JP2000509407A - 前立腺癌の治療に有効なコンジュゲート - Google Patents
前立腺癌の治療に有効なコンジュゲートInfo
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Abstract
(57)【要約】
遊離した前立腺特異的抗原(PSA)による選択的タンパク質分解によって開裂され得るアミノ酸配列を有するオリゴペプチドと公知の細胞毒性物質とから成る化学的コンジュゲートが開示されている。このようなコンジュゲートは前立腺癌及び良性前立腺過形成(BPH)の治療に有用である。
Description
【発明の詳細な説明】
前立腺癌の治療に有効なコンジュゲート 発明の背景
1994年には米国で20万人の男性が前立腺癌と診断され、38,000人
の米国人男性がこの病気で死亡するであろうと予想されている(Garnick
,M.B.(1994)The Dilemmas of Prostate
Cancer.Scientific American,April:72−
81)。このように前立腺癌は米国人男性で(皮膚癌を除けば)最も診断数の多
い悪性腫瘍であり、米国人男性の癌関連の死因としては(肺癌に次いで)二番目
に多い。
前立腺特異的抗原(PSA,Prostate Specific Anti
gen)は、ほぼ全面的にヒト前立腺上皮から産生されヒト精液中に0.5〜2
.0mg/mlのレベルで存在する33kDaの一本鎖の糖タンパク質である(
Nadji,M.,Taber,S.Z.,Castro,A.,ら(1981
)Cancer 48:1229;Papsidero,L.,Kuriyam
a,M.,Wang,M.ら(1981).
JNCI66:37;Qui,S.D.,Young,C.Y.F.,Biha
rtz,D.L.ら(1990),J.Urol.144:1550;Wang
,M.C.,Valenzuela,L.A.,Murphy,G.P.ら(1
979).Invest.Urol.17:159)。単一の糖質ユニットが4
5位のアスパラギン残基に結合し、全分子量の2〜3kDaを構成している。P
SAはキモトリプシン様特異性をもつプロテアーゼである(Christens
son,A.,Laurell,C.B.,Lilja,H.(1990).E
ur.J.Biochem.194:755−763)。精液封入ゲル中の主要
タンパク質であるセメノゲリンI、セメノゲリンII及びフィブロネクチンのタ
ンパク質分解によって射精の際に形成されるゲル構造を溶解させるは主としてP
SAであることが証明されている(Lilja,H.(1985)J.Clin
.Invest.76:1899;Lilja,H.,Oldbring,J.
,Rannevik,G.ら(1987).J.Clin.Invest.80
:281;McGee,R.S.,Herr,J.C.(1988).Biol
.Reprod.39:499)。ゲル形成タンパク質のPSA
介在タンパク質分解によってセメノゲリンI及びセメノゲリンIIの複数の可溶
性フラグメント並びにフィブロネクチンの可溶性フラグメントが生成され、同時
に、射精液の液化及び運動性精子の漸進的遊離が生じる(Lilja,H.,L
aurell,C.B.(1984).Scand.J.Clin.Lab.I
nvest.44:447:McGee,R.S.,Herr,J.C.(19
87).Biol.Reprod.37:431)。更に、PSAはIGFBP
−3(インスリン様成長因子結合タンパク質3)をタンパク質分解的に分解し、
IGFによるPSA分泌細胞の増殖を特異的に刺激する(Cohenら(199
2)J.Clin.Endo.& Meta.75:1046−1053)。
アルファ1−アンチキモトリプシンと複合体を形成したPSAは血清PSAの
主要な分子形態であり、検出される血清PSAの95%はこの形態である(Ch
ristensson,A.,Bjork,T.,Nilsson,O.,ら(
1993).J.Urol.150:100−105;Li1ja,H.,Ch
ristensson,A.,Dahlen.U.(1991).Clin.C
hem.37:1618−1625;S
tenman,U.H.,Leinoven,J.,Alfthan,H.ら(
1991).Cancer Res.51:222−226)。アルファ1−ア
ンチキモトリプシンと複合体を形成するためには成熟した酵素活性形態のPSA
が必要なので、前立腺組織(正常組織、良性過形成組織または悪性組織)はこの
形態のPSAを主として放出する(Mast,A.E.,Enghi1d,J.
J.,Pizzo,S.V.ら(1991).Biochemistry 30
:1723−1730;Perlmutter,D.H.,Glover,G.
I.,Rivetna,M.ら(1990).Proc.Natl.Acad.
Sci.USA 87:3753−3757)。従って、前立腺PSA分泌細胞
の微細環境では、PSAはいかなる阻害分子にも複合していない成熟した酵素活
性形態に加工され分泌されると考えられる。PSAはまたアルファ2−マクログ
ロブリンと安定な複合体を形成するが、この結果としてPSAのカプセル化及び
PSAエピトープの完全な喪失が生じるので、この複合体形成が生体内でどのよ
うな意味を有するかに関しては未だ解明されていない。複合体非形成の遊離PS
Aの形態は血清PSAの少数部分を構成する(Christenss
on,A.,Bjork,T.,Nilsson,O.ら(1993).J.U
rol.150:100−105;Lilja,H.,Christensso
n,A.,Dahlen,U.(1991).Clin.Chem.37:16
18−1625)。この形態の血清PSAのサイズは、精液中のPSAのサイズ
と同様である(Lilja,H.,Christensson,A.,Dahl
en,U.(1991).Clin.Chem.37:1618−1625)。
しかしながら、遊離形態の血清PSAがチモーゲンであるのか、内部開裂された
不活性形態の成熟PSAであるのか、または、酵素活性を発現するPSAである
のか、に関しては未だ解明されていない。しかしながら、血清中には未反応のア
ルファ1−アンチキモトリプシン及びアルファ2−アンチキモトリプシンの双方
が遊離形態の33kDaのPSAの検出血清レベルに比較してかなりのモル過剰
量(100〜1,000倍)で存在するので、遊離形態の血清PSAが酵素活性
を発現するとは考え難い(Christensson,A.,Bjork,T.
,Nilsson,O.ら(1993).J.Urol.150:100−10
5;Lilja,H.,Christensson,A.,
Dahlen,U.(1991).Clin.Chem.37:1618−16
25)。
上記の正常血清のPSA濃度は良性前立腺過形成及び前立腺の外科的外傷後に
も報告されているが(Lilja,H.,Christensson,A.,D
ahlen,U.(1991).Clin.Chem.37:1618−162
5)、血清中のPSA測定値は前立腺の腺癌の治療をモニターするために有用で
ある(Duffy,M.S.(1989).Ann.Clin.Biochem
.26:379−387;Brawer,M.K.and Lange,P.H
.(1989).Urol.Suppl.5:11−16;Hara,M.an
dKimura,H.(1989).J.Lab.Clin.Med.113:
541−548)。また、広がった転移前立腺癌に罹患し前立腺摘出手術を受け
た患者では血清PSAが高レベルで検出されるので、前立腺転移が免疫反応性P
SAを分泌することも判っている(Ford,T.F.,Butcher,D.
N.,Masters,R.W.ら(1985).Brit.J.Urolog
y 57:50−55)。従って、PSAのタンパク質分解活性によって活性化
される細胞毒性化合物は前
立腺細胞特異的及びPSA分泌前立腺転移特異的でなければならない。
本発明の目的は、前立腺特異的抗原(PSA)による選択的タンパク質分解に
よって開裂されかつ親水性置換基を有する環状アミノ酸を含むオリゴペプチドを
細胞毒性物質と共に含んでいることを特徴とする、前立腺癌の治療に有用な新規
な抗癌組成物を提供することである。
本発明の別の目的は、新規な抗癌組成物の投与から成る前立腺癌の治療方法を
提供することである。発明の概要
遊離した前立腺特異的抗原(PSA)による選択的タンパク質分解によって開
裂されかつ親水性置換基を有する環状アミノ酸を含むアミノ酸配列から成るオリ
ゴペプチドと公知の細胞毒性物質とから成る化学的コンジュゲートが開示されて
いる。このようなコンジュゲートは、前立腺癌及び良性前立腺過形成(BPH)
の治療に有用である。発明の詳細な説明
本発明は、前立腺癌の治療に有用な新規な抗癌組成物に関する。本発明の組成
物は、細胞毒性物質に直接または化学的リン
カーを介して共有結合されたオリゴペプチドから成る。オリゴペプチドは、遊離
した前立腺特異的抗原(PSA)によって選択的に認識されかつ遊離した前立腺
特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂され得るオリゴマーから
選択されている。オリゴペプチドと細胞毒性物質とのこのような組合せをコンジ
ュゲートと呼ぶ。
本発明のコンジュゲートは更に、親水性置換基を有する環状アミノ酸をオリゴ
ペプチドの一部として組込んでいることを特徴とする。この環状アミノ酸はコン
ジュゲートに水溶性を与える。このような親水性環状アミノ酸の非限定例として
は、ヒドロキシル化、ポリヒドロキシル化及びアルコキシル化プロリン及びピペ
コリン酸部分がある。
理想的には、PSAによるタンパク質分解によって開裂される部位を含むオリ
ゴペプチドが直接または化学的リンカーを介して細胞毒性物質に結合されている
とき、細胞毒性物質は完全な形態を維持しているが細胞毒性活性は顕著に低下し
ているかまたは欠如している。同じく理想的には、結合オリゴペプチドがタンパ
ク質分解によって開裂部位で開裂されたとき、細胞毒性物質の細胞毒性活性が有
意に増加するかまたは非修飾の細胞
毒性物質の活性が回復される。
更に、オリゴペプチドは、PSA以外のタンパク質分解酵素の存在下では開裂
しないかまたは遊離した酵素活性PSAの存在下のオリゴペプチドの開裂に比較
して遥かに緩慢な速度で開裂するオリゴペプチドから選択されるのが好ましい。
上記の理由から、オリゴペブチドが短いペプチド配列、好ましくは10アミノ
酸未満のペプチド配列から成るのが望ましい。最も好ましくは、オリゴペプチド
は7個または6個のアミノ酸から成る。コンジュゲートが好ましくは短いアミノ
酸配列を含むので、コンジュゲートの溶解度は、通常は疎水性をもつ細胞毒性物
質成分に大きく影響される。従って、本発明のコンジュゲートの環状アミノ酸の
親水性置換基は、細胞毒性物質に起因するこのような疎水性を相殺するかまたは
低下させるように選択される。
本発明のこの目的を実現するために、必須とは言えないまでも好ましいコンジ
ュゲートの実施態様では、オリゴペプチド及び任意に存在する化学的リンカーが
、組織の近傍に存在する遊離PSA及び他の何らかの先天的タンパク質分解酵素
のタンパク質分解活性によって細胞毒性物質から分離され、その結果と
して、細胞毒性物質、または、オリゴペプチド/リンカーユニットの部分を保持
しなからも細胞毒性を維持している細胞毒性物質が、タンパク質分解的開裂場所
の生理的環境に提示される。医薬として許容されるコンジュゲートの塩も勿論本
発明に包含される。
直接共有結合によってまたは化学的リンカーを介して細胞毒性物質とコンジュ
ゲートを形成するオリゴペプチドは、遊離PSAによって最高度に認識され遊離
PSAによって最も容易にタンパク質分解的に開裂されるオリゴペプチドである
必要はない。従って、このような抗癌組成物に組込むために選択されるオリゴペ
プチドは、遊離PSAによる選択的タンパク質分解による開裂、及び、このよう
な開裂によって生じる細胞毒性物質−タンパク質分解残基のコンジュゲート(ま
たは理想的状態としては非修飾の細胞毒性物質)の細胞毒性活性の双方に基づい
て選択される。タンパク質分解性PSAに関して使用された“選択的”なる用語
は、遊離PSAによる本発明のオリゴペプチド成分の開裂速度がランダムなアミ
