用于检测和治疗癌症的方法和试剂

用于检测和治疗癌症的方法和试剂
1.相关申请
2.本技术要求2020年8月6日提交的美国临时申请no.63/062,053的优先权，其主题通过引用以其全文并入本文。


背景技术：

3.由于无法区分癌细胞和正常细胞，癌症检测和治疗受到阻碍。癌症的早期诊断需要更好的癌症检测工具或肿瘤成像。肿瘤细胞的分子识别将有助于引导手术切除。为了改进手术切除，靶向成像工具必须特异性标记肿瘤细胞，不仅在主要肿瘤中，而且在肿瘤边缘和分散在全身的小肿瘤细胞簇中。
4.被设计用于标记在肿瘤微环境中蓄积的分子的靶向成像工具作为治疗性靶向试剂可能也是有利的，因为它们可以识别主要肿瘤细胞群和具有导致肿瘤复发的浸润细胞的区域。直接靶向肿瘤细胞和/或其微环境的能力将提高当前治疗的特异性和灵敏度，因此减少影响全身细胞的化疗药物的非特异性副作用。


技术实现要素：

5.本文所述的实施方案涉及一种试剂及其在检测、监测和/或成像癌细胞和/或癌细胞转移、迁移、扩散和/或侵袭和/或治疗受试者的癌症中的用途。该试剂可以包括靶向肽，其与免疫球蛋白(ig)超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段特异性结合和/或复合，该ig超家族细胞粘附分子由癌细胞或癌细胞微环境中的另一细胞表达；可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种；和肽或拟肽间隔子，其将靶向肽直接或间接连接至可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种。肽或拟肽间隔子具有一定的长度和结构，其能有效地至少维持或保持连接的靶向肽与蛋白水解裂解的胞外片段的结合亲和力和连接的可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的活性。
6.在一些实施方案中，该试剂被设置为用于体内施用给受试者或离体施用给受试者的生物样品。
7.在一些实施方案中，该间隔子包括天然氨基酸和/或非天然氨基酸。
8.在其他实施方案中，该间隔子包括至少3个天然氨基酸或非天然氨基酸。例如，改间隔子的长度可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个或30个天然氨基酸或非天然氨基酸。
9.在一些实施方案中，该间隔子包括至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％的甘氨酸残基和/或丝氨酸残基。
10.在其他实施方案中，该间隔子包括至少50％、至少60％、至少70％或至少80％的甘氨酸残基。
11.在一些实施方案中，该间隔子是聚甘氨酸间隔子或甘氨酸/丝氨酸间隔子。
12.在一些实施方案中，该间隔子包括(gs)a、(ggs)b、或(gggs)c或(ggggs)d中至少一
个的氨基酸序列，并且其中a、b、c和d各自独立地为2、3、4、5或6。例如，该间隔子可以具有以下氨基酸序列：ggg(seq id no:9)、gggg(seq id no:10)、ggggg(seq id no:11)、gggggg(seq id no:12)、ggggggg(seq id no:13)、gggggggg(seq id no:14)、ggggggggg(seq id no:15)、gsgs(seq id no:16)、gsgsgs(seq id no:17)、gsgsgsgs(seq id no:18)、gsgsgsgsgs(seq id no:19)、ggsggs(seq id no:20)、ggsggsggs(seq id no:21)、ggsggsggsggs(seq id no:22)、gggsgggs(seq id no:23)、gggsgggsgggs(seq id no:24)、gggsgggsgggsgggs(seq id no:25)、ggggsggggs(seq id no:26)或ggggsggggsggggs(seq id no:27)。
13.在一些实施方案中，该试剂进一步包括至少一种偶联剂，其将间隔子连接至靶向肽和/或下述中的至少一种：可检测部分、治疗剂或诊疗剂。
14.在一些实施方案中，细胞粘附分子可以包括细胞表面受体蛋白酪氨酸磷酸酶(ptp)iib型。
15.在一些实施方案中，胞外片段可以包括seq id no:2的氨基酸序列，并且靶向肽可以包括与seq id no:2特异性结合和/或复合的多肽。
16.在一些实施方案中，靶向肽可以包括具有与seq id no:3的约10个至约50个连续氨基酸具有至少80％序列同一性的氨基酸序列的多肽。
17.在其他实施方案中，靶向肽可以包括具有选自由以下组成的组的氨基酸序列的多肽：seq id no:4、seq id no:5、seq id no:6、seq id no:7和seq id no:8。
18.在一些实施方案中，可检测部分可以包括螯合剂、造影剂、成像剂、放射性标记、半导体颗粒、纳米颗粒、纳米气泡或纳米链。可检测部分可通过磁共振成像(mri)、正电子发射断层扫描(pet)成像、计算机断层扫描(ct)成像、γ成像、近红外成像、超声或荧光成像中的至少一种进行检测。
19.在一些实施方案中，诊疗剂或治疗剂包括光敏剂、超声敏化剂、热敏剂、放射敏化剂、放疗剂、化疗剂或免疫治疗剂中的至少一种。
20.在一些实施方案中，用该试剂检测的或治疗的癌症可以是任何类型的癌症，包括但不限于骨癌、膀胱癌、脑癌、神经母细胞瘤、乳腺癌、泌尿道癌、上皮癌(carcinoma)、宫颈癌、星形细胞瘤、脑干胶质瘤、胶质母细胞瘤、神经内分泌肿瘤、ncs非典型畸胎瘤样/横纹肌样瘤、cns胚胎性肿瘤、cns生殖细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、肾肿瘤、急性淋巴母细胞瘤白血病、急性髓细胞白血病和其他类型的白血病；霍奇金(hodgkin)淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、尤文(ewing)肉瘤、骨肉瘤和骨恶性纤维组织细胞瘤、横纹肌肉瘤、软组织肉瘤、肾母细胞瘤(wilms
′
tumor)、结肠癌、食管癌、胃癌、头颈癌、肝细胞癌、肝癌、肺癌、淋巴瘤和白血病、黑色素瘤、卵巢癌、子宫内膜癌、胰腺癌、垂体癌、前列腺癌、直肠癌、肾癌、肉瘤、胃癌、睾丸癌、甲状腺癌和子宫癌。
21.在一些实施方案中，癌细胞可以是，例如，转移性、迁移的、扩散的和/或侵袭性癌细胞，例如转移性、迁移的、扩散的和/或侵袭性脑癌细胞(例如，神经胶质瘤细胞，特别是多形性胶质母细胞瘤(gbm)细胞)、肺癌细胞、乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、卵巢癌、子宫内膜癌细胞和/或黑色素瘤。
22.本文所述的其他实施方案涉及一种检测有需要的受试者中癌细胞和/或癌细胞转移、迁移、扩散和/或侵袭的方法。该方法包括向受试者施用一定量的本文所述的试剂，其中
该试剂包括诊断剂或诊疗剂。可以对与癌细胞结合和/或复合的试剂进行检测以确定癌细胞在受试者中的位置和/或分布。
23.在一些实施方案中，癌细胞包括神经胶质瘤、肺癌、黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌细胞、子宫内膜癌细胞或前列腺癌细胞中的至少一种。
24.在一些实施方案中，可以将该试剂全身施用给受试者。
25.在一些实施方案中，可以检测该试剂以确定受试者的肿瘤边缘。
26.本文所述的其他实施方案涉及一种治疗有需要的受试者的癌症的方法。该方法包括向受试者施用治疗有效量的本文所述的试剂，其包括治疗剂或诊疗剂。
27.在一些实施方案中，治疗剂或诊疗剂是光敏剂、放射敏化剂或放疗剂，并且该方法可以进一步包括照射与该试剂结合的或内化该试剂的癌细胞，从而诱导光敏剂或放疗剂的光敏或放射敏化作用以及癌细胞的凋亡和/或坏死。光敏剂可以包括，例如，卟啉、三碳菁或酞菁(pthalocyanine)化合物。
28.在其他实施方案中，治疗剂或诊疗剂是纳米气泡，并且该方法可以进一步包括用超声能量对与癌细胞结合的纳米气泡或被癌细胞内化的纳米气泡进行超声处理，以有效促进癌细胞的惯性空化和凋亡和/或坏死和/或向癌细胞释放化疗药物。
附图说明
29.图1示出了显示被施用给带有异位异种移植胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的无肽间隔子的第一试剂、具有肽间隔子的第二试剂和具有肽间隔子的对照剂的体内平均辐射效率的图。
30.图2示出了显示被施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠或带有过表达ptpmu的异位异种移植物胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的具有肽间隔子的第二试剂和具有不同肽间隔子的第三试剂的体内平均辐射效率的图。
31.图3示出了显示被施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠或带有过表达ptpmu的异位异种移植胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的具有肽间隔子的第三试剂和具有不同肽间隔子的第四试剂的体内平均辐射效率的图。
32.图4示出了显示第一试剂和对照剂被体内施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
33.图5示出了显示第二试剂、第三试剂和对照剂被体内施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
34.图6示出了显示第二试剂、第三试剂和对照剂被体内施用给带有过表达ptpmu的异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
35.图7示出了显示第三试剂、第四试剂和对照剂被体内施用给带有过表达ptpmu的异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
36.图8示出了显示与对照剂相比，第一试剂被体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表
37.图9示出了显示与对照剂相比，第三试剂被体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
38.图10示出了将第三试剂、第四试剂和对照剂体内施用给小鼠后原位异种移植u87
颅内肿瘤或原位异种移植ln229颅内肿瘤的离体图像。
39.图11示出了将第三试剂、第四试剂和对照剂体内施用给小鼠后在大脑黑色和白色照片上叠加的离体maestro图像。
40.图12示出了显示第三试剂、第四试剂和对照剂被体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的最大信号强度的图。
具体实施方式
41.本文描述了涉及常规分子生物学技术的方法。此类技术通常是本领域已知的并且在方法学专著中有详细描述，例如current protocols in molecular biology,ed.ausubel et al.,greene publishing and wiley-interscience,new york,1992(定期更新)。除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语与本技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。分子生物学术语的普遍理解的定义可见于，例如，rieger et al.,glossary of genetics:classical and molecular,5th edition,springer-verlag:new york,1991,and lewin,genes v,oxford university press:new york,1994。
42.冠词“a”和“an”在本文中用于指代冠词的一个或多于一个(即，至少一个)语法对象。例如，“(an)要素”意指一个要素或多于一个要素。
43.术语“包含(comprise、comprising)”、“包括(include、including)”和“具有(have、having)”以包容性、开放意义使用，表示可以包括另外的要素。本文使用的术语“例如(such as、e.g.)”是非限制性的，并且仅用于说明目的。“包括”和“包括但不限于”可互换使用。
44.如本文所用，术语“或”应被理解为意指“和/或”，除非上下文明确另有说明。
45.术语“试剂”在本文中用于表示化学化合物、化学化合物的混合物、生物大分子或由生物材料制成的提取物。
46.术语“癌症”或“肿瘤”是指受试者中的任何肿瘤生长，包括初始肿瘤和任何转移。癌症可以是液体或实体肿瘤类型。液体肿瘤包括血液来源的肿瘤，包括，例如，骨髓瘤(例如，多发性骨髓瘤)、白血病(例如，waldenstrom综合征、慢性淋巴细胞白血病、其他白血病)和淋巴瘤(例如，b细胞淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤)。实体瘤可以起源于器官，并且包括肺、脑、乳腺、前列腺、卵巢、子宫、结肠、肾和肝的癌症。
47.术语“癌细胞”或“肿瘤细胞”可以指以异常(即增加的)速率分裂的细胞。癌细胞包括但不限于上皮癌，例如鳞状细胞癌、非小细胞癌(例如，非小细胞肺癌)、小细胞癌(例如，小细胞肺癌)、基底细胞癌、汗腺癌、皮脂腺癌、腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、未分化癌、支气管癌、黑色素瘤、肾细胞癌、肝癌-肝细胞癌、胆管癌(bile duct carcinoma)、胆管癌(cholangiocarcinoma)、乳头状癌、移行细胞癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤(semonoma)、胚胎癌、乳腺癌、胃肠癌、结肠癌、膀胱癌、前列腺癌以及颈部和头部区域的鳞状细胞癌；肉瘤，例如纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、脊索肉瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、滑膜肉瘤和间皮肉瘤(mesotheliosarcoma)；血液系统癌症，例如骨髓瘤、白血病(例如，急性髓性白血病、慢性淋巴细胞白血病、粒细胞白血病、单核细胞白血病、淋巴细胞白血病)、淋巴瘤(例如，滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、弥漫性大b细胞淋巴瘤、恶性淋巴瘤、浆细胞瘤、网状细胞肉瘤或霍奇金病)和神经系统肿瘤，包括神经胶质
瘤、多形性胶质母细胞瘤、脑膜瘤、髓母细胞瘤、神经鞘瘤和附睾瘤(epidymoma)。
48.术语“嵌合蛋白”或“融合蛋白”是编码多肽的第一氨基酸序列与第二氨基酸序列的融合体，该第二氨基酸序列定义了对于第一多肽的任何结构域是外来的并且基本上不同源的结构域(例如，多肽部分)。嵌合蛋白可能存在在也表达第一蛋白的生物体中被发现(尽管在不同的蛋白中)的外来结构域，或者它可以是由不同种类的生物体表达的蛋白结构的“种间”、“基因间”等的融合体。
49.术语“表位”包括能够与免疫球蛋白特异性结合的任何蛋白质决定簇。表位决定簇通常由分子的化学活性表面组群(例如氨基酸或糖侧链)组成，并且通常具有特定的三维结构特征，以及特定的电荷特征。
