治療する方法における使用のための、請求項５記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、放射線医薬品、ならびに前立腺癌の種々の疾患状態についてのトレーサーおよび画像化剤としての核医学における該放射線医薬品の使用の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
前立腺癌(PCa)は、米国および欧州の人々において主要な癌である。西半球において、少なくとも1〜2百万人の男性が前立腺癌を患い、該疾患は、55〜85歳の男性の6人に1人を襲うことになると推定される。米国では毎年、前立腺癌と診断された300,000人より多くの新たな症例がある。該疾患の死亡率は、肺癌に次いで二番目である。コンピューター連動断層撮影(CT)、磁気共鳴(MR)画像化および超音波などの現在の解剖学的方法は、前立腺癌の臨床的な画像化に有力である。現在、世界的に、外科的治療、放射線治療、薬物治療および最小侵襲性治療に推定で20億ドルが使われている。しかしながら、再発、転移性のアンドロゲン非依存的な前立腺癌についての有効な治療法は、現在はない。
【０００３】
放射線標識コリンアナログ([11C]コリン、[18F]FECh、[18F] FMC、[18F]フルオロジヒドロテストステロン([18F]FDHT)、抗1-アミノ-3-[18F]フルオロシクロブチル-1-カルボン酸(抗[18F]F-FACBC、[11C]アセテートおよび1-(2-デオキシ-2-[18F]フルオロ-L-アラビノフラノシル)-5-メチルウラシル(-[18F]FMAU)を含む、種々の実験的低分子量PCa画像化剤が、現在臨床的に求められている(Scher, B.; et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2007, 34, 45-53; Rinnab, L.; et al. BJU Int 2007, 100, 786,793; Reske, S.N.; et al. J Nucl Med 2006, 47, 1249-1254; Zophel, K.; Kotzerke, J. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2004, 31, 756-759; Vees, H.; et al. BJU Int 2007, 99, 1415-1420; Larson, S. M.; et al. J Nucl Med 2004, 45, 366-373; Schuster, D.M.; et al. J Nucl Med 2007, 48, 56-63; Tehrani, O.S.; et al. J Nucl Med 2007, 48, 1436-1441)。それぞれは異なる機構で作動し、特定の利点、例えば[11C]については低い尿排出および陽電子放射性放射線核種の短い物理的半減期などの欠点を有する。
【０００４】
腫瘍は、その悪性表現型に関連する特有のタンパク質を発現し得るか、または正常な構成タンパク質を正常細胞よりも多く過剰発現し得ることが良く知られている。腫瘍細胞表面上の異なるタンパク質の発現は、腫瘍の表現型同一性および生化学的組成および活性を調査することにより、疾患を診断および特徴付けるための機会を与える。特定の腫瘍細胞表面タンパク質に選択的に結合する放射性分子は、非侵襲性条件下で腫瘍を画像化および治療するための魅力的な経路を提供する。有望な新規の一連の低分子量画像化剤は、前立腺特異的膜抗原(PSMA)を標的化する(Mease R.C. et al. Clin Cancer Res. 2008, 14, 3036-3043; Foss, C.A.; et al. Clin Cancer Res 2005, 11, 4022-4028; Pomper, M.G.; et al. Mol Imaging 2002, 1, 96-101; Zhou, J.; etr al. Nat Rev Drug Discov 2005, 4, 1015-1026; WO 2013/022797)。
【０００５】
PSMAは、PCa、特にアンドロゲン非依存的な進行した転移性疾患の表面に豊富な限定された発現を有する膜貫通750アミノ酸II型糖タンパク質である(Schulke, N.; et al. Proc Natl Acad Sci U S A 2003, 100, 12590-12595)。ほとんどすべてのPCaは時間が経つにつれてアンドロゲン非依存的になるので、後者が重要である。PSMAは、治療のための有望な標的の基準、すなわち疾患の全ての段階で豊富な(前立腺に)限定された発現、循環に流れない細胞表面での提示および酵素またはシグナル伝達活性との関連性を有する(Schulke, N.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2003, 100, 12590-12595)。PSMA遺伝子は、第11染色体の短腕に位置し、葉酸加水分解酵素およびニューロペプチダーゼとして機能する。PSMAは、グルタミン酸カルボキシペプチダーゼII(GCPII)と同等のニューロペプチダーゼ機能を有し、「脳PSMA」と称され、N-アセチルアスパルチルグルタメート(NAAG)をN-アセチルアスパルテート(NAA)とグルタミン酸に切断することにより、グルタミン酸作動性伝達を調節し得る(Nan, F.; et al. J Med Chem 2000, 43, 772-774)。癌細胞当たり106個までのPSMAが存在し、さらに、放射線核種系の技術を用いた画像化および治療のための理想的な標的であると示唆される(Tasch, J.; et al. Crit Rev Immunol 2001, 21, 249-261)。
【０００６】
PROSTASCINT(登録商標)スキャンとして知られる抗PSMAモノクローナル抗体(mAb)7E11のラジオイムノコンジュゲートが、前立腺癌の転移および再発を診断するために現在使用されている。しかしながら、この薬剤は解釈が困難な画像を生じる傾向がある(Lange, P.H. PROSTASCINT scan for staging prostate cancer. Urology 2001, 57, 402-406; Haseman, M.K.; et al. Cancer Biother Radiopharm 2000, 15, 131-140; Rosenthal, S.A.; et al. Tech Urol 2001, 7, 27-37)。さらに最近では、PSMAの細胞外ドメインに結合し、放射線標識され、動物中のPSMA陽性前立腺腫瘍モデルに蓄積することが示されているモノクローナル抗体が開発されている。しかしながら、モノクローナル抗体を使用した診断および腫瘍検出は、固形腫瘍におけるモノクローナル抗体の低い浸透性により制限されている。
【０００７】
画像化または治療目的の放射線医薬品を用いた癌細胞の選択的標的化は困難である。11C、18F、111In、90Y、68Ga、177Lu、99mTc、123Iおよび131Iなどの種々の放射線核種が、放射線画像化または癌放射線治療に有用であることが知られている。最近では、放射線核種-リガンドコンジュゲートに結合したグルタミン酸-尿素-グルタミン酸(GUG)またはグルタミン酸-尿素-リシン(GUL)認識因子を含むいくつかの化合物がPSMAに対して高い親和性を発揮することが示されている。
【０００８】
PSMA相互作用を示し、前立腺癌の検出に適したいくつかの18F-タグ付加化合物がEP 14 003 570.0に示される。しかしながら、これらの化合物は、その取り扱いおよび投与をある程度まで困難にする高い脂質親和性を示す。
【０００９】
前立腺癌の迅速な可視化を可能にする新規の薬剤が必要である。そのため、本発明の課題は、PSMAと相互作用し、前立腺癌の検出、治療および管理のための有望な新規の標的化オプションを提供する適切な放射線核種を有するリガンドを開発することである。
【発明の概要】
【００１０】
発明の概要
前記課題の解決は、特許請求の範囲において特徴付けられる態様を提供することにより達成される。
【００１１】
発明者らは、有用な放射線医薬品である新規の化合物、ならびに前立腺癌の種々の疾患状態についてトレーサーおよび画像化剤としての核医学における該化合物の使用を見出した。
【００１２】
リンカー領域に構造の改変を有する新規の画像化剤は、腫瘍標的化特性および薬物動力学を向上した。ファーマコフォア(pharmacophore)は、PSMAのそれぞれの側鎖と相互作用し得る3つのカルボキシル基および活性癌における亜鉛錯体の一部としての酸素を提示する。これらの必須の相互作用に加えて、発明者らは、EP 14003570.0に記載される化合物と比較して、リンカー領域における脂肪親和性相互作用を最適化し得た。さらに、発明者らは、薬物動力学の向上のために、該リンカーにいくつかの親水性基礎単位を付加した。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マクロ分子の18F-標識。
【図２】補欠分子団を介した18F-フッ素化。
【図３】ペプチドのための18F-補欠分子団。
【図４】「クリックケミストリー」を使用した18F-標識化補欠分子団。
【図５】[18F]アリールトリフリオロボロネートおよびフッ化物センサーの形成。
【図６】18F-フッ化物の複合体。
【図７】RGDペプチドの18F-標識化。
【図８】PSMA-陽性LNCaPマウス(正常および遮断)およびPSMA陰性PC3マウスにおける[18F]PSMA-1007 対 PSMA陽性LNCaPマウスにおける[18F]PSMA-1009 ([18F]DCFPyL)の臓器分布。
【図９】PSMA陽性LNCaPマウス(非遮断および遮断)における[18F]PSMA-1007 対 PSMA陽性LNCaPマウス(非遮断)における[18F]PSMA1003の臓器分布。