ノ酸配列から成るオリゴペプチドの開裂速度に比べて促進されていることを意味
する。従って、本発明のオリゴペプチド成分は遊離PSAの好ましい基質
である。“選択的”なる用語はまた、オリゴペプチドがオリゴペプチド中の2つ
の特定アミノ酸の間で遊離PSAによってタンパク質分解的に開裂されることを
意味する。
本発明のオリゴペプチド成分は、遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によっ
て選択的に認識されかつ遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク
質分解的に開裂され得る。このようなオリゴペプチドは以下の配列から選択され
たオリゴマーから成る:
(a)HaaXaaSerTyrGln|SerSer(配列:1);
(b)HaaTyrGln|SerSer(配列:2);
(c)HaaXaaLysTyrGln|SerSer(配列:3);
(d)HaaXaaLysTyrGln|SerSer(配列:4);
(e)HaaXaahArgTyrGln|SerSer(配列:5);
(f)HaaXaahArgChaGln|SerSer(配列:6);
(g)HaaXaaSerTyrGln|SerXaa(配列:7);
(h)HaaTyrGln|SerXaa(配列:8);
(i)HaaXaaSerChgGln|SerXaa(配列:9;
(j)HaaChgGln|SerXaa(配列10:);
式中、Haaは親水性部分で置換された環状アミノ酸であり、Xaaは任意のア
ミノ酸であり、hArgはホモアルギニンであり、Chaはシクロヘキシルアラ
ニンであり、Chgはシクロヘキシルグリシンである。
本発明の実施態様において、オリゴペプチドは以下の配列から選択されたオリ
ゴマーから成る:
(a)HaaTyrGln|SerSerSerLeu(配列:11);
(b)HaaxaaSerTyrGln|SerAla(配列:12);
(c)AlaHaaXaaSerTyrTyr|Ser(配列:13);
(d)AlaAsnHaaXaaSerTyrGln|Ser(配列:14);
(e)HaaXaaSerTyrGln|SerSerThr(配列:15);
(f)HaaTyrGln|SerSerThr(配列:16);
(g)HaaXaaSerTyrGln|SerSerSer(配列:17);
(h)HaaTyrGln|SerSerSer(配列:18;
(i)HaaXaaLysTyrGln|SerSerSer(配列:19);
(j)HaaXaahArgTyrGln|SerSerSer(配列:20)
;
(k)HaaXaaSerTyrGln|SerSerLeu(配列:21);
(l)HaaTyrGln|SerSerLeu(配列:22);
(m)HaaXaaSerTyrGln|SerLeu(配列:23);
(n)HaaTyrGln|SerLeu(配列:24);
(p)HaaXaaSerTyrGln|SerNle(配列:25);
(q)HaaTyrGln|SerNle(配列:26);
(r)HaaXaaSerTyrGln|SerTIC(配列:27);
(s)HaaTyrGln|SerTIC(配列:28);
(t)HaaXaaSerChgGln|SerLeu(配列:29);
(u)HaaChgGln|SerLeu(配列:30);
(v)HaaXaaSerChgGln|SerNle(配列:31);
(w)HaaChgGln|SerNle(配列:32);
(x)HaaXaaSerChgGln|SerTIC(配列:33);
(y)HaaChgGln|SerT1C(配列:34);
(z)hArgChgGln|SerLeu(配列:35);
(aa)hArgTyrGln|SerLeu(配列:36)。
本発明のより好ましい実施態様ではオリゴペプチドは以下の配列から選択され
たオリゴマーから成る:
(a)4−HypXaaSerTyrCln|SerSer(配列:37);
(b)4−HypXaaSerTyrGln|SerAla
(配列:38);
(c)Ala−4−HypXaaSerTyrTyr|Ser(配列:39);
(d)AlaAsn4−HypXaaSerTyrGln|Ser(配列:40
);
(e)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerThr(配列:41
);
(f)4−HypTyrGln|SerSerThr(配列:42);
(g)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerer(配列:43)
;
(h)4−HypTyrGln|SerSerSer(配列:44);
(i)4−HypXaaLysTyrGln|SerSerSer(配列:45
);
(j)4−HypXaahArgTyrGln|SerSerSer(配列:4
6);
(k)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerLeu(配列:47
);
(l)4−HypTyrGln|SerSerLeu(配列:48);
(m)4−HypXaaSerTyrGln|SerLeu(配列:49);
(n)4−HypTyrGln|SerLeu(配列:50);
(p)4−HypXaaSerTyrGln|SerNle(配列:51);
(q)4−HypTyrGln|SerNle(配列:52);
(r)4−HypXaaSerTyrGln|SerTIC(配列:53);
(s)4−HypTyrGln|SerTIC(配列:54);
(t)4−HypXaaSerChgGln|SerLeu(配列:55);
(u)4−HypChgGln|SerLeu(配列:56);
(v)4−HypXaaSerChgGln|SerNle(配列:57);
(w)4−HypChgGln|SerNle(配列:58);
(x)4−HypXaaSerChgGln|SerTIC(配列:59);
(y)4−HypChgGln|SerTIC(配列:60)。
式中、4−Hypは4−ヒドロキシプロリンであり、Xaaは任意のアミノ酸
であり、hArgはホモアルギニンであり、Chaはシクロヘキシルアラニンで
あり、Chgはシクロヘキシルグリシンである。
より好ましい実施態様ではXaaは好ましくはAla、Ser及びIleから
選択される。
上記及び発明の詳細な説明の他の箇所で使用された“アミノ酸配列から成るオ
リゴマー”なる用語は、約3〜約100個のアミノ酸残基から成りそのアミノ酸
配列中に記載の特定アミノ酸配列を含み従って記載のアミノ酸配列の内部で遊離
PSAによってタンパク質分解的に開裂されるオリゴマーを意味する。好ましく
は、オリゴマーは5〜10個のアミノ酸残基から成る。従って例えば、オリゴマ
ー:hArgSeR4−HypChgGln|SerLeu(配列:61)は、
アミノ酸配列:4−HypChgGln|SerLeu(配列:56)を含み、
従って本発明に包含されるであろう。
ペプチド化学の平均的な知識をもつ技術者は、生物学的に活性のオリゴペプチ
ド中の幾つかのアミノ酸が相同的、等量的及
び/または等電的な別のアミノ酸によって置換され、得られた修飾オリゴペプチ
ド中で出発オリゴペプチドの生物活性が保存されることを容易に理解できよう。
幾つかの非天然アミノ酸及び修飾された天然アミノ酸も本発明のオリゴペプチド
中の対応する天然アミノ酸に置換するために使用され得る。従って例えば、チロ
シンは3−ヨードチロシン、2−メチルチロシン、3−フルオロチロシン、3−
メチルチロシン、などによって置換され得る。更に例えば、リシンはN’−(2
−イミダゾリル)リシンなどによって置換され得る。アミノ酸置換の非限定的代
表例を以下に列挙する:出発アミノ酸 (1つまたは複数の)置換アミノ酸
Ala Gly
Arg Lys、オルニチン
Asn Gln
Asp Glu
Glu Asp
Gln Asn
Gly Ala
Ile Val,Leu,Met,Nle
Leu Ile,Val,Met,Nle
Lys Arg、オルニチン
Met Leu,Ile,Nle,Val
オルニチン Lys,Arg
Phe Tyr,Trp
Ser Thr
Thr Ser
Trp Phe,Tyr
Tyr Phe,Trp
Val Leu, Ile,Met,Nle。
従って例えば、以下のオリゴペプチドは平均的な当業者に公知の技術で合成で
き、本発明のコンジュゲートに組込まれると遊離PSAによってタンパク質分解
的に開裂されると予測される:
Asn4−HypIleSerTyrGln|Ser(配列:62);
Asn4−HypValSerTyrGln|Ser(配列:63);
4−HypAlaSerTyrGln|SerSer(配列:
64);
(3,4−ジヒドロキシプロリン)AlaSerTyrGln|SerSer(
配列:65);
3−ヒドロキシプロリンSerChgGln|Ser(配列:66);
4−HypAlaSerChgGln|SerSer(配列:67)。
アミノ酸配列内部に含まれている記号“|”は、遊離PSAによってタンパク
質分解的に開裂される配列内部の点位置を示す。
本発明の化合物は非対称中心を有していてもよく、ラセミ体、ラセミ混合物及
び個別の立体異性体の形態で生成されることができ、光学異性体を含む可能なす
べての異性体が本発明に包含される。特に注釈がない限り、記載のアミノ酸は天
然の“L”立体配置を有すると理解されたい。
本文及び表に使用した以下の略号は以下のアミノ酸及び基を表す:
hRまたはhArg:ホモアルギニン;
hYまたはhTyr:ホモチロシン;
Cha:シクロヘキシルアラニン;
Amf:4−アミノメチルフェニルアラニン;
DPL:2−(4,6−ジメチルピリミジニル)リシン;
(イミダゾリル)K:N’−(2−イミダゾリル)リシン;
Me2PO3−Y:O−ジメチルホスホチロシン;
O−Me−Y:O−メチルチロシン;
TIC:1,2,3,4−テトラヒドロ−3−イソキノリンカルボン酸;
DAP:1,3−ジアミノプロパン;
TFA:トリフルオロ酢酸;
AA:酢酸;
3PAL:3−ピリジル−アラニン;
4−Hyp:4−ヒドロキシプロリン;
Abu:アルファ−アミノ酪酸;
Thi:チエニルアラニン。
本発明のオリゴペプチド−細胞毒性物質コンジュゲートのようなペプチジル治
療薬がアセチル、ベンゾイル、ピバロイルなどの適当な保護基によって保護され
た任意のオリゴペプチド置換基の末端アミノ部分を有するのが好ましいことは当
業界で公
知であり、本発明でもそのように理解されている。末端アミノ基がこのように保
護されているとき、温血動物の血漿中に存在するアミノペプチダーゼの作用によ
る当該ペプチジル治療薬の酵素的分解は抑制または抑止される。
このような保護基はまた、親水性官能価の存在に基づいて選択される親水性ブ
ロッキング基を含む。コンジュゲートの親水性を強化し従ってコンジュゲートの
水溶性を強化するブロッキング基の非限定例は、ヒドロキシル化アルカノイル、
ポリヒドロキシル化アルカノイル、ヒドロキシル化アロイル、ポリヒドロキシル
化アロイル、ポリエチレングリコール、グリコシレート類、糖類及びクラウンエ
ーテル類である。N−末端の非天然のアミノ酸部分もまた、アミノペプチダーゼ
によるこのような酵素的分解を改善し得る。
好ましくはN−末端保護基は:
(a)アセチル、
(b)
(c)
(d)
から選択され、
式中の、
R1及びR2は独立に、
(a)水素、
(b)未置換または置換アリール、未置換または置換複素環、C3−C10シク
ロアルキル、C2−C6アルケニル、C2−C6アルキニル、ハロゲン、C1−C6ペ
ルフルオロアルキル、R3O−、R3C(O)NR3−、(R3)2NC(O)−、
R3 2N−C(NR3)−、R4S(O)mNH、CN、NO2、R3C(O)−、N3
、−N(R3)2またはR4OC(O)NR3−、
(c)未置換のC1−C6アルキル、
(d)置換C1−C6アルキルであり、置換C1−C6アルキルの置換基が未置換
または置換アリール、未置換または置換複素環、C3−C10シクロアルキル、C2
−C6アルケニル、C2−C6アルキニル、R3O−、R4S(O)mNH、R3C(
O)NR3−、(R3)2NC(O)−、R3 2N−C(NR3)−、CN、R3C(
O)−、N3、−N(R3)2またはR4OC(O)NR3−から選択されるか、ま
たは、