50.术语“基因”或“重组基因”是指包含编码多肽的开放阅读框的核酸，包括外显子和(任选地)内含子序列。
51.术语“同源性”和“同一性”在全文中同义使用并且是指两个肽之间或两个核酸分子之间的序列相似性。可以通过比较每个序列中的位置来确定同源性，出于比较的目的，可以对这些序列进行比对。当被比较序列中的位置被相同的碱基或氨基酸占据时，则分子在该位置是同源的或相同的。序列之间的同源性或同一性程度是序列共享的匹配或同源位置数量的函数。
52.术语“突变体”是指生物体遗传物质的任何变化，特别是野生型多核苷酸序列的变化(即缺失、取代、添加或改变)或野生型蛋白质的任何变化。术语“变体”与“突变体”可互换使用。尽管通常认为遗传物质的变化导致蛋白质功能的变化，但术语“突变体”和“变体”是指野生型蛋白质序列的变化，而不管该变化是否改变蛋白质的功能(例如，增加、减少、赋予新功能)，或者这种变化是否对蛋白质的功能没有影响(例如，突变或变异是沉默的)。
53.术语“核酸”是指多核苷酸，例如脱氧核糖核酸(dna)，以及在适当情况下是核糖核酸(rna)。该术语还应理解为包括(作为等同物)由核苷酸类似物制成的rna或dna的类似物，并且适用于所描述的实施方案，包括单链多核苷酸(有义或反义)和双链多核苷酸。
54.短语“肠胃外施用”和“经肠胃外施用”是本领域公认的术语，并且包括除肠内施用和局部施用以外的施用方式，例如注射，并且包括但不限于静脉内、肌内、胸膜内、血管内、心包内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹腔、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下腔、脊柱内和胸骨内(intrastemal)注射和输注。
55.如本文所用，短语“全身施用”、“经全身施用”、“外周施用”和“经外周施用”意指施用化合物、试剂或其他材料使得它进入动物的系统，并因此经历新陈代谢和其他类似过程(例如皮下施用)，而不是直接施用给正在接受治疗的受试者的特定组织、器官或区域(例如大脑)。
56.术语“患者”、“受试者”、“哺乳动物宿主”等在本文中可互换使用，并且是指哺乳动物，包括人受试者和兽类受试者。
57.术语“肽”、“蛋白质”和“多肽”在本文中可互换使用。如本文所用，“多肽”是指包含通过肽键或修饰的肽键彼此连接的两个或更多个氨基酸的任何肽或蛋白质(即，肽异构体)。“多肽”既指一般被称为肽、寡肽或寡聚体的短链，又指一般被称为蛋白质的较长链。
58.术语“多核苷酸序列”和“核苷酸序列”在本文中也可互换使用。
59.如本文所用，“重组”意指蛋白质源自原核或真核表达系统。
60.术语“治疗剂”、“药物(drug)”、“药物(medicament)”和“生物活性物质”是本领域公认的，包括分子和其他试剂，这些分子和其他试剂是具有生物活性、生理活性或药理活性的物质，其在患者或受试者体内起到局部或全身作用以治疗疾病或病状。该术语包括但不限于其药学上可接受的盐和前药。此类试剂可以是酸性的、碱性的或盐类；它们可以是中性分子、极性分子或能够形成氢键的分子复合物；它们可以是醚类、酯类、酰胺类等形式的前药，当将其施用给患者或受试者时是具有生物活性。
61.短语“治疗有效量”或“药学有效量”是本领域公认的术语。在某些实施方案中，该术语是指以适用于任何医学治疗的合理获益/风险比产生一些期望效果的治疗剂的量。在某些实施方案中，该术语是指消除、减少或维持特定治疗方案的靶标所需的量，或足以消除、减少或维持特定治疗方案的靶标的量。有效量可以根据如所治疗的疾病或病状、所施用的特定靶向构建体、受试者的体格或疾病或病状的严重程度等因素而变化。本领域的普通技术人员可以凭经验确定特定化合物的有效量而无需过度实验。在某些实施方案中，用于体内用途的治疗剂的治疗有效量可能取决于许多因素，包括：试剂从聚合物基质中释放的速率，这部分取决于聚合物的化学和物理特性；试剂的特性；施用模式和方法；以及除试剂之外，掺入聚合物基质的任何其他材料。
62.术语“野生型”分别指天然存在的编码蛋白质或其部分的多核苷酸序列，或蛋白质序列或其部分，如期通常在体内存在的那样。
63.在整个说明书中，当描述组合物具有、包括或包含特定组分时，设想组合物也基本上由所列举的组分组成或由所列举的组分组成。类似地，在方法或过程被描述为具有、包括或包含特定过程步骤的情况下，该过程也基本上由所列举的过程步骤组成或由所列举的过程步骤组成。此外，应当理解步骤的顺序或进行某些动作的顺序并不重要，只要本文所述的组合物和方法保持可操作即可。此外，可以同时进行两个或更多个步骤或动作。
64.本文所述的实施方案涉及用于检测、监测和/或成像受试者中的癌细胞和/或癌细胞转移、迁移、扩散和/或侵袭的试剂，检测、监测和/或成像受试者中的癌细胞和/或癌细胞转移、迁移、扩散和/或侵袭的方法，确定和/或监测施用给有需要的受试者的癌症治疗和/或癌症疗法的功效的方法，以及使用该试剂治疗有需要的受试者的癌症的方法。
65.本文所述的试剂包括靶向肽(其与癌细胞微环境中的由癌细胞或内皮细胞表达的免疫球蛋白(ig)超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段特异性结合和/或复合，其支持癌细胞的存活)，可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种，和肽或拟肽间隔子(其将靶向肽直接或间接连接至可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种)。
66.已发现可以选择将靶向肽直接或间接连接至可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的肽或拟肽间隔子，所述肽或拟肽间隔子具有一定的长度和结构，其能有效地至少维持、保持或不干扰连接的靶向肽与蛋白水解裂解的胞外片段的结合亲和力和连接的可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的活性。可检测部分或诊疗剂的活性意指，例如，可检测部分或诊疗剂通过磁共振成像(mri)、正电子发射断层扫描(pet)成像、计算机断层扫描(ct)成像、γ成像、近红外成像、超声成像、荧光成像或其他检测方式在体内、离体或体外进行检测或成像的能力。治疗剂或诊疗剂的活性意指，例如，治疗剂或诊疗剂治疗疾病或病状(例如，治疗癌症)的生物学、生理学或药理学活性。
67.例如，当试剂包括通过肽或拟肽间隔子直接或间接连接至靶向肽的可检测部分
时，发现该试剂可清楚地区分组织切片和肿瘤“边缘”样品中的肿瘤细胞，这表明该试剂可用作转移性、扩散的、迁移得或侵袭性癌症或肿瘤边缘的分子成像诊断工具。如本文所述的试剂的全身引入导致在数分钟内对胁腹部肿瘤和颅内肿瘤的快速且特异性标记。标记主要发生在肿瘤内，然而在肿瘤边缘也观察到试剂梯度。随着胞外片段随时间蓄积，还存在信号放大效应。
68.可以将试剂全身施用给受试者并且容易地靶向与免疫球蛋白(ig)超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段相关的癌细胞，例如转移性、迁移的、扩散的和/或侵袭性癌细胞。在一些实施方案中，试剂在全身施用后可以穿过血脑屏障以确定受试者中的癌细胞位置、分布、转移、扩散、迁移和/或侵袭以及肿瘤细胞边缘。在其他实施方案中，试剂在全身施用后可以抑制和/或减少癌细胞存活、增殖和迁移。
69.因此，本文所述的试剂可用于检测癌细胞和/或癌细胞转移、迁移、扩散和/或侵袭的方法，以及用于治疗有需要的受试者的癌症的方法。这些方法可以包括向受试者施用试剂，该试剂包括与癌细胞或肿瘤细胞微环境中的ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段结合和/或复合的靶向肽、至少一个可检测部分和将靶向肽直接或间接连接至至少一个可检测部分的肽或拟肽间隔子。可以检测与癌细胞结合和/或复合的试剂以确定癌细胞在受试者中的位置和/或分布。
70.在一些实施方案中，ig超家族细胞粘附分子可以包括胞外同亲型结合(homophilic binding)部分，其可以在受试者中以同亲型方式结合或参与同亲型结合。在一个实例中，ig超家族细胞粘附分子包括rptp iib型细胞粘附分子。在另一个实例中，ig超家族细胞粘附分子可以包括ptpμ样亚家族的rptp，例如ptpμ、ptpk、ptpρ和pcp-2(也称为ptpλ)。ptpμ样rptp包括mam(memrin/a5-蛋白/ptpμ)结构域、ig结构域和fniii重复序列。ptpμ可以具有seq id no:1的氨基酸序列，其由genbank登录号aai51843.1识别。应当理解，ptpμ基因可以产生剪接变体，使得ptpμ的氨基酸序列可以不同于seq id no:1。在一些实施方案中，ptpμ可以具有由genbank登录号aah51651.1和genbank登录号aah40543.1识别的氨基酸序列。
71.支持癌细胞存活的癌细胞和/或内皮细胞表达ig超家族细胞粘附分子并且可以被蛋白水解裂解以产生可检测的胞外片段，其可以包括，例如，癌细胞和/或肿瘤微环境中的其他细胞，例如干细胞、内皮细胞、基质细胞和促进其存活的免疫细胞。
72.用本文所述的试剂检测和/或治疗的癌症可包括以下：白血病，例如但不限于急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞白血病，例如成髓细胞白血病、早幼粒细胞白血病、髓单核细胞白血病、单核细胞白血病和红白血病白血病以及骨髓增生异常综合征；慢性白血病，例如但不限于慢性髓细胞(粒细胞)白血病、慢性淋巴细胞白血病、毛细胞白血病；真性红细胞增多症；淋巴瘤，例如但不限于霍奇金病、非霍奇金病；多发性骨髓瘤，例如但不限于冒烟型多发性骨髓瘤、非分泌性骨髓瘤、骨硬化性骨髓瘤、浆细胞白血病、孤立性浆细胞瘤和髓外浆细胞瘤；waldenstrom巨球蛋白血症；意义未明的单克隆丙种球蛋白病；良性单克隆丙种球蛋白病；重链病；骨和结缔组织肉瘤，例如但不限于骨肉瘤(bone sarcoma)、骨肉瘤(osteosarcoma)、软骨肉瘤、ewing肉瘤、恶性巨细胞瘤、骨纤维肉瘤、脊索瘤、骨膜肉瘤、软组织肉瘤、血管肉瘤(angiosarcoma，血管肉瘤(hemangiosarcoma))、纤维肉瘤、kaposi肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、淋巴管肉瘤、神经鞘瘤、横纹肌肉瘤、滑膜肉瘤；
脑肿瘤，例如但不限于神经胶质瘤、星形细胞瘤、成胶质细胞瘤、脑干神经胶质瘤、室管膜瘤、少突胶质细胞瘤、非神经胶质瘤(nonglial tumor)、听神经瘤、颅咽管瘤、髓母细胞瘤、脑膜瘤、松果细胞瘤、松果体母细胞瘤、原发性脑淋巴瘤；乳腺癌，包括但不限于导管癌、腺癌、小叶(小细胞)癌、导管内癌、髓样乳腺癌、粘液性乳腺癌、管状乳腺癌、乳头状乳腺癌、paget病和炎症性乳腺癌；肾上腺癌，例如但不限于嗜铬细胞瘤和肾上腺皮质癌；甲状腺癌，例如但不限于乳头状或滤泡状甲状腺癌、甲状腺髓样癌和甲状腺未分化癌；胰腺癌，例如但不限于胰岛素瘤、胃泌素瘤、胰高血糖素瘤、舒血管肠肽瘤(vipoma)、生长抑素分泌肿瘤和类癌或胰岛细胞瘤；垂体癌，例如但不限于cushing病、分泌催乳素肿瘤、肢端肥大症和尿崩症；眼癌，例如但不限于眼黑色素瘤，例如虹膜黑色素瘤、脉络膜黑色素瘤和睫状体黑色素瘤，以及视网膜母细胞瘤；阴道癌，例如鳞状细胞癌、腺癌和黑色素瘤；外阴癌，例如鳞状细胞癌、黑色素瘤、腺癌、基底细胞癌、肉瘤和paget病；宫颈癌，例如但不限于鳞状细胞癌和腺癌；子宫癌，例如但不限于子宫内膜癌和子宫肉瘤；卵巢癌，例如但不限于卵巢上皮癌、交界性肿瘤、生殖细胞肿瘤和间质瘤；食管癌，例如但不限于，鳞癌、腺癌、腺样囊性癌、粘液表皮样癌、腺鳞癌、肉瘤、黑色素瘤、浆细胞瘤、疣状癌和燕麦细胞(小细胞)癌；胃癌，例如但不限于腺癌、真菌性(息肉样)、溃疡性、浅表扩散、弥漫性扩散、恶性淋巴瘤、脂肪肉瘤、纤维肉瘤和癌肉瘤；结肠癌；直肠癌；肝癌，例如但不限于肝细胞癌和肝母细胞瘤；胆囊癌，例如腺癌；胆管癌，例如但不限于乳头状、结节状和弥漫性；肺癌，例如非小细胞肺癌、鳞状细胞癌(表皮样癌)、腺癌、大细胞癌和小细胞肺癌；睾丸癌，例如但不限于生发瘤、精原细胞瘤、间变性、经典(典型)、精母细胞瘤、非精原细胞瘤、胚胎癌、畸胎瘤癌、绒毛膜癌(卵黄囊瘤)、前列腺癌，例如但不限于前列腺上皮内瘤变、腺癌、平滑肌肉瘤和横纹肌肉瘤；阴茎癌(penal cancer)；口腔癌，例如但不限于鳞状细胞癌；基底癌；唾液腺癌，例如但不限于腺癌、粘液表皮样癌和腺样囊性癌；咽癌，例如但不限于鳞状细胞癌和疣状癌；皮肤癌，例如但不限于基底细胞癌、鳞状细胞癌和黑色素瘤、浅表扩散性黑色素瘤、结节性黑色素瘤、雀斑恶性黑色素瘤、肢端黑色素瘤；肾癌，例如但不限于肾细胞癌、腺癌、前肾瘤、纤维肉瘤、移行细胞癌(肾盂和/或输尿管)；肾母细胞瘤(wilms tumor)；膀胱癌，例如但不限于移行细胞癌、鳞状细胞癌、腺癌、癌肉瘤。此外，癌症包括粘液肉瘤、成骨肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、间皮瘤、滑膜瘤、血管母细胞瘤、上皮癌、囊腺癌、支气管癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌和乳头状腺癌(有关此类病症的综述，参见fishman et al.,1985,medicine,2d ed.,j.b.lippincott co.,philadelphia and murphy et al.,1997,informed decisions:the complete book of cancer diagnosis,treatment,and recovery,viking penguin,penguin books u.s.a.,inc.,united states of america)。
73.这些试剂还可用于检测和/或治疗多种癌症或其他异常增殖性疾病，包括(但不限于)以下：上皮癌，包括膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌、直肠癌、结肠癌、肾癌、肝癌、肺癌、卵巢癌、子宫癌、胰腺癌、胃癌、子宫颈癌、甲状腺癌和皮肤癌；包括鳞状细胞癌；淋巴系造血肿瘤，包括白血病、急性淋巴细胞白血病、急性淋巴母细胞白血病、b细胞淋巴瘤、t细胞淋巴瘤、burkitt淋巴瘤；骨髓系造血肿瘤，包括急性和慢性髓细胞白血病和早幼粒细胞白血病；间充质来源的肿瘤，包括纤维肉瘤和横纹肌肉瘤；其他肿瘤，包括黑色素瘤、精原细胞瘤、畸胎癌(tetratocarcinoma)、神经母细胞瘤和神经胶质瘤；中枢和周围神经系统肿瘤，包括星形细胞瘤、神经母细胞瘤、神经胶质瘤、胶质母细胞瘤和神经鞘瘤；间充质来源的肿瘤，包括
id no:2或seq id no:3特异性结合。
80.靶向肽可以进行各种变化、取代、插入和缺失，这些变化在其使用中提供了某些优势。在这方面，与ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外部分结合和/或复合的靶向肽可以与其中发生一个或更多个变化的所述的多肽的序列基本上同源，而不是与其相同，并且它保留了与ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外部分特异性结合和/或复合的能力。
81.靶向肽可以是多种形式的多肽衍生物中的任何一种，其包括酰胺、与蛋白质的缀合物、环化多肽、聚合多肽、逆-反肽(retro-inverso peptide)、类似物、片段、化学修饰的多肽和类似衍生物。
