JP2012144576A - フェニルアラニン側鎖修飾をc末端に有するモノメチルバリン化合物 - Google Patents

フェニルアラニン側鎖修飾をc末端に有するモノメチルバリン化合物 Download PDF

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Abstract

【課題】フェニルアラニン側鎖修飾をC末端に有するモノメチルバリン化合物の提供。
【解決手段】C末端フェニルアラニン残基を側鎖交換または修飾したMeVal−Val−Dil−Dap−Phe(MMAF)のオーリスタチンペプチドアナログ単体または種々のリンカーを介してリガンドに結合したものが提供される。関連する複合体は、特定の細胞種を標的化して治療利益を与えることができる。上式の化合物は、患者の障害(例えば、癌、自己免疫疾患または感染症)を処置するのに有用であり、または薬物−リンカー化合物または薬物−リンカー−リガンド複合体(例えば、開裂可能な薬物単位を有する薬物−リンカー−抗体複合体、薬物−リガンド複合体、または薬物−リガンド複合体)を合成するための中間体として有用である。
【選択図】なし

Description

(関連)
本願は、2005年7月7日に出願された米国仮出願第60/697,767号の利益を請求し;米国仮出願第60/697,767号の開示は、本明細書中に参考として援用される。
(発明の分野)
本発明は、薬物化合物、薬物−リンカー−リガンド複合体、薬物−リンカー化合物および薬物−リガンド複合体;およびこれらを含む組成物、およびこれらを用いて癌、自己免疫疾患および感染症および他の病的状態を処置する方法に関する。本発明は、抗体−薬物複合体化合物をインビトロ、インサイチュおよびインビボで用いて、哺乳動物細胞、または関連する病的状態を診断または処置する方法にも関する。
(発明の背景)
腫瘍細胞に対して細胞毒性薬剤を選択的に送達するためにモノクローナル抗体(mAbs)を使用することに大きな関心がはらわれている。MMAF(N−メチルバリン−バリン−ドライソロイシン(dolaisoleuine)−ドラプロリン(dolaproine)−フェニルアラニン)は、比較的毒性が低いが、内在するmAbと複合体を形成すると非常に強力な活性を有するオーリスタチン(auristatin)である。MMAFは、荷電C末端フェニルアラニン残基を有し、この残基は天然の対応物質MMAEと比較すると細胞毒性が弱い。この違いは、細胞内への接近が不十分であることが最も大きな原因であると考えられる。しかし、内在する抗体(例えばAC10または1F6)とMMAFとがプロテアーゼ開裂可能なリンカーを介して複合体を形成すると、複合体化していない薬剤と比較して、抗原陽性細胞に対して2000倍を超える効力を有する複合体が得られる。mAbを有効に標的化するとMMAFを細胞内に送達するのが容易になり、いったんMMAFが複合体から細胞内に薬物を放出しても、細胞膜を通り、細胞内濃度を高め、複合体の効力を高める能力が低いためトラップされてしまうと考えられる。受動的な細胞内吸収が不十分な細胞毒性薬物を用いることにより、mAb−薬物複合体の全身毒性が減ると考えられる。実際に、循環でリンカーが非特異的に開裂すると、比較的毒性の低い薬物を放出する。
オーリスタチン系薬物および対応する抗体薬物複合体(ADC)の可能性をさらに広げ、性能を改良するために、MMAFのC末端フェニルアラニン残基の側鎖が修飾されている。この構造修飾により、得られた遊離薬物およびADCに予測されない性質が付与される。
本願において任意の参考文献を引用しているが、この参考文献が本願の従来技術であることを認めているわけではない。
(発明の要旨)
1つの態様では、本発明は、一般式
−((LU)0〜1−(D)1〜4
(式中、LはHまたはリガンド単位であり;LUはリンカー単位であり;vは0または1であり;pは1〜20の整数であり;Dは式Dを有する薬物部分であり:
Figure 2012144576
(式中、Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択され;Rは、Hおよびメチルから選択されるか;またはRおよびRが結合して炭素環を形成し、式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、H、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環から選択され、nは2、3、4、5および6から選択され;Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択され;各Rは独立して、H、OH、C〜Cアルキル、C〜C炭素環およびO−(C〜Cアルキル)から選択され;各XはC〜C10アルキレンであり;部分−NRは、修飾したアミノ酸側鎖を有するフェニルアラニンバイオ等価体(bioisostere)である。))
によって表される化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物および複合体を提供する。
上式の化合物は、患者の障害(例えば、癌、自己免疫疾患または感染症)を処置するのに有用であり、または薬物−リンカー化合物または薬物−リンカー−リガンド複合体(例えば、開裂可能な薬物単位を有する薬物−リンカー−抗体複合体、薬物−リガンド複合体、または薬物−リガンド複合体)を合成するための中間体として有用である。
別の態様では、有効量の上式の化合物と薬学的に受容可能な担体またはビヒクルとを含む組成物が提供される。
さらに別の態様では、腫瘍細胞または癌細胞を殺傷するか、増加を阻害する方法が提供される。さらに別の態様では、癌を処置する方法が提供される。さらに別の態様では、自己免疫抗体を発現する細胞を殺傷するか、複製を阻害する方法が提供される。さらに別の態様では、自己免疫疾患を処置する方法が提供される。さらに別の態様では、感染症を処置する方法が提供される。さらに別の態様では、腫瘍細胞または癌細胞の増加を予防する方法が提供される。さらに別の態様では、癌を予防する方法が提供される。さらに別の態様では、自己免疫抗体を発現する細胞の増加を予防する方法が提供される。さらに別の態様では、自己免疫疾患を予防する方法が提供される。さらに別の態様では、感染症を予防する方法が提供される。
別の態様では、開裂可能な薬物単位を有する薬物−リンカー化合物を合成するための中間体として使用可能な薬物化合物が提供される。別の態様では、薬物−リンカー−リガンド複合体を合成するための中間体として使用可能な薬物−リンカー化合物が提供される
別の態様では、癌細胞を検出するためのアッセイが提供され、このアッセイは、以下:
(a)細胞を抗体薬物複合体化合物に曝す工程;および
(b)細胞に対する抗体薬物複合体化合物の結合の程度を決定する工程;
を含む。
本発明は、以下に示す例示的な実施形態の詳細な記載と、添付の図面、表およびスキームとを参照してよく理解される。以下の説明は、単に説明し、具体的に説明し、例を示すだけのものであり、添付の特許請求の範囲に定義される範囲を限定することを意図したものではない。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
下式:
Figure 2012144576

(式中、
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、C 〜C アルキル−アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C アルキル−(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;
またはR およびR が結合して炭素環を形成し、式−(CR −を有し、
ここで、R およびR は独立して、H、C 〜C アルキルおよびC 〜C 炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
各R は独立して、H、OH、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環およびO−(C 〜C アルキル)からなる群から選択され;
各X は独立してC 〜C 10 アルキレンであり;
部分−NR は、修飾したアミノ酸側鎖を有するフェニルアラニンバイオ等価体である)
を有する化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目2)
下式:
Figure 2012144576

を有する、項目1に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目3)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分
Figure 2012144576


Figure 2012144576

からなる群から選択され、
Figure 2012144576

が単結合または二重結合をあらわし;
は、Hおよびアミノ保護基からなる群から選択され;
10 は、Hおよび−(CR 13 14 15 からなる群から選択され;
各R 11 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC 〜C 20 アルキル、C 〜C 10 ハロアルキル、OR 16 およびN(R 16 からなる群から選択され;
12 は、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC 〜C 20 アルキル、アリールC 〜C 20 アルケニル、アリールC 〜C 20 アルキニル、OR 16 、N(R 16 および−C(O)R 16 からなる群から選択され;
各R 13 およびR 14 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリールアルキル、C 〜C 10 ハロアルキル、OR 16 、SR 16 、N(R 16 、−OC(O)R 16 、−N(R 16 )C(O)R 16 、−COOR 16 、−CON(R 16 、X −SO H、X −SO −C 〜C 20 アルキル、X −OSO H、−X −OSO −C 〜C 20 アルキル、X −SO −C 〜C 20 アルキル、X −SO−C 〜C 20 アルキル、−OP(O)(OR 16 、−OP(O)(NR 16 、−OP(O)N(R 16 OR 16 、−OP(O)(R 16 )OR 16 、−OP(O)(R 16 )N(R 16 、−P(O)(OR 16 、−P(O)(NR 16 、−P(O)N(R 16 OR 16 、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アルキル−アリール、X −C 〜C 炭素環、C 〜C 20 複素環およびX −C 〜C 複素環からなる群から選択されるか;
またはR 13 とR 14 とで=O、=N−NH−R 17 、=N−NH−C(O)−R 17 およびC 〜C 炭素環からなる群から選択される基を形成し;
各R 15 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C 20 アルキル−C 〜C 炭素環、C 〜C 20 複素環、X −C 〜C 複素環、−COOR 16 、−CON(R 16 、−C(O)R 16 およびY (CR 13 14 18 からなる群から選択され;
ここで、該アリール、炭素環および複素環部分は1〜3個のR 12 基で場合により置換されており;
各R 16 は独立してHまたはC 〜C 20 アルキルであり;
17 は、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C 20 アルキル−C 〜C 炭素環、C 〜C 複素環およびX −C 〜C 複素環からなる群から選択され;
各R 18 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、X −C 〜C 炭素環、C 〜C 20 複素環、X −C 〜C 複素環、−COOR 16 、−CON(R 16 および−C(O)R 16 からなる群から選択され;
は、O、S、NR 16 、SO、SO またはSeであり;
各X は独立してC 〜C 10 アルキレンであり;
下付き文字xは0〜10の整数であり;
下付き文字n、o、q、r、s、tおよびuは独立して0〜2の整数であり;
はCOZ 19 であり;
は、O、S、NHまたはNR 20 であり、R 20 はC 〜C アルキルであり;
19 は、H、C 〜C 20 アルキル、アリール、C 〜C 複素環、−(X O) −R 22 または−(X O) −CH(R 23 から選択され;
vは1〜1000の整数であり;
22 はHまたはC 〜C アルキルであり;
各R 23 は独立して、H、COOH、−(CH −N(R 24 、−(CH −SO Hまたは−(CH −SO −C 〜C アルキルであり;
各R 24 は独立して、H、C 〜C アルキルまたは−(CH COOHであり;ここで、lは0〜6の整数であり;ただし、nおよびoが0であり、R 11 がHである場合、R 10 はCH −アリールまたはCH −C 〜C 複素環以外である、項目1に記載の化合物。
(項目4)
が、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、X −アリール、X −(C 〜C −炭素環)およびX −C 〜C −複素環からなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目5)
がHである、項目3に記載の化合物。
(項目6)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
式中、R はHであり;R 10 はベンジルであり;R 11 はHであり;Z はCO Hであり;下付き文字nは0〜2の整数であり;下付き文字oは0〜1の整数であり、ただし、n+oは少なくとも1である、項目3に記載の化合物。
(項目7)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

からなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目8)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
式中、
はHおよびアミノ保護基であり;
10 はHおよび−(CR 13 14 15 であり;
各R 11 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC 〜C 20 アルキル、C 〜C 10 ハロアルキル、OR 16 およびN(R 16 であり;
12 は、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC 〜C 20 アルキル、アリールC 〜C 20 アルケニル、アリールC 〜C 20 アルキニル、OR 16 、N(R 16 および−C(O)R 16 であり;
各R 13 およびR 14 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、ハロゲン、アリールアルキル、C 〜C 10 ハロアルキル、OR 16 、SR 16 、N(R 16 、−OC(O)R 16 、−N(R 16 )C(O)R 16 、−COOR 16 、−CON(R 16 、X −SO H、X −SO −C 〜C 20 アルキル、X −OSO H、−X −OSO −C 〜C 20 アルキル、X −SO −C 〜C 20 アルキル、X −SO−C 〜C 20 アルキル、−OP(O)(OR 16 、−OP(O)(NR 16 、−OP(O)N(R 16 OR 16 、−OP(O)(R 16 )OR 16 、−OP(O)(R 16 )N(R 16 、−P(O)(OR 16 、−P(O)(NR 16 、−P(O)N(R 16 OR 16 、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アルキル−アリール、X −C 〜C 炭素環、C 〜C 複素環およびX −C 〜C 複素環であるか;
またはR 13 とR 14 とで=O、=N−NH−R 17 、=N−NH−C(O)−R 17 およびC 〜C 炭素環基を形成し;
各R 15 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C 20 アルキル−C 〜C 炭素環、C 〜C 複素環、X −C 〜C 複素環、−COOR 16 、−CON(R 16 、−C(O)R 16 およびY (CR 13 14 18 であり;
各R 16 は独立してHまたはC 〜C 20 アルキルであり;
17 は、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C 20 アルキル−C 〜C 炭素環、C 〜C 複素環およびX −C 〜C 複素環であり;
各R 18 は独立して、H、C 〜C 20 アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、X −C 〜C 炭素環、C 〜C 複素環、X −C 〜C複素環、−COOR 16 、−CON(R 16 および−C(O)R 16 からなる群から選択され;
は、O、S、NR 16 、SO、SO またはSeであり;
各X は独立してC 〜C 10 アルキレンであり;
下付き文字xは0〜10の整数であり;
下付き文字n、o、q、r、s、tおよびuは独立して0〜2の整数であり;
はCOZ 19 であり;
は、O、S、NHまたはNR 20 であり、R 20 はC 〜C アルキルであり;
19 は、H、C 〜C 20 アルキル、アリール、C 〜C 複素環、−(X O) −R 22 または−(X O) −CH(R 23 から選択され;
vは1〜1000の整数であり;
22 はHまたはC 〜C アルキルであり;
各R 23 は独立して、H、COOH、−(CH −N(R 24 、−(CH −SO Hまたは−(CH −SO −C 〜C アルキルであり;
各R 24 は独立して、H、C 〜C アルキルまたは−(CH COOHであり;ここで、lは0〜6の整数であり;ただし、nおよびoが0であり、R 11 がHである場合、R 10 はCH −アリールまたはCH −C 〜C 複素環以外である、項目3に記載の化合物。
(項目9)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hであり;下付き文字xは0〜2の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目10)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
10 はCH −C 〜C 複素環またはCH −アリールであり;R 11 はHである、項目3に記載の化合物。
(項目11)
10
Figure 2012144576

からなる群から選択され、
各X は独立して、N、NR 16 、S、O、CR 16 およびCHR 16 からなる群から選択され;下付き文字zは0〜2の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目12)
10
Figure 2012144576

からなる群から選択され
2個以下の隣接するX 基がCR 16 またはCHR 16 以外である、項目3に記載の化合物。
(項目13)
10
Figure 2012144576

からなる群から選択され;そして
12 は、H、アルキル、ハロゲン、アミノ、カルボキシ、アミド、カルボエトキシ、ホルミル、フェニル、E−2−フェニルエテニル、Z−2−フェニルエテニルおよび2−フェニルエチニルからなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目14)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

からなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目15)
Figure 2012144576


Figure 2012144576
Figure 2012144576

からなる群から選択される基である、項目3に記載の化合物。
(項目16)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

Figure 2012144576

からなる群から選択されるα−アミノ酸のアミドである、項目3に記載の化合物。
(項目17)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分は、4−クロロ−フェニルアラニン、4−フルオロ−フェニルアラニン、4−ニトロ−フェニルアラニン、N−α−メチル(nethyl)−フェニルアラニン、α−メチル(nethyl)−フェニルアラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、チロシン、グルタミン、スレオニン、バリン、アスパラギン、フェニルグリシン、O−ベンジル−セリン、O−t−ブチル−セリン、O−t−ブチル−スレオニン、ホモフェニルアラニン、メチオニン−DL−スルホキシド、メチオニン−スルホン、α−アミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、4−アミノ−1−ピペリジン−4−カルボン酸、4−アミノ−テトラヒドロピラン−4−カルボン酸、アスパラギン酸、ベンゾチアゾール−2−イル−アラニン、α−t−ブチル−グリシン、シクロヘキシルアラニン、ノルロイシン、ノルバリン、S−アセトアミドメチル−ペニシラミン、β−3−ピペリジン−3−イル−アラニン、ピペリジニル−グリシン、ピロリジニル−アラニン、セレノシステイン、テトラヒドロピラン−4−イル−グリシン、O−ベンジル−スレオニン、O−t−ブチル−チロシン、3−(p−アセチルフェニル)アラニン、3−フェニルセリンおよび1,2,3,4−テトラヒドロ−イソキノリン−3−カルボン酸からなる群から選択されるアミノ酸のα−アミノアミドである、項目3に記載の化合物。
(項目18)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hであり;R 10 はベンジルであり;下付き文字q、rおよびsは独立して0〜1の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目19)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

からなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目20)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hであり;R 10 はベンジルであり;R 11 はHであり;下付き文字tおよびuは独立して1〜3の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目21)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

からなる群から選択される、項目3に記載の化合物。
(項目22)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hであり;下付き文字q、rおよびsは独立して1〜3の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目23)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

である、項目3に記載の化合物。
(項目24)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hである、項目3に記載の化合物。
(項目25)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

である、項目3に記載の化合物。
(項目26)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

であり、
はCO Hであり;下付き文字q、rおよびsは独立して1〜3の整数である、項目3に記載の化合物。
(項目27)
前記フェニルアラニンバイオ等価体部分が
Figure 2012144576

である、項目3に記載の化合物。
(項目28)
下式:
L−((LU) 0〜1 −(D) 1〜4
(式中、
L−はリガンド単位であり;
LUはリンカー単位であり;
pは1〜約20の整数であり;
Dは式D:
Figure 2012144576

を有する薬物部分であり
(式中、
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、C 〜C アルキル−アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C アルキル−(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;
またはR およびR が結合して炭素環を形成し、式−(CR −を有し、
ここで、R およびR は独立して、H、C 〜C アルキルおよびC 〜C 炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
各R は独立して、H、OH、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環およびO−(C 〜C アルキル)からなる群から選択され;
各X は独立してC 〜C 10 アルキレンであり;
部分−NR は、項目1〜27のいずれか1項に記載のフェニルアラニンバイオ等価体である))
を有する化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目29)
下式:
L−LU−D
を有する項目28に記載の化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目30)
下式:
LU−(D) 1〜4
(式中、
LUはリンカー単位であり;
Dは式D
Figure 2012144576

を有する薬物部分である)
を有する項目28に記載の化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目31)
前記化合物が、式Ia’:
Ab−(A −W −Y −(D) 1〜4 Ia’
(式中、
Abは抗体であり、
Aはストレッチャー単位であり、
aは0または1であり、
各Wは独立してアミノ酸単位であり、
wは0〜12の整数であり、
Yはスペーサー単位であり、
yは、0、1または2であり、
pは1〜20の整数であり、
Dは式D
Figure 2012144576

を有する薬物部分である)
を有する化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物である、項目28〜30のいずれか1項に記載の化合物。
(項目32)
下式
Ab−(D)
を有する項目31に記載の化合物。
(項目33)
前記抗体が該抗体のシステイン残基で前記薬物部分に結合している、項目31に記載の化合物。
(項目34)
pが2〜5である、項目33に記載の化合物。
(項目35)
pが2〜8である、項目31に記載の化合物。
(項目36)
pが2〜5である、項目31に記載の化合物。
(項目37)
下式:
Figure 2012144576

(式中、Lは抗体であり、R 17 は、C 〜C 10 アルキレン−、−C 〜C 炭素環−、−O−(C 〜C アルキル)−、−アリーレン−、−C 〜C 10 アルキレン−アリーレン−、−アリーレン−C 〜C 10 アルキレン−、−C 〜C 10 アルキレン−(C 〜C 炭素環)−、−(C 〜C 炭素環)−C 〜C 10 アルキレン−、−C 〜C 複素環−、−C 〜C 10 アルキレン−(C 〜C 複素環)−、−(C 〜C 複素環)−C 〜C 10 アルキレン−、−(CH CH O) −,および−(CH CH O) −CH −であり;rは1〜10の整数である)
を有する項目31または33に記載の化合物。
(項目38)
下式:
Figure 2012144576

(式中、wおよびyはそれぞれ0である)
を有する項目37に記載の化合物。
(項目39)
Dが下式
Figure 2012144576

を有する、項目37または38に記載の化合物。
(項目40)
下式:
Figure 2012144576

を有する項目31に記載の化合物
(項目41)
下式:
Figure 2012144576

を有する項目31に記載の化合物。
(項目42)
下式:
Figure 2012144576

を有する項目31に記載の化合物。
(項目43)
Dが下式:
Figure 2012144576

を有する、項目40〜42のいずれか1項に記載の化合物。
(項目44)
下式:
Figure 2012144576

を有する項目31に記載の化合物。
(項目45)
wが2〜12の整数である、項目31に記載の化合物。
(項目46)
wが2である、項目31に記載の化合物。
(項目47)
が−バリン−シトルリン−である、項目46に記載の化合物。
(項目48)
は、5−アミノ吉草酸、ホモフェニルアラニンリジン、テトライソキノリンカルボキシレートリジン、シクロヘキシルアラニンリジン、イソネペコチン酸リジン、β−アラニンリジン、グリシンセリンバリングルタミンおよびイソネペコチン酸である、項目45に記載の化合物。
(項目49)
Dが下式:
Figure 2012144576

を有する、項目31に記載の化合物。
(項目50)
前記抗体がモノクローナル抗体である、項目31に記載の化合物。
(項目51)
前記抗体が二重特異性抗体である、項目31に記載の化合物。
(項目52)
前記抗体がキメラ抗体である、項目31に記載の化合物。
(項目53)
前記抗体がヒト化抗体である、項目31に記載の化合物。
(項目54)
前記抗体が抗体フラグメントである、項目31に記載の化合物。
(項目55)
前記抗体フラグメントがFabフラグメントである、項目54に記載の化合物。
(項目56)
前記化合物が、該化合物の抗体に特異的な細胞表面レセプターを有する細胞に取り込まれるまでは前記薬物部分の相当量が該抗体から開裂しない、項目31に記載の化合物。
(項目57)
前記化合物または該化合物の細胞内代謝物の哺乳動物中のバイオアベイラビリティーが、該化合物の薬物部分を含む薬物化合物と比較して改善されている、項目31に記載の化合物。
(項目58)
前記化合物または該化合物の細胞内代謝物の哺乳動物中のバイオアベイラビリティーが、前記薬物部分を含まない化合物のアナログと比較して改善されている、項目31に記載の化合物。
(項目59)
前記薬物部分が前記化合物または該化合物の細胞内代謝物の抗体から哺乳動物中で細胞内で開裂される、項目31に記載の化合物。
(項目60)
下式:
Figure 2012144576

