治疗性放射性标记的缀合物及其在疗法中的用途

1.本发明广泛地涉及根据本文定义的式(i)的放射性标记的缀合物。本发明进一步涉及此类放射性标记的缀合物在治疗赘生疾患中的用途，以及生产此类放射性标记的缀合物的方法。
2.发明背景
3.癌症导致全球约六分之一的死亡，并且每年的经济成本达数万亿美元。肿瘤是由组织中细胞增殖率与存活率之间的不平衡引起的，而成功的治疗通过抑制肿瘤细胞增殖和/或促进肿瘤细胞死亡来控制肿瘤生长。
4.化学疗法、放射疗法和免疫疗法是癌症疗法的支柱，并且在许多情况下都有效。当癌症位于局部时，它可以接受潜在的治愈性治疗，例如手术或协同组合，例如放化疗。然而，一旦疾病发生播散，就需要全身疗法，如化学疗法、靶向疗法或免疫疗法。虽然在播散性疾病患者中加入外离子束放射疗法可能具有协同作用，但由于毒性通常不可能治疗所有疾病部位，并且因此放射疗法预留给疾病症状部位的姑息治疗。对于大多数癌症类型，治愈性治疗仍然是少数。另外，这些治疗策略的功效受到肿瘤异质性的限制，因为某些癌细胞群对疗法产生了抗性。
5.人们已对提高实体瘤的治愈率的治疗诊断学有新的兴趣。治疗诊断学使用肿瘤标记物将治疗性同位素递送至肿瘤。治疗诊断方法已被证明在利基应用中是成功的，所述利基应用例如神经内分泌肿瘤(strosberg j,el-haddad g,wolin e等人phase 3trial of(177)lu-dotatate for midgut neuroendocrine tumors.n engl j med.2017；376(2):125-135)和前列腺癌(von eyben fe,roviello g,kiljunen t等人third-line treatment and(177)lu-psma radioligand therapy of metastatic castration-resistant prostate cancer:a systematic review.eur jnucl med mol imaging.2018；45(3):496-508)，其中肿瘤标志物分别为生长抑素受体和前列腺特异性膜抗原。然而，传统上，治疗诊断方法一直限于利基应用和选定肿瘤组。
6.仍需要提供有效的癌症靶向治疗。


技术实现要素：

7.根据第一方面，本公开提供一种根据式(i)的化合物
[0008][0009]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4中的每一者独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；并且z为治疗性放射性同位素，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0010]
根据本公开的化合物可用于通过将治疗性放射性同位素选择性地递送至高细胞死亡区域(例如肿瘤)以进一步增强细胞死亡来提供有效的癌症和肿瘤靶向治疗；来自放射性同位素的放射会在活的相邻肿瘤细胞中引起细胞死亡。这种诱导的细胞死亡接着可吸引本公开的化合物的进一步结合，导致对治疗功效的放大效应。本公开的化合物可任选地多次施用以利用这种放大效应。此外，结合现有的癌症疗法，例如化学疗法，为癌症治疗提供了一种高效的正反馈机制；例如化学疗法的治疗在肿瘤中诱导细胞死亡，这继而吸引更多的本公开的化合物，这在相邻细胞中诱导进一步的细胞死亡，从而可能吸引更多的本公开的化合物。
[0011]
在一些实施方案中，r1、r2、r3和r4各自为h。在一些实施方案中，r5为-nhch2cooh。在一些实施方案中，化合物为根据式(ia)的化合物
[0012][0013][0014]
其中a和z如上所限定，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0015]
在一些实施方案中，其中z为
177
lu、
64
cu、
67
cu、
90
y、
186
re或
188
re。在一些特定实施方案中，z为
177
lu、
67
cu或
90
y。在一些实施方案中，z为
177
lu、
67
cu或
64
cu。在一些特定实施方案中，z为
177
lu或
67
cu。已知此类同位素可通过诱导细胞死亡而适用于癌症和/或肿瘤疗法，并且本文已证明lu和cu易于并入本技术的化合物中，具有高效率和所得化合物的稳定性。上述同位素也发出可成像发射，并且因此也可用作成像同位素，以确定在受试者体内已递送治疗放射的位置和量。这种成像例如可通过正电子发射断层扫描进行。因此，这种同位素的使用提供了一种治疗诊断化合物，其可用于治疗和成像两者，用于将治疗剂成像递送至细胞死亡区域。
[0016]
在一些实施方案中，z不为
64
cu。
[0017]
特别优选的化合物是根据式(i)的化合物，其中z为
177
lu或
67
cu，r
1-r4为h，r5为
–
nhch2cooh，并且a为as(oh)2。此类实施方案易于合成，由易于获得并且负担得起的起始材料合成，并且并入可用于癌症和/或肿瘤治疗的治疗性同位素。
[0018]
本公开提供根据第一方面的化合物用于疗法。特别地，所述化合物通过诱导细胞死亡发挥治疗作用。在一些实施方案中，化合物用于治疗赘生疾患。在一些实施方案中，赘生疾患为肿瘤。在一些实施方案中，肿瘤为实体瘤。在一些实施方案中，赘生疾患为癌症。在特定实施方案中，化合物通过诱导细胞死亡来治疗赘生疾患。
[0019]
根据第二方面，本公开提供了一种药物组合物，其包含根据第一方面的化合物以及药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、媒介物和/或佐剂。
[0020]
根据第三方面，本公开提供了一种治疗受试者的赘生疾患的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物。在一些实施方案中，赘生疾患为肿瘤。在一些实施方案中，肿瘤为实体瘤。在一些实施方案中，赘生
疾患为癌症。
[0021]
在一些实施方案中，静脉内施用根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物。
[0022]
在一些实施方案中，第一方面的方法包括以两个或更多个周期向所述受试者施用有效量的根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物，其中所述施用对抗赘生疾患的功效在两个或更多个周期内增加。
[0023]
在一些实施方案中，第三方面的方法包括：
[0024]
a)除了向所述受试者施用有效量的根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物之外，对受试者进行针对所述赘生疾患的治疗；以及
[0025]
b)向所述受试者施用有效量的根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物。
[0026]
在一些实施方案中，步骤a)中进行的治疗为化学疗法、放射疗法、免疫疗法和/或靶向疗法。
[0027]
在一些实施方案中，步骤a)与步骤b)同时进行，或者步骤b)在步骤a)之后进行。
[0028]
在一些实施方案中，步骤b)进行两个或更多个周期。在一些这样的实施方案中，步骤b)对抗赘生疾患的功效在两个或更多个周期内增加。在一些实施方案中，步骤a)和b)都进行两个或更多个周期。
[0029]
在特定实施方案中，根据第一方面的化合物通过诱导细胞死亡来治疗赘生疾患。
[0030]
根据第四方面，本公开提供了一种在受试者中诱导细胞死亡的方法，所述方法包括向受试者施用根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物。在一些实施方案中，根据第一方面的化合物或根据第二方面的药物组合物以多个周期施用于受试者，其中诱导的细胞死亡的量在多个周期内增加。
[0031]
根据第五方面，本公开提供根据第一方面的化合物在制造用于治疗赘生疾患的药剂中的用途。在一些实施方案中，赘生疾患为肿瘤。在一些实施方案中，肿瘤为实体瘤。在一些实施方案中，赘生疾患为癌症。在一些实施方案中，治疗包括根据第三方面的方法。在特定实施方案中，药剂通过诱导细胞死亡来治疗赘生疾患。
[0032]
根据第六方面，本公开提供了一种用于制备根据第一方面的化合物的方法，所述方法包括将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中
[0033][0034]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；
[0035]
r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；
[0036]
r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；
[0037]
或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0038]
在一些实施方案中，r1、r2、r3和r4各自为h。在一些实施方案中，r5为
–
nhch2cooh。在一些实施方案中，根据式(ii)的化合物为根据式(iia)的化合物
[0039][0040]
其中a如式(ii)中所限定，
[0041]
或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0042]
在一些实施方案中，治疗性放射性同位素z为
177
lu、
67
cu、
90
y、
186
re或
188
re。在一些优选实施方案中，治疗性放射性同位素为
177
lu或
67
cu。
[0043]
在一些实施方案中，根据式(ii)的化合物在缓冲液中提供，其中缓冲液具有约5.0的ph。
[0044]
在一些实施方案中，所述方法包括将治疗性放射性同位素洗脱至强阳离子交换柱上，并将强阳离子交换柱洗脱至根据式(ii)的化合物中。
[0045]
在一些实施方案中，在一种或多种抗氧化剂存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，一种或多种抗氧化剂包括抗坏血酸。在一些实施方案中，反应混合物中抗坏血酸的浓度为约0.01m或更高。
[0046]
在一些实施方案中，在谷胱甘肽存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，在谷胱甘肽和抗坏血酸两者存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，反应混合物中谷胱甘肽的浓度为约0.01m或更高。
[0047]
根据第七方面，本公开提供了一种用于制备根据式(i)的化合物的方法
[0048][0049]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；
[0050]
r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；
[0051]
r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；
[0052]
并且z为放射性同位素，
[0053]
或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物，
[0054]
所述方法包括将所述放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中
[0055][0056]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；
[0057]
r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；
[0058]
r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；
[0059]
或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物，
[0060]
其中在谷胱甘肽存在下将所述放射性同位素添加至所述式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，反应混合物中谷胱甘肽的浓度为约0.01m或更高。
[0061]
在一些实施方案中，在一种或多种抗氧化剂，例如抗坏血酸存在下将放射性同位素添加至式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，反应混合物中抗坏血酸的浓度为约0.01m或更高。
[0062]
在具体实施方案中，放射性同位素是如第一方面所限定的治疗性放射性同位素，和/或半衰期小于4天的放射性同位素，例如
68
ga。
附图说明
[0063]
参考以下附图仅通过非限制性实例的方式在本文中描述本公开的示例性实施方案。
[0064]
图1显示了本文公开的治疗性放射性标记化合物的作用模型。
[0065]
图2显示了
175
lu-nodaga-gsao在以下情况下在80℃下在ph5.0下标记30分钟的hplc色谱图：(a)在不存在2,3-二巯基-1-丙醇(dmp)的情况下或(b)与dmp一起预培育的情况下，如实施例2中所述。
[0066]
图3显示了
63
cu-nodaga-gsao在以下情况下在室温下在ph5.0下标记30分钟的hplc色谱图：(a)在不存在dmp的情况下或(b)在与dmp一起预培育的情况下，如实施例2中所述。
[0067]
图4显示了
89
y-nodaga-gsao在120℃下在ph 5.0下标记30分钟的hplc色谱图，如实
施例2中所述。
[0068]
图5显示了对于以下产物而言同位素-nodaga-gsao复合物形成后的不同时间点的标记百分比：a)在80℃下在ph 5.0下培育30分钟获得的
175
lu标记的产物，b)在室温下在ph 5.0下培育30分钟获得的
63
cu标记的产物。
[0069]
图6是实施例4的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0070]
图7是实施例4的反应产物在合成结束后1.5小时的放射测量hplc色谱图。
[0071]
图8是实施例5a的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0072]