82.术语“类似物”包括具有与本文具体显示的序列基本上相同的氨基酸残基序列的任何多肽，其中一个或更多个残基被保守取代为功能相似的残基，并且与如本文所述的ig超家族cam的蛋白水解裂解的胞外部分特异性结合和/或复合。保守取代的实例包括一个非极性(疏水)残基(例如异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸或甲硫氨酸)被另一个取代，一个极性(亲水)残基被另一个取代(例如在精氨酸和赖氨酸之间、在谷氨酰胺和天冬酰胺之间、在甘氨酸和丝氨酸之间)，一个碱性残基(例如赖氨酸、精氨酸或组氨酸)被另一个取代，或一个酸性残基(例如天冬氨酸或谷氨酸)被另一个取代。
83.短语“保守取代”还包括使用化学衍生的残基代替非衍生的残基，条件是这种肽显示出必需的结合活性。
[0084]“化学衍生物”是指具有一个或更多个通过功能性侧基反应化学衍生的残基的多肽。此类衍生化分子包括例如，其中游离氨基被衍生化以形成胺盐酸盐、对甲苯磺酰基、苯甲氧基、叔丁氧基羰基、氯乙酰基或甲酰基的那些分子。游离羧基可以被衍生化以形成盐、甲酯和乙酯或其他类型的酯或酰肼。游离羟基可以被衍生化以形成o-酰基或o-烷基衍生物。组氨酸的咪唑氮可以被衍生化以形成n-im-苄基组氨酸。作为化学衍生物还包括那些含有一种或更多种二十种标准氨基酸的天然存在的氨基酸衍生物。例如：4-羟基脯氨酸可以取代脯氨酸；5-羟赖氨酸可以取代赖氨酸；3-甲基组氨酸可以取代组氨酸；高丝氨酸可以取代丝氨酸；以及鸟氨酸可以取代赖氨酸。本文所述的多肽还包括相对于多肽的序列(其序列如本文所示)具有一个或更多个残基的添加和/或缺失的任何多肽，只要保持必需的活性即可。
[0085]
逆-反肽是线性肽，其氨基酸序列被颠倒，并且氨基酸亚基的α-中心手性也被反转。这些类型的肽通过在逆向序列中包括d-氨基酸来设计，以帮助保持与原始l-氨基酸肽相似的侧链拓扑结构，并使它们对蛋白水解降解更有抵抗力。d-氨基酸代表存在于生物系统中的天然蛋白质中的天然l-氨基酸的构象镜像。含有d-氨基酸的肽比只含有l-氨基酸的肽具有优势。通常，这些类型的肽不太容易被蛋白水解降解，并且在用作药物时具有更长的有效时间。此外，在选定的序列区域中插入d-氨基酸作为仅含有d-氨基酸或在l-氨基酸之间含有d-氨基酸的序列区块，允许设计基于肽的药物，这些药物具有生物活性，除了抗蛋白水解外，还具有升高的生物利用度。此外，如果设计适当，逆-反肽可以具有与l-肽类似的结合特性。
[0086]
术语“片段”是指其氨基酸残基序列短于氨基酸残基序列如本文所示的多肽的的主体多肽。
[0087]
任何多肽或化合物还可以以药学上可接受的盐的形式使用。能够与多肽形成盐的酸包括无机酸，例如三氟乙酸(tfa)、盐酸(hcl)、氢溴酸、高氯酸、硝酸、硫氰酸、硫酸、磷酸乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、邻氨基苯甲酸、肉桂酸、萘磺酸、对氨基苯磺酸等。
[0088]
能够与多肽形成盐的碱包括无机碱，例如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾等；和有机碱，例如单烷基、二烷基和三烷基以及芳基胺(例如，三乙胺、二异丙胺、甲胺、二甲胺等)和任选取代的乙醇胺(例如，乙醇胺、二乙醇胺等)。
[0089]
可以通过肽领域技术人员已知的任何技术(包括重组dna技术)合成靶向肽。出于纯度、抗原特异性、无非期望的副产物、易于产生等原因，可以使用合成化学技术，例如固相merrifield型合成。许多可用技术的总结可见于steward et al.,"solid phase peptide synthesis",w.h.freeman co.,san francisco,1969；bodanszky,et al.,"peptide synthesis",john wiley&sons,second edition,1976；j.meienhofer,"hormonal proteins and peptides",vol.2,p.46,academic press(new york),1983；merrifield,adv.enzymol.,32:221-96,1969；fields et al.,int.j.peptide protein res.,35:161-214,1990；和美国专利no.4,244,946，其涉及固相肽合成，以及schroder et al.,"the peptides",vol.1,academic press(new york),1965，其涉及经典溶液合成，其各自通过引用并入本文。可用于此类合成的适当保护基团在上文和j.f.w.mcomie,"protective groups in organic chemistry",plenum press,new york,1973中描述，其通过引用并入本文。
[0090]
一般来说，所设想的固相合成方法包括将一个或更多个氨基酸残基或适当保护的氨基酸残基依次添加至生长的肽链。通常，第一个氨基酸残基的氨基或羧基被合适的、可选择性去除的保护基保护。不同的、可选择性去除的保护基被用于含有反应性侧基的氨基酸，例如赖氨酸。
[0091]
以固相合成为例，受保护的或衍生的氨基酸可以通过其未保护的羧基或氨基附接至惰性固体支持物。然后可以选择性去除氨基或羧基的保护基团，混合具有适当保护的互补(氨基或羧基)基团的序列中的下一个氨基酸，并在适合于与已附接至固体支持物的残基形成酰胺键的条件下反应。然后可以从该新添加的氨基酸残基去除氨基或羧基的保护基，然后添加下一个氨基酸(适当保护的)，以此类推。在所有需要的氨基酸以正确的顺序连接后，可以依次或同时去除任何剩余的末端和侧基保护基团(和固体支持物)，以提供最终的线性多肽。
[0092]
应当理解，除了ptp之外，靶向肽可以与其他ig超家族细胞粘附分子()的蛋白水解裂解的胞外片段的同亲型结合结构域结合和/或复合。例如，本文所述的类似分子检测策略可用于任何其他的配体结合位点已知的同亲型结合细胞表面蛋白的ig超家族cam。多种细胞表面蛋白，包括其他磷酸酶，在细胞表面被裂解(streuli m,saito h(1992)expression of the receptor-linked protein tyrosine phosphatase lar:proteolytic cleavage and shedding of the cam-like extracellular region.embo j 11:897-907；anders l,ullrich a (2006)furin-,adam 10-,and gamma-secretase-mediated cleavage of a receptor tyrosine phosphatase and regulation of beta-catenin
′
s transcriptional activity.mol cell biol26:3917-3934；haapasalo a,kovacs dm
(2007)presenilin/gamma-secretase-mediated cleavage regulates association of leukocyte-common antigen-related(lar)receptor tyrosine phosphatase with beta-catenin.j biol chem 282:9063-9072；chow jp,noda m(2008)plasmin-mediated processing of protein tyrosine phosphatase receptor type z in the mouse brain.neurosci lett 442:208-212；craig se,brady-kalnay sm.tumor-derived extracellular fragments of receptor protein tyrosine phosphatases(rptps)as cancer molecular diagnostic tools.anticancer agents med chem.2011jan；11(1):133-40.review.pubmed pmid:21235433；pubmed central pmcid:pmc3337336；craig se,brady-kalnay sm.cancer cells cut homophilic cell adhesion molecules and run.cancer res.2011jan 15；71(2):303-9.epub 2010 nov 17.pubmed pmid:21084269；pubmed central pmcid:pmc3343737；phillips-mason pj,craig se,brady-kalnay sm.should i stay or should i go？shedding of rptps in cancer cells switches signals from stabilizing cell-cell adhesion to driving cell migration.cell adh migr.2011jul 1；5(4):298-305.epub 2011jul 1.pubmed pmid:21785275；pubmed central pmcid:pmc3210297)。这些蛋白代表了其他的靶标，可以被技术人员容易地用于形成可用于治疗癌症的治疗性多肽(barr aj,ugochukwu e,lee wh,king on,filippakopoulos p,alfano i,savitsky p,burgess-brown na,muller s,knapp s(2009)large-scale structural analysis of the classical human protein tyrosine phosphatome.cell 136:352-363)。
[0093]
在一些实施方案中，本文所述的靶向肽可以包括另外的残基，这些另外残基可以添加到多肽的任一末端以提供“接头”，多肽可以通过该“接头”方便地连接和/或固定至肽或拟肽间隔子。用于连接的典型氨基酸残基是甘氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、谷氨酸和天冬氨酸等。此外，多肽可以通过末端-nh2酰化(例如，乙酰化，或巯基乙酸酰胺化)，末端-羧基酰胺化(例如，使用氨、甲胺等末端修饰)进行序列修饰而有所不同。众所周知，末端修饰可用于降低蛋白酶消化的敏感性，因此可用于延长多肽在溶液中的半衰期，特别是可能存在蛋白酶的生物体液中。在这方面，多肽环化也是有用的末端修饰，并且还是特别优选的，这是因为环化形成稳定结构，并且考虑到在这种环状多肽上观察到的生物活性，如本文所述。
[0094]
将靶向肽直接或间接连接至可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的肽或拟肽间隔子可以包括添加在靶向肽任一末端的另外的天然氨基酸残基和/或非天然氨基酸残基(或具有接头肽的靶肽)。肽或拟肽间隔子可以包括至少三个天然氨基酸或非天然氨基酸并且具有有效至少维持或保持连接的靶向肽对蛋白水解裂解的胞外片段的结合亲和力和连接的可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的活性的结构。用于间隔子的典型氨基酸残基是甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、谷氨酸和天冬氨酸等。
[0095]
在一些实施方案中，肽或拟肽间隔子的选择部分基于其改变疏水性的能力(例如，使试剂变得更亲水或疏水)，视所期望的用途而定。
[0096]
在一些实施方案中，间隔子可以是柔性肽或拟肽间隔子，其将靶向肽直接或间接连接至其他多肽、蛋白质和/或分子，例如可检测部分、标记、治疗剂、诊疗剂、固体基质或载体。柔性肽或拟肽间隔子的长度可以为，例如，至少约3个至约30个或更少的天然氨基酸或
非天然氨基酸。例如，间隔子的长度可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个或30个天然氨基酸或非天然氨基酸。在间隔子是肽间隔子的情况下，可以使用常规分子生物学/重组dna方法作为单个重组多肽产生肽间隔子。
[0097]
在一些实施方案中，间隔子包括至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％甘氨酸和/或丝氨酸残基。
[0098]
在其他实施方案中，间隔子包括至少50％、至少60％、至少70％或至少80％甘氨酸残基。在一些实施方案中，间隔子的余量包括丝氨酸残基。
[0099]
在一些实施方案中，间隔子是由纯甘氨酸残基或由甘氨酸和丝氨酸残基组成的聚甘氨酸间隔子或甘氨酸/丝氨酸间隔子。甘氨酸残基的小尺寸提供了柔性，并使得靶向肽与可检测部分、治疗剂或诊疗剂中的至少一种的连接具有移动性。丝氨酸的掺入可以通过与水分子形成氢键来维持间隔子在水溶液中的稳定性，因此可以减少间隔子和靶向肽之间的不利相互作用。
[0100]
在一些实施方案中，间隔子包括(gs)a、(ggs)b、或(gggs)c或(ggggs)d中至少一个的氨基酸序列，并且其中a、b、c和d各自独地为2、3、4、5或6。例如，间隔子可以具有以下的氨基酸序列：ggg(seqidno:9)、gggg(seqidno:10)、ggggg(seqidno:11)、gggggg(seqidno:12)、ggggggg(seqidno:13)、gggggggg(seqidno:14)、ggggggggg(seqidno:15)、gsgs(seqidno:16)、gsgsgs(seqidno:17)、gsgsgsgs(seqidno:18)、gsgsgsgsgs(seqidno:19)、ggsggs(seqidno:20)、ggsggsggs(seqidno:21)、ggsggsggsggs(seqidno:22)、gggsgggs(seqidno:23)、gggsgggsgggs(seqidno:24)、gggsgggsgggsgggs(seqidno:25)、ggggsggggs(seqidno:26)或ggggsggggsggggs(seqidno:27)。
[0101]
在一些实施方案中，间隔子可以是靶向肽的连续部分，其与靶向肽的n末端或c末端残基直接偶联，其中包含或不包含接头肽。
[0102]