(式中、
mAbはモノクローナル抗体であり、
Figure 2012144576

は項目1〜27のいずれか1項に定義されるフェニルアラニンバイオ等価体部分である)
を有する化合物。
(項目61)
前記抗体は、キメラBR96、キメラAC10、ヒト化1F5、ヒト化M195、ヒト化2F2、ヒト化S2C6またはヒト化1F6である、項目60に記載の化合物。
(項目62)
前記リンカー単位(LU)は、以下:
−A −W −Y
(式中、−A−はストレッチャー単位であり、aは0または1であり、各−W−は独立してアミノ酸単位であり、wは0〜12の整数であり、−Y−はスペーサー単位であり、yは0、1または2である)
を含む、項目29に記載の化合物。
(項目63)
前記リンカー単位(LU)は、以下:
−A −W −Y
(式中、
−A−はストレッチャー単位であり、
aは0または1であり、
各−W−は独立してアミノ酸単位であり、
wは0〜12の整数であり、
−Y−はスペーサー単位であり、
yは0、1または2である)
を含む、項目30に記載の化合物。
(項目64)
下式:
Figure 2012144576

(式中、
L−はリガンド単位であり;
−A−はストレッチャー単位であり:
aは0または1であり:
各−W−は独立してアミノ酸単位であり;
wは0〜12の整数であり;
各nは独立して0または1であり;
pは1〜20の整数であり;
Dはそれぞれ独立して式D
Figure 2012144576

を有する薬物部分であり、
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、C 〜C アルキル−アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、C 〜C アルキル−(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
は、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;
またはR およびR が結合して炭素環を形成し、式−(CR −を有し、
ここで、R およびR は独立して、H、C 〜C アルキルおよびC 〜C 炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;
は、HおよびC 〜C アルキルからなる群から選択され;
は、H、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環、アリール、X −アリール、X −(C 〜C 炭素環)、C 〜C 複素環およびX −(C 〜C 複素環)からなる群から選択され;
各R は独立して、H、OH、C 〜C アルキル、C 〜C 炭素環およびO−(C 〜C アルキル)からなる群から選択され;
各X は独立してC 〜C 10 アルキレンであり;
部分−NR は、項目28〜27のいずれか1項に記載のフェニルアラニンバイオ等価体である)
を有する化合物、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目65)
wは2〜12の整数である、項目64に記載の化合物。
(項目66)
前記リガンド単位が抗体である、項目28〜65のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目67)
前記抗体がモノクローナル抗体である、項目66に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目68)
前記モノクローナル抗体が、キメラBR96、キメラAC10、ヒト化1F5、ヒト化M195、ヒト化2F2、ヒト化S2C6またはヒト化1F6である、項目67に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目69)
下式:
Figure 2012144576

