엽산수용체 타겟팅 종양 진단 방사성 프로브의 개발 및 응용 【기술분야】

본 출원은 2017년 06월 02일에 출원된 대한민국 특허출원 제 10-2017- 0069290호를 우선권으로주장하고， 상기 명세서 전체는 본출원의 참고문헌이다. 본 발명은 세망내피계 흡수의 억제 및 방사성 표지물질의 종양 특이적 운반을 위한 신규 리포좀 기반 조영제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사성 표지 물질로서 ＜화학식 1 ñ의 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서, 상기 지질이 (a) 콜레스테롤 (Cholesterol ) ; (b) 1 , 2 -디팔미토일- sn-글리세로- 3- 포스포콜린 (DPPC) ; 및 (c) 1，2 -디스테아로일- sn-글리세로- 3 -포스포에탄올아민- N［메톡시 (폴리에틸렌글리콜)- 20CKKDSPE-PEG2000)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제와 이를 유효성분으로 함유하는 암 진단용 조성물에 대한 것아다.

【배경기술】

최근 이미징 프로브를 체내 조직으로 전달하는 운반체로서 리포좀 ( l iposome)이 많은 관심을 받고 있다. 리포좀은 제형화되어 수성 내부 공간 ( inter ior space) 내에 (수용성 활성성분) 또는 지질 이중층 내에 (수불용성 활성성분) 목적 제제를 탑재할수 있다. 그러나， 리포좀은 약물 방출을 조절하는 능력이 떨어지고， 혈중에서 빨리 소실되는 제약을 가지고 있다. 다시 말해서 혈류를 통한 활성성분의 부위 특이적 전달을위한 리포좀의 사용 역시， 세망내피 시스템( 1 0110611(101;1161131 system： 則; S)의 세포에 의하여 혈액으로부터 리포좀을 빠르게 제거하는 것에 의하여 제한된다. 이에 폴리에틸렌 글리콜 (polyethylene glycol ; PEG)과 같은 친수성 중합체를 물질 표면에 위치시키면 RES에 의한 흡수가 감소되는 것으로 알려졌다 (C. Ti lcock등, Biochimica et Biophys ica Acta. 1148, 77-84면 (1993) ; A. A. Bogdanoy 등， Radiology, 187， 701-706면 (1993) ) . 하지만 실질적으로, PEG를 단순히 리포좀 내에 포함시키는 것만으로는 그 효과가 충분하지 못하고, 리포좀을 구성하는 인지질 종류， 구성 비율 등의 구체적 조성에 따라 RES 시스템에 의한흡수 억제에 대한효과는 천차만별이다. 한편， 정상 장기 (조직 )에서는 상호작용이 거의 없고 암과 같이 질환 조직에서만 리포좀에 봉입된 성분이 작용할 수 있도록 하는 지능형 제제의 개발이 주목 받고 있다. 체내 투여 후 희석에 안정하고, 생물학적 장벽 (예컨대， RES(ret i culoendothel i al system) 흡수)을 피할 수 있고, 고형 종양과 같은 질병에 걸린 조직에서 접하게 되는 생리적 환경에 대응하여 특이적으로 목적 성분을 전달할수 있는 운반체가요구된다. 리포좀은 정상적으로는 누수되지 ( leaky) 않지만， 일례로 리포좀 막에 구멍이 형성되거나， 막이 분해되거나 용해되거나， 막 온도가 상전이 온도까지 증가되면, 누수될 수 있다. 개체 중의 표적부위에서의 온도의 상승 (hyperthermi a)은 리포좀 온도를 상전이 온도 이상으로 올리고, 그에 따라 리포좀 내용물의 방출을 야기할 수 있다. 이러한 감응성은 목적 제제의 선택적 전달에 사용될 수 있다. 그러나， 리포좀의 상전이 온도가 정상 조직 온도보다 현저하게 높은 경우 이 기법은 사용이 제한될 수 있다. 이러한 상 전이 온도는 리포좀의 구체적 구성 (리포좀을 구성하는 지질의 종류, 구조 및 구성 비율 등)에 따라 매우 다양하게 나타날 수 있다. 또한 지질의 탄화수소 사슬의 길이에 따라 인지질 이중층의 막투과성에 상당한 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려졌다. 생물학적 타겟의 이미징 기술은， 생물학적 현상을 이해하거나 다양한 질환의 정확한 진단에 사용되는 중요한도구가 되고 있기 때문에， 1) 민감도, 2) 정확도， 및 3) 신속도의 관점에서 뛰어나야 한다 (특허문헌 1) . 그러나 실질적으로 이러한 요건를 동시에 충족할 수 있는 제제의 개발에는 수많은 곤란성을 포함하고 있다. 즉， 정확한 종양진단을 위해서는 종양 위치에서의 특이적인 조영제 흡수와 다른 조직 및 혈액에 대한 배경 잡음 (background noi se)이 현저히 감소되는 것을 동시에 달성하는 것이 중요하며, 아는 목적하는 장기 조직의 특성， 조영 물질의 특이성, 상기 조영 물질의 전달방법， 및 전달제제의 구성 등과 복잡하게 연결되어 있다. 실제 조직에서 효과를 나타내고자 하는 구체적 조영물질의 종류에 따라서 가장 적합한 작동시스템을 구성하고 이들 간의 비율 등을 조절하는 것은 매우 어려운 일이기 때문에， 이러한 복잡성을 극복하는 시스템 및 제제의 개발은 많은 어려움을 내포한다. 따라서， 목적성분을 효율적으로 전달하는데 사용될 수 았는 리포좀 시스템이 여전히 요구되고 있다. 【발명의 상세한설명】