【図１０】p.i.の120〜140分のPSMA陽性LNCaPマウスにおける[18F]PSMA-1007のMIP。
【図１１】p.i.の120〜140分のSUV値を含むPSMA陽性LNCaPマウスにおける[18F]PSMA-1007の時間-活性曲線。
【図１２】PSMA-1003の構造。
【図１３】PSMA-1009の構造。
【図１４】健常ボランティアにおける[18F]PSMA-1007のMIP。
【図１５】健常ボランティアにおけるパーセント注射用量で表される血液(黒)および血清(灰色)時間-活性曲線。
【図１６】健常ボランティアにおけるPET描写可能な目的の体積を有する正常臓器の時間-活性曲線。
【図１７】SUVmaxで表される前立腺癌に苦しむ10名の患者における臓器分布[18F]PSMA-1007。
【図１８】それぞれのSUVmax値から計算された前立腺癌に苦しむ10名の患者における[18F]PSMA-1007の腫瘍 対 バックグラウンド比
【図１９】p.i.の1および3時間に[18F]PSMA-1007でスキャンした、前立腺の中部および先端領域に大きな腫瘍塊ならびにいくつかのリンパ節転移を示す77歳の前立腺癌患者(PSA 40ng/ml)のMIP。骨盤領域の外側には転移は見られなかった。
【図２０】p.i.の1および3時間に[18F]PSMA-1007でスキャンしたGleason 9 (5+4)前立腺癌で診断した72歳の患者(PSA 15ng/ml)のMIP。患者は、骨盤領域の左精嚢およびいくつかのリンパ節に浸潤を有し前立腺全体に大きな腫瘍塊を示す。2つの転移リンパ節は骨盤領域の外に位置し、両方は傍大動脈でレベルL3/4およびL5である。
【図２１】患者の横断PET/CTスキャン(a、b)およびその後の前立腺切除生検の対応する組織病理学；H&E染色(c)；腫瘍の輪郭を破線で囲んだPSMA免疫染色(d)。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明は、放射線医薬品、ならびに前立腺癌の種々の疾患状態についてのトレーサーおよび画像化剤としての核医学における該放射線医薬品の使用に関する。
【００１５】
したがって、本発明は、一般式I
【化１】
2018531243.tif 000002
で示され、式中
【表１−１】
2018531243.tif 000003
【表１−２】
2018531243.tif 000004
【表１−３】
2018531243.tif 000005
【表１−４】
2018531243.tif 000006
【表１−５】
2018531243.tif 000007
【表１−６】
2018531243.tif 000008
【表１−７】
2018531243.tif 000009
【表１−８】
2018531243.tif 000010
【表１−９】
2018531243.tif 000011
【表１−１０】
2018531243.tif 000012
である化合物に関する。
【００１６】
そうではないと記載されなければ、本発明において、用語「アルキル」はそれ自体または別の分子の一部として、直鎖もしくは分岐鎖、または環状炭化水素ラジカル、あるいはその組合せを意味し、完全飽和、1不飽和またはポリ不飽和であり得、二価および多価のラジカルであり得る。「アルキル」残基は、好ましくはC1〜C10であり、非置換または置換され得る(例えばハロゲンで)。好ましいアルキル残基は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル(hepyl)またはn-オクチル等である。同様のことが、好ましくは3〜10個の炭素原子を有する対応するシクロアルキル化合物、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等にも適用される。不飽和アルキル基は、1つ以上の二重結合または三重結合を有するものである。不飽和アルキル基の例としては、限定されないが、ビニル、2-プロペニル、クロチル、2-イソペンチル、2-(ブタジエニル)、2,4-ペンタジエニル、3-(1,4-ペンタジエニル)、エチニル、1-および3-プロピニル、3-ブチニルならびにより高位のホモログおよび異性体が挙げられる。用語「アルキル」は、そうではないと記されなければ、「ヘテロアルキル」、「ハロアルキル」および「ホモアルキル」などのアルキルのこれらの誘導体を含むことも意味する。
【００１７】
用語「アリール」は、本明細書で使用する場合、コンジュゲートしたπ原子系を有する少なくとも1つの環を有し、炭素環式アリールおよび複素環式アリール(または「ヘテロアリール」もしくは「ヘテロ芳香族」)基の両方を含む閉鎖環構造をいう。炭素環式または複素環式芳香族基は、5〜20個の環原子を含み得る。該用語は、共融結合した単環式環または縮合環多環式(すなわち、隣接する炭素原子の対を共有する環)基を含む。芳香族基は、非置換または置換であり得る。「芳香族」または「アリール」基の非限定的な例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、2-ビフェニル、3-ビフェニル、4-ビフェニル、アントラセニルおよびフェナントラセニルが挙げられる。上記のアリールおよびヘテロアリール環系のそれぞれについての置換基は、本明細書に記載される許容され得る置換基(例えばアルキル、カルボニル、カルボキシルまたはハロゲン)の群から選択される。用語「アリール」は、他の用語と組み合わせて使用する場合(例えば限定されないが、アリールオキシ、アリールチオキシ、アラルキル)、アリール環およびヘテロアリール環の両方を含む。したがって、用語「アラルキル」または「アルカリール(alkaryl)」は、アリール基がアルキル基に結合したラジカル(例えば限定されないが、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチル等)、例えば炭素原子がヘテロ原子(例示のみの目的で酸素原子)で置換されたアルキル基(例えば限定されないが、メチレン基)を含むことを意味する。かかるアリール基の例としては、限定されないが、フェノキシメチル、2-ピリジルオキシメチル、3-(1-ナフチルオキシ)プロピル等が挙げられる。
【００１８】
「ヘテロアリール」は、N、0およびSから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含むアリール基をいい、ここで、窒素原子および硫黄原子は任意に酸化されてもよく、窒素原子(1つまたは複数)は任意に4分位されてもよい。ヘテロアリール基は置換または非置換であり得る。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を介して分子の残りに結合され得る。適切な基の非限定的な例としては、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル、3-ピラゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、ピラジニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、2-フェニル-4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソキサゾリル、4-イソキサゾリル、5-イソキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、2-フリル、3-フリル、2-チエニル、3-チエニル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2-ピリミジル、4-ピリミジル、4-ベンゾチアゾリル、5-ベンゾチアゾリル、6-ベンゾチアゾリル、7-ベンゾチアゾリル、プリニル、2-ベンゾイミダゾリル、4-インドリル、5-インドリル、6-インドリル、7-インドリル、1-イソキノリル、5-イソキノリル、2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、2-キノリル、3-キノリル、4-キノリル、5-キノリル、6-キノリル、7-キノリルまたは8-キノリルが挙げられる。
【００１９】
用語「アミノ酸」は、天然に存在するアミノ酸および天然に存在しないアミノ酸、ならびに天然に存在するアミノ酸と同様に機能するアミノ酸アナログおよびアミノ酸模倣物をいう。天然のアミノ酸は、それらのD型またはL型の20種の一般的なアミノ酸(アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリン)、およびピロリシンおよびセレノシステインである。アミノ酸アナログは、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造、例示のみの目的で、水素、カルボキシル基、アミノ基およびR基に結合したエクスカーボン(ex-carbon)を有する化合物をいう。かかるアナログは、修飾されたR基を有し得るか(例示によりノルロイシン)、または修飾されたペプチド骨格を有し得るが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造は依然残ったままである。アミノ酸アナログの非限定的な例としては、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムが挙げられる。アミノ酸は、それらの名称、それらの一般的に知られる3文字記号またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される一文字記号で本明細書において言及され得る。「非天然アミノ酸」は、20種の一般的なアミノ酸またはピロリシンまたはセレノシステインの1つではないアミノ酸をいう。用語「非天然アミノ酸」と同義的に使用され得る他の用語は、「天然にはコードされないアミノ酸」、「非天然(unnatural)アミノ酸」「天然には存在しないアミノ酸」または「人工アミノ酸」である。用語「非天然(non-natural)アミノ酸」としては、限定されないが、骨格または側鎖中の天然にコードされるアミノ酸の修飾により生じるアミノ酸が挙げられる。いくつかの態様において、非天然アミノ酸は、カルボニル基、アセチル基、アミノオキシ基、ヒドラジン基、ヒドラジド基、セミカルバジド基、アジド基またはアルキン基を含む。好ましい態様において、非天然アミノ酸は、式