(式中、該フェニルアラニンバイオ等価体部分
Figure 2012144576

は項目28〜27のいずれか1項に定義される)
を有する項目28〜68のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目70)
単離形態および精製形態である、項目28〜69のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物。
(項目71)
前記抗体が、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAまたはLewis Y抗原に結合する、項目31に記載の化合物。
(項目72)
が−フェニルアラニン−リジン−である、項目46に記載の化合物。
(項目73)
が−N−メチルバリン−シトルリン−である、項目46に記載の化合物。
(項目74)
項目1〜73のいずれか1項に記載の有効量の化合物またはその薬学的に受容可能な塩と、薬学的に受容可能な希釈剤、担体または賦形剤とを含む、薬学的組成物。
(項目75)
チューブリン形成阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤およびDNAバインダーから選択される治療的に有効量の化学療法剤をさらに含む、項目74に記載の薬学的組成物。
(項目76)
腫瘍細胞または癌細胞を殺傷するかまたはその増殖を阻害する方法であって、該腫瘍細胞または癌細胞を殺傷するかまたは増殖を阻害するのに有効な量の項目1〜73のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物で腫瘍細胞または癌細胞を処置する工程を含む、方法。
(項目77)
癌を処置する方法であって、癌を処置するのに有効な量の項目1〜73のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を患者に投与する工程を含む、方法。
(項目78)
有効量の追加の抗癌剤、免疫抑制剤または抗感染剤を投与する工程をさらに含む、項目77に記載の方法。
(項目79)
自己免疫疾患を処置する方法であって、該自己免疫疾患を処置するのに有効な量の項目1〜73のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を患者に投与する工程を含む方法。
(項目80)
感染症を処置する方法であって、該感染症を処置するのに有効な量の項目1〜73のいずれか1項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を患者に投与する工程を含む、方法。
(項目81)
前記化合物が、薬学的に受容可能な希釈剤、担体または賦形剤を含む処方物である、項目80に記載の方法。
(項目82)
有効量の追加の抗癌剤を投与する工程をさらに含む、項目80に記載の方法。
(項目83)
治療的に有効量の免疫抑制剤を投与する工程をさらに含む、項目80に記載の方法。
(項目84)
治療的に有効量の抗感染剤を投与する工程をさらに含む、項目80に記載の方法。
(項目85)
前記患者に投与される化合物の量が患者の体重あたり約0.1〜約10mg/kgである、項目80に記載の方法。
(項目86)
前記化合物が約3週間の間隔で投与される、項目80に記載の方法。
(項目87)
前記化合物を非経口投与または静脈内投与する、項目80に記載の方法。
(項目88)
前記化合物を薬学的に受容可能な非経口ビヒクルとともに処方化する、項目80に記載の方法。
(項目89)
前記化合物を単位投薬量の注射形態で処方化する、項目80に記載の方法。
(項目90)
前記患者がヒトである、項目76〜89のいずれか1項に記載の方法。
(項目91)
細胞増殖を阻害する方法であって、
細胞培地の哺乳動物細胞を項目28〜73のいずれか1項に記載の抗体薬物複合体化合物に曝す工程と、
該化合物の細胞毒性を測定する工程と
を含み、それによって該細胞の増殖を阻害する、方法。
(項目92)
前記細胞を約6時間〜約5日間培養する工程をさらに含む、項目91に記載の方法。
(項目93)
前記哺乳動物細胞がSK−BR−3乳癌細胞である、項目91に記載の方法。
(項目94)
前記化合物の細胞毒性が、本質的に該化合物の薬物部分からなる薬物化合物の細胞毒性の2倍を超える、項目91に記載の方法。
(項目95)
癌を処置する方法であって、項目28〜73のいずれか1項に記載の化合物および薬学的に受容可能な希釈剤、担体または賦形剤の処方物を患者に投与する工程を含む方法。
(項目96)
前記患者に投与される化合物の量が患者の体重あたり約0.1〜約10mg/kgである、項目95に記載の方法。
(項目97)
前記化合物が約3週間の間隔で投与される、項目95に記載の方法。
(項目98)
前記化合物を非経口投与する、項目95に記載の方法。
(項目99)
前記化合物を薬学的に受容可能な非経口ビヒクルとともに処方化する、項目98に記載の方法。
(項目100)
前記化合物を単位投薬量の注射形態で処方化する、項目95に記載の方法。
(項目101)
前記化合物を静脈内投与する、項目95に記載の方法。
(項目102)
腫瘍関連抗原を過剰発現する腫瘍細胞の増殖を阻害する方法であって、項目28〜73のいずれか1項に記載の、該腫瘍関連抗原に特異的に結合する抗体薬物複合体化合物および化学療法剤を患者に投与する工程を含み、該抗体薬物複合体化合物および化学療法剤をそれぞれ該患者の腫瘍細胞の増殖を阻害するのに有効量で投与する、方法。
(項目103)
前記抗体薬物複合体化合物が前記化学療法剤に対して前記腫瘍細胞を感作させる、項目102に記載の方法。
(項目104)
前記化合物の抗体は増殖阻害抗体である、項目102に記載の方法。
(項目105)
前記化合物が細胞死を誘発する、項目102に記載の方法。
(項目106)
前記化合物がアポトーシスを誘発する、項目102に記載の方法。
(項目107)
前記癌が、乳癌、卵巣癌、胃癌、子宮内膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎臓癌、結腸癌、結腸直腸癌、甲状腺癌、膵臓癌、前立腺癌および膀胱癌からなる群から選択される、項目102に記載の方法。
(項目108)
前記化合物の抗体が抗体フラグメントである、項目102に記載の方法。
(項目109)
抗体フラグメントがFabフラグメントである、項目102に記載の方法。
(項目110)
癌細胞を検出するためのアッセイであって、
項目28〜73のいずれか1項に記載の抗体薬物複合体化合物を細胞に曝す工程と、該細胞に対する該化合物の結合の程度を決定する工程とを含むアッセイ。
(項目111)
前記結合の程度を、腫瘍関連抗原をコードする核酸のレベルを蛍光インサイチュハイブリダイゼーション(FISH)で測定することによって決定する、項目110に記載のアッセイ。
(項目112)
前記結合の程度を免疫組織化学(IHC)によって決定する、項目110に記載のアッセイ。
(項目113)
項目28〜73のいずれか1項に記載の抗体薬物複合体化合物と、容器と、該化合物がCD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAまたはLewis Y抗原の少なくとも1つを過剰発現することを特徴とする癌の処置に使用可能であることを示す添付文書またはラベルとを備える製造物品。
(項目114)
下式:
L−[(LU) 0〜1 −(D) 1〜4
(式中、Lはリガンドであり、LUはリンカー単位であり、各Dは薬物単位であり、それぞれ本明細書に記載されるとおりである)
を有する化合物。
(発明の詳細な説明)
定義および省略形
他に言及されない限り、以下の用語および句は、本明細書で使用される場合、以下の意味を有するものとする。本明細書で商品名が使用される場合、この商品名には、本文中で他に言及しない限り、この商品名の製品の製剤製品、ジェネリック薬物および活性薬物成分が含まれる。
用語「抗体」は、本明細書で最も広い意味で使用され、具体的には、所望の生体活性を示すインタクトモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、単一特異性抗体、少なくとも2つのインタクト抗体から形成される多特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、および抗体フラグメントを含む。インタクト抗体は主に可変領域および定常領域の2つの領域を有する。可変領域は標的抗原と結合し、相互作用する。可変領域には相補性決定領域(CDR)があり、この領域は特定の抗原の特異的結合部位を認識し、これに結合する。定常領域は、免疫系と相互作用することによって認識される(例えば、Janewayら、2001,Immuno.Biology,5th Ed.,Garland Publishing,New Yorkを参照)。抗体にはいくつかの種類(例えば、IgG、IgE、IgM、IgDおよびIgA)、クラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2)またはサブクラスであり得る。抗体は、任意の適切な種から誘導することができる。しかし、1つの態様では、抗体は、ヒト、マウスまたはウサギ由来である。抗体は、例えば、ヒト、ヒト化またはキメラ、一本鎖抗体、Fvフラグメント、Fabフラグメント、F(ab’)フラグメント、F(ab’)フラグメント、Fab発現ライブラリーで作成されるフラグメント、抗イディオタイプの(抗−Id)抗体、および標的抗原(例えば、癌細胞抗原、ウイルス抗原または微生物抗原)に免疫特異的に結合する上述のもののいずれかのエピトープ結合フラグメントであってよい。
用語「特異的に結合する」および「特異的な結合」は、所定の抗原に対する抗体の結合を指す。典型的には、抗体は少なくとも約1×10−1のアフィニティーで結合し、所定の抗原または密接に関連する抗原以外の非特異的抗原(例えば、BSA、カゼイン)への結合アフィニティーの少なくとも2倍より大きいアフィニティーで所定の抗原に結合する。
用語「モノクローナル抗体」は、本明細書で使用される場合、実質的に同種の抗体の集合から得られる抗体(すなわち、この集団に含まれる個々の抗体が、天然に少量存在する可能な変異以外は同一である抗体)を指す。モノクローナル抗体は、非常に特異的に1個の抗原部位を対象とする。修飾語句「モノクローナル」は、実質的に同種の抗体の集合から得られる抗体の特徴を示すものであればよく、任意の特定の方法によって産生された抗体である必要があるとは解釈されない。
用語「モノクローナル抗体」は、特定的には「キメラ」抗体を含む。キメラ抗体は、所望の生体活性を示しつつも、重鎖および/または軽鎖の一部分が、特定の種から誘導される抗体または特定のクラスまたはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一であるか、または同種であり、鎖の残りの部分が、別の種から誘導される抗体または別のクラスまたはサブクラスに属する抗体またはこの抗体のフラグメントの対応する配列と同一であるか、または同種である。
「抗体フラグメント」は、インタクト抗体の一部分を含み、好ましくはその抗原結合領域または可変領域を含む。抗体フラグメントの例としては、Fab、Fab’、F(ab’)およびFvフラグメント、ダイアボディ(diabodies)、トリアボディ(triabodies)、テトラボディ(tetrabodies)、線形抗体、一本鎖抗体分子、scFv、scFv−Fc、および抗体フラグメントから作成される多特異性抗体が挙げられる。
「インタクト」抗体は、抗原に結合する可変領域と、軽鎖定常ドメイン(C)と、重鎖定常ドメイン(抗体のクラスに適してC1、C2、C3およびC4)とを含むものである。定常ドメインは、天然配列の定常ドメイン(例えば、ヒト天然配列の定常ドメイン)またはそのアミノ酸配列変異体であってよい。
インタクト抗体は、1つ以上の「エフェクター機能」を有してよい。エフェクター機能は、抗体のFc領域(例えば、天然配列のFc領域またはアミノ酸配列変異体のFc領域)に起因する生体活性を指す。抗体のエフェクター機能の例としては、C1q結合;補体依存性細胞傷害;Fcレセプター結合;抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC);食作用;細胞表面レセプター(例えば、B細胞レセプター;BCR)の下方制御などが挙げられる。
「天然配列」ポリペプチドは、天然から誘導されるポリペプチドと同じアミノ酸配列を有するものである(例えば、腫瘍関連抗原レセプター)。このような天然配列ポリペプチドは、天然物から単離することができるか、または組み換え手段または合成手段によって産生することができる。従って、天然配列ポリペプチドは、天然のヒトポリペプチド、マウスポリペプチド、または任意の他の哺乳動物種由来のポリペプチドのアミノ酸配列を有することができる。
用語「アミノ酸配列変異体」は、天然配列ポリペプチドとはある程度異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドを指す。通常、アミノ酸配列変異体は、天然リガンドの少なくとも1つのレセプター結合ドメインまたは天然レセプターの少なくとも1つのリガンド結合ドメイン(例えば腫瘍関連抗原)と少なくとも約70%の相同性を有する。他の態様では、アミノ酸配列変異体は、このようなレセプターまたはリガンド結合領域と少なくとも約80%、少なくとも約90%または少なくとも95%相同性である。アミノ酸配列変異体は、天然アミノ酸配列のアミノ酸配列の特定の位置に置換、欠失および/または挿入がある。
「配列同一性」は、配列をアライメントし、必要ならば配列同一性が最大になるようにギャップを考慮した後の、同一のアミノ酸配列変異体中の残基の割合として定義される。2つの配列を比較するのに利用する数学アルゴリズムの好ましい非限定例は、KarlinおよびAltschul,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
87:2264−2268,改良法であるKarlinおよびAltschul,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873−5877のアルゴリズムである。このようなアルゴリズムは、Altschulら、1990,J.Mol.Biol.215:403−410のNBLASTプログラムおよびXBLASTプログラムに組み込まれる。スコア=100、文字長=12のNBLASTプログラムでBLASTヌクレオチドサーチを行ない、目的のタンパク質をコードする核酸に対するヌクレオチド配列同一性を得ることができる。スコア=50、文字長=3のXBLASTプログラムでBLASTタンパク質サーチを行ない、目的のタンパク質に対するアミノ酸配列同一性を得ることができる。比較のためのギャップアライメントを得るには、Altschulら、1997,Nucleic Acids Res.25:3389−3402に記載のGapped BLASTが利用可能である。または、PSI−Blastを利用して、分子間の距離関係を検出する反復サーチを行なうことができる(同上)。BLAST、Gapped BLASTおよびPSI−Blastプログラムの使用には、それぞれのプログラム(例えばXBLASTおよびNBLAST)のデフォルトパラメータを使用することができる。配列比較のために使用する数学アルゴリズムの別の好ましい非限定例は、MyersおよびMiller,CABIOS(1989)のアルゴリズムである。このようなアルゴリズムは、ソフトウェアパッケージのGCG配列アライメントの一部分であるALIGNプログラム(version 2.0)に組み込まれる。アミノ酸配列の比較のためにALIGNプログラムを使用する場合、PAM120重み残基テーブル(weight residue table)、ギャップ長ペナルティ12、およびギャップペナルティ4を使用することができる。配列分析のためのさらなるアルゴリズムが当該技術分野で既知であり、TorellisおよびRobotti,1994,Comput.Appl.Biosci.10:3−5に記載のADVANCEおよびADAM、およびPearsonおよびLipman,1988,Proc.Natl.Acad.ScL USA 85:2444−8に記載のADVANCEおよびADAMが挙げられる。FASTAでは、ktupは、感度および検索速度を設定する制御オプションである。ktup=2の場合、2つの領域の類似領域が比較され、整列した残基の対を見つけることによって判断され、ktup=1の場合、1個の整列したアミノ酸を調べる。ktupは、タンパク質配列については2または1に設定することができ、DNA配列については1〜6に設定することができる。ktupのデフォルト値は、特定されないが、タンパク質について2、DNAについて6である。または、Higginsら、1996,Methods Enzymol.266:383−402に記載のCLUSTAL Wアルゴリズムを用いてタンパク質配列アライメントを行なってよい。いくつかの実施形態では、適切な場合には配列内でギャップを考慮した後、比較対照の2つの配列は同じ長さである(例えば、比較される配列を超えて伸びるさらなる配列を排除する)。
「抗体依存性細胞媒介性細胞傷害」および「ADCC」は、Fcレセプター(FcR)(例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球およびマクロファージ)を発現する非特異的な細胞傷害性細胞が、標的細胞に結合した抗体を認識し、続いて標的細胞の溶解をもたらす細胞媒介性反応を指す。ADCC、NK細胞を媒介するための初代細胞はFcγRIIIのみを発現し、単球は、FcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIを発現する。造血細胞でのFcR発現は、RavetchおよびKinet,1991,Annu.Rev.Immunol.9:457−92の464ページの表3にまとめられている。目的分子のADCC活性を評価するために、インビトロでのADCCアッセイ(例えば、米国特許第5,500,362号または第5,821,337号に記載されるもの)を行なってよい。このアッセイに有用なエフェクター細胞としては、末梢血単核球(PBMC)およびナチュラルキラー(NK)細胞が挙げられる。代替として、またはこれらに加えて、目的分子のADCC活性を、例えば、Clynesら、1998,Proc.Natl.Acad.Sd.USA 95:652−656で開示されるような動物モデルでインビボで評価してよい。
用語「Fcレセプター」または「FcR」を使用して、抗体のFc領域に結合するレセプターを記載する。好ましいFcRは天然配列ヒトFcRである。さらに、好ましいFcRはIgG抗体(γレセプター)に結合するものであり、FcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIサブクラスのレセプターが挙げられ、対立遺伝子変異体を含み、またはこれらのレセプターのスプライスされた形態を含む。FcγRIIレセプターとしては、細胞質ドメインが主に異なるが、類似のアミノ酸配列を有するFcγRIIA(「活性化レセプター」)およびFcγRIIB(「阻害レセプター」)が挙げられる。活性化レセプターFcγRIIAは、細胞質ドメインに免疫受容体チロシン活性化モチーフ(ITAM)を含有する。阻害レセプターFcγRIIBは、細胞質領域に免疫受容体チロシン阻害モチーフ(ITIM)を含有する(Daeuron,1997の総括M,Annu.Rev.Immunol.15:203−234を参照)。FcRは、RavetchおよびKinet,1991,Annu.Rev.Immunol,9:457−92;Capelら、1994,Immunomethods 4:25−34(1994);およびde Haasら、1995,J.Lab.Clin.Med.126:330−41にまとめられている。他のFcR(将来的に同定されるものも含む)も本明細書の用語「FcR」に包含される。この用語には、母親のIgGを胎児に移動させる新生児レセプターFcRnも含まれる(例えば、Guyerら、1976,J.Immunol.117:587;およびKimら、1994,J.Immunol.24:249参照)。
「補体依存性細胞傷害」または「CDC」は、分子が相補体存在下で標的を溶解させる性能を指す。相補体活性化経路は、相補体系の第1成分(C1q)が、同種抗原と複合体化した分子(例えば抗体)に結合することによって開始される。相補体活性化を評価するために、CDCアッセイ(例えば、Gazzano−Santoroら、1996,J.Immunol Methods 202:163に記載されるもの)を行なってよい。
用語「可変」は、広範囲に配列が異なっており、特定の抗原に対する特定の抗体それぞれの結合および特異性に使用される抗体の可変ドメインの特定の部分を指す。この可変性は、軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメイン中の「超可変領域」と呼ばれる3セグメントに集中している。可変ドメインの非常に高度に保存された部分はフレームワーク領域(FR)と呼ばれている。天然の重鎖および軽鎖の可変ドメインはそれぞれ3つの超可変領域に接続する4つのFRを含む。
用語「超可変領域」は、本明細書で使用される場合、抗体結合に関与する抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は、一般的に、「相補性決定領域」または「CDR」のアミノ酸残基(例えば、軽鎖可変ドメインの残基24〜34(L1)、50〜56(L2)および89〜97(L3)、および重鎖可変ドメインの残基31〜35(H1)、50〜65(H2)および95〜102(H3);Kabatら(Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991))および/または「超可変ループ」の残基(例えば、軽鎖可変ドメインの残基26〜32(L1)、50〜52(L2)および91〜96(L3)、および重鎖可変ドメインの残基26〜32(H1)、53〜55(H2)および96〜101(H3);ChothiaおよびLesk,1987,J.Mol.Biol 196:901−917)を含む。「フレームワーク領域」または「FR」残基は、本明細書に定義されるような超可変領域残基以外の可変ドメインの残基である。
「一本鎖Fv」または「scFv」抗体フラグメントは、抗体のV領域およびV領域を含み、これらの領域は一本鎖ポリペプチド鎖に存在する。典型的には、Fvポリペプチドは、scFvが抗原に結合するのに望ましい構造を形成可能なポリペプチドリンカーをVドメインとVドメインとの間にさらに含む。scFvの総説は、Plueckthun in The Pharmacology of Monoclonal antibody,vol.113,RosenburgおよびMoore編,Springer−Verlag,New York,pp.269−315(1994)を参照。
用語「ダイアボディ(diabodies)」は、2つの抗原結合部位を有する小さな抗体フラグメントを指し、このフラグメントは、可変重鎖ドメイン(V)を含み、この可変重鎖ドメイン(V)は同じポリペプチド鎖に可変軽鎖ドメイン(V)に接続している。同じ鎖の2個のドメインで対を形成するには短すぎるリンカーを用いることによって、このドメインは別の鎖の相補性ドメインと対を形成し、2つの抗原結合部位を生成する。ダイアボディ(diabodies)は、例えば、EP0404097;WO93/11161;およびHollingerら、1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444−6448により詳細に記載される。
非ヒト(例えばげっ歯類)抗体の「ヒト化」形態は、非ヒト免疫グロブリンから誘導される最小限の配列を含有するキメラ抗体である。ほとんどの部分では、ヒト化抗体は、レシピエントの超可変領域が非ヒト種(例えば、マウス、ラット、ウサギ、または所望の特異性、アフィニティーおよび能力を有する非ヒト霊長類)の超可変領域(ドナー抗体)の残基と交換されたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。いくつかの場合では、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域(FR)の残基は、対応する非ヒト残基と交換される。さらに、ヒト化抗体は、レシピエント抗体またはドナー抗体に見られない残基を含んでよい。これらの改変によって抗体性能がさらに高まる。一般的に、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含み、非ヒト免疫グロブリンの超可変ループの全てまたは実質的に全て、およびFRの全てまたは実質的に全てがヒト免疫グロブリン配列である。ヒト化抗体は、場合により、免疫グロブリン定常領域(Fc)(典型的にはヒト免疫グロブリンの定常領域)の少なくとも一部分も含んでいる。さらに詳細には、Jonesら、1986,Nature 321:522−525;Riechmannら、1988,Nature 332:323−329;およびPresta,1992,Curr.Op.Struct.Biol.2:593−596を参照。
本明細書で使用される場合、「単離された」は、(a)天然の供給源、例えば、植物または動物の細胞または細胞培養物、または(b)有機化学反応で合成した混合物の他の成分から分離されたことを意味する。本明細書で使用される場合、「精製された」は、単離された場合に、単離物の重量あたり化合物(例えば複合体)の含有量が少なくとも95%、別の態様では少なくとも98%であることを意味する。
「単離された」抗体は、天然環境の成分から同定し、分離し、および/または回収されたものである。この天然環境の汚染成分は、この抗体の診断または治療での使用を妨害する物質であり、例えば、酵素、ホルモンおよび他のタンパク溶質または非タンパク溶質が挙げられる。好ましい実施形態では、(1)Lowry法で決定される場合、抗体が95重量%を超え、最も好ましくは99重量%を超えるまで、(2)スピニングカップシークエネーター(spinning cup sequenator)を使用してN末端または内部アミノ酸配列の少なくとも15残基を得るのに十分な程度まで、または(3)クマシーブルーを用いた還元条件または非還元条件下で、好ましくは銀染色を用いてSDS−PAGEによって均一になるまで抗体を精製する。単離された抗体としては、抗体の天然環境の少なくとも1つの成分が存在しないので、組み換え細胞内のインサイチュでの抗体が挙げられる。しかし、通常は、単離された抗体は、少なくとも1つの精製工程によって調製される。
目的抗原に「結合する」抗体は、抗体が抗原を発現する細胞を標的化するのに有用な十分なアフィニティーを有する抗原と結合可能なものである。
「アポトーシスを誘発する」抗体は、アネキシンVの結合、DNAのフラグメント化、細胞収縮、小胞体の拡張、細胞のフラグメント化、および/または膜小胞(アポトーシス小体と呼ばれている)の形成によって決定されるようなプログラムされた細胞死を誘発するものである。細胞は、腫瘍細胞、例えば、乳腺細胞、卵巣細胞、胃細胞、子宮内膜細胞、唾液腺細胞、肺細胞、腎臓細胞、直腸細胞、甲状腺細胞、膵臓細胞または膀胱細胞である。アポトーシスに関連する細胞事象を評価するのに種々の細胞が利用可能である。例えば、ホスファチジルセリン(PS)の転位をアネキシン結合によって測定することができ、DNAフラグメント化をDNAラダーリングで評価することができ、DNAフラグメント化に伴う核/クロマチン縮合を低二倍体細胞の増加によって評価することができる。
用語「治療的に有効な量」は、哺乳動物の疾患または障害を処置するのに有効な薬物の量を指す。癌の場合には、治療的に有効な量の薬物は、癌細胞の数を減らし、腫瘍を小さくし、癌細胞が周囲臓器に浸潤するのを阻害し(すなわち、ある程度遅らせ、好ましくは止め)、腫瘍転移を阻害し(すなわち、ある程度遅らせ、好ましくは止め)、腫瘍増殖をある程度まで阻害し、および/または癌に関連する1つ以上の症状をある程度まで軽減することができる。この薬物は、存在する癌細胞の増殖を予防し、および/または存在する癌細胞を殺傷する程度まで、細胞増殖抑制性および/または細胞毒性であってよい。癌治療について、例えば、病気進行までの期間(TTP)の評価および/または奏功率(RR)の決定によって効力を評価することができる。
用語「相当量」は、収集物またはサンプルの集合の大部分(すなわち50%を超える部分)を指す。
用語「細胞内代謝物」は、細胞内での薬物−リンカー−リガンド複合体(例えば抗体薬物複合体(ADC))における代謝プロセスまたは反応から生じる化合物を指す。代謝プロセスまたは反応は、官能基(例えば、ヒドラゾン、エステルまたはアミド)の加水分解による、または薬物−リンカー−リガンド複合体のタンパク質分解(例えば、シスチル−リンカー−薬物フラグメントの放出)による、ADCのペプチドリンカーのタンパク質の分解的切断などの酵素プロセスであってよい。細胞内代謝物としては、限定されないが、細胞に入り、拡散し、吸収または移動した後に細胞内切断を受けた抗体および遊離薬物が挙げられる。
用語「細胞内で切断された」および「細胞内切断」は、薬物−リガンド複合体、薬物−リンカー−リガンド複合体、抗体薬物複合体(ADC)などの細胞内の代謝プロセスまたは反応を指す。薬物部分(D)と抗体(Ab)との間の共有結合(例えばリンカー)が切れると、遊離薬物、薬物−リンカー化合物または細胞内で抗体と開裂した複合体の他の代謝物が得られる。薬物−リガンド複合体、薬物−リンカー−リガンド複合体またはADCの切断部分は細胞内代謝物である。
用語「バイオアベイラビリティー」は、患者に投与された所与の量の薬物の全身的なバイオアベイラビリティー(すなわち、血中/血漿濃度)を指す。バイオアベイラビリティーは、投与された投薬形態から薬物が全身循環に到達する時間(速度)および合計量(程度)の測定値を示す絶対的な用語である。
用語「細胞毒性」は、抗体薬物複合体化合物または抗体薬物複合体化合物の細胞内代謝物の細胞死効果、細胞増殖抑制効果または増殖防止効果を指す。細胞毒性活性は、細胞の半数が生存する単位体積あたりの濃度(モル濃度または重量濃度)であるIC50値で表してよい。
「障害」は、処置で利益を受ける任意の状態である。障害としては、哺乳動物が問題の障害になりやすい病的状態を含む慢性および急性の障害または疾患が挙げられる。本明細書で処置される障害の非限定例としては、良性および悪性の腫瘍;白血病およびリンパ性悪性疾患、特に、乳腺癌、卵巣癌、胃癌、子宮内膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎臓癌、直腸癌、甲状腺癌、膵臓癌、前立腺癌または膀胱癌;ニューロン障害、グリア障害、星状膠細胞障害、視床下部障害および他の腺障害、マクロファージ障害、上皮障害、間質障害および割腔障害;および炎症性障害、血管由来障害および免疫障害が挙げられる。
用語「癌」および「癌性」は、制御できない細胞増殖によって典型的には特徴付けられる哺乳動物の病的状態または障害を指すか、または記載する。「腫瘍」は、1つ以上の癌性細胞を含む。癌の例としては、限定されないが、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、および白血病またはリンパ性悪性疾患が挙げられる。このような癌のさらに特定的な例としては、扁平上皮細胞癌(例えば上皮の扁平上皮細胞癌)、小細胞肺癌、非小細胞肺癌(「NSCLC」)、肺の腺癌および肺の扁平上皮癌を含む肺癌、腹膜癌、肝細胞癌、消化管癌を含む胃癌(gastric or stomach cancer)、膵臓癌、グリア芽腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、肝癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜腺癌または子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌(kidney or renal cancer)、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、肝臓癌、肛門癌、陰茎癌、および頭部および頚部の癌が挙げられる。