【기술적 과제】

이에 본 발명자들은， 본 발명의 화학식 1로 표시되는 조영물질에 가장 적합한 지능형 제제를 제작하고자 연구하던 중， 본 발명에서 제공하는 특유의 지질 조성으로 화학식 1의 조영물질을 탑재한 리포좀 시스템을 제작하는 경우 RES 장기 대비 종양에서의 조영물질 흡수율 (Tumor-to-organ uptake rat i o) 및 축적률이 현저히 상승되었으며， 이미지 수득 가능시간이 현저히 짧아진 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다. 따라서 본 발명의 목적은

하기 ＜화학식 1＞로 표시되는 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서， 상기 지질은 (a) 콜레스테롤 (Cholesterol ) ; (b) 1 ,2 -디팔미토일- sn- 글리세로- 3 -포스포콜린 (DPPC) ; 및 (c) 1 ,2 -디스테아로일- sn-글리세로- 3- 포스포에탄올아민-바메톡시 (폴리에틸렌글리콜)- 2000(DSPE-PEG2000)으로

이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제를 제공하는 것이다:

＜화학식 i＞ 상기 화학식 1에서, 는 요오드의 방사성 동위원소이고， 5 £ 뇨 £ 30 이다.

또한， 본 발명의 목적은 하기 ＜화학식 1 ñ로 표시되는 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서, 상기 지질은 (3) 콜레스테롤

0)) 1 ,2 -디팔미토일- _글리세로- 3 -포스포콜린 (卵ᄄ) ; 및 (0 1，2 -디스테아로일- 에_글리세로- 3 -포스포에탄올아민- N［메톡시 (폴리에틸렌글리콜)- 2000 (將묘- ?표02000)으로 필수적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제를 제공하는 것이다 ^' :

＜화학식 1＞ 2019/216477 1»（：1^1{2018/006365 상기 화학식 1에서, 는 요오드의 방사성 동위원소이고, 5 £ 뇨 £ 30 이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 리포좀 조영제를 유효성분으로 포함하는 암 진단용 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 리포좀 조영제로 구성되는 암 진단용 조성물을 제공하는 것이다.

또한， 본 발명의 목적은 상기 리포좀 조영제로 필수적으로 구성되는 암 진단용 조성물을 제공하는 것이다. - 본 발명의 다른 목적은 암 진단용 제제를 제조하기 위한 상기 리포좀 조영제의 용도를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 리포좀 조영제의 유효량을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 특징으로 하는 암 진단 방법을 제공하는 것이다.

【기술적 해결방법】

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여， 본 발명은

하기 ＜화학식 1 ñ로 표시되는 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서， 상기 지질은 （¾） 콜레스테롤（（¾016 61 01） ; （13） 1 , 2 -디팔미토일- - 글리세로- 3 -포스포콜린（班 ; 및 （（：） 1 , 2 -디스테아로일- -글리세로- 3- 포스포에탄올아민- ［메톡시（폴리에틸렌글리콜） -2000（此?묘구표62000）으로

이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제를 제공한다:

＜화학식 1 ñ 상기 화학식 1에서， 는 요오드의 방사성 동위원소이고, 5 £ 뇨 £ 30 2019/216477 1»（：1^1{2018/006365

이다. 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기 ＜화학식 1＞로 표시되는 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서， 상기 지질은 （3） 콜레스테롤 0¾016 라01）; （ 1 , 2 -디팔미토일- -글리세로- 3 -포스포콜린（卵ᄄ）; 및 （ 1，2 -디스테아로일- _글리세로- 3 -포스포에탄올아민_ ［메톡시（폴리에틸렌글리콜）- 2000（ ?£가¾62000）으로 필수적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제를 제공한다:

＜화학식 1＞ 상기 화학식 1에서, X는 요오드의 방사성 동위원소이고， 5 £ 뇨 £ 30 이다. 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 리포좀 조영제를 유효성분으로 포함하는 암 진단용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 리포좀 조영제로 구성되는 암 진단용 조성물을 제공한다.

또한， 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 리포좀 조영제로 필수적으로 구성되는 암 진단용 조성물을 제공한다. 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여， 본 발명은 암 진단용 제제를 제조하기 위한 상기 리포좀 조영제의 용도를 제공한다. 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여， 본 발명은 상기 리포좀 조영제의 유효량을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 특징으로 하는 암 진단 방법을 제공한다. 이하 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 하기 ＜화학식 1＞로 표시되는 화합물 및 지질로 이루어진 2019/216477 1»（：1^1{2018/006365

리포좀조영제에 있어서， 상기 지질은

（크） 콜레스테롤（0101631；슨!· 01） ;

0）） 1， 2 -디팔미토일- -글리세로- 3 -포스포콜린（班^）; 및

（0） 1 ,2 -디스테아로일- -글리세로- 3 -포스포에탄올아민_ [메톡시（폴리에틸렌글리콜）- 2000（敗?£：-?將2000）으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀조영제를 제공한다:

＜화학식 1＞ 상기 화학식 1에서， 는 요오드의 방사성 동위원소이고， 5 £ 뇨 £ 30 이다. 본 발명의 리포좀 조영제는， 상기 화학식 1로 표시되는 조영물질이 탑재되고 리포좀을 기반으로하는 체내 물질 전달 시스템으로서 이해될 수 있다. 본 발명에서 리포좀에 탑재되는 조영물질은 상기 화학식 1의 구조를 가지는 것으로서 X가 요오드의 방사성 동위원소이고, 뇨가 5 £ 뇨 £ 30 의 범위를 만족하는 것이라면 그 구체적인 물질 종류가 특별히 제한되지 않는다. 상기 는 요오드（I）의 방사성 동위원소로 알려진 것이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으나, 일례로 상기 X는 ¹²² 1， ¹²³ 1， ¹²⁴ 1， ¹²⁵ 1， ¹³¹ 1 및 ¹³² 1로 이루어진 요오드의 방사성 동위원소 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 상기 화학식 1의 구조를 가지는 물질은 광학적 이미지 촬영용 또는 양전자 단층촬영어£：1 ^' ）용의 이중（此 ） 방식으로 사용가능하다. 가장 바람직하게 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 핵사데실- 4 - [ ¹³¹ 1 ]아이오도벤조에이트（: [ ¹³¹ 1 ] 묘로 표기）일 수 있다. 본 발명의 명세서에서 상기 화학식 1 중 15일 때에 해당하는 핵사데실- 4- 아이오도벤조에이트（116X3（16071-4-1^0 는 축약되어 지칭될 수 있다.