R1とR2とが一緒に−(CH2)s−を形成し、ここに炭素原子の1つがO、
S(O)m、−NC(O)−、NH及び−N(COR4)−から選択された部分
によって任意に置換されており、
R3は、水素、アリール、置換アリール、複素環、置換複素環、C1−C6アル
キル及びC3−C10シクロアルキルから選択され、
R4は、アリール、置換アリール、複素環、置換複素環、C1−C6アルキル及
びC3−C10シクロアルキルから選択され、
mは0、1または2、
nは1、2、3または4
pは0または1〜100の整数、
qは0または1、但しpが0のときはqが1であり、
rは1〜10の整数であり、
sは3、4または5である。
好ましくは、rが1、2または3である。
本発明のコンジュゲートのオリゴペプチドは、前出の用語“Haa”によって
表される親水性部分で置換された環状アミノ酸を含む。このアミノ酸はまた、式
:
によって示すことができ、
式中の、
R5はHO−及びC1−C6アルコキシから選択され、
R6は水素、ハロゲン、C1−C6アルキル、HO−及びC1−C6アルコキシか
ら選択され、
tは3または4である。
式:
で示される構造は、5員環または6員環の環状アミン部分を表し、このような環
状アミンは任意にフェニル環またはシクロヘキシル環に融合し得る。このような
環状アミン部分の非限定例としては以下の特定構造:
がある。
本発明のコンジュゲートは非対称中心を有していてもよく、ラセミ体、ラセミ
混合物及び個別の立体異性体として生成されることができ、光学異性体を含むす
べての可能な異性体が本発明に包含される。任意の置換基に2回以上の変異(例
えば、アリール、複素環、R3など)が発生するとき、各変異の定義は発生毎に
独立している。例えば、HO(CR1R2)2−はHOCH2CH2−、HOCH2C
H(OH)−、HOCH(CH3)
CH(OH)−などを表す。また、置換基及び/または変異の組合せは、このよ
うな組合せの結果として安定な化合物が得られる限りは許容される。
本文中で使用された“アルキル”及びアラルキルのアルキル部分及び同様の用
語は、特定された数の炭素原子を有する分枝状及び直鎖状の飽和脂肪族炭化水素
基を意味する。“アルコキシ”なる用語は、指定された数の炭素原子を有してお
り酸素ブリッジを介して結合されたアルキル基を表す。
本文中で使用された“シクロアルキル”なる用語は、特定された数の炭素原子
を有する非芳香族の環状炭化水素基を意味する。シクロアルキル基の例は、シク
ロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどである。
“アルケニル”基は、特定された数の炭素原子を有しており1つまたは複数の
二重結合を有している基を意味する。アルケニル基の例は、ビニル、アリル、イ
ソプロペニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、シクロプロペニル、シク
ロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、1−プロペニル、2−ブテ
ニル、2−メチル−2−ブテニル、イソプレニル、ファルネシル、ゲラニル、ゲ
ラニルゲラニルなどである。
“アルキニル”基は、特定された数の炭素原子を有しており1つの三重結合を
有している基を意味する。アルキニル基の例は、アセチレン、2−ブチニル、2
−ペンチニル、3−ペンチニルなどである。
本文中で使用された“ハロゲン”または“ハロ”なる用語は、フルオロ、クロ
ロ、ブロモ及びヨードを意味する。
本文中で使用された“アリール”及びアラルキル及びアロイルのアリール部分
は、各環が7員以下の任意の安定な単環または二環の炭素環であって少なくとも
1つの環が芳香族であるものを意味する。このようなアリール要素の例は、フェ
ニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、ビフェニル、フェナント
リル、アントリルまたはアセナフチルである。
本文中で使用された複素環または複素環式なる用語は、飽和または不飽和であ
り炭素原子とN、O及びSから成るグループから選択された1〜4個のヘテロ原
子とから成る安定な5〜7員環の単環または安定な8〜11員環の二環の複素環
を表し、上記に定義の複素環のいずれかがベンゼン環に融合した任意の二環の基
を包含する。複素環は任意のヘテロ原子または炭素原子に結合して安定な構造を
形成する。このような複素環要素の
非限定例は、アゼピニル、ベンズイミダゾリル、ベンズイソキサゾリル、ベンゾ
フラザニル、ベンゾピラニル、ベンゾチオピラニル、ベンゾフリル、ベンゾチア
ゾリル、ベンゾチエニル、ベンズオキサゾリル、クロマニル、シンノリニル、ジ
ヒドロベンゾフリル、ジヒドロベンゾチエニル、ジヒドロベンゾチオピラニル、
ジヒドロベンゾチオピラニルスルホン、フリル、イミダゾリジニル、イミダゾリ
ニル、イミダゾリル、インドリニル、インドリル、イソクロマニル、イソインド
リニル、イソキノリニル、イソチアゾリジニル、イソチアゾリル、イソチアゾリ
ジニル、モルホリニル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、2−オキソアゼピ
ニル、オキサゾリル、2−オキソピペラジニル、2−オキソピペリジニル、2−
オキソピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピリジル、ピラジニル、ピ
ラゾリジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピロリジニル、ピロ
リル、キナゾリニル、キノリニル、キノキサリニル、テトラヒドロフリル、テト
ラヒドロイソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアモルホリニル、チアモ
ルホリニルスルホキシド、チアゾリル、チアゾリニル、チエノフリル、チエノチ
エニル及びチエニルである。
本文中で使用された“置換C1-6アルキル”、“置換アリール”及び“置換複
素環”なる用語は、化合物の残りの部分への結合点に加えて1〜3個の置換基を
含む部分を意味する。このような追加の置換基は、F、Cl、Br、CF3、N
H2、N(C1−C6アルキル)2、NO2、CN、(C1−C6アルキル)O−、−
OH、(C1−C6アルキル)S(O)m−、(C1−C6アルキル)C(O)NH
−、H2N−C(NH)−、(C1−C6アルキル)C(O)−、(C1−C6アル
キル)OC(O)−、N3、(C1−C6アルキル)OC(O)NH−及びC1−C20
アルキルから選択される。
“1〜10の整数”なる用語は、数1及び10とその間の整数とを表す。“1
〜100の整数”なる用語は、数1及び100とその間の整数とを表す。
R1とR2とが一緒に−(CH2)s−を形成するとき、このように定義される
環状部分及びヘテロ原子含有環状部分の非限定例は、式:で示される。
本文中で使用された“PEG”なる用語は、指定された数のエチレンオキシサ
ブユニットを有する複数のポリエチレングリコール含有置換基を表す。従って、
PEG(2)なる用語は、
を表し、PEG(6)なる用語は、
を表す。
本文中で使用された“(2R)(2,3−ジヒドロキシプロ
ビオニル)”なる用語は、以下の構造:
を表す。
本文中で使用された“(2R,3S)2,3,4−トリヒドロキシブタノイル
”なる用語は、以下の構造:
を表す。
本発明のコンジュゲートは所与の生物学的応答を変更するために使用できるの
で、細胞毒性物質が従来の化学的治療薬に限定されると考えてはならない。例え
ば、細胞毒性物質は所望の生物活性を有するタンパク質またはポリペプチドであ
ってもよい。このようなタンパク質としては例えば、アブリン、リシンA、シュ
ードモナス外毒素またはジフテリア毒素のような毒素;腫瘍壊死因子、α−イン
ターフェロン、β−インターフェロン、神経成長因子、血小板由来増殖因子、組
織プラスミノー
ゲンアクチベーターのようなタンパク質;または、例えばリンホカイン、インタ
ーロイキン−1(“IL−1”)、インターロイキン−2(“IL−2”)、イ
ンターロイキン−6(“IL−6”)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子
(“GM−CSF”)、顆粒球コロニー刺激因子(“G−CSF”)または他の
成長因子のような生物学的応答調節剤がある。
好ましい細胞毒性物質としては一般的に、アルキル化剤、抗増殖剤、チューブ
リン結合剤などがある。好ましいクラスの細胞毒性物質としては例えば、アント
ラサイクリンファミリーの薬剤、ビンカアルカロイド系の薬剤、マイトマイシン
、ブレオマイシン、細胞毒性ヌクレオシド、タキサン(taxanes)、プテ
リジンファミリーの薬剤、ジエネン(diyenes)及びボドフィロトキシン
がある。これらのクラスの特に有効な成員は例えば、ドキソルビシン、カルミノ
マイシン、ダウノルビシン、アミノプテリン、メソトレキセート、メトプテリン
、ジクロロ−メソトレキセート、マイトマイシンC、ポルフィロマイシン、5−
フルオロウラシル、6−メルカプトプリン、シトシンアラビノシド、ポドフィロ
トキシン、または、エトポシドもしくはリン酸エトポシドのようなボドフィロト
キシン誘導体、
メルファラン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ロイロシジン、ビンデシン、
ロイロシン、タキソールなどである。他の有効な細胞毒性物質としては、エスト
ラムスチン、シスプラチン及ひシクロホスファミドがある。当業者は、本発明の
コンジュゲートを形成する化合物の反応を促進するために所望の細胞毒性物質を
化学的に修飾し得る。
本発明に極めて好ましい細胞毒性物質のグループは以下の式で示される薬剤を
含む:式(1)のメソトレキセートのグループ: 式中の、
R12はアミノまたはヒドロキシ;
R7は水素またはメチル;
R8は水素、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード;
R9はヒドロキシまたはカルボン酸の塩を補完する部分;
を表す。式(2)のマイトマイシンのグループ: 式中の、
R10は水素またはメチルを表す。式(3)のブレオマイシンのグループ: 式中の、
R11はヒドロキシ、アミノ、C1−C3アルキルアミノ、ジ(C1−C3アルキル
)アミノ、C4−C6ポリメチレンアミノ、
を表す。式(4)のメルファラン: 式(5)の6−メルカプトプリン: 式(6)のシトシンアラビノシド: 式(7)のポドフィロトキシン: 式中の、
R13は水素またはメチル;
R14はメチルまたはチエニル;
またはそのリン酸塩を表す。式(8)のビンカアルカロイドグループの薬剤: 式中の、
R15は、H、CH3またはCHO;
R17及びR18が個別に存在するときはR18はHでR16とR17の一方がエチルで
他方がHまたはOHを表す;
R17とR18とが結合した炭素と共にオキシラン環を形成するときはR16はエチ
ルを表す;
R19は、水素、(C1−C3アルキル)−COまたはクロロ置換(C1−C3アル
キル)−COを表す。式(9)のジフルオロヌクレオシド: 式中の、
R21は式:
のいずれか1つによって示される塩基であり、
式中の、
R22は水素、メチル、ブロモ、フルオロ、クロロまたはヨード;
R23は−OHまたは−NH2;
R24は水素、ブロモ、クロロまたはヨードを表す。式(10)のアントラサイクリン抗生物質: 式中、
Raは、−CH3、−CH2OH、−CH2OCO(CH2)3CH3または−CH2
OCOCH(OC2H5)2であり、
Rbは、−OCH3、−OHまたは−Hであり、
Rcは、−NH2、−NHCOCF3、4−モルホリニル、3−シアノ−4−モ
ルホリニル、1−ピペリジニル、4−メトキシ−1−ビペリジニル、ベンジルア
ミン、ジベンジルアミン、シアノメチルアミンまたは1−シアノ−2−メトキシ
エチルアミンであり、
Rdは、−OH、−OTHPまたは−Hであり、
Reは、−OHまたは−Hであるが、R5が−OHまたは−OTHPであるとき
はR6は−OHでない。式(11)のエストラムスチン: 式(12)のシクロホスファミド: 最も好ましい薬剤は上記の式(10)のアントラサイクリン抗生物質である。