【化２】
2018531243.tif 000013
を有し、R'=H、CO2H、CH2CO2H、C2H4CO2H、CH(CO2H)2、CH(CH2CO2H)2、CH(CO2H)(CH2CO2H)、CH2CH(CO2H)2、SO3H；o=1〜3；R=H、CH3である。
【００２０】
式Iの化合物内に親水性因子をもたらすアミノ酸が好ましい。
【００２１】
本明細書における残基のいくつか(例えば限定されないが、非天然アミノ酸)は、いくつかの互変異性形態で存在し得る。全ての互変異性形態は、本明細書に記載される化合物の一部とみなされる。また、例えば本発明の任意の化合物の全てのエノール-ケト形態は、本明細書に記載される組成物の一部とみなされる。
【００２２】
リンカーB、すなわち天然のアミノ酸および/または天然には存在しないアミノ酸は、ペプチド結合またはアミド結合を介して分子中で結合し得る。しかしながら酸性アミノ酸(例えばグルタミン酸、アスパラギン酸)の場合、結合は代替的にα-、βまたはγ-位を介し得る。
【００２３】
Z基が-CO2Hであることが好ましいが、該基は-SO2H、-SO3H、-SO4H、-PO2H、-PO3H、-PO4H2などのバイオ同配的置換(biosteric replacement)で容易に置換され得る(例えば「The Practice of Medicinal Chemistry」 (Academic Press New York, 1996), page 203、参照)。
【００２４】
本発明の意味において、全ての残基は、残基の定義においてそうではないと記載されなければ、組合せ可能であるとみなされる。全ての考えられるそれらのサブグループが開示されるものとみなされる。
【００２５】
トリアゾールを含む上述の表の18Fタグは、両方が本発明に属し、所定の式により例示される2つの異性体で存在する。
【００２６】
したがって、本発明の好ましい分子は、3つの基本的な成分(スキーム1)、親水性PSMA結合モチーフ(Glu-尿素-Lys=Glu-NH-CO-NH-Lys)、2つの可変リンカー(リンカーAおよびリンカーB)および18Fタグからなる。
【化３】
2018531243.tif 000014
【００２７】
いくつかの好ましい脂肪親和性リンカー(リンカーA)を以下に示し、式中R=Glu-尿素-Lys(PSMA結合モチーフ)であり、R'=(リンカーB)m-[18Fタグ]であり、m=1〜5である。
【化４】
2018531243.tif 000015
【００２８】
親水性リンカー(リンカーB)についての異なる好ましい基礎単位を以下に示し、その好ましい結合性はそれぞれの1アミノ酸に基づいて例示される(一般構造中m=1)。
【化５】
2018531243.tif 000016
【化６】
2018531243.tif 000017
【００２９】
好ましい親水性リンカーも、2つ以上の基礎単位から形成され得(一般式中m=2〜5)、好ましくは、上述の酸性基礎単位から選択され得る。1〜3個の基礎単位が好ましい。
【００３０】
多くの好ましい構造を以下の表に列挙する：
【表２】
2018531243.tif 000018
【００３１】
上述の表に例示されるような好ましい化合物1〜18の構造を以下に示す：
【化７】
2018531243.tif 000019
【化８】
2018531243.tif 000020
【化９】
2018531243.tif 000021
【化１０】
2018531243.tif 000022
【化１１】
2018531243.tif 000023
【化１２】
2018531243.tif 000024
【化１３】
2018531243.tif 000025
【化１４】
2018531243.tif 000026
【化１５】
2018531243.tif 000027
【化１６】
2018531243.tif 000028
【化１７】
2018531243.tif 000029
【化１８】
2018531243.tif 000030
【化１９】
2018531243.tif 000031
【化２０】
2018531243.tif 000032
【化２１】
2018531243.tif 000033
【化２２】
2018531243.tif 000034
【化２３】
2018531243.tif 000035
【化２４】
2018531243.tif 000036
【化２５】
2018531243.tif 000037
【化２６】
2018531243.tif 000038
【化２７】
2018531243.tif 000039
【化２８】
2018531243.tif 000040
【化２９】
2018531243.tif 000041
【００３２】
当業者に理解されるように、上述の好ましい化合物1〜18は、示されるような18Fタグに限定されないが、18Fタグは容易に、標準的な技術により交換可能であり、式Iに関して例示される18Fタグのいずれかが、その代わりに使用され得る。
【００３３】
本発明はまた、一般式Iの化合物の前駆体または薬学的に許容され得る塩に関する。本発明はまた、化合物の溶媒和物、例えば化合物の塩および活性代謝産物に関し、適切な場合、一般式Iの化合物の互変異性体はプロドラッグ製剤を含む。
【００３４】
「薬学的に許容され得る塩」は、本発明の化合物の薬学的に許容され得る有機または無機の酸または塩基の塩である。代表的な薬学的に許容され得る塩としては、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類塩、アンモニア塩、水溶性および水不溶性の塩、例えば酢酸塩、炭酸塩、塩化物、グルコン酸塩、グルタミン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、リンゴ酸塩または酒石酸塩が挙げられる。
【００３５】
用語「プロドラッグ」は、患者への投与時に代謝プロセスによる変換を受け、その後活性医薬剤になるはずの化合物である薬物の前駆体をいう。プロドラッグは一般に、被験体への投与およびその後の吸収に続いて、代謝経路による変換なアドのいくつかのプロセスを介して活性、またはより活性な種へと変換する薬物前駆体である。いくつかのプロドラッグは、プロドラッグをより低活性にし、および/または溶解性もしくはいくつかの他の特性を薬物に付与する、プロドラッグ上に存在する化学基を有する。該化学基が、プロドラッグから切断および/または修飾されると活性薬物が生成される。プロドラッグは、酵素または非酵素反応により体内で活性薬物に変換される。プロドラッグは、より良い溶解性などの向上された生理化学特性、特定の細胞、組織、臓器またはリガンドの特異的な標的化などの高い送達特性、および向上された薬物の治療価を提供し得る。一般式Iの化合物の例示的なプロドラッグは、エステルおよびアミド、好ましくは脂肪酸エステルのアルキルエステルである。ここで、プロドラッグ製剤は、酵素的、代謝的または任意の他の様式のいずれかでの加水分解、酸化または還元を含む単純な変換により形成される全ての物質を含む。適切なプロドラッグは、例えば酵素分解可能リンカー(例えば、カルバメート、ホスフェート、N-グリコシドまたはジスルフィド基)を介して溶解向上物質(例えば、テトラエチレングリコール、多糖類、蟻酸またはグルクロン酸等)に結合した一般式Iの物質を含む。本発明の化合物のかかるプロドラッグは患者に適用することができ、このプロドラッグは、所望の医薬効果が得られるように一般式Iの物質に変換され得る。
【００３６】
一般式Iのいくつかの化合物は、ラセミ化合物の形態、そのエナンチオマーおよび任意にそのジアステレオマーの形態、ならびにそれらの全ての可能な混合物で包含される。
【００３７】
本発明によると、全てのキラルC原子は、D-および/またはL-配置を有するはずであり、さらに1つの化合物中の組合せが可能なはずであり、すなわちキラルC原子のいくつかはD-配置であり得、他のものはL-配置であり得る。
【００３８】
得られる化合物は、それらのエナンチオマーおよび/またはジアステレオマーにおいて、任意に公知の方法により分離され得る(例えば、Allinger, N.L. und Elliel E.L. in ,,Topics in Stereochemistry“ Vol. 6, Wiley Interscience, 1971)。エナンチオマー分離の1つの可能な方法は、クロマトグラフィーの使用である。
【００３９】
本発明はまた、一般式Iの化合物の前駆体を含む。用語「前駆体」は、式Iの化合物を生じるために使用され得る任意の化合物をいう。例示的な前駆体は、完全な化合物を提供するために後の段階で付加される18Fタグを有さない化合物であり得る。
【００４０】
本発明はまた、診断的または治療的に有効な量の有効成分(式Iの本発明の化合物)と共に、意図される投与に適合され、不利益なく有効成分と相互作用する有機または無機の固体または液体の薬学的に許容され得る担体を含む、医薬製剤に関する。
【００４１】
句「薬学的に許容され得る」は、本明細書において、信頼できる医学的判断の範囲内で、過度な毒性、刺激性、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症なく、妥当な利益/リスク比と釣り合って、患者の組織と接触させた使用に適切な化合物、材料、組成物および/または剤型を指すように使用される。
