本發(fā)明涉及腎顯像劑。

背景技術：

日本的腎病患者有逐年增加的趨勢，這對國民健康造成了重大影響。其中，慢性腎病(chronic kidney disease：CKD)的惡化有時會引起嚴重的心血管疾病、或需要進行人工透析。因此，近年來，正在進行以預防CKD的重癥化為目的的各種研究(例如，非專利文獻1)。

在CKD診斷治療指南(非專利文獻2)中，CKD被定義為下述癥狀(i)、(ii)中的任一者或兩者持續(xù)3個月以上的情況：(i)通過尿異常、圖像診斷、血液、病理而確認到腎損傷的存在，0.15g/gCr以上的蛋白尿(30mg/gCr以上的白蛋白尿)的存在尤其重要；(ii)GFR(腎小球濾過率)小于60mL/分鐘/1.73m²，該指南中還指明CKD的嚴重程度根據GFR和ACR(白蛋白/肌酸酐比)來分類。非專利文獻2中還記載了以下內容：為了進行CKD的診斷和確定治療方針，推薦在參考驗尿結果而判定適應性的基礎上實施腎活檢，CKD的情況下，推薦根據腎功能進行選擇，在對呈現形態(tài)性變化的疾病(尿路結石、梗阻性尿路病、囊性腎病等)的診斷中選擇腹部超聲檢查，在對腎動脈狹窄的有無及程度的評價中選擇超聲多普勒法、MR血管造影、CT血管造影檢查。

CKD的特征在于由慢性腎小管間質病變導致的進行性腎功能減退，其包括腎小管萎縮、間質性纖維化。這樣的變化使腎中的氧化減少，由此，介由各種細胞因子信號轉導通路、細胞信號，連續(xù)不斷地引發(fā)并促進纖維化反應。纖維化和低氧被視為導致CKD發(fā)展的主要因素，因此認為，若能夠正確地對這些因素進行評價、并且實現非侵入性的評價，則對CKD的治療是有用的。非專利文獻3中報道了在上述背景下，通過使用了fMRI的BOLD(血氧水平依賴，blood oxygenation level-dependent)-MRI，對CKD的缺血性病變檢測進行了研究。

藥物性腎損傷是由用于治療或診斷的藥物(抗菌藥、鎮(zhèn)痛藥、抗癌藥、造影劑)引起的腎損傷。藥物性腎病多數為可逆性，但為了避免不可逆的腎功能損傷，需要準確的早期診斷，作為藥物性腎損傷的必需定期檢查，可舉出血清肌酸酐、尿素氮、尿常規(guī)檢查。

核醫(yī)學檢查法作為檢查腎功能的方法之一而為人們所知。該核醫(yī)學檢查包含用于檢查腎動態(tài)的腎圖、腎閃爍造影法，作為用于檢查腎動態(tài)的放射性藥物，[¹³¹I]鄰碘馬尿酸(¹³¹I-OIH)、^99mTc-MAG3(巰基乙酰三甘氨酸)、^99mTc-DTPA(二乙三胺五乙酸)是已知的，作為用于腎閃爍造影法的放射性藥物，^99mTc-DMSA(二巰基丁二酸)是已知的。上述核醫(yī)學檢查與血液檢查、尿檢查不同，具有能夠分別評價左右腎臟的功能的優(yōu)點。

非專利文獻1：關于今后的腎疾病對策的模式(今後の腎疾患対策のあり方について)，腎疾病對策研討會(2008年3月)

非專利文獻2：基于證據的CKD診斷治療指南(エビデンスに基づくCKD診療ガイドライン)2013

非專利文獻3：美國腎臟病學會雜志(Journal of the American Society of Nephrology),2011,22(8),pp.1429-34

非專利文獻4：國際腎臟雜志(Kidney International),2008,74,pp.867-872

技術實現要素：

然而，以往的腎疾病的檢查方法存在以下這樣的課題。

如非專利文獻2中記載的那樣，報道了以下內容的回顧性研究：CKD的情況下，通過在進入G3期之后(最遲為G4期)使?？漆t(yī)生介入，從而使得腎功能降低速度變緩，能夠推遲應導入透析的時期。作為其理由之一，認為是由于專科醫(yī)生實施的藥物調節(jié)，但并沒有獲得可靠的證據。