用語「細胞毒性剤」は、本明細書で使用される場合、細胞機能を阻害または予防し、および/または細胞を破壊する基質を指す。この用語は、放射性同位体(例えば、211At、131I、125I、90Y、186Re、188Re、153Sm、212Bi、32P、60C、およびLuの放射性同位体)、化学療法剤、および毒素(例えば、低分子毒素または細菌、真菌、植物または動物由来の酵素活性毒素)およびこの合成アナログおよび誘導体を含むことが意図される。1つの態様では、この用語には放射性同位体を含まない。
用語「サイトカイン」は、1つの細胞の集合によって放出される細胞間メディエーターとして別の細胞に作用するタンパク質の総称である。このようなサイトカインの例は、リンフォカイン、モノカインおよび従来のポリペプチドホルモンである。サイトカインの中には、成長ホルモン、例えば、ヒト成長ホルモン、N−メチオニルヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;リラキシン;プロリラキシン;糖タンパク質ホルモン、例えば、卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)および黄体形成ホルモン(LH);肝臓成長因子;線維芽細胞成長因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン;腫瘍壊死因子−αおよび−β;ミュラー管抑制物質;マウスゴナドトロピン関連ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮成長因子;インテグリン;トロンボポエチン(TPO);神経成長因子、例えばNGF−β;血小板成長因子;形質転換成長因子(TGF)、例えばTGF−αおよびTGF−β;インスリン様成長因子−Iおよび−II;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロン、例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−βおよびインターフェロン−γ;コロニー刺激因子(CSF)、例えばマクロファージ−CSF(M−CSF);顆粒球−マクロファージ−CSF(GM−CSF);および顆粒球−CSF(G−CSF);インターロイキン(IL)、例えば、IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11およびBL−12;腫瘍壊死因子、例えば、TNF−αまたはTNF−β;およびLIFおよびキットリガンド(KL)を含む他のポリペプチド因子がある。本明細書で使用される場合、用語「サイトカイン」は、天然供給源由来のタンパク質、または組み換え細胞培養物由来のタンパク質、および天然配列サイトカインの生体活性等価体を含む。
用語「プロドラッグ」は、本明細書で使用される場合、腫瘍細胞に対する細胞毒性が親薬物と比べて低く、酵素または加水分解によって活性化するか、またはより活性な親形態に変換可能な薬学的に活性な基質の前駆体形態または誘導体形態を指す。例えば、Wilman,「Prodrugs in Cancer Chemotherapy」Biochemical Society Transactions,14,pp.375−382,615th Meeting Belfast(1986)およびStellaら、「Prodrugs:A Chemical Approach to Targeted Drug Delivery」,Directed Drug Delivery,Borchardtら(ed.),pp.247−267,Humana Press(1985)を参照。本発明のプロドラッグとしては、限定されないが、ホスフェート含有プロドラッグ、チオホスフェート含有プロドラッグ、サルフェート含有プロドラッグ、ペプチド含有プロドラッグ、D−アミノ酸修飾されたプロドラッグ、グリコシル化プロドラッグ、β−ラクタム含有プロドラッグ、場合により置換されたフェノキシアセトアミド含有プロドラッグまたは場合により置換されたフェニルアセトアミド含有プロドラッグ、5−フルオロシトシンプロドラッグ、およびより活性な細胞毒性を有さない薬物に変換可能な他の5−フルオロウリジンプロドラッグが挙げられる。本発明で使用するプロドラッグ形態に誘導体化可能な細胞毒性薬物の例としては、限定されないが、上述の化学療法剤が挙げられる。
「リポソーム」は、薬物(例えば、抗−CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAまたはLewis Y抗体、および場合により化学療法剤)を哺乳動物に送達するのに有用な種々の脂質、リン脂質および/または界面活性剤で構成される小胞である。リポソームの構成要素は、通常は、生体膜の脂質配置と類似した二層構造で配置されている。
用語「添付文書」は、慣習的に治療製品の商業的パッケージに含まれる指示を指すために使用され、この治療製品に関する指示、用法、投薬量、投与、禁忌および/または警告に関する情報を含んでいる。
「単離された」核酸分子は、同定され、通常の核酸の天然供給源に関連する少なくとも1つの汚染核酸分子から分離された核酸分子である。単離された核酸分子は、天然に見いだされる形態または設定以外のものである。従って、単離された核酸分子は、天然細胞に存在する核酸分子とは区別される。しかし、単離された核酸分子には、例えば、核酸を発現する細胞に通常は含まれる核酸分子であるが、核酸分子が天然細胞とは異なる染色体位置にある核酸分子を含む。
表現「制御配列」は、特に、宿主有機体で操作可能に結合したコード配列を発現するのに必要なDNA配列を指す。原核生物に適した制御配列としては、例えばプロモーター、場合によりオペレーター配列およびリボソーム結合部位が挙げられる。真核細胞は、プロモーター、ポリアデニル化シグナルおよびエンハンサーを利用することが知られている。
核酸は、別の核酸配列と機能的な関係にある場合、「操作可能に結合」する。例えば、プレ配列または分泌リーダーのためのDNAは、ポリペプチドの分泌に関与するプレタンパク質として発現する場合、ポリペプチドをコードするDNAに操作可能に結合し、プロモーターまたはエンハンサーは、例えば、配列の転写に影響を与える場合、コード配列に操作可能に結合するか、またはリボソーム結合部位は、翻訳を容易にする位置に配置される場合、コード配列に操作可能に結合する。一般的に、「操作可能に結合した」は、結合したDNA配列が連続していることを意味し、分泌リーダーの場合には連続的であり、解読位相(reading phase)にあることを意味する。しかし、エンハンサーは連続的である必要はない。簡便な制限部位に連結することによって結合を達成することができる。このような部位が存在しない場合、合成オリゴヌクレオチドアダプターまたはリンカーを従来の実施に従って使用することができる。
本明細書で使用される場合、表現「細胞」「細胞株」および「細胞培養物」は互換可能に使用され、このような名称には全て子孫を含む。従って、語句「形質転換体」および「形質転換細胞」は、初代被検体細胞、および接種数にかかわらずこの初代細胞から誘導された培養物を含む。全ての子孫は、意図的な変異または意図的ではない変異によってDNAの内容が正確に同一でなくてもよいことも理解される。元々の形質転換細胞でスクリーニングされるのと同じ機能または生体活性を有する変異子孫が含まれる。別の名称が意図される場合、内容から明らかである。
「自己免疫疾患」は、本明細書では、個体自身の組織から生じ、個体自身の組織に対する疾患または障害またはその共分離またはその徴候またはこれらから得られた状態である。自己免疫疾患または障害の例としては、限定されないが、以下のものが挙げられる:関節炎(関節リウマチ、若年性関節リウマチ、骨関節炎、乾癬性関節炎および強直性脊椎炎)、乾癬、アトピー性皮膚炎を含む皮膚炎;慢性自己免疫性じんましんを含む慢性特発性じんましん、多発筋炎/皮膚筋炎、中毒性表皮剥離症、全身性強皮症および硬化症、炎症性大腸炎(IBD)に関連する応答(クローン病、潰瘍性大腸炎)、および壊疽性膿皮症の共分離を伴うIBD、結節性紅斑、原発性硬化性胆管炎および/または上強膜炎、成人呼吸窮迫症候群(ARDS)を含む呼吸窮迫症候群、髄膜炎、IgEによって媒介される疾患、例えば、アナフィラキシーおよびアレルギー性鼻炎、脳炎、例えば、Rasmussen脳炎、ブドウ膜炎、結腸炎、例えば、顕微鏡的結腸炎およびコラーゲン蓄積結腸炎、糸球体腎炎(GN)、例えば、膜性GN、特発性膜性GN、I型およびII型を含む膜性増殖性GN(MPGN)、および急速進行性GN、アレルギー状態、湿疹、ぜんそく、T細胞の浸潤および慢性炎症性応答が関与する状態、アテローム性動脈硬化症、自己免疫性心筋炎、白血球接着不全症、全身性エリテマトーデス(SLE)、例えば、皮膚のSLE、狼瘡(腎炎、脳炎、小児の狼瘡、腎臓ではない狼瘡、円板上の狼瘡、脱毛症を含む)、若年発症糖尿病、多発性硬化症(MS)、例えば、spino−optical MS、アレルギー性脳脊髄炎、サイトカインまたはTリンパ球によって媒介される急性過敏症および遅延過敏症に関連する免疫応答、結核症、サルコイドーシス、Wegener肉芽腫症を含む肉芽腫症、無顆粒球症、脈管炎(大血管の脈管炎を含む(リウマチ性多発性筋痛および巨細胞性動脈炎(高安動脈炎)を含む)、中血管の脈管炎(川崎病および結節性多発性動脈炎)、CNS脈管炎、およびANCAに関連する脈管炎、例えば、Churg−Strauss脈管炎または症候群(CSS))、再生不良性貧血、クームス陽性貧血、Diamond Blackfan貧血、自己免疫性溶血性貧血(AIHA)を含む免疫性溶血性貧血、悪性貧血、赤芽球癆(PRCA)、第VIII因子欠乏、血友病A、自己免疫性好中球減少症、汎血球減少症、白血球減少症、白血球漏出が関与する疾患、CNS炎症性障害、多臓器障害症候群、重症筋無力症,抗原−抗体複合体によって媒介される疾患、抗−糸球体基底膜疾患、抗−リン脂質抗体症候群、アレルギー性神経炎、Bechet病、Castleman症候群、Goodpasture症候群、Lambert−Eaton Myasthenic症候群、Reynaud症候群、Sjorgen症候群、Stevens−Johnson症候群、固形臓器移植拒絶(高いパネル反応性(panel reactive)の抗体の滴定のための前処理、組織のIgA蓄積、および腎移植、肝臓移植、小腸移植、心臓移植から生じる拒絶などを含む)、移植片対宿主拒絶反応(GVHD)、水疱性類天疱瘡、天疱瘡(座瘡(valgaris)、天疱瘡(foliaceus)、および天疱瘡粘膜類天疱瘡(pemphigoid mucus−membrane pemphigoid)を含む)、自己免疫性多腺性内分泌障害、Reiter病、スティフマン症候群、免疫複合体性腎炎、IgM多発ニューロパシーまたはIgMによって媒介されるニューロパシー、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、血栓性血小板減少性紫斑病(thrombotic throbocytopenic purpura)(TTP)、血小板減少症(例えば、心筋梗塞の患者で進行するもの、自己免疫性血小板減少症を含む)、睾丸および卵巣の自己免疫疾患(自己免疫性睾丸炎および卵巣炎を含む)、原発性甲状腺機能低下症;自己免疫性内分泌疾患、例えば、自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎(橋本甲状腺炎)、亜急性甲状腺炎、特発性甲状腺機能低下、Addison病、Grave病、自己免疫性多内分泌腺症候群(または多内分泌腺内分泌障害症候群)、インスリン依存性糖尿病(IDDM)とも呼ばれるI型糖尿病(小児のIDDMを含む)およびSheehan症候群;自己免疫性肝炎、リンパ球性間質性肺炎(HIV)、閉塞性細気管支炎(非移植性)対NSIP、Guillain−Barre症候群、Berger病(IgAネフロパシー)、原発性胆汁性肝硬変、セリアック病(グルテン性腸症)、共分離した疱疹状皮膚炎のある難治性スプルー、クリオグロブリン血症、筋萎縮性側索硬化症(amylotrophic lateral sclerosis)(ALS;Lou Gehrig病)、冠動脈疾患、自己免疫性内耳疾患(AIED)、自己免疫性聴力低下、眼球クローヌスミオクローヌス症候群(OMS)、多発性軟骨炎、例えば、難治性多発性軟骨炎、肺胞性タンパク症、アミロイドーシス、巨細胞肝炎、強膜炎、意味未確定/未知のモノクローナル免疫グロブリン異常症(MGUS)、末梢性ニューロパシー、腫瘍随伴症候群、チャネル病、例えば、てんかん、偏頭痛、不整脈、筋肉障害、難聴、失明、周期性四肢麻痺およびCNSのチャネル病;自閉症、炎症性ミオパシーおよび巣状分節状糸球体硬化症(FSGS)。
用語「アルキル」は、示された炭素原子数を有する直鎖または分枝の飽和または不飽和の炭化水素を指す(例えば、「C〜Cアルキル」は、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基を指す)。炭素原子の数が示されていない場合、アルキル基は1〜8個の炭素原子を有する。代表的な直鎖の「C〜Cアルキル」基としては、限定されないが、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチルおよびn−オクチルが挙げられ、分枝C〜Cアルキルとしては、限定されないが、−イソプロピル、−sec−ブチル、−イソブチル、−tert−ブチル、−イソペンチルおよび2−メチルブチルが挙げられ、不飽和C〜Cアルキルとしては、限定されないが、−ビニル、−アリル、−1−ブテニル、−2−ブテニル、−イソブチレニル、−1−ペンテニル、−2−ペンテニル、−3−メチル−1−ブテニル、−2−メチル−2−ブテニル、−2,3−ジメチル−2−ブテニル、1−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、−アセチレニル、−プロピニル、−1−ブチニル、−2−ブチニル、−1−ペンチニル、−2−ペンチニルおよび−3−メチル−1−ブチニルが挙げられる。アルキル基は、置換されていなくてよく、または1つ以上の基で置換されていてよい。該基としては、限定されないが、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−OH−、C(O)NHR’、−C(O)N(R’)−NHC(O)R’、−SOR’、−S(O)R’、−S(O)R’、−SR’、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、置換されていないC〜Cアルキルおよびアリールから選択される。
「アルケニル」は、不飽和(すなわち、炭素−炭素のsp二重結合)の少なくとも1つの部位に一級、二級、三級または環状の炭素原子を含有するC〜C18炭化水素を指す。例としては、限定されないが、以下のものが挙げられる:エチレンまたはビニル(−CH=CH)、アリル(−CHCH=CH)、シクロペンテニル(−C)および5−ヘキセニル(−CHCHCHCHCH=CH)。
「アルキニル」は、不飽和(すなわち、炭素−炭素のsp三重結合)の少なくとも1つの部位に一級、二級、三級または環状の炭素原子を含有するC〜C18炭化水素を指す。例としては、限定されないが、アセチレン基(−C≡CH)およびプロパルギル(−CHC≡CH)が挙げられる。
「アルキレン」は、1〜18個の炭素原子を有し、親アルカンの同じまたは2個の異なる炭素原子から2個の水素原子が除去されて誘導される2個の1価ラジカル中心を有する飽和の分枝または直鎖または環状の炭化水素基を指す。典型的なアルキレンラジカルとしては、限定されないが、以下のものが挙げられる:メチレン(−CH−)、1,2−エチル(−CHCH−)、1,3−プロピル(−CHCHCH−)、1,4−ブチル(−CHCHCHCH−)など。「C〜C10アルキレン」は、式−(CH1〜10−の直鎖の飽和炭化水素基である。C〜C10アルキレンの例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレンおよびデカレンが挙げられる。
「アルケニレン」は、2〜18個の炭素原子を有し、親アルケンの同じまたは2個の異なる炭素原子から2個の水素原子が除去されて誘導される2個の1価ラジカル中心を有する不飽和の分枝または直鎖または環状の炭化水素基を指す。典型的なアルケニレンラジカルとしては、限定されないが、1,2−エチレン(−CH=CH−)が挙げられる。
「アルキニレン」は、2〜18個の炭素原子を有し、親アルキンの同じまたは2個の異なる炭素原子から2個の水素原子が除去されて誘導される2個の1価ラジカル中心を有する不飽和の分枝または直鎖または環状の炭化水素基を指す。典型的なアルキニレンラジカルとしては、限定されないが、アセチレン(−C≡C−)、プロパルギル(−CHC≡C−)および4−ペンチニル(−CHCHCHC≡CH−)が挙げられる。
「アリール」は、親芳香族環系の1個の炭素原子から1個の水素原子が除去されて誘導される6〜20個の炭素原子を有する1価の芳香族炭化水素ラジカルを指す。いくつかのアリール基は、「Ar」として例示的な構造中に示されている。典型的なアリール基としては、限定されないが、ベンゼン、置換ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルなどから誘導されるラジカルが挙げられる。炭素環芳香族基(アリール)または複素環芳香族基(ヘテロアリール)は置換されていなくてよく、または1つ以上の基で置換されていてもよい。該基としては、限定されないが、C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−C(O)NHR’、−C(O)N(R’)−NHC(O)R’、−S(O)R’、−S(O)R’、−OH、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、C〜Cアルキルおよび置換されていないアリールから選択される。
「アリールアルキル」は、炭素原子(典型的には末端炭素原子またはsp炭素原子)に結合した水素原子の1つがアリールラジカルと交換された非環状アルキルラジカルを指す。典型的なアリールアルキル基としては、限定されないが、ベンジル、2−フェニルエタン−1−イル、2−フェニルエタン−1−イル、ナフチルメチル、2−ナフチルエタン−1−イル、2−ナフチルエテン−1−イル、ナフトベンジル、2−ナフトフェニルエタン−1−イルなどが挙げられる。アリールアルキル基は6〜20個の炭素原子(例えば、アルキル部分)を含み、例えば、アリールアルキル基のアルキル部分(例えば、アルカニル、アルケニルまたはアルキニル基)は1〜6個の炭素原子を有し、アリール部分は6〜14個の炭素原子を有する。
「ヘテロアリールアルキル」は、炭素原子(典型的には末端炭素原子またはsp炭素原子)に結合した水素原子の1つがヘテロアリールラジカルと交換された非環状アルキル基を指す。典型的なヘテロアリールアルキル基としては、限定されないが、2−ベンズイミダゾリルメチル、2−フリルエチルなどが挙げられる。ヘテロアリールアルキル基は6〜20個の炭素原子を含み、例えば、ヘテロアリールアルキル基のアルキル部分(例えば、アルカニル、アルケニルまたはアルキニル基)は1〜6個の炭素原子を有し、ヘテロアリール部分は5〜14個の炭素原子を有し、典型的にはN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子を有し、残りの部分が炭素原子である。ヘテロアリールアルキル基のヘテロアリール部分は、3〜7個の環原子(2〜6個の炭素原子とN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子)を有する単環であってよく、または7〜10個の環原子(4〜9個の炭素原子ならびにN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子)を有する二環であってよく、例えば、ビシクロ[4,5]系、[5,5]系、[5,6]系または[6,6]系がある。
「置換アルキル」、「置換アリール」および「置換アリールアルキル」は、1個以上の水素原子がそれぞれ独立して置換基と交換されたアルキル、アリールおよびアリールアルキルをそれぞれ意味する。典型的な置換基としては、限定されないが、−X、−R、−O、−OR、−SR、−S、−NR、−NR、=NR、−CX、−CN、−OCN、−SCN、−N=C=O、−NCS、−NO、−NO、=N、−N、−NRC(=O)R、−C(=O)R、−C(=O)NR、−SO 、−SOH、−S(=O)R、−OS(=O)OR、−S(=O)NR、−S(=O)R、−OP(=O)(OR)、−P(=O)(OR)、−PO 、−PO、−AsO、−C(=O)R、−C(=O)X、−C(=S)R、−COR、−CO 、−C(=S)OR、−C(=O)SR、−C(=S)SR、−C(=O)NR、−C(=S)NRまたは−C(=NR)NRが挙げられ、ここで、各Xは独立してハロゲン:F、Cl、BrまたはIであり;各Rは独立して、H、C〜C20アルキル、C〜C20アリール、C〜C14複素環、保護基またはプロドラッグ部分である。上述のアルキレン、アルケニレンおよびアルキニレン基も同様に置換されていてもよい。
「ヘテロアリール」および「複素環」は、1個以上の環原子がヘテロ原子(例えば、窒素、酸素および硫黄)である環系を指す。複素環ラジカルは1〜20個の炭素原子とN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子とを有する。複素環は、3〜7個の環員(2〜6個の炭素原子ならびにN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子)を有する単環であってよく、または7〜10個の環員(4〜9個の炭素原子ならびにN、O、PおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子)を有する二環であってもよく、例えば、ビシクロ[4,5]系、[5,5]系、[5,6]系または[6,6]系がある。
複素環は、Paquette,Leo A.;「Principles of Modern Heterocyclic Chemistry」(W.A.Benjamin,New York,1968)、特に第1章、第3章、第4章、第6章、第7章および第9章;「The Chemistry of Heterocyclic Compounds,A series of Monographs」(John Wiley&Sons,New York,1950年から現在まで)、特に第13巻、第14巻、第16巻、第19巻および第28巻;およびJ.Am.Chem.Soc.(1960)82:5566に記載されている。
複素環の例としては、例えば、限定されないが、ピリジル、ジヒドロキシ(dihydroy)ピリジル、テトラヒドロピリジル(ピペリジル)、チアゾリル、テトラヒドロチオフェニル、硫黄酸化されたテトラヒドロチオフェニル、ピリミジニル、フラニル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、テトラゾリル、ベンゾフラニル、チアナフタレニル、インドリル、インドレニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ピペリジニル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、2−ピロリドニル、ピロリニル、テトラヒドロフラニル、ビス−テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ビス−テトラヒドロピラニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オクタヒドロイソキノリニル、アゾシニル、トリアジニル、6H−1,2,5−チアジアジニル、2H,6H−1,5,2−ジチアジニル、チエニル、チアントレニル、ピラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、キサンテニル、フェノキサチニル、2H−ピロリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、ピラジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、3H−インドリル、1H−インダゾリル、プリニル、4H−キノリジニル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、4aH−カルバゾリル、カルバゾリル、β−カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ピリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フラザニル、フェノキサジニル、イソクロマニル、クロマニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピペラジニル、インドリニル、イソインドリニル、キヌクリジニル、モルホリニル、オキサゾリジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、オキシインドリル、ベンゾキサゾリニルおよびイサチノイルが挙げられる。
一例として、限定されないが、炭素に結合する複素環は、ピリジンの2、3、4、5または6位で、ピリダジンの3、4、5または6位で、ピリミジンの2、4、5または6位で、ピラジンの2、3、5または6位で、フラン、テトラヒドロフラン、チオフラン、チオフェン、ピロールまたはテトラヒドロピロールの2、3、4または5位で、オキサゾール、イミダゾールまたはチアゾールの2、4または5位で、イソオキサゾール、ピラゾールまたはイソチアゾールの3、4または5位で、アジリジンの2または3位で、アゼチジンの2、3または4位で、キノリンの2、3、4、5、6、7または8位で、またはイソキノリンの1、3、4、5、6、7または8位で結合する。さらに典型的には、炭素に結合する複素環としては、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、5−ピリジル、6−ピリジル、3−ピリダジニル、4−ピリダジニル、5−ピリダジニル、6−ピリダジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、5−ピリミジニル、6−ピリミジニル、2−ピラジニル、3−ピラジニル、5−ピラジニル、6−ピラジニル、2−チアゾリル、4−チアゾリルまたは5−チアゾリルが挙げられる。
一例として、限定されないが、窒素に結合する複素環は、アジリジン、アゼチジン、ピロール、ピロリジン、2−ピロリン、3−ピロリン、イミダゾール、イミダゾリジン、2−イミダゾリン、3−イミダゾリン、ピラゾール、ピラゾリン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、ピペリジン、ピペラジン、インドール、インドリン、1H−インダゾールの1位で、イソインドールまたはイソインドリンの2位で、モルホリンの4位で、カルバゾールまたはβ−カルボリンの9位で結合する。さらに典型的には、窒素に結合する複素環としては、1−アジリジル、1−アゼテジル、1−ピロリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリルおよび1−ピペリジニルが挙げられる。
「C〜C複素環」は、環炭素原子のうち1〜4個が独立して、O、SおよびNからなる群から選択されるヘテロ原子と交換された芳香族または非芳香族のC〜C炭素環を指す。C〜C複素環の代表例としては、限定されないが、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェン、インドリル、ベンゾピラゾリル、クマリニル、イソキノリニル、ピロリル、チオフェニル、フラニル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、キノリニル、ピリミジニル、ピリジニル、ピリドニル、ピラジニル、ピリダジニル、イソチアゾリル、イソオキサゾリルおよびテトラゾリルが挙げられる。C〜C複素環は、置換されていなくてよく、または7個までの基で置換されていてよい。該基としては、限定されないが、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−C(O)NHR’、−C(O)N(R’)、−NHC(O)R’、−S(O)R’、−S(O)R’、−OH、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、−C〜Cアルキルおよびアリールから選択される。「C〜C複素環(heterocyclo)」は、上に定義されるような複素環の水素原子の1つが単結合と交換されたC〜C複素環基を指す。C〜C複素環(heterocyclo)は、置換されていなくてよく、または6個までの基で置換されていてよい。該基としては、限定されないが、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−C(O)NHR’、−C(O)N(R’)−NHC(O)R’、−S(O)R’、−S(O)R’、−OH、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、−C〜Cアルキルおよびアリールから選択される。
「炭素環」は、単環の場合には3〜7個の炭素原子、二環の場合には7〜12個の炭素原子を有する飽和または不飽和の環を意味する。単環炭素環は3〜6個の環原子を有し、さらに典型的には5個または6個の環原子を有する。二環炭素環は、例えば、ビシクロ[4,5]系、[5,5]系、[5,6]系または[6,6]系として配置される7〜12個の環原子を有するか、またはビシクロ[5,6]系または[6,6]系として配置される9個または10個の環原子を有する。単環炭素環の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、1−シクロペンタ−1−エニル、1−シクロペンタ−2−エニル、1−シクロペンタ−3−エニル、シクロヘキシル、1−シクロヘキサ−1−エニル、1−シクロヘキサ−2−エニル、1−シクロヘキサ−3−エニル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルが挙げられる。「C〜C炭素環」は、3−、4−、5−、6−、7−または8−員の飽和または不飽和の非芳香族炭素環である。代表的なC〜C炭素環としては、限定されないが、−シクロプロピル、−シクロブチル、−シクロペンチル、−シクロペンタジエニル、−シクロヘキシル、−シクロヘキセニル、−1,3−シクロヘキサジエニル、−1,4−シクロヘキサジエニル、−シクロヘプチル、−1,3−シクロヘプタジエニル、−1,3,5−シクロヘプタトリエニル、−シクロオクチルおよび−シクロオクタジエニルが挙げられる。C〜C炭素環基は置換されていなくてよく、または1つ以上の基で置換されていてよい。該基としては、限定されないが、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−C(O)NHR’、−C(O)N(R’)−NHC(O)R’、−S(O)R’、−S(O)R’、−OH、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、−C〜Cアルキルおよびアリールから選択される。「C〜C炭素環(carbocyclo)」は、炭素環基の水素原子の1つが単結合と交換されたC〜C炭素環基を指す。
「アリーレン」は、2個の共有結合を有し、以下の構造に示されるようにオルト配置、メタ配置またはパラ配置が可能なアリール基である。
Figure 2012144576
ここで、フェニル基は、置換されていなくてよく、または4個までの基で置換されていてよい。該基としては、限定されないが、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、−C(O)R’、−OC(O)R’、−C(O)OR’、−C(O)NH、−C(O)NHR’、−C(O)N(R’)、−NHC(O)R’、−S(O)R’、−S(O)R’、−OH、−ハロゲン、−N、−NH、−NH(R’)、−N(R’)および−CNが挙げられる。ここで、各R’は独立して、H、−C〜Cアルキルおよびアリールから選択される。