图9是与1％dmp在dmso中混合的实施例5a的反应产物的放射测量hplc色谱图。
[0073]
图10是实施例5b的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0074]
图11是与1％dmp在dmso中混合的实施例5b的反应产物的放射测量hplc色谱图。
[0075]
图12是实施例5c的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0076]
图13是与1％dmp在dmso中混合的实施例5c的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0077]
图14是实施例5c的反应产物在合成后72小时的放射测量hplc色谱图。
[0078]
图15是与1％dmp在dmso中混合的实施例5c的反应产物在合成后72小时的放射测量hplc色谱图。
[0079]
图16是实施例5d的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0080]
图17是与1％dmp在dmso中混合的实施例5d的反应产物在合成结束时的放射测量hplc色谱图。
[0081]
图18是实施例6中使用的放射性标记系统的示意图。
[0082]
图19是实施例6中产生的最终产物的放射测量hplc色谱图。
[0083]
图20是实施例6中产生的最终产物(与图19相同的产物)与dmp反应后的放射测量hplc色谱图。
[0084]
图21显示了健康雄性大鼠在施用
68
ga-nodaga-gsao后1小时和2小时时
68
ga-nodaga-gsao的生物分布(％id/g)。
[0085]
图22显示了在施用示踪剂(
68
ga-nodaga-gsao)后a)1小时和b)2小时进行的
68
ga-nodaga-gsao pet ct扫描的最大强度投影。
[0086]
图23显示了在患者1注射后的8个时间点
68
ga-nodaga-gsao pet的前部最大强度投影。
[0087]
图24显示了在患者2注射后的8个时间点
68
ga-nodaga-gsao pet的前部最大强度投影。
[0088]
图25显示了在患者3注射后的8个时间点
68
ga-nodaga-gsao pet的前部最大强度投影。
[0089]
图26显示了在患者4注射后的8个时间点
68
ga-nodaga-gsao pet的前部最大强度投影。
[0090]
图27显示了
68
ga-nodaga-gsao在患者1的正常器官中随时间的生物分布。
[0091]
图28显示了
68
ga nodaga gsao在患者1的选定正常组织和肿瘤中的生物分布。
[0092]
图29显示了
68
ga nodaga gsao在患者2的选定正常组织和肿瘤中的生物分布。
[0093]
图30显示了
68
ga nodaga gsao在患者3的选定正常组织和肿瘤中的生物分布。
[0094]
图31显示了
68
ga nodaga gsao在患者4的选定正常组织和肿瘤中的生物分布。
[0095]
图32显示了受试者1-4中
68
ga nodaga gsao在选定正常组织中的生物分布(平均suv
±
sd)。
[0096]
图33显示了受试者1-4的血池活性和
68
ga nodaga gsao向肿瘤沉积物中的摄取。
[0097]
图34显示了在向患者3施用256mbq fdg(氟脱氧葡萄糖)后60分钟执行的fdg-pet(图34a)和在施用205mbq cdi(
68
ga nodaga gsao)后60分钟执行的cdi-pet(图34b)的前部最大投影强度图像。肿瘤被手术切除、固定并对相邻切片进行凋亡细胞染色(图34c，棕色tunel染色，a和b)或通过苏木精和伊红进行形态学染色(图34c，c和d)。
[0098]
发明详述
[0099]
除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。尽管与本文描述的那些方法和材料类似或等效的任何方法和材料可于本公开的实践或测试中，但描述了典型的的方法和材料。
[0100]
贯穿本说明书，除非上下文另有要求，否则词语“包含/包括(comprise)”或诸如“包含/包括(comprises)”或“包含/包括(comprising)”的变体将被理解为暗示包括规定的步骤或要素或整数或者步骤或要素或整数的组，但不排除任何其它步骤或要素或整数或者要素或整数的组。因此，在本说明书的上下文中，术语“包含”意指“主要包括，但不一定仅包括”。
[0101]
在本说明书的上下文中，术语“一(a/an)”是指冠词的一个或多个(即至少一个)语法对象。举例来说，“一要素”意指一个要素或多于一个要素。
[0102]
在本说明书的上下文中，术语“约”被理解为是指本领域技术人员认为在实现相同功能或结果的上下文中等同于所述值的数字范围。
[0103]
在本说明书的上下文中，提及本文公开的数字范围(例如，1至10)也包括提及所述范围内的所有有理数(例如，1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及所述范围内的任何有理数范围(例如，2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)，并且因此，本文明确公开的所有范围的所有子范围特此明确公开。这些仅是具体意图的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的所有可能的数值组合应被认为以类似方式在本技术中明确陈述。
[0104]
如本文所用，术语“和/或”意指“和”或“或”或两者。
[0105]
如本文所用的术语“受试者”是指任何哺乳动物，包括但不限于家畜和其它农场动物(例如牛、山羊、绵羊、马、猪和鸡)、表演动物(例如赛马)、伴侣动物(例如猫和狗)、实验室试验动物和人类。典型地，受试者为人类。
[0106]
如本文所用，术语“治疗(treating/treatment/treating)”、“减轻(reduce/reducing)”、“预防(prevent/preventing/prevention)”等是指补救感染或疾病或感染或疾病的至少一种症状或以其它方式阻碍、延缓或逆转其进展，包括降低感染或疾病的严重程度的任何和所有应用。因此，术语“治疗(treat/treating/treatment)”并不一定意味着对受试者进行治疗直至完全消除感染或从疾病中康复。类似地，术语“预防(prevent/preventing/prevention)”等是指防止感染或疾病发生或以其它方式延迟感染或疾病发作的任何和所有应用。
[0107]
术语“任选地”在本文中用于意指随后描述的特征可能存在或可能不存在，或者随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生。因此，本说明书将被理解为包括和包含特征
存在的实施方案和特征不存在的实施方案，以及事件或情况发生的实施方案和事件或情况不发生的实施方案。
[0108]
如本文所用，术语“有效量”和“有效剂量”在其含义内包括化合物的无毒但足以提供所需效果的量或剂量。所需的确切量或剂量将因受试者而异，这取决于诸如所治疗的物种、受试者的年龄和一般状况、所治疗的疾患的严重程度、所施用的特定化合物和施用方式等因素。因此，不可能指定确切的“有效量”或“有效剂量”。然而，对于任何给定的情况，合适的“有效量”或“有效剂量”可由本领域普通技术人员仅使用常规实验来确定。
[0109]
在本说明书的上下文中，术语“砷氧化物”是指基团
–
as＝o。写为
–
as＝o和
–
as(oh)2的基团被认为是同义词。
[0110]
如本文所用，术语“砷氧化物等同物”是指对二硫醇显示与
–
as＝o或as(oh)2基本相同的亲和力的任何二硫醇反应性物质，并且所述术语包括例如包含过渡元素的基团，以及溶解在水性介质(例如细胞培养缓冲液和被处理生物体中所含的流体)中时水解为
–
as＝o或
–
as(oh)2的任何三价砷。典型地，砷氧化物等同物包括二硫醇反应实体，例如as、ge、sn和sb物质。预期砷氧化物等同物表现出与相应砷氧化物相同或基本上相同的活性。
[0111]
术语“双官能螯合剂”是指化学部分，其包含能够结合金属或其它离子例如放射性核素的螯合部分，以及用于连接至另外的化学实体的化学反应性官能团。在本技术的上下文中，术语“双官能螯合剂”是指在与金属或其它离子螯合之前和/或在反应性官能团处反应之前，以及一旦与金属或其它离子螯合和/或通过反应性官能团连接至其它化学实体的相关化合物，相关定义从上下文中显而易见。当不螯合金属或其它离子时，双官能螯合剂适用于螯合金属或其它离子。
[0112]
如本文所用，术语“c
1-c5烷基”等是指分别含有一至三个、一至六个或一至十二个碳原子的饱和直链或支链烃基。c
1-c5烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基和新戊基。
[0113]“药学上可接受的盐”意指在合理的医学判断范围内，适用于与人类和低等动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激、过敏反应等，并且与合理的收益/风险比相称的盐。除非另有说明或从上下文中另有理解，否则本文提及的化合物应理解为包括其药学上可接受的盐。
[0114]
本文提供根据式(x)的化合物
[0115][0116]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4中的每一者独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；z为治疗性放射性同位素；并且l为螯合z的双官能螯合剂；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0117]
在一些实施方案中，根据式(x)的化合物为根据式(xa)的化合物或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0118][0119][0120]
在本公开的上下文中，“治疗性放射性同位素”被理解为是指具有治疗作用，特别是促进细胞死亡的治疗作用的任何放射性同位素，例如用于治疗赘生疾患，例如肿瘤或癌症。“赘生疾患”被理解为指以异常高水平的细胞增殖为特征的疾患。这种对细胞死亡的促进达到治疗上有用的程度。典型地，治疗性同位素为α或β发射体。在一些实施方案中，治疗性同位素为α发射体，例如
225
ac、
211
at、
213
bi和/或
223
ra。可选择任何合适的治疗性同位素，特别是可选择具有合适的能量传递半径(即细胞杀伤半径)的治疗性同位素用于特定的体内生物学和特定的所需治疗用途，例如取决于肿瘤大小/半径和/或肿瘤内死亡和垂死细胞的分散模式。在一些实施方案中，z选自
225
ac、
211
at、
213
bi、
223
ra、
177
lu、
67
cu、
64
cu、
90
y、
186
re和
188
re，例如选自
177
lu、
67
cu、
64
cu、
90
y、
186
re和
188
re。在一些实施方案中，z选自
177
lu、
67
cu、
90y、
186
re和
188
re。在一些优选实施方案中，z为
177
lu、
67
cu、
64
cu或
90
y，例如
177
lu、
67
cu或
90
y。在特别优选的实施方案中，z为
177
lu或
67
cu。在其中z为re同位素(例如
188
re或
186
re)或其它必要的治疗性同位素的具体实施方案中，z可指以任何合适的形式并入本公开的化合物中的治疗性同位素，例如作为三羰基，例如三羰基铼并入。在优选实施方案中，l是已知以高亲和力螯合治疗性放射性同位素，例如
177
lu、
67
cu或
90
y的双官能螯合剂。在一些优选实施方案中，治疗性同位素也起到诊断同位素的作用，即具有诊断发射以使得能够对化合物成像，特别是已经在哪里递送了疗法和/或已经递送了多少治疗性化合物到所需位置，和/或计算对肿瘤和正常组织的放射剂量以确定肿瘤杀伤的可能性以及正常组织的毒性。例如，治疗性同位素可发射正电子并通过正电子发射断层扫描成像。在一些实施方案中，可通过单光子成像(spect)来执行成像。在一些实施方案中，核医学(“伽马照相机”)可用于对放射性同位素进行成像。适用于给定同位素和应用的特定类型的成像对于技术人员来说将是显而易见的。
[0121]
在一些实施方案中，z不为
64
cu。
[0122]
本公开提供根据式(i)的化合物
[0123][0124]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4中的每一者独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；并且z为治疗性放射性同位素，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。在一些优选实施方案中，r1、r2、r3和r4中的每一者为h。在一些优选实施方案中，r5为
–
nhch2cooh。在特别优选的实施方案中，所述化合物为根据式(ia)的化合物：
machinery:from structure to drug development.bmb rep.2009；42(10):623-30)。gsao的as(iii)基序与hsp90的cys597和cys598的未配对硫醇发生交联，从而形成稳定的环状二硫代亚砷酸盐，其在细胞溶质中是实际不可逆的。本公开的实施方案的放射性标记的化合物不靶向短暂的细胞死亡过程，识别细胞死亡的凋亡和坏死形式，并且细胞靶标丰富且结合不可逆。这些特征特别有利于提供靶向细胞死亡区域的靶向治疗剂。
[0130]
在本公开的实施例4-8中，尽管用
68
ga而不是治疗性同位素进行放射性标记，但与本发明实施方案的那些化合物类似的化合物的生物分布也已显示易于制造并具有有利的人体生物分布特征，在肿瘤中摄取高而在正常组织中摄取低，并且没有观察到不良事件。正常组织中的低摄取使根据本公开的实施方案的化合物治疗的副作用最小化。
[0131]