【００４２】
「患者」としては、ヒト、サル、ウシ、ウマ、ネコまたはイヌなどの動物が挙げられる。該動物は、非霊長類および霊長類(例えばサルおよびヒト)などの哺乳動物であり得る。一態様において、患者はヒトである。
【００４３】
一般に、式Iの化合物またはその医薬組成物は、経口的に、または非経口経路、通常注射または注入により投与され得る。
【００４４】
「非経口投与経路」は、経腸および局所投与以外の通常注射による投与の形態を意味し、限定されることなく、静脈内、筋内、動脈内、鞘内、嚢内、眼内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内および胸骨内の注射および注入が挙げられる。
【００４５】
本発明の化合物の用量は、患者特異的パラメーター、例えば年齢、体重、性別、疾患の重症度などに基づいて医師により決定される。投与の種類に応じて、医薬は、例えば溶液または懸濁液、単純な錠剤または糖衣錠、硬質または軟質ゼラチンカプセル、坐剤、小卵(ovule)、一般的なガレヌス法に基づいて調製される注射用製剤の形態で適切に調製される。
【００４６】
本発明の化合物は、適切な場合、さらなる活性物質、ならびに医薬組成物に共通の賦形剤および担体と一緒に製剤化され得、例えば製造される製剤に応じて、タルク、アラビアゴム、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ココアバター、水性および非水性の担体、動物または植物起源の脂肪体、パラフィン誘導体、グリコール(特に、ポリエチレングリコール)、種々の可塑剤、分散剤または乳化剤、薬学的に適合性の気体(例えば、空気、酸素、二酸化炭素等)、保存剤と一緒に製剤化され得る。
【００４７】
液体製剤を製造するために、塩化ナトリウム溶液、エタノール、ソルビトール、グリセリン、オリーブ油、ラッカセイ油、プロピレングリコールまたはエチレングリコールなどの添加剤を使用し得る。
【００４８】
注入または注射用の溶液を使用する場合、該溶液は、好ましくは水溶液または懸濁液であり、例えば有効成分そのものまたはマンニトール、ラクトース、グルコース、アルブミン等の担体を一緒に含む凍結乾燥製剤から使用前に製造することが可能である。既成の溶液は滅菌され、適切な場合、賦形剤、例えば保存剤、安定化剤、乳化剤、可溶化剤、緩衝剤および/または浸透圧を調節するための塩と混合される。滅菌は、適切な場合、組成物が凍結乾燥され得る小口径のフィルターを使用して、濾過滅菌により得られ得る。滅菌の維持を確実にするために、少量の抗生物質も添加され得る。
【００４９】
句「有効量」または「治療有効量」は、本明細書で使用する場合、化合物、材料、または任意の医学的治療に適用可能な妥当な利益/リスク比で動物中の細胞の少なくとも下位集団においていくつかの望ましい治療効果を生じるのに有効な本発明の化合物もしくは他の有効成分を含む、組成物の量を意味する。本発明の化合物に関する治療有効量は、疾患の予防の治療において治療利益をもたらす治療剤単独または他の治療剤と組み合わせた量を意味する。本発明の化合物に関して使用する場合、該用語は、全体的な治療を向上するか、疾患の症状もしくは原因を低減もしくは回避するか、または別の治療剤の治療有効性もしくは相乗効果を高める量を包含し得る。
【００５０】
本明細書において使用する場合、用語「治療する」または「治療」は、診断、予防(prophylaxis)、予防(prevention)、治療(therapy)および治療(cure)も含むことを意図する。
【００５１】
用語「予防する(prevent)」、「予防すること(preventing)」および「予防(prevention)」は、予防剤または治療剤の投与によって生じる、患者における疾患の開始、再発または拡散の予防をいう。
【００５２】
上述のように、一般式Iの化合物は、迅速に増殖する細胞、例えばPSMA発現前立腺癌細胞の治療のための放射線画像化剤または治療剤としての使用に適切である。本発明によると、該化合物は、「放射線医薬品」と称される。
【００５３】
好ましい画像化方法は、陽電子断層撮影法(PET)またはシングルフォトエミッションコンピューター連動断層撮影法(SPECT)である。
【００５４】
したがって、一態様において、式Iの化合物、その塩、溶媒和物、立体異性体または互変異性体、および薬学的に許容され得る担体を含む医薬組成物が提供される。したがって、インビボ画像化および放射線治療に適した医薬組成物が提供される。適切な医薬組成物は、薬学的に許容され得る放射性ビヒクルと一緒に、画像化に十分な量の式Iの化合物を含み得る。ヒト血清アルブミン；バッファ水溶液、例えばトリス(ヒドロメチル)アミノメタン(およびその塩)、リン酸塩、クエン酸塩、重炭酸塩等；滅菌生理学的食塩水；ならびに塩化物およびまたは重炭酸塩またはカルシウム、カリウム、ナトリウムおよびマグネシウムなどの正常血漿カチオン(cautions)などの放射性ビヒクルは、注射または吸引に適切であるべきである。
【００５５】
該放射性ビヒクル中の画像化剤または治療剤の濃度は、満足のいく画像化を提供するのに十分であるべきである。例えば、水溶液を使用する場合、該用量は、約1.0〜100ミリキュリーである。しかしながら、画像化または治療の目的で実際に患者に投与される用量は、治療を施す医師により決定される。画像化剤または治療剤は、約1時間〜10日間患者内で維持されるように投与されるべきであるが、より長くてもより短くても許容可能である。そのため、1〜10mLの水溶液を含む都合のよいアンプル/バイアルが調製され得る。
【００５６】
画像化は、例えば適切な画像化を提供するのに十分な量の画像化組成物を注射して、断層撮影機またはγ線カメラなどの適切な画像化またはスキャンの機械によりスキャンすることにより、通常の様式で実施され得る。特定の態様において、患者の領域を画像化する方法は、(i)患者に、放射線核種で標識された診断有効量の化合物を投与する工程；患者の領域をスキャンデバイスに曝す工程；および(ii)患者の領域の画像を得る工程を含む。
【００５７】
患者に投与される、本発明の化合物、またはその塩、溶媒和物、立体異性体もしくは互変異性体の量は、実施される画像化、画像化または治療のために標的化される組織の性質、ならびに放射性医薬品を使用して画像化または治療される患者の体重および病歴など、医師により常套的に使用される生理学的ないくつかの因子に依存する。
【００５８】
具体的に、本発明の化合物、医薬組成物または放射線医薬品を使用して治療または画像化される細胞増殖性の疾患または障害は、癌、例えば前立腺癌および/または、例えば肺、肝臓、腎臓、骨、脳、脊髄、膀胱等における前立腺癌転移である。
【００５９】
本発明の化合物の合成は、当該技術分野において周知の方法に従い実施される(例えば、Hugenberg et al., J. Med. Chem. 2013, 56, pp. 6858-6870)。種々の分子の18F標識のための一般的な方法を図1〜7に示す。また、Schubiger et al., PET Chemistry: The Driving Force in Molecular Imaging, Ernst Schering Research Foundation, Workshop 62, Springer Verlag, ISSN 0947-6075; Ross et al., Current Radiopharmaceuticals, 2010, 3, 202-223; Kuehnast et al., Current Radiopharm 3, 2010, 174; Bernard-Gauthier et al., BioMed Research International, 2014, 1; Maschauer and Prante, BioMed Research International, 2014, 1; Olberg et al., J. Med. Chem., 2010, 53, 1732; Rostovtsev et al., Angew. Chem., 2002, 114, 2708; Smith and Greaney, Org. Lett., 2013, 15, 4826に対して参照がなされる。そのため、当業者は、開始分子に応じて正しい18F標識を選択し得る。具体的なリンカー分子の合成は、参照がなされるEP 13004991に示される。
【００６０】
合成された化合物は、RP-HPLC、MSおよび/またはNMRにより化学的に特徴付けられる。
【００６１】
リンカー領域に構造的修飾を有する新規の18Fタグ付加画像化剤は、腫瘍標的化特性および薬物動力学を向上した。ファーマコフォアは、PSMAのそれぞれの側鎖と相互作用し得る3つのカルボキシル基、および活性中心中の亜鉛錯体の一部としての酸素を提示する。これらの強制的な(obligatory)相互作用の他に、発明者らは、EP 14003570.0に記載される化合物と比較して、リンカー領域における脂肪親和性の相互作用を最適化し得た。さらなる親水性基礎単位が本発明の化合物のリンカー(リンカーB)に付加され、薬物動力学のさらなる向上がもたらされる。これらの化合物は、インビトロアッセイ(親和性、内在化(internalization))およびインビボ実験(μPETスクリーニングおよび臓器分布)において評価された。
【００６２】
特に有望な結果を有する4つの好ましい化合物は、18F-PSMA1007、18F-PSMA1011、18F-PSMA 1012および18F-PSMA 1015である：
【化３０】
2018531243.tif 000042
【化３１】
2018531243.tif 000043
【００６３】
