[發明專利]使用了鍵合有香豆素衍生物的熒光標記糖衍生物的細胞成像方法及成像劑

有效

• 申請號: 201380050786.1
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN104781674A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 山田勝也;豐島正;山本敏弘
• 申請（專利權）人: 國立大學法人弘前大學
• 主分類號: G01N33/58
• 分類號: G01N33/58;A61K49/00;C07H5/06;C07H15/12;C12Q1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

技術領域

本發明涉及鍵合有特定香豆素衍生物的新的熒光標記糖衍生物、和使用其的細胞成像方法及成像劑。本發明此外涉及使用該熒光標記衍生物中的L-葡萄糖衍生物(鍵合有特定香豆素衍生物的L-葡萄糖衍生物)對癌細胞檢測和/或成像的方法及用于其的成像劑。

背景技術

以活細胞為對象，將細胞可視化成像或者以將活體內的分子作為靶標的可視化成像弄清分子動態、分子間相互作用、分子位置信息，與生命科學機理的闡明、藥物開發篩選相關的分子成像正活躍地進行。此外特別是，將產生異常的細胞例如癌細胞可視化來檢測癌細胞、癌部位的研究也在活躍地進行。

以葡萄糖(Glucose)為首的許多六碳糖(Hexose)例如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖在生物活動中發揮重要作用。其中已知葡萄糖是從哺乳類到大腸菌·酵母對細胞的生存維持最重要的能量源。特別地，腦將葡萄糖作為唯一的能量源。葡萄糖中存在D-葡萄糖和L-葡萄糖的鏡像異構體，但是其中作為能量源生物能夠利用的僅是D-葡萄糖，活細胞具有介由葡萄糖轉運體等細胞膜中的轉運蛋白質將D-葡萄糖選擇性攝入并利用的機制。

自然界中D型異構體大量存在，作為其光學異構體的L型完全或者基本不存在的六單糖(Hexose)，此外可舉出D-半乳糖、D-果糖、D-甘露糖。

D-半乳糖是作為能量源被利用的糖，乳、果實類、蔬菜類豐富含有，除此之外，人體內每日產生2g左右。例如，已知占牛奶2-8％的二糖類乳糖是D-半乳糖和D-葡萄糖通過糖苷鍵鍵合的糖，被小腸吸收時，二者通過乳糖酶被分離，介由葡萄糖轉運體的一種SGLT被吸收入體內。D-半乳糖由小腸上皮細胞向血管運輸時，通過葡萄糖轉運體GLUT2。攝入細胞內的半乳糖，在1位接受磷酸化后，進入糖分解系統，作為能量被利用，或者被用于糖脂、糖蛋白的生物合成。另一方面，存在L-半乳糖是作為靈長類不能生物合成的抗氧化物質維生素C(L-抗壞血酸)在植物內由D-葡萄糖生物合成時的途徑之一的Smirnoff-Wheeler途徑的中間代謝產物的記載，但是通常生物學出現則是非常稀少的糖。

用¹⁸F將D-半乳糖標記而得的2-脫氧-2[¹⁸F]氟-D-半乳糖，有面向肝臟的代謝解析的應用例(非專利文獻1)。報告了2-脫氧-2[¹⁸F]氟-D-半乳糖對癌的半乳糖代謝成像的可利用性，但是沒有一般化(非專利文獻2)。

D-果糖也稱為果糖，漿果類、甜瓜外的果實類、某種根菜中大量含有，除此之外，也在體內產生。攝取的D-果糖，介由存在于小腸上皮的葡萄糖轉運體GLUT5被攝入上皮細胞內之后，主要是介由GLUT2進入血液中。其中進入肝臟細胞內的果糖，受到果糖激酶引起的磷酸化，被用于脂肪酸合成、能量產生，此外，還向D-葡萄糖轉換。由于GLUT5在平滑肌、腎臟、脂肪細胞、腦、睪丸也有發現，所以認為在這些區域中也分別具有重要的功能，例如，作為精子活動時的能量源而被使用。作為食品甜味料廣泛流通的玉米糖漿中，提高成本低廉、特別是低溫下甜味強的D-果糖的含量，在清涼飲料水等中被大量使用，D-果糖的過量攝取對腦的神經活動產生不良影響，作為肥胖、癌的誘因被視為危險。雖然報告了食用L-果糖時可一定程度作為能量利用，但也推定是由于通過腸內細菌而轉換。

報告了合成1-脫氧-1-[¹⁸F]氟-D-果糖作為放射性標記體，向腫瘤中等程度的攝入，但是本分子在細胞內沒有被代謝，沒有被利用。最近報告了接受細胞內代謝的6-脫氧-6-[¹⁸F]氟-D-果糖被合成，將介由乳癌的GLUT5的攝入作為靶標的PET示蹤劑候選(非專利文獻3)。

D-甘露糖含于果實、果皮等。以甘露糖為主成分的多糖被稱為甘露聚糖，植物、酵母、細菌具有該糖。魔芋以甘露糖和葡萄糖所構成的葡甘聚糖為主成分。人經口攝取D-甘露糖時通常基本上排泄至尿中，但是對于在人的活體內的攝入樣式不明之處有很多。進入細胞內被磷酸化之后，轉化為作為糖分解系統的中間體的果糖-6-磷酸。

D-甘露糖特異性結合的甘露糖受體，對炎癥時增加的高甘露糖糖蛋白的除去有幫助。例如，機會性感染癥的一種占據艾滋病患者的死因第一位的卡氏肺孢子蟲肺炎的原因菌P.carini的膜表面，有高甘露糖糖鏈部分，在肺胞的巨噬細胞表達的甘露糖受體會將其識別，并促進巨噬細胞的移動。不僅D-甘露糖，而且L-半乳糖也具有強的巨噬細胞刺激作用，此外，D-甘露糖、L-半乳糖這二者均作為植物的維生素C生物合成的前體被利用。