当原位处于高细胞死亡区域(例如肿瘤)时，治疗性放射性同位素发出的放射范围会影响周围的多个细胞。用治疗性放射性同位素标记的根据本公开的化合物以高特异性和敏感性标记垂死和死亡细胞如肿瘤细胞，且因此可用于特异性地向高细胞死亡区域如肿瘤提供治疗性放射性同位素。特别地，本文所述的放射性标记的缀合物可用于治疗与高细胞死亡水平相关的疾患，例如赘生疾患，例如肿瘤或例如癌症。由于本公开的化合物靶向高细胞死亡和细胞更新的区域，例如肿瘤，因此它们可有利地用于通过将治疗性同位素递送至肿瘤来选择性地增强肿瘤细胞死亡，使得治疗性放射随后被递送至与垂死/死亡细胞相邻的活肿瘤细胞；这些相邻的细胞可能对其它治疗具有相对的抗性，因为它们还没有发生细胞死亡。放射性同位素在相邻细胞中诱导死亡然后还可进一步促进本公开的放射性标记化合物的结合，从而引起相邻细胞中进一步的细胞死亡。这可能会为治疗例如肿瘤等疾患创造一种正反馈机制。根据本公开的化合物也可用于“放大”治疗方法，其中进行引起细胞死亡的引发事件，例如放射疗法、化学疗法、免疫疗法或靶向疗法等疗法，这增加了目标区域中垂死细胞的数量，并且还施用放射性标记的本公开的化合物，其与所述垂死细胞结合(无论是在引发疗法之前、在其之后还是与其同时)。如上所述，本公开的放射性标记的化合物与垂死细胞的结合引起相邻细胞中的进一步细胞死亡，从而增强了例如放射疗法、化学疗法、免疫疗法或靶向疗法等引发疗法的效果。
[0132]
例如，本公开的化合物可与另一种疗法(例如另一种放射性药物，例如另一种靶向放射性药物)组合施用(包括在不同时间)，以便通过本公开的化合物诱导进一步的细胞死亡来减少另一种疗法所需的剂量。本公开的化合物还可通过延长其功效来增强疗法的功效，例如通过在未被另一种靶向疗法靶向的细胞中诱导细胞死亡；例如，在受试者罹患表达不同标志物的两种不同癌症亚群并且靶向疗法仅靶向一种这样的亚群的情况下，本公开的化合物可用于在未被替代靶向疗法靶向的那些细胞中诱导细胞死亡。因此，本公开提供了用于减少有效治疗疾患所需的疗法剂量和/或提高疗法效果的方法，所述疗法例如为放射性药物如靶向放射性药物，包括与根据本公开的化合物组合的疗法。此类组合施用可包括在不同时间或同时施用疗法和本公开的化合物。
[0133]
在此类治疗中，目标为细胞死亡区域，例如肿瘤本身，而不是与肿瘤相邻的区域，从而提供具有高特异性的治疗。这种机制提供了一种特别有效和有针对性的治疗肿瘤等疾病的方法。根据本公开的实施方案的放射性标记的化合物可进一步有利地靶向疾病的所有部位同时保护正常组织，这特别有助于非局部癌症的治疗。在一些实施方案中，本公开的放射性标记的缀合物可有利地提供有价值的泛肿瘤治疗，因为垂死/死亡的肿瘤细胞存在于
所有实体瘤中。
[0134]
如上所述，本技术的实施例6-8显示与本公开的那些化合物类似但使用
68
ga而不是治疗性同位素的化合物在所有器官中具有非常低水平的活性，作为排泄途径的泌尿道除外，其中剂量限制器官是膀胱。这与用于治疗神经内分泌肿瘤的放射性核素是共同的，并且有既定的管理方案。重要的是，所述化合物靶向健康组织(如骨髓、淋巴结和胃肠道)中的细胞死亡的可能性很小(如果有的话)。正常组织中的垂死细胞会被巨噬细胞迅速清除，与肿瘤中的垂死/死亡细胞会持续数天至数周不同，这可能就是为什么靶向健康组织中的细胞死亡的可能性很小。本公开的实施例(实施例8)也证明了化合物在具有高基底细胞死亡的肿瘤内的高摄取。这极大地减少了治疗性化合物的潜在副作用。
[0135]
根据一些优选实施方案，z可为例如
177
lu、
67
cu、
64
cu、
90
y、
186
re或
188
re。在一些实施方案中，z可为例如
177
lu、
67
cu、
90
y、
186
re或
188
re。在一些优选实施方案中，z为
177
lu、
67
cu、
64
cu或
90
y。在一些实施方案中，z为
177
lu、
67
cu或
90
y，或者在一些实施方案中，z为
177
lu、
67
cu或
64
cu。在特别优选的实施方案中，z为
177
lu或
67
cu。
177
lu是一种衰变的放射性原子，它会发射β粒子，所述粒子是带负电的电子，最大能量为497kev，在生物组织中行进约1,800μm。肿瘤细胞的直径为10-20μm，因此
177
luβ粒子可行进几个肿瘤细胞的宽度。根据本公开的实施方案，用
177
lu标记的化合物标记垂死和死亡肿瘤细胞因此将治疗性放射递送至相邻的活肿瘤细胞。
177
lu的半衰期为6.7天，非常适合作为治疗性同位素。
67
cu已被证明在临床上可用于治疗癌症。
90
y广泛用于放射疗法，包括作为某些形式的癌症的治疗策略。在一些实施方案中，z不为
64
cu。
[0136]
在特别优选的实施方案中，根据式i的化合物为
177
lu-nodaga-gsao(即式i的化合物，其中z为
177
lu，r
1-r4为h，r5为
–
nhch2cooh，并且a为as(oh)2)或
67
cu-nodaga-gsao(即式i化合物，其中z为
67
cu，r
1-r4为h，r5为
–
nhch2cooh，并且a为as(oh)2)。此类实施方案提供易于合成的优点，并提供可用于以靶向方式治疗癌症的放射性同位素。
[0137]
根据另一方面，本公开还提供根据式(y)的化合物
[0138][0139]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4中的每一者独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；并且l为双官能螯合剂；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物或其衍生物。
[0140]
在一些优选实施方案中，根据式(y)的化合物为根据式(ya)的化合物
[0141][0142]
本公开提供根据式(y)的化合物，其为根据式ii的化合物
[0143][0144]
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4中的每一者独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0145]
式(y)的化合物可用于式(x)的合成。特别地，根据式(ii)的化合物可用于通过放射性标记nodaga基团来合成根据式i的化合物。此类合成在下面的方案1中示意性表示，以nodaga-gsao作为起始材料和
177
lu作为放射性同位素为例。
[0146][0147]
在优选实施方案中，r1、r2、r3和r4中的每一者为h。在另外的优选实施方案中，r5为
–
nhch2cooh。在特别优选的实施方案中，所述化合物为根据式(iia)的化合物
[0148][0149]
其中a如针对式(ii)所限定；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。
[0150]
在优选的实施方案中，a为砷氧化物基团as(oh)2。
[0151]
在适用于本发明的化合物中，砷氧化物基团(-as(oh)2)典型地可被砷氧化物等同物取代。
[0152]
本公开提供了用于制备根据式(i)的化合物的方法，所述方法包括将治疗性放射性同位素与根据式(ii)的化合物混合，其中式(i)或式(ii)的化合物可为上述化合物中的任一者。在一些实施方案中，混合在室温下进行，即不加热，例如在一些实施方案中，其中z为
67
cu。在一些实施方案中，混合在加热下进行，例如在一些实施方案中，其中z为
177
lu。在此
类实施方案中，加热可达到例如至少约60℃、例如约60℃至约80℃、例如约80℃的温度，例如在其中z为
177
lu的实施方案中，或者在一些实施方案中，加热可达到例如至少约80℃、例如约80℃至约150℃、例如约120℃的温度，例如在其中z为
90
y的实施方案中。在一些实施方案中，混合发生在至少约5.0、例如约5.0的ph下，例如在其中z为
177
lu的实施方案中。在其中z为
177
lu的一些特别优选的实施方案中，混合在约60至约80℃的温度下，在至少约5.0，例如约5.0的ph下发生，任选地持续至少约20分钟，例如约30分钟的时间段。可通过使用任何合适的缓冲液，例如乙酸钠缓冲液来达到所需的ph水平。
[0153]
本公开提供了一种用于制备根据式(i)的化合物的方法，所述方法包括将治疗性放射性同位素z添加至根据式(ii)的化合物中。根据一些实施方案，根据式(ii)的化合物可任选地与缓冲液混合，其中缓冲液可具有例如至少约5.0，例如约5.0的ph。在一些实施方案中，混合在室温下进行，即不加热，并且在一些替代实施方案中，混合在加热下进行，如上所述。在一些实施方案中，所述方法包括将治疗性放射性同位素洗脱至强阳离子交换柱上，并将强阳离子交换柱洗脱至根据式(ii)的化合物中。在一些实施方案中，根据式(i)和式(ii)的化合物分别为根据式(ia)和式(iia)的化合物。本公开进一步提供了用于制备根据式(x)的化合物的方法，所述方法包括将治疗性放射性同位素与根据式(y)的化合物混合，其中式(x)或式(y)的化合物可为上述化合物中的任一者。在一些实施方案中，混合在室温下进行，即不加热，并且在一些替代实施方案中，混合在加热下进行，如上所述。本公开提供了一种用于制备根据式(x)的化合物的方法，其中z为
177
lu、
64
cu或
67
cu，例如
177
lu或
67
cu，所述方法包括将
177
lu或
67
cu添加至根据式(y)的化合物中，任选地与缓冲液混合，其中在一些实施方案中，缓冲液具有至少约5.0，例如约5.0的ph。在一些实施方案中，混合在室温下进行，即不加热，例如在一些实施方案中，其中z为
67
cu或
64
cu，例如
67
cu。在一些替代实施方案中，混合是在加热的情况下进行的，如上所述，例如在一些实施方案中，其中z为
177
lu。
[0154]
在上述方法的一些实施方案中，在一种或多种抗氧化剂存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)(或如本文所述的式(iia)或式(y))的化合物中。在特定实施方案中，一种或多种抗氧化剂包括抗坏血酸。在上述方法的一些实施方案中，在一种或多种抗辐解保护剂存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)(或如本文所述的式(iia)或式(y))的化合物中。在上述方法的一些实施方案中，在谷胱甘肽存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)(或如本文所述的式(iia)或式(y))的化合物中。不希望受理论束缚，据认为谷胱甘肽在产生氧化的nodaga-gsao的合成过程中可起到抗氧化剂和减少nodaga-gsao的放射分解的保护剂的作用。“添加至”表示治疗性放射性同位素在一种所述组分的存在下与根据式(ii)的化合物反应，而不管所述组分以何种顺序添加至反应混合物中。如以下实施例4和5中所示，例如抗坏血酸等抗氧化剂的存在和/或谷胱甘肽的存在，并且特别是抗坏血酸和谷胱甘肽两者的存在，尤其是以高浓度存在，减少了nodaga-gsao在产生氧化的nodaga-gsao的合成过程中的放射分解。因此，在优选实施方案中，在一种或多种抗氧化剂和/或一种或多种抗辐解保护剂的存在下，例如在谷胱甘肽的存在下，例如在抗坏血酸和谷胱甘肽的存在下，将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)(或如本文所述的式(iia)或式(y))的化合物中。
[0155]
在特定实施方案中，一种或多种抗氧化剂和/或一种或多种保护剂，例如抗坏血酸和/或谷胱甘肽可各自以约0.0075或更大，例如约0.01m或更大，例如约0.0125或更大，例如
约0.015或更大，例如约0.0175或更大，例如约0.02或更大的浓度存在于反应混合物中。在一些实施方案中，一种或多种抗氧化剂和/或一种或多种保护剂，例如抗坏血酸和/或谷胱甘肽可各自以至多约0.1m的浓度存在于反应混合物中。当存在多种抗氧化剂和/或保护剂时，根据一些实施方案，此类浓度可与单独的抗氧化剂和/或保护剂中的每一者相关，例如独立地与抗坏血酸和/或谷胱甘肽中的每一者相关。“在反应混合物中”的浓度是指当治疗性放射性同位素与根据式(ii)(或如本文所述的式(iia)或式(y))的化合物反应时，相关组分存在的浓度。
[0156]
此类方法可用于制备如本文所述的放射性标记的化合物，除了其中z是不限于治疗性放射性同位素的放射性同位素。z可为本文所述的治疗性放射性同位素，或者z可为替代性放射性同位素。在一些实施方案中，z为半衰期小于4天，例如小于1天，例如小于4小时，例如小于2小时的放射性同位素。在一些实施方案中，z可为适合用作显像剂的放射性同位素，例如在正电子发射断层扫描中。在一些实施方案中，z为
68
ga。此类实施方案可用于制备适用于对细胞死亡进行成像的化合物。z可如pct申请第pct/au2020/050359号(公布为wo2020206503)中所述。
[0157]
本公开进一步提供药物组合物和/或治疗制剂，即本公开的化合物与药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂和/或媒介物一起存在。
[0158]
对于医疗用途，可使用根据本公开的化合物的盐并且它们包括药学上可接受的盐，尽管其它盐可用于制备化合物或其药学上可接受的盐。药学上可接受的盐意指在合理的医学判断范围内，适用于与人类和低等动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激、过敏反应等，并且与合理的收益/风险比相称的盐。
[0159]
药学上可接受的盐是本领域众所周知的。
[0160]
例如，本公开化合物的合适的药学上可接受的盐可通过混合药学上可接受的酸与本发明的化合物来制备，所述酸例如盐酸、硫酸、甲磺酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、苯甲酸、磷酸、乙酸、草酸、碳酸、酒石酸或柠檬酸。因此，本公开化合物的合适的药学上可接受的盐包括酸加成盐。
[0161]
例如，s.m.berge等人在j.pharmaceutical sciences,1977,66:1-19中详细描述了药学上可接受的盐。盐可在本公开的化合物的最终分离和纯化过程中原位制备，或者通过使游离碱官能团与合适的有机酸反应而单独制备。代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括但不限于铵、四甲铵、四乙铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。