例如，偶联至具有seqidno:5的sbk2靶向肽的聚甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子可以具有以下氨基酸序列：ggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:28)、gggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:29)、ggggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:30)、gggggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:31)、ggggggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:32)、gggggggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:33)、ggggggggg.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:34)、gsgs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:35)、gsgsgs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:36)、gsgsgsgs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:37)、gsgsgsgsgs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:38)、ggsggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:39)、ggsggsggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:40)、ggsggsggsggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:41)、gggsgggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:42)、gggsgggsgggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:43)、gggsgggsgggsgggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:44)、ggggsggggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:45)或ggggsggggsggggs.gegddfnweqvntltkptsd(seqidno:46)。
[0103]
应当理解，其他肽或肽模拟物间隔子可以在靶向肽的n末端或c末端部分连接至sbk2或本文所述的其他靶向肽。
[0104]
在一些实施方案中，具有连续间隔子的靶向肽可以作为重组多肽产生。对于重组多肽的产生，可以使用多种宿主生物。宿主的实例包括但不限于：细菌，例如大肠杆菌、酵母细胞、昆虫细胞、植物细胞和哺乳动物细胞。技术人员将理解在选择用于产生重组多肽的合适宿主时如何考虑某些标准。影响宿主选择的因素包括，例如，翻译后修饰，例如磷酸化和糖基化模式，以及技术因素，例如一般预期产量和纯化的难易程度。应认真考虑将要体内使用的靶向肽或间隔肽的宿主特异性翻译后修饰，因为已知某些翻译后修饰具有高免疫原性。
[0105]
在其他实施方案中，间隔子可以是靶向肽的非连续部分，其通过偶联剂或缀合剂间接偶联或缀合至靶向肽。“非连续部分”意指靶向肽和间隔子通过另外的元件连接，该另外的元件不是靶向肽或间隔子的一部分和/或肽残基，其在性质上是连续的并且起接头的作用。
[0106]
偶联剂和/或缀合剂可以包括，例如，可用于与硫醇基团结合的马来酰亚胺基结合剂、可以与游离胺基团结合的异硫氰酸酯和琥珀酰亚胺基(例如，n-羟基琥珀酰亚胺基(nhs))结合剂、可用于与苯酚结合的重氮盐以及可用于通过碳二亚胺活化与游离酸(例如羧酸盐基团)结合的胺类。基于存在的特定氨基酸，有用的官能团可以存在于肽或拟肽间隔子上，并且可以设计另外的基团。对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以采用多种双功能试剂或多功能试剂，同功能的和异功能的试剂(例如pierce chemical co.,rockford,ill.的目录中描述的那些)，作为偶联剂。偶联可以，例如，通过氨基、羧基、巯基或氧化的碳水化合物残基来实现。
[0107]
偶联剂和/或缀合剂的实例描述于means and feeney,chemical modification of proteins,holden-day,1974,pp.39-43。这些试剂包括，例如，j-琥珀酰亚胺3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯(spdp)或n,n
′‑
(1,3-亚苯基)双马来酰亚胺(两者均对巯基具有高特异性并形成不可逆键)；n,n
′‑
亚乙基-双-(碘乙酰胺)或其他具有6个至11个碳亚甲基桥的试剂(对巯基具有相对特异性)；和1,5-二氟-2,4-二硝基苯(与氨基和酪氨酸基团形成不可逆键)。其他偶联剂或缀合剂包括：p,p
’‑
二氟-m,m
′‑
二硝基二苯砜(与氨基和酚基形成不可逆键)；己二酸二甲酯(对氨基具有特异性)；苯酚-1,4-二磺酰氯(主要与氨基反应)；六亚甲基二异氰酸酯或二异硫氰酸酯，或偶氮苯基-对二异氰酸酯(主要与氨基反应)；戊二醛(与几种不同的侧链反应)和二重氮苯胺(主要与酪氨酸和组氨酸反应)。
[0108]
偶联剂或缀合剂可以是同双功能的，即有两个官能团进行相同的反应。同双功能交联剂的实例是双马来酰亚胺己烷(“bmh”)。bmh含有两个马来酰亚胺官能团，其可在温和条件(ph 6.5-7.7)下与含巯基的化合物发生特异性反应。两个马来酰亚胺基团通过烃链连接。因此，bmh可用于不可逆连接含有半胱氨酸残基的多肽。
[0109]
偶联剂或缀合剂也可以是异双功能的。异双功能的偶联剂或缀合剂具有两个不同的官能团，例如胺反应基团和硫醇反应基团，它们将分别交联具有游离胺和硫醇的两种蛋白质。异双功能交联剂的实例是琥珀酰亚胺4-(n-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯(“smcc”)、间-马来酰亚胺苯甲酰基-n-羟基琥珀酰亚胺酯(“mbs”)和琥珀酰亚胺4-(对-马来酰亚胺苯基)丁酸盐(“smpb”，mbs的延伸链类似物)。这些交联剂的琥珀酰亚胺基与伯胺反应，并且硫醇反应性的马来酰亚胺与半胱氨酸残基的硫醇形成共价键。
[0110]
许多偶联剂或缀合剂产生的缀合物在细胞条件下基本上是不可裂解的。然而，一
些试剂含有在细胞条件下可裂解的共价键，例如二硫键。例如，traut试剂二硫双(琥珀酰亚胺丙酸酯)(“dsp”)和n-琥珀酰亚胺3-(2-吡啶二硫代)丙酸酯(“spdp”)是众所周知的可裂解交联剂。使用可裂解偶联剂或缀合剂允许在递送至靶细胞后分离靶向肽、间隔子和/或可检测部分、治疗剂和/或诊疗剂。直接的二硫键也可能有用。
[0111]
许多偶联剂(包括以上讨论的那些)可商购获得。它们的详细使用说明可以容易地从商业供应商处获得。关于蛋白质交联和缀合物制备的一般参考资料是：wong,chemistry of protein conjugation and cross-linking,crc press(1991)。
[0112]
在一些实施方案中，使用例如本文所述的偶联剂或缀合剂，可以将肽或拟肽间隔子直接或间接偶联至可检测部分、治疗剂和/或诊疗剂。
[0113]
在一些实施方案中，可检测部分可以包括任何造影剂或可检测标记，以便于通过对包含靶向肽、间隔子和可检测部分和/或诊疗剂的试剂与ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段结合形成的复合物的可视化来进行诊断或治疗方法的检测步骤。可以选择可检测部分使得它产生信号，该信号可以被测量并且其强度与结合至被分析组织的试剂的量相关(优选地成比例)。用于标记生物分子(例如多肽)的方法是本领域熟知的。
[0114]
可以通过本文所述的肽或拟肽间隔子将多个可检测部分中的任何一个与靶向肽连接。可检测部分的实例包括但不限于：各种配体、放射性核素、荧光剂和染料、红外和近红外试剂、化学发光剂、微粒或纳米颗粒(例如，量子点、纳米晶体、半导体颗粒、纳米颗粒、纳米气泡或纳米链等)、酶(例如，elisa中使用的酶，即辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶、碱性磷酸酶)、比色标记、磁性标记、螯合剂、生物素、二噁英或可获得抗血清或单克隆抗体的其他半抗原和蛋白质。
[0115]
在一些实施方案中，包括本文所述的可检测部分的试剂可以与用于试剂体内成像的非侵入性成像(例如，神经成像)技术，例如磁共振波谱(mrs)或磁共振成像(mri)或γ成像，例如正电子发射断层扫描(pet)或单光子发射计算机断层扫描(spect)结合使用。术语“体内成像”是指允许检测标记的试剂的任何方法，如上所述。对于γ成像，测量从被检查的器官或区域发射的辐射，并表示为总结合或表示为一个组织中的总结合相对于在同一体内成像过程中同一受试者的另一个组织中的总结合归一化(例如，除以)的比率。体内总结合被定义为通过体内成像技术在组织中检测到的全部信号，而无需通过第二次注射相同量的试剂以及大量未标记但在其他方面化学相同的化合物进行校正。
[0116]
出于体内成像的目的，可用检测仪器的类型是选择给定可检测部分的主要因素。例如，所使用的仪器类型将指导稳定同位素的选择。半衰期应足够长，以便在靶标最大摄取时仍可检测到，但又应足够短，以便宿主不会受到有害影响。
[0117]
在一个实例中，可检测部分可以包括放射性标记，其使用一般有机化学技术与肽或拟肽间隔子直接或间接连接(例如，附接或复合)。放射性标记可以是，例如，
68
ga、
123
i、
131
i、
125
i、
18
f、
11
c、
75
br、
76
br、
124
i、
13
n、
64
cu、
32
p、
35
s。此类放射性标记可以通过pet技术检测，如fowler,j.and wolf,a.in positron emission tomography and autoradiography(phelps,m.,mazziota,j.,and schelbert,h.eds.)391-450(raven press,ny 1986)中所述，其内容通过引用在此并入。可检测部分还可以包括用于spect的
123
i。
123
i可以通过本领域已知的几种技术中的任何一种与肽间隔子偶联。参见，例如，kulkarni,int.j.rad.appl.&inst.(part b)18:647(1991)，其内容通过引用在此并入。此外，可检测
部分可以包括任何放射性碘同位素，例如，但不限于
131
i、
125
i或
123
i。可以通过以下方法将放射性碘同位素偶联至肽间隔子：通过经由重氮碘化物直接碘化重氮化氨基衍生物，参见greenbaum,f.am.j.pharm.108:17(1936)，或通过将不稳定的重氮化胺转化成稳定的三氮烯，或通过将非放射性卤化前体转化成稳定的三烷基锡衍生物，然后可以通过本领域熟知的多种方法将其转化成碘化合物。
[0118]
可检测部分可以进一步包括已知的金属放射性标记，例如technetium-99m(
99m
tc)、
153
gd、
111
in、
67
ga、
201
tl、
82
rb、
64
cu、
90
y、
188
rh、t(氚)、
153
sm、
89
sr和
211
at。放射性标记领域的普通技术人员无需过多实验即可对靶向肽进行修饰以引入结合此类金属离子的配体。然后金属放射性标记的试剂可用于检测癌症，例如受试者的gbm。制备tc99m的放射性标记衍生物是本领域熟知的。参见，例如，zhuang et al.,"neutral and stereospecific tc-99m complexes:[99mtc]n-benzyl-3,4-di-(n-2-mercaptoethyl)-amino-pyrrolidines(p-bat)"nuclear medicine&biology 26(2):217-24,(1999)；oya et al.,"small and neutral tc(v)o bat,bisaminoethanethiol(n2s2)complexes for developing new brain imaging agents"nuclear medicine&biology 25(2):135-40,(1998)；和hom et al.,"technetium-99m-labeled receptor-specific small-molecule radiopharmaceuticals:recent developments and encouraging results"nuclear medicine&biology 24(6):485-98,(1997)。
[0119]
在一些实施方案中，可检测部分可以包括螯合剂(具有或不具有螯合的放射性标记金属基团)。螯合剂的实例可以包括美国专利no.7,351,401中公开的那些，其通过引用以其全文并入本文。在一些实施方案中，螯合剂是1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(dota)。
[0120]
荧光标记试剂或红外线试剂包括本领域已知的那些，其中许多通常可商购获得，例如，荧光团，例如alexa 350、pacific blue、marina blue、acridin、edans、coumari、bodipy 493/503、cy2、bodipy fl-x、dansyl、alexa 488、fam、oregon green、rhodamine green-x、tet、alexa 430、cal gold.tm.、bodipy r6g-x、joe、alexa 532、vic、hex、cal orange.tm.、alexa 555、bodipy 564/570、bodipy tmr-x、quasar.tm.570、alexa 546、tamra、rhodamine red-x、bodipy 581/591、cy3.5、rox、alexa 568、cal red、bodipy tr-x、alexa 594、bodipy 630/650-x、pulsar 650、bodipy 630/665-x、alexa 647、ir700、ir800、吲哚菁绿(indocyanine green,icg)、德克萨斯红(texas red)或quasar 670。
[0121]
荧光标记试剂还可以包括其他已知的荧光团或本领域已知的蛋白质，例如，绿色荧光蛋白。所公开的靶向肽和肽或拟肽间隔子可以直接或间接偶联至荧光标记试剂，施用给受试者或样品，通过荧光光谱或成像对受试者/样品进行检查以检测标记的化合物。
[0122]
在一些实施方案中，可检测部分包括荧光染料。示例性荧光染料包括异硫氰酸荧光素、花菁，例如cy5、cy5.5及其类似物(例如，磺基花菁5nhs酯和cy5.5马来酰亚胺)。另见handbook of fluorescent probes and research chemicals,6th ed.,agents,inc.,eugene oreg，其通过引用并入本文。
[0123]
可检测部分可以进一步包括近红外成像基团。近红外成像基团公开于，例如，tetrahedron letters 49(2008)3395-3399；angew.chem.int.ed.2007,46,8998-9001；anal.chem.2000,72,5907；nature biotechnology vol 23,577-583；eur radiol(2003)
13:195-208；和cancer 67:1991 2529-2537，其通过引用以其全文并入本文。应用可能包括使用nirf(近红外)成像扫描仪。在一个实例中，nirf扫描仪可以是手持式的。在另一个实例中，nirf扫描仪可以小型化并嵌入某设备(例如，微型机器、手术刀、神经外科细胞去除装置)中。
[0124]
