LC─MS/MSを用いた受容体占有研究のための新規ホスホジエステラーゼ7Bトレーサーの迅速な同定

Rapid identification of a novel phosphodiesterase 7B tracer for receptor occupancy studies using LC─MS/MS.

• Jie Chen
• Guibao Gu
• Mi Chen
• Trevor Scott
• Lindsay Heger
• Douglas Zook
• DeMichael Chung
• Terence Keenan
• Joel Renick
• Vincent J Santora
• Jeffrey Vivian
• Kathe Stauber
• James Guy Breitenbucher
• Ali Tabatabaei

抄録

ホスホジエステラーゼ7B（PDE7B）の阻害は、いくつかの神経疾患の治療ターゲットとして考えられています。現在のところ、この標的の受容体占有率（RO）を決定するために利用可能な放射性標識トレーサーは存在しません。このようなトレーサーが開発されれば、実行可能なPDE7B阻害剤の同定が大幅に促進される可能性がある。本研究では、液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法（LC─MS/MS）を用いて、標識されていないトレーサー候補の静脈内微量投与後の脳内分布を評価した。この新しいアプローチにより、PDE7Bの新規ROトレーサー候補の同定が加速されました。同定された分子である化合物30は、標識されていない化合物をラットに投与した際に、合理的な標的組織特異性（線条体/小脳比2.2）と適切な取り込み性（投与量/脳組織の0.25％）を示しました。化合物30はその後、トリチウム(H)で標識した。化合物30のインビトロ特性評価により、ラット脳ホモジネートを用いて、この化合物がサブナノモルK（0.8nM）および58fmol/mgのタンパク質に対する高い標的親和性を有していることが示されました。また、H-Compound 30 の静脈内マイクロドーズはラットの線条体に優先的に結合し、PDE7B の mRNA の分布と一致していました。ラット脳ホモジネートを用いた構造的に異なる他のPDE7B標的特異的阻害剤とのin vitro置換試験の結果、H-Compound 30はK分析に理想的なトレーサーであることが示されました。これは、PDE7Bの前臨床トレーサーの最初の報告です。化合物30は、今後、臨床研究のためのPDE7B PETリガンドとして開発される可能性があります。

Phosphodiesterase 7B (PDE7B) inhibition has been considered as a therapeutic target for the treatment of several neurological disorders. Currently, there are no radio-labeled tracers available to determine receptor occupancy (RO) of this target. Developing such a tracer could greatly facilitate the identification of viable PDE7B inhibitors. In the current study, a liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC─MS/MS) method was utilized to evaluate the brain distribution of unlabeled tracer candidates following intravenous micro-dosing. This novel approach resulted in an accelerated identification of a potential novel RO tracer for PDE7B. The identified molecule, Compound 30, showed reasonable target-tissue specificity (striatum/cerebellum ratio of 2.2) and suitable uptake (0.25% of the injected dose/g brain tissue) as demonstrated in rats dosed with the unlabeled compound. Compound 30 was subsequently labeled with tritium (H). In vitro characterization of H-Compound 30 demonstrated that this compound possessed a high target affinity with a subnanomolar K (0.8 nM) and a B of 58 fmol/mg of protein using rat brain homogenate. Intravenous microdosing of H-Compound 30 showed preferential binding in the rat striatum, consistent with the mRNA distribution of PDE7B. In vitro displacement study with other structurally distinct PDE7B target-specific inhibitors using rat brain homogenate indicated that H-Compound 30 is an ideal tracer for K analysis. This is the first report of a preclinical tracer for PDE7B. With further characterization, Compound 30 may ultimately show the appropriate properties required to be further developed as a PDE7B PET ligand for clinical studies.

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