全ての化合物は、良好な放射線化学的収率で2-[18F]フルオロニコチン酸TFPエステルを介してフッ素-18で標識される。表Aは、これまでに調製されたPSMAインヒビターの結合親和性は典型的な範囲で本質的に同じであることを示す。さらに、全ての化合物は、かなり高い細胞取り込みおよび内在化値を有して37℃で特異的に内在化された(表B)。そのため、調べられた化合物は、抗コントラストPET画像化について最適なインビトロ特性を示す。
【００６４】
本発明の化合物は、PMPAブロックありおよびなしで、LNCaP腫瘍を有するマウス(PSMA陽性)において臓器分布試験で調査された。PSMA1007により例示として得られた結果(これは、本発明がこの具体的な化合物のみにはどのようにも限定されることを意味しない)を図8および9に要約する。腫瘍取り込みは約8.0±2.4% ID/gであった。結合の定量的ブロッキングはブロッキング実験では観察されなかったので、PC3-腫瘍を有するマウス(PSMA陰性、図8に示す結果)を用いて臓器分布実験を繰り返した。ここで、腫瘍取り込みは特には観察されなかった。したがって、腫瘍取り込みは特異的に考慮される。さらに、EP 14 003 570.0に記載され、図12に示される対照化合物PSMA-1003を用いて観察された臓器分布と比較して、新規の化合物PSMA-1007は、肝臓および小腸などの非標的組織において有意に低減された取り込みを示した。そのため、PSMA-1007はさらに、μPET実験で評価した。結果を図10および11に示す。LNCaP腫瘍は、この実験で明確に可視化された(p.i.の120〜140分でSUVmax=3.1)。胆嚢における望ましくない取り込みは代謝産物の指標であり得る。全体的な新規のクラスのフッ素-18標識PSMAインヒビターは、前立腺癌およびその転移の検出のための有力なトレーサーとして高い能力を示した。
【００６５】
[18F]PSMA-1007の健常なボランティアへの適用により、いくつかの重要な洞察が得られた。最初に、200〜250MBqでの有効用量のPET/CTスキャンは4.3〜5.4mSv(2.15mSv/MBq；図14)である。95%より高い血液プール活性が血清において見られ(赤血球細胞の浸潤がないかまたは無視できる)、90%より高い血液プールからのクリアランスが注射の最初の3時間以内に見られる。これまでは、これらの結果は他の重要なPSMAトレーサーと同等である。しかしながら、他の公知のPSMAトレーサーとの比較において、本発明の化合物、特に[18F]PSMA-1007は、腎臓経路を介した非常に小さいクリアランスと共に非常に特有な胆汁クリアランスを提供する。この顕著な低い尿クリアランスにより、前立腺床(prostatic bed)の優れた評価が可能になる。そのため、本発明のトレーサーは、前立腺癌および局所再発の最初の診断に完全に適合される。
【００６６】
これはさらに、ヒト初回試験の結果により説明された。ここで、膀胱でのトレーサー蓄積を障害することなく、原発腫瘍において10までの優れた腫瘍-対-バックグラウンド比が観察された。さらに、1mmまでの直径のリンパ節転移が検出され得、これはF-18によるPET-スキャンの解像の範囲内にある。骨盤リンパ節除去分析により得られた試料との相関は、95％の特異性を明らかにした。さらに、前立腺除去により得られた試料を組織病理学により分析して、PETにより得られた画像とのほぼ完全な相関が明らかにされた。これらの結果は、本発明の化合物、特に[18F]PSMA-1007を用いた前立腺癌画像化の実行可能性を明確に示す。
【００６７】
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明するが、いかなる場合においても本発明を例示された態様のみに限定することを意図しない。
【実施例】
【００６８】
実施例
実施例1：18F-コンジュゲートインヒビターの前駆体およびコールド参照(cold reference)化合物の合成
3mmolのビス(tert-ブチル)L-グルタミン塩酸塩および1.5mLのN-エチルジイソプロピルアミン(DIPEA)の200mL乾燥CH2Cl2中の混合物を1mmolトリホスゲンの10mL乾燥CH2Cl2中の溶液に0℃で4時間かけて添加して、グルタミル部分のイソシアネートをインサイチュで生成した。反応混合物を25℃で1時間撹拌後、4mL DCM中0.5mmolの樹脂固定(2-クロロ-トリチル樹脂)ε-アリルオキシカルボニル保護リシンを添加して緩やかに撹拌しながら16時間反応させた。樹脂をろ過除去して、4mL CH2Cl2中30mgテトラキス(トリフェニル)パラジウム(0)および400μLモルホリンを3時間使用してアリルオキシ保護基を除去した。
【００６９】
「リンカーアミノ酸」のその後のカップリング(上に示す式Iおよびスキーム1に規定されるとおり)を、最終体積4mL DMF中2mmolのFmoc-保護酸、1.96mmolのHBTUおよび2mmolのN-エチルジイソプロピルアミンを使用して、段階的に完了させた。
【００７０】
トリフルオロ酢酸、トリイソプロピルシランおよび水(95:2.5:2.5)からなる2mLの混合物中で生成物を樹脂から切断した。RP-HPLCを使用して精製を行い、精製した生成物を分析RP-HPLCおよびMALDI-MSにより分析した。
【００７１】
非放射性参照化合物の調製のために、50mgのHBTU/DIPEA(0.98および1当量)活性化6-フルオロニコチン-3-酸を最終体積4mlのDMF中でカップリングさせ、室温で1時間撹拌し、上述のように生成物を樹脂から切断した。
【００７２】
いくつかの調製において、18F-タグ反応性部分(例えばペント-4-イノイック酸または(Boc-アミノオキシ)酢酸)を、その後の18F標識のために末端アミノ基に結合させた。
【００７３】
実施例2：[18F]フッ化物の生成および活性化
[18F]フッ化物の調製および活性化
フッ素-18を、18O(p,n)18F核反応を使用した16.5MeV陽子による18O-富化水の照射により生成した。German Cancer Research Center HeidelbergのRadiopharmaceutical Chemistry(E030)部門でScanditronix MC32NIサイクロトロンを用いて照射を行った。
【００７４】
放射線照射水を自動化された系(Trasis All In One 32)に移動させた後、前もって条件づけた(5ml 1M K2CO3および10ml水)陰イオン交換カートリッジ(Waters AccelTM Plus QMA Cartridge light)を通過させて[18F]F-を[18O]H2Oから分離し、次いで800μlアセトニトリルおよび150μlテトラブチルアンモニウム重炭酸塩溶液の混合物(水中320mM)で溶出させた。窒素流下100℃で混合物を乾燥まで蒸発させた。1.8mlのアセトニトリルを各工程に添加してこの蒸留を続けて2回反復した。最大達成可能真空を100℃で5分間残渣に適用して50℃に冷却後、乾燥残渣を2mlのtert-ブタノール/アセトニトリル(8:2)に溶解して、標識反応に使用した。
【００７５】
代替的に、系は、アセトニトリル中古典的なKryptofix(登録商標)2.2.2/K2CO3活性化系(20mg 2.2.2+28μl 1M K2CO3)を用いても使用された。さらに、活性化[18F]F-を溶解させるための溶媒を、いくつかの実験について乾燥DMF、DMSOまたはアセトニトリルに変更した。
【００７６】
実施例3：6-[18F]フルオロニコチン酸テトラフルオロフェニルエステル([18F]FN-TFP)の放射合成
10mg N,N,N-トリメチル-5-((2,3,5,6-テトラフルオロフェノキシ)-カルボニル)ピリジン-2-アミニウムトリフルオロメタンスルホネート(Olberg et al. J. Med. Chem., 2010, 53, 1732に記載されるように調製)に、乾燥[18F]KF-Kryptofix 2.2.2 komplex (0.1〜10GBq 18F)を含む1mlのtert-ブタノール/アセトニトリル(8:2)を添加して、混合物を40度で加熱した。10分後、混合物を3mlの水で希釈して、生成物を、前もって条件づけたOasis MCX Plus Sep-Pak (Waters)に充填した。カートリッジを10mLの水ですすぎ、2mLの水/アセトニトリル(7:13)を使用して、精製した6-[18F]フルオロニコチン酸テトラフルオロフェニルエステルを反応容器に溶出した。より高い活性濃度を達成するために、いくつかの場合に分画溶出を行った。そのため、充填されたカートリッジを500μlの溶媒ですすぎ、溶媒を廃棄して、さらなる反応のために400〜800μlの溶媒で溶出した。通常、50%より高い所期活性が第2の画分で溶出された。
【００７７】
実施例4：PSMA-1007
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるように行った。
【００７８】
[18F]PSMA-1007の放射合成
200μlの([18F]FN-TFP)を50μlのDMSO中2mg/mlのPSMA-1007-VLの溶液に添加した。次いで50μlのバッファ(0.2Mリン酸バッファ、pH8.0)を添加して、混合物を60℃で20分間加熱した。生成物を半調製放射線HPLCにより分離して、分析放射線HPLCにより同定し、それぞれの非放射性参照化合物と保持時間を比較した。
【００７９】
PSMA1007-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)-(Glu)；(C43H53N7O15; 907.93g/mol)
特に(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(L-Glu)-(L-Glu)
MS (MALDI): m/z = 908,7 [M + H+]+
【００８０】