＜화학식 2 ñ 2019/216477 1»（：1/10公018/006365

7

본 발명에서 상기 화학식 1의 화합물（조영제）은 리포좀의 인지질 이중층에 탑재되며 인지질과 직접적으로 결합（이비1¾ 6）된 것이 아니라는 점（즉, 본 발명의 조영제는 인지질과 비결합 형태로 리포좀 내에 포함됨）에서 다른 리포좀 조영제 시스템과 구별된다. 본 발명의 리포좀 조영제에 있어서 , 리포좀은 운반체로서의 역할을 하고 실질적으로 리포좀에 탑재된 화학식 1의 조영물질의 움직임이 종양진단에 있어서 더 중요한 역할을 하는 것으로， 종양조직에서는 본 발명의 리포좀 조영제 자체 또는 상기 리포좀으로부터 빠져나온 화학식 1의 조영물질이 종양 조직내부에 축적되는 반면에 세망내피계（ 1；1（：1110611（101；1161 131 3 6111）에서는 흡수된 리포좀 조영제로부터 화학식 1의 조영물질이 빠져나와 빠르게 체외로 배출되어지는 방식으로 작용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 작용 방식을 부여하기 위해서는， 상기 화합물이 운반되는 시간동안 체내의 환경（특히, 혈액 운반 중）을 견딜 수 있도록 리포좀이 적절한 내구성을 유지할 것과, 목적 위치에서 리포좀으로부터 화합물이 방출되거나 또는 리포좀 자체가 분해 될 수 있도록 감응성을 가질 것 등이 요구되며， 이에 따라 본 발명에서 사용되는 화학식 1의 화합물에 특이적으로 상기 작용 방식을 부여할 수 있는 특유의 지질 조성이 요구된다. 이에 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물에 이러한 체내 작용 방식을 부여할 수 있는 특수한 리포좀 조성을’최초로 공개한다. 본 발명의 리포좀은 상기 화학식 1의 화합물을 종양 특이적으로 전달하는 특유의 시스템으로서 （3） 콜레스테롤; 00 卵! ³ （: ; 및 （（：） 的?묘구묘62000의 지질로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에사 콜레스테롤은 바람직하게 하기 ＜화학식 3＞으로 표시되는 2019/216477 1»（：1^1{2018/006365

8

화합물 일 수 있다.

＜화학식 3 ñ

본 발명에서 이平 (:는 바람직하게 하기 ＜화학식 4＞로 표시되는 화합물 일 수 있다.

＜화학식 4＞

본 발명에서 此?£구묘02000은 바람직하게 하기 ＜화학식 5＞로 표시되는 화합물 일 수 있다.

＜화학식 5 ñ

상기 지질 (3) : (13) : ((：)는 1 : 5 내지 25 : 3 내지 15의 몰비로 이루어지는 것이 특징이며， 바람직하게는 1 : 8 내지 20 : 4 내지 13의 몰비로 이루어지는 것일 수 있으며， 더 바람직하게는 1 : 10 내지 15 : 6 내지 10의 몰비로 이루어지는 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 1 : 11 내지 13 : 6 내지 8의 몰비로 이루어지는 것일 수 있다.

상기 (&) , ( 및 ( 의 지질 조성을 가지는 본원 발명의 리포좀 조영제는 화학식 1로 표시되는 화합물의 세망내피계（reticuloendothelial system）에서 흡수 감소 및 종양에서 흡수 및 축적 증가를 특징으로 한다. 즉, RES 장기 대비 종양에서의 조영제 흡수율（Tumor -to-organ uptake ratio） 및 죽적률（보유율）이 현저히 상승되었다. 즉, 본 발명에서 제공하는 특유와 지질 조성으로 화학식 1의 조영물질을 탑재한 리포좀 시스템을 제작하는 경우 종양 특이적으로 상기 조영물질의 효율적 전달, 방출 및 축적이 가능함과동시에 다른 조직에서의 배경 잡음（background noise）이 현저히 감소된다. 또한 본 발명의 리포좀 조영제는 PET을 이용한 촬영 시 화학식 1의 화합물을 이용한종양 이미지 수득 시간을 현저하게 단축할수 있다. 한편， 본 발명의 리포좀 조영제를 구성하는 상기 지질 중 （（：） ᅡ ?표02000은, 리포좀 내에 포함되는 전체 此?£ ¾02000 중 일부가 엽산과 부착된 것일 수 있다.

즉, 본 발명의 리포좀 조영제는 지질 구성이

（크） 콜레스테롤（□1016 6101） ;

（b） 1,2 -디팔미토일- -글리세로- 3 -포스포콜린（班꾸 ;

（0-1） 1， 2 -디스테아로일- -글리세로- 3 -포스포에탄올아민_

［메톡시（폴리에틸렌글리콜）- 2000（敗 £ ¾02000）; 및

（0-2） 1 , 2 -디스테아로일- -글리세로- 3 -포스포에탄올아민- ［메톡시（폴리에틸렌글리콜）- 2000 -엽산（03?£ ¾02000 ₀ 1 6）로 이루어지는 것 일 수 있다. 본 발명에서 敗?£ ¾62000 01 6는 바람직하게 하기 ＜화학식 6＞으로 표시되는 화합물 일 수 있다.