当業者は、この構造式が当業界で異なる属名または種名をもつ薬剤または薬剤の
誘導体から成る化合物を包含することを理解されよう。以下の表1は本発明で特
に好適に使用される多数のアントラサイクリン薬剤をその属名または種名と共に
表す。 表1に示した化合物のうちで最も好ましい細胞毒性物質はドキソルビシン、ビ
ンブラスチン及びデスアセチルビンブラスチンである。ドキソルビシン(本文中
ては“DOX”とも呼ぶ)は、式中のRaが−CH2OH、Rbが−OCH3、Rc
が−NH2、Rdが−OH及びReが−Hを表す式(10)のアントラサイクリン
である。
細胞毒性物質が好ましい細胞毒性物質ドキソルビシンから成る本発明のオリゴ
ペプチド−細胞毒性物質のコンジュゲートは以下の一般式I:
によって示される化合物または医薬として許容されるその塩であり、
式中の、
オリゴペプチドは、遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって選択的に認
識され、遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂
され得るオリゴペプチドであって、このオリゴペプチドは式:
の環状アミノ酸を含み、
C末端カルボニルはドキソルビシンのアミンに共有結合されており、
Rは、
(a)水素、
(b)−(C=O)R1a、
(c)
(d)
(e)
から選択され、
R1及びR2は独立に、水素、OH、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、
C1−C6アラルキル及びアリールから選択され、
R1aは、C1−C6アルキル、ヒドロキシル化アリール、ポリヒドロキシル化ア
リールまたはアリールであり、
R5は、HO−及びC1−C6アルコキシから選択され、
R6は、水素、ハロゲン、C1−C6アルキル、HO−及びC1−C6アルコキシ
から選択され、
nは、1、2、3または4であり、
pは、0または1〜100の整数であり、
qは、0または1であり、pが0ならばqが1であり、
rは、1〜10の整数であり、
tは、3または4である。
オリゴペプチド−細胞毒性物質のコンジュゲートまたはその光学異性体または
医薬として許容されるその塩の好ましい実施態様においては、
環状アミノ酸が、
であり、
Rは、
(a)水素、
(b)−(C=O)R1a、
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)から選択され、
R1及びR2は独立に、水素、C1−C6アルキル及びアリールから選択され、
R1aは、C1−C6アルキルまたはアリールであり、
nは1、2、3または4であり、
n’は、0、1、2または3であり、
pは、0または1〜14の整数であり、
qは0または1であり、pが0ならばqは1であり、
rは、1〜10の整数であり、
tは、3である。
以下の化合物は、本発明のオリゴペブチド−細胞毒性物質のコンジュゲートま
たはその光学異性体または医薬として許容されるその塩の特定例である:
式中のXは:
を表す。
細胞毒性物質が好ましい細胞毒性物質ビンブラスチンまたはデスアセチルビン
ブラスチンである本発明のオリゴペプチド−細胞毒性物質のコンジュゲートは以
下の一般式II:で示される化合物または医薬として許容されるその塩であり、
式中の、
オリゴペプチドは、遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって特異的に認
識され、遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂
され得るオリゴペプチドであり、このオリゴペブチドは、式:
の環状アミノ酸を含み、
XLは、−NH−(CH2)u−NH−であり;
Rは、
(a)水素、
(b)−(C=O)R1a、
(c) (d)
(e)
から選択され、
R1及びR2は独立に、水素、OH、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、
C1−C6アラルキル及びアリールから選択され、
R1aは、C1−C6アルキル、ヒドロキシル化アリール、ポリヒドロキシル化ア
リールまたはアリールであり、
R19は、水素、(C1−C3アルキル)−COまたはクロロ置換(C1−C3アル
キル)−COであり、
nは、1、2、3または4であり、
pは、0または1〜100の整数であり、
qは、0または1であり、pが0ならばqは1であり;
rは、1、2または3であり、
tは、3または4であり、
uは、1、2、3、4または5である。
細胞毒性物質が好ましい細胞毒性物質ビンブラスチンまたはデスアセチルビン
ブラスチンである本発明のオリゴペプチド−細胞毒性物質のコンジュゲートの別
の実施態様は、一般式III:
で示される化合物または医薬として許容されるその塩であり、
式中の、
オリゴペプチドは遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって特異的に認識
され、遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂さ
れ得るオリゴペプチドであり、このオリゴペプチドは式:
の環状アミノ酸を含み、
Rg及びRhは独立に、水素、C1−C6アルキル、C1−C6アルキル−OH、
C1−C6アルキル−ジ−OH、C1−C6アルキル−トリ−OH、及び、
から選択され、但しRd及びReの少なくとも1つが水素またはC1−C6アルキル
でないか、または、
RgとRhとが一緒に−CH2CH2OCH2CH2−ジラジカルを形成し、
R19は、水素、(C1−C3アルキル)−COまたはクロロ置換(C1−C3アル
キル)−COであり、
pは、0または1〜100の整数であり、
qは0または1であり、pが0ならばqは1である。
以下の化合物は、本発明のオリゴペプチド−デスアセチルビンブラスチンのコ
ンジュゲートまたはその光学異性体または医薬として許容されるその塩の特定例
である:
本発明のオリゴペプチド、ペプチドサブユニット及びペプチド誘導体(いずれ
も“ペプチド”と呼ばれる)は、慣用のペプチド合成法、好ましくは固相法によ
って構成アミノ酸から合成できる。次いでペプチドを逆相高性能液体クロマトグ
ラフイー(HPLC)によって精製する。
標準的ペプチド合成法は例えば、以下の著作に開示されている:Schroe
derら,“The Peptides”,Vol.I,Academic P
ress 1965;Bodanskyら,“Peptide Synthes
is”,Interscience Publishers,1966;McO
mie(編)“Protective Groups in Organic
Chemistry”,Plenum Press,1973;Baranyら
,“ThePeptides:Analysis,Synthesis,Bio
logy”2,Chapter 1 ,Academic Press,198
0及びStewartら,“Solid Phase Peptide Syn
thesis”,Second Edition,Pierce Chemic
al Company,1984。これらの論文の教示は参照によっ
て本発明に含まれるものとする。
標準的ペプチド合成法によって本発明のコンジュゲートに組み込まれる親水性
置換基を有する適宜置換された環状アミノ酸自体は市販製品でもよく、または当
業界に公知の技術もしくは本文中に記載の技術によって容易に合成される。例え
ば、適宜置換されたプロリンの合成は以下の論文及びその引用文献に記載されて
いる:J.Ezquerraら,J.Org.Chem.60:2925−29
30(1995);P.Gill and W.D.Lubell,J.Org
.Chem.60:2658−2659(1995);及びM.W.Holla
dayら,J.Med.Chem.34:457−461(1991)。これら
の論文の教示は参照によって本発明に含まれるものとする。
本発明の化合物の医薬として許容される塩は、例えば無毒性の無機または有機
の酸から形成された本発明化合物の慣用の無毒性塩を包含する。このような慣用
の無毒性塩の例としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸、
硝酸などの無機酸に由来の塩、及び、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、グリコー
ル酸、ステアリン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエ
ン酸、アスコルビン酸、パモ酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、フェニル
酢酸、グルタミン酸、安息香酸、サリチル酸、スルファニル酸、2−アセトキシ
安息香酸、フマル酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタン二スルホ
ン酸、シュウ酸、イセチオン酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸に由来の塩があ
る。
PSA開裂部位を含むオリゴペプチドと細胞毒性物質とから成る本発明のコン
ジュゲートはまた、医薬品化学業界で公知の技術によって合成され得る。例えば
、細胞毒性物質の遊離アミン部分をオリゴペプチドのカルボキシル末端に共有結
合させてアミド結合を形成してもよい。また、オリゴペプチドのアミン部分と細
胞毒性物質のカルボキシル部分とを共有結合させることによってアミド結合を形
成してもよい。これらの目的で、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)
−1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU
として公知)及び1−ヒドロキシベンゾトリアゾール水和物(HOBTとして公知
)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC),N−エチル−(3−ジメチル
アミノプロピル)−カルボジイミド(EDC)、ジフェニルホスホリルアジド(
DPPA)、
ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)ホスホニ
ウムヘキサフルオロホスフェート(BOP)などの試薬を単独でまたは組合せて
使用し得る。
更に、本発明のコンジュゲートはPSA開裂部位と細胞毒性物質との非ペプチ
ジル結合によって形成され得る。例えば、細胞毒性物質のヒドロキシル部分を介
して細胞毒性物質をオリゴペプチドのカルボキシル末端に共有結合させてエステ
ル結合を形成してもよい。このためには、HBTUとHOBTとの併用、BOP
とイミダゾールとの併用、DCCとDMAPとの併用などの方法で試薬を使用し
得る。また、カルボン酸をニトロフェニルエステルなどの形成によって活性化し
、DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデソ−7−エン)の存在
下で反応させてもよい。
本発明のコンジュゲートはまた、リンカーユニットを介してオリゴペプチドを
細胞毒性物質に結合させることによって形成し得る。このようなリンカーユニッ
トとしては例えばビスカルボニルアルキルジラジカルがあり、この場合、細胞毒
性物質のアミン部分がリンカーユニットと結合してアミド結合を形成し、オリゴ
ペプチドのアミノ末端がリンカーユニットの他端と結合
して同じくアミド結合を形成する。逆に、細胞毒性物質のカルボニル部分がリン
カーユニットのアミンの一方に共有結合し、リンカーユニットの他方のアミンが
オリゴペプチドのC末端に共有結合するジアミノアルキルジラジカルリンカーユ
ニットも有用であろう。遊離PSAが存在しないときは生理的環境に安定である
がPSAのタンパク質分解性開裂部位が開裂されると開裂し得る他のリンカーユ
ニットも考察できる。更に、PSAのタンパク質分解性開裂部位が開裂されると
細胞毒性物質に結合した状態で維持されるが非修飾の細胞毒性物質に比べて開裂
後の細胞毒性物質誘導体の細胞毒性活性が有意に低下しないようなリンカーユニ
ットも使用し得る。
本発明の化合物の合成においては、分子の他の部分に所望の反応を惹起すると