量子点(例如半导体颗粒)也可以用作可检测部分，如gao,et al"in vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots",nature biotechnology,22,(8),2004,969-976中所述，其全部教导通过引用并入本文。所公开的靶向肽和肽或拟肽间隔子可以与量子点偶联，施用给受试者或样品，并且通过荧光光谱或成像检查受试者/样品以检测标记的化合物。
[0125]
在某些实施方案中，可检测部分包括mri造影剂。mri依靠磁偶极子的变化来进行详细的解剖成像和功能研究。mri可以采用动态定量t1映射作为成像方法来测量质子在射频脉冲激发后在磁场中的纵向弛豫时间，即t1弛豫时间。t1弛豫时间又可用于计算目标区域中试剂的浓度，从而使得对试剂的保留或清除进行定量。在这种情况下，保留测量的是分子造影剂的结合。
[0126]
许多磁共振成像(mri)造影剂是本领域已知的，例如，阳性造影剂和阴性造影剂。所公开的靶向肽和肽或拟肽间隔子可以与mri试剂偶联，施用给受试者或样品，并且通过mri或成像检查受试者/样品以检测标记的化合物。阳性造影剂(通常在mri上主要表现出亮色)通常可以包括小分子量有机化合物，其螯合或含有具有不成对外壳电子自旋的活性元素，例如钆、锰、氧化铁等。典型的造影剂包括大环结构的钆(iii)螯合物，例如钆特酸葡甲胺(钆特酸)、钆喷酸葡甲胺、钆特醇、锰福地吡三钠、钆双胺和本领域已知的其他物质。在某些实施方案中，可检测部分包括钆特酸葡甲胺。阴性造影剂(通常在mri上主要表现出暗色)可以包括由超顺磁性材料，例如超顺磁性氧化铁(spio)颗粒组成的小颗粒聚集体。阴性造影剂还可以包括缺少与mri成像中的信号相关的氢原子的化合物，例如全氟化碳(全氟化物)。
[0127]
在一些实施方案中，靶向肽和肽或拟肽间隔子可以偶联或连接至螯合剂(例如大环螯合剂dota)和单一金属放射性标记。
[0128]
在其他实施方案中，靶向肽和肽或拟肽间隔子或多个靶向肽以及肽或拟肽间隔子可以偶联或连接至纳米气泡用于诊断和/或治疗应用。纳米气泡可以包括脂质膜，该脂质膜限定包括至少一种气体的内部空隙。可以偶联至靶向肽和肽或拟肽间隔子的纳米气泡的实例描述于，例如，美国专利no.10,375,575、10,434,194和10,973,935以及美国专利申请公开号no.2029/0061220和2021/0106699，所有这些均通过引用以其全文并入。
[0129]
包含本文所述的可检测部分的试剂可以通过例如全身、外用和/或肠胃外施用方法施用给受试者。这些方法包括，例如，注射、输注、沉积、植入或局部施用，或任何其他实现试剂进入组织的施用方法。在一个实例中，试剂的施用可以通过在受试者中静脉内注射试剂来进行。可以进行探针的单次或多次施用。如本文所用，“施用”意指以有效标记受试者的癌细胞的量和时间段提供或递送试剂。
[0130]
本文所述的包括可检测部分的试剂，可以以用于患者的含有试剂或其药学上可接受的水溶性盐的可检测量的药物组合物，施用给受试者。
[0131]
待施用的试剂的制剂将根据所选择的施用途径(例如，溶液、乳剂、胶囊等)而变
patients.jneurosurg 93:1003-1013.fluorescence-guided resection of glioblastoma multiforme by using5-aminolevulinic acid-induced porphyrins:a prospective study in 52consecutive patients.stummer w,novotny a,stepp h,goetz c,bise k,reulen hj(2000)fluorescence-guided resection of glioblastoma multiforme by using 5-aminolevulinic acid-induced porphyrins:aprospective study in 52consecutive patients.j neurosurg 93:1003-1013。因此，用作诊断分子成像剂的试剂具有提高患者生存率的潜力。
[0138]
在一些实施方案中，为了识别和促进癌细胞的去除，显微术中成像(ioi)技术可以与本文所述的全身施用或局部施用的试剂结合。施用给受试者后，试剂可以靶向并检测和/或确定癌细胞(即与ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段相关的癌细胞)在患者的器官或身体区域中的存在、位置和/或分布。在一个实例中，试剂可以与ioi结合，以识别已浸润和/或开始浸润肿瘤脑边缘的恶性细胞。该方法可以在大脑或其他手术过程中实时进行。该方法可以包括局部或全身应用本文所述的靶试剂，其包括可检测部分，例如荧光或mri造影剂部分。然后可以使用成像模态进行检测并随后采集图像数据。成像模态可以包括能够使试剂可视化的已知成像技术中的一种或组合。所得图像数据可用于确定，至少是部分地确定手术治疗和/或放疗。可选地，该图像数据可用于至少部分地控制自动化手术器械(例如，激光、手术刀、微型机械)或辅助手术的人工指导。此外，图像数据可用于计划和/或控制治疗剂的递送(例如，通过微电子机器或微型机器)。
[0139]
在一个实例中，包括靶向肽和连接至荧光可检测部分的肽或拟肽间隔子的试剂可以在手术过程中根据需要局部应用以交互地引导外科医生和/或手术器械至剩余的异常细胞。该试剂可以以低浓度局部应用，使其不太可能达到药理学相关浓度。在一个实例中，可以在一段时间(例如，孵育期)之后去除(例如，洗掉)过量的材料。
[0140]
本文所述的另一个实施方案涉及监测施用给受试者的癌症治疗或癌症疗法的功效的方法。本文所述的方法和试剂可用于在施用癌症治疗或癌症疗法之前、施用期间或治疗方案之后监测和/或比较受试者中癌症的侵袭、迁移、扩散和转移。
[0141]
如本文所用，“癌症治疗”或“癌症疗法”可以包括能够对动物中的癌症产生负面作用的任何试剂或治疗方案，例如，通过杀死癌细胞、诱导癌细胞凋亡、降低癌细胞的生长速率、减少转移的发生率或数量、减小肿瘤大小、抑制肿瘤生长、减少对肿瘤或癌细胞的血液供应、促进对抗癌细胞或肿瘤的免疫反应、预防或抑制癌症的进展、或延长患有癌症的动物的寿命。癌症治疗可以包括一种或更多种疗法，例如但不限于化学疗法、放射疗法、激素疗法和/或生物疗法/免疫疗法。例如，受试者中癌症体积、生长、迁移和/或扩散的减少可以指示给定疗法的功效。这可以为癌症治疗提供直接临床功效终点测量。因此，在另一方面，提供了监测癌症治疗功效的方法。更具体地，本技术的实施方案提供了监测癌症治疗功效的方法。
[0142]
癌症治疗剂可以是以下的形式：生物活性配体、小分子、肽、多肽、蛋白质、dna片段、dna质粒、干扰rna分子，例如sirna、寡核苷酸和编码shrna的dna。
[0143]
监测癌症治疗功效的方法可以包括以下步骤：在体内向动物施用本文所述的试剂，然后将该试剂在动物中的分布可视化(例如，使用本文所述的体内成像模态)，然后将试剂的分布与癌症治疗功效相关联。设想施用步骤可以发生在治疗方案过程之前、期间和之
后，以确定所选治疗方案的功效。评估癌症治疗功效的一种方法是比较癌症疗法之前和之后试剂的分布。
[0144]
在一些实施方案中，检测受试者中与ig超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段结合和/或复合的试剂，以检测和/或提供受试者中癌细胞的位置和/或分布。然后可以将受试者中癌细胞的位置和/或分布与对照进行比较，以确定癌症治疗和/或癌症疗法的功效。对照可以是在施用癌症治疗和/或癌症疗法之前癌细胞在受试者中的位置和/或分布。在施用癌症治疗剂和/或癌症疗法之前，癌细胞在受试者中的位置和/或分布可以通过向受试者施用试剂并且检测在施用癌症治疗和/或癌症疗法之前与受试者中癌细胞结合和/或复合的试剂来确定。
[0145]
在某些实施方案中，本文所述的方法和试剂可用于测量施用给受试者以治疗转移性、侵袭性或扩散的癌症的治疗剂的功效。在该实施方案中，可以在施用治疗方案之前、期间或之后向受试者施用试剂，并且可以对癌细胞的分布进行成像以确定治疗方案的功效。在一个实例中，治疗方案可以包括转移癌的手术切除，试剂可以用于确定转移癌术前和术后的分布，以确定手术切除的功效。任选地，这些方法和试剂可用于如上所述的术中外科手术，例如手术肿瘤切除术，以在手术过程中更容易地界定和/或成像癌细胞质量或体积。
[0146]
在其他实施方案中，靶向肽和肽或拟肽间隔子可以直接或间接地连接至治疗剂或诊疗剂。在一个实例中，与靶向肽和肽或拟肽间隔子连接的诊疗剂或治疗剂可用于治疗癌症或肿瘤(例如，脑癌或肿瘤)的方法中。在一个实施方案中，治疗剂或诊疗剂可以括光敏剂，并且包含靶向肽、间隔子和光敏剂的试剂可用于光动力疗法。
[0147]
光动力疗法(pdt)是位点特异性治疗方式，需要存在光敏剂、光和足量的分子氧来破坏靶肿瘤(grossweiner,li,the science of phototherapy.springer:the netherlands,2005)。光照后，光活化敏化剂将能量转移至分子氧，其导致单线态氧(o2)和其他活性氧(ros)的产生，从而引发癌细胞凋亡和氧化损伤。只有同时暴露于诊疗pdt药物(避光情况下无毒)和光的细胞才被破坏，而周围的健康、非靶向和非辐照细胞则免受光损伤。此外，光敏剂分子的荧光能够同时进行诊断性光学成像，可用于指导pdt癌症治疗。
[0148]
进行光动力疗法的方法是本领域已知的。参见例如thierry patrice.photodynamic therapy；royal society of chemistry,2004。药物组合物包括试剂，该试剂包含靶向肽、间隔子和直接或间接连接至该间隔子的诊疗剂，该药物组合物可作为pdt中的步骤应用于器官或组织。在某些实施方案中，该组合物被施用给上皮、间皮、滑膜、筋膜或浆膜表面，包括但不限于眼睛、食道、粘膜、膀胱、关节、肌腱、韧带、滑囊、胃肠道、泌尿生殖系统、胸膜、心包、肺或尿路上皮表面。
[0149]
直接或间接连接至间隔子和靶向肽的用于pdt的诊疗剂或治疗剂可以通过全身施用(例如静脉内施用)施用给癌症受试者。施用后，靶试剂可以定位和/或蓄积在靶肿瘤或癌症的部位。在一些实施方案中，与由癌细胞或癌细胞微环境中的另一细胞表达的免疫球蛋白(ig)超家族细胞粘附分子的蛋白水解裂解的胞外片段特异性结合和/或复合使得包括靶向肽、间隔子和pdt试剂的试剂通过例如内吞作用与靶细胞结合、复合和/或被靶细胞摄取。这种结合和/或摄取对靶细胞是特异性的，这使得靶试剂选择性靶向受试者中的癌细胞和/或癌细胞微环境中的细胞。
[0150]
在将包括靶向肽、间隔子和诊疗剂或治疗剂的试剂施用和定位至靶癌细胞后，靶
癌细胞可以暴露于治疗量的光，其引起癌细胞损伤和/或抑制癌细胞生长。可以使用例如半导体激光器、染料激光器、光学参量振荡器等，将能够活化pdt剂的光递送至靶癌细胞。应当理解，可以使用任何光源，只要该光能激发疏水性pdt剂即可。
[0151]
例如，包括靶向肽、间隔子和pdt试剂的试剂可以为神经胶质瘤肿瘤切除提供图像指导，并允许随后进行pdt以消除无法切除或残留的癌细胞。在某些实施方案中，靶向部分可以包含具有seq id no:5的肽。
[0152]
用于本文所述的试剂的pdt试剂光敏剂化合物可以包括被适当光源激发以产生自由基和/或活性氧物质的化合物。通常，当足够量的光敏剂出现在患病组织(例如，肿瘤组织)中时，光敏剂可以通过暴露于光特定时间段而被活化。光剂量提供足以刺激光敏剂，但不足以损害邻近的健康组织的能量。光敏剂激发后产生的自由基或活性氧杀死靶细胞(例如，癌细胞)。对蓄积有pdt药物的组织进行光处理也可以诱导免疫反应。在一些实施方案中，可以局部照射靶组织。例如，光可以经由以下方式递送至光敏剂：耦合至光纤的氩或铜泵浦染料激光器，由ktp(磷酸氧钛钾)/yag(钇铝石榴石)介质、led(发光二极管)或固态激光器组成的双激光器。
[0153]
用作诊疗剂或治疗剂的pdt敏化剂可以包括第一代光敏剂(例如，血卟啉衍生物(hpd)，例如photofrin(卟啉钠)、photogem、photosan-3等)。在一些实施方案中，pdt敏化剂可以包括第二代光敏剂和第三代光敏剂，例如类卟啉衍生物和前体。类卟啉衍生物和前体可以包括卟啉类和金属卟啉类(例如，间四(羟苯基)卟啉(m-thpp)、5,10,15,20-四(4-磺基苯基)-21h,23h-卟啉(tpps4)和内源性原卟啉ix(ppix)的前体：5-氨基乙酰丙酸(5-ala，其已用于神经胶质瘤的光动力疗法(pdt)，并取得了一些成功(stummer,w.et al.j neurooncol.2008,87(1):103-9.)，氨基乙酰丙酸甲酯(mal)，己氨基乙酰丙酸酯(hal))、二氢卟酚(例如，苯并卟啉衍生物单酸环a(bpd-ma)、间四(羟苯基)二氢卟酚(m-thpc)、n-天冬氨酰二氢卟酚e6(npe6)和锡乙基初卟啉(snet2))、脱镁叶绿酸(例如，2-(1-己氧基乙基)-2-脱乙烯基焦脱镁叶绿酸(hpph))、细菌脱镁叶绿酸(例如，细菌叶绿素a、wst09和wst11)、texaphyrin(例如，莫特沙芬镥(lu-tex))和酞菁(pc)(例如，酞菁四磺酸铝(alpcs4)和酞菁硅(pc4))。在一些实施方案中，pdt敏化剂可以包括阳离子锌乙炔基苯基卟啉。尽管类卟啉结构包含大部分光敏剂，但一些非卟啉发色体表现出光动力活性。这些化合物包括蒽醌类、吩噻嗪类、呫吨类、花菁类和类姜黄素类。可选地，光敏剂可以包括吲哚菁绿(icg)。
[0154]
在一些实施方案中，本文所述的诊疗剂或治疗剂可以包括酞菁化合物。酞菁(下文也缩写为“pc”)是一组具有酞菁环系的光敏剂化合物。酞菁是氮杂卟啉，由四个苯并吲哚基团组成，这些苯并吲哚基团通过氮桥连接形成碳氮原子交替排列的16元环(即c32h16n8)，其与金属和准金属阳离子形成稳定螯合物。在这些化合物中，环中心被金属离子(反磁性离子或顺磁性离子)占据，根据离子的不同，金属离子可能带有一个或两个配体。此外，环的外围可以是未取代的或取代的。酞菁类化合物强吸收临床上有用的红色或近ir辐射，吸收峰落在约600nm至810nm之间，这可能使得光穿透深层组织。国际公开号wo 2005/099689中描述了多种酞菁在光动力疗法中的合成和用途。
[0155]
在一些实施方案中，酞菁化合物是pc4。pc4相对耐光并且几乎无毒。在一些实施方案中，酞菁化合物是pdt光敏药物pc4的类似物，发现其在受试者的癌症靶向生物成像和靶向pdt中有效，参见例如，美国专利号no:9,889,199，其内容通过引用并于此。在一些实施方
案中，pc4类似物可以包括pc413。
[0156]
在其他实施方案中，治疗剂或诊疗剂是通过肽或拟肽间隔子直接或间接连接至靶向肽的纳米气泡。纳米气泡可以具有膜，该膜限定至少一个内部空隙，其包括至少一种气体和任选地被包含在每个纳米气泡的膜内或与每个纳米气泡的膜缀合的至少一种治疗剂。治疗剂可以包括，例如，至少一种化疗剂、抗增殖剂、杀生物剂、生物抑制剂或抗微生物剂。
[0157]
包含靶向肽、肽或拟肽间隔子和纳米气泡的试剂可以被施用给癌症受试者。靶向肽可以与靶癌细胞结合，并且纳米气泡可以具有一定的大小、直径和/或组成，以便于在靶向肽与癌细胞结合后促进癌细胞靶向的纳米气泡被靶癌细胞内化。在将靶纳米气泡施用给受试者后，内化至靶细胞中的细胞靶向的纳米气泡可以用超声能量进行声波处理，以有效促进内化的纳米气泡的惯性空化和靶癌细胞的凋亡和/或坏死和/或从纳米气泡释放治疗剂(例如化疗剂)至癌细胞。
[0158]