另外，腎活檢雖然被認為對于CKD的治療方針的確定、長期預后的預測而言是有用的，但另一方面，無法通過腎活檢來把握腎功能、缺血狀態(tài)等。

對于以往的核醫(yī)學診斷法而言，腎功能的測定值的可靠性未被充分地驗證，關于其作為臨床檢查的實用性尚殘留有課題。

如非專利文獻4中記載的那樣，腎臟內的低氧狀態(tài)會使腎損傷惡化，盡管這是已知的，但尚不知曉能夠檢測出腎臟內低氧狀態(tài)的已確立的技術。

藥物性腎損傷的情況下，對于不可逆的腎損傷的發(fā)生而言，在通過尿檢查、血液檢查檢測到異常時，病情已被延誤，存在即使停止給藥、腎功能損傷也不能恢復的情況。

本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于，提供能夠基于腎內環(huán)境而非侵入性地描繪出病變部位的新型腎顯像劑。

本申請的發(fā)明人首次發(fā)現，通過使用經放射性氟(¹⁸F)標記的特定的硝基咪唑系化合物，從而可以使用核醫(yī)學檢查法非侵入性地描繪出腎病變。硝基咪唑系化合物特異性地蓄積于低氧區(qū)域。因此，預期通過檢測腎臟內低氧狀態(tài)的擴展、定量評價低氧狀態(tài)，能夠評價腎的纖維化程度，實現腎病的早期發(fā)現、早期治療、預后預測、治療效果判定。

即，根據本發(fā)明，提供了腎顯像劑，其含有下述通式(1)表示的硝基咪唑系化合物或其鹽。

[化學式1]

上述通式(1)中，R₁為氫或羥甲基。A為下述(I)～(IV)中的任一種基團。

[化學式2]

(I)表示的基團中，R₂為氫或羥基，R₃為氫或羥甲基，R₄為羥基或羥甲基，k為0或1，m為0或1，n為0、1或2，X為放射性氟。

[化學式3]

(II)表示的基團中，n為0、1或2，p為1或2，q為0、1或2，X為放射性氟。

[化學式4]

(III)表示的基團中，n為0、1或2，X為放射性氟。

[化學式5]

(IV)表示的基團中，n為0、1或2，X為放射性氟。

根據本發(fā)明，可提供能夠基于腎內環(huán)境而非侵入性地描繪出病變部位的腎顯像劑。

附圖說明

上述的目的及其他的目的、特征及優(yōu)點將通過以下所述的優(yōu)選實施方式、及與其對應的以下附圖而更為明確。

圖1是¹⁸F-HIC101的PET顯像圖(MIP圖像)。(a)為CKD模型的圖像，(b)為健康模型的圖像。

圖2是表示¹⁸F-HIC101施予后100分鐘的體內分布的結果的圖。

圖3是表示腎組織內的HIF-1α的表達量和¹⁸F-HIC101的局部存在的比較的圖。

圖4是¹⁸F-FMISO的PET顯像圖(MIP圖像)。(a)為CKD模型的圖像，(b)為健康模型的圖像。

具體實施方式

本發(fā)明中，所謂“放射性氟”，是指氟的放射性同位素，即氟-18(¹⁸F)。

本發(fā)明中，所謂“鹽”，只要是作為藥物可接受的鹽即可。例如，可形成由鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等無機酸、或乙酸、三氟乙酸、馬來酸、琥珀酸、扁桃酸、富馬酸、丙二酸、丙酮酸、草酸、羥基乙酸、水楊酸、吡喃糖基酸(pyranosidyl acid)(葡糖醛酸、半乳糖醛酸等)、α-羥基酸(檸檬酸、酒石酸等)、氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸等)、芳香族酸(苯甲酸、肉桂酸等)、磺酸(對甲苯磺酸、乙磺酸等)等有機酸衍生的鹽。

本發(fā)明中，所謂“硝基咪唑系化合物”，是指上述通式(1)的化合物，例如，可舉出：

2-[¹⁸F]氟甲基-2-((2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-丙二醇(¹⁸F-HIC101：A為(I)表示的基團，R₁、R₂為氫，R₃、R₄為羥甲基，k為0，m為0，n為1的化合物)；