きに出発化合物及び中間体の種々の反応性官能基を保護する必要があることは当
業者に理解されよう。所望の反応の完了後または所望の任意の時期に、通常は、
例えば加水分解手段または水素添加手段によってこのような保護基を除去する。
このような保護及び脱保護の段階は有機化学で常用の手段である。本発明化合物
の製造中に有用な保護基の教示に関しては、Protective Group s in Organic Chemistry
,McOmie,ed.,Plenum
Press,NY,NY(1973);及びProtective Group s in Organic Synthesis
,Greene,ed.,Jo
hn Wiley & Sons,NY,NY(1981)を参照するとよい。
非限定例を挙げると、有用なアミノ保護基は例えば、ホルミル、アセチル、ジ
クロロアセチル、プロピオニル、ヘキサノイル、3,3−ジエチルヘキサノイル
、γ−クロロブトリルなどのC1−C10アルカノイル基;tert−ブトキシカ
ルホニル、ベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル、4−ニトロベ
ンジルオキシカルボニル、フルオレニルメチルオキシカルボニル、シンナモイル
オキシカルボニルなどのC1−C10アルコキシカルボニル及びC5−C15アリール
オキシカルボニル;2,2,2−トリクロロエトキシカルボニルのようなハロ−
(C1−C10)−アルコキシカルボニル基;ベンジル、フェネチル、アリル、ト
リチルなどのC1−C15アリールアルキル及びアルケニル基などである。他の常
用のアミノ保護基は、メチルまたはエチルアセトアセテートのようなβ−ケト−
エステ
ルで製造されるエナミンの形態の保護基である。
有用なカルボキシ保護基は例えば、メチル、tert−ブチル、デシルのよう
なC1−C10アルキル基;2,2,2−トリクロロエチル及び2−ヨードエチル
のようなハロ−C1−C10アルキル;ベンジル、4−メトキシベンジル、4−ニ
トロベンジル、トリフェニルメチル、ジフェニルメチルのようなC5−C15アリ
ールアルキル;アセトキシメチル、プロピオンオキシメチルなどのC1−C10ア
ルカノイルオキシメチル;及び、フェンアシル、4−ハロフェンアシル、アリル
、ジメチルアリル、トリメチルシリルのようなトリ−(C1−C3アルキル)シリ
ル、β−p−トルエンスルホニルエチル、β−p−ニトロフェニルチオエチル、
2,4,6−トリメチルベンジル、β−メチルチオエチル、フタルイミドメチル
、2,4−ジニトロ−フェニルスルフェニル、2−ニトロベンズヒドリルなどの
基及び近縁の基である。
また、有用なヒドロキシ保護基は例えば、ホルミル基、クロロアセチル基、ベ
ンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、4−ニトロベンジル基、トリメチル
シリル基、フェンアシル基、tert−ブチル基、メトキシメチル基、テトラヒ
ドロピラニ
ル基などである。
以下の反応スキームは、好ましい実施態様としてアントラサイクリン抗生物質
ドキソルビシンとオリゴペプチドとの組合せを用いた本発明のコンジュゲートの
合成を示す。
反応スキームI反応スキームII反応スキームIII反応スキームIV反応スキームV 反応スキームVIは、オリゴペプチドをビンカアルカロイド細胞毒性物質ビン
ブラスチンと併用する本発明の治療方法で使用されるコンジュケートの製造を示
す。オリゴペプチドのN末端をビンブラスチンに結合する方法は従来文献に開示
されている(S.P.Kandukuriら,J.Med.Chem.28:1
079−1088(1985))。
反応スキームVIIはビンブラスチンがオリゴペプチドのC末端に結合した本
発明のオリゴペプチドとビンカアルカロイド細胞毒性物質ビンブラスチンとのコ
ンジュゲートの製造を示す。1,3−ジアミノプロパンをリンカーとして使用し
た場合だけを示す。ビンブラスチンのカルボニルとオリゴペプチドのC末端との
間に使用される他のスペーサーユニットも考えられる。更に、反応スキームVI
Iは、リンカーユニットを付加した後でC−4−位のヒドロキシ部分を再度アセ
チル化するコンジュゲートの合成を示す。出願人らは、デスアセチルビンブラス
チンコンジュゲートも有効であり、反応スキームVIIからリンカーの第一アミ
ンを保護し中間体を無水酢酸と反応させ次いでアミンを脱保護する段階を削除す
ることによって製造できることを知見した。他の位置のオリゴペプチドとビンブ
ラスチンの
官能基とのコンジュゲーションは当業者に容易であり、前立腺癌の治療に有用な
化合物を与えると期待できる。
また、本発明の治療方法で使用される親水性置換基を有する環状アミノ酸から
成るオリゴペプチドのN末端がビンブラスチンのような1つの細胞毒性物質に結
合され、同時にC末端が同じ細胞毒性物質またはドキソルビシンのような異なる
細胞毒性物質に結合されたコンジュゲートを製造し得ることも理解されよう。反
応スキームVIIIはこのような多重細胞毒性物質コンジュゲートの合成を示す
。このような多重細胞毒性コンジュゲートは1種類だけの細胞毒性物質を含むコ
ンジュケートよりも有利であろう。
反応スキームVI反応スキームVI(続き)反応スキームVII反応スキームVII(続き)反応スキームVIII反応スキームVIII(続き)本発明のオリゴペプチド−細胞毒性物質のコンジュゲートは、本発明のコンジュ
ゲートと医薬として許容される担体、賦形剤または希釈剤とから成る医薬組成物
の形態で患者に投与される。本文中で使用された“医薬として許容される”なる
用語は、ヒト、ウマ、ブタ、ウシ、ネズミ、イヌ、ネコなどの温血動物または他
の哺乳動物並びに鳥類またはその他の温血動物の治療または診断に有用な担体、
賦形剤または希釈剤などの物質を意味する。好ましい投与経路は、非経口、特に
、静注、筋肉内、皮下、腹腔内またはリンパ管内経路である。このような製剤は
、当業者に周知の担体、希釈剤または賦形剤を用いて調製できる。調製に関して
は、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sci ences
,16th ed.,1980,Mack Publishing
Company,Osolら編、を参照するとよい。このような組成物は、血清
タンパク質例えばヒト血清アルブミンのようなタンパク質、リン酸塩、その他の
塩または電解質のようなバッファまたは緩衝用物質などを含有する。適当な希釈
剤は例えば、無菌水、等張生理食塩水、希釈デキストロース水溶液、グリセリン
、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどの多価アルコー
ルまたはその混合物である。組成物は、フェネチルアルコール、メチル及びプロ
ピルパラベン、チメルソールなどの防腐剤を含有し得る。所望の場合、組成物は
、メタ亜硫酸水素ナトリウムまたは亜硫酸水素ナトリウムのような酸化防止剤を
約0.05〜約0.20重量%含有し得る。
本文中で使用された“組成物”なる用語は、特定された成分を特定量で含有す
る生成物、及び、特定された量の特定成分の組合せによって直接または間接に得
られる任意の生成物を意味する。
静脈内投与のためには好ましくは、患者に対するコンジュゲートの投与量が約
0.01〜約1gになるように組成物を調製する。好ましくは、コンジュゲート
の投与量は約0.2g〜約1gの範囲であろう。本発明のコンジュゲートは、治
療すべき疾病状態または調節すべき生物作用、コンジュゲートの投与方法、患者
の年齢、体重及び病状などの要因並びに主治医の判断する他の要因に応じて広い
投与量の範囲で有効である。従って、所与の患者に投与される量は患者毎に個々
に決定する必要がある。
特定の試薬及び反応条件を以下の実施例で概説するが、本発
明の要旨及び範囲に包含される変更が可能であることは当業者に理解されよう。
従って以下の実施例に示す調製物及び製造方法は本発明の非限定的な代表例であ
ると理解されたい。実施例 実施例1 PSA介在開裂部位を含むオリゴペプチドの合成:
Applied Biosystemsの430Aモデルの全自動ペプチドシ
ンセサイザーを使用し、二重結合によるアミノ酸導入プロトコルを用い、ブロッ
クしたオリゴペプチドを固相合成によって製造した。液体フッ化水素酸で処理し
てオリゴペプチドを脱保護し樹脂支持体から分離した。逆相C18シリカカラム
で、水性0.1%トリフルオロ酢酸/アセトニトリル勾配を用い、分取高圧液体
クロマトグラフィーによってオリゴペプチドを精製した。オリゴペプチドの同定
及び均質性は、アミノ酸組成解析、高圧液体クロマトグラフイー、高速原子衝撃
質量スペクトル分析によって確認した。この方法で合成したオリゴペプチドを表
2に示す。
4−トランス−L−Hypはトランス−4−ヒドロキシ−L−プロリンである。
ジヒドロ−Proは3,4−ジヒドロ−L−プロリンである。実施例2 遊離PSAによるオリゴペプチド認識の評価:
実施例1に記載の手順で製造したオリゴペプチドを個別に、PSA消化バッフ
ァ(12mMのトリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン,pH8.0、25
mMのNaCl、0.5mMのCaCl2)に溶解し、溶液をモル比100:1
でPSAに添加した。あるいは、PSA消化バッファとして50mMのトリス(
ヒドロキシメチル)−アミノメタン,pH7.4、140
mMのNaClを使用した。種々の反応時間後、トリフルオロ酢酸(TFA)を
最終濃度1%(容量/容量)まで加えて反応を停止させる。あるいは、10mM
のZnCl2を加えて反応を停止させる。反応停止後の反応液を、逆相C18カ
ラムで、水性0.1%TFA/アセトニトリル勾配を用いるHPLCによって分
析した。評価の結果を表2に示す。表2は、表示のオリゴペプチドを酵素活性の
遊離PSAによって50%開裂するために要した時間の量(分)を示す。遊離ア
ミン部分(即ち、hArg、Orn,Lys及び/または3PAL)を含むオリ
ゴペプチドはTFA塩として試験した。他の全部のオリゴペプチドは中性化合物
として試験した。実施例3 〔N−Ac−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg−Gl n−Ser−Leu−Dox(配列68)の製造
:
段階A:〔N−Ac−(4−トランス−L−Hyp(Bzl)〕−Ala−Ser(Bz l)Chg−Gln−Ser(Bzl)Leu−PAM樹脂(3−1)
0.5ミリモル(0.67g)のBoc−Leu−PAM樹脂を出発材料とし
、保護されたペプチドを430A ABIペプチドシンセサイザーで合成した。
プロトコルでは、保護されたアミノ酸:Boc−Ser(Bzl)、Boc−G
ln、Boc−Chg、Boc−Ala、N−Boc−(4−トランス−L−H
yp(Bzl))の各々を4倍の過剰量(2ミリモル)
で使用した。結合はメチル−2−ピロリジノン中のDCC及びHOBT活性化を
用いて行った。N末端アセチル基の導入には酢酸を使用した。メチレンクロリド
中の50%TFAを使用してBoc基を除去し、TFA塩をジイソプロピルエチ
ルアミンで中和した。合成の完了後、ペプチド樹脂を乾燥すると中間体3−1が
得られた。段階B
:〔N−Ac−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg−Gl n−Ser−Leu−OH(3−2)
1.2gの保護されたペプチド樹脂(3−1)をアニソール(2ml)の存在
下のHF(20ml)で0℃で1時間処理した。HFの蒸発後、残渣をエーテル
で洗浄し、濾過し、H2O(200ml)で抽出した。濾液を凍結乾燥すると中
間体3−2が得られた。段階C
:〔N−Ac−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg−Gl n−Ser−Leu−Dox
1. 157g(1.45ミリモル)の上記中間体(3−2)をDMSO(3
0ml)に溶解し、DMF(30ml)で希釈
した。溶液に、516mg(0.89ミリモル)のドキソルビシン、0.310
mlのジイソプロピルエチルアミン(1.78ミリモル)を順次添加した。撹拌
溶液を冷却し(0℃)、0.276mlのジフェニル−ホスホリルアジド(1.