[0162]
本公开还提供了前药。典型地，前药为本公开化合物的功能衍生物，其在体内容易转化为本公开所需的(活性)化合物，例如成像剂、治疗剂和/或诊断剂。
[0163]
用于选择和制备前药的典型程序是本领域技术人员已知的并且描述于例如h.bundgaard(编),design of prodrugs,elsevier,1985中。
[0164]
中间体和最终产物可根据标准方法进行后处理和/或纯化，例如使用色谱法、分布法、(再)结晶等。化合物，包括它们的盐，也可以溶剂化物，特别是水合物的形式获得。在本发明的上下文中，溶剂化物是指根据本公开的化合物的那些形式，其在固态或液态下通过与溶剂分子配位形成络合物。水合物是溶剂化物的一种特殊形式，其中与水配位。本发明化合物的晶体可例如包括用于结晶的溶剂。可存在不同的晶型。
[0165]
本公开也涉及制备根据本公开的化合物的工艺的那些形式，其中可在工艺的任何阶段作为中间体获得的化合物用作起始材料并且进行剩余的工艺步骤；或者其中在反应条件下形成起始材料；或以衍生物形式，例如以被保护形式或盐形式使用，或可通过根据本发明的工艺获得的化合物在工艺条件下生成并进一步原位加工。
[0166]
化合物或药物组合物的单次或多次施用可采用由主治医师选择的剂量水平和模式进行。无论如何，本公开的化合物或药物组合物应提供足以有效治疗患者的化合物的量。
[0167]
本领域技术人员将能够通过常规实验确定治疗或预防本文公开的病症和疾病所需的用于本发明的化合物或药物组合物的有效、无毒量。
[0168]
本公开的化合物可以例如至多800μg的剂量施用。在一些特定实施方案中，本公开的化合物可以例如至多700μg、例如至多600μg、例如至多500μg、例如至多400μg、例如至多300μg、例如至多250μg、例如至多200μg、例如至多150μg、例如至多100μg、例如至多50μg的剂量施用。在一些优选实施方案中，本公开的化合物以至多200μg的剂量施用。在一些实施方案中，本公开的化合物以小于50μg、例如10至50μg的剂量施用。
[0169]
虽然本公开的化合物可单独施用，但通常优选的是化合物作为药物组合物/制剂施用。一般而言，本公开的化合物的药物制剂可根据本领域普通技术人员已知的方法制备并且因此可包括药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、媒介物和/或佐剂。
[0170]
载体、赋形剂、稀释剂、媒介物和佐剂在与制剂的其它成分相容方面必须是“可接受的”，并且对其接受者无害。
[0171]
在一些实施方案中，本公开的药物组合物包含根据本公开的化合物，以及一种或多种选自抗坏血酸、钠、磷酸盐、乙酸盐和氯化物的其它组分。在一些实施方案中，药物组合物包含所有此类组分。在优选的形式中，本公开的化合物的药物组合物包含有效量的根据本公开的化合物，以及如实施例5中针对包含
68
ga-nodaga-gsao而不是本文公开的治疗性同位素化合物的类似组合物所示的药学上可接受的载体、稀释剂和/或佐剂。
[0172]
本公开的药物组合物可通过标准途径施用。
[0173]
在特别优选的实施方案中，本公开的化合物或药物组合物在静脉内施用。对于作为可注射溶液或悬浮液施用，无毒的肠胃外可接受的稀释剂或载体可包括林格氏溶液、等渗盐水、磷酸盐缓冲盐水、乙醇和1,2-丙二醇。
[0174]
本公开提供根据本公开的化合物和组合物，用于治疗肿瘤病症，包括肿瘤和癌症，例如实体瘤。癌症可包括不一定包含实体瘤或离散肿瘤的癌症，例如白血病或淋巴瘤。所述治疗是通过将治疗性放射性同位素递送至细胞死亡区域，并且响应于治疗性同位素的递送，诱导/增强周围细胞中的细胞死亡。当静脉内施用时，本公开的化合物将靶向以高水平存在的垂死细胞，例如肿瘤(其具有高细胞死亡率和更新率)；结果，来自治疗性放射性同位
素的放射将被递送至邻近的活细胞，导致周围肿瘤细胞死亡。这种由本公开的化合物诱导的细胞死亡可能引起本公开的化合物的进一步结合，从而在正反馈机制中引起进一步的细胞死亡；本公开的化合物可多次(即以多个周期)施用于受试者，以在多个周期内，例如在每个施用周期内供增加的细胞死亡。
[0175]
本公开还提供了治疗上述疾患的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效量的本文所述的化合物。本公开还提供了本文所述的化合物在此类方法中的用途，以及在制造用于治疗此类疾患的药剂中的用途。所述治疗可通过本公开的化合物来进行，所述化合物包含诱导细胞死亡的治疗性同位素，特别是在化合物选择性标记的垂死细胞周围的细胞中。
[0176]
本公开的化合物和本文提供的治疗方法的用途，例如治疗上述疾患的用途，包括向受试者施用有效量的本文所述的化合物或药物组合物。
[0177]
在一些实施方案中，此类方法包括以两个或更多个周期施用有效量的本公开的化合物或药物组合物，其中在两个或更多个周期内所述施用对抗赘生疾患的功效增加。在两个或更多个周期内所述施用对抗赘生疾患的功效增加可包括从第一个周期到后面一个周期的整体功效增加，即使每个单独周期内的功效不大于前一个周期。在一些优选实施方案中，所述施用对抗赘生疾患的功效随着两个或更多个周期中的每一个周期而增加，即每次施用的功效大于前一个周期。“周期”将被理解为指分开的、重复的施用，其可或可不穿插有其它步骤，例如其它疗法的施用。由于与上文论述的本公开的化合物相关的正反馈机制，在两个或更多个周期内所述施用对抗赘生疾患的功效增加；化合物可能表现出自放大效应，其中由本公开的化合物引起的细胞死亡反过来吸引更多的化合物，这又诱导更多的细胞死亡。因此，由于先前施用引起的细胞死亡水平增加，本公开的化合物的后续施用周期可能因化合物在垂死细胞中的摄取增加而具有增加的对抗赘生疾患的功效。“增加的功效”可理解为相对于之前的施用，由施用给定量的化合物的化合物引起的目标区域(例如肿瘤)中更高的细胞死亡水平。
[0178]
特别有利地，并且与其它治疗方法相比，有可能通过初始、同时或随后(典型地是初始或同时)施用诱导细胞死亡的引发疗法来增加根据本公开的实施方案的放射性标记的化合物的摄取，所述引发疗法例如化学疗法、放射疗法、免疫疗法和/或靶向疗法，其通过杀死一些细胞，例如肿瘤细胞，将增加本公开的实施方案的放射性标记的化合物的摄取，而且还与递送的内部放射具有协同效应。这种作用模式如图1中所示(其中“cdi”是指包含根据本发明的治疗性放射性同位素的放射性标记的化合物)。这产生一种正反馈机制，具有肿瘤细胞杀伤的自放大级联；每个治疗周期都会导致更多的细胞死亡，这将在随后的治疗周期内放大放射性标记化合物的吸收，依此类推，从而提供对残留的相邻活肿瘤细胞的指数反馈杀伤。因此，本公开的化合物可以多个周期递送，任选地与引发疗法的多个周期一起，以在多个周期内提供增加的细胞死亡。多个周期内细胞死亡的增加可包括从第一个周期到后面一个周期的细胞死亡的总体增加，即使每个单独周期内的细胞死亡不大于前一个周期。在一些优选实施方案中，与施用相关的细胞死亡随着两个或更多个周期中的每一个而增加，即与每个施用相关的细胞死亡大于前一个周期。这代表了多模式疗法的新范例，有可能改变所有恶性肿瘤的组合治疗方法。根据一些实施方案，本公开的实施方案的放射性标记的化合物，即治疗剂，与致敏化学疗法、放射疗法、免疫疗法和/或靶向疗法的组合将产生肿
瘤细胞杀伤的自放大级联(一个用于治疗剂的新概念)。
[0179]
因此，本公开还提供了治疗如上所述的疾患的方法，所述方法包括：a)任选地对有需要的受试者进行针对所述疾患的治疗；以及b)向受试者施用治疗有效量的本文所述的化合物。步骤a)的治疗是除了施用本公开的化合物或组合物之外的治疗。步骤a)的治疗优选诱导一些细胞死亡，特别是在期望的位置，例如肿瘤或癌症，或赘生疾患的其它部位。步骤a)可与步骤b)同时进行，或者步骤b)可在步骤a)之后进行。可重复步骤a)和/或b)。在一些实施方案中，步骤b)在两个或更多个周期内重复，即进行两次或更多次；此类实施方案提供了如上所述的自放大治疗。在一些这样的实施方案中，施用对抗赘生疾患的功效在两个或更多个周期，例如每个周期内增加，如上所述，特别是包括步骤a)和/或b)的每个治疗诱导的细胞死亡的量可能会在两个或更多个周期，例如每个周期内增加。在一些实施方案中，进行步骤a)以启动或最初增加目标区域如赘生部位的细胞死亡，并且步骤b)进行多次，其中步骤b)中施用的化合物由步骤a)产生的垂死细胞吸收，并且步骤b)的另外的周期进一步放大如上所述的治疗效果。在一些实施方案中，步骤a)和b)都在多个步骤中进行，无论是以交替步骤还是以任何其它顺序。在一些实施方案中，步骤a)的疗法可选自化学疗法、放射疗法、免疫疗法和靶向疗法。本公开还提供了如本文所述的化合物，其包含治疗性放射性同位素，用于此类方法中；所述化合物在此类方法中的用途；以及所述化合物在制造用于治疗上述疾患的药剂中的用途，其中治疗可包括此类方法。
[0180]
本公开还涉及一种在受试者中诱导细胞死亡的方法，无论是治疗赘生疾患还是其它，所述方法包括施用根据本公开的化合物或药物组合物。此类方法可以是如本文所述的用于治疗赘生疾患或其它疾患的方法，加以必要的修改。在一些实施方案中，本公开的化合物或组合物以多个周期施用于受试者，其中由于上文论述的自放大效应，诱导的细胞死亡的量在多个周期，例如每个周期内增加。相对于先前施用，这种细胞死亡的增加可以是施用的给定量的化合物或组合物的结果。
[0181]
通过使用还提供能够成像的发射的治疗性同位素，本公开的治疗性化合物可用于本文论述的疾患的治疗诊断治疗。例如，治疗性同位素可为正电子发射同位素，其可通过使用正电子发射断层扫描成像。在一些实施方案中，治疗性同位素可为
177
lu、
67
cu、
64
cu 90
y、
188
re或
186
re，所有这些都可被成像。也可用于成像/诊断的治疗性同位素允许在治疗诊断方法中使用本公开的化合物(即，将疗法与诊断/鉴定目标疾患如癌症/肿瘤组合的方法)。例如，可施用根据本公开的治疗性化合物并且随后进行成像以可视化化合物已被递送到哪里，并且在一些实施方案中，可视化已经递送了多少化合物，例如已经将多少化合物递送到了目标位置。在一些实施方案中，可使用治疗诊断化合物来计算对肿瘤和正常组织的放射剂量以确定肿瘤杀伤的概率以及正常组织毒性。由于本公开的化合物选择性地标记垂死细胞，因此通过治疗剂成像可视化细胞死亡可进一步用于评估响应于治疗性化合物的递送的细胞死亡的变化，即监测治疗的功效。因此，本公开的此类治疗诊断化合物允许使用单一化合物进行治疗和可视化或监测治疗。
[0182]
本公开的治疗性化合物还可与单独的诊断剂的施用组合使用，所述诊断剂为例如显像剂，例如靶向赘生细胞如肿瘤细胞并且可被成像，例如通过正电子发射断层扫描(pet)扫描成像的显像剂。此类诊断剂可在施用本文公开的治疗性化合物之前使用，以可视化疾患的存在，例如以可视化的细胞死亡的形式，例如以具有高细胞死亡水平的肿瘤的形式，
和/或在用本公开的化合物治疗后使用以可视化响应于所述治疗的变化，例如细胞死亡的变化。或者或另外，诊断剂可与治疗剂一起施用。一种适用于此类治疗诊断方法的诊断剂是
68
ga标记的化合物(
68
ga-nodaga-gsao)，所述化合物在本技术的实施例4-8中描述并在pct申请pct/au2020/050359中公开，所述pct申请的公开内容以引用的方式并入本文。pct/au2020/050359的化合物和其中公开的方法可用于细胞死亡成像以及通过施用用本文所述的治疗性放射性同位素标记的治疗性化合物进行治疗。例如，本实施例中描述的
68
ga标记的化合物可在用本文描述的治疗性放射性同位素标记的化合物治疗之前和/或之后施用，并通过pet来可视化以监测治疗的功效。pct/au2020/050359的诊断化合物，特别是
68
ga-nodaga-gsao易于合成，由容易获得并且负担得起的起始材料合成，表现出良好的生物分布、低正常器官摄取、有利的成像特征、有利的放射剂量测定，在使用中是无创的，和/或半衰期短，适合通过正电子发射断层扫描连续重复成像和在临床相关和实际的时间尺度上成像。在一些实施方案中，诊断剂可静脉内施用。
[0183]
在本公开的上下文中，术语“诊断化合物”可指单独的诊断化合物，或指本公开的治疗性化合物，其也可通过化合物的成像充当诊断化合物，即“治疗诊断化合物”。此类术语的含义从使用的上下文中将是显而易见的。
[0184]
当静脉内施用时，本公开的治疗诊断化合物和pct/au2020/050359的成像化合物将靶向垂死细胞并且可凭借它们的放射性标记来可视化，从而提供关于受试者不同部位的细胞死亡水平的信息，例如响应一些其它引起细胞死亡的疗法。化合物可用于在单个时间点提供细胞死亡的测量，即通过进行单次pet扫描或其它适当的成像技术。在一些实施方案中，可进行多于一次的施用和/或扫描，例如，在施用疗法之前和之后，以评估疗法之前和之后细胞死亡水平的变化并确定治疗是否成功。施用本公开的治疗性化合物和/或另一种疗法后赘生疾患如肿瘤或如癌症的成功治疗可通过以下来确定：通过使用可成像化合物可视化赘生疾患部位处增加的细胞死亡水平。
[0185]
诊断化合物，无论是本文所述的治疗诊断化合物还是单独的诊断化合物，例如pct/au2020/050359中描述的那些化合物，都可用于调整或改变所应用的治疗，例如治疗的强度或持续时间。细胞死亡的测量可能表明治疗方案有效或无效；如果无效，则可采用替代剂量或替代治疗。如果有效，则可根据需要继续治疗，或根据需要减少/停止治疗。例如，可根据细胞死亡水平相应地调整根据本公开的治疗性化合物或一些其它疗法的治疗剂量。例如，疗法后几乎没有或没有肿瘤细胞死亡的患者的鉴定将表明需要增加剂量或治疗持续时间(升级)或改变为更强化或多模式疗法，以最大限度地提高治愈或疾病控制的机会。相反，在治疗过程的早期准确评估反应将允许减少反应良好的癌症患者的治疗持续时间或强度，以避免治疗相关的发病率和死亡率(降级)，而不影响治愈或疾病控制的机会。例如通过细胞死亡对疗法成功的评估可能会导致采用新疗法，其中在初始治疗方法后的细胞死亡测量表明初始方法不成功。
[0186]
本公开的治疗诊断化合物的用途包括向受试者施用本公开的化合物。单独的诊断化合物，例如pct/au2020/050359中公开的那些与本公开的治疗性化合物一起的用途包括向受试者施用有效量的诊断化合物。此类用途还可包括在施用诊断化合物(例如治疗诊断化合物)后对受试者进行成像方法，例如在施用诊断化合物后对受试者进行pet，例如在施用诊断化合物后立即进行。在替代实施方案中，可使用除pet之外的任何合适的成像方法来