＜화학식 6 ñ

이때 상기 지질 : :어 어）는 1 : 5 내지 25 : 2 내지 8 : 1 내지 7의 몰비로 이루어지는 것이 특징이며, 바람직하게는 1 : 8 내지 20 : 3 내지 8 : 1 내지 5의 몰비로 이루어지는 것 일 수 있으며, 더 바람직하게는 1 : 10 내지 15 : 4 내지 6 : 2 내지 4의 몰비로 이루어지는 것 일 수 있으며， 가장 바람직하게는 1 : 11 내지 13 : 5 내지 6 : 1 내지 2의 몰비로 이루어지는 것 일 수 있다. 상기 (a) , (b) , (c-1) 및 (c-2)의 지질 조성을 가지는 본원 발명의 리포좀 조영제는 ＜화학식 1 ñ로 표시되는 화합물의 세망내피계 (ret i culoendothel i al system)에서 흡수 (축적) 감소 및 엽산수용체 과발현 종양에서 품수 (죽적) 증가를 특징으로 한다. 상기 엽산수용체 과발현 종양은 췌장암, 유방암， 난소암， 폐암, 자궁경부암, 대장암， 흑색종, 신장암, 뇌종양， 골수성 백혈병 및 두경부암으로 이루어지는군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게 본 발명에서 종양또는 암은 췌장암， 유방암, 대장암， 난소암, 자궁경부암， 흑색종을 의미하는 것일 수 있다. 본 발명의 지질 시스템은 다른 종양보다도 특히 췌장암, 유방암, 난소암， 대장암， 자궁경부암, 흑색종이 가지는 특유의 조직적 특성에 따라 진단적 가치가높다. 본 발명의 리포좀 조영제는 화학식 1의 화합물을 이미징 ( imaging) 또는 영상화 할 수 있는 수단이라면 그 용도가 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 광학적 이미지 촬영용, 양전자 단층촬영 (PET)용， 또는 단일광자 단층촬영 (SPECT)용으로사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 본 발명의 리포좀 조영제는 암 (또는 종양)에 특이적인 진단학적 가치를 지니므로 본 발명은 또한， 상기 본 발명의 리포좀 조영제를 유효성분으로 포함하는 암 진단용조성물을 제공한다. 또한， 본 발명은 암 진단용 제제를 제조하기 위한 상기 리포좀 조영제의 용도를 제공한다. 또한， 본 발명은 상기 리포좀 조영제의 유효량을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 특징으로 하는 암 진단 방법을 제공한다. 본 발명의 상기 '유효량'이란 개체에게 투여하였을 때， 암 진단 효과를 나타내는 양을 말하며, 상기 '개체'란 동물, 바람직하게는 포유동물， 특히 인간을 포함하는동물일 수 있으며， 동물에서 유래한 세포， 조직， 기관 등일 수도 있다. 상기 개체는상기 효과가 필요한환자 (pat ient ) 일 수 있다. 본 발명의 용어 을 포함하는 (compr i s ing)'이란 '함유하는' 또는 '특징으로 하는'과 동일하게 사용되며， 조성물 또는 방법에 있어서, 언급되지 않은 추가적인 성분 요소 또는 방법 단계 등을 배제하지 않는다. 용어 로 구성되는 (consi st ing of )' 또는 로 이루어진'이란 별도로 기재되지 않은 추가적인 요소， 단계 또는 성분 등을 제의하는 것을 의미한다. 용어 '필수적으로 구성되는 (essent i al ly consi st ing of )' 또는 '필수적으로 이루어진'이란 조성물 또는 방법의 범위에 있어서, 기재된 성분 요소 또는 단계와 더불어 이의 기본적인 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 성분 요소 또는 단계 등을 포함하는 것을 의미한다.

【유리한 효과】

본 발명에서 제공하는 특유의 지질 조성으로 화학식 1의 조영물질을 탑재한 리포좀 시스템을 제작하는 경우 則 장기 대비 종양에서의 조영물질 흡수율 (Turaor-to-organ uptake rat io) 및 축적률이 현저히 상승되어， 화학식 1 화합물의 종양에 대한진단적 효율이 대단히 높아진다.

【도면의 간단한설명】

도 1은 DPPC, DPPG, cholesterol 및 DSPE_PEG2000(PEG로 축약표기)을 이용하여 각각의 조성비를 달리하며 리포좀을 제조하였을 때， 암과 다른 장기에서의 HIB축적 정도를 비교한 결과를 나타낸다. 도 2는 DPPC 또는 cholesterol이 각각 HIB의 전달， 암과 다른 장기의 차별적 축적에 어떠한 영향을 미치는지 확인한 결과를 나타낸다. 도 3은 엽산 부착 비율에 따른 요의 전달 및 암과 다른 장기의 차별적 축적에 대한 영향과， 본 발명의 리포좀 조성이 HIB-ether와는 대조적으로 HIB에만특이적인 조성임을 확인한 결과를 나타낸다. 도 4A 및 도 4B는 췌장암 유발 마우스 (4A) 및 정상 마우스 (4B)에서 본 발명의 리포좀조영제를 적용하여 SPECT촬영한 결과를 보여준다. 도 5는 각 조직 유래의 종양세포 또는 정상세포에서 본 발명에 따른 리포좀의 흡수 정도를 평가한 결과를 나타낸다. 도 6은 엽산 수용체의 발현 정도가 다른 두 종류의 췌장암 세포 (PANC-1 , MIA PaCa-2)를 각각 한 마리의 마우스 양 옆구리에 주사하여 xenograft 모델을 확립한 후， 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서， PET촬영 결과를 나타낸다. 도 7은 자궁경부암세포 xenograf t 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서, 각 조직별 리포좀 조영제의 축적량 (%ID/g)을 평가한 결과를 나타낸다. 도 8은 난소암세포 xenograft 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서, 각 조직별 리포좀 조영제의 축적량 (%ID/g)을 평가한 결과를 나타낸다. 도 9은 피부암 (흑색종) 세포 xenograft 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서， 각 조직별 리포좀 조영제의 축적량 (%iD/g)을 평가한 결과를 나타낸다. 도 10는 대장암세포 xenograft 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서， 각 조직별 리포좀 조영제의 축적량 (WD/g)을 평가한 결과를 나타낸다. 도 11은. 유방암 세포인 4T1과 MDA-MB-231 , 또는 대장암세포인 CT26 xenograft 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한시점에서 , PET촬영 결과를 나타낸다. 도 12A 및 도 12B는 췌장암 orthotopi c 동물모델의 확립과정 (12A) , 확립된 췌장암 orthotopi c 동물모델의 꼬리 정맥에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서 PET 촬영 영상과 광학영상장비 (IVIS)를 이용한 촬영 영상 (12B)의 결과를 나타낸다. 도 13A, 도 13B 및 도 13C는 유방암 골 전이 마우스 모델의 확립을 확인하고 (13A), 확립된 유방암 골 전이 마우스 모델에서 luciferin 발광영상을 통해 다리 뼈로 전이된 종양 위치를 확인하고 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 투여한 후 24시간이 경과한 시점에 촬영한 PET 영상 결과와 동일 마우스 모델에서 [ ¹⁸ F]FDG를 꼬리정맥으로 투여한 후 1시간이 경과한 시점에서 PET 촬영 결과를 나타낸 결과 (13B), 또는 유방암 폐 전이 모델에 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 꼬리정맥으로 투여한 후 24시간이 경과한 시점에서 광학영상장비 (IVIS)를 이용한 촬영 영상과 PET촬영 결과 (13C)를 나타낸다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예 1: HIB에 특화된 리포좀의 제조