28ミリモル)を添加した。30分後、追加の0.276ml(1.28ミリモ
ル)のDPPAを添加し、ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)でpHを〜
7.5(pHペーパー)に調整した。冷却した反応液(0℃)のpHをDIEA
で〜7.5に更に3時間維持し、反応液を0〜4℃で一夜撹拌した。18時間後
、反応液(システムAを用いた分析用HPLCによって反応の完了を確認)を濃
縮して油にした。未精製の生成物をバッファA=0.1%のNH4OAc−H2O
;B=CH3CNを用いる分取HPLCによって精製した。未精製の生成物を4
00mlの100%のバッファAに溶解し、濾過し、C−18逆相HPLCラジ
アル圧縮カラム(Waters,Delta−Pak,15μM,100Åで精
製した。100%Aから60%Aまでの段階的勾配を流速75ml/分(UV=
214nm)で使用した。生成物の均質な画分(システムAを用いるHPLCで
評価)をプールし凍結乾燥した。生成物をH2O(300ml)
に溶解し、濾過し、凍結乾燥すると、精製された標題化合物が得られた。システムAを用いるHPLC条件
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出剤:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)
流速:1.5ml/分
波長:214nM,254nM
保持時間:ドキソルビシン=13.66分
Ac−Hyp−Ala−Ser−Chg−Gln−Ser−Leu−OH=10
.8分
Ac−Hyp−Ala−Ser−Chg−G1n−Ser−Leu−Dox=1
8.2分物理的特性
段階Cの生成物は以下の物理的/化学的特性を有している。
分子式:C62H85N9O23
分子量:1323.6
高分解能ES質量スペクトル:1341.7(NH4 +)
HPLC:システムA
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出液:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)。A=0
.1%TFA/H2O,B=0.1%TFA/アセトニトリル
流速:1.5ml/分
波長:214nm,254nm
保持時間:18.2分
アミノ酸組成分析1:理論 測定
Ala(1) 1.00
Ser(2) 1.88
Chg(1) 0.91
Gln2(1) 1.00(Gluとして)
Hyp(1) 0.80
Leu(1) 1.01
ペプチド含量:0.657μモル/mg
注:120時間、100℃、6NのHCl
2GlnがGluに変換されている。
表3は、適当なアミノ酸残基及びブロッキング基アシル化を
使用して実施例3に記載の手順で製造した他のペプチド−ドキソルビシンのコン
ジュゲートを示す。
実施例4 〔N−グルタリル−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg −Gln−Ser−Leu−Dox(配列71) 段階A:〔N−グルタリル(OFm)−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Se r−Chg−Gln−Ser−Leu−PAM樹脂
0.5ミリモル(0.67g)のBoc−Leu−PAM樹脂を出発材料とし
、保護されたペプチドを430A ABIペプチドシンセサイザーで合成した。
プロトコルでは、保護されたアミノ酸:Fmoc−Ser(tBu)、Fmoc
−Gln(Trt)、Fmoc−Chg、Fmoc−Ala、Boc−(4−ト
ランス−L−Hyp)の各々を4倍の過剰量(2ミリモル)で使用した。メチル
−2−ピロリジノン中のDCC及びHOBT活性化を使用して結合させた。N−
末端グルタリル基の導入にはグルタル酸のモノフルオレニルメチルエステル〔グ
ルタリル(OFm)〕を中間体として使用した。20%ピペリジンを使用してF
moc基を除去した。酸感受性保護基Boc、Trt及びtBuをメチレンクロ
リド中の50%TFAで除去した。TFA塩をジイソプロピルエチルアミンで中
和した。合成の終了後、ペプチド樹脂を乾燥すると標題化合物が得られた。段階B
:〔N−グルタリル(OFm)−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Se r−Chg−Gln−Ser−Leu−OH
段階Aで得られた保護されたペプチド樹脂1.2gをHF(20ml)と共に
、アニソール(2ml)の存在下で0℃で1時間処理した。HFの蒸発後、残渣
をエーテルで洗浄し、濾過し、DMFで抽出した。DMF濾液(75ml)を濃
縮乾固し、H2Oで研和した。不溶性生成物を濾過し、乾燥すると、標題化合物
が得られた。段階C
:〔N−グルタリル(OFm)−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Se r−Chg−Gln−Ser−Leu−Dox
上記の段階Bで得られた中間体(1.33g,1.27ミリモル)をDMSO
(6ml)及びDMF(69ml)に溶解した。溶液にドキソルビシン塩酸塩5
99mg(1.03ミリモル)を添加し、次いで376μlのジイソプロピルエ
チルアミン(2.16ミリモル)を添加した。撹拌溶液を冷却し(0℃)、32
4μlのジフェニルホスホリルアジド(1.5ミリモル)を添加した。30分後
、追加の324μlのDPPAを添加
し、ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)でpHを〜7.5(pHペーパー
)に調整した。冷却した反応液(0℃)のpHをDIEAでpH〜7.5に更に
3時間維持し、反応液を0〜4℃で一夜撹拌した。反応液(システムAを用いた
分析用HPLCで反応完了を確認)を濃縮すると油状の標題化合物が得られた。段階D
:N−グルタリル−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser− Chg−Gln−Ser−Leu−Dox
上記の段階Cで得られた生成物をDMF(54ml)に溶解し、冷却し(0℃
)、14mlのピペリジンを添加した。溶液を濃縮乾固し、分取HPLCで精製
した。(A=0.1%NH4OAc−H2O;B=CH3CN)。未精製の生成物
を100mlの80%バッファAに溶解し、濾過し、C−18逆相HPLCラジ
アル圧縮カラム(Waters,Delta−Pak, 15μ,100Å)で
精製した。80%Aから67%Aまでの段階的勾配を流速75ml/分(uv=
214nm)で使用した。生成物の均質な画分(システムAを用いるHPLCで
評価)をプールし凍結乾燥した。生成物を上記HPLCカラムを用いて更に精製
した。バッファA=15%酢酸−H2O;B=15%
酢酸−メタノール。生成物を100mlの20%バッファB/80%バッファA
に溶解し、精製した。20%Bから80%Bまでの段階的勾配を流速75ml/
分(uv=260nm)で使用した。生成物の均質な画分(システムAを用いる
HPLCで評価)をプールし、濃縮し、H2Oから凍結乾燥すると、精製された
標題化合物が得られた。システムAを用いるHPLC条件
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出剤:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)。A=0
.1%TFA/H2O,B=0.1%TFA/アセトニトリル
流速:1.5ml/分
波長:214nm,254nm
保持時間:ドキソルビシン=13.66分
〔N−グルタリル(OFm)−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Se
r−Chg−Gln−Ser−Leu−OH=19.66分
〔N−グルタリル(OFm)−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Se
r−Chg−Gln−Ser−Leu−Dox
=24.8分
〔N−グルタリル−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg
−Gln−Ser−Leu−Dox=18.3分
高分解能ES質量スペクトル:1418.78(Na+)
HPLC:システムA
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出液:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)。A=0
.1%TFA/H2O,B=0.1%TFA/アセトニトリル
流速:1.5ml/分
波長:214nm,254nm
保持時間:18.3分
アミノ酸組成分析1:理論 測定
Ala(1) 0.99
Ser(2) 2.02
Chg(1) 1.00
G1n2(1) 1.01(Gluとして)
Hyp (1) 0.99
Leu (1) 1.00
ペプチド含量:0.682μモル/mg
注:120時間、100℃、6NのHCl
2GlnがGluに変換されている。
表4は、適当なアミノ酸残基及びブロッキング基アシル化を使用して実施例4
に記載の手順で製造した他のペプチド−ドキソルビシンのコンジュゲートを示す
。 実施例5 (4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln−Ser−L eu−Dox(配列70)の製造 段階A:Fmoc(4−トランス−L−Hyp(Bzl))−Ala−Ser(Bzl) Chg−Gln−Ser(Bzl)Leu−PAM樹脂
0.5ミリモル(0.67g)のBoc−Leu−PAM樹脂を出発材料とし
、保護されたペプチドを430A ABIペプチドシンセサイザーで合成した。
プロトコルでは、保護され
たアミノ酸:Boc−Ser(Bzl)、Boc−Gln、Boc−Chg、B
oc−Ala、N−Boc−(4−トランス−L−Hyp(Bzl))の各々を
4倍の過剰量(2ミリモル)で使用した。メチル−2−ピロリジノン中のDCC
及びHOBT活性化を用いて結合させた。N−末端保護基を導入するためにFm
oc−OSu(Fmocのスクシナミジルエステル)を使用した。Boc基の除
去にはメチレンクロリド中の50%TFAを使用し、TFA塩をジイソプロピル
エチルアミンで中和した。合成の終了後、ペプチド樹脂を乾燥すると中間体が得
られた。段階B
:Fmoc−(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln− Ser−Leu−OH
段階Aで得られた保護されたペプチド樹脂1.1gをHF(20ml)と共に
アニソール(2ml)の存在下で0℃で1時間処理した。HFの蒸発後、残渣を
エーテルで洗浄し、濾過し、H2O(200ml)で抽出した。濾液を凍結乾燥
すると、標題の中間体が得られた。段階C
:Fmoc−(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln− Ser−Leu−Dox
段階Bで得られた中間体0.274gをDMSO(10ml)に溶解し、DM
F(10ml)で希釈した。溶液に104mgのドキソルビシン塩酸塩、62μ
lのジイソプロピルエチルアミンを順次添加した。撹拌溶液を冷却し(0℃)、
56μlのジフェニルホスホリルアジドを添加した。30分後、追加の56μl
のDPPAを添加し、ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)でpHを〜7.
5(pHペーパー)に調整した。冷却した反応液(0℃)のpHをDIEAで〜
7.5に維持した。4時間後、反応液(システムAを用いる分析用HPLCで反
応完了を確認)を濃縮すると油状生成物が得られた。段階D
:(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln−Ser−L eu−Dox
段階Cで得られた上記生成物をDMF(1Oml)に溶解し、冷却し(0℃)
、4mlのピペリジンを添加した。溶液を濃縮乾固し、分取HPLCで精製した
。(A=0.1%NH4OAc
−H2O;B=CH3CN)。未精製の生成物を100mlの90%バッファAに
溶解し、濾過し、C−18逆相HPLCラジアル圧縮カラム(Waters,D
elta−Pak, 15μ,100Å)で精製した。90%A〜65%Aの段
階的勾配を流速75ml/分(uv=214nm)で使用した。生成物の均質な
画分(システムAを用いるHPLCで評価)をプールし凍結乾燥した。システムAを用いるHPLC条件
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出剤:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)。A=0
.1%TFA/H2O,B=0.1%TFA/アセトニトリル
流速:1.5ml/分
波長:214nm,254nm
保持時間:ドキソルビシン=13.66分
Fmoc−(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln−
Ser−Leu−OH=18.6分
Fmoc−(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln−
Ser−Leu−Dox=23.8分
(4−トランス−L−Hyp)−Ala−Ser−Chg−Gln−Ser−L
eu−Dox=17.6分
分子式:C60H83N9O22
分子量:1281.56
高分解能ES質量スペクトル:1282.59(MH+)
HPLC:システムA
カラム:Vydac15cm#218TP5415,C18
溶出液:95:5(A:B)〜5:95(A:B)の勾配(45分間)。A=0
.1%TFA/H20,B=0.1%TFA/アセトニトリル
流速:1.5ml/分
波長:214nm,254nm
保持時間:17.6分
アミノ酸組成分析1:理論 測定
Ala(1) 1.00
Ser(2) 1.94
Chg(1) 0.94
Gln2(1) 1.05(Gluとして)
Hyp (1) 0.96
Leu (1) 1.03
ペプチド含量:0.690μモル/mg
注:120時間、100℃、6NのHCl
2GlnがGluに変換されている。実施例6 オリコゴペプチド−ドキソルビシンコンジュゲートの遊離PSAによる認識の評 価
実施例3〜5に記載の手順で製造したコンジュケートの各々を、PSA消化バ
ッファ(12mMのトリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン,pH8.0、
25mMのNaCl、0.5mMのCaCl2)に溶解し、溶液をモル比100
:1でPSAに添加した。あるいは、PSA消化バッファとして50mMのトリ
ス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン,pH7.4と140mMのNaClと
を使用した。種々の反応時間後にトリフルオロ酢酸(TFA)を最終濃度1%(
容量/容量)まで添加して反応を停止させた。あるいは、10mMのZnCl2
で反応を停止させた。反応停止させた反応液を逆相C−18カラムで水性0.1
%TFA/アセトニトリル勾配を用いるHPL
Cで分析した。評価の結果を表3に示す。表3は、表記のオリゴペプチド−細胞
毒性物質のコンジュゲートを酵素活性遊離PSAによって50%開裂するために
必要な時間(分)を示す。コンジュゲートに塩を示していないときは遊離コンジ
ュゲートを試験した。実施例4及び5に記載のオリゴペプチド−細胞毒性物質の
コンジュゲートについて、酵素活性遊離PSAによるコンジュゲートの50%開
裂に必要な時間(分)を評価すると、これらのコンジュゲートでは50%開裂が
2時間以内に生じていた。実施例7 ドキソルビシンのペプチジル誘導体の細胞毒性のin vitroアッセイ
Alamar Blueアッセイを用い、非修飾ドキソルビシンによって殺傷
されることが分かっている一連の細胞に対する実施例3及び4に記載の手順で製
造した開裂可能なオリゴペプチド−ドキソルビシンコンジュゲートの細胞毒性を
評価した。より詳細には、96ウェルプレート中のLNCap前立腺腫瘍細胞(
酵素活性PSAを発現する)またはDuPRO細胞の培養物を、種々の濃度の所
与のコンジュゲート(プレートウェル
の最終容量200μl)を含む培地(ダルベッコの最小必須培地−α〔MEM−
α〕)で培養した。細胞を37℃で3日間インキュベートし、20μlのAla
mar Blueをアッセイウェルに添加した。細胞を更にインキュベートし、
AlamarB1ue添加の4時間及び7時間後にEL−310ELISAリー
ダーを用いアッセイプレートを570nm及び600nmの2つの波長で読み取
った。種々の濃度のコンジュゲートで試験した培養物の相対生存率を対照(コン
ジュゲート非含有)培養物と比較して算出した。この評価のいくつかの結果を表
5に示す。塩が示されていないときは、遊離コンジュケートを試験した。
実施例8 ペプチジル−細胞毒性物質のコンジュゲートのin vivo有効性
LNCaP.FGC細胞またはDuPRO−1細胞をトリプシン処理し、増殖
培地に再懸濁させ、200×gで6分間遠心した。細胞を無血清MEM−αに再
懸濁させ、カウントした。所望数の細胞を含むこの溶液の適量を円錐遠心管に移
し、上記同様に遠心し、低温のMEM−α Matrigel(Collabo
rative Biomedical Products,New Bedfo
rd,Mass.)の1:1混合物の適量に再懸濁させた。動物に接種するまで
懸濁液を氷上に維持した。
Harlan Sprague Dawleyの雄のヌードマウス(10〜1
2週齢)を麻酔をかけずに抑制し、22G針を用いた皮下注射で0.5mlの細
胞懸濁液を左脇腹に接種した。マウス一匹あたり、約5×105のDuPRO細
胞または1.5×107のLNCaP.FGC細胞を接種した。
腫瘍細胞の接種後、マウスの以下のプロトコルのいずれかによって処理する。プロトコルA
:
細胞接種の1日後、動物に0.1〜0.5mlの被検コンジュゲート、ドキソ
ルビシンまたはビヒクル対照(滅菌水)を腹
腔内投与する。コンジュゲート及びドキソルビシンの投与量は最初は非致死的最
大量であるか、その後はもっと低い力価にしてもよい。24時間おきに5日間継
続して同量を投与する。10日後、マウスの血液サンプルを採取し、血清PSA
レベルを測定する。同様の血清PSAレベルを5〜10日おきに測定する。5.