2-[¹⁸F]氟甲基-2-((4-羥甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基)-1,3-丙二醇(A為(I)表示的基團，R₁、R₃、R₄為羥甲基，R₂為氫，k為0，m為0，n為1的化合物)；

2-[¹⁸F]氟甲基-2-(2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基)-1,3-丙二醇(A為(I)表示的基團，R₁、R₂為氫，R₃、R₄為羥甲基，k為0，m為0，n為2的化合物)；

1-[¹⁸F]氟-3-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)-2-丙醇(¹⁸F-FMISO：A為(I)表示的基團，R₁、R₂、R₃為氫，R₄為羥基，k為0，m為0，n為1的化合物)；

1-[¹⁸F]氟-4-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)-2,3-丁二醇(¹⁸F-FETNIM：A為(I)表示的基團，R₁、R₃為氫，R₂、R₄為羥基，k為0，m、n為1的化合物)；

3-[¹⁸F]氟-2-((2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲氧基)-1-丙醇(¹⁸F-FRP-170：A為(I)表示的基團，R₁、R₂、R₃為氫，R₄為羥甲基，k為1，m為0，n為1的化合物)；

N-(2-[¹⁸F]氟乙基)-2-硝基-1H-咪唑-1-乙酰胺(¹⁸F-FETA：A為(II)表示的基團，R₁為氫，n為1，p為2，q為0的化合物)；

2-硝基-N-(2,2,3,3,3-[¹⁸F]五氟丙基)-1H-咪唑-1-乙酰胺(¹⁸F-EF5：A為(II)表示的基團，R₁為氫，n為1，p為1，q為2的化合物)；

(3-[¹⁸F]氟-2-(4-((2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)-1-丙醇(¹⁸F-HX4：A為(III)表示的基團，R₁為氫，n為1的化合物)；或，

1-(5-脫氧-5-[¹⁸F]氟-α-D-阿拉伯呋喃糖基(arabinofuranosyl))-2-硝基-1H-咪唑(¹⁸F-FAZA：A為(IV)表示的基團，R₁為氫，n為0的化合物)。

需要說明的是，(I)～(IV)中，＊(星號)表示鍵合部位。

從提高向腎病變的蓄積的觀點考慮，優(yōu)選脂溶性低于¹⁸F-FMISO的硝基咪唑系化合物，具體而言，優(yōu)選25℃時的辛醇/水分配系數(logP)比¹⁸F-FMISO的logP低的硝基咪唑系化合物。logP更優(yōu)選為-0.4以下，進一步優(yōu)選logP在-2～-0.6的范圍內的硝基咪唑系化合物。作為硝基咪唑系化合物的結構，通式(1)中，R₁優(yōu)選為氫。

在通式(1)中的A為(I)的硝基咪唑系化合物中，從提高向腎病變的蓄積的觀點考慮，(I)中的R₂優(yōu)選為氫。另外，R₄優(yōu)選為羥甲基。另外，m優(yōu)選為0。另外，n優(yōu)選為1。更優(yōu)選的是，R₃為羥甲基，k為0。這樣的硝基咪唑系化合物可基于以下文獻信息來合成：WO2013/042668；《PET用放射性藥物的制造及品質管理－合成與臨床使用指導(PET用放射性薬剤の製造および品質管理－合成と臨床使用へのてびき)》(PET Chemistry Workshop編)－第4版(2011年修訂版)；J.Nucl.Med,2001,42,pp.1397-1404；核醫(yī)學年報(Annals of Nuclear Medicine),2007,21,pp.101-107；其他已知的信息。

在通式(1)中的A為(II)的硝基咪唑系化合物中，從提高向腎病變的蓄積的觀點考慮，n優(yōu)選為1。另外，優(yōu)選p為2時q為0，優(yōu)選p為1時q為2。這樣的硝基咪唑系化合物可基于以下文獻信息來合成：例如，英國癌癥雜志(British Journal of Cancer),2004,90,pp.2232-2242；應用輻射與同位素(Applied Radiation and Isotopes),2001,54,pp.73-80；其他已知的信息。