用語「キラル」は鏡像体の重ね合わせられない性質を有する分子を指し、用語「アキラル」は、鏡像体と重ね合わせることができる分子を指す。
用語「立体異性体」は、化学構造は同じであるが、原子または基の空間配置が異なる化合物を指す。
「ジアステレオマー」は、2つ以上のキラル中心を有し、分子が互いに鏡像体ではない立体異性体を指す。ジアステレオマーは、異なる物理的性質(例えば、融点、沸点、スペクトル特性および反応性)を有する。ジアステレオマーの混合物は、高分解能の分析手順(例えば、電気泳動およびクロマトグラフィー)で分離してよい。
本明細書で使用する立体化学的定義および用法は、一般的にS.P.Parker,Ed.,McGraw−Hill Dictionary of Chemical Terms,McGraw−Hill Book Company,New York(1984);およびElielおよびWilen,Stereochemistry of Organic Compounds,John Wiley&Sons,Inc.,New York(1994)にしたがう。多くの有機化合物は光学的に活性な形態で存在する。すなわち、多くの有機化合物は、平面偏光の面を回転させる能力を有する。光学的に活性な化合物の記載では、接頭文字DおよびLまたはRおよびSは、キラル中心に関する分子の絶対構造を示すために使用される。接頭文字dおよびlまたは(+)および(−)は、化合物の平面偏光の回転方向を示すために使用され、(−)またはlは、この化合物が左旋性であることを意味する。(+)またはdで特定される化合物は右旋性である。所与の化学構造で、これらの立体異性体は、互いに鏡像体であるという以外は同じである。特定の立体異性体はエナンチオマーとも呼ばれ、この異性体の混合物はエナンチオマー混合物と呼ばれることが多い。エナンチオマーの50:50混合物はラセミ混合物またはラセミ化合物と呼ばれ、化学反応または化学プロセスではなんら立体選択性または立体特異性を有さないことがある。用語「ラセミ混合物」および「ラセミ化合物」は、光学活性が失われた等モル量の2つのエナンチオマー種の混合物を指す。
「ヒドロキシル保護基」の例としては、限定されないが、メトキシメチルエーテル、2−メトキシエトキシメチルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、ベンジルエーテル、p−メトキシベンジルエーテル、トリメチルシリルエーテル、トリエチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、t−ブチルジメチルシリルエーテル、トリフェニルメチルシリルエーテル、酢酸エステル、置換された酢酸エステル、ピバロエート、ベンゾエート、メタンスルホネートおよびp−トルエンスルホネートが挙げられる。
「脱離基」は、別の官能基で置換可能な官能基を指す。このような脱離基は当該技術分野で周知であり、例としては、限定されないが、ハロゲン化物(例えば、クロリド、ブロミド、ヨージド)、メタンスルホニル(メシル)、p−トルエンスルホニル(トシル)、トリフルオロメチルスルホニル(トリフラート)およびトリフルオロメチルスルホネートが挙げられる。
「患者」の例としては、限定されないが、ヒト、ラット、マウス、モルモット、サル、ブタ、ヤギ、ウシ、ウマ、イヌ、ネコ、トリおよび家禽が挙げられる。例示的な実施形態では、患者はヒトである。
句「薬学的に受容可能な塩」は、本明細書で使用される場合、化合物(例えば、薬物、薬物−リンカー化合物または薬物−リンカー−リガンド化合物)の薬学的に受容可能な有機または無機の塩を指す。この化合物は典型的には少なくとも1つのアミノ基を含有し、従って、アミノ基との酸付加塩を合成することができる。例示的な塩としては、限定されないが、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、硫化水素酸塩、リン酸塩、過リン酸塩、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸性クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチシン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、サッカラート、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩およびパモ酸塩(すなわち、1,1’−メチレン−ビス−(2−ヒドロキシ−3−ナフトエート))が挙げられる。薬学的に受容可能な塩は、別の分子(例えば、酢酸イオン、コハク酸イオンまたは他の対イオン)の包接物を含んでよい。対イオンは、親化合物の電荷を安定化する任意の有機部分または無機部分であってよい。さらに、薬学的に受容可能な塩は、構造中に2個以上の電荷を有する原子を有してよい。電荷を有する複数の原子が薬学的に受容可能な塩の一部分をなしている場合、複数の対イオンを有することができる。したがって、薬学的に受容可能な塩は、電荷を有する1つ以上の原子および/または1つ以上の対イオンを有することができる。
「薬学的に受容可能な溶媒和物」または「溶媒和物」は、1つ以上の溶媒分子と本発明の化合物とが会合したもの(例えば、例示的な化合物または例示的な複合体)を指す。薬学的に受容可能な溶媒和物を形成する溶媒の例としては、限定されないが、水、イソプロパノール、エタノール、メタノール、DMSO、酢酸エチル、酢酸およびエタノールアミンが挙げられる。
以下の省略語を本明細書で使用し、以下に示される定義を有する:AEはオーリスタチンEであり、BocはN−(t−ブトキシカルボニル)であり、citはシトルリンであり、dapはドラプロリンであり、DCCは1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミドであり、DCMはジクロロメタンであり、DEAはジエチルアミンであり、DEADはジエチルアゾジカルボキシレートであり、DEPCはジエチルホスホリルシアニデートであり、DIADはジイソプロピルアゾジカルボキシレートであり、DIEAはN,N−ジイソプロピルエチルアミンであり、dilはドライソロイシンであり、DMAPは4−ジメチルアミノピリジンであり、DMEはエチレングリコールジメチルエーテル(または1,2−ジメトキシエタン)であり、DMFはN,N−ジメチルホルムアミドであり、DMSOはジメチルスルホキシドであり、doeはドラフェニン(dolaphenine)であり、dovはN,N−ジメチルバリンであり、DTΝBは5,5’−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)であり、DTPAはジエチレントリアミン五酢酸であり、DTTはジチオスレイトールであり、EDCIは1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩であり、EEDQは2−エトキシ−1−エトキシカルボニル−1,2−ジヒドロキノリンであり、ES−MSはエレクトロスプレー質量分析であり、EtOAcは酢酸エチルであり、FmocはN−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)であり、glyはグリシンであり、HATUはO−(7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェートであり、HOBtは1−ヒドロキシベンゾトリアゾールであり、HPLCは高速液体クロマトグラフィーであり、ileはイソロイシンであり、lysはリジンであり、MeCN(CHCN)はアセトニトリルであり、MeOHはメタノールであり、Mtrは4−アニシルジフェニルメチル(または4−メトキシトリチル)であり、norは(1S,2R)−(+)−ノルエフェドリンであり、PABはp−アミノベンジルであり、PBSはリン酸緩衝化食塩水(pH7.4)であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Phはフェニルであり、Pnpはp−ニトロフェニルであり、MCは6−マレイミドカプロイルであり、pheはL−フェニルアラニンであり、PyBropはブロモトリス−ピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェートであり、SECはサイズ排除クロマトグラフィーであり、Suはスクシンイミドであり、TBTUはO−ベンゾトリアゾール−1−イル−N,N,N,N−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートであり、TFAはトリフルオロ酢酸であり、TLCは薄層クロマトグラフィーであり、UVは紫外線であり、valはバリンである。
以下のリンカーの省略語を本明細書で使用し、以下に示される定義を有する:Val Citまたはvcはバリン−シトルリンであり、プロテアーゼ開裂可能なリンカーのジペプチド部位であり;PABはp−アミノベンジルカルバモイルであり;(Me)vcはN−メチル−バリンシトルリンであり、ここで、リンカーペプチド結合がカテプシンBによる開裂を防ぐように修飾されており;MC(PEG)−OHはマレイミドカプロイル−ポリエチレングリコールであり;SPPはN−スクシンイミジル4−(2−ピリジルチオ)ペンタノエートであり;SMCCはN−スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1カルボキシレートである。
用語「処置する」または「処置」は、本文で他に示されていない限り、治療的処置および予防的(prophylactic)または予防的(preventative)な測定を指し、目的は、望ましくない生理学的変化または障害(例えば癌の進行または広がり)を予防またはゆっくりにする(遅らせる)ことである。本発明の目的のために、有益または望ましい臨床的結果としては、限定されないが、検出可能であるか検出不可能であるかにかかわらず、症状の軽減、疾患の程度の減少、疾患状態の安定化(すなわち、悪化しない)、疾患の進行が遅れるかまたはゆっくりになること、疾患状態の改善または緩和、および鎮静(部分的または全体的に)が挙げられる。「処置」は、処置をしない場合に予想される生存期間よりも延命することも意味することもできる。処置の必要なものとしては、この状態または障害を既に有しているもの、およびこの状態または障害になるおそれがあるもの、この状態または障害を予防すべきであるものが挙げられる。
癌に関して、用語「処置する」は、以下のいずれかまたは全てを包含する:腫瘍細胞、癌細胞、または腫瘍の成長を予防すること;腫瘍細胞または癌細胞の複製を予防すること、最終的な腫瘍による負担を減らすこと、または癌性細胞の数を減らすこと、およびこの疾患に関連する1つ以上の症状を軽減すること。
自己免疫疾患に関して、用語「処置する」は、以下のいずれかまたは全てを包含する:自己免疫疾患状態に関連する細胞(例えば、限定されないが、自己免疫性抗体を産生する細胞)の複製を予防すること、自己免疫性抗体による負担を減らすこと、および自己免疫疾患の1つ以上の症状を軽減すること。
感染症に関して、用語「処置する」は、以下のいずれかまたは全てを包含する:感染症を引き起こす病原体の増殖、増加または複製を予防すること、および感染症の1つ以上の症状を軽減すること。
以下の細胞毒性薬物の省略語を本明細書で使用し、以下に示される定義を有する「MMAF」はN−メチルバリン−バリン−ドライソロイシン−ドラプロリン−フェニルアラニン(MW731.5)であり;「MMAZ」は、C末端にフェニルアラニンアナログを有するN−メチルバリン−バリン−ドライソロイシン−ドラプロリンである。Zは−NRである。
本発明の実施形態
化合物および複合体
「本発明の概要」で示したように、本発明は、薬物化合物(D)を含有する一連の化合物および複合体に関する。この薬物化合物は、単独の要素として有用であり、または直接またはリンカー単位(LU)を介してリガンド(L、いくつかの実施形態では抗体)と複合体を形成することができる。リンカー単位を操作して、適切にDを放出するか、またはDとLとの間に空間をあけることができる。さらに、いくつかのリンカー単位は、複数の結合した薬物を有することができる(例えば、1〜4個の結合した薬物は−LU−(D)1〜4と表すことができる)。
1つの実施形態のグループでは、本発明は、式I:
L−(D) (I)
(式中、L−はリガンド単位であり;pは1〜約20の整数であり;Dは式Dを有する薬物部分であり:
Figure 2012144576
(式中、Rは、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;Rは、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;またはRおよびRが結合して炭素環を形成し、式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、H、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;Rは、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;各Rは独立して、H、OH、C〜Cアルキル、C〜C炭素環およびO−(C〜Cアルキル)からなる群から選択され;各Xは独立してC〜C10アルキレンであり;部分−NRは、修飾したアミノ酸側鎖を有するフェニルアラニンバイオ等価体である。))
を有する化合物またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を提供する。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分
Figure 2012144576
は、
Figure 2012144576
からなる群から選択され、
Figure 2012144576
は単結合または二重結合をあらわし;
は、Hおよびアミノ保護基からなる群から選択され;
10は、Hおよび−(CR131415からなる群から選択され;
各R11は独立して、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC〜C20アルキル、C〜C10ハロアルキル、OR16およびN(R16からなる群から選択され;
12は、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC〜C20アルキル、アリールC〜C20アルケニル、アリールC〜C20アルキニル、OR16、N(R16および−C(O)R16からなる群から選択され;
各R13およびR14は独立して、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリールアルキル、C〜C10ハロアルキル、OR16、SR16、N(R16、−OC(O)R16、−N(R16)C(O)R16、−COOR16、−CON(R16、X−SOH、X−SO−C〜C20アルキル、X−OSOH、−X−OSO−C〜C20アルキル、X−SO−C〜C20アルキル、X−SO−C〜C20アルキル、−OP(O)(OR16、−OP(O)(NR16、−OP(O)N(R16OR16、−OP(O)(R16)OR16、−OP(O)(R16)N(R16、−P(O)(OR16、−P(O)(NR16、−P(O)N(R16OR16、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−C〜C炭素環、C〜C20複素環およびX−C〜C複素環からなる群から選択されるか;
またはR13とR14とで=O、=N−NH−R17、=N−NH−C(O)−R17およびC〜C炭素環からなる群から選択される基を形成し;
各R15は独立して、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜C20アルキル−C〜C炭素環、C〜C20複素環、X−C〜C複素環、−COOR16、−CON(R16、−C(O)R16およびY(CR131418からなる群から選択され;ここで、炭素環、アリールおよび複素環部分は1〜3個のR12基で場合により置換されており;
各R16は独立してHまたはC〜C20アルキルであり;
17は、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜C20アルキル−C〜C炭素環、C〜C複素環およびX−C〜C複素環からなる群から選択され;
各R18は独立して、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−C〜C炭素環、C〜C20複素環、X−C〜C複素環、−COOR16、−CON(R16および−C(O)R16からなる群から選択され;
は、O、S、NR16、SO、SOまたはSeであり;
各Xは独立してC〜C10アルキレンであり;
下付き文字xは0〜10の整数であり;
下付き文字n、o、q、r、s、tおよびuは独立して0〜2の整数であり;
はCOZ19であり;
は、O、S、NHまたはNR20であり、R20はC〜Cアルキルであり;
19は、H、C〜C20アルキル、アリール、C〜C複素環、−(XO)−R22または−(XO)−CH(R23から選択され;
vは1〜1000の整数であり;
22はHまたはC〜Cアルキルであり;
各R23は独立して、H、COOH、−(CH−N(R24、−(CH−SOHまたは−(CH−SO−C〜Cアルキルであり;
各R24は独立して、H、C〜Cアルキルまたは−(CHCOOHであり;ここで、lは0〜6の整数であり;ただし、nおよびoが0であり、R11がHである場合、R10はCH−アリールまたはCH−C〜C複素環以外である。
一実施形態では、Rは、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、X−アリール、X−(C〜C−炭素環)およびX−C〜C−複素環からなる群から選択される。別の実施形態では、RはHである。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、式中、RはHであり;R10はベンジルであり;R11はHであり;ZはCOHであり;下付き文字nは0〜2の整数であり;下付き文字oは0〜1の整数であり、ただし、n+oは少なくとも1である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
からなる群から選択される。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、式中、RはHおよびアミノ保護基であり;R10はHおよび−(CR131415であり;各R11は独立して、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC〜C20アルキル、C〜C10ハロアルキル、OR16およびN(R16であり;R12は、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリール、アリールC〜C20アルキル、アリールC〜C20アルケニル、アリールC〜C20アルキニル、OR16、N(R16および−C(O)R16であり;各R13およびR14は独立して、H、C〜C20アルキル、ハロゲン、アリールアルキル、C〜C10ハロアルキル、OR16、SR16、N(R16、−OC(O)R16、−N(R16)C(O)R16、−COOR16、−CON(R16、X−SOH、X−SO−C〜C20アルキル、X−OSOH、−X−OSO−C〜C20アルキル、X−SO−C〜C20アルキル、X−SO−C〜C20アルキル、−OP(O)(OR16、−OP(O)(NR16、−OP(O)N(R16OR16、−OP(O)(R16)OR16、−OP(O)(R16)N(R16、−P(O)(OR16、−P(O)(NR16、−P(O)N(R16OR16、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、−X−アルキル−アリール、−X−C〜C炭素環、C〜C複素環およびX−C〜C複素環であるか;またはR13とR14とで=O、=N−NH−R17、=N−NH−C(O)−R17およびC〜C炭素環からなる群から選択される基を形成し;各R15は独立して、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜C20アルキル−C〜C炭素環、C〜C複素環、−X−C〜C複素環、−COOR16、−CON(R16、−C(O)R16およびY(CR131418であり;ここで、炭素環、アリールおよび複素環部分は1〜3個のR12基で場合により置換されており;各R16は独立してHまたはC〜C20アルキルであり;R17は、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜C20アルキル−C〜C炭素環、C〜C複素環およびX−C〜C複素環であり;各R18は独立して、H、C〜C20アルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−C〜C炭素環、C〜C複素環、X−C〜C複素環、−COOR16、−CON(R16および−C(O)R16であり;Yは、O、S、NR16、SO、SOまたはSeであり;各Xは独立してC〜C10アルキレンであり;下付き文字xは0〜10の整数であり;下付き文字n、o、q、r、s、tおよびuは独立して0〜2の整数であり;ただし、n+oは少なくとも1であり;ZはCOZ19であり;Zは、O、S、NHまたはNR20であり、R20はC〜Cアルキルであり;R19は、H、C〜C20アルキル、アリール、C〜C複素環、−(XO)−R22または−(XO)−CH(R23から選択され;vは1〜1000の整数であり;R22はHまたはC〜Cアルキルであり;各R23は独立して、H、COOH、−(CH−N(R24、−(CH−SOHまたは−(CH−SO−C〜Cアルキルであり;各R24は独立して、H、C〜Cアルキルまたは−(CHCOOHであり;ここで、lは0〜6の整数であり;ただし、nおよびoが0であり、R11がHである場合、R10はCH−アリールまたはCH−C〜C複素環以外である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、
式中、R12およびR14は上述のとおりであり;ZはCOHであり;下付き文字xは0〜2の整数である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、
10はCH−C〜C複素環またはCH−アリールであり;R11はHであり;Zは上述のとおりである。いくつかの実施形態では、R10
Figure 2012144576
からなる群から選択され、R12は上述のとおりであり;各Xは独立して、N、NR16、S、O、CR16およびCHR16からなる群から選択され;下付き文字zは0〜2の整数である。他の実施形態では、R10
Figure 2012144576
からなる群から選択され、R12は上述のとおりであり;各Xは独立して、N、NR16、S、O、CR16およびCHR16からなる群から選択され;下付き文字zは0〜2の整数であり;2個以下の隣接するX基はCR16またはCHR16以外である。さらに他の実施形態では、R10
Figure 2012144576
からなる群から選択され、R12は、H、アルキル、ハロゲン、アミノ、カルボキシ、アミド、カルボエトキシ、ホルミル、フェニル、E−2−フェニルエテニル、Z−2−フェニルエテニルおよび2−フェニルエチニルからなる群から選択される。
1つの実施形態のグループでは、フェニルアラニンバイオ等価体部分は、
Figure 2012144576
からなる群から選択される。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
からなる群から選択される。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
からなる群から選択されるα−アミノ酸アミドである。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は、4−クロロ−フェニルアラニン、4−フルオロ−フェニルアラニン、4−ニトロ−フェニルアラニン、N−α−メチル−フェニルアラニン、α−メチル−フェニルアラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、チロシン、グルタミン、スレオニン、バリン、アスパラギン、フェニルグリシン、O−ベンジル−セリン、O−t−ブチル−セリン、O−t−ブチル−スレオニン、ホモフェニルアラニン、メチオニン−DL−スルホキシド、メチオニン−スルホン、α−アミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、4−アミノ−1−ピペリジン−4−カルボン酸、4−アミノ−テトラヒドロピラン−4−カルボン酸、アスパラギン酸、ベンゾチアゾール−2−イル−アラニン、α−t−ブチル−グリシン、シクロヘキシルアラニン、ノルロイシン、ノルバリン、S−アセトアミドメチル−ペニシラミン、β−3−ピペリジン−3−イル−アラニン、ピペリジニル−グリシン、ピロリジニル−アラニン、セレノシステイン、テトラヒドロピラン−4−イル−グリシン、O−ベンジル−スレオニン、O−t−ブチル−チロシン、3−(p−アセチルフェニル)アラニン、3−フェニルセリンおよび1,2,3,4−テトラヒドロ−イソキノリン−3−カルボン酸からなる群から選択されるアミノ酸のα−アミノアミドである。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、ZはCOHであり;R10はベンジルであり;下付き文字q、rおよびsは独立して0〜1の整数である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
からなる群から選択される。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、ZはCOHであり;R10はベンジルであり;R11はHであり;下付き文字tおよびuは独立して1〜3の整数である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
からなる群から選択される。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、ZはCOHであり;R12は上述のとおりであり;下付き文字q、rおよびsは独立して1〜3の整数である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、ZはCOHであり;R10はベンジルであり;R12は上述のとおりである。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
であり、ZはCOHであり;R12は上述のとおりであり;下付き文字q、rおよびsは独立して1〜3の整数である。
一実施形態では、フェニルアラニンバイオ等価体部分は
Figure 2012144576
である。
関連する態様では、本発明は、化合物がリンカー単位(LU)も含み、下式:
L−(LU−(D)1〜4
(式中、Lはリガンド単位であり;−LU−はリンカー単位であり;Dは本明細書に記載の薬物単位である。)を有する複合体またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を提供する。
別の関連する態様では、本発明は、下式
LU−(D)1〜4
(式中、−LU−はリンカー単位であり;Dは式Dを有する上述の実施形態のいずれかの薬物部分である。)
Figure 2012144576
を有する複合体またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物を提供する。
一実施形態では、式Ia:
Figure 2012144576
(式中、L−はリガンド単位であり;−A−W−Y−はリンカー単位(LU)であり、−A−はストレッチャー単位であり、下付き文字aは0または1であり、各−W−は独立してアミノ酸単位であり、wは0〜12の整数であり、−Y−はスペーサー単位であり、yは0、1または2であり;pは1〜約20の整数であり;Dは式Dを有する薬物単位であり、
Figure 2012144576
式中、Rは、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜Cアルキル−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択され;Rは、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;またはRおよびRが結合して炭素環を形成し、式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、H、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;Rは、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;各Rは独立して、H、OH、C〜Cアルキル、C〜C炭素環およびO−(C〜Cアルキル)からなる群から選択され;各Xは独立してC〜C10アルキレンであり;部分−NRは、上述の実施形態のいずれかのフェニルアラニンバイオ等価体である。)
を有する薬物−リンカー−リガンド複合体またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物が提供される。
本発明の別の態様は、式Ibを有する薬物化合物である。これらの薬物化合物は、波線が水素原子によって置換された上述の化合物である。特定的には、この化合物は以下
Figure 2012144576
(式中、Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、C〜Cアルキル−アリール、C〜Cアルキル−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびC〜Cアルキル−(C〜C複素環)から選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、C〜Cアルキル−アリール、C〜Cアルキル−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびC〜Cアルキル−(C〜C複素環)から選択され;Rは、Hおよびメチルから選択されるか;またはRおよびRが結合して炭素環を形成し、式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、H、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環から選択され、nは2、3、4、5および6から選択され;Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択され;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、C〜Cアルキル−アリール、C〜Cアルキル−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびC〜Cアルキル−(C〜C複素環)から選択され;各Rは独立して、H、OH、C〜Cアルキル、C〜C炭素環およびO−(C〜Cアルキル)からなる群から選択され;部分−NRは、上述の実施形態のいずれかのフェニルアラニンバイオ等価体である。)のように表されるか、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物である。
一実施形態では、R、RおよびRは独立して、イソプロピルまたはsec−ブチルであり、Rは−Hである。例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルである。