5週後にマウスを殺し、存在する腫瘍の重量を測定し、血清PSAを再度測定す
る。アッセイの開始時及び終了時の動物の体重を測定する。プロトコルB
:
細胞接種の10日後、動物の血液サンプルを採取し、血清PSAレベルを測定
する。血清PSAレベルに従って動物をグループ分けする。細胞接種の14〜1
5日後、0.1〜0.5m1の被検コンジュゲート、ドキソルビシンまたはビヒ
クル対照(滅菌水)を動物に腹腔内投与する。コンジュゲート及びドキソルビシ
ンの投与量は最初は非致死的最大量であるが、その後はもっと低い力価にしても
よい。24時間おきに5日間継続して同量を投与する。血清PSA清レベルを5
〜10日おきに測定する。5.5週後にマウスを殺し、存在する腫瘍の重量を測
定し、血清PSAを再度測定する。アッセイの開始時及び終了
時の動物の体重を測定する。プロトコルC
:
細胞接種の1日後、動物に0.1〜0.5mlの被検コンジュゲート、ドキソ
ルビシンまたはビヒクル対照(滅菌水)を腹腔内投与する。コンジュゲート及び
ドキソルビシンの投与量は最初は非致死的最大量であるが、その後はもっと低い
力価にしてもよい。7日おきに5週間継続して同量を投与する。マウスを殺す直
前または同時に血清PSAレベルを測定する。5.5週後にマウスを殺し、存在
する腫瘍の重量を測定する。アッセイの開始時及び終了時の動物の体重を測定す
る。実施例9 内因性非PSAプロテアーゼによるコンジュゲートのタンパク質分解開裂のin vitro定量 段階A
:タンパク質分解組織抽出物の調製
全部の手順を4℃で行う。適当な動物を殺し、適当な組織を単離し、液体窒素
に保存する。凍結組織を乳鉢と乳棒で微粉砕し、微粉砕組織をPotter−E
lvejehホモジェナイザーに移し、2倍量のバッファA(1.15%のKC
lを含む50mMのトリス,pH7.5)を添加する。次に先ず弛みの
あるサイズの乳棒、次いでぴったりしたサイズの乳棒で20回ずつすり潰して組
織を破壊する。ホモジェネートを揺動バケットロータ(HB4−5)で10,0
00×gで遠心し、ペレットを廃棄し、上清を100,000×g(Ti70)
で遠心する。上清(サイトゾル)を保存する。
ペレットを上記のバッファAと同量のバッファB(1.15%のKClを含む1
0mMのEDTA,pH7.5)に再懸濁させる。懸濁液をdounceホモジ
ェナイザーで均質化し、溶液を100,000×gで遠心する。上清を廃棄し、
ペレット(膜)を上記のバッファの1/2量のバッファC(0.25Mのショ糖
を含む10mMのリン酸カリウムバッファ,pH7.4)に再懸濁させ、dou
nceホモジェナイザーで均質化する。
2つの溶液(サイトゾル及び膜)のタンパク質含量をブラッドフォードアッセ
イによって定量する。次にアッセイアリコートを取り出し、液体N2で凍結する
。アリコートを−70℃で保存する。段階B
:タンパク質分解開裂アッセイ
各時点で、20マイクログラムのペプチド−ドキソルビシンコンジュゲートと
段階Aに記載のごとく調製し反応バッファ中
でブラッドフォードによって定量した150マイクログラムの組織タンパク質と
を、バッファ(50mMのトリス、140mMのNaCl,pH7.2)中の最
終容量200マイクロリットルの溶液に入れる。アッセイ反応を0、30、60
、120及び180分間進行させ、沸騰した熱湯中に90秒間維持して直ちに反
応を停止させる。反応生成物をVYDAC C1815cmカラムを用い、水/
アセトニトリル(30分間で5%から50%までのアセトニトリル)中のHPL
Cによって分析する。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61K 31/517 A61K 31/517
31/675 31/675
31/704 31/704
31/7048 31/7048
31/7064 31/7064
38/00 A61P 13/08
A61P 13/08 35/00
35/00 C07K 7/06 ZNAZ
C07K 7/06 ZNA A61K 37/02
(31)優先権主張番号 60/042,921
(32)優先日 平成9年4月4日(1997.4.4)
(33)優先権主張国 米国(US)
(31)優先権主張番号 9718160.6
(32)優先日 平成9年8月28日(1997.8.28)
(33)優先権主張国 イギリス(GB)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AU
,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CN,
CU,CZ,EE,GE,HU,ID,IL,IS,J
P,KG,KR,KZ,LC,LK,LR,LT,LV
,MD,MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL,
RO,RU,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T
R,TT,UA,US,UZ,VN,YU
(72)発明者 フエン,ドン―メイ
アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・
07065、ローウエイ、イースト・リンカー
ン・アベニユー・126
(72)発明者 デツフオ―ジヨーンズ,デボラ
アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・
07065、ローウエイ、イースト・リンカー
ン・アベニユー・126
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.オリゴペプチドに結合した細胞毒性物質から成り、オリゴペプチドが遊離し た前立腺特異的抗原による選択的タンパク質分解によって開裂されるアミノ酸配 列から成り、結合手段が共有結合であるかまたは化学的リンカーであり、前記ア ミノ酸配列が親水性置換基を有する少なくとも1つの環状アミノ酸を含んでいる ことを特徴とする前立腺癌の治療に有用なコンジュゲートまたは医薬として許容 されるその塩。 2.細胞毒性物質が、 (a)アントラサイクリンファミリーの薬剤、 (b)ビンカアルカロイド薬剤、 (c)マイトマイシン、 (d)ブレオマイシン、 (e)細胞毒性ヌクレオシド、 (f)プテリンファミリーの薬剤、 (g)ジエネン、 (h)エストラムスチン、 (i)シクロホスファミド、 (j)タキサン、及び、 (k)ポドフィロトキシン のクラスから選択された細胞毒性物質のクラスの成員であることを特徴とする請 求項1に記載のコンジュゲートまたは医薬として許容されるその塩。 3.細胞毒性物質が、 (a)ドキソルビシン、 (b)カルミノマイシン、 (c)ダウノルビシン、 (d)アミノプテリン、 (e)メソトレキセート、 (f)メトプテリン、 (g)ジクロロ−メソトレキセート、 (h)マイトマイシンC、 (i)ポルフィロマイシン、 (j)5−フルオロウラシル、 (k)6−メルカプトプリン、 (l)シトシンアラビノシド、 (m)ポドフィロトキシン、 (n)エトポシド、 (o)リン酸エトポシド、 (p)メルファラン、 (q)ビンブラスチン、 (r)ビンクリスチン、 (s)ロイロシジン、 (t)ビンデシン、 (u)エストラムスチン、 (v)シスプラチン、 (w)シクロホスファミド、 (x)タキソール、 (y)ロイロシン から選択されることを特徴とする請求項1に記載のコンジュゲートまたは医薬と して許容されるその塩。 4.細胞毒性物質がドキソルビシン及びビンブラスチンまたはその細胞毒性誘導 体から選択されることを特徴とする請求項2に記載のコンジュゲート。 5.細胞毒性物質がドキソルビシンまたはその細胞毒性誘導体から選択されるこ とを特徴とする請求項2に記載のコンジュゲート。 6.オリゴペプチドが、 (a)HaaXaaSerTyrGln|SerSer(配列1); (b)HaaTyrGln|SerSer(配列2); (c)HaaXaaLysTyrGln|SerSer(配列3); (d)HaaXaaLysTyrGln|SerSer(配列4); (e)HaaXaahArgTyrGln|SerSer(配列5); (f)HaaXaahArgChaGln|SerSer(配列6); (g)HaaXaaSerTyrGln|SerXaa(配列7); (h)HaaTyrGln|SerXaa(配列8); (i)HaaXaaSerChgGln|SerXaa(配列9); (j)HaaChgGln|SerXaa(配列10); 〔式中、Haaは親水性部分で置換された環状アミノ酸であり、Xaaは任意 のアミノ酸であり、hArgはホモアルギニ ンであり、Chaはシクロヘキシルアラニンであり、Chgはシクロヘキシルグ リシンである〕から選択されたオリゴマーから成ることを特徴とする請求項1に 記載のコンジュケート。 7.オリゴペプチドが、 (a)HaaXaaSerTyrGln|SerSer(配列11); (b)HaaXaaSerTyrGln|SerAla(配列12); (c)AlaHaaXaaSerTyrTyr|Ser(配列13); (d)AlaAsnHaaXaaSerTyrGln|Ser(配列14); (e)HaaXaaSerTyrGln|SerSerThr(配列15): (f)HaaTyrGln|SerSerThr(配列16); (g)HaaXaaSerTyrGln|SerSerSer(配列17); (h)HaaTyrGln|SerSerSer(配列18); (i)HaaXaaLysTyrGln|SerSerSer(配列19); (j)HaaXaahArgTyrGln|SerSerSer(配列20); (k)HaaXaaSerTyrGln|SerSerLeu(配列21); (l)HaaTyrGln|SerSerLeu(配列22); (m)HaaXaaSerTyrGln|SerLeu(配列23); (n)HaaTyrGln|SerLeu(配列24); (p)HaaXaaSerTyrGln|SerNle(配列25); (q)HaaTyrGln|SerNle(配列26); (r)HaaXaaSerTyrGln|SerTIC(配列27); (s)HaaTyrGln|SerTIC(配列28); (t)HaaXaaSerChgGln|SerLeu(配列29); (u)HaaChgGln|SerLeu(配列30); (v)HaaXaaSerChgGln|SerNle(配列31); (w)HaaChgGln|SerNle(配列32); (x) HaaXaaSerChgGln|SerTIC(配列33); (y)HaaChgGln|SerTIC(配列34); (z)hArgChgGln|SerLeu(配列35); (aa)hArgTyrGln|SerLeu(配列36) から選択されたオリゴマーから成ることを特徴とする請求項1に記載のコンジュ ゲート。 8.