在通式(1)中的A為(III)的硝基咪唑系化合物中，從提高向腎病變的蓄積的觀點考慮，n優(yōu)選為1。這樣的硝基咪唑系化合物可基于WO2008/124651、其他已知的信息來合成。

在通式(1)中的A為(IV)的硝基咪唑系化合物中，從提高向腎病變的蓄積的觀點考慮，n優(yōu)選為0。這樣的硝基咪唑系化合物可基于《PET用放射性藥物的制造及品質管理－合成與臨床使用指導》(PET Chemistry Workshop編)－第4版(2011年修訂版)、其他已知的信息來合成。

本發(fā)明涉及的腎顯像劑可定義為：以適于向生物體內施予的形態(tài)含有上述通式(1)表示的硝基咪唑系化合物或其鹽的處方物。本發(fā)明涉及的腎顯像劑優(yōu)選為通過非口服方式、即注射而施予的形態(tài)，更優(yōu)選為水溶液。該組合物可適當含有pH調節(jié)劑、制藥學上允許的增溶劑、穩(wěn)定劑或抗氧化劑等附加成分。

對于本發(fā)明涉及的腎顯像劑而言，在導入生物體內后，上述通式(1)表示的硝基咪唑系化合物會蓄積于低氧狀態(tài)的腎臟組織中。因此，可使用正電子發(fā)射斷層顯像法(PET，positron emission tomography)從生物體外非侵入性地檢測射線，從而將腎病變的擴展·程度圖像化。因此，根據本發(fā)明的腎顯像劑，可針對各種腎病提供在以往的檢查方法中無法獲得的腎功能信息，從而能夠實現腎病的早期發(fā)現、早期治療、預后預測、治療效果判定。

例如，對于CKD而言，通過使用本發(fā)明涉及的腎顯像劑對腎皮質中的放射性蓄積進行定量，可以合適地把握纖維化的進度、優(yōu)化藥物治療，由此能夠推遲透析的時期。另外，利用本發(fā)明的腎顯像劑能夠獲得關于腎功能、缺血狀態(tài)的信息，因此，通過與腎活檢以互相補充的方式使用，可實現更正確的CKD的病況的把握、預后預測。

另外，在抗癌劑等的藥物治療時，通過使用本發(fā)明涉及的腎顯像劑監(jiān)測腎功能，能夠比血液、尿的變化更早期地發(fā)現腎功能損傷。因此，通過停止施予藥物或變更藥物，能夠避免不可逆的藥物性腎損傷。

實施例

以下，記載實施例而進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些內容的限制。

本實施例中使用的化合物定義如下，均使用WO2013/042668中記載的方法合成。

¹⁸F-HIC101：2-[¹⁸F]氟甲基-2-((2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基)-1,3-丙二醇(WO2013/042668實施例的化合物1)

¹⁸F-FMISO：1-[¹⁸F]氟-3-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)-2-丙醇(¹⁸F-氟米索硝唑)

(實施例1)CKD模型動物的制備[1]

向13例Lewis大鼠(雄性，8周齡，來源：日本SLC株式會社)尾靜脈施予7.5mg/kg的阿霉素(和光純藥工業(yè)(株)制)，對于除死亡的2例之外的11例，在施予后13天，按照考馬斯亮藍(Bradford)法測定尿蛋白。其中，選出尿蛋白值高的4例大鼠作為CKD模型動物，在阿霉素施予后14天用于后述的實施例。4例的狀態(tài)示于表1。

作為健康模型，使用了施予等量的生理鹽水代替阿霉素而制作的4例。

需要說明的是，使用ELISA試劑盒(其利用夾心法對小鼠、大鼠試樣中存在的L-FABP進行定量)(R&D Systems公司制)，測定了各模型的尿中的FABP-4的量。另外，為了對由生物體活動導致的尿中成分的濃縮及稀釋的影響加以校正，使用利用了雅費氏(Jaffe)反應的試劑盒(Cayman Chemical公司制)實施了尿中肌酸酐的測定。

[表1]

*p<0.05(CKD模型vs健康模型)