別の実施形態では、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hである。
さらに別の実施形態では、それぞれの場合にRは−OCHである。
例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルであり、それぞれの場合にRは−OCHであり、Rは−Hである。
ADCの薬物部分(D)として使用可能な式(Ib)の具体的な化合物としては、以下
Figure 2012144576
の構造を有する化合物およびその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物が挙げられる。
さらに別の態様では、リガンドが抗体である薬物−リンカー−リガンド複合体が提供される。この態様では、複合体は式Ia’:
Figure 2012144576
(式中、Abは抗体であり、Aはストレッチャー単位であり、aは0または1であり、各Wは独立してアミノ酸単位であり、wは0〜12の整数であり、Yはスペーサー単位であり、yは、0、1または2であり、pは1〜約20の整数であり、Dは式Dを有する薬物部分であり:
Figure 2012144576
(式中、R、R、R、R、R、R、各Rおよび−N(R)Zは上述の意味を有する。))
で表されるか、またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物である。
抗体Abは、1つ以上の薬物単位に共有結合する任意の抗体であり得る。例えば、Abは、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAまたはLewis Y抗原に特異的に結合する抗体であり得る。
一実施形態では、−W−は−Val−Cit−である。
別の実施形態では、R、RおよびRは独立してイソプロピルまたはsec−ブチルであり、Rは−Hである。例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルである。さらに別の実施形態では、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hである。
さらに別の実施形態では、それぞれの場合にRは−OCHである。
例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルであり、それぞれの場合にRは−OCHであり、Rは−Hである。
1つの態様では、抗体Abは、キメラAC10、キメラBR96、キメラS2C6、キメラ1F6、キメラ2F2、ヒト化AC10、ヒト化BR96、ヒト化S2C6、ヒト化1F6、M195、ヒト化M195またはヒト化2F2である。
式Ia’の例示的な実施形態は以下
Figure 2012144576
Figure 2012144576
の構造を有する。
組み込まれた薬物の量は、(例えば式I、Ia、Ia’)のリガンド(例えば抗体)あたりの薬物分子の平均的な数pで表される。組み込まれた薬物の量は、リガンド(例えばAbまたはmAb)あたり1〜20薬物単位(D)の範囲であってよい。薬物単位は、直接的または間接的に(例えばリンカー単位を介して)リガンド単位と複合体を形成してよい。式Iaおよび式Ia’の組成物は、1〜20個の薬物と複合体を形成した抗体の集合を含む。
いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約1〜約8個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2〜約8個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2〜約6個であるか、または約2〜約4個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2個、約4個、約6個または約8個である。
複合体反応の調製物中のリガンド単位あたりの薬物単位の平均的な数は、従来の手段(例えば、質量分析法、ELISAアッセイおよびHPLC)によって特性決定されてよい。pの観点でリガンド−薬物−複合体の定量分布を決定してよい。いくつかの場合では、逆相HPLCまたは電気泳動などの手段によって特定のp値を有する均一なリガンド−薬物−複合体を他の組み込まれた薬物の量が異なるリガンド−薬物−複合体と分離し、精製し、特性決定してよい。
1個以上の薬物単位(部分)に共有結合する抗体を含む複合体である式Ia’に話を戻すと、A、a、W、w、Yおよびyは上述のとおりである。抗体薬物複合体化合物には、その薬学的に受容可能な塩または溶媒和物も含まれる。
組み込まれた薬物の量は、式Iの分子の抗体あたりの薬物分子の平均的な数pであらわされる。組み込まれた薬物の量は、薬物単位(D)は抗体(例えばAbまたはmAb)あたり1〜20の範囲であってよい。薬物単位は、直接的または間接的に(例えばリンカー単位を介して)リガンド単位と複合体を形成してよい。式IcのADS組成物は、1〜20個の薬物と複合体を形成した抗体の集合を含む。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約1〜約8個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2〜約8個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2〜約6個であるか、または約2〜約4個である。いくつかの実施形態では、pは、リガンド単位1個あたり薬物単位約2個、約4個、約6個または約8個である。
複合体反応からADCを調製する際の抗体単位あたりの薬物の平均的な数は、従来の手段(例えば、UV/可視光分光法、質量分析法、ELISAアッセイおよびHPLC)によって特性決定されてよい。pの観点でADCの定量分布を決定してよい。いくつかの場合では、逆相HPLCまたは電気泳動などの手段によって特定のp値を有する均一なADCを他の組み込まれた薬物の量が異なるADCと分離し、精製し、特性決定してよい。
いくつかの抗体薬物複合体について、pは抗体上にある結合部位の数に限定されてよい。例えば、この結合が上述の例示的な実施形態のようにシステインチオールである場合、抗体は、たった1個または数個のシステインチオール基を有してよく、またはリンカーを介して結合可能なたった1個または数個の十分に反応性のチオール基を有してよい。
典型的には、理論的な最大数の薬物部分よりも少ない薬物部分が複合体反応中に抗体と複合体を形成する。抗体は、例えば、薬物−リンカー中間体またはリンカー試薬と反応しない多くのリジン残基を含有してよい。最も反応性の高いリジン基しかアミン反応性リンカー試薬と反応しないこともある。一般的に、抗体は、もしあったとしても薬物部分と結合可能な遊離および反応性のシステインチオール基をそれほど多くは含有しない。抗体中のほとんどのシステインチオール残基はジスルフィド架橋として存在し、還元剤(例えばジチオスレイトール(DTT))を用いて還元しなければならない。さらに、抗体を変性条件で処理し、リジンまたはシステインなどの反応性求核基を露出させなければならない。ADCの組み込み量(薬物/抗体比)をいくつかの異なる様式で制御することができ、この様式としては、以下のものが挙げられる。(i)抗体に対して過剰モル量の薬物−リンカー中間体またはリンカー試薬に限定すること、(ii)複合体反応時間または温度を限定すること、および(iii)システインチオール修飾の部分還元または還元条件を限定すること。
2個以上の求核基が薬物−リンカー中間体またはリンカー試薬と反応し、次いで薬物部分の試薬と反応すると、得られた生成物は、1つ以上の薬物部分に抗体が結合し、結合数の分布を有するADC化合物の混合物である。抗体あたりの薬物の平均数は、抗体に特異的で薬物に特異的な二重ELISA抗体アッセイから算出してもよい。混合物中で個々のADC分子を質量分析計によって同定し、HPLC(例えば、疎水性相互作用クロマトグラフィー)で分離してよい(「Effect of drug loading on the pharmacology,pharmacokinetics,and toxicity of an anti−CD30 antibody−drug conjugate」,Hamblett,KJ.ら、Abstract No.624,American Association for Cancer Research;Hamblettら、2004,Cancer Research 10:7063;2004 Annual Meeting,March 27−31,2004,Proceedings of the AACR,Volume 45,March 2004;「Controlling the Location of Drug Attachment in antibody−drug conjugate」,Alley,S.C.ら、Abstract No.627,American Association for Cancer Research;2004 Annual Meeting,March 27−31,2004,Proceedings of the AACR,Volume 45,March 2004)。従って、電気泳動またはクロマトグラフィーによって単一の組み込み値を有する均一なADCを複合体混合物から単離してよい。
リンカー単位(LU)
「リンカー単位」(LU)は、薬物単位およびリガンド単位を結合して薬物−リンカー−リガンド複合体を合成するのに使用可能であるか、または腫瘍関連抗原を標的とする免疫複合体の合成に有用な二官能化合物である。このような免疫複合体は、毒性の薬物を腫瘍細胞に選択的に送達することができる。
一実施形態では、薬物−リンカー化合物および薬物−リンカー−リガンド複合体のリンカー単位は下式
Figure 2012144576
(式中、−A−はストレッチャー単位であり、aは0または1であり、各−W−は独立してアミノ酸単位であり、wは独立して0〜12の整数であり、−Y−はスペーサー単位であり、yは0、1または2である)を有する。
薬物−リンカー−リガンド複合体では、リンカーは、薬物部分およびリガンド単位に接続する役割を有する。
ストレッチャー単位
ストレッチャー単位(−A−)は、存在する場合には、リガンド単位をアミノ酸単位(−W−)に接続することができる。この観点で、リガンド(L)は、ストレッチャーの官能基と結合可能な官能基を有する。リガンドに存在可能な有用な官能基は、天然のものまたは化学操作によるものがあり、限定されないが、スルフヒドリル(−SH)、アミノ、ヒドロキシル、カルボキシ、炭水化物のアノマーヒドロキシル基およびカルボキシルが挙げられる。1つの態様では、リガンドの官能基はスルフヒドリルおよびアミノである。スルフヒドリル基は、リガンドの分子内ジスルフィド結合を還元することによって合成することができる。または、スルフヒドリル基は、2−イミノチオラン(Traut試薬)または別のスルフヒドリル合成試薬を用いてリガンドのリジン部分のアミノ基を反応させることによって合成することができる。
一実施形態では、ストレッチャー単位は、リガンド単位の硫黄原子と結合する。硫黄原子は、リガンドのスルフヒドリル基から誘導することができる。この実施形態の代表的なストレッチャー単位は、式IIIaおよびIIIbの角括弧内に示されており、式中、L−、−W−、−Y−、−D、wおよびyは上に定義されるとおりであり、R17は、−C〜C10アルキレン−、−C〜C炭素環−、−O−(C〜Cアルキル)−、−アリーレン−、−C〜C10アルキレン−アリーレン−、−アリーレン−C〜C10アルキレン−、−C〜C10アルキレン−(C〜C炭素環)−、−(C〜C炭素環)−C〜C10アルキレン−、−C〜C複素環−、−C〜C10アルキレン−(C〜C複素環)−、−(C〜C複素環)−C〜C10アルキレン−、−(CHCHO)−,および−(CHCHO)−CH−から選択され;rは1〜10の整数である。式Iaの全ての例示的な実施形態(例えばIII〜VI)から、明らかに示されていなくても、1〜20個の薬物部分がリガンドに結合している(p=1〜20)ことが理解される。
Figure 2012144576
具体的なストレッチャー単位は、R17が−(CH−である式IIIaの単位である。
Figure 2012144576
別の具体的なストレッチャー単位は、R17が−(CHCHO)−CH−であり、rが2である式IIIaの単位である。
Figure 2012144576
さらに別の具体的なストレッチャー単位は、R17が(CH−である式IIIbの単位である。
Figure 2012144576
別の実施形態では、ストレッチャー単位は、リガンド単位の硫黄原子とストレッチャー単位の硫黄原子との間のジスルフィド結合を介してリガンド単位に結合する。この実施形態の代表的なストレッチャー単位は式IVの角括弧内に示されており、R17、L−、−W−、−Y−、−D、wおよびyは上に定義されるとおりである。
Figure 2012144576
さらに別の実施形態では、ストレッチャーの反応性基は、リガンドの一級アミノ基または二級アミノ基と結合を形成可能な反応性部位を含有する。これらの反応性部位の例としては、限定されないが、活性化エステル、例えば、スクシンイミドエステル、4−ニトロフェニルエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、テトラフルオロフェニルエステル、酸無水物、酸塩化物、塩化スルホニル、イソシアネートおよびイソチオシアネートが挙げられる。この実施形態の代表的なストレッチャー単位は式Va〜Vcの角括弧内に示されており、R17、L−、−W−、−Y−、−D、wおよびyは上に定義されるとおりである。
Figure 2012144576
Figure 2012144576
さらに別の態様では、ストレッチャーの反応性基は、リガンドに存在可能な修飾された炭水化物の(−CHO)基と反応性の反応性部位を含有する。例えば、炭水化物を試薬(例えば過ヨウ素酸ナトリウム)を用いて穏やかに酸化し、この酸化した炭水化物の得られた(−CHO)単位を、Kaneko,T.ら(1991)Bioconjugate Chem 2:133−41に記載されるようなヒドラジド、オキシム、一級アミンまたは二級アミン、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレートおよびアリールヒドラジドなどの官能基を有するストレッチャーと縮合させることができる。この実施形態の代表的なストレッチャー単位は式VIa、VIbおよびVIcの角括弧内に示されており、−R17−、L−、−W−、−Y−、−D、wおよびyは上に定義されるとおりである。
Figure 2012144576
アミノ酸単位
アミノ酸単位(−W−)は、存在する場合、スペーサー単位が存在する場合にはストレッチャー単位をスペーサー単位に結合し、スペーサー単位が存在しない場合にはストレッチャー単位を薬物部分に結合し、ストレッチャー単位およびスペーサー単位が存在しない場合にはリガンド単位を薬物単位に結合する。
−は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、ヘキサペプチド、ヘプタペプチド、オクタペプチド、ノナペプチド、デカペプチド、ウンデカペプチドまたはドデカペプチド単位である。各−W−単位は独立して、以下
Figure 2012144576
(式中、R190は、水素、メチル、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、ベンジル、p−ヒドロキシベンジル、−CHOH、−CH(OH)CH、−CHCHSCH、−CHCONH、−CHCOOH、−CHCHCONH、−CHCHCOOH、−(CHNHC(=NH)NH、−(CHNH、−(CHNHCOCH、−(CHNHCHO、−(CHNHC(=NH)NH、−(CHNH、−(CHNHCOCH、−(CHNHCHO、−(CHNHCONH、−(CHNHCONH、−CHCHCH(OH)CHNH、2−ピリジルメチル−、3−ピリジルメチル−、4−ピリジルメチル−、フェニル、シクロヘキシル、
Figure 2012144576
である。)
の角括弧内に示される式を有し、wは独立して0〜12である。
アミノ酸単位を1つ以上の酵素によって酵素開裂させることができる。この1つ以上の酵素としては、薬物単位(−D)を放出する(一実施形態では、インビボで薬物(D)を放出する)腫瘍関連プロテアーゼが挙げられる。
代表的なW単位は、式(VII)〜(IX)
Figure 2012144576
(式中、R200およびR201は以下
Figure 2012144576
式中、R200、R201およびR202は以下のとおりである。
Figure 2012144576
式中、R200、R201、R202およびR203は以下のとおりである。
Figure 2012144576
例示的なアミノ酸単位としては、限定されないが、式(VII)の単位が挙げられ、R200はベンジルであり、R201は−(CHNHであり;R200はイソプロピルであり、R201は−(CHNHであり;R200はイソプロピルであり、R201は−(CHNHCONHである。別の例示的なアミノ酸単位は式(VIII)の単位であり、R200はベンジルであり、R201はベンジルであり、R202は−(CHNHである。
有用な−W−単位は、特定の酵素(例えば腫瘍関連プロテアーゼ)による開裂によって選択的に設計し、最適化することができる。一実施形態では、−W−単位の開裂は、カテプシンB、CおよびD、またはプラスミンプロテアーゼによって触媒される。
一実施形態では、−W−は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドまたはペンタペプチドである。
190、R200、R201、R202またはR203が水素以外である場合、R190、R200、R201、R202またはR203に対する炭素原子の結合はキラルである。
190、R200、R201、R202またはR203に対する炭素原子の結合はそれぞれ独立して(S)配置または(R)配置である。
アミノ酸単位の1つの態様では、アミノ酸単位はバリン−シトルリンである。別の態様では、アミノ酸単位はフェニルアラニン−リジン(すなわちfk)である。アミノ酸単位のさらに別の態様では、アミノ酸単位はN−メチルバリン−シトルリンである。さらに別の態様では、アミノ酸単位は、5−アミノ吉草酸、ホモフェニルアラニンリジン、テトライソキノリンカルボキシレートリジン、シクロヘキシルアラニンリジン、イソネペコチン酸(isonepecotic acid)リジン、β−アラニンリジン、グリシンセリンバリングルタミンまたはイソネペコチン酸である。
特定の実施形態では、アミノ酸単位は天然アミノ酸を含むことができる。他の実施形態では、アミノ酸単位は非天然アミノ酸を含むことができる。
スペーサー単位
スペーサー単位(−Y−)が存在する場合には、アミノ酸単位が存在する場合にはスペーサー単位がアミノ酸単位を薬物部分に結合する。または、アミノ酸単位が存在しない場合にはスペーサー単位はストレッチャー単位を薬物部分に結合する。アミノ酸単位およびストレッチャー単位が存在しない場合にはスペーサー単位は薬物部分をリガンド単位に結合する。
スペーサー単位には、自己犠牲型(self−immolative)および非自己犠牲型(non self−immolative)の2つの一般的な種類がある。非自己犠牲型のスペーサー単位は、スペーサー単位の一部分または全てが開裂後、特に薬物−リンカー−リガンド複合体または薬物−リンカー化合物からアミノ酸単位を酵素開裂した後にも薬物部分に結合したままである。非自己犠牲型のスペーサー単位の例としては、限定されないが、(グリシン−グリシン)スペーサー単位およびグリシンスペーサー単位(両方スキーム1に示されている)(以下)が挙げられる。グリシン−グリシンスペーサー単位またはグリシンスペーサー単位を含有する例示的な化合物が、腫瘍細胞関連プロテアーゼ、癌細胞関連プロテアーゼまたはリンパ球関連プロテアーゼを介する酵素開裂を受ける場合、グリシン−グリシン−薬物部分またはグリシン−薬物部分はL−A−W−から開裂する。一実施形態では、標的細胞で独立した加水分解反応が起こり、グリシン−薬物部分の結合が開裂し、薬物が放出する。
スキーム1
Figure 2012144576
一実施形態では、非自己犠牲型のスペーサー単位(−Y−)は−Gly−Gly−である。別の実施形態では、非自己犠牲型のスペーサー単位(−Y−)は−Gly−である。
別の実施形態では、−Y−はp−アミノベンジルアルコール(PAB)単位であり(以下のスキーム2および3を参照)、フェニレン部分がQで置換されており、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり、mは0〜4の整数である。
一実施形態では、スペーサー単位が存在しない(y=0)薬物−リンカー化合物または薬物−リンカーリガンド複合体またはその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物が提供される。
または、自己犠牲型のスペーサー単位を含有する例示的な化合物は、別個の加水分解工程を必要とせずに−Dを放出することができる。この実施形態では、−Y−は、PAB基のアミノ窒素原子を介して−W−に結合し、カルボネート基、カルバメート基またはエーテル基を介して−Dに直接つながっているPAB基である。任意の特定の理論または機構に束縛されないが、スキーム2は、Tokiら、2002,J Org.Chem.67:1866−1872に記載のカルバメート基またはカルボネート基を介して−Dに直接結合したPAB基の可能な薬物放出機構を示す。
スキーム2
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数であり;pは1〜20の整数である。)
任意の特定の理論または機構に束縛されないが、スキーム3は、エーテル結合またはアミン結合を介して−Dに直接結合したPAB基の可能な薬物放出機構を示す。
スキーム3
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数であり;pは1〜約20の整数である。)
自己犠牲型のスペーサーの他の例としては、限定されないが、PAB基に電気的に類似の芳香族化合物(例えば2−アミノイミダゾール−5−メタノール誘導体)(例えば、Hayら、1999,Bioorg.Med.Chem.Lett.9:2237参照)およびオルト−アミノベンジルアセタールまたはパラ−アミノベンジルアセタールが挙げられる。アミド結合の加水分解の際に環化を受けるスペーサー、例えば、置換および非置換の4−アミノ酪酸アミド(例えば、Rodriguesら、1995,Chemistry Biology 2:223)、適切に置換されたビシクロ[2.2.1]およびビシクロ[2.2.2]環系(例えば、Stormら,1972,J.Amer.Chem.Soc.94:5815)および2−アミノフェニルプロピオン酸アミド(例えば、Amsberryら、1990,J.Org.Chem.55:5867)を使用することができる。グリシンのα位で置換されたアミン含有薬物の脱離(例えば、Kingsburyら、1984,J.Med.Chem.27:1447)は、例示的な化合物に有用な自己犠牲型スペーサーの例である。
一実施形態では、スペーサー単位は、スキーム4に示されるような分枝ビス(ヒドロキシメチル)スチレン(BHMS)単位であり、複数の薬物を組み込み、放出させるために使用することができる。
スキーム4
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数であり;pは1〜約20の整数である。)
一実施形態では、−D部分は同じである。さらに別の実施形態では、−D部分は異なっている。
1つの態様では、スペーサー単位(−Y−)は式(X)〜(XII)
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数である)
Figure 2012144576
で表される。
式Ia’の抗体−薬物複合体化合物の実施形態としては、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
が挙げられ、wおよびyはそれぞれ0であり、
Figure 2012144576
が挙げられる。
薬物部分(D)は、ドラスタチン(dolastatin)/オーリスタチン型であり(例えば、米国特許第5,635,483号;および第5,780,588号参照)、微小管動態、GTP加水分解および核分裂および細胞分裂を妨害することが示されており(Woykeら、2001,Antimicroh.Agents mid Chemother.45(12):3580−3584)、抗癌活性を有することが示されている(例えば、米国特許第5,663,149号)。ドラスチン(dolastin)の中には抗真菌活性を有する(例えば、Pettitら、1998,Antimicrob.Agents Chemother.42:2961−2965を参照)。
上述のように、Dは、y=1または2の場合スペーサー単位との結合を形成可能な、y=0の場合アミノ酸単位のC末端カルボキシル基との結合を形成可能な、wおよびyが0の場合ストレッチャー単位との結合を形成可能な、a、wおよびyが0の場合リガンド単位の反応性部位との結合を形成可能な窒素原子または他の原子を有する薬物単位(部分)を指す。用語「薬物単位」および「薬物部分」は同義語であり、本明細書で互換可能に使用されることが理解される。
一実施形態では、−Dは式Dであり、
Figure 2012144576
式中、それぞれの位置で、
は、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;
は、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、C〜Cアルキル−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;
は、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、C〜Cアルキル−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;
は、Hおよびメチルからなる群から選択されるか;
またはRおよびRが結合して炭素環を形成し、式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、H、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環からなる群から選択され、nは2、3、4、5および6からなる群から選択され;
は、HおよびC〜Cアルキルからなる群から選択され;
は、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)からなる群から選択され;
各Rは独立して、H、OH、C〜Cアルキル、C〜C炭素環およびO−(C〜Cアルキル)からなる群から選択され;
各Xは独立してC〜C10アルキレンであり;
部分−NRは、上述の実施形態のいずれかのフェニルアラニンバイオ等価体である。
一実施形態では、R、RおよびRは独立して、イソプロピルまたはsec−ブチルであり、Rは−Hである。例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルである。
別の実施形態では、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hである。
さらに別の実施形態では、それぞれの場合にRは−OCHである。
例示的な実施形態では、RおよびRはそれぞれイソプロピルであり、RおよびRはそれぞれメチルであり、Rは−Hであり、Rはsec−ブチルであり、それぞれの場合にRは−OCHであり、Rは−Hである。
具体的な薬物単位(−D)としては、以下
Figure 2012144576
の構造を有する薬物単位およびその薬学的に受容可能な塩または溶媒和物が挙げられ、R10およびZは上に提供される意味を有する。
1つの態様では、親水性基(例えば、限定されないが、メチレングリコールエステル(TEG))は、薬物単位に結合することができる。理論によって束縛されないが、親水性基によって薬物単位の内在化しやすく、凝集しにくくなる。
リガンド単位(L)
リガンド単位(L−)には、レセプター、抗原または所与の標的細胞の集合に関連する他の受容部分に結合するか、または反応的に会合するか、または複合体を形成する任意のリガンド(L)単位が含まれる。リガンド単位は、治療的に、または生物学的に改変された細胞集合のレセプター、抗原または他の受容部分に結合し、これらと複合体を形成するか、またはこれらと反応する分子である。1つの態様では、リガンド単位は、リガンド単位と相互作用する特定の細胞集合に薬物単位を送達するように作用する。このようなリガンドとしては、限定されないが、高分子量のタンパク質、例えば、全長抗体、抗体フラグメント、低分子量のタンパク質、ポリペプチドまたはペプチド、レクチン、糖タンパク質、非ペプチド、ビタミン、栄養輸送分子(例えば、限定されないがトランスフェリン)、または任意の他の細胞結合分子または物質が挙げられる。
リガンド単位は、ストレッチャー単位、アミノ酸単位、スペーサー単位、または薬物単位に対する結合を形成することができる。リガンド単位は、リガンドのヘテロ原子を介してリンカー単位に対する結合を形成することができる。リガンド単位に存在可能なヘテロ原子としては、硫黄(一実施形態では、リガンドのスルフヒドリル基からの硫黄)、酸素(一実施形態では、リガンドのカルボニル基、カルボキシル基またはヒドロキシル基からの酸素)および窒素(一実施形態では、リガンドの一級アミノ基または二級アミノ基からの窒素)が挙げられる。これらのヘテロ原子は、リガンドの天然状態でリガンドに存在することができる(例えば、天然の抗体)か、または化学修飾を介してリガンドに導入することができる。
一実施形態では、リガンドはスルフヒドリル基を有し、リガンドはスルフヒドリル基の硫黄原子を介してリンカー単位に結合する。
別の実施形態では、リガンドは、リンカーの活性化エステル(このようなエステルとしては、限定されないが、N−ヒドロキシスクシンイミド、ペンタフルオロフェニルおよびp−ニトロフェニルエステルが挙げられる)と反応可能であり、リガンドの窒素原子およびリンカーのC=O原子からなるアミド結合を形成可能なリジン残基を有する。
さらに別の態様では、リガンドは、化学修飾して1つ以上のスルフヒドリル基を導入可能な1つ以上のリジン残基を有する。リガンド単位は、スルフヒドリル基の硫黄原子を介してリンカー単位に結合する。リジンを修飾するのに使用可能な試薬としては、限定されないが、N−スクシンイミジルS−アセチルチオアセテート(SATA)および塩酸2−イミノチオラン(Traut試薬)が挙げられる。
別の実施形態では、リガンドは、化学修飾して1つ以上のスルフヒドリル基を有することが可能な1つ以上の炭水化物基を有することができる。リガンド単位は、スルフヒドリル基の硫黄原子を介してリンカー単位(例えばストレッチャー単位)に結合する。
さらに別の実施形態では、リガンドは、酸化してアルデヒド(−CHO)基を得ることが可能な1つ以上の炭水化物基を有することができる(例えば、Laguzzaら、1989,J.Med.Chem.32(3):548−55を参照)。対応するアルデヒドは、ストレッチャーの反応性部位と結合を形成することができる。リガンドのカルボニル基と反応可能なストレッチャーの反応性部位としては、限定されないが、ヒドラジンおよびヒドロキシルアミンが挙げられる。薬物単位と結合または会合するためにタンパク質を修飾するための他のプロトコルは、Coliganら、Current Protocols in Protein Science,vol.2,John Wiley&Sons(2002)(本明細書に参考として組み込まれる)に記載されている。