对诊断化合物进行成像。在一些实施方案中，特别是在化合物为治疗诊断化合物的情况下，取决于所使用的同位素，核医学(伽马照相机)或pet可用于对化合物进行成像。在一些实施方案中，单光子成像(spect)用于对同位素进行成像。适用于给定同位素和应用的特定类型的成像对于技术人员来说将是显而易见的。
[0187]
在一些实施方案中，pet扫描在施用诊断或治疗诊断化合物后至少10分钟，例如至少20分钟、至少30分钟、至少40分钟、至少50分钟或至少1小时，例如施用诊断化合物后约1小时的时间间隔之后进行。在一些实施方案中，可在施用后的不同时间进行多次pet扫描。例如，可施用诊断化合物，并且可在施用后立即以及在施用后约30分钟、约1小时、约2小时和约3小时进行pet扫描。或者，在一些实施方案中，本公开的治疗性化合物可能需要一些时间才能显示其效果；因此，通过使用诊断化合物或使用治疗诊断化合物，例如通过pet扫描可视化有效性(例如通过细胞死亡)可能在施用治疗性化合物或治疗诊断化合物后发生更长的时间，例如在施用治疗性化合物或治疗诊断化合物后至少或约1天、3天、5天、1周、2周或一个月。在其中使用单独的诊断化合物的一些此类实施方案中，可在扫描之前施用诊断化合物。
[0188]
在一些实施方案中，治疗方法包括施用根据本公开的治疗性放射性标记的化合物，例如用于治疗赘生疾患，以及施用单独的诊断剂，例如pct/au2020/050359中公开的诊断剂，以可视化治疗性化合物的有效性，例如诱导细胞死亡的有效性。治疗性化合物可与诊断化合物一起、在其之前或之后施用于受试者。可在施用诊断化合物之后进行pet扫描以可视化治疗性化合物的细胞死亡诱导活性。
[0189]
在一些特定实施方案中，本公开提供了一种评估受试者对赘生疾患治疗的反应的方法，所述方法包括：施用本公开的治疗性化合物；以及可视化细胞死亡。在一些实施方案中，治疗性化合物包含能够被成像以可视化细胞死亡的治疗性放射性同位素，即所述化合物为治疗诊断化合物。在一些实施方案中，方法包括施用单独的诊断化合物以用于可视化细胞死亡，例如pct/au2020/050359中所公开，例如
68
ga-nodaga-gsao。在一个特定实施方案中，通过对受试者进行正电子发射断层扫描来可视化细胞死亡。在一个特定实施方案中，通过受试者的核医学("伽马照相机")来可视化细胞死亡。在一些实施方案中，可通过单光子成像(spect)来执行成像。在成功的疗法中，当在所需位置可视化高水平的细胞死亡时，评估将显示疗法成功。在一些实施方案中，在施用治疗性化合物之前施用诊断化合物和/或也可视化细胞死亡，以允许比较施用治疗性化合物之前与之后的细胞死亡水平。在这种情况下，两次可视化之间细胞死亡水平的增加可能表明疗法成功。相反，低细胞死亡水平或细胞死亡的减少可能表明疗法不成功或次优。
[0190]
在上述方法中，细胞死亡的可视化(和任选地施用单独的诊断化合物)可发生在施用本公开的治疗性化合物后例如约1天、约2天、约3天、约1周、约2周、约3周、约4周、约5周和/或约6周。在一些实施方案中，细胞死亡的可视化发生在施用治疗性化合物的7天内。在一些实施方案中，细胞死亡的可视化发生在施用治疗性化合物后至少4周。在一些实施方案中，细胞死亡的观察发生在施用治疗性化合物后发生不止一次。例如，在一些实施方案中，细胞死亡的可视化发生在施用治疗性化合物后的7天内以及至少4周内。
[0191]
在上述方法中，其中施用单独的诊断化合物以可视化细胞死亡，例如通过正电子发射断层扫描的细胞死亡的观察可在诊断化合物施用后进行例如至少10分钟、至少20分
钟、至少30分钟、至少40分钟、至少50分钟、至少1小时或至少90分钟。例如，可施用诊断化合物，并且可进行可视化，例如在施用后立即进行，或在施用诊断化合物后约30分钟、约1小时、约90分钟、约2小时或约3小时进行。
[0192]
本公开涉及上述方法、用于此类方法的根据本公开的化合物、本公开的化合物在此类方法中的用途以及根据本公开的化合物在制造用于此类方法的药剂中的用途。
[0193]
本发明也可以广义地说是由在申请的说明书中单独或共同提及或指示的部分、元件和特征，以及任何两个或更多个所述部分、元件或特征的任何或所有组合组成，并且当本文提及的特定整数具有本发明相关领域中已知的等同物时，此类已知等同物被视为并入本文，如同单独阐述一样。
[0194]
本说明书中对任何先前出版物(或从中得出的信息)或任何已知事项的引用，不是也不应被视为认可或承认或任何形式的暗示先前出版物(或从中得出的信息)或已知事项构成本说明书相关领域的公知常识的一部分。
[0195]
现在将参考以下具体实施例描述本公开，所述具体实施例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
实施例
[0196]
实施例1
[0197]
nodaga-gsao的合成
[0198]
a)gsao是使用park d,don as,massamiri t等人(2011)non-invasive imaging of cell death using an hsp90 ligand.j am chem soc 133:2932-3835中描述的工艺制备的；4-(n-(溴乙酰基)氨基)苯胂酸(braa)由对阿散酸和溴乙酰溴合成，并且braa还原为4-(n-(溴乙酰基)氨基)苯亚胂酸(brao)。brao与谷胱甘肽(gsh)偶联以产生gsao。通过c18色谱从未反应的brao和gsh中分离gsao。
[0199]
b)碳酸氢钠和超纯水在使用前用氮气吹扫30分钟。反应设置和纯化在氮气惰性气氛下进行。从步骤a)获得的gsao(20.0mg，36.5μmol)在4℃下溶解于0.1n碳酸氢钠(7.4ml)中并搅拌10分钟。
[0200]
c)将获自chematech(dijon,france)的nodaga-nhs(2,2'-(7-(1-羧基-4-((2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基)-4-氧代丁基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二基)二乙酸单-n-羟基琥珀酰亚胺酯)(34.5mg，47.0μmol)溶解于无水二甲基甲酰胺(dmf)(1ml)中并在1小时内逐滴添加至步骤b)中获得的反应混合物中。
[0201]
d)将反应混合物搅拌4小时，通过添加1m盐酸(1ml)酸化，在液氮中快速冷冻，并冷冻干燥。
[0202]
nodaga-gsao纯化
[0203]
e)将步骤d)产生的残余物重新溶解于脱气水(4ml)中，过滤(0.45μm)，并通过反相高效液相色谱(rp-hplc)纯化。从0至25分钟，应用流动相a(含0.2％tfa的超纯水)中2-20％流动相b(含0.2％三氟乙酸(tfa)的乙腈)的梯度。nodaga-gsao在20.6分钟时被洗脱。手动收集样品，并立即用氮气吹扫每个流份。
[0204]
hplc在shimadzu lc-20系列lc系统上进行，所述系统具有两个lc-20ap泵、一个sil-10ap自动进样器、一个spd-20a uv/vis检测器和一个shimadzu shimpack gis-c18柱
(150
×
10.0mm内径，5μm，4ml/min1)(系统a)。shimadzu labsolutions软件(版本5.73)用于数据采集和处理。
[0205]
f)将合并的流份在-20℃下冷冻并冷冻干燥，得到7.3mg白色粉末(21.6％产率)。
[0206]
g)nodaga-gsao以每100μl水54μg的等分试样分配，并储存在-80℃下。
[0207]
h)通过在0-5-45分钟内以2-2-50％流动相b(含0.1％甲酸(fa)的乙腈)/流动相a(含0.1％fa的质谱级水)将nodaga-gsao溶液(5μl；约17mm，在水中)注入液相色谱-质谱(lc-ms)来验证化合物的纯度(》95％)。nodaga-gsao在19.4分钟时洗脱。
[0208]
lc-ms使用agilent系统(santa clara,ca,usa)在30℃下进行，所述系统由以下各者组成：带内置脱气器的1260系列四元泵、1200系列自动进样器、恒温柱室、二极管阵列检测器、流份收集器、6120系列单四极杆组成质谱仪和agilent zorbax eclipse xdb-c18柱(150
×
4.6mm内径，5μm)(系统b)。干燥气流、温度和雾化器分别设置为12l/min、350℃和35psi。agilent openlab色谱数据系统(cds)chemstationedition(c.01.05)用于数据采集和处理。电喷雾电离(esi)用于在正离子模式下以3500v毛细管电压分析等分试样(5μl)。如下地记录核磁共振(nmr)光谱学(1h和
13
c)光谱：在5mm pyrex管(wilmad,usa)中，使用varian 400-mr nmr光谱仪(lexington,ma,usa)，在24℃下以399.73mhz(1h)或100.51mhz(
13
c)的频率，使用vnmrj 3.1软件(agilent technologies,santa clara,ca,usa)操作。光谱数据以ppm(δ)为单位报告，并参考残留溶剂(氘代二甲基亚砜[dmso-d6]2.50/39.52ppm)。
[0209]
i)在210和254nm处测量吸光度，并使用各自的曲线下面积(auc)以与背景相比占总auc的百分比形式确定化合物纯度。
[0210]
实施例2
[0211]
用
175
镥(
175
lu)、
63
铜(
63
cu)和
89
钇(
89
y)标记nodaga-gsao
[0212]
在用放射性同位素标记之前，评估了使用稳定同位素的结合条件。特别地，分别使用
175
lu、
63
cu和
89
y代替
177
lu、
67
cu和
90
y。这些实验确定了最佳结合条件，并作为放射性同位素的概念验证。
[0213]
实施例1中获得的nodaga-gsao(62μm)的标记在0.4m乙酸钠(sigma aldrich)缓冲液中在各种ph水平和温度下进行，如下所示。稳定同位素
175
lu(氯化镥(iii))、
63
cu(五水硫酸铜(ii))或
89
y(氯化钇(iii))(sigma aldrich)以相对于nodaga-gsao的1.2倍摩尔比添加并且将混合物培育30分钟。
[0214]
所有实验均在agilent(santa clara,ca,usa)1260infinity quaternary lc上进行，并使用agilent openlab cds chemstation edition软件进行分析。分析柱是alltima hp c18 150
×
4.6mm 5μm粒度(hichrom,berkshire,uk)。所述柱在含0.1％(v/v)三氟乙酸(sigma aldrich)的miliq水(流动相a)和乙腈(流动相b；98/2，v/v)(unichrom，thermo fisher scientific)的混合物中平衡。在室温下使用自动进样器将样品(100μl)加载至柱上，并使用2-20-70-2-2％流动相b/流动相a的梯度在0-18-28-28-33min内以0.6ml/min的流速洗脱。在210nm和280nm处测量吸光度。
[0215]
标记的范围确定为与背景相比，标记的cdi峰(达峰时间，13.9-14.1)的曲线下面积(auc)占总auc的百分比。
[0216]
在室温(63cu)、80℃(89y)或85℃(175lu)下培育30分钟后，用稳定同位素对
nodaga-gsao进行的ph依赖性标记如下表1中所示。数据来自一个或两个(两次测量的平均值
±
标准差)实验。
[0217]
表1
[0218][0219]
在ph 5下用
175
lu或
89
y对nodaga-gsao进行的时间和温度依赖性标记显示于下表2中(n.d.＝未确定)。数据来自一个或两个(两次测量的平均值
±
标准差)实验。
[0220]
表2
[0221][0222]
175
lu
[0223]
发现
175
lu与nodaga-gsao的结合在ph 4.0或4.5时是次优的，但在ph≥5.0时是高效的。在室温下培育30分钟的情况下发现ph 5.0时的结合效率低下(7.76％)，但将温度升高至60-80℃会以温度和时间依赖性方式增强标记，并且在80℃下培育30分钟后发现最大标记。
[0224]
为确保观察到的洗脱峰构成
175
lu-nodaga-gsao，将标记产物与dmp一起在室温下预培育15分钟，并通过hplc进行评估。dmp的二硫醇与nodaga-gsao的as(iii)羟基结合以形成五元环结构，使洗脱峰右移，如下面的方案2中所示。
[0225][0226]
175
lu-nodaga-gsao在80℃下在ph 5.0下标记30分钟的hplc色谱图示于图2中，(a)没有dmp或(b)如上所述地与dmp一起预培育。指示了相关洗脱峰达到峰值的时间。数据代表2个独立实验。将
175
lu-nodaga-gsao与dmp一起培育使化合物的洗脱时间从13.9分钟变为25.0分钟，证实所述化合物含有活性as(iii)靶向部分。
[0227]
63
cu
[0228]
对于在室温下培育测试的所有ph条件，发现
63
cu标记接近100％。
[0229]
将
63
cu-nodaga-gsao产物与dmp一起培育证实它含有活性as(iii)。图3显示了根据hplc，
63
cu-nodaga-gsao在室温下在ph 5.0下标记30分钟的色谱图，(a)没有dmp或(b)如上所述地与dmp一起预培育。
[0230]
89y[0231]
对于
89
y，发现标记在ph 4.0或4.5时无效，并且在ph≥5.0时达到最大值，在80℃时高达约60％nodaga-gsao标记。在120℃时标记略有增加，但在120℃时观察到副产物的产生。图4显示了
89
y-nodaga-gsao在120℃下在ph 5.0下标记30分钟的hplc色谱图。
[0232]
实施例3
[0233]
标记的nodaga-gsao产物的稳定性
[0234]
复合产物的体外稳定性是治疗性化合物潜在临床应用的重要决定因素。通过在室温下培育
175
lu和
63
cu标记的nodaga-gsao产物来评估标记后稳定性。
[0235]
测量了同位素-nodaga-gsao复合物形成后不同时间点的标记百分比。以下两者的结果示于图5中：a)由在ph 5.0和80℃下培育30分钟获得的
175
lu标记的产物，b)由在室温下在ph 5.0下培育30分钟获得的