PSMA-1007
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)-(Glu)-FN；C49H55FN8O16；(1031g/mol)
特に(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(L-Glu)-(L-Glu)-FN；
MS (MALDI): m/z = 1032,1 [M + H+]+
【００８１】
[18F]PSMA-1007
RCA：ca. 6%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、12.5分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標)Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：4.56分(tdead：0.56分)
【００８２】
実施例5：PSMA-1011
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1011は実施例4に記載されるとおりに行った。
PSMA-1011-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-ナフチルアラニン)-(Glu)-(Glu)；C35H46N8O14(774.78g/mol)
MS (MALDI): m/z = 775,3 [M + H+]+
【００８３】
PSMA-1011：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-ナフチルアラニン)-(Glu)-(Glu)-FN；C41H48FN7O15 (897.86g/mol)
MS (MALDI): m/z = 898.3 [M + H+]+
【００８４】
[18F]PSMA-1011：
RCA: ca. 7 %
HPLC (勾配：5% A/95% B〜50% A/50% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：5.72分(tdead：0.56分)
【００８５】
実施例6：PSMA-1012
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1012は実施例4に記載されるとおりに行った。
【００８６】
PSMA-1012-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-ナフチルアラニン)-(γGlu)-(Glu)；C35H46N8O14(774.78g/mol)
MS (MALDI): m/z = 775,0 [M + H+]+
【００８７】
PSMA-1012：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-ナフチルアラニン)-(γGlu)-(Glu)-FN；C41H48FN7O15(897.86g/mol)
MS (MALDI): m/z = 897.9 [M + H+]+
【００８８】
[18F]PSMA-1012：
RCA：ca. 4%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜50% A/50% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：5.61分(tdead：0.56分)
【００８９】
実施例7：PSMA-1015
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1015は実施例4に記載されるとおりに行った。
PSMA-1015-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)；C38H46N6O12 (778.80g/mol)
MS (MALDI): m/z = 779.4 [M + H+]+
【００９０】
PSMA-1015：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)-FN；C44H48FN7O13(901.89g/mol)
MS (MALDI): m/z = 902.5 [M + H+]+
【００９１】
[18F]PSMA-1015：
RCA：ca. 7%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜50% A/50% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：6.48分(tdead：0.56分)
【００９２】
実施例8：乾燥[18F]FN-TFPの合成
放射合成は、カートリッジからの[18F]FN-TFPの溶出まで、実施例3に記載されるとおりに行った。カートリッジを10mlの水で洗浄後(実施例3)、カートリッジを20〜40mlの空気でブロー乾燥した。次いで、MCXカートリッジをSepPak SodSulf乾燥カートリッジに連結して、生成物、2mlの乾燥アセトニトリルを用いて溶出した。より高い活性濃度を達成するために、いくつかの場合は分画溶出を行った。そのため、充填されたMCXカートリッジを500μlの溶媒ですすぎ(カートリッジを乾燥までブローした後)、溶媒を廃棄し、次いで乾燥カートリッジをMCXカートリッジに連結し、生成物を、さらなる反応のために0.8〜1.2mlのアセトニトリルで溶出した。通常50%より多くの初期活性を第2の画分で溶出した。
【００９３】
実施例9：PSMA-1018
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。
【００９４】
[18F]PSMA-1018の放射合成
200μlの乾燥[18F]FN-TFP(実施例8)を50μlの4mg/ml PSMA-1018-VLのDMSO中の溶液に添加した。次いで、10μlのDIPEAを添加して混合物を60℃で20分加熱した。次いで、10μlのTFAを添加して反応混合物を酸性化し、生成物を半調製放射線HPLCで分離して分析放射性HPLCで同定し、各非放射性参照化合物の保持時間と比較した。
【００９５】
PSMA-1018-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)-(Glu)-(Glu)；C48H60N8O18 (1037.03g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1037.6 [M + H+]+
【００９６】
PSMA-1018：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Glu)-(Glu)-(Glu)-FN；C54H62FN9O19 (1160.12g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1160.8 [M + H+]+
【００９７】
[18F]PSMA-1018：
RCA: ca. 20%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：3.87分(tdead：0.56分)
【００９８】
実施例10：PSMA-1019
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1019は実施例9に記載されるとおりに行った。
【００９９】
PSMA-1019-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Chx)-(Glu)-(Glu)；C43H59N7O15(913.97g/mol)
MS (MALDI): m/z = 914.4 [M + H+]+
【０１００】
PSMA-1019：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Chx)-(Glu)-(Glu)-FN；C49H61FN8O16(1037.05g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1037.7 [M + H+]+
【０１０１】
[18F]PSMA-1019：
RCA: ca. 47%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、12.5分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：4.43分(tdead：0.56分)
【０１０２】
実施例11：PSMA-1020
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1020は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１０３】
PSMA-1020-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(γGlu)-(Glu)-(Glu)；C40H53N7O17(903.89g/mol)
MS (MALDI): m/z = 904.9 [M + H+]+
【０１０４】
PSMA-1020：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(γGlu)-(Glu)-(Glu)-FN；C46H55FN8O18(1026.97g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1027.9 [M + H+]+
【０１０５】
[18F]PSMA-1020：