클로로포름 용액에 DPPC(1,2 -디팔미토일- sn-글리세로- 3 -포스포콜린),

DPPG( 1 , 2 -디핵사데카노일- sn-글리세로- 3 -포스포- 3 - ( 1 ' -r ac_글리세롤),

콜레스테롤 , DSPE-PEG2000( 1 , 2 -디스테아로일- sn-글리세로- 3 -포스포에탄올아민- N [메톡시 (폴리에틸렌글리콜)- 2000], 도면 및 표에서 PEG로 축약표기)을 각각 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 몰비로 혼합하였다 (하기 표 1 참조). 그리고 [ ¹³¹ I]HIB을 혼합한 후, 이렇게 제조된 혼합물을 건조하여 얇은 지질막 (lipid film)으로 만들었다. 상기 지질막을 식염수 (saline)에서 25분간 수화시켰다. 수화시킨 결과로 나온 불투명한 리포좀 용액을 100 nm의 멤브레인 필터를 이용하여 압출성형하였다. 상기 압출성형된 리포좀을 크기배제 컬럼 (size exclusion column) (PD- 10, GE Healthcare)을 이용하여 더 정제하였다. 이로서 다양한 지질 조성을 가지며 탑재하고 있는 리포좀 조영제를 수득하였다.

【표 1]

그 후 마우스 종양 모델에 대한 각 조성의 리포좀의 생체분포를 확인하기 위하여， CT26 암- BALB八: 마우스의 꼬리 정맥에 상기 리포좀 조영제 (20 pCi )을 주입한후， 생체분포확인실험을 진행하였다. 실험결과 도 1에서 보는 바와 같이， DPPG의 비율을 감소시킨 리포좀 조성의 경우， 체내 혈중 내의 [ ¹³¹ I ]HIB표지 리포좀의 섭취정도가높게 유지되는 결과를 확인할 수 있었고， 종양의 섭취 정도가 l%ID/g 정도를 보이는 결과를 확인하였다. 또한 DPPC의 비율을 감소시킨 리포좀 조성의 경우, 주사 후 장기에 전반적으로 섭취정도가 낮으며 체내로 빠르게 배출되나 종양에 대한 섭취정도도 현격히 낮은 결과를 확인하였다. 그리고 도 2에서 보는 바와 같이, 콜레스테롤이 포함되지 않은 조성의 경우， 장기들에 대하여 전체적으로 [ ¹³¹ I ]HIB 표지 리포좀 섭취정도가 많이 감소하며， 종양에 대한 섭취정도도 높지 않은 결과를 확인하였다. 반대로 콜레스테롤이 높은 비율로 포함된 조성의 경우， 장기들에 대한 전체적인 섭취가 증가하며 종양에 대한 섭취정도도 조금 증가하는 결과를 확인하였다. 또한 일정 수준의 콜레스테롤과 PEG가 포함되고 한 종류의 리피드만을 이용하여 구성된 리포좀 (DPPG/DPPC: cholesterol： DSPE-PEG2000=12: 1 :7)에 대한 결과에서는 종양에 대한섭취정도 차이가 리피드의 종류에 따라 급격한 차이를 보여주었으며 , 이러한 결과는 기존에 PEG가 포함되면 대체적으로 간과 비장과 같은 세망내피계 장기들에 대한 리포좀 섭취정도가 감소된다고 보고되었지만， PEG가 있다고 하여도 리포좀을 구성하는 구체적 지질의 종류 및 구성 비율에 파라서 그 효과가 예즉될 수 없음을 시사하는 것이다.

리피드로 DPPG만을 사용한 리포좀의 조성에서는 특히 비장에 대한 섭취정도가 매우 증가되며， 종양의 섭취정도가 현격히 낮은 결과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 리포좀의 조성이 종양 및 세망내피계에 대한 섭취정도와 리포좀에 탑재된 묘가 분리되어 나와 배출되는 작용 등에 크게 영향을 미치는 사실을 확인하였고, 요를 이용한 종양 진단에 있어서 최적의 결과를 보여주는 특정한 리포좀 조성비가 필요한 것을 확인하였다. 실시예 2： HIB특화 여부 확인 및 엽산 부착 비율에 따른 효과 확인 l-(hexadecyloxy)-4-iodobenzene(HIB-et]ier )를 합성한 후 ¹³¹ 1로 방사성 표지하여， 하기 ＜화학식 7 ñ으로 표시되는 [ ¹³¹ I ]HIB-ether를 제작하였다. 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 도 3에 도시된 지질 조성 (표 2 참조)으로 리포좀을 합성한 후， 췌장암 세포 (PANC-1)가 xenograft된 마우스에 하기 표 2에 따른 리포좀 조영제 (20 MCi )를 꼬리정맥으로 주사하고 24시간 후에 생체분포확인 비교 실험을 진행하였다.