將各4例的平均值±標準偏差示于表1。CKD模型組中，¹⁸F-FMISO施予組與¹⁸F-HIC101施予組間的尿蛋白及L-FABP的值未確認到顯著性差異。

(實施例2)PET顯像[1]

將¹⁸F-HIC101(放射化學純度為84.2％)以18.6±0.9MBq/只施予至實施例1中制作的4只CKD模型、以17.0±2.7MBq/只施予至4只健康模型，自施予80分鐘后起，使用動物用PET裝置(eXploreVista，GE公司制)，實施靜態(tài)(static)顯像。采集條件為250-700keV的能量窗下10分鐘。將采集的數據利用3D-OSEM法重建并圖像化。利用圖像測定各切面(slice)中的腎臟的SUV(經標準化的攝取值，standardized uptake value)最高值的平均值(除去腎盂而設定關注區(qū)(ROI))、正常組織的SUV平均值?；谶@些值，使用正常組織比、正常腎比進行評價。需要說明的是，測定結果的統(tǒng)計分析使用了學生t檢驗(student’s t-test)。結果示于圖1、表2。

[表2]

(平均值±標準偏差)，*p＜0.001，$p＝0.045，n＝4，學生t檢驗

圖1是利用最大值投影法進行圖像處理而得到的MIP圖像。圖1(a)為CKD模型，圖1(b)為健康模型。圖1中，用黑色箭頭示出的部位為腸管，用白色箭頭示出的部位為腎盂。通過圖像分析確認到，CKD模型中的腎組織(腎盂除外)的SUV最大值顯著地高于健康模型(左右均為p＜0.001)，另外，在正常組織比方面也顯著地更高(左右均為p＜0.001)。圖1的例子中，腎組織的SUV最大值為10。需要說明的是，確認到正常組織的SUV平均值在CKD模型中也顯著地高(p＝0.045)。

(實施例3)體內分布實驗[1]

實施例2的PET顯像結束后，置于麻醉下直到施予100分鐘后為止，然后放血處死。接著，采集左右腎臟、血液、腦、肺、心臟、肝臟、脾臟、胃、小腸、大腸、腎上腺、肌肉、骨、腎臟周圍的脂肪、尿、全身其余部位，測定重量及放射性活度。需要說明的是，結果的統(tǒng)計分析使用了學生t檢驗。結果示于圖2、表3。

[表3]

(平均值±標準偏差)，*p＜0.05，n＝4，學生t檢驗

圖2中，各臟器中的左側柱為健康模型組，右側柱為CKD模型組。較之健康模型組而言，CKD模型組中，在左右腎臟中的蓄積顯著地高。另外，作為主要組織的血液、心臟、肺、肝臟、肌肉中，CKD模型組中的蓄積顯著地高。需要說明的是，小腸、大腸、尿中未確認到顯著性差異，但認為這是由于膽汁排泄速度和尿排泄存在個體差異。

(實施例4)腎臟內蓄積的局部存在評價

將實施例3中得到的腎組織在放射性活度測定后分成相等的兩半，將其中一半包埋于O.C.T.復合物(Compound)(Sakura Finetek公司制)中，使用冷凍切片機(Cryostat)(型號：CM3050，Leica公司制)，制作新鮮冷凍切片(厚度為10μm)，使用其實施放射自顯影(autoradiography)。用成像板使該腎組織切片曝光8～10小時后，使用生物圖像分析儀(型號：BAS-2500，Fujifilm公司制)進行圖像化。

之后，使用放射性衰減后的同一切片實施免疫組織化學法(LSAB法)。在腎組織切片的固定和活化處理之后，分別使用抗大鼠HIF-1α小鼠單克隆抗體(來源：GeneTex公司制，稀釋100倍)作為一抗、使用抗小鼠IgG抗體(來源：DAKO公司制)作為二抗，使其與腎組織切片反應，使用能與二抗反應的經HRP標記的鏈霉親和素(DAKO公司制)，通過以DAB(3,3’-二氨基聯(lián)苯胺)為底物的顯色反應來檢測HRP活性，由此鑒定腎組織切片的HIF-1α的表達部位。作為陰性對照，使用連續(xù)地薄切而得到的1片鄰近切片，按照僅使一抗不與其反應的步驟實施與上述相同的實驗，確認了識別不到一抗以外的成分對于腎組織切片的非特異性反應。使用顯微鏡系統(tǒng)(型號：BZ-9000，KEYENCE公司制)，獲得利用免疫組織化學染色而得到的標本圖像的整體圖像。對于圖像，實施利用ImageJ摳出DAB陽性部位后、進行虛擬彩色化的圖像處理。