RCA：ca. 60%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、12.5分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：6.48分(tdead：0.56分)
【０１０６】
実施例12：PSMA-1022
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1022は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１０７】
PSMA-1022-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(γGlu)-(γGlu)；C35H46N8O14 (774.78g/mol)
MS (MALDI): m/z = 775.4 [M + H+]+
【０１０８】
PSMA-1022：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(γGlu)-(γGlu)-FN；C41H48FN7O15(897.86g/mol)
MS (MALDI): m/z = 898.8 [M + H+]+
【０１０９】
[18F]PSMA-1022：
RCA：ca. 29%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：3.92分(tdead：0.56分)
【０１１０】
実施例13：PSMA-1023
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1023は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１１１】
PSMA-1023-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(D-Glu)-(D-Glu)；C43H53N7O15 (907.93g/mol)
MS (MALDI): m/z = 907.8 [M + H+]+
【０１１２】
PSMA-1023：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(D-Glu)-(D-Glu)-FN；C49H55FN8O16 (1031.00g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1031.8 [M + H+]+
【０１１３】
[18F]PSMA-1023：
RCA：ca. 24%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜50% A/50% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：3.87分(tdead：0.56分)
【０１１４】
実施例14：PSMA-1024
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1024は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１１５】
PSMA-1024-VL(前駆体):
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(D-Glu)-(Glu)；C43H53N7O15(907.93g/mol)
MS (MALDI): m/z = 908.6 [M + H+]+
【０１１６】
PSMA-1024：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(D-Glu)-(Glu)-FN；C49H55FN8O16(1031.00g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1031.5 [M + H+]+
【０１１７】
[18F]PSMA-1024：
RCA：ca. 27%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：3.85分(tdead：0.56分)
【０１１８】
実施例15：PSMA-1025
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1025は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１１９】
PSMA-1025-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Gla)；C39H46N6O14(822.21g/mol)
MS (MALDI): m/z = 822.8 [M + H+]+
【０１２０】
PSMA-1025：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Gla)-FN；C49H55FN8O16(945.32g/mol)
MS (MALDI): m/z = 946.0 [M + H+]+
【０１２１】
[18F]PSMA-1025：
RCA：ca. 24%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、12.5分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：4.51分(tdead：0.56分)
【０１２２】
実施例16：PSMA-1026
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1026は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１２３】
PSMA-1026-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Sala)；C36H44N6O13S (800.83g/mol)
MS (MALDI): m/z = 801.8 [M + H+]+
【０１２４】
PSMA-1026：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Sala)-FN；C42H46FN7O14S (923.92g/mol)
MS (MALDI): m/z = 924.7 [M + H+]+
【０１２５】
[18F]PSMA-1026：
RCA：ca. 57%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、12.5分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：4.03分(tdead：0.56分)
【０１２６】
実施例17：PSMA-1027
前駆体およびコールド参照の合成は実施例1に記載されるとおりに行った。合成[18F]PSMA-1027は実施例9に記載されるとおりに行った。
【０１２７】
PSMA-1027-VL(前駆体)：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Sala)-(Sala)；C39H49N7O17S2(951.97g/mol)
MS (MALDI): m/z = 952.7 [M + H+]+
【０１２８】
PSMA-1027：
(Glu)-(尿素)-(Lys)-(2-Nal)-(Bn)-(Sala)-(Sala)-FN；C45H51FN8O18S2(1075.06g/mol)
MS (MALDI): m/z = 1075.8 [M + H+]+
【０１２９】
[18F]PSMA-1027：
RCA：ca. 62%
HPLC (勾配：5% A/95% B〜95% A/5% B、10.0分；フロー：3ml/分；カラム：Merck Chromolith(登録商標) Performance RP-18e 100-4.6mm；溶媒A：アセトニトリル、溶媒B：0.1%水性TFA)：tret：3.10分(tdead：0.56分)
【０１３０】
実施例18：細胞培養
結合試験およびインビボ実験のためにLNCaP細胞(ヒト前立腺腺癌の転移性病変、ATCC CRL-1740)を、10%ウシ胎仔血清およびGlutamax(PAA, Austria)を補充したRPMI培地で培養した。細胞培養中、細胞は、5% CO2で平衡化した湿潤空気を有するインキュベーター中37℃で増殖させた。トリプシン-エチレンジアミン四酢酸(トリプシン-EDTA；0.25%トリプシン、0.02% EDTA、全てPAA, Austria)を用いて細胞を回収し、PBSで洗浄した。
【０１３１】
実施例19：細胞結合および内在化
競合細胞結合アッセイおよび内在化実験は以前に記載されたとおりに行った(Eder et al. Bioconjugate Chem. 2012, 23 (4), 688-697)。簡潔に、それぞれの細胞(1ウェル当たり105)を、放射性リガンド(68Ga-標識[Glu-尿素-Lys(Ahx)]2-HBED-CC(Schafer et al.  EJNMMI Research 2012, 2:23 doi:10.1186/2191-219X-2-23)))と、12種の異なる濃度の分析物(0〜5000nM、100μL/ウェル)の存在下でインキュベートした。インキュベーション後、マルチスクリーン真空マニホールド(Millipore, Billerica, MA)を使用して洗浄を行った。細胞結合放射能は、ガンマ線計測器(Packard Cobra II, GMI, Minnesota, USA)を使用して測定した。非線形回帰アルゴリズム(GraphPad Software)を使用してデータを適合させて、50%阻害濃度(IC50)を計算した。実験は3回行った。以下の表Aを参照する。
【０１３２】