＜화학식 7 ñ

131

【표 2]

2019/216477 1»（：1^1{2018/006365

16

상기 표 2에서 “此1 6 - [ ¹³¹ 1] 8-1^03011½” 은 상기 표에 기재된 지질 조성으로 이루어진 리포좀에 [ ¹³¹ 1 犯 이 탑재된 것을 의미하며， 상기 “1¾1 6- [ ¹³¹ 1]}11& ^~ 61；1161"-1 0301116” 은 상기 표에 기재된 지질 조성으로 이루어진 리포좀에 [ ¹³¹ 1] 8- 1½1·가 탑재된 것을 의미하며, 상기 “如1삵6 - [ ¹³¹ 1] 8- 1 0301116어0 ?£0，' 는 상기 표에 기재된 지질 조성으로 이루어진 리포좀에 [ ¹³¹ 1] 8 이 탑재된 것을 의미한다. 실험 결과, 도 3에서 보는 바와 같이 01 6-[^ ³¹ 1페3-61：1161'-1 ^0301116에 대한 섭취 정도가 대부분의 장기에서 1¾1 6 - [ ¹³¹ 1]11比-1 0301116에 대한 섭취보다 높았고， 췌장암에 대한 [ ¹³¹ 1 犯 섭취정도는 비슷한 것으로 나타났다. 특히 정도의 차이가 매우 큰 것을 확인하였는데, 1¾1 6- 표 - [ ¹³¹ 1 1&_1 0301116에 비하여 니 와 으 근에에서 섭취가 매우 높아 백그라운드 노이즈가 높은 것으로 나타났다. 또한 此?표 ¾ 2000을 제외한 조성의 리포 111）030미6（110 묘이）의 경우에 대부분의 장기에서 01 6 - [ ¹ 유사한 섭취 양상을 보이나, 니 라에서는 그 섭취정도가 수치를 보여주었고, 반대로 췌장암에서는 그 섭취정도가 절반 가까이 감소하는 결과를 확인하였다. 이와 같은 결과를 근거로 췌장암을 진단하는데 있어서 각 장기와 종양의 섭취비（종양 대 간이나 비장의 비）를 고려하였을 때 방사성추적자로 8를 이용하는 것이 묘 - 1½ _1' 를 이용하는 것 보다 더 우수하게 선명한 종양 영상을 얻을 수 있음을 확인하였고, 리포좀을 구성하는 조성비 역시 종양을 효과적으로 진단하는데 있어서 매우 중요한 확인할 수 있었다.

도 4는 췌장암 유발 마우스（시 및 정상 마우스犯）에서 본 발명의 리포좀 조영제를 적용하여 촬영한 결과를 보여준다. 췌장암 모델에서 종양이 주변 다른 장기에 비해 매우 선명하게 영상화 됨을 확인할 수 있다. 실시예 3 : 111 比0리포좀조영제 세포섭취 평가

상기 실시예 2에서 제조된 1 ^? 01 6 - [ ¹²⁴ 1] 요-1 05011¾의 종양세포에서의 흡수 정도를 평가해 보고자 여러 조직 유래의 종양세포 및 정상세포를 사용하여 111 ）세포섭취능을 평가하였다 . 각 조직 유래의 종양세포들 또는 정상세포를 we11마다 1X10 ⁵ 개의 세포를 분주하여 배양접시 표면에 충분히 붙인 후， 상기 실시예 2에서 제조한 엽산 수용체 타겟팅 리포좀 조영제（Folate-[ ¹²⁴ I]HIB-liposome）를 처리하고 12시간과 24시간후에 세포에 대한섭취정도를 비교 확인해보는 실험을 진행하였다.

- 정상세포: BNL CL.2（간）, HEK293신장）， Raw264.7（대식세포）

- 종양세포: MDA-MB-23K유방암）， B16F10（흑색종）， HeLa（자궁경부암）, 況0V3（난소암）, CT26대장암）， 4T1（유방암） 구체적으로， 세포를 6 well plate에 실험 24시간 전에 분주하여 배양접시 표면에 충분히 붙인 후， 엽산 수용체 타겟팅 리포좀 조영제（Folate^mUHIB- iiposome）를 well 마다 2 pCi씩 처리한 후, 12시간과 24시간 동안 Incubator （세포배양기）에 넣어주고 세포가 리포좀을섭취할 시간동안 배양하였다.

12시간과 24시간 후에는 각 .조건에 해당하는 세포를 먼저 PBS로 3번 Washing하여 세포내에 섭취되지 않은 리포좀을 모두 제거한 후, Trypsin-EDTA 용액를 세포에 처리하여 세포를 plate 바닥으로부터 모두 떼어낸후， 이를 미리 준비해둔 tube로 옮겨 각 조건에 해당하는 tube를 감마카운터를 이용하여 방사능량을 확인하며 세포내 섭취정도（cell uptake）를 확인하였다. 이에 대한 결과를 도 5에 나타내었다.

엽산 수용체는 정상세포들보다 종양세포에서 더 높게 발현되는 것으로 알려져 있는데， 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 리포좀 조영제는 정상세포들보다 엽산 수용체를 과발현하는 종양세포에 더 높은 섭취가 이루어짐을 확인하며 다양한 종양을 진단할 수 있는 방사성 프로브로 활용될 수 있음을 확인하였다. 실시예 4: 엽산수용체에 대한 in vivo특이성 확인

실험에 사용할 췌장암 Xenograft 모델로 2 종류의 췌장암 세포（PANC-1, MIA PaCa-2）를사용하였는데， PANC-1는 엽산 수용체를 과발현하는 특징을 지녔고， MIA PaCa-2의 경우 엽산수용체의 발현이 낮다고 보고된 췌장암세포이다. 상기 두 종류의 췌장암 세포를 각각 한 마리의 마우스 양 옆구리에 주사하여 xenograft 모델을 확립한 후, 상기 리포좀 조영제 Fol ate-[ ¹²⁴ I ]HIB- l iposome)를 꼬리정맥으로 주사 (200 니이)하고 24시간 경과 후 PET 영상을 확인하였다. 이에 대한 결과를 도 6에 나타내었다.