63
cu标记的产物。在某些时间点，取等分试样并通过hplc评估nodaga-gsao的标记(黑色圆圈)。数据来自一个或两个(两次测量的平均值
±
标准差)实验。
[0236]
对于
175
lu-nodaga-gsao，标记随时间略有下降，但在储存14天后仍保留约90％。另外，标记的丢失与副产物水平的增加同时发生(占总auc的4-7.5％)。
[0237]
与
63
cu螯合的nodaga-gsao在至多四天内高度稳定，并且仅形成少量的单一副产物(总auc的《1％)。对于
175
lu-nodaga-gsao而不是
63
cu-nodaga-gsao观察到的副产物可能是由于与
175
lu反应期间的加热。考虑到放射性同位素的半衰期和产物合成后的治疗时间，
175
lu和
63
cu标记的nodaga-gsao显示出足够的稳定性来进行治疗评估。
[0238]
上述结果表明nodaga-gsao可用lu和cu的同位素；在放射肿瘤学中具有既定临床作用的治疗性放射性同位素有效地标记。此外，已证明
175
lu和
63
cu标记的nodaga-gsao具有高体外稳定性。通过利用nodaga-gsao的独特特性，这些缀合物提供了一种有前景的靶向垂死和死亡肿瘤细胞的治疗方法，并提供了一种将治疗放射递送至相邻活肿瘤细胞的新方
法。
[0239]
实施例4
[0240]
用
177
镥(
177
lu)标记nodaga-gsao
[0241]
在用实施例2中描述的稳定同位素标记nodaga-gsao后，nodaga-gsao成功地用放射性同位素
177
lu标记，比活性为500mbq/54μg nodaga-gsao(约2gbq/216μg nodaga-gsao)。
[0242]
合成
[0243]
首先，将[
177
lu]lucl3稀释以形成储备溶液。将1.0ml 0.04m hcl添加至装有0.5ml 177
lucl(未添加载体)(ansto)的小瓶中。接着将所有[
177
lu]lucl3转移至10ml抽空的小瓶中。使用另外1.5ml的0.04m hcl将残留的[
177
lu]lucl3冲洗至所述抽空的小瓶中，得到在5.0ml中具有5.0gbq的[
177
lu]lucl3溶液(放射性浓度＝1gbq/ml)。插入连接有注射器的通气针以平衡压力。
[0244]
将一小瓶按实施例1制备的nodaga-gsao(54μg于100μl中，0.06μmol)解冻，并将内容物移入微量离心管中。接着添加100μl的0.25m抗坏血酸，然后添加250μl乙酸钠结合缓冲液(ch3coona
·
3h2o，1.5m，ph 4.5，mw 136.08)。通过将44mg抗坏血酸(merck100468)溶解于1ml超纯水中获得0.25m抗坏血酸。反应混合物中抗坏血酸的总浓度为0.0056m。
[0245]
乙酸钠缓冲液是通过以下获得：将10.21g ch3coona
·
3h2o(merck 106267)溶解于40ml超纯水中，用冰乙酸将ph调节至5.0，且添加超纯水以使总体积达到50ml。
[0246]
接着将超纯水抽入注射器中，使得水、nodaga-gsao、抗坏血酸和结合缓冲液(以及乙醇或谷胱甘肽，当在下面的实施例5中使用时)的总体积为4ml。接着用填充注射器抽取微量离心管中的内容物并转移至抽空的小瓶中。接着添加500μl 177
lucl3溶液。插入通气针以用注射器平衡压力，并用封口膜(parafilm)包裹小瓶以防止气溶胶污染。接着将小瓶在85℃下培育30分钟。
[0247]
接着取出大约0.4ml的反应小瓶内容物用于分析。将200μl放入带内插管的自动进样器小瓶中，并进行hplc分析。还将200μl放入含有10μl dmp:dmso的自动进样器小瓶中，并进行hplc分析。dmp:dmso是通过将5μl 2,3-二巯基-1-丙醇(dmp)(sigma d1129)溶解于495μl dmso中获得的。结果示于图6和图7中。还使用试纸测量了ph。
[0248]
合成后纯化
[0249]
将反应小瓶的内容物抽取至注射器中，并以大约～1ml.min-1
加载至oasis prime hlb柱体(335mg吸附剂，用1ml乙醇和10ml注射用水灌注)上，用空气吹扫并将废物收集在废物小瓶中。反应小瓶用10ml生理盐水进一步冲洗，并以大约～1ml.min-1
加载至oasis prime hlb柱体上，用空气吹扫并将废物收集在废物小瓶中。
[0250]
用0.5ml乙醇从oasis prime hlb柱体上洗脱产物并用空气吹扫，将产物收集至产物小瓶中。oasis prime hlb柱体用9.5ml生理盐水以大约～1ml.min-1
进一步冲洗并用空气吹扫，收集至产物小瓶中。
[0251]
在废物小瓶、oasis prime hlb柱体和产物小瓶中测量活性。
[0252]
取出大约0.4ml的产物小瓶进行分析。将大约200μl放入带有内插管的自动进样器小瓶中，并进行hplc分析。大约200μl也被放入含有10μl dmp:dmso的带有内插管的自动进样器小瓶中，并进行hplc分析(2,3-二巯基-1-丙醇(dmp)(sigma d1129)hplc溶液通过将5μl dmp溶解于495μl dmso中获得)，如上所述。也使用试纸测量ph。
[0253]
hplc参数提供如下：
[0254]
溶液
[0255]
a：三氟乙酸(tfa)/h
20[0256]
b：乙腈(acn)
[0257]
c：h2o
[0258]
d：甲醇
[0259]
梯度
[0260]
表3：分析梯度
[0261][0262]
表4：清洁梯度
[0263][0264][0265]
结果
[0266]
nodaga-gsao用
177
lu以500mbq/～51μg nodaga-gsao成功标记。合成后纯化前反应产物的放射色谱图示于图6和图7中(合成结束时(图6)和合成结束后1.5小时(图7)的反应产物)。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为
177
lu-nodaga-gsao。
[0267]
色谱图显示反应产物中存在极少量的游离lu-177，甚至在进行任何合成后纯化之前也是如此。虽然nodaga-gsao如上所述成功地用
177
lu标记，但在合成过程中发生了辐解，产生了氧化的nodaga-gsao，如图6和7中所示。在合成之后，没有发生进一步的辐解，这表明热和自由基的产生都是辐解所需的。因此，如下所述地研究了减少辐解的方法。
[0268]
实施例5
[0269]
用
177
镥(
177
lu)标记nodaga-gsao并减少辐解
[0270]
如以上实施例4中所示，在用
177
lu标记nodaga-gsao期间抗坏血酸的存在未完全阻止辐解。研究了几种进一步防止辐解的方法：
[0271]
a)乙醇
[0272]
使用实施例4中所述的方法制备
177
lu-nodaga-gsao，不同之处在于在合成过程中，
向nodaga-gsao中添加100μl乙醇而不是100μl m抗坏血酸。
[0273]
合成后纯化前反应产物的放射色谱图示于图8和图9中。合成结束时反应物的放射色谱图示于图8中。在dmso中与1％dmp混合的产物的放射色谱图示于图9中。区域1为氧化的nodaga-gsao。区域2为
177
lu-nodaga-gsao。区域3为dmp与nodaga-gsao的as(iii)原子的环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0274]
从色谱图中可以看出，放射性标记是在乙醇存在下实现的。然而，乙醇对免受辐解的保护作用微乎其微。一部分反应仍然能够与dmp形成环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0275]
b)高浓度抗坏血酸
[0276]
使用实施例4中所述的方法制备
177
lu-nodaga-gsao，不同之处在于在合成过程中，向nodaga-gsao中添加500μl 0.25m抗坏血酸而不是100μl抗坏血酸。反应混合物中抗坏血酸的总浓度为0.023m。
[0277]
合成后纯化前反应产物的放射色谱图示于图10和11中。合成结束时反应的放射色谱图示于图10中。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为
177
lu-nodaga-gsao。在dmso中与1％dmp混合的产物的放射色谱图示于图11中。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为dmp与nodaga-gsao的as(iii)原子的环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0278]
正如在放射色谱图中所见，增加抗坏血酸的量提供了一些额外的抗放射保护。
[0279]
c)高浓度抗坏血酸和谷胱甘肽
[0280]
使用实施例4中所述的方法制备
177
lu-nodaga-gsao，不同之处在于在合成过程中，向nodaga-gsao中添加500μl抗坏血酸而不是0.25m 100μl抗坏血酸，以及500μl 0.25m谷胱甘肽(通过将77mg-l还原谷胱甘肽(sigma g4251-25g)溶解于1ml超纯水中获得)。反应混合物中谷胱甘肽和抗坏血酸各自的总浓度为0.023m。
[0281]
合成后纯化前反应产物的放射色谱图示于图12
ꢀ‑
15中。合成结束时反应的放射色谱图示于图12中。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为
177
lu-nodaga-gsao。合成结束时在dmso中与1％dmp混合的产物的放射色谱图示于图13中。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为dmp与nodaga-gsao的as(iii)原子的环状二硫代亚砷酸盐复合物。合成后72小时产物的放射色谱图示于图14中。区域2为
177
lu-nodaga-gsao。合成结束后72小时在dmso中与1％dmp混合的产物的放射色谱图示于图15中。区域1为dmp与nodaga-gsao的as(iii)原子的环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0282]
从放射色谱图中可以看出，高浓度抗坏血酸和谷胱甘肽的组合在合成过程中以及在合成后长达72小时都几乎完全阻止了辐解。重要的是，抗坏血酸和谷胱甘肽是生物相容性化合物。
[0283]
d)谷胱甘肽浓度降低
[0284]
使用上述实施例5c)中所述的方法制备
177
lu-nodaga-gsao，不同之处在于在合成过程中使用100μl而不是500μl 0.25m谷胱甘肽。反应混合物中谷胱甘肽的总浓度为0.0056m。
[0285]
合成后纯化前反应产物的放射色谱图示于图16和17中。合成结束时反应的放射色谱图如图16中所示。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为
177
lu-nodaga-gsao。在dmso中与1％dmp混合的产物的放射色谱图示于图17中。区域2为氧化的nodaga-gsao。区域3为
177
lu-nodaga-gsao。区域4为dmp与nodaga-gsao的as(iii)原子的环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0286]
降低谷胱甘肽的浓度导致nodaga-gsao的辐解增加。另外，还有一种nodaga-gsao组分似乎不使dmp与as(iii)原子形成环状二硫代亚砷酸盐复合物。
[0287]
实施例6
[0288]
用
68
ga对nodaga-gsao进行放射性标记
[0289]
68
ga用于代替治疗性同位素来对nodaga-gsao进行放射性标记，如pct申请pct/au2020/050359中所描述以及下文方案3中所描绘。此类化合物可用于细胞死亡的成像，例如用于监测与细胞死亡相关的疾患，例如赘生疾患如肿瘤或癌症的进展，或用于监测治疗的有效性。这种成像可例如通过正电子发射断层扫描来执行。
[0290][0291]
关于
68
ga描述的以下实施例的方法和程序可进行必要的修改而适用于包含如本文所述的治疗性放射性同位素的化合物。然而，用
177
lu或
67
cu标记可在没有步骤a)至c)、g)和h)以及以下步骤的情况下进行(即不使用scx柱；在没有初始阳离子交换的情况下将放射性同位素添加至nodaga-gsao中)。
[0292]
a)bondelute scx柱的筒被切割，以便在插入时带倒钩的母鲁尔螺纹正好位于柱介质上方以形成柱体(以下称为scx柱体)。带倒钩的母鲁尔螺纹应稳固地安装至bondelute scx柱的切割筒中，以产生气密和液密的密封柱体。
[0293]
b)scx柱体用1ml 5.5m hcl灌注，且接着用10ml水冲洗。
[0294]
c)scx柱体用空气吹扫。
[0295]
d)通过将44mg抗坏血酸溶解于1ml水(water ultrapur，merck)中获得抗坏血酸溶液(0.25m)。
[0296]
e)通过将10.21g ch3coona
·
3h2o溶解于水(water ultrapur，merck)中获得乙酸钠缓冲液(1.5m ch3coona
·
3h2o，ph4.5)。用冰乙酸将ph调节至ph 4.5并添加水至总体积为50ml。
[0297]
f)将实施例1中获得的一小瓶54μg nodaga-gsao解冻并与100μl抗坏血酸溶液(用作自由基清除剂，因为gsao对辐解和氧化敏感)、250μl乙酸钠缓冲液和3.5ml水混合，并将混合物转移至10ml抽空的玻璃反应小瓶中。
[0298]
g)根据供应商的说明书将
68
ga洗脱至灌注的scx柱体上。
[0299]
h)scx柱体用空气吹扫。
[0300]
i)用500μl nacl/hcl洗脱混合物，然后用0.5ml空气将scx柱体的内容物洗脱至反应小瓶中，使用b.braun sterican针以最大限度地减少金属离子从针中的浸出。将反应小瓶的内容物短暂混合并使其在室温下反应10分钟。
[0301]
j)将3ml磷酸盐缓冲液添加至反应小瓶中。用10ml注射器抽取反应小瓶的内容物，并通过0.22μm过滤器进入新的无菌小瓶中，得到注射用最终产物。没有对产物进行后纯化，因为
68