特異的細胞取り込みおよび内在化を決定するために、インキュベーションの24時間前に105個の細胞をポリLリシンコート24ウェル細胞培養プレートに播種した。洗浄後、細胞を、30nMの放射線標識化合物と、37℃で45分インキュベートした。特異的細胞取り込みは、2-(ホスホノメチル)ペンタン二酸(500μM終濃度、PMPA, Axxora, Loerrach, Germany)を用いた競合ブロッキングにより決定した。細胞取り込みは、1mLの氷冷PBSで3回洗浄して終了させた。次いで細胞をPBS中0.5mLグリシン-HCl (50mM、pH=2.8)と5分間、2回インキュベートして、表面結合画分を除去した。細胞を1mLの氷冷PBSで洗浄して、0.3N NaOH (0.5mL)を使用して溶解した。表面結合および内在化画分をガンマ線計測器で測定した。細胞取り込みは、105個の細胞に結合した最初に添加した放射能のパーセントとして計算した[%ID/105細胞]。主な結果を表Bに示す。
【表３】
2018531243.tif 000044
【表４】
2018531243.tif 000045
【０１３３】
実施例20：MicroPET
microPET試験について、0.10ml(60pmol)の体積の10〜25MBqの放射性標識化合物を、側尾静脈を介してLNCaP腫瘍異種移植片を有するマウスに注射した。麻酔した動物(2%セボフルラン、Abbott, Wiesbaden, Germany)をInveon小動物PETスキャナ(Siemens, Knoxville, Tenn, USA)にうつむけの位置で配置し、ダイナミックmicroPETスキャンを行った。結果を図10および11に示す。
【０１３４】
実施例21：血漿結合および安定性
血漿結合の決定のために、3μlの6μモーラーc.a. [18F]PSMA溶液を300μlのヒト血清ABに添加して、37℃で1時間インキュベートした。その後、生成混合物をサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。
【０１３５】
化合物のいずれを用いても血漿結合は観察されなかった。
【０１３６】
血漿安定性の決定のために、50μlの6μモーラーc.a. [18F]PSMA溶液を450μlのヒト血清ABに添加して37℃でインキュベートした。1.2および4時間に、試料を調製した。そのため、100μlのトレーサー/血漿混合物を100μlのアセトニトリルに添加した。その後、混合物を13000rpmで3分間遠心分離した。100μlの上清を100μlのアセトニトリルに添加して、13000rpmで5分間遠心分離し、液体を任意の残渣固形物から分離し、HPLCで分析した。
【０１３７】
化合物の全ては37℃で少なくとも4時間ヒト血漿中で安定であった。
【０１３８】
実施例22：インビボ実験
インビボ実験のために、8週齢のBALB/c nu/nuマウスの右胴部に50%マトリゲル中5x106 LNCaP-またはPC3-細胞を皮下接種した。腫瘍のサイズが約1cm3になった際に、放射性標識化合物を尾静脈から注射した(ca. 30MBq、μPET画像化について60pmol；ca. 1MBq、臓器分布について60pmol)。
【０１３９】
臓器分布
F-18標識化合物を尾静脈から注射した(マウス当たり1〜2MBq；60pmol)。注射の1時間後、動物を屠殺した。目的の臓器を切り出し、吸い取って乾燥させ、計量した。γ線計測器(Packard Cobra II, GMI, Minnesota, USA)で放射能を測定し、% ID/gとして計算した。主な結果を図8および9に示す。
【０１４０】
化合物PSMA 1003およびPSMA 1009は比較用であり、図12および13に示す。
【０１４１】
実施例23：ヒト適用のための[18F]PSMA-1007
乾燥[18F]FN-TFP (実施例8)とPSMA1007-VL (実施例4)の乾燥条件下(実施例9と類似)でのコンジュゲートにより、自動化合成モジュール(Trasis AllInOne)を用いて[18F]PSMA-1007を生成し、半調製性HPLCにより精製した。Radio-HPLCを行って[18F]PSMA-1007の化学的同一性ならびに化学的および放射線化学的純度を決定した。ガスクロマトグラフィーにより残存溶媒を決定した。放射線核種純度は半減期測定により制御した。生成物溶液を、滅菌性、細菌エンドトキシン(LAL-試験)、pH、無色性および粒子について試験した。濾過後の滅菌フィルターの完全性を、バブルポイント試験を使用して試験した。
【０１４２】
実施例24：健常ボランティアへの[18F]PSMA-1007の適用
健常被験体に300MBqの総活性を注射し、続いてBiograph mCTフロースキャナー(Siemens, Erlangen, Germany)により3つのブロック中でPETスキャンを行った。ブロック1はPET-1(開始5分 p.i.)〜PET-7(終了140分 p.i.)を含み、ブロック2はPET-8(開始180分 p.i.)およびPET-9(240〜270分 p.i.)を含み、ブロック3はPET-10(440〜480分p.i.)を含んだ。弱体化補正のためにそれぞれのブロックの開始に非増強低用量CT(それぞれ推定1.43m)、続いてボランティア間で移動させることなく一連の放射スキャンを行った。
【０１４３】
腎臓、肝臓、脾臓、全心臓、上部および下部大腸、耳下腺、顎下腺ならびに膀胱を、ガイドとして対応するCTを使用して、20%〜30%の最大閾値のパーセントを使用して目的の体積(VOI)に断片化して、次いで全ての臓器について時間-活性曲線(TAC)を計算した。赤色骨髄についてのTACは静脈血試料由来であり、次いで赤色骨髄についての用量を計算した(S. Shen et al., JNM 2002, 43, 1245-1253; G. Sgouros et al., JNM 1993, 34, 689-694.)。膀胱内容物についてのTACは、PETにおける膀胱VOIの推定活性と排泄された尿中の測定された活性の組合せであった。曲線適合を全てのTACに適用した。腎臓、唾液腺、上部および下部大腸、ならびに心臓を二指数関数(bi-exponential function)と適合させた。肝臓、脾臓および膀胱の含有量について、最新の3回の点への一指数関数的適合を行った。
【０１４４】
吸収された有効用量の計算は、QDOSEに一体化されるICRP保証IDAC 1.0パッケージを使用して行った。さらに、全ての含まれる供給臓器および残りの身体の保持時間を、容量計算についてOLINDAケースファイル(OLINDA 1.1)としてエクスポートした。唾液腺(耳下腺および顎下腺)に吸収された用量は、球形モデルを使用して決定した。唾液腺についての臓器の質量は、耳下腺について25gおよび顎下腺について12.5gであると推定された(ICRP公報89)。結果を図14〜16に要約する。
【０１４５】
実施例25：前立腺癌に苦しむ患者における[18F]PSMA-1007の適用
新たに診断されたグレアソンスコア7〜9および5〜90ng/mlの初期PSAレベルを有する高リスク前立腺癌に苦しむ10名の患者(年齢60〜80歳)に100〜360MBq [18F]-PSMA-1007を注射し、次いでBiograph mCTフロースキャナー(Siemens, Erlangen, Germany)を用いてp.i.の1および3時間にPETスキャンを行った。結果は、SUVmeanおよびSUVmaxそれぞれの平均値として図17および18に示す。PETスキャンにより得られた画像を、最大強度突出として図19および20に例示する。
【０１４６】
8名の患者に、骨盤リンパ節切除を拡大した根治的前立腺切除を行った。前立腺切除標本の分析は、専門の尿路病理学者の監視の下、International Society of Urological Pathology基準(T.H. van der Kwast et al. Mod. Phathol. 2011, 24, 16-25)に従って、PETデータについて盲検にして行った。代表的な切片を免疫組織化学により染色した。キシレン中で切片を脱パラフィンして、段階的なエタノールシリーズ中で再水和した。回復バッファ(Target Retrieval Solution, Dako)を使用して、スチーム調理器により抗原回復を行った。PSMAに対するマウスモノクローナル抗体(クローン3E6、Dako)は、1:100希釈で使用し、4℃で一晩インキュベートし、次いでHistostain-Plus検出キット(Invitrogen)を使用して免疫検出を行った。染色した切片をNanozoomer 2.0-HT Scansystem (Hamamatsu Photonics)を使用してスキャンし、デジタルホールスライド画像を作成した。図21に例示されるように、染色により、PETスキャンとのほぼ完全な相関が明らかになった。
【図１】
2018531243.tif 000083
【図２】
2018531243.tif 000084
【図３】
2018531243.tif 000085
【図４】
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【図５】
2018531243.tif 000087
【図６】
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【図７】
2018531243.tif 000089
【図８】
2018531243.tif 000090
【図９】
2018531243.tif 000091
【図１０】
2018531243.tif 000092
【図１１】
2018531243.tif 000093
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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