有用な非免疫反応性タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドリガンドとしては、限定されないが、トランスフェリン、表皮成長因子(「EGF」)、ボンベシン、ガストリン、ガストリン放出ペプチド、血小板由来成長因子、IL−2、IL−6、形質転換成長因子(「TGF」)(例えばTGF−αおよびTGF−β)、ワクシニア成長因子(「VGF」)、インスリンおよびインスリン様成長因子IおよびII、ソマトスタチン、レクチンおよび低密度リポタンパク質由来のアポタンパク質が挙げられる。
有用なポリクローナル抗体は、免疫動物の血清由来の異種の抗体分子の集合である。有用なモノクローナル抗体は、特定の抗原決定因子(例えば、癌細胞抗原、ウイルス抗原、微生物抗原、タンパク質、ペプチド、炭水化物、化学物質、核酸またはそのフラグメント)に対して同種の抗体の集合である。目的の抗原に対するモノクローナル抗体(mAb)は、培養物中の連続的な細胞株によって抗体分子を産生する当該技術分野で既知の任意の技術を用いて調製することができる。
有用なモノクローナル抗体としては、限定されないが、ヒトモノクローナル抗体、ヒト化モノクローナル抗体、抗体フラグメントまたはキメラヒト−マウス(または他の種の)モノクローナル抗体が挙げられる。ヒトモノクローナル抗体は、当該技術分野で既知の多くの技術のいずれかによって製造してよい(例えば、Tengら、1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80:7308−7312;Kozborら、1983,Immunology Today 4:72−79;およびOlssonら、1982,Meth.Enzymol.92:3−16)。
抗体は二重特異性抗体であってもよい。二重特異性抗体を作製する方法は当該技術分野で既知であり、上に議論されている。
抗体は、機能的に活性なフラグメント、標的細胞(例えば、癌細胞抗原、ウイルス抗原または微生物抗原)に免疫特異的に結合する抗体の誘導体またはアナログ、または腫瘍細胞またはマトリックスに結合する他の抗体であることができる。この観点で、「機能的に活性な」とは、このフラグメント、誘導体またはアナログが、抗原を認識する抗−抗−イディオタイプの抗体を誘発可能であり、この抗体からこのフラグメント、誘導体またはアナログが誘導され、認識されることを意味する。具体的には、例示的な実施形態では、免疫グロブリン分子のイディオタイプの抗原性は、抗原を特異的に認識するCDR配列に対してC末端にあるフレームワークおよびCDR配列の欠失によって高めることができる。CDR配列が抗原に結合することを決定するために、CDR配列を含有する合成ペプチドを当該技術分野で既知の任意の結合アッセイ法によって抗原を用いた結合アッセイで使用することができる(例えば、BIAコアアッセイ)(例えば、Kabatら、1991,Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,National Institute
of Health,Bethesda,Md;Kabat Eら、1980,J.Immunology 125(3):961−969を参照)。
他の有用な抗体としては、抗体フラグメント、例えば、限定されないが、F(ab’)フラグメント、Fabフラグメント、Fv、一本鎖抗体、ダイアボディ(diabodies)、トリアボディ(tribodies)、テトラボディ(tetrabodies)、scFv、scFv−FV、または抗体と同じ特異性を有する任意の他の分子が挙げられる。
さらに、標準的な組み換えDNA技術で使用するために製造可能なヒト部分および非ヒト部分の両方を含む組み換え抗体(例えば、キメラおよびヒト化モノクローナル抗体)は有用な抗体である。キメラ抗体は、異なる部分が異なる動物種から誘導されている分子(例えば、マウスモノクローナル由来の可変領域およびヒト免疫グロブリン定常領域を有する分子)である(例えば、米国特許第4,816,567号;および米国特許第4,816,397号を参照、これらはその全体が本明細書中に参考により組み込まれる)。ヒト化抗体は、非ヒト種由来の1つ以上の相補性決定領域(CDR)とヒト免疫グロブリン分子のフレームワーク領域とを有する非ヒト種由来の抗体分子である(例えば、米国特許第5,585,089号、その全体が本明細書中に参考により組み込まれる)。このようなキメラおよびヒト化モノクローナル抗体は、当該技術分野で既知の組み換えDNA技術、例えば、国際特許出願第WO87/02671号;欧州特許公報第0184187号;欧州特許公報第0171496号;欧州特許公報第0173494号;国際特許出願第WO86/01533号;米国特許第4,816,567号;欧州特許公報第012023号;Berterら、1988,Science 240:1041−1043;Liuら、1987,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:3439−3443;Liuら、1987,J.Immunol.139:3521−3526;Sunら、1987,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:214−218;Nishimuraら、1987,Cancer.Res.47:999−1005;Woodら、1985,Nature 314:446−449;およびShawら、1988,J.Natl.Cancer Inst.80:1553−1559;Morrison,1985,Science 229:1202−1207;Oiら、1986,BioTechniques 4:214;米国特許第5,225,539号;Jonesら、1986,Nature 321:552−525;Verhoeyanら、1988,Science 239:1534;およびBeidlerら、1988,J.Immunol.141:4053−4060(これらはそれぞれ全体が本明細書中に参考により組み込まれる)に記載の方法を用いて調製することができる。
完全ヒト抗体は特に望ましく、内因性の免疫グロブリン重鎖および軽鎖遺伝子を発現できないが、ヒト重鎖および軽鎖遺伝子を発現できるトランスジェニックマウスを用いて産生することができる。トランスジェニックマウスは、例えば、本発明のポリペプチドの全部または一部分を所定の抗原を用いて通常の様式で免疫化される。抗原に対して指向するモノクローナル抗体を、従来のハイブリドーマ技術を用いて得ることができる。トランスジェニックマウスが有するヒト免疫グロブリントランス遺伝子をB細胞分化中に再配置させ、クラススイッチおよび体細胞変異を行なう。従って、このような技術を用いて、治療的に有効なIgG、IgA、IgMおよびIgE抗体を産生することができる。ヒト抗体を産生する技術の概説としては、LonbergおよびHuszar,1995,Int.Rev.Immunol.13:65−93を参照。ヒト抗体およびヒトモノクローナル抗体を産生する技術およびこのような抗体を産生するプロトコルの詳細については、例えば、米国特許第5,625,126号;同第5,633,425号;同第5,569,825号;同第5,661,016号;同第5,545,806号を参照(その全体がそれぞれ本明細書中に参考により組み込まれる)。他のヒト抗体を例えば、Abgenix,Inc.(現在はAmgen,Freemont,CA)およびMedarex(Princeton,NJ)から商業的に得ることができる。
所定のエピトープを認識する完全ヒト抗体を、「guided selection」と称される技術を用いて作製することができる。このアプローチでは、所定の非ヒトモノクローナル抗体(例えばマウス抗体)を使用して、同じエピトープを認識する完全なヒト抗体を選択することができる(例えば、Jespersら、1994,Biotechnology 12:899−903を参照)。ファージディスプレイライブラリを含む当該技術分野で既知の種々の技術を用いてヒト抗体を産生することもできる(例えば、HoogenboomおよびWinter,1991,J.Mol.Biol.227:381;Marksら、1991,J.Mol.Biol.222:581;QuanおよびCarter,2002,The rise of monoclonal antibody as therapeutics,In Anti−IgE and Allergic Disease,JardieuおよびFick編,Marcel Dekker,New York,NY,Chapter 20,pp.427−469参照)。
他の実施形態では、抗体は、抗体の融合タンパク質またはその機能的に活性なフラグメント、例えば、抗体が抗体由来ではない別のタンパク質のアミノ酸配列(またはその一部分、好ましくはタンパク質の少なくとも10、20または50アミノ酸部分)にN末端またはC末端のいずれかで共有結合(例えばペプチド結合)を介して融合したものである。好ましくは、抗体またはそのフラグメントは、定常ドメインのN末端で他のタンパク質に共有結合している。
抗体としては、すなわち、任意の種類の分子の共有結合によって改変されているが、この共有結合がその抗原結合の免疫特異性を保持しているアナログおよび誘導体が挙げられる。例えば、限定されないが、抗体の誘導体およびアナログとしては、例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化、ホスホリル化、アミド化、既知の保護/ブロック基による誘導体化、タンパク質分解的切断、細胞抗体単位または他のタンパク質に対する結合などによってさらに改変されたものが挙げられる。多くの化学修飾のうち任意のものを既知の技術によって行なうことができる。この既知の技術としては、限定されないが、特異的な化学開裂、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシン存在下での代謝合成などが挙げられる。さらに、アナログまたは誘導体は1つ以上の非天然アミノ酸を含有することができる。
抗体は、Fcレセプターと相互作用するアミノ酸残基で修飾(例えば、置換、欠失または付加)することができる。特に、抗体は、抗−FcドメインとFcRnレセプターとの間の相互作用に関与すると同定されているアミノ酸残基で修飾することができる(例えば、国際特許出願第WO97/34631(その全体が本明細書中に参考により組み込まれる)を参照)。
癌細胞抗原に免疫特異的な抗体は、商業的に得られるか、または当業者に既知の任意の方法(例えば、化学合成または組み換え発現技術)によって製造することができる。例えば、GenBankデータベースまたは類似のデータベース、文献刊行物、または通常のクローニングおよびシーケンシングから癌細胞抗原に免疫特異的な抗体をコードするヌクレオチド配列を得ることができる。
特定の実施形態では、癌を処置または予防するための既知の抗体を使用することができる。癌細胞抗原に免疫特異的な抗体は、商業的に得られるか、または当業者に既知の任意の方法(例えば組み換え発現技術)によって製造することができる。例えば、GenBankデータベースまたは類似のデータベース、文献刊行物、または通常のクローニングおよびシーケンシングから癌細胞抗原に免疫特異的な抗体コーディングヌクレオチド配列を得ることができる。癌の処理に利用可能な抗体の例としては、限定されないが、非ホジキンリンパ腫の患者を処置するためのキメラ抗−CD20モノクローナル抗体であるRITUXAN(登録商標)(リツキシマブ;Genentech);卵巣癌を処置するためのマウス抗体であるOVAREX;結腸直腸癌を処置するためのマウスIgG2a抗体であるPANOREX(Glaxo Wellcome,NC);表皮成長因子陽性の癌(例えば、頭部および頚部の癌)を処置するための抗−EGFR IgGキメラ抗体であるCetuximab ERRITUX(Imclone Systems Inc.,NY);肉腫を処置するためのヒト化抗体であるVitaxin(MedImmune,Inc.,MD);慢性リンパ球性白血病(CLL)を処置するためのヒト化IgG抗体であるCAMPATH I/H(Leukosite,MA);急性骨髄性白血病(AML)を処置するためのヒト化抗−CD33 IgG抗体であるSMART MI95(Protein Design Labs,Inc.,CA)およびSGN−33(Seattle Genetics,Inc.,WA);非ホジキンリンパ腫を処置するためのヒト化抗−CD22IgG抗体であるLYMPHOCIDE(Immunomedics,Inc.,NJ);非ホジキンリンパ腫を処置するためのヒト化抗−HLA−DR抗体であるSMART ID10(Protein Design Labs,Inc.,CA);非ホジキンリンパ腫を処置するための放射能標識されたマウス抗−HLA−Dr10抗体であるONCOLYM(Techniclone,Inc.,CA);ホジキンリンパ腫または非ホジキンリンパ腫を処置するためのヒト化抗−CD2mAbであるALLOMUNE(BioTransplant,CA);肺癌および結腸直腸癌を処置するための抗−VEGFヒト化抗体であるAVASTBSIN(Genentech,Inc.,CA);非ホジキンリンパ腫を処置するための抗−CD22抗体であるEPRATUZAMAB(Immunomedics,Inc.,NJおよびAmgen,CA);および結腸直腸癌を処置するためのヒト化抗−CEA抗体であるCEACIDE(Immunomedics,NJ)が挙げられる。
癌の処置に有用な他の抗体としては、限定されないが、以下の抗原に対する抗体が挙げられる(ここで、抗体で処置可能な例示的な癌を括弧内に示す):CA125(卵巣)、CA15−3(癌腫)、CA19−9(癌腫)、L6(癌腫)、Lewis Y(癌腫)、Lewis X(癌腫)、αフェトタンパク質(癌腫)、CA242(結腸直腸)、胎盤アルカリホスファターゼ(癌腫)、前立腺に特異的な抗原(前立腺)、前立腺に特異的な膜抗原(前立腺)、前立腺酸性フォスファターゼ(前立腺)、表皮成長因子(癌腫)、MAGE−1(癌腫)、MAGE−2(癌腫)、MAGE−3(癌腫)、MAGE−4(癌腫)、抗−トランスフェリンレセプター(癌腫)、p97(黒色腫)、MUCl−KLH(乳癌)、CEA(結腸直腸)、gp100(黒色腫)、MART1(黒色腫)、IL−2レセプター(T細胞白血病およびリンパ腫)、CD20(非ホジキンリンパ腫)、CD52(白血病)、CD33(白血病)、CD22(リンパ腫)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(癌腫)、CD38(多発性骨髄腫)、CD40(リンパ腫)、ムチン(癌腫)、P21(癌腫)、MPG(黒色腫)およびNeu癌遺伝子産物(癌腫)。いくつかの特異的で有用な抗体としては、限定されないが、BR96mAb(Trailら、1993,Science 261:212−215)、BR64(Trailら、1997,Cancer Research 57:100−105)、CD40抗原に対するmAb、例えばS2C6mAb(Franciscoら、2000,Cancer Res.60:3225−3231)、CD70抗原に対するmAb、例えば1F6mAb、ヒト化1F6mAb、2F2mAbおよびヒト化2F2mAb(例えば、国際特許出願番号第WO04/073656号および米国特許出願第2006−0083736号参照)およびCD30抗原に対するmAb、例えばAC10(Bowenら、1993,J.Immunol.151:5896−5906;Wahlら、2002 Cancer Res.62(13):3736−42)およびMDX−060が挙げられる。腫瘍関連抗原に結合する多くの他の内在性抗体を使用することができ、総説が出されている(例えば、Frankeら、2000,Cancer Biother.Radiopharm.15,459−76;Murray,2000,Semin Oncol.27:64−70;BreitlingおよびDubel,Recombinant Antibody,John Wiley,およびSons,New York,1998を参照)。
別の特定の実施形態では、本発明の組成物および方法に従って自己免疫疾患を処置または予防するために抗体が使用される。自己免疫抗体の産生に関与する細胞の抗原に免疫特異的な抗体を任意の組織から得ることができ(例えば、大学の科学者または企業)、または当業者に既知の任意の方法(例えば、化学合成または組み換え発現技術)によって製造することができる。別の実施形態では、自己免疫疾患を処置するための免疫特異的な有用な抗体としては、限定されないが、以下の抗−核抗体が挙げられる;抗−dsDNA;抗−ssDNA、抗−カルジオリピン抗体IgM、IgG;抗−リン脂質抗体IgM、IgG;抗−SM抗体;抗−ミトコンドリア抗体;甲状腺抗体;ミクロソーム抗体;サイログロブリン抗体;抗−SCL−70抗体;抗−Jo抗体;抗−URNP抗体;抗−La/SSB抗体;抗−SSA;抗−SSB抗体;抗−壁細胞(perital cell)抗体;抗−ヒストン抗体;抗−RNP抗体;C−ANCA抗体;P−ANCA抗体;抗−セントロメア抗体;抗−Fibrillarin抗体および抗−GBM抗体が挙げられる。
特定の実施形態では、有用な抗体は、活性化したリンパ球で発現するレセプターまたはレセプター複合体に結合することができる。レセプターまたはレセプター複合体は、免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーメンバー、TNFレセプタースーパーファミリーメンバー、インテグリン、サイトカインレセプター、ケモカインレセプター、主要組織適合性タンパク質、レクチンまたは相補的な制御タンパク質を含むことができる。適切な免疫グロブリンスーパーファミリーメンバーの非限定例は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD19、CD22、CD28、CD79、CD90、CD152/CTLA−4、PD−IおよびICOSである。適切なTNFレセプタースーパーファミリーメンバーの非限定例は、CD27、CD40、CD95/Fas、CD134/OX40、CD137/4−1BB、TNF−R1、TNFR−2、RANK、TACI、BCMA、オステオプロテグリン、Apo2/TRAIL−R1、TRAIL−R2、TRAIL−R3、TRAIL−R4およびAPO−3である。適切なインテグリンの非限定例は、CD11a、CD11b、CD11c、CD18、CD29、CD41、CD49a、CD49b、CD49c、CD49d、CD49e、CD49f、CD103およびCD104である。適切なレクチンの非限定例は、C−型、S−型およびI−型レクチンである。
一実施形態では、リガンド単位は、自己免疫疾患に関連する活性化したリンパ球に結合する。
別の特定の実施形態では、ウイルス抗原または微生物抗原に免疫特異的な有用なリガンドはモノクローナル抗体である。抗体は、キメラ抗体、ヒト化抗体またはヒトモノクローナル抗体であってよい。本明細書で使用される場合、用語「ウイルス抗原」としては、限定されないが、任意のウイルスペプチド、免疫応答を誘発可能なポリペプチドタンパク質(例えば、HIV gp120、HTV nef、RSV F糖タンパク質、インフルエンザウイルスノイラミニダーゼ、インフルエンザウイルス血球凝集素、HTLV tax、単純ヘルペスウイルス糖タンパク質(例えば、gB、gC、gDおよびgE)およびB型肝炎表面抗原)が挙げられる。本明細書で使用される場合、用語「微生物抗原」としては、限定されないが、免疫応答を誘発可能な任意の微生物ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、単糖類、多糖類または脂質分子(例えば、微生物、真菌、病原性原生動物または酵母のポリペプチド(例えば、LPSおよび莢膜多糖類5/8を含む))が挙げられる。
ウイルス抗原または微生物抗原に免疫特異的な抗体は、商業的に得られるか(例えば、BD Biosciences(San Francisco,CA)、Chemicon International,Inc.(Temecula,CA)またはVector Laboratories,Inc.(Burlingame,CA)から)、または当業者に既知の任意の方法(例えば、化学合成または組み換え発現技術)によって製造することができる。例えば、GenBankデータベースまたは類似のデータベース、文献刊行物、または通常のクローニングおよびシークエンシングからウイルス抗原または微生物抗原に免疫特異的な抗体コーディングヌクレオチド配列を得ることができる。
特定の実施形態では、有用なリガンドは、本明細書に開示される方法に従ってウイルス感染または微生物感染を処置または予防するのに有用なものである。ウイルス感染または微生物感染を処置するのに有用な利用可能な抗体の例としては、限定されないが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)感染患者を処置するのに有用なヒト化抗−RSVモノクローナル抗体であるSYNAGIS(MedImmune,Inc.,MD);HIV感染の処置に有用なCD4融合抗体であるPRO542(Progenies);B型肝炎ウイルスの処置に有用なヒト抗体であるOSTAVIR(Protein Design Labs,Inc.,CA);サイトメガロウイルス(CMV)の処置に有用なヒトIgG抗体であるPROTOVIR(Protein Design Labs,Inc.,CA);および抗−LPS抗体が挙げられる。
感染症の処置に有用な他の抗体としては、限定されないが、微生物の病原株(Streptococcus pyogenes、Streptococcus pneumoniae、Neisseria gonorrheae、Neisseria meningitidis、Corynebacterium diphtheriae、Clostridium botulinum、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、Hemophilus influenzae、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella ozaenas、Klebsiella rhinoscleromotis、Staphylococc aureus、Vibrio colerae、Escherichia coli、Pseudomonas aeruginosa、Campylobacter(Vibrio) fetus、Aeromonas hydrophila、Bacillus cereus、Edwardsiella tarda、Yersinia enterocolitica、Yersinia pestis、Yersinia pseudotuberculosis、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella sonnei、Salmonella typhimurium、Treponema pallidum、Treponema pertenue、Treponema carateneum、Borrelia vincentii、Borrelia burgdorferi、Leptospira icterohemorrhagiae、Mycobacterium tuberculosis、Pneumocystis carinii、Francisella tularensis、Brucella abortus、Brucella suis、Brucella melitensis、Mycoplasma spp.、Rickettsia prowazeki、Rickettsia tsutsugumushiおよびChlamydia spp.)由来の抗原に対する抗体;病原性真菌(Coccidioides immitis、Aspergillus fumigatus、Candida albicans、Blastomyces dermatitidis、Cryptococcus neoformansおよびHistoplasma capsulatum)由来の抗原に対する抗体;原虫(Entamoeba histolytica、Toxoplasma gondii、Trichomonas tenas、Trichomonas hominis、Trichomonas vaginalis、Tryoanosoma gambiense、Trypanosoma rhodesiense、Trypanosoma cruzi、Leishmania donovani、Leishmania tropica、Leishmania braziliensis、Pneumocystis pneumonia、Plasmodium vivax、Plasmodium falciparum、Plasmodium malaria)由来の抗原に対する抗体;またはHelminith(Enterobius vermicularis、Trichuris
trichiura、Ascaris lumbricoides、Trichinella spiralis、Strongyloides stercoralis、Schistosoma japonicum、Schistosoma mansoni、Schistosoma haematobium,およびhookworms)由来の抗原に対する抗体が挙げられる。
ウイルス疾患を処置するために本発明で有用な他の抗体としては、限定されないが、病原性ウイルスに対する抗原に対する抗体が挙げられ、限定されないが、以下の例が挙げられる:Poxviridae、Herpesviridae、単純ヘルペスウイルス1型、単純ヘルペスウイルス2型、Adenoviridae、Papovaviridae、Enteroviridae、Picornaviridae、Parvoviridae、Reoviridae、Retroviridae、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、おたふく風邪、麻疹、呼吸器合胞体ウイルス、風疹、Arboviridae、Rhabdoviridae、Arenaviridae、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、E型肝炎ウイルス、非−A/非−B型肝炎ウイルス、Rhinoviridae、Coronaviridae、RotoviridaeおよびHuman Immunodeficiency Virus。
癌の診断、治療のための有効な細胞標的を開発する試みでは、研究者は、1つ以上の通常の癌性細胞ではない細胞と比較して1つ以上の特定の癌細胞種の表面で特異的に発現する膜貫通または別の腫瘍関連ポリペプチドを同定しようとしてきた。このような腫瘍関連ポリペプチドは、癌性細胞ではない細胞の表面と比較して癌細胞の表面で豊富に発現することが多い。このような腫瘍関連細胞の表面にある抗原ポリペプチドの同定は、抗体に基づく治療によって破壊するために癌細胞を特異的に標的化する能力を高める。
例示的な実施形態では、リガンド−リンカー−薬物複合体は式IIIaを有し、ここで、リガンドは、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAおよびLewis Y抗原の少なくとも1つに結合する抗体Abであり、w=0、y=0であり、Dは式Ibを有する。式IIIaの例示的な複合体としては、R17が−(CH−であるものが挙げられる。リガンド単位あたり約2〜約8、または約2〜約6の薬物部分を含有する式IIIaのこのような複合体(すなわち、pが約2〜8、例えば約2〜6の式Iaの複合体)も含まれる。この章に記載される構造的特徴の組み合わせを含有する複合体も本発明の化合物の範囲内であると想定される。
別の実施形態では、リガンド−リンカー−薬物複合体は式IIIaを有し、ここで、リガンドは、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAおよびLewis Y抗原の少なくとも1つに結合する抗体Abであり、w=1、y=0であり、Dは式Ibを有する。R17が−(CH−である式IIIaの複合体が挙げられる。リガンド単位あたり約2〜約8、または約2〜約6の薬物部分を含有する式IIIaのこのような複合体(すなわち、pが約2〜8、例えば約2〜6の式Iaの複合体)も含まれる。この章に記載される構造的特徴の組み合わせを含有する複合体も本発明の化合物の範囲内であると想定される。
別の実施形態では、リガンド−リンカー−薬物複合体は式IIIaを有し、ここで、リガンドは、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAおよびLewis Y抗原の少なくとも1つに結合する抗体Abであり、w=1、y=1であり、Dは式Ibを有する。R17が−(CH−である式IIIaの複合体が挙げられる。この章に記載される構造的特徴の組み合わせを含有する複合体も本発明の化合物の範囲内であると想定される。
組み換え抗体の産生
本発明の抗体は、抗体の合成に有用な当業者に既知の任意の方法(特に化学合成または組み換え発現技術)によって製造することができる。
抗体、そのフラグメント、誘導体またはアナログの組み換え発現は、抗体をコードする核酸の構築物を必要とする。抗体のヌクレオチド配列が知られている場合、抗体コーディング核酸は、(例えば、Kutmeierら、1994,BioTechniques 17:242に記載されるように)化学合成されたオリゴヌクレオチドから組み立てられてよく、抗体コーディング配列の一部分を含有する重複オリゴヌクレオチドの合成、オリゴヌクレオチドのアニーリングおよび連結反応、次いで連結したオリゴヌクレオチドの増幅(例えばPCRによる)を含む。
または、抗体をコードする核酸分子を適切な供給源から作製することができる。特定の抗体をコードする核酸を含有するクローンが入手できないが、抗体の配列は知られている場合、例えば、配列の3’末端および5’末端にハイブリダイズ可能な合成プライマーを用いたPCR増幅によって、または特定の遺伝子配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブを用いたクローニングによってこの抗体コーディング核酸を適切な供給源(例えば、抗体cDNAライブラリまたは免疫グロブリンを発現する任意の組織または細胞から作製されるcDNAライブラリ)から得ることができる。
特定の抗原を特異的に認識する抗体(またはこのような免疫グロブリンコーディング核酸をクローニングするためのcDNAライブラリの供給源)が商業的に利用可能ではない場合、特定の抗原に特異的な抗体は、例えば、非ヒト動物、すなわち適切な動物(例えばウサギまたはマウス)を免疫化してポリクローナル抗体を作製することによって、より好ましくは、モノクローナル抗体を作製することによって、例えばKohlerおよびMilstein(1975,Nature 256:495−497)またはKozborら(1983,Immunology Today 4:72)またはColeら(1985 Monoclonal Antibody and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.,pp.77−96)に記載されるように、当該技術分野で既知の任意の方法によって作製することができる。または、抗体のFab部分を少なくともコードするクローンは、特定の抗原に結合するFabフラグメントのクローンについてFab発現ライブラリをスクリーニングすることによって(例えば、Huseら、1989,Science 246:1275−1281に記載されるように)、または抗体ライブラリをスクリーニングすることによって(例えば、Clacksonら、1991,Nature 352:624;Haneら、1997,Proc.Natl
Acad.Sci.USA 94:4937を参照)得ることができる。
抗体の可変ドメインを少なくともコードする核酸配列が得られたら、抗体の定常領域をコードするヌクレオチド配列を含有するベクターに導入することができる(例えば、国際特許出願第WO86/05807号;第WO89/01036号;および米国特許第5,122,464号を参照)。完全な抗体分子を発現可能な完全な軽鎖または重鎖を含有するベクターを利用することができる。抗体コーディング核酸を使用して、スルフヒドリル基を含有しないアミノ酸残基を有する鎖内ジスルフィド結合に関与する1つ以上の可変領域システイン残基を置換(または欠失)することが必要なヌクレオチド置換または欠失を導入することができる。ヌクレオチド配列に特定の変異または欠失を導入するための当該技術分野で既知の任意の方法、例えば、限定されないが、化学的突然変異誘発およびインビトロでの部位特異的突然変異誘発法(Hutchinsonら、1978,J.Biol Chem.253:6551)によってこのような修飾を行なうことができる。