在其他实施方案中，连接至肽或拟肽间隔子和靶向肽的治疗剂可以包括抗癌剂或抗增殖剂，其发挥抗肿瘤、化疗、抗病毒、抗有丝分裂、抗肿瘤发生和/或免疫治疗作用，例如，直接在肿瘤细胞上阻止肿瘤细胞的发展、成熟或扩散，例如，通过抑制细胞或杀细胞作用，而不是间接通过例如生物反应修饰等机制。有大量抗增殖剂可用于商业用途、临床评价和临床前开发。为了讨论方便，抗增殖剂分为以下类别、亚型和种类：ace抑制剂、烷化剂、血管生成抑制剂、血管抑制素、蒽环类药物/dna嵌入剂、抗癌抗生素或抗生素类药物、抗代谢物、抗转移化合物、天冬酰胺酶、双膦酸盐类、cgmp磷酸二酯酶抑制剂、碳酸钙、环氧合酶-2抑制剂、dha衍生物、dna拓扑异构酶、内皮抑素、表鬼臼毒素、染料木黄酮、激素类抗癌剂、亲水性胆汁酸(urso)、免疫调节剂或免疫试剂、整合素拮抗剂、干扰素拮抗剂或试剂、mmp抑制剂、混杂(miscellaneous)抗肿瘤剂、单克隆抗体、亚硝基脲、nsaid、鸟氨酸脱羧酶抑制剂、pbatt、放射/化学敏化剂/保护剂、类维生素a、内皮细胞增殖和迁移的选择性抑制剂、硒、溶基质素抑制剂、紫杉烷类、疫苗和长春花生物碱类。
[0159]
一些抗增殖剂的主要类别包括抗代谢剂、烷化剂、抗生素类药物、激素类抗癌剂、免疫剂、干扰素类药物和一类混杂抗肿瘤剂。一些抗增殖剂通过多种或未知机制起作用，因此可以归入多于一个类别。
[0160]
可以直接或间接连接至本文所述的药剂中的靶向肽的抗癌治疗剂的实例包括泰素(taxol)、阿霉素(adriamycin)、放线菌素d、博来霉素、长春碱、顺铂、阿西维辛；阿柔比星；阿可达佐(acodazole hydrochloride)；阿克罗宁(acronine)；阿多来新(adozelesin)；阿地白介素(aldesleukin)；六甲蜜胺；安波霉素(ambomycin)；阿美蒽醌醋酸酯(ametantrone acetate)；氨鲁米特；安吖啶；阿那曲唑；安曲霉素(anthramycin)；门冬酰胺酶；阿司匹林(asperlin)；阿扎胞苷；阿扎替派(azetepa)；含氮霉素(azotomycin)；巴马司他(batimastat)；苄替哌(benzodepa)；比卡鲁胺；盐酸比生群(bisantrene hydrochloride)；bisnafide dimesylate；比折来新(bizelesin)；硫酸博莱霉素(bleomycin sulfate)；布喹那钠盐(brequinar sodium)；溴匹立明(bropirimine)；白消安；放线菌素c(cactinomycin)；卡普睾酮(calusterone)；卡醋胺(caracemide)；卡贝替姆(carbetimer)；卡铂；卡莫司汀；盐酸卡柔比星(carubicin hydrochloride)；卡折来新(carzelesin)；西地芬戈(cedefingol)；苯丁酸氮芥(chlorambucil)；cirolemycin；克拉屈滨；甲磺酸克立那托(crisnatol mesylate)；环磷酰胺；阿糖胞苷；达卡巴嗪；盐酸柔红霉
hydrochloride)；尿嘧啶芥(uracil mustard)；乌瑞替派(uredepa)；醋酸伐普肽(vapreotide)；维替泊芬(verteporfin)；硫酸长春碱；硫酸长春新碱；长春地辛；硫酸长春地辛；硫酸长春匹定(vinepidine sulfate)；硫酸长春甘酯(vinglycinate sulfate)；硫酸环氧长春碱(vinleurosine sulfate)；酒石酸长春瑞滨；硫酸长春罗定(vinrosidine sulfate)；硫酸长春利定(vinzolidine sulfate)；伏氯唑(vorozole)；折尼铂(zeniplatin)；净司他丁(zinostatin)；盐酸佐柔比星(zorubicin hydrochloride)。
[0161]
其他抗癌治疗剂包括但不限于：20-epi-1,25二羟维生素d3；5-乙炔基尿嘧啶；阿比特龙；阿柔比星；酰基富烯(acylfulvene)；腺环戊醇；阿多来新(adozelesin)；阿地白介素(aldesleukin)；all-tk拮抗剂；六甲蜜胺；氨莫司汀(ambamustine)；二氯苯氧乙酸(amidox)；氨磷汀；氨基戊酮酸；氨柔比星(amrubicin)；安吖啶；阿那格雷(anagrelide)；阿那曲唑；穿心莲内酯(andrographolide)；血管生成抑制剂；拮抗剂d；拮抗剂g；antarelix；抗背侧化形态发生蛋白-1(anti-dorsalizing morphogenetic protein-1)；抗雄激素，前列腺癌；抗雌激素；抗瘤酮；反义寡核苷酸；阿非迪霉素甘氨酸；凋亡基因调节剂；细胞凋亡调节剂；无嘌呤酸；ara-cdp-dl-ptba；精氨酸脱氨酶；asulacrine；阿他美坦(atamestane)；阿莫司汀(atrimustine)；axinastatin 1；axinastatin 2；axinastatin 3；阿扎司琼；阿扎毒素(azatoxin)；氮杂酪氨酸(azatyrosine)；巴卡丁iii衍生物(baccatin iii derivatives)；巴拉诺(balanol)；巴马司他(batimastat)；bcr/abl拮抗剂；benzochlorins；benzoylstaurosporine；β-内酰胺衍生物；β-alethine；紫红霉素b(betaclamycin b)；白桦脂酸(betulinic acid)；bfgf抑制剂；比卡鲁胺；比生群(bisantrene)；双吖丙啶基精胺(bisaziridinylspermine)；双奈法德(bisnafide)；bistratene a；比泽莱辛(bizelesin)；breflate；溴匹立明(bropirimine)；布度钛(budotitane)；丁硫氨酸硫酸亚胺(buthionine sulfoximine)；卡泊三醇；钙磷蛋白c；喜树碱衍生物；金丝雀痘il-2；卡培他滨；甲酰胺-氨基-三唑；羧胺三唑；carest m3；carn 700；软骨源性抑制剂；卡折来新(carzelesin)；酪蛋白激酶抑制剂(icos)；亚胺糖栗树精胺(castanospermine)；天蚕素b(cecropin b)；西曲瑞克；chlorlns；氯喹喔啉磺胺；西卡前列素(cicaprost)；顺式-卟啉；克拉屈滨；氯米芬类似物；克霉唑；碰撞霉素a(collismycin a)；碰撞霉素b；康普瑞汀a4(combretastatin a4)；康普瑞汀类似物；康进宁(conagenin)；crambescidin 816；crisnatol；大环内酯8；大环内酯a衍生物；curacin a；环戊烷醌；cycloplatam；cypemycin；阿糖胞苷烷磷酯；细胞溶解因子；cytostatin；达昔单抗(dacliximab)；地西他滨；脱氢膜海鞘素(dehydrodidemnin b)；德舍瑞林(deslorelin)；地塞米松；右旋体右异环磷酰胺(dexifosfamide)；右雷佐生；右维拉帕米(dexverapamil)；地吖醌(diaziquone)；膜海鞘素b(didemnin b)；didox；二乙基去甲精胺(diethylnorspermine)；二氢-5-氮胞苷；9-二氧黄溶霉素(9-dioxamycin)；二苯基螺莫司汀(diphenyl spiromustine)；二十二醇；多拉司琼；去氧氟尿苷；屈洛昔酚(droloxifene)；屈大麻酚(dronabinol)；倍癌霉素sa(duocarmycin sa)；依布硒(ebselen)；依考莫司汀(ecomustine)；乙磺酸(edelfosine)；依决洛单抗(edrecolomab)；依氟鸟氨酸(eflornithine)；榄香烯；乙嘧替氟(emitefur)；表柔比星；爱普列特；雌莫司汀类似物；雌激素激动剂；雌激素拮抗剂；依他硝唑(etanidazole)；磷酸依托泊苷；依西美坦；法屈唑(fadrozole)；法扎拉宾(fazarabine)；维甲酰酚胺(fenretinide)；非格司亭；非那雄胺片；
弗拉平度(flavopiridol)；弗列泽拉斯汀(flezelastine)；fluasterone；氟达拉滨；盐酸fluorodaunorunicin；福酚美克(forfenimex)；福美坦；福司曲星(fostriecin)；福莫司汀；德克萨斯卟啉钆(gadolinium texaphyrin)；硝酸镓；加洛他滨(galocitabine)；加尼瑞克；明胶酶抑制剂；吉西他滨；谷胱甘肽抑制剂；hepsulfam；调蛋白(heregulin)；环六亚甲基二乙酰胺；金丝桃素；伊班膦酸；伊达比星；艾多昔芬(idoxifene)；依达拉曼通(idramantone)；伊莫福新(ilmofosine)；伊洛马司他(ilomastat)；咪唑并吖啶酮；咪喹莫特；免疫激活剂肽；胰岛素样生长因子-1受体抑制剂；干扰素激动剂；干扰素；白介素；碘苯胍(iobenguane)；碘柔比星(iododoxorubicin)；甘薯苦醇，4-；伊罗普拉(iroplact)；伊索拉定；异苯甲唑(isobengazole)；异高软海绵素b(isohomohalicondrin b)；伊他司琼(itasetron)；jasplakinolide；kahalalide f；层聚糖-n三乙酸酯(lamellarin-n triacetate；lanreotide)；leinamycin；来格司亭(lenograstim)；硫酸香菇多糖；来普他汀(leptolstatin)；来曲唑；白血病抑制因子；白细胞α干扰素；亮丙瑞林 雌激素 黄体酮；亮丙瑞林；左旋咪唑；利阿唑(liarozole)；线性多胺类似物；亲脂性双糖肽；亲脂性铂化合物；lissoclinamide 7；洛铂；蚯蚓磷脂(lombricine)；洛美曲索(lometrexol)；氯尼达明(lonidamine)；洛索蒽醌(losoxantrone)；洛伐他汀；洛索立宾(loxoribine)；勒托替康(lurtotecan)；lutetium texaphyrin；lysofylline；裂解肽；美坦新(maitansine)；盐酸甘露他汀a(mannostatin a)；马立马司他(marimastat)；马索罗酚(masoprocol)；乳腺丝抑蛋白；基质溶素抑制剂；基质金属蛋白酶抑制剂；美诺立尔(menogaril)；美巴龙(merbarone)；美特林(meterelin)；蛋氨酸酶；甲氧氯普胺；mif抑制剂；米非司酮；米替福新(miltefosine)；米立司亭(mirimostim)；错配的双链rna；丙脒腙(mitoguazone)；米托洛尔(mitolactol)；丝裂霉素类似物；米托萘胺(mitonafide)；丝裂霉素成纤维细胞生长因子-皂草素；米托蒽醌；莫法罗汀(mofarotene)；莫拉司丁(molgramostim)；单克隆抗体，人绒毛膜促性腺激素；单磷酰脂a 分枝杆菌细胞壁sk；莫哌达醇(mopidamol)；多重耐药基因抑制剂；基于多种肿瘤抑制因子1的疗法；芥末抗癌剂；印度洋海绵b(mycaperoxide b)；分枝杆菌细胞壁提取物；myriaporone；n-acetyldinaline；n-取代苯甲酰胺；那法瑞林(nafarelin)；nagrestip；纳洛酮 喷他佐辛；napavin；naphterpin；那托司亭(nartograstim)；奈达铂；奈莫柔比星(nemorubicin)；奈立膦酸；中性内肽酶；尼鲁米特(nilutamide)；nisamycin；一氧化氮调节剂；氮氧化物抗氧化剂；nitrullyn；06-苄基鸟嘌呤；奥曲肽；okicenone；寡核苷酸；奥那司酮(onapristone)；昂丹司琼；昂丹司琼；oracin；口服细胞因子诱导剂；奥马铂(ormaplatin)；奥沙特隆(osaterone)；奥沙利铂；oxaunomycin；palauamine；palmitoylrhizoxin；帕米膦酸；人参炔三醇；帕诺米芬(panomifene)；parabactin；帕折普汀(pazelliptine)；培门冬酶；佩尔德辛(peldesine)；戊聚糖多硫酸钠；喷司他丁(pentostatin)；pentrozole；全氟溴辛烷(perflubron)；培磷酰胺(perfosfamide)；紫苏醇(perillyl alcohol)；苯连氮霉素(phenazinomycin)；苯乙酸盐；磷酸酶抑制剂；溶链菌(picibanil)；盐酸毛果芸香碱；吡柔比星；吡曲克辛(piritrexim)；placetin a；placetin b；纤溶酶原激活物抑制剂；铂络合物(platinum complex)；铂化合物；铂-三胺络合物；卟啉钠；泊非霉素(porfiromycin)；泼尼松；丙基双吖啶酮；灭菌前列腺素j2；蛋白酶体抑制剂；基于蛋白a的免疫调节剂；蛋白激酶c抑制剂；蛋白激酶c抑制剂；微藻；蛋白酪氨酸磷酸酶抑制剂；嘌呤核苷磷酸化酶抑制剂；红紫素
(purpurins)；pyrazoloacridine；吡哆醇化血红蛋白聚氧乙烯缀合物；raf拮抗剂；雷替曲塞；雷莫司琼；ras法尼基蛋白转移酶抑制剂；ras抑制剂；ras-gap抑制剂；去甲基瑞替林汀(retelliptine demethylated)；铼re 186依替膦酸盐；根瘤菌素(rhizoxin)；核酶(ribozymes)；rii视黄酰胺；罗谷亚胺；罗希吐碱；罗莫肽(romurtide)；罗喹美克(roquinimex)；rubiginone b1；ruboxyl；沙芬戈(safingol)；saintopin；sarcnu；sarcophytol a；沙格司亭(sargramostim)；sdi 1类似物；司莫司汀；衰老衍生抑制剂1；有义寡核苷酸；信号转导抑制剂；信号转导调节剂；单链抗原结合蛋白；硅酞菁(pc4)sizofuran；索布佐生(sobuzoxane)；硼卡钠；苯乙酸钠；solverol；生长调节素结合蛋白；索纳明(sonermin)；膦门冬酸；螺旋霉素d(spicamycin d)；螺莫司汀(spiromustine)；splenopentin；海绵抑制素1(spongistatin 1)；角鲨胺(squalamine)；干细胞抑制剂；干细胞分裂抑制剂；stipiamide；溶基质素抑制剂；磺胺类；超活性血管活性肠肽拮抗剂；suradista；苏拉明(suramin)；苦马豆素(swainsonine)；合成糖胺聚糖；他莫司汀(tallimustine)；他莫昔芬甲基碘(tamoxifen methiodide)；牛磺莫司汀(tauromustine)；他扎罗汀；替可加兰钠(tecogalan sodium)；替加氟；tellurapyrylium；端粒酶抑制剂；替莫卟吩(temoporfin)；替莫唑胺；替尼泊苷；四氯十氧化物；tetrazomine；thaliblastine；噻可拉林(thiocoraline)；血小板生成素；血小板生成素类似物；胸腺法新；胸腺生成素受体激动剂；胸腺曲南(thymotrinan)；促甲状腺激素；乙基紫红素锡(tin ethyl etiopurpurin)；替拉扎明(tirapazamine)；二氯化钛；topsentin；托瑞米芬；全能干细胞因子；翻译抑制剂；维a酸；triacetyluridine；曲西立滨(triciribine)；三甲曲沙(trimetrexate)；曲普瑞林；托烷司琼；妥罗雄脲(turosteride)；酪氨酸激酶抑制剂；酪氨酸蛋白酶；ubc抑制剂；乌苯美司；泌尿生殖窦源性生长抑制因子；尿激酶受体拮抗剂；伐普肽(vapreotide)；variolin b；载体系统，红细胞基因疗法；velaresol；藜芦胺(veramine)；verdins；维替泊芬(verteporfin)；长春瑞滨；vinxaltine；vitaxin；伏氯唑(vorozole)；扎诺特隆(zanoterone)；折尼铂(zeniplatin)；zilascorb；和净司他丁替马拉美(zinostatin stimalamer)。