ga-nodaga-gsao没有明显保留在c-18柱体上，并且尚未确定合适的生物相容性后纯化柱体/溶剂系统。尽管如此，所描述的方法还是产生了具有高放射化学纯度和比活性的
68
ga-nodaga-gsao，超过了
68
ga放射性药物的当前释放要求。
[0302]
k)上述程序使用无菌、封闭的放射性标记系统，这是为人类使用做准备的首选，并且也是为了最大限度地降低对操作员和环境造成放射性污染的风险(图18)。这也可使用放射化学合成模块自动进行。
[0303]
68
ga-nodaga-gsao的纯度
[0304]
l)
68
ga-nodaga-gsao(在以上步骤h)中获得的最终产物的大约100μl样品)的放射化学纯度通过hplc系统c以含9-9-60％流动相b(乙腈)的流动相a(0.1％tfa/超纯水)在0-6-10分钟内评估使用放射测量检测来评估。在大于背景的三倍的所有放射测量峰的总和上的
68
ga-nodaga-gsao峰的auc用于确定放射化学纯度。还在210和280nm处测量吸光度；然而，摩尔量低于可靠吸光度检测的极限，并且因此未用于纯度评估。
68
ga-nodaga-gsao以大约3分55秒的保留时间被洗脱，如图19中的最终产物的放射测量hplc色谱图中所示：区域1对应于
68
ga，区域2对应于氧化产物，并且区域3对应于
68
ga-nodaga-gsao。用于最终产物中
68
ga-nodaga-gsao的放射化学纯度的释放标准为≥91％(european pharmacopeia(2016)01/2013:2482gallium(68ga)edotreotide injection correct 8.6.european pharmacopeia,第9版,第1150-1152页)。
[0305]
m)通过在室温下在偶尔搅拌下使200μl最终产物与5μldmp/dmso溶液反应10分钟来进一步评估
68
ga-nodaga-gsao的放射化学纯度。使用放射测量检测，在0-6-10分钟内通过hplc系统c以含9-9-60％流动相b(乙腈)的流动相a(0.1％tfa/超纯水)评估大约100μl此混合物。在大于背景的三倍的所有放射测量峰的总和上的dmp-68
ga-nodaga-gsao峰(保留时间为大约9分30秒)应≥91％；由于dmp以非常高的亲和力与
68
ga-nodaga-gsao的苯亚硝基部分结合，这将消除保留时间为大约3分55秒的通常的
68
ga-nodaga-gsao峰，并产生一个保留时间为大约9分30秒的新峰。这提供了有关活性gsao的放射化学纯度的具体信息，并且能够区分
68
ga-nodaga-gsao与其它产物，例如gsao的氧化降解产物。然而，这不包括在要求的释放标准中，以最大限度地减少由于衰变造成的产物损失。获得的放射测量hplc色谱图如图20中所示：区域1对应于未螯合的
68
ga，区域2对应于氧化产物，并且区域3对应于dmp-68
ga-nodaga-gsao。
[0306]
n)胶体污染物的评估是通过在0.9％nacl中开发的即时薄层色谱法进行的。胶体污染物保留在原点，而
68
ga-nodaga-gsao的rf》0.5。用于总放射性rf≥0.5的胶体污染物的释放标准为≥90％。
[0307]
o)半衰期是通过在10分钟内在剂量校准器上进行的至少四次测量来确定的。使用的释放标准是64与72分钟之间的计算半衰期(需要确定半衰期以确认不存在显著的
68
ge突破)。
[0308]
无菌性和热原性测试
[0309]
p)无菌性和热原性最初在经过适当认证的实验室对三个系列合成进行测试，以确认工艺无菌性和热原性符合药典指南(european pharmacopeia(2016)01/2013:2482gallium 68
ga edotreotide injection correct 8.6.european pharmacopeia,第9版,第1150-1152页)。随后定期对制剂进行随机测试。
[0310]
实施例7
[0311]
68
ga-nodaga-gsao的药物制剂
[0312]
制备含有下表5中所列量的成分的组合物。
[0313]
成分名称数量单位抗坏血酸4.4mg钠95mg磷酸盐109mg乙酸盐22mg氯化物91mg
68
ga-nodaga-gsao200mbq
[0314]
表5
[0315]
实施例8
[0316]
68
ga-nodaga-gsao的生物分布
[0317]
在十只6-8周龄的健康雄性大鼠(lewis，liverpool hospital animal facility)中研究了生物分布。向五只大鼠施用
68
ga-nodaga-gsao。将大鼠单独圈养在具有不透水吸水垫的笼子中，并在施用后1小时通过致死性二氧化碳过量处死5只大鼠。死后立即通过心脏穿刺取血样。接着通过pet ct(ge discovery 710)对5只大鼠中的两只进行成像。pet ct扫描包括ct扫描(80kvp，20ma，螺旋模式，重建切片厚度0.625mm)，然后是pet扫描(2个床位，7.5分钟/床位，256
×
256重建矩阵，切片厚度3.27mm)。
[0318]
接着解剖所有大鼠，对器官取样并在伽马计数器中称重和计数，并使用已知标准将cpm值转换为mbq。在剂量校准器中测量剩余尸体中的活性。
[0319]
在施用
68
ga-nodaga gsao后两小时，在另外5只大鼠中进行了生物分布研究。
[0320]
通过在剂量校准器中测量在注射后留在注射器中的残留活性来校正注射活性。为了校正在注射部位外渗的任何剂量，收获尾部并从施用活性中减去尾部的活性。使用注射时间作为参考对所有计算进行衰减校正。
[0321]
生物分布表示为％id/g和％id/器官。％保留活性是所有单独收获的器官中所有活性的总和以及剩余尸体中的活性占注射剂量的百分比。％恢复活性是所有单独收获的器官中所有活性的总和以及剩余尸体中的活性和不透水垫中排泄的活性占注射剂量的百分比。
[0322]
结果
[0323]
小鼠的平均体重为170g(范围120
–
229g，标准偏差32.2g)。平均注射活性为27.3mbq(范围18.9
–
38.6mbq，标准偏差7.4mbq)。
[0324]
对于1小时生物分配组，平均摄取时间为62.6(范围60
–
65)分钟，并且对于2小时生物分配组，平均摄取时间为122.2(范围120-126)分钟。
[0325]
图21显示了健康雄性大鼠在施用
68
ga-nodaga-gsao后1小时和2小时时
68
ga-nodaga-gsao的器官生物分布(％id/g)。
[0326]
从图21中可以看出，肾脏中
68
ga-nodaga-gsao的浓度最高，并且
68
ga-nodaga-gsao摄取量最大的器官是肾脏、肝脏和小肠。肾脏和肝脏的高摄取与肾脏排泄和肝脏代谢一致，而小肠摄取可能反映死亡和垂死的小肠上皮细胞内的摄取。
[0327]
在1小时时，32.4％(范围24.9
ꢀ‑
38.2％，sd 5.6％)的注射活性被保留在动物体内，并且在2小时时，21.4％(范围11.2-32.1％，sd 7.5％)的注射活性被保留在动物体内。1小时时的总体平均总恢复活性为注射活性的84.9％(范围55.3-107.9％，标准差19.0％)，并且2小时时的总恢复活性为注射活性的75.3％(范围50.0-120.9％，标准差27.2％)。
[0328]
成像
[0329]
pet ct图像展现出与定量生物分布数据一致的发现。图22显示了在施用示踪剂(
68
ga-nodaga-gsao)后a)1小时和b)2小时进行的
68
ga-nodaga-gsao pet ct扫描的最大强度投影。施用示踪剂一小时后拍摄的图像显示，肾脏中的示踪剂浓度高(图22a)和b)中的箭头i))，而肝脏中的摄取水平较低(箭头ii))。纵隔(箭头iii))中存在与肝脏相似的残余血池活动。在施用后2小时拍摄的图像中(图22b)，肾脏中再次存在高浓度的示踪剂，而肝脏中的摄取水平较低。纵隔中不再有可见的血池活动。在这两组图像中，小肠(箭头iv))和骨盆(箭头v))中都存在摄取，这可能是由于在高生理细胞死亡部位的特异性摄取。
[0330]
实施例9
[0331]
放射剂量测定
[0332]
上面推导出的生物分布数据用于使用stabin描述的标准成年男性方法(stabin和siegel 2003)来估计人体放射剂量测定。使用以下等式从大鼠生物分布数据推断给定标准雄性器官的％id/g：
[0333][0334]
使用olinda/exm软件中的工具拟合每个器官和总剩余组织的单指数清除曲线。鉴于
68
ga-nodaga-gsao的快速排泄，假定所有排泄都是通过尿液进行的(即尿半清除时间使用单指数拟合计算，并假定为每个时间点的总保留活性的1-％)。对于排尿膀胱模型，假定患者会在施用后1小时排尿。
[0335]
全身有效剂量估计为2.13e-02msv/mbq。假设注射活性为150mbq，则这使得全身有效剂量为3.2msv，低于腹部诊断性ct扫描且低于fdg-pet ct的剂量。下表6中列出了估计的人类单个器官剂量(uli＝大肠上段，lli＝大肠下段)。
[0336][0337]
表6
[0338]
讨论
[0339]
如上述实验中所示，
68
ga-nodaga-gsao具有有利的成像特征，受生理性肾脏和肝脏活动的干扰相对较小。另外，快速清除表明注射后1小时与2小时之间的成像是可行的，并且因此非常适合使用
68
ga(临床上用于基于
68
ga的生长抑素受体表达成像，成像在注射后45-90分钟进行)。从
68
ga-nodaga-gsao pet/ct图像(图22)中值得注意的是在小肠和大肠以及长骨骺板(physe)中可视化摄取，这可能代表高生理细胞死亡率区域中的摄取。成像外观由测量的分布证实，并且与一些其它器官(尤其是肝脏和肾脏)相比，注射后2小时时间点的摄取高于注射后1小时的摄取，表明肠道中的摄取可能代表特异性结合而不是非特异性示踪剂扩散。
[0340]
估计的人体放射剂量测定是有利的，估计的全身有效剂量为0.021msv/mbq，假设标准注射剂量为150mbq，这将递送3.2msv的总剂量全身有效剂量。剂量限制器官是膀胱壁，其剂量为0.32msv/mbq。
[0341]
这些综合结果表明，
68
ga-nodaga-gsao可能是一种有前景的用于死亡细胞和垂死细胞体内成像的剂，并且有必要进行首次人体研究。
[0342]
实施例10
[0343]
人体研究
[0344]
向以下患者施用了200至207mbq 200mbq的
68
ga-nodaga-gsao：
[0345]
1.患有食管鳞状细胞癌的66岁男性患者
[0346]
2.患有转移性卵巢癌的73岁女性
[0347]
3.患有转移性皮肤鳞状细胞癌的66岁男性
[0348]
4.患有浸润性导管癌的81岁女性。
[0349]
所有受试者都对研究耐受性良好，没有相关或无关的严重不良事件或不良事件。任何临床、实验室或心电图参数均无显著变化。
[0350]
生物分布
[0351]
生物分布数据表明
68
ga-nodaga-gsao即刻在血管内分布，且初始清除迅速，随后是从血池清除的第二个较慢阶段。肾脏摄取和排泄较迅速。
[0352]
对于患者1)，截至2小时从尿液中排泄的注射剂量百分比(％id)平均为30％(范围19
–
38％)，并且截至3小时平均为48％(范围21
–
71％)。此受试者的成像结果如图23中所示，所述图显示了
68
ga-nodaga-gsao pet在8个时间点的前部最大强度投影；fdg pet的前部最大投影显示在下方以供比较。肿瘤的位置在每个时间点都用箭头标出。在其余器官中观察到低水平的示踪剂摄取，其随着时间的推移逐渐下降(睾丸和大肠除外)。没有明显的肝胆排泄。大脑内几乎没有活动，表明它不会在任何程度上穿过血脑屏障。患者2-4的影像学表现类似地示于图24(患者2)、图25(患者3)、图26(患者4)中。
[0353]
图27显示了
68
ga-nodaga-gsao随时间推移在患者1的正常器官中的生物分布。在血液中，浓度最初快速下降，随后是第二个较慢的清除阶段。大多数器官表现出早期峰值然后逐渐下降，类似于血液清除的第二阶段，除了大肠和睾丸，它们在施用后至多大约40分钟表现出初始浓度增加，且接着缓慢下降。这可能是你好由于这两个器官中的细胞死亡生理率较高。请注意，膀胱壁是单独评估的。
[0354]
器官和组织中的生物分布模式在受试者1-4之间是一致的(如图32中所示)。所有这些都表明注射后
68
ga nodaga gsao通过血池快速分布，并具有快速的肾脏摄取和排泄。注射后1小时，肾脏的
68
ga nodaga gsao浓度最高(4.85
±
0.70；平均suv
±
sd，suv＝标准摄取值)，其它组织和器官中
68
ga nodaga gsao的浓度相对较低，其随着时间的推移而清除。大肠的
68
ga nodaga gsao浓度次之(3.00
±
0.62)，其次是血池(2.31
±
0.37)和胃(2.05
±
1.34)。
[0355]
图28-31分别显示
68
ga nodaga gsao在患者1-4的选定正常组织和肿瘤中的生物分布。请注意，肿瘤2仅适用于患者3和4，因此在图28和29中为空白。图32显示了受试者1-4的选定正常组织中的生物分布(平均suv
±
sd)。
[0356]
放射剂量测定
[0357]
通过绘制器官内感兴趣的代表性球形体积、估计每个器官的％id/g且接着使用来自标准成人体模的器官重量计算％id/器官来估计全身有效剂量。
[0358]
68
ga nodaga gsao对受试者1-4的有效全身剂量范围为2.16
×
10-2
至3.38
×
10-2
msv/mbq，对于首次人体研究中使用的方案，估计有效全身剂量为13.5
–
15.9msv。显示了四个受试者的
68
ga nodaga gsao的详细器官剂量测定(表7
–
10)。在所有情况下，膀胱都是剂量限制器官。对于后续的人体研究，将需要更少的时间点，从而减少对低剂量ct的需求，这将减少总放射剂量。所述剂量与许多使用电离放射的常规医学成像程序，包括x射线计算机断层扫描(ct)、spect/ct和pet/ct扫描的水平相当。
[0359]
对于受试者1-4，放射剂量测定是根据上述器官生物分布使用olinda/exm计算的。
尿液排泄是基于对收集的尿液样品中的活性测量来建模的，并且从图像中测量尿量。
[0360]
表7-10显示了用200mbq 68
ga nodaga gsao对受试者1-4的个体器官和全身进行放射剂量测定的估计值，以msv/mbq为单位(ede cont.＝有效剂量当量贡献，ed cont.＝有效剂量贡献)。一(1)个低剂量ct和两(2)个超低剂量ct的估计全身剂量为9.2msv。