加えて、適切な抗原特異性を有するマウス抗体分子と適切な生態活性を有するヒト抗体分子とをスプライシングすることによって「キメラ抗体」を産生するために開発された技術(例えば、Morrisonら、1984,Proc.Natl.Acad.Sci.81:851−855;Neubergerら、1984,Nature 312:604−608;Takedaら、1985,Nature 314:452−454)を使用することができる。キメラ抗体は、異なる部分が異なる動物種から誘導されている分子(例えば、マウスモノクローナル由来の可変領域およびヒト免疫グロブリン定常領域を有する分子)、例えばヒト化抗体である。
または、一本鎖抗体の産生について記載された技術(米国特許第4,694,778号;Bird,1988,Science 242:423−42;Hustonら、1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883;およびWardら、1989,Nature 334:544−54)を適用して一本鎖抗体を製造することができる。一本鎖抗体は、アミノ酸架橋を介してFv領域の重鎖および軽鎖フラグメントを結合することによって作製され、一本鎖ポリペプチドが得られる。E.coli中の機能性Fvフラグメントのアセンブリのための技術を使用してもよい(Skerraら、1988,Science 242:1038−1041)。
特定のエピトープを認識する抗体フラグメントを既知の技術によって作製することができる。例えば、このようなフラグメントとしては、F(ab’)フラグメント、Fabフラグメント、Fvフラグメント、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、一本鎖抗体、scFv、scFv−Fcなどが挙げられる。
抗体コーディング核酸配列が得られたら、抗体を産生するためのベクターを当該技術分野で周知の技術を用いた組み換えDNA技術によって作製することができる。当業者に周知の方法を使用して、抗体をコードする配列および適切な転写シグナルおよび翻訳制御シグナルを含有する発現ベクターを構築することができる。これらの方法としては、例えば、インビトロ組み換えDNA技術、合成技術、およびインビボ遺伝子組み換えが挙げられる。例えば、Sambrookら(1990,Molecular Cloning,A
Laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,NY;2001;Molecular Cloning,A Laboratory Manual,3rd ed.,Cold Spring Harbor Publish.,Cold Spring Harbor,N.Y.)およびAusubelら編,Current Protocols in Molecular Biology series
of laboratory technique manuals,1987−1999,Current Protocols,(著作権)1994−199 John WileyおよびSons,Inc.)に記載の技術を参照。
抗体のヌクレオチド配列を含む発現ベクターまたは抗体のヌクレオチド配列を従来の技術(例えば、エレクトロポレーション、リポソームのトランスフェクションおよびリン酸カルシウム沈殿)によって宿主細胞に移すことができ、トランスフェクトされた細胞を従来の技術で培養して抗体を得る。特定の実施形態では、抗体の発現は、構成的プロモーター、誘導プロモーターまたは組織特異的なプロモーターで制御される。
組み換え抗体を発現させるのに使用する宿主細胞は、細菌性細胞(例えばEscherichia coli)または真核細胞のいずれか、特に全組み換え免疫グロブリン分子を発現するものであってよい。特に、哺乳動物細胞(例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO))をベクター(例えば、ヒトサイトメガロウイルス由来の主要な中初期遺伝子プロモーターエレメント)と組み合わせるのが免疫グロブリンの有効な発現系である(Foeckingら、198,Gene 45:101;Cockettら、1990,BioTechnology 8:2)。
種々の宿主発現ベクター系を利用して免疫グロブリン抗体を発現させることができる。このような宿主発現系は、抗体のコード配列が産生され、次いで精製されるビヒクルを表すだけではなく、適切なヌクレオチドコード配列を用いて形質転換またはトランスフェクトされるとインサイチュで抗体の免疫グロブリン分子を発言する細胞を表す。これらの例としては、限定されないが、微生物、例えば、免疫グロブリンコード配列を含有する組み換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(例えば、E.coliおよびB.subtilis);免疫グロブリンコード配列を含有する組み換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えばSaccharomyces Pichia);免疫グロブリンコード配列を含有する組み換えウイルス発現ベクター(例えばバキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系;組み換えウイルス発現ベクター(例えばカリフラワーモザイクウイルス(CaMV)およびタバコモザイクウイルス(TMV))に感染したか、または免疫グロブリンコード配列を含有する組み換えプラスミド発現ベクター(例えばTiプラスミド)に感染した植物細胞系;または哺乳動物細胞のゲノムから誘導されたプロモーター(例えばメタロチオネインプロモーター)または哺乳動物ウイルスから誘導されたプロモーター(例えば、アデノウイルス後期プロモーター;ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター)を含有する組み換え発現構築物を有する哺乳動物細胞系(例えば、COS、CHO、BH、293、293Tまたは3T3細胞)が挙げられる。
細菌系では、発現する抗体のための意図される用途に基づいて多くの発現ベクターを有利に選択することができる。例えば、このようなタンパク質を大量に産生したい場合、容易に精製される高レベルの融合タンパク質産物の発現を目的としたベクターが望ましいことがある。このようなベクターとしては、限定されないが、E.coli発現ベクターpUR278(Rutherら、1983,EMBO J.2:1791)が挙げられ、ここで、抗体コーディング配列をフレーム単位でlac Zコード領域を用いてベクターに個々に連結し、融合タンパク質を産生してよい;pINベクター(Inouye&Inouye,1985,Nucleic Acids Res.13:3101−3109;Van Heeke&Schuster,1989,J.Biol.Chem.24:5503−5509)など。pGEXベクターを使用してグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)を用いて融合タンパク質として外来ポリペプチドを発現させることもできる。一般的に、このような融合タンパク質は可溶性であり、マトリックスグルタチオン−寒天ビーズに吸着および結合させ、遊離グルタチオン存在下で溶出させることによって溶解細胞から容易に精製することができる。pGEXベクターをトロンビンまたは因子Xaプロテアーゼ開裂部位を含むように設計し、クローン化された標的遺伝子産物をGST部分から放出させることができる。
昆虫系では、Autographa californica核多角体病ウイルス(AcNPV)またはDrosophila Melanogaster由来の類似のウイルスをベクターとして使用し、外来遺伝子を発現させることができる。このウイルスをSpodoptera frugiperda細胞で成長させる。抗体コーディング配列を個々にウイルスの必須ではない領域(例えば、ポリヘドリン遺伝子)にクローン化することができ、AcNPVプロモーター(例えばポリヘドリンプロモーター)の制御下に置くことができる。
哺乳動物の宿主細胞では、多くのウイルスに基づく発現系を利用することができる。アデノウイルスを発現ベクターとして使用する場合、目的の抗体コーディング配列をアデノウィルスの転写/翻訳制御複合体、例えば後期プロモーターおよび三分節系リーダー配列(tripartite leader sequence)に連結することができる。このキメラ遺伝子を次いでインビトロまたはインビボでの組換えによってアデノウイルスのゲノムに挿入することができる。ウィルスゲノムの必須でない領域(例えば領域E1またはE3)への挿入により、感染した宿主中で生存可能であり、免疫グロブリン分子を発現し得る組換えウイルスを生じる(例えば、Logan&Shenk,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:355−359参照)。挿入された抗体コーディング配列の効率よい翻訳のためには特異的な開始シグナルも必要とされることがある。これらのシグナルは開始コドンATGおよび近傍の配列を含む。さらに、全挿入部の翻訳を確実にするためには、開始コドンは所望のコーディング配列と同調していなければならない。これらの外来性の翻訳制御シグナルおよび開始コドンは天然および合成のさまざまな由来のものを用いることができる。発現の効率は、適当な転写エンハンサー要素、転写終結要素などを含めることによって高めることができる(例えば、Bittnerら、1987,Methods in Enzymol.153:51−544参照)。いくつかの実施形態では、CHEF系を用いて抗体を発現させることができる(例えば、米国特許第5,888,809号;この開示内容は本明細書に参考により組み込まれる)。
さらに、挿入された配列の発現を調節し、または遺伝子産物を望ましい特定の様式で修飾および加工するような宿主細胞を選択することができる。タンパク産物のそのような修飾(たとえばグリコシル化)およびプロセシング(たとえば切断)は、タンパクの機能にとって重要であり得る。異なる宿主細胞はタンパク質および遺伝子産物の翻訳後のプロセシングおよび修飾のための特徴的で固有の機構を備えている。発現した外来性タンパク質の正しい修飾とプロセシングを確実にするために、適切な細胞株または宿主系を選択することができる。この目的のために、一次転写産物の適切なプロセシング、遺伝子産物のグリコシル化、リン酸化の細胞内機構をもった、真核細胞の宿主細胞を用いることができる。このような哺乳動物細胞としては、限定されないが、CHO(例えばDG44)、VERY、BH、HeLa、COS、MDCK、293、293T、3T3,WI38、BT483、Hs578T、HTB2、BT20およびT47D、CRL7030およびHs578Bstが挙げられる。
組換えタンパク質の長期にわたる大量の生産のためには、典型的には安定した発現が用いられる。例えば、抗体を安定して発現する細胞株を遺伝子操作することができる。ウイルスの複製起点を含む発現ベクターを用いるのではなく、宿主細胞は適当な発現制御要素(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写終結要素、ポリアデニル化部位等)によって制御されるDNAおよび選択マーカーによって形質転換させることができる。外来DNAの導入に続いて、遺伝子操作した細胞を栄養を補強した培地内で1〜2日間生育させ、次いで選択培地に切り替える。組換えプラスミド中の選択マーカーは選択条件に対して耐性を付与し、細胞がプラスミドを安定して染色体中に組込み、増殖してフォーカスを形成し、これにつづくクローン化および細胞株の樹立を助ける。この方法は抗体を発現するような細胞株を遺伝子操作するために用いるのに好都合であり得る。このような遺伝子操作した細胞株は抗体と直接的または間接的に相互作用する腫瘍抗原のスクリーニングおよび評価に特に有益であり得る。
数多くの選択系は、ヘルペスシンプレックスウィルスチミジンキナーゼ(Wiglerら、1977,Cell 11:223)、ピホキサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska&Szybalski,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48:202)およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowyら、1980,Cell 22:817)遺伝子を、それぞれtk、hgprtまたはaprt細胞で使用できることを含むが、これらに限定されない。さらに、代謝拮抗物質耐性を、以下の遺伝子の選択に基づいて使用することができる:メトトレキセートに対する耐性を与えるDHFR(Wiglreら、1980,Proc.Natl.Acad.USA 77:357;O’Hareら、1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:1527);マイコフェノール酸に対する耐性を与えるgpt(Mulligan&Berg,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:2072);アミノグリコシドG−418に耐性を与えるneo(Clinical Pharmacy 12:488−505;WuおよびWu,1991,Biotherapy 3:87−95;Tolstoshev,1993,Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.32:573−596;Mulligan,1993,Science 260:926−932;およびMorganおよびAnderson,1993,Ann.Rev.Biochem.62:191−217;May,1993,TIB TECH 11(5):155−215)、およびハイグロマイシンに耐性を与えるhygro(Santerreら、1984,Gene 30:147)。組み換えDNA技術の分野で一般的に知られた使用可能な方法は、Ausubelら(前出;Kriegler,1990,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,Stockton Press,NY;および第12章および第13章,Dracopoliら(編),1994,Current Protocols in Human Genetics,John Wiley&Sons,NY.;Colberre−Garapinら,1981,J.Mol.Biol.150:1)に記載されている。
抗体分子の発現レベルは、ベクター増幅によって増加させることができる(総説としては、BebbingtonおよびHentschel,The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning,Vol.3.(Academic Press,New York,1987)を参照)。抗体を発現するベクター系中のマーカーが増幅可能であるとき、宿主細胞の培養物中に存在するインヒビターのレベルの増加は、マーカー遺伝子の複製数を増加させる。増幅された領域は抗体のヌクレオチド配列と関連するので、抗体の産生も増加する(Crouseら、1983,Mol.Cell.Biol.3:257を参照)。
宿主細胞は、2つの発現ベクター(重鎖由来のポリペプチドをコードする第1のベクター、および軽鎖由来のポリペプチドをコードする第2のベクター)で同時トランスフェクトすることができる。これら2つのベクターは同一の選択マーカーを含有することができ、これによって重鎖および軽鎖ポリペプチドの等しい発現を可能にする。あるいは、単一のベクターを使用して重鎖ポリペプチドおよび軽鎖ポリペプチドの両方をコードすることができる。このような状況では、軽鎖は、典型的には、毒性のない重鎖が過剰になるのを避けるために、重鎖の前に配置される(例えば、Proudfoot,1986,Nature 322:52;Kohler,1980,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:2197を参照)。重鎖および軽鎖のためのコード配列は、cDNAまたはゲノムDNAを含んでよい。
抗体分子が組換えにより発現されると、抗体精製分野で既知の任意の方法(例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、特にプロテインA後の特異的抗原に対するアフィニティークロマトグラフィー、およびサイズ排除カラムクロマトグラフィー)、遠心分離、差示的溶解度、またはタンパク質の精製のための任意の他の標準的な技術を用いて精製することができる。
さらに別の例示的な実施形態では、抗体はモノクローナル抗体である。
抗体の産生
抗−CD30抗体を参照して抗体の産生を示すが、当業者には他の標的に対する抗体(例えばTNFレセプターファミリーのメンバー)も同様の様式で産生し、改変することができることは明らかである。抗体を産生するためのCD30の使用は、単なる例示であり、限定することを意図したものではない。
抗体の産生のために使用されるCD30抗原は、例えば、所望のエピトープを含有するCD30の細胞外領域またはその一部分の可溶性形態であってよい。または、CD30を細胞表面で発現する細胞(例えば、L540(T細胞表現型を有するホジキンリンパ腫から誘導された細胞株)およびL428(B細胞表現型を有するホジキンリンパ腫から誘導された細胞株))を使用して抗体を作成することができる。抗体の作成に有用な他のCD30種は、当業者には明らかである。
(i)ポリクローナル抗体
ポリクローナル抗体は、好ましくは、関連する抗原およびアジュバントを複数回動物に皮下(sc)注射または腹腔内(ip)注射することによって動物中に生じる。二官能薬剤または誘導体化剤(例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介して複合体形成)、N−ヒドロキシスクシンイミド(リジン残基を介して)、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、SOClまたはRN=C=NR(RおよびRは異なるアルキル基である))を用いて免疫化されるべき種に免疫原性の関連するタンパク質(例えば、キーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシサイログロブリンまたは大豆トリプシンインヒビター)と抗原との複合体を形成することが有用であり得る。
例えば、100μgまたは5μgのタンパク質または複合体(それぞれウサギまたはマウスの場合)と3体積部のFreund完全アジュバントとを混合し、この溶液を複数回経皮注射することによって、動物を抗原、免疫原性複合体または誘導体に対して免疫化する。1ヵ月後、Freund完全アジュバント中にもともとのペプチドまたは複合体の量の1/5〜1/10含んだものを動物に複数回皮下注射してブーストする。7〜14日後、この動物を出血させ、抗体力価について血清をアッセイする。抗体力価が一定値になるまで動物をブーストする。典型的には、同じ抗原の複合体を用いて動物をブーストするが、異なるタンパク質と複合体形成し、および/または異なる架橋試薬を介して複合体形成する。タンパク質融合物として組み換え細胞培養物中で複合体を製造することもできる。また、凝集剤(例えばミョウバン)を適切に使用して免疫応答を高める。
(ii)モノクローナル抗体
モノクローナル抗体は、実質的に同種の抗体の集合から得られる(すなわち、この集団に含まれる個々の抗体が、天然に少量存在する可能な変異以外は同一である抗体である)。従って、修飾語句「モノクローナル」は、別個の抗体の混合物ではないため、その抗体の特徴を示す。
例えば、モノクローナル抗体は、Kohlerら、1975,Nature 256:495に最初に記載されたようなハイブリドーマ法を用いて製造してよく、または組み換えDNA法によって製造してよい(米国特許第4,816,567号)。
ハイブリドーマ法では、マウスまたは他の適当な宿主動物(例えばハムスター)を上述と同様に免疫化し、免疫化に使用した蛋白質に対して特異的に結合する抗体を産生するか、または、産生できるリンパ球を誘導する。また、インビトロにおいてリンパ球を免疫化してよい。その後、リンパ球をポリエチレングリコール等の適当な融合剤を用いてミエローマ細胞と融合させハイブリドーマ細胞を形成させる(Goding、Monoclonal Antibodies:Principals and Practice,pp.590−103,Academic Press,(1986)を参照)。
このようにして製造されたハイブリドーマ細胞を、好ましくは、未融合の親ミエローマ細胞の生育または成長を阻害する1つ以上の基質物質を含む適当な培地に植え、生育する。例えば、もし親ミエローマ細胞がヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ酵素(HGPRTまたはHPRT)を欠く場合、そのハイブリドーマのための培地には、典型的には、HGRPT欠損細胞の生育を阻止する物質ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジンが含まれる(HAT培地)。
好ましいミエローマ細胞は、効率的に融合し、選択された抗体産生細胞によって安定で高いレベルで抗体を産生し、HAT培地等の培地に対して感受性の細胞である。これらの中で好ましいミエローマ細胞株は、Salk Institute Cell Distribution Center (San Diego,California USA)から入手可能なMOPC−21およびMPC−11マウス腫瘍由来の細胞、およびAmerican Type Culture Collection(Rockville,Maryland USA)から入手可能なSP−2またはX63−Ag8−653細胞等のマウスミエローマ株である。ヒトミエローマ細胞株およびマウス−ヒトへテロミエローマ細胞株もヒトモノクローナル抗体を産生することが記載されている(例えば、Kozbar,1984,J.Immunol.133:3001;Brodeurら、Monoclonal Antibody Production Techniques
and Application pp.51−63(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987)を参照)。
ハイブリドーマ細胞が生育する培地を、抗原に対するモノクローナル抗体の産生についてアッセイする。好ましくは、ハイブリドーマ細胞により産生されるモノクローナル抗体の結合特異性を、免疫沈降またはインビトロ結合アッセイ(例えば放射免疫分析(RIA)または酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA))により測定する。モノクローナル抗体の結合アフィニティーは、例えば、Munsonら、1980,Anal.Biochem.107:220のScatchard分析によって決定することができる。
所望の特異性、アフィニティーおよび/または活性を有する抗体を産生するハイブリドーマ細胞を同定した後、クローンを限定的希釈法によりサブクローニングし、標準的な方法により生育する(Goding,Monoclonal Antibodies:Principals and Practice,pp.59−103,(Academic Press,1986))。この目的に適した培地は、例えば、D−MEMまたはRPIM−1640培地である。さらに、ハイブリドーマ細胞は、インビボで動物中の腹水腫瘍として生育させてよい。
サブクローンにより分泌されるモノクローナル抗体は、好適には培地、腹水液、または血清から、従来の免疫グロブリン精製方法(例えば、プロテインA−セファロース、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析またはアフィニティークロマトグラフィー)により分離される。
モノクローナル抗体をコードするDNAは、従来の方法(例えば、マウス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合することができるオリゴヌクレオチドプローブを用いる方法)により容易に単離し、配列決定できる。ハイブリドーマ細胞はこのようなDNAの好ましい出発材料である。単離したら、DNAを発現ベクターに挿入し、E.coli細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞またはトランスフェクトされなければ抗体タンパク質を産生しないミエローマ細胞などの宿主細胞にトランスフェクトし、組換え宿主細胞からモノクローナル抗体を産生させる。抗体をコードするDNAを有する微生物中での組み換え発現の総説としては、Skerraら、1993,Curr.Opinion in Immunol.5:256−262およびPlueckthun,1992,Immunol.Revs.130:151−188が挙げられる。
さらなる実施形態では、McCaffertyら、1990,Nature 348:552−554により記載された技術を用いて製造された抗体ファージライブラリーからモノクローナル抗体または抗体フラグメントを単離することができる。Clacksonら、1991,Nature,352:624−628およびMarksら、1991,J.Mol.Biol.222:581−597には、それぞれファージライブラリーを用いたマウス抗体およびヒト抗体の単離について記載されている。その後の文献では、高アフィニティー(nM範囲の)ヒト抗体のチェーンシャッフリングによる産生が記載されており(Marksら、1992,Bio/Technology,10:779−783)、巨大なファージライブラリーを構築するための方法論としてのコンビナトリアル感染およびインビボでの組換えが記載されている(例えば、Waterhouseら、1993,Nuc.Acids.Res.,21:2265−2266を参照)。これらの技術も、モノクローナル抗体の単離のために従来のモノクローナル抗体ハイブリドーマ技術に代えて利用することができる。
例えば、同種のマウス配列の代わりにヒト重鎖および軽鎖の定常ドメインのコード配列に変えることによってDNAを改変してもよく(例えば、米国特許第4,816,567号;およびMorrisonら、1984,Proc.Natl Acad.Sci.USA 81:6851を参照)、または非免疫グロブリンポリペプチドのコード配列の全てまたは一部分を免疫グロブリンコード配列に共有結合させることによって改変してもよい。
典型的には、このような非免疫グロブリンポリペプチドは抗体の定常ドメインと置換されるか、または抗体の1つの抗原結合部位の可変ドメインと置換され、ある抗原に特異性を有する1つの抗原結合部位と、異なる抗原に特異性を有する別の抗原結合部位とを有するキメラ二価抗体を生成する。
(iii)ヒト化抗体
ヒト化抗体は、非ヒト供給源からこの抗体へ導入された1つ以上のアミノ酸残基を有してよい。これらの非ヒトアミノ酸残基は、しばしば、「輸入」残基と称され、これは、典型的には、「輸入」可変ドメインの残基である。ヒト化は、本質的に、Winterおよび共同研究者の方法に従って(例えば、Jonesら、1986,Nature 321:522−525;Riechmannら、1988,Nature 332:323−327;Verhoeyenら、1988,Science 239:1534−1536を参照)、ヒト抗体の対応する配列を超可変領域の配列に置換することによって行なうことができる。従って、このような「ヒト化」抗体はキメラ抗体であり(例えば、米国特許第4,816,567号参照)、インタクトなヒト可変ドメインよりも実質的に少ない部分が非ヒト種由来の対応する配列で置換されている。実際、ヒト化抗体は、典型的には、いくつかの超可変領域の残基と可能ないくらかのFR残基とがげっ歯類抗体中の類似の部位由来の残基で置換されているヒト抗体である。
ヒト化抗体を作成するのに使用されるヒト可変ドメイン(軽鎖および重鎖)の選択は、抗原性を減らすために重要である。いわゆる「ベストフィット(best−fit)」法にしたがって、げっ歯類抗体の可変ドメインの配列を既知のヒト可変ドメインの配列のライブラリー全体に対してスクリーニングする。次いで、げっ歯類の配列に最も近いヒト配列をヒト化抗体用のヒトフレームワーク領域(FR)として受け入れる(Simsら、1993,J.Immunol.151:2296;Chothiaら、1987,J.Mol.Biol.196:901)。別の方法は、軽鎖または重鎖の特定のサブグループの全てのヒト抗体のコンセンサス配列から誘導された特定のフレームワーク領域を使用する。いくつかの異なるヒト抗体のために同じフレームワークを使用してよい(例えば、Carterら、1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285;Prestaら、1993,J.Immunol.151:2623参照)。
別の実施形態では、抗体は、抗原に対する高いアフィニティーおよび他の有益な生物学的性質を保持した状態でヒト化されてよい。ヒト化抗体は、親配列と、親配列およびヒト化配列の三次元モデルを用いた種々の概念的なヒト化産物との分析プロセスによって調製してよい。三次元免疫グロブリンモデルは市販されており、当業者にはよく知られている。コンピュータプログラムが入手可能であり、選択された候補免疫グロブリン配列の可能な三次元構造を示す。これらの表示結果によって、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の同様の役割を分析することができる。すなわち、候補免疫グロブリンが抗原に結合する能力に影響を与える残基を分析することができる。この様式で、FR残基を選択することができ、レシピエントの配列と輸入配列とを組み合わせ、所望の抗体の特徴(例えば、標的抗原に対するアフィニティーの増加)が達成される。一般的に、超可変領域の残基は、抗原の結合に直接関与するか、ほとんど実質的に関与する。
ヒト化抗体の種々の形態が考慮される。例えば、ヒト化抗体は、抗体フラグメント、例えば、Fabフラグメント、F(ab’)フラグメント、Fvフラグメント、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、一本鎖抗体、scFv、scFv−Fcなどであってよい。または、ヒト化抗体は、インタクト抗体(例えばインタクトIgG1抗体)であってよい。
(iv)ヒト抗体
ヒト化の代替例として、ヒト抗体を作成することができる。例えば、免疫化すると、内因性の免疫グロブリンを産生しないヒト抗体の完全なレパートリーを産生することが可能なトランスジェニック動物(例えばマウス)を産生することが可能である。例えば、内因性抗体の産生を完全に阻害するキメラおよび生殖細胞系変異マウス中の抗体重鎖結合領域(J)の遺伝子のホモ接合体欠失が記載されている。このような生殖細胞系変異マウス中のヒト生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子アレイの移動によって、抗原チャレンジ中にヒト抗体を産生する。例えば、Jakobovitsら、1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551;Jakobovitsら、1993,Nature 362:255−258;Bruggermannら、1993,Year in Immuno.7:33;および米国特許第5,591,669号、同第5,589,369号および同第5,545,807号を参照。
または、ファージディスプレイ技術(例えば、McCaffertyら、1990,Nature 348:552−553)を使用して、免疫化していないドナー由来の免疫グロブリン可変(V)ドメインの遺伝子のレパートリーからヒト抗体および抗体フラグメントをインビトロで産生することができる。この技術によれば、抗体Vドメイン遺伝子をフィラメント状バクテリオファージ(例えばM13