도 6에 나타낸 바와 같이， 2 종류의 췌장암 세포 모두에서 신호가 검출이 되었으나， 엽산 수용체를 과발현하는 PANC-1 세포가 이식된 부분에서 더 강한 신호가 검출이 되는 것을 확인할 수 있었다. 즉， 본 발명에 따른 리포좀 조영제가 엽산 수용체를 능동적으로 타겟팅하여 종양을 진단할 수 있음을 보여주는 결과라 할수 있다. 실시예 5: in vivo리포좀흡수 평가

상기 실시예 3에서 본 발명에 따른 리포좀 조영제가 종양세포 특이적으로 매우 높은 흡수율을 나타낸다는 것을 확인한 후, 각 종양세포가끼식된 마우스 모델에서 종양을 포함한 각 조직에서의 상기 리포좀 조영제의 흡수 정도를 평가해 보고자하였다.

5-1: Xenograft 마우스모델

자궁경부암 세포 (HeLa cel l ) , 난소암 세포 (況 0V3 cel l ) , 피부암 (흑색종) 세포 (B16F10 cel l ) 또는 대장암 세포 (CT26 cel l )를 마우스 오른쪽 옆구리에 주사하여 lcm 미만의 크기로 종양이 자랐을 때에 상기 실시예 2에서 제조한 리포좀 조영제 (Fol ate- ³¹ 1 ]HIB-l iposome)를 꼬리정맥으로 주사 (20 pCi )한 지 24시간 뒤에 각 장기를 적출하여 리포좀의 흡수 정도를 평가하였다. 이에 대한 결과를 도 7 내지 10에 나타내었다.

도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 자궁경부암세포인 HeLa xenograft 모델에 대한 결과를 확인해보면 종양에 대한 섭취가 5.5%ID/g으로 조직들 중에서 가장 높음을 확인할 수 있었고， 종양 조직 대비 타 조직들에 대한 섭취 비를 확인해보아도 그 차이가 매우 크기에 자궁경부암 조직만을 특이적으로 진단하는데 활용될 수 있음을 확인하였다 (종양 대 근육비 = 68.6배, 종양 대 혈액비 = 53.7배, 종양 대 간비 = 10.8배， 종양 대 비장비 = 3.6배) .

도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 난소암세포인 SK0V3 xenograft 모델에 대한 결과에서도 마찬가지로 종양에 대한 섭취가 4.5%ID/g으로 조직들 중에서 가장 높음을 확인할 수 있었고， 종양 조직 대비 타 조직들에 대한 섭취 비 역시 그 차이가 매우 크기에 난소암 조직만을 특이적으로 진단하는데 활용될 수 있음을 확인하였다 (종양 대 근육비 = 55.1배， 종양 대 혈액비 = 61.7배， 종양 대 간비 = 10.5배， 종양 대 비장비 = 4.7배) .

도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이， 난소암세포인 SK0V3 xenograft 모델에 대한 결과에서도 마찬가지로 종양에 대한 섭취가 4.5%ID/g으로 조직들 중에서 가장 높음을 확인할 수 있었고, 종양 조직 대비 타 조직들에 대한 섭취 비 역시 그 차이가 매우 크기에 난소암 조직만을 특이적으로 진단하는데 활용될 수 있음을 확인하였다 (종양 대 근육비 = 54.0배， 종양 대 혈액비 = 45.1배， 종양 대 간비 = 7.3배, 종양 대 비장비 = 2.2배) .

도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이， 대장암세포인 CT26 xenograft 모델에 대한 결과에서도 동일하게 종양에 대한 섭취가 5.2%ID/g으로 조직들 중에서 가장 높음을 확인할 수 있었고， 종양 조직 대비 타 조직들에 대한 섭취 비 역시 그 차이가 매우 크기에 대장암을 진단하는데 활용될 수 있음을 확인하였다 (종양 대 근육비 = 73.5배， 종양 대 혈액비 = 64.5배， 종양 대 간비 = 8.9배， 종양 대 비장비 = 4.8배) . 한편， 본 발명자는 상기 생체분포실험뿐만 아니라 PET를 이용한 핵영상 실험을 진행하여 본 발명에 따른 리포좀 조영제가 종양 진단을 위한 방사성 프로브로 활용이 될 수 있는지를 평가해 보았다.

즉， 유방암 세포인 4T1 , MDA-MB-231 xenograft 모델과 대장암세포인 CT26 xenograft 모델에 상기 리포좀 조영제 (Fol ate- [ ¹²⁴ I ]HIB_l iposome)를 꼬리정맥으로 주사 (200 nCi )한 지 24시간 뒤에 PET 영상을 수득하여 그 결과를 확인하였다. 이에 대한 결과를 도 11에 나타내었다.

도 11에 나타낸 바와 같이， PET 영상에서도 간， 비장 등 세망내피계 (RES)가 분포하는 조직에서의 흡수는 매우 낮고 종양 특이적으로 흡수가 가장 높게 나타난 것을 확인하였으며, 이를 통해 엽산 수용체를 과발현하는 종양을 진단하는데 본 발명에 따른 리포좀 조영제가 매우 유용하게 활용이 될 수 있음을 다시 한번 확인할수 있었다.

5-2: Orthotopic마우스모델 Xenograft 모델이 아닌 Orthotopi c 모델에 대한 능동적 표적지향 리포좀 조영제의 활성을 평가하고자 췌장암 Orthotopic 모델 확립하여 실험을 진행하였다 (도 12A) .