[0162]
其他抗癌药物可以包括以下已上市药物和正在开发的药物：厄布洛唑(erbulozole，也称为r-55104)、海兔毒素10(也称为dls-10和nsc-376128)、米伏布林羟乙磺酸盐(mivobulin isethionate，也称为ci-980)、长春新碱、nsc-639829、盘皮海绵内酯(discodermolide，也称为nvp-xx-a-296)、abt-751(abbott，也称为e-7010)、altorhyrtins(例如altorhyrtin a和altorhyrtin c)、海绵抑素(spongistatin)(例如海绵抑素1、海绵抑素2、海绵抑素3、海绵抑素4、海绵抑素5、海绵抑素6、海绵抑素7、海绵抑素8和海绵抑素9)、盐酸西马多丁(cemadotin hydrochloride，也称为lu-103793和nsc-d-669356)、埃博霉素(例如埃博霉素a、埃博霉素b、埃博霉素c(也称为脱氧埃博霉素a或depoa)、埃博霉素d(也称为kos-862、depob和脱氧埃博霉素b)、埃博霉素e、埃博霉素f、埃博霉素b n-氧化物、埃博霉素a n-氧化物、16-氮杂-埃博霉素b、21-氨基埃博霉素b(也称为bms-310705)、21-羟基埃博霉素d(也称为脱氧埃博霉素f和depof)、26-氟埃坡霉素(26-fluoroepothilone)、奥瑞他汀(auristatin)pe(也称为nsc-654663)、soblidotin(也称为tzt-1027)、ls-4559-p(pharmacia，也称为ls-4577)、ls-4578(pharmacia，也称为ls-477-p)、ls-4477(pharmacia)、ls-4559(pharmacia)、rpr-112378(aventis)、硫酸长春新碱、dz-3358
(daiichi)、fr-182877(fujisawa，也称为ws-9885b)、gs-164(takeda)、gs-198(takeda)、kar-2(hungarian academy of sciences)、bsf-223651(basf，也称为ilx-651和lu-223651)、sah-49960(lilly/novartis)、sdz-268970(lilly/novartis)、am-97(armad/kyowa hakko)、am-132(arnad)、am-138(armad/kyowa hakko)、idn-5005(indena)、大环内酯52(也称为ly-355703)、ac-7739(ajinomoto，也称为ave-8063a和cs-39.hcl)、ac-7700(ajinomoto，也称为ave-8062、ave-8062a、cs-39-l-ser.hcl和rpr-258062a)、维替维胺(vitilevuamide)、tubulysin a、canadensol、矢车菊黄素(也称为nsc-106969)、t-138067(tularik，也称为t-67、tl-138067和ti-138067)、cobra-1(parker hughes institute，也称为dde-261和whi-261)、h10(kansas state university)、h16(kansas state university)、抗癌素a1(也称为bto-956和dime)、dde-313(parker hughes institute)、fijianolide b、莱利霉素(laulimalide)、spa-2(parker hughes institute)、spa-1(parker hughes institute，也称为spiket-p、3-iaabu(cytoskeleton/mt.sinai school of medicine，也称为mf-569)、那可丁(narcosine，也称为nsc-5366)、nascapine、d-24851(asta medica)、a-105972(abbott)、哈米特林(hemiasterlin)、3-baabu(cytoskeleton/mt.sinai school of medicine，也称为mf-191)、tmpn(arizona state university)、钒乙酰丙酮(vanadocene acetylacetonate)、t-138026(tularik)、monsatrol、inanocine(也称为nsc-698666)、3-iaabe(cytoskeleton/mt.sinai school of medicine)、a-204197(abbott)、t-607(tularik，也称为t-900607)、rpr-115781(aventis)、刺五加素(eleutherobin)(例如desmethyleleutherobin、desaetyleleutherobin、isoeleutherobin a和z-刺五加素)、caribaeoside、caribaeolin、软海绵素b(halichondrin b)、d-64131(asta medica)、d-68144(asta medica)、diazonamide a、a-293620(abbott)、npi-2350(nereus)、根薯酮内酯a(taccalonolide a)、tub-245(aventis)、a-259754(abbott)、diozostatin、(-)-phenylahistin(也称为nscl-96f037)、d-68838(asta medica)、d-68836(asta medica)、肌基质蛋白b(myoseverin b)、d-43411(zentaris，也称为d-81862)、a-289099(abbott)、a-318315(abbott)、hti-286(也称为spa-110，三氟乙酸盐)(wyeth)、d-82317(zentaris)、d-82318(zentaris)、sc-12983(ncl)、力司弗拉司达汀磷酸钠(resverastatin phosphate sodium)、bpr-oy-007(national health research institutes)和ssr-250411(sanofi)。
[0163]
其他抗癌治疗剂包括烷化剂，例如氮芥(例如，甲氯乙胺、环磷酰胺、苯丁酸氮芥、美法仑等)、乙烯亚胺和甲基三聚氰胺(例如，六甲基三聚氰胺、塞替派)、烷基磺酸(例如，白消安)、亚硝基脲类(例如，卡莫司汀、洛莫司汀(lomusitne)、司莫司汀、链脲佐菌素等)，或三氮烯(去甲嗪等)，抗代谢物，例如叶酸类似物(例如，甲氨蝶呤)，或嘧啶类似物(例如，氟尿嘧啶、氟尿苷、阿糖胞苷)，嘌呤类似物(例如，巯嘌呤、硫鸟嘌呤、喷司他丁(pentostatin))，长春花碱类(例如，长春碱、长春新碱)，表鬼臼毒素(例如，依托泊苷、替尼泊苷)，铂配合物(例如，顺铂、卡铂)，蒽二酮(例如，米托蒽醌)、取代的尿素(例如，羟基脲)，甲基肼衍生物(例如，丙卡巴肼)，肾上腺皮质抑制剂(例如，米托坦(mitotane)、氨鲁米特(amino glutethimide))。
[0164]
在一些实施方案中，细胞毒性化合物被包括在本文所述的试剂中。细胞毒性化合物包括小分子药物，例如多柔比星、米托蒽醌、甲氨蝶呤以及嘧啶和嘌呤类似物，本文称为
抗肿瘤剂。
[0165]
本文所述的包括靶向肽、间隔子和治疗剂的试剂可以通过任何常规的药物施用方法(例如，口服胶囊剂、混悬剂或片剂或通过肠胃外施用)被施用给受试者。肠胃外施用可以包括，例如，肌内、静脉内、心室内、动脉内、鞘内、皮下或腹腔施用。所公开的化合物还可以口服(例如，在胶囊、混悬剂、片剂或膳食中)、经鼻(例如，溶液、混悬剂)、透皮、皮内、局部(例如，乳膏、软膏)、经粘膜吸入(例如，支气管内、鼻内、经口吸入或鼻内滴剂)或经直肠。递送还可以通过注射到患者的脑或体腔中或通过使用定时释放或缓释基质递送系统，或通过使用胶束、凝胶和脂质体的原位递送进行。雾化装置、粉末吸入器和雾化溶液也可用于将此类制剂施用给呼吸道。递送可以在体内或离体进行。如所指示，施用可以是局部的或全身的。如有需要，可以同时使用多于一种途径。优选的施用方式可以根据所选择的具体公开的化合物而变化。在具体实施方案中，口服、肠胃外或全身施用是治疗的优选施用方式。
[0166]
包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂可以作为单一疗法单独施用，或与一种或更多种另外的治疗剂结合或联合施用。例如，包括本文所述的连接至治疗剂的靶向肽的试剂可以在施用另外的治疗剂之前、期间或之后被施用给受试者，并且可以用治疗剂靶向转移细胞的分布。该试剂可以作为药物组合物的一部分被施用给动物，该药物组合物包含该试剂和药学上可接受的载体或辅料以及任选的一种或更多种另外的治疗剂。包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂和另外的治疗剂可以是单独的药物组合物的组分，它们可以在被施用之前混合在一起或分别施用。包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂，例如，在含有另外的治疗剂的组合物中被施用，从而与该试剂同时被施用。可选地，包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂可以同时被施用，无需混合(例如，通过在也用于施用治疗剂的静脉通道上递送试剂，反之亦然)。在另一个实施方案中，包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂可以单独地(例如，不混合)，但是在施用治疗剂的短时间范围内(例如，24小时内)被施用。
[0167]
本文所述的方法设想了单次施用以及多次施用，同时给予或在延长的时间段内给予。包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂(或含有该试剂的组合物)可以根据炎症性病症效应的性质和程度以定期间隔持续施用。如本文所用，以“定期间隔”施用表示周期性地施用治疗有效量(与一次性剂量不同)。在一个实施方案中，周期性地施用试剂和/或另外的治疗剂，例如，以定期间隔(例如，每两个月一次、每月一次、每两周一次、每周一次、每周两次、每天一次、一天两次或一天三次或更多次)。
[0168]
单个个体的施用间隔可以是固定的，或者可以随时间变化，这取决于个体的需要。例如，在出现身体疾病或应激时，或者如果疾病症状恶化，可以缩短给药间隔。根据可检测部分、治疗剂或诊疗剂在受试者中的半衰期，可以例如每天一次或每周一次施用试剂。
[0169]
例如，试剂和/或另外的治疗剂的施用可以在第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40天进行至少一次，可选地，在第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20周进行至少一次或其任何组合，使用每60小时、48小时、36小时、24小时、12小时、8小时、6小时、4小时或2小时单剂量或分剂量或其任何组合。施用可以在一天中的任何时间(例如，在早上、下午或晚上)进行。例如，施用可以在早上(例如，在上午6:00至中午12:00之间)；在下午(例如，在中午之后和下午6:00之前)；或在晚上(例如，下午6:01至午夜之间)进
行。
[0170]
包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂和/或另外的治疗剂可以以下剂量施用，例如，每天0.1至100mg/kg，例如0.5、0.9、1.0、1.1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40、45、50、60、70、80、90或100mg/kg。适用于内服的剂型(组合物)通常每单位含有约0.1毫克至约500毫克的活性成分。在这些药物组合物中，活性成分通常以组合物总重量的约0.5-95重量％的量存在。
[0171]
所公开的包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂和/或另外的治疗剂被施用给受试者的量可取决于受试者的特征，例如一般健康状况、年龄、性别、体重和对药物的耐受性以及排斥的程度、严重程度和类型。技术人员将能够使用标准临床技术根据这些和其他因素确定合适的剂量。
[0172]
此外，可以采用体外或体内测定来确定期望的剂量范围。所采用的剂量还可以取决于施用途径、疾病的严重性和受试者的情况。有效剂量可以从源自体外或动物模型测试系统的剂量-效应曲线推算得到。包括本文所述的靶向肽、肽或拟肽间隔子和治疗剂的试剂的量还可以取决于所治疗的疾病状态或病状以及临床因素和化合物的施用途径。
[0173]
本文所述的公开的试剂和/或另外的治疗剂可以与作为用于治疗的药物组合物的一部分的可接受的药物载体或稀释剂一起施用给受试者。待施用的化合物的制剂将根据所选择的施用途径(例如，溶液、乳剂、胶囊等)而变化。合适的药学上可接受的载体可以含有不过度抑制化合物的生物活性的惰性成分。药学上可接受的载体应该是生物相容的，例如，无毒的、无炎症、无免疫原性并且在施用给受试者时没有其他非期望的反应。可以采用标准药物制剂技术，例如remington
′
s pharmaceutical sciences中描述的那些，如前所述。适用于肠胃外施用的药物载体包括，例如，无菌水、生理盐水、抑菌盐水(含有约0.9％mg/ml苯甲醇的盐水)、磷酸盐缓冲盐水、汉克斯溶液、乳酸林格氏液等。用于包封组合物的方法(例如在硬明胶或环葡聚糖的包衣中)是本领域已知的(baker,et al.,"controlled release of biological active agents",john wiley and sons,1986)。
[0174]
含有溶解或分散在其中的活性成分的药物组合物的制备是本领域熟知的。通常，此类组合物被制备成液体溶液或混悬剂形式的注射剂，然而，还可以制备适合在使用前在液体中形成溶液或混悬液的固体形式。制剂将根据所选择的施用途径(例如，溶液、乳剂、胶囊)而变化。
[0175]
用于药物组合物的药学上可接受的载体还可以包括本领域已知的用于夹带或包封药物(例如抗癌药物)的递送系统。在一些实施方案中，所公开的化合物可以与此类递送系统(包括，例如，脂质体、纳米颗粒、纳米球、纳米盘、树枝状聚合物等)一起使用。参见，例如farokhzad,o.c.,jon,s.,khademhosseini,a.,tran,t.n.,lavan,d.a.,and langer,r.(2004)."nanoparticle-aptamer bioconjugates:a new approach for targeting prostate cancer cells."cancer res.,64,7668-72；dass,c.r.(2002)."vehicles for oligonucleotide delivery to tumours."j.pharm.pharmacol.,54,3-27；lysik,m.a.,and wu-pong,s.(2003)."innovations in oligonucleotide drug delivery."j.pharm.sci.,92,1559-73；shoji,y.,and nakashima,h.(2004)."current status of delivery systems to improve target efficacy of oligonucleotides."