オリゴペプチドが、 (a)4−HypXaaSerTyrGln|SerSer(配列37); (b)4−HypXaaSerTyrGln|SerAla(配列38); (c)Ala4−HypXaaSerTyrTyr|Ser(配列39); (d)AlaAsn4−HypXaaSerTyrGln|Ser(配列40) ; (e)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerThr(配列41) ; (f)4−HypTyrGln|SerSerThr(配列42); (g)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerSer(配列43) ; (h)4−HypTyrGln|SerSerSer(配列44); (i)4−HypXaaLysTyrGln|SerSerSer(配列45) ; (j)4−HypXaahArgTyrGln|SerSerSer(配列46 ); (k)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerLeu(配列47) ; (l)4−HypTyrGln|SerSerLeu(配列48); (m)4−HypXaaSerTyrGln|SerLeu(配列49); (n)4−HypTyrGln|SerLeu(配列50); (p)4−HypXaaSerTyrGln|SerNle(配列51); (q)4−HypTyrGln|SerNle(配列52); (r)4−HypXaaSerTyrGln|SerTIC(配列53); (s)4−HypTyrGln|SerTIC(配列54); (t)4−HypXaaSerChgGln|SerLeu(配列55); (u)4−HypChgGln|SerLeu(配列56); (v)4−HypXaaSerChgGln|SerNle(配列57); (w)4−HypChgGln|SerNle(配列58); (x)4−HypXaaSerChgGln|SerTIC(配列59); (y)4−HypChgGln|SerTIC(配列60) 〔式中、4−Hypは4−ヒドロキシプロリンであり、Xaaは任意のアミノ 酸であり、hArgはホモアルギニンであり、Chaはシクロヘキシルアラニン であり、Chgはシクロヘキシルグリシンである〕から選択されたオリゴマーか ら成ることを特徴とする請求項1に記載のコンジュゲート。 9.親水性置換基を有する環状アミノ酸が、式:の置換基から選択され、式中の、 R5がHO−及びC1−C6アルコキシから選択され、 R6が水素、ハロゲン、C1−C6アルキル、HO−及びC1−C6アルコキシから 選択され、 tが3または4であることを特徴とする請求項1に記載のコンジュゲート。 10.前立腺癌の治療に有用な式I: 〔式中、 オリゴペプチドは遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって選択的に認識 されかつ遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂 され得るオリゴペプチドであって、オリゴペプチドは、式:の環状アミノ酸を含んでおり、 C末端カルボニルはドキソルビシンのアミンに共有結合しており、 Rは、 (a)水素、 (b)−(C=O)R1a、 (c) (d) (e) から選択され、 R1及びR2は独立に、水素、OH、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、 C1−C6アラルキル及びアリールから選択され、 R1aは、C1−C6アルキル、ヒドロキシル化アリール、ポリヒドロキシル化ア リールまたはアリールであり、 R5は、HO−及びC1−C6アルコキシから選択され、 R6は、水素、ハロゲン、C1−C6アルキル、HO−及びC1−C6アルコキシ から選択され、 nは1、2、3または4、 pは0または1〜100の整数、 qは0または1であり、pが0のときはqは1であり、 rは1〜10の整数であり、 tは3または4である〕 のコンジュゲートまたは医薬として許容されるその塩。 11.環状アミノ酸が式: を有しており、 Rが、 (a)水素、 (b)−(C=O)R1a、 (c) (d) (e) (f) (g) から選択され、 R1及びR2は独立に水素、C1−C6アルキル及びアリールから選択され、 R1aはC1−C6−アルキルまたはアリールであり nは1,2、3または4、 n’は0、1、2または3、 pは0または1〜14の整数、 qは0または1、但しpが0のときqは1、 rは1〜10の整数、 tは3であることを特徴とする請求項10に記載のコンジュゲートまたはその 光学異性体または医薬として許容されるその塩。 12.オリゴペプチドが、 (a)4−HypXaaSerTyrGln|SerSer(配列37); (b)4−HypXaaSerTyrGln|SerAla(配列38); (c)Ala4−HypXaaSerTyrTyr|Ser(配列39); (d)AlaAsn4−HypXaaSerTyrGln|Ser(配列40) ; (e)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerThr(配列41) ; (f)4−HypTyrGln|SerSerThr(配列42); (g)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerSer(配列43) ; (h)4−HypTyrGln|SerSerSer(配列44); (i)4−HypXaaLysTyrGln|SerSerSer(配列45) ; (j)4−HypXaahArgTyrGln|SerSerSer(配列46 ); (k)4−HypXaaSerTyrGln|SerSerLeu(配列47) ; (l)4−HypTyrGln|SerSerLeu(配列48); (m)4−HypXaaSerTyrGln|SerLeu(配列49); (n)4−HypTyrGln|SerLeu(配列50); (p)4−HypXaaSerTyrGln|SerNle(配列51); (q)4−HypTyrGln|SerNle(配列52); (r)4−HypXaaSerTyrGln|SerTIC(配列53); (s)4−HypTyrGln|SerTIC(配列54); (t)4−HypXaaSerChgGln|SerLeu(配列55); (u)4−HypChgGln|SerLeu(配列56); (v)4−HypXaaSerChgGln|SerNle(配列57); (w)4−HypChgGln|SerNle(配列58); (x)4−HypXaaSerChgGln|SerTIC(配列59); (y)4−HypChgGln|SerTIC(配列60) 〔式中、4−Hypは4−ヒドロキシプロリンであり、Xaaは任意のアミノ 酸であり、hArgはホモアルギニンであり、Chaはシクロヘキシルアラニン であり、Chgはシクロヘキシルグリシンである〕から選択されたアミノ酸配列 から成るオリゴマーであることを特徴とする請求項10に記載のコンジュゲート またはその光学異性体または医薬として許容されるその塩。 13.Xaaがアラニンまたはイソロイシンであることを特徴とする請求項12 に記載のコンジュゲートまたはその光学異性体または医薬として許容されるその 塩。 14.式: 〔式中、Xは、式: から選択される〕の化合物から選択されることを特徴とする請求項10に記載の コンジュゲートまたはその光学異性体または医薬として許容されるその塩。 15.配列:で示されることを特徴とする請求項10に記載のコンジュゲートまたはその光学 異性体または医薬として許容されるその塩。 16.〔N−Ac−(4−トランス−L−Hyp)〕−Ala−Ser−Chg −Gln−Ser−Leu−Dox(配列68)で示される請求項10に記載のコンジュゲートまたはその光学異性体または医薬 として許容されるその塩。 17.式: で示される請求項10に記載のコンジュゲートまたはその光学異性体または医薬 として許容されるその塩。 18.式: で示される請求項10に記載のコンジュゲートまたはその光学異性体または医薬 として許容されるその塩。 19.式II: 〔式中、 オリゴペプチドは遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって特異的に認識 されかつ遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂 され得るオリゴペプチドであって、オリゴペブチドは、式: の環状アミノ酸を含んでおり、 XLは、NH−(CH2)u−NH−であり、 Rは、 (a)水素、 (b)−(C=O)R1a、 (c) (d) (e) から選択され、 R1及びR2は独立に、水素、OH、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキシ、 C1−C6アラルキル及びアリールから選択され、 R1aは、C1−C6−アルキル、ヒドロキシル化アリール、 ポリヒドロキシル化アリールまたはアリールであり、 R19は、水素、(C1−C3アルキル)−CO、またはクロロ置換(C1−C3ア ルキル)−COであり、 nは1、2、3または4、 pは0または1〜100の整数、 qは0または1、但しpが0のときはqは1、 rは1、2または3、 tは3または4、 uは1、2、3、4または5である〕で示される請求項1に記載のコンジュゲ ートまたは医薬として許容されるその塩。 20.式: から選択される請求項16に記載のコンジュゲートまたは医薬として許容される その塩または光学異性体。 21.式III: 〔式中、 オリゴペプチドは遊離した前立腺特異的抗原(PSA)によって特異的に認識 されかつ遊離した前立腺特異的抗原の酵素活性によってタンパク質分解的に開裂 され得るオリゴペプチドであり、このオリゴペプチドは式: の環状アミノ酸を含んでおり、 Rg及びRhは独立に、水素、C1−C6−アルキル、−C1−C6−アルキル− OH、−C1−C6−アルキル−ジ−OH、−C1−C6−アルキル−トリ−OH及 び から選択され、但しRd及びReの少なくとも1つが水素またはC1−C6アルキル でないか、または、 RgとRhとが一緒に−CH2CH2OCH2CH2−ジラジカルを形成し、 R19は、水素、(C1−C3アルキル)−COまたはクロロ置換(C1−C3アル キル)−COであり、 pは、0または1〜100の整数であり、 qは0または1、但しpが0ならばqは1である〕で示される請求項1に記載 のコンジュゲートまたは医薬として許容されるその塩。 22.式: で示される請求項18に記載のコンジュゲートまたは医薬として許容されるその 塩または光学異性体。 23.医薬担体と医薬担体に分散した治療有効量の請求項1に記載の化合物とか ら成る医薬組成物。 24.医薬担体と医薬担体に分散した治療有効量の請求項10に記載の化合物と から成る医薬組成物。 25.医薬担体と医薬担体に分散した治療有効量の請求項14に記載の化合物と から成る医薬組成物。 26.医薬担体と医薬担体に分散した治療有効量の請求項17 に記載の化合物とから成る医薬組成物。 27.治療有効量の請求項23に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る前立腺癌の治療方法。 28.治療有効量の請求項24に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る前立腺癌の治療方法。 29.治療有効量の請求項25に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る前立腺癌の治療方法。 30.治療有効量の請求項26に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る前立腺癌の治療方法。 31.治療有効量の請求項23に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る良性前立腺過形成の治療方法。 32.治療有効量の請求項24に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る良性前立腺過形成の治療方法。 33.治療有効量の請求項25に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る良性前立腺過形成の治療方法。 34.治療有効量の請求項26に記載の組成物を治療を要する哺乳動物に投与す ることから成る良性前立腺過形成の治療方法。 35.請求項1に記載の化合物と医薬として許容される担体との組合せから成る 医薬組成物。 36.請求項1に記載の化合物と医薬として許容される担体とを組合せる医薬組 成物の製造方法。
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