우선, 복강 내부의 종양 발생 정도를 확인하기 위하여 루시페라제 (Luci ferase)라는 발광효소를 지닌 PANC_1/Luc+ 세포를 활용하였고, 췌장 말단 부위에 상기 세포를 주사한지 21일이 지난 후 광학영상장비 ( IVIS)를 이용한 발광영상을통하여 Orthotopic 모델이 잘 확립되었음을 확인한후 실험을 진행하였다. 상기 확립된 췌장암 Orthotopi c 모델의 꼬리정맥에 상기 리포좀 조영제 (Folate-[ ^m I ]HIB-l iposome)를 꼬리정맥으로 주사 (200 (jCi )한 지 24시간 뒤에 PET 영상을 수득하였고， 이후 개복하였을 때 광학영상장비 ( IVIS)를 이용하여 리포좀 조영제에 대한 Cerenkov 발광영상과 종양세포 확인을 위한 루시페린을 이용한 발광영상을 수득하였다. 이에 대한 결과를 도 12B에 나타내었다.

도 12B에서 확인할 수 있는 바와 같이， PET 영상에서 리포좀 조영제가 췌장암에 매우 높은 농도로 섭취가 되는 것을 확인할 수 있었으며， 개복 후 광학영상장비를 이용한 발광영상에서 Cerenkov 발광과 루시페린 발광이 동일한 췌장부위에서 동일한신호가검출이 되는 것을 확인함으로써 PET 영상에서 높은 신호를 보인 부위가 췌장암임을 직접 확인할수 있었다. 실시예 6： 유방암 전이 모델에서의 종양진단능 평가

유방암의 경우， 유방 밖의 주위 조직이나 다른 신체 부위로 전이가 잘 되는 것으로 알려져 있고， 특히 뼈로 전이가 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 발명자는 본 발명에 따른 상기 리포좀 조영제를 주사한지 24시간후에 PET 영상을 통하여 유방암의 전이를 조기에 진단할 수 있는지를 확인해보고자 실험을 진행하였다. 유방암 전이 모델의 경우， MDA-MB-231/Luc ⁺ 를 사용하였고 좌심실에 1X10 ⁵ 의 세포를 직접 주사한지 10일 이후에 IVIS를 이용한 발광영상을 통하여 대퇴부 뼈로 골전이가 발생됨을 확인함으로 유방암 골 전이 모델이 확립되었음을 확인한 후 실험을 진행하였다 (도 12A) . 상기 유방암 골 전이 마우스에 상기 2019/216477 1»（：1^1{2018/006365

21

리포좀 조영제어01 6 - [ ¹²⁴ 1祀比-1 030111 를 꼬리정맥으로 주사（200 |_1이）하여 24시간후에 영상실험을 진행하였고， 또한 일반적으로 종양 진단에 사용되고 있는 （꼬리정맥으로 주사한 후 1시간 후 영상실험）를 이용한 附 비교영상실험을 진행하였다. 이에 대한 결과를 도 138에 나타내었다.

도 13요에 나타낸 바와 같이， 본 발명에 따른 리포좀 조영제를 투여한 마우스의 경우 발광영상을 통해 확인되는 유방암 세포의 골 전이 영역과 정확히 일치하는 영역에서 신호가 검출이 되는 것을 확인할 수 있었으나， 현재 임상에서 종양 사용되고 있는 孤를 동일한 마우스에 주사하고 얻은 므 영상의 경우에는 높은 백그라운드 섭취로 인해 종양부위에 대한 명확한 확인이 어려운 것을 알수 있었다. 한편, 다른 유방암 세포인 411凡11（： ⁺ 세포（1）（10 ⁵ ）를 꼬리정맥으로 주사하는 방법을 이용하여 폐 전이 모델을 만들었고, 1 아比 를 이용한 발광영상을 통하여 폐에 높은 신호가 나타남을 확인하며 폐 전이 모델이 확립되었음을 확인하였다. 상기 확립된 폐 전이 모델에 본 발명에 따른 상기 리포좀 조영제 0¾1 6 - [ ¹²⁴ 1祀比-1 ^0301116）를 꼬리정맥으로 주사（200 |_1＜ ）한 후 射 영상을 확인해 본 결과, 폐 전이 역시 잘 진단할 수 있음을 확인하였고， 그 신호는 발광영상에서의 전이된 유방암세포에 대한 신호와 잘 일치함을 확인함으로써 영상의 강한 신호가폐에 전이된 종양 세포에 기인함을 확인할 수 있었다（도 130 .

【산업상 이용가능성】

이상 살펴본 바와 같이， 본 발명은 세망내피계 흡수의 억제 및 방사성 표지물질의 종양 특이적 운반을 위한 신규 리포좀 기반 조영제에 관한 것으로， 보다상세하게는 방사성 표지 물질로서 ＜화학식 1＞의 화합물 및 지질로 이루어진 리포좀 조영제에 있어서, 상기 지질이 （3） 콜레스테롤 0¾0比 01）; （ 1 , 2 - 디팔미토일- 글리세로- 3 -포스포콜린（卵ᄄ）; 및 （0 1 , 2 -디스테아로일- - 글리세로- 3 -포스포에탄올아민- N [메톡시（폴리에틸렌글리콜） - 2000（此묘- ?묘&2000）으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리포좀 조영제와 이를 유효성분으로 함유하는 암진단용 조성물에 대한 것이다,

본 발명에서 제공하는 특유의 지질 조성으로 화학식 1의 조영물질을 탑재한 리포좀 시스템을 제작하는 경우 間: S 장기 대비 종양에서의 조영물질 흡수율 (Tumor-to-organ uptake rat io)이 현저히 상승되어, 화학식 1 화합물와 종양에 대한 진단적 효율이 대단히 높아지므로서 진단 도구 (tool )로서 산업상 이용가능성이 매우높다.