[0361]
表7显示了受试者1的放射剂量测定估计值。受试者1的总估计放射剂量为14.5msv。
[0362]
表7
[0363][0364][0365]
表8显示了受试者2的放射剂量测定估计值。受试者2的总估计放射剂量为13.9msv。
[0366]
表8
[0367][0368][0369]
表9显示了受试者3的放射剂量测定估计值。受试者3的总估计放射剂量为13.5msv。
[0370]
表9
[0371]
[0372][0373]
表10显示了受试者4的放射剂量测定估计值。受试者4的总估计放射剂量为15.9msv。
[0374]
表10
[0375]
[0376][0377]
肿瘤摄取
[0378]
图33显示了受试者1-4中的血池活性和
68
ga nodaga gsao向肿瘤沉积物中的摄取(注意：在患者3和4中，有两个肿瘤沉积物，并且已经分别进行了分析)。虽然血池和清除率是可重复的，但肿瘤摄取和清除率因肿瘤类型而异。
[0379]
在受试者1-4中，肿瘤摄取因肿瘤组织学而异，在食管鳞状细胞癌(suv平均值3.8)和转移性皮肤鳞状细胞癌(suv平均值4.1)中观察到高水平的摄取，并且在转移性卵巢癌(suv平均值1.9)和乳腺癌(suv平均值1.8)中观察到较低摄取。请注意，在受试者3和4中有两个肿瘤沉积物，并且已分别对其进行了分析。不同的肿瘤组织学具有不同的重新细胞死亡率并不令人意外。为证实这一点，对患者3的两个肿瘤沉积物进行了肿瘤细胞死亡与
68
ga nodaga gsao肿瘤摄取的组织学相关性(一个在右腋窝具有高
68
ga nodaga gsao摄取，suv平均值为4.1，并且另一个在右上颈前三角具有低
68
ga nodaga gsao摄取，suv平均值为2.7)(图34)。
[0380]
将解剖的肿瘤固定在福尔马林中，包埋在石蜡中并切下4μm厚的切片。相邻切片使用tunel(abcam，目录号206386)进行凋亡细胞染色或使用苏木精和伊红进行形态学染色。对于tunel染色，切片在二甲苯中脱石蜡，在浓度降低的乙醇中再水化，并在室温下用蛋白酶k透化20分钟。内源性过氧化物酶活性用3％h2o2淬灭5分钟。凋亡细胞用生物素化的末端脱氧核苷酸转移酶在加湿室中于37℃下标记2小时，然后与链霉亲和素-hrp缀合物一起培育30分钟。hrp阳性细胞使用二氨基联苯胺显色，并且切片用甲基绿(sigma)复染。在leica dm6000d显微镜上使用powermosaic扫描以10倍放大倍率对整个切片进行成像。
[0381]
图34显示了在向一名患有转移性皮肤鳞状细胞癌的66岁男性(患者3)施用256mbq的fdg(氟脱氧葡萄糖)后60分钟执行的fdg-pet(图34a)和在施用205mbq的cdi(
68
ga nodaga gsao)后60分钟执行的cdi-pet(图34b)的前部最大投影强度图像。fdg-pet显示两个强烈代谢活跃的淋巴结转移，一个在右腋窝，并且另一个在右上颈前三角。这些被认为代表来自两种不同皮肤鳞状细胞癌(先前已切除)的同步淋巴结转移。cdi-pet(
68
ga nodaga gsao)显示右腋窝淋巴结转移有强烈摄取(suv平均值＝4.1)，并且右颈前三角淋巴结转移有轻度摄取
(suv平均值＝1.7)。将肿瘤手术切除、固定并对相邻切片进行凋亡细胞染色(图34c，棕色tunel染色，a和b)，或通过苏木精和伊红进行形态学染色(图34c，c和d)。tunel染色中的箭头指向大量细胞凋亡区域。
[0382]
请注意，那些具有高摄取量的肿瘤的摄取量比血池大至多2倍，并且摄取量大于除了作为排泄途径的肾道以外的所有其它器官中的摄取量。一些肿瘤内的这种高摄取水平与正常组织和器官内的低活性水平相结合，表明
68
ga nodaga gsao具有用作有效显像剂的潜力。
[0383]
讨论
[0384]
在
68
ga-nodaga-gsao的首次人体研究中，对前四名患者的中期分析表明它是安全的、耐受性良好并且没有不良反应。生物分布和成像特征是有利的，在大多数正常器官中仅具有低水平的活性。泌尿道是唯一的排泄途径。可以看到肿瘤中死亡和垂死细胞的摄取，并且
68
ga-nodaga-gsao肿瘤摄取变量与不同的肿瘤组织学一致，并且已在组织病理学上证明与肿瘤内死亡和垂死细胞的比例相关。68ga nodaga gsao的有效全身剂量范围为2.16
×
10-2至3.38
×
10-2msv/mbq，对于200mbq的施用活性，估计有效全身剂量范围为4.3
–
6.8msv。这与用于pet/ct和spect/ct以及来自其它放射学程序，例如x射线计算机断层扫描(ct)的有效全身剂量的许多其它诊断性放射性药物相当。
[0385]
pct申请第pct/au2020/050359号(公布为wo2020206503)的公开内容以引用的方式并入本文。

技术特征：
1.一种根据式(i)的化合物其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；并且z为治疗性放射性同位素，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。2.根据权利要求1所述的化合物，其中r1、r2、r3和r4各自为h。3.根据权利要求1或权利要求2所述的化合物，其中r5为
–
nhch2cooh。4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其为根据式(ia)的化合物
其中a和z如权利要求1中所限定，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中z为
177
lu、
64
cu、
67
cu、
90
y、
186
re或
188
re。6.根据权利要求5所述的化合物，其中z为
177
lu或
67
cu。7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物，所述组合物用于疗法中。8.根据权利要求7所述使用的化合物，其中所述化合物通过诱导细胞死亡发挥治疗作用。9.根据权利要求8所述使用的化合物，所述化合物用于治疗赘生疾患。10.根据权利要求9所述使用的化合物，其中所述赘生疾患为肿瘤。11.根据权利要求10所述使用的化合物，其中所述肿瘤为实体瘤。12.根据权利要求9所述使用的化合物，其中所述赘生疾患为癌症。13.根据权利要求9至12中任一项所述使用的化合物，其中所述化合物通过诱导细胞死亡来治疗所述赘生疾患。14.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求1至6中任一项所述的化合物以及药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、媒介物和/或佐剂。15.一种治疗受试者的赘生疾患的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述赘生疾患为肿瘤。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述肿瘤为实体瘤。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述赘生疾患为癌症。19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中静脉内施用根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物。20.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，所述方法包括以两个或更多个周期向所述受试者施用有效量的根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物，其中所述施用对抗所述赘生疾患的功效在所述两个或更多个周期内增加。21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，所述方法包括：a)除了向所述受试者施用有效量的根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物之外，对所述受试者进行针对所述赘生疾患的治疗；以及b)向所述受试者施用有效量的根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物。22.根据权利要求21所述的方法，其中步骤a)中进行的所述治疗为化学疗法、免疫疗法、放射疗法和/或靶向疗法。23.根据权利要求21或22所述的方法，其中步骤a)与步骤b)同时进行，或者步骤b)在步骤a)之后进行。24.根据权利要求21至23任一项所述的方法，其中步骤b)进行两个或更多个周期。25.根据权利要求24所述的方法，其中步骤b)对抗所述赘生疾患的功效在所述两个或更多个周期内增加。26.根据权利要求24或25所述的方法，其中步骤a)和b)都进行两个或更多个周期。27.根据权利要求15至26中任一项所述的方法，其中根据权利要求1至6中任一项所述的化合物通过诱导细胞死亡来治疗所述赘生疾患。28.一种在受试者中诱导细胞死亡的方法，所述方法包括向受试者施用根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物。29.根据权利要求28所述的方法，其中将根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或根据权利要求14所述的药物组合物以多个周期施用于受试者，其中诱导的细胞死亡的量在所述多个周期内增加。30.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制造用于治疗赘生疾患的药剂中的用途。31.根据权利要求30所述的用途，其中所述赘生疾患是肿瘤。32.根据权利要求31所述的用途，其中所述肿瘤是实体瘤。33.根据权利要求30所述的用途，其中所述赘生疾患是癌症。34.根据权利要求30至33中任一项所述的用途，其中所述治疗包括根据权利要求15至27中任一项所述的方法。35.根据权利要求30至34中任一项所述的用途，其中所述药剂通过诱导细胞死亡来治疗所述赘生疾患。36.一种制备根据权利要求1至6中任一项所述的化合物的方法，所述方法包括将治疗性放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。37.根据权利要求36所述的方法，其中r1、r2、r3和r4各自为h。38.根据权利要求36或37所述的方法，其中r5为
–
nhch2cooh。39.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中所述根据式(ii)的化合物是根据式(iia)的化合物
其中a如权利要求36中所限定，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物。40.根据权利要求36至39中任一项所述的方法，其中所述治疗性放射性同位素为
177
lu、
67
cu、
90
y、
186
re或
188
re。41.根据权利要求40所述的方法，其中所述治疗性放射性同位素为
177
lu或
67
cu。42.根据权利要求36至41中任一项所述的方法，其中所述根据式(ii)的化合物在缓冲液中提供，其中所述缓冲液具有约5.0的ph。43.根据权利要求36至42中任一项所述的方法，其中所述方法包括将所述治疗性放射性同位素洗脱至强阳离子交换柱上，并将所述强阳离子交换柱洗脱至根据式(ii)的化合物中。44.根据权利要求36至43中任一项所述的方法，其中在一种或多种抗氧化剂存在下将所述治疗性放射性同位素添加至所述根据式(ii)的化合物中。45.根据权利要求44所述的方法，其中所述一种或多种抗氧化剂包括抗坏血酸。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述反应混合物中所述抗坏血酸的浓度为约0.01m或更高。47.根据权利要求36至46中任一项所述的方法，其中在谷胱甘肽存在下将所述治疗性放射性同位素添加至所述根据式(ii)的化合物中。48.根据权利要求47所述的方法，其中在谷胱甘肽和抗坏血酸两者存在下将所述治疗性放射性同位素添加至所述根据式(ii)的化合物中。49.根据权利要求47或48所述的方法，其中所述反应混合物中谷胱甘肽的浓度为约
0.01m或更高。50.一种制备根据式(i)的化合物的方法其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；并且z为放射性同位素，或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物，所述方法包括将所述放射性同位素添加至根据式(ii)的化合物中
其中a为
–
as(oh)2或砷氧化物等同物基团；r1、r2、r3和r4各自独立地选自h、x、oh、nh2、co、scn、-ch2nh、-nhcoch3、-nhcoch2x或no，并且x为卤素；r5为
–
nhch2cooh、oh或or6，其中r6为c
1-5
直链或支链烷基；或其药学上可接受的盐、酯、前药或溶剂化物，其中在谷胱甘肽存在下将所述放射性同位素添加至所述式(ii)的化合物中。51.根据权利要求50所述的方法，其中所述反应混合物中谷胱甘肽的浓度为约0.01m或更高。52.根据权利要求50或51所述的方法，其中在一种或多种抗氧化剂存在下将所述放射性同位素添加至所述式(ii)的化合物中。53.根据权利要求52所述的方法，其中所述一种或多种抗氧化剂包括抗坏血酸。54.根据权利要求53所述的方法，其中所述反应混合物中所述抗坏血酸的浓度为约0.01m或更高。55.根据权利要求50至54中任一项所述的方法，其中所述放射性同位素为权利要求1至6中任一项所限定的治疗性放射性同位素，和/或半衰期小于4天的放射性同位素。56.根据权利要求55所述的方法，其中所述半衰期小于4天的放射性同位素为
68
ga。

技术总结
本发明涉及根据式(I)的化合物其中A为


技术研发人员：菲利普
受保护的技术使用者：悉尼大学
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2023/7/25