curr.pharm.des.,10,785-96；allen,t.m.,and cullis,p.r.(2004)."drug delivery systems:entering the mainstream."science,303,1818-22。本段中引用的每篇参考文献的全部教导均通过引用并入本文。
[0176]
包括以下实施例以展示优选的实施方案。
[0177]
实施例
[0178]
方法
[0179]
肽合成和缀合
[0180]
sbk靶向肽(例如，gegddfnweqvntltkptsd(seq id no:5))和乱序(gtqdetgnfdwpvsedlnkt(seq id no:47))肽在卡斯西部储备大学(case western reserve university)的合成仪上合成或购自polypeptide group(san diego,ca)。在合成过程中将n末端甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子添加至肽。合成之后，每个肽间隔子的n末端甘氨酸残基与德克萨斯红(tr)-x(单一异构体)特异性偶联，其在偶联至n末端胺的琥珀酰亚胺基团和荧光团之间具有五碳间隔子。可选地，肽与吲哚菁绿(icg)偶联。还可以在肽合成过程中添加各种长度的氨基酸间隔子。n末端半胱氨酸残基也可用于缀合。
[0181]
细胞培养和异位异种移植胁腹部肿瘤植入物
[0182]
人u87-mg和ln-229神经胶质瘤细胞系购自美国典型培养物保藏中心(manassas,va,usa)并进行培养。nih无胸腺裸鼠(5-8周龄并且体重达20-25g；nci-nih)根据机构政策饲养在卡斯西部储备大学(case western reserve university)的无胸腺动物核心设施(athymic animal core facility)中。所有动物方案均得到机构动物护理和使用委员会(institutional animal care and use committee,iacuc)批准。将细胞在pbs和bd matrigel基质(bd biosciences，franklin lakes，nj，usa)的1:1混合物中稀释，并注射到无胸腺裸鼠(ncr-nu/ ，ncr-nu/nu，各20-25g)的右胁腹。将matrigel-细胞混合物装入装有26号针头的1ml注射器中并保持在冰上。将混合物皮下注射至小鼠的右胁腹区域。胁腹部肿瘤生长2周至3周。每侧胁腹部植入1.4-2
×
106个细胞。为了将肿瘤位置与gfp荧光相关联，使用perkin-elmer maestro flex体内成像系统对小鼠进行成像。对于体内分析，用吸入异氟醚/氧气麻醉小鼠并进行成像。对于离体分析，断头处死小鼠。然后切除胁腹部肿瘤并进行成像。
[0183]
胁腹部肿瘤的体内成像
[0184]
通常在肿瘤发生后3周至6周对带有异位(胁腹部)肿瘤的裸鼠进行成像。通常在肿瘤细胞植入后7天至14天对带有原位(颅内)肿瘤的裸鼠进行成像。将荧光团缀合的ptpμ肽稀释至100μm-200μm，并通过侧尾静脉注射以施用期望剂量的试剂，通常在100-400nmol/kg之间。在使用表达绿色荧光蛋白(gfp)的肿瘤细胞以便于监测肿瘤生长和/或迁移的动物中，使用与gfp具有有限光谱重叠的荧光团。使用ivis spectrum in vivo imaging system(perkin elmer，waltham，ma，usa)获得特定组织的体内和离体图像，使用生产商推荐的给定荧光团的激发和发射滤光片以及内置的自动曝光功能。以下是一些用于不同荧光团的滤光片对的实例：465/520用于gfp；465/520用于gfp；德克萨斯红，570/620；cy5，640/680；ir800cw，745/800；吲哚菁绿(icg)，745/820。在注射任何荧光肽之前采集背景图像以进行基线测量。在注射肽之后十分钟对动物进行成像，并根据需要每隔十分钟进行成像，直至2h。对于一些荧光肽，在8h至24h之间采集另外的体内图像。在最后的体内成像之后，对小鼠
实施安乐死。将胁腹部肿瘤或带有颅内肿瘤的完整大脑以及其他感兴趣的器官切除并离体成像。将数据导入livingimage软件(perkinelmer)进行图像分析，并将binning设置为1。感兴趣区域(roi)分析用于检查在特定位置(使用确定大小的roi)或在整体小鼠或器官(使用囊括身体或器官的roi)中获得的荧光信号。每个roi的平均辐射强度单位通过livingimage软件计算获得。每种荧光ptpμ肽均在至少三只荷瘤动物上进行测试。使用microsoft excel和未配对student’s t检验进行统计分析。还使用maestro flex in vivo imaging system获得光谱荧光图像，其中使用用于下述的合适的滤光片：gfp(肿瘤；激发＝445-490nm，发射＝515nm长通滤光片，采集设置＝500-720，10nm步长)、tr(肽；激发＝575-605nm，发射＝645nm；采集设置＝630-850，10nm步长)或alexa-750(肽；激发＝671-705nm，发射＝750nm长通滤波器，采集设置＝730-950，10nm步长)。gfp的采集设置为53毫秒，tr或alexa-750标记的肽的采集设置为1000毫秒。在肽注射之前，通过皮肤采集背景图像以提供自发荧光光谱。在肽注射之后，在2小时至3小时内以5分钟至15分钟的间隔采集荧光图像。使用maestro软件(cambridge research&instrumentation,inc,woburn,ma)对多光谱荧光图像进行背景减除和解混，以从光谱上分离自发荧光动物信号和肽信号。在肿瘤或非肿瘤皮肤上选择感兴趣的区域(roi)。在这些roi内确定肽信号的像素值，以动物表面测量的光子计。较高像素值对应于肿瘤的存在。将肿瘤roi中的像素值相对于非肿瘤roi和肽浓度归一化，然后绘图。每种ptpμ肽均在至少三只含有胁腹部肿瘤的动物上进行测试。使用microsoft excel和未配对student’s t检验进行统计分析。
[0185]
肿瘤的离体成像
[0186]
在活体荷瘤小鼠中注射sbk肽试剂后进行离体成像，以允许清除未结合的试剂。在清除未结合的试剂的不同时间间隔后，处死动物并切除脑用于离体光学成像和组织学。使用spectrum或maestro flex in vivo imaging system(cambridge research&instrumentation(cri),woburn,ma)进行成像，如前所述。使用所述的适用于gfp(肿瘤细胞)的滤光片和各种荧光团对切除的全脑进行成像。
[0187]
原位异种移植颅内肿瘤
[0188]
nih无胸腺雌性裸鼠(ncr-nu/ ，ncr-nu/nu)在无胸腺动物核心设施中繁殖，并根据机构动物护理和使用委员会(institutional animal care and use committee)批准的动物方案在卡斯西部储备大学(case western reserve university)的卡斯成像研究中心(case center for imaging research)饲养。人u-87mg神经胶质瘤细胞获自美国典型培养物保藏中心。cns-1啮齿动物神经胶质瘤细胞获自mariano s.viapiano。sj-gbm2细胞源自死后的5岁女性gbm患者，并从儿童肿瘤组细胞系和异种移植物库获得。如有指示，用慢病毒感染细胞以表达绿色荧光蛋白(gfp)或m-cherry，并如所述进行肿瘤细胞的颅内植入。简言之，将6周龄至7周龄的小鼠麻醉并放入立体定向啮齿动物框架(david kopf instruments，tujunga，california)中。在前囟前方0.7mm和侧面2mm处钻小孔。收集细胞用于颅内植入，并使用10μl注射器将其放置到距硬脑膜-3mm深度的右侧纹状体中。总共注射2
×
105个u-87mg细胞、4.5
×
104个cns-1细胞或3
×
105个sj-gbm2细胞。缓慢退针，并缝合切口。如下所述对小鼠成像，然后在肿瘤植入后8-21天处死。收集脑组织用于成像和组织学处理。
[0189]
颅内肿瘤的体内标记
[0190]
在gbm细胞植入之后9天至12天对带有颅内肿瘤的裸鼠进行成像。通过尾静脉注射
荧光团缀合的ptpμ肽。孵育25分钟以清除未结合的ptpμ肽之后，将动物处死，取出大脑进行整体成像或以1mm间隔切成冠状切片。将含有肿瘤的单个脑切片置于黑色玻片上，使用如上所述的spectrum或maestro flex体内成像系统进行检查。含有颅内肿瘤的未经处理的大脑被用于提供自发荧光光谱。在每个脑切片的肿瘤区域选择roi。在这些roi内确定肽信号的像素值，以从切片测量的光子计。如前所述，使用maestro软件对多光谱荧光图像进行背景减除和分析。使用microsoft excel和未配对student’s t检验进行统计分析。
[0191]
结果
[0192]
图1至图7比较了被施用给带有异位异种移植胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的各种成像剂的结合和体内平均辐射效率。成像剂包括通过聚甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk靶向肽，或直接连接至荧光团或通过聚甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子相连的对照乱序肽。
[0193]
图1示出了显示被施用给带有异位异种移植胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的第一试剂(肽1，其包括连接至荧光团的sbk，无肽间隔子)、第二试剂(肽2，其包括通过聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序，其包括通过聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的乱序肽)的体内平均辐射效率的图。小鼠胁腹部肿瘤的体内成像显示，与第一试剂(无间隔子)和对照剂(包括聚甘氨酸肽间隔子)相比，第二试剂(包括聚甘氨酸肽间隔子)具有更高平均辐射效率。
[0194]
图2示出了显示被施用给带有异位异种移植物u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠或带有过表达ptpmu的异位异种移植物胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的第二试剂(肽2，其包括通过聚甘氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)和第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)的体内平均辐射效率的图。与第二试剂(具有聚甘氨酸间隔子)相比，u87胁腹部肿瘤和过表达ptpmu的u87胁腹部肿瘤的体内成像显示第三试剂(包括甘氨酸/丝氨酸肽间隔子)在u87胁腹部肿瘤和过表达ptpmu的u87胁腹部肿瘤中具有更高的平均辐射效率。
[0195]
图3示出了显示被施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠或带有过表达ptpmu的异位异种移植胁腹部u87肿瘤植入物的小鼠的第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)和第四试剂(肽4，其包括通过第二甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)的体内平均辐射效率的图。
[0196]
图4示出了显示将第一试剂(肽1，其包括连接至荧光团的sbk，无肽间隔子)和对照剂(乱序1，其包括通过肽1的聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的乱序肽)被体内施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
[0197]
图5示出了显示将第二试剂(肽2，其包括通过聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)、第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序2，其包括通过肽2的聚甘氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)被体内施用给带有异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
[0198]
图6示出了显示将第二试剂(肽2，其包括通过聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)、第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序2，其包括通过肽2的聚甘氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序3，其包括通过肽
3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)被体内施用给带有过表达ptpmu的异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
[0199]
图7示出了显示第三试剂(肽3，其包括连通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)、第四试剂(肽4，其包括通过第二甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序4，其包括通过肽4的甘氨酸/丝氨酸间隔子的荧光团的乱序肽)被体内施用给带有过表达ptpmu的异位异种移植u87胁腹部肿瘤植入物的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表
[0200]
图8至图12比较了被施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠的各种成像剂的结合和体内平均辐射效率。成像剂包括通过聚甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk靶向肽，或直接连接至荧光团或通过聚甘氨酸或甘氨酸/丝氨酸间隔子相连的对照乱序肽。
[0201]
图8示出了显示与对照剂(乱序，其包括通过聚甘氨酸肽间隔子连接至荧光团的乱序肽)相比，将第一剂(肽1，其包括连接至荧光团的sbk，无肽间隔子)体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
[0202]
图9示出了显示与对照剂(乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)相比，第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)被体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的平均辐射效率的离体图像和图表。
[0203]
图10示出了将第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)、第四试剂(肽4，其包括通过第二甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序4，其包括通过肽4的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)体内施用给小鼠后原位异种移植u87颅内肿瘤或原位异种移植ln229颅内肿瘤的离体图像。
[0204]
图11示出了将第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子附接至荧光团的sbk)、第四药剂(肽4，其包括通过第二甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序4，其包括通过肽4的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)体内施用给小鼠后在大脑黑色和白色照片上叠加的离体maestro图像。
[0205]
图12示出了显示第三试剂(肽3，其包括通过甘氨酸/丝氨酸肽间隔子连接至荧光团的sbk)、第四试剂(肽4，其包括通过第二甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的sbk)和对照剂(乱序3，其包括通过肽3的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽，和乱序4，其包括通过肽4的甘氨酸/丝氨酸间隔子连接至荧光团的乱序肽)被体内施用给带有原位异种移植u87颅内肿瘤的小鼠后的最大信号强度的图。
[0206]
虽然本发明已参照其优选实施方案进行了具体展示和描述，但本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求所涵盖的本发明的范围的情况下，可对其进行形式和细节的各种改变。上述说明书中引用的所有专利、出版物和参考文献均通过引用以其全文并入本文。