結果示于圖3。確認到了2例CKD模型(SUV最大值為(左)4.30、(右)5.12)、1例健康模型(SUV最大值為1.06)的腎組織內的HIF-1α的表達。結果，肉眼觀察到HIF-1α在CKD模型的腎皮質部中高水平表達。與利用放射自顯影獲得的¹⁸F-HIC101的局部存在情況進行了比較，結果，圖3中，白色箭頭示出的部位與HIF-1α的表達部位一致。需要說明的是，圖3中，ARG為放射自顯影的縮寫。另外，在未處置的放射自顯影圖像中存在蓄積的部位為腎盂。

(實施例5)PET顯像[2]

將¹⁸F-FMISO(放射化學純度為96％以上)以18.7±1.1MBq/只施予至實施例1中制作的4只CKD模型、以19.5±0.69MBq/只施予至4只健康模型，自施予80分鐘后起，使用動物用PET裝置(eXplore Vista，GE公司制)，實施靜態(tài)顯像。另外，在PET顯像后分別將各組的1例再次置于麻醉下，并在施予180分鐘后實施顯像。采集條件為250-700keV的能量窗下10分鐘，采集的數據利用3D-OSEM法重建并圖像化。利用圖像測定各切面中的腎臟的SUV最高值的平均值(除去腎盂而設定關注區(qū)(ROI))、正常組織的SUV平均值?；谶@些值，使用正常組織比、正常腎比進行評價。需要說明的是，測定結果的統(tǒng)計分析使用了學生t檢驗。結果示于圖4、表4。

[表4]

(平均值±標準偏差)，*p<0.05(CKD模型vs健康模型)

對施予80分鐘后的PET圖像進行分析，結果，與健康模型相比，CKD模型中的腎組織(腎盂除外)的SUV最大值顯著地高(左右均為p＜0.05)，在腎-正常組織比方面，在左腎中未確認到顯著性差異(右：p＜0.01，左：p＝0.08)。

將施予180分鐘后的PET圖像與施予80分鐘后的PET圖像進行比較，確認到向腎皮質部的蓄積變得高于腎盂的趨勢。肉眼確認到CKD模型與健康模型的背景沒有差異，并且，與施予80分鐘后同樣。通過ROI分析的結果發(fā)現，SUV最大值較之施予80分鐘后有所增加，腎-正常組織比也存在隨之增加的趨勢。

圖4是在施予180分鐘后進行顯像的、利用最大值投影法進行圖像處理而得到的MIP圖像。圖4(a)為CKD模型，圖4(b)為健康模型。圖4中，用白色箭頭示出的部位為腎盂。

(實施例6)體內分布實驗[2]

對于在實施例5中于施予80分鐘后完成了PET顯像的各組中的3例、及沒有實施PET顯像的各組中的1例，置于麻醉下直到施予100分鐘后為止，然后放血處死。接著，采集左右腎臟、血液、腦、肺、心臟、肝臟、脾臟、胃、小腸、大腸、腎上腺、肌肉、骨、腎臟周圍的脂肪、尿、全身其余部位，測定重量及放射性活度。需要說明的是，結果的統(tǒng)計分析使用了學生t檢驗。結果示于表5。

[表5]

平均值±標準偏差

由以上結果確認到，對于¹⁸F-HIC101及¹⁸F-FMISO而言，在CKD模型中均較之健康模型更優(yōu)先地被除腎盂以外的腎組織攝取。另外，對CKD模型中的攝入進行了比較，結果，確認了¹⁸F-HIC101的攝入高于¹⁸F-FMISO。這些結果表明，咪唑系化合物、尤其是¹⁸F-HIC101作為腎顯像劑是有用的。

本申請基于2014年9月25日提出申請的日本專利申請?zhí)卦?014-195802號主張優(yōu)先權，將其全部公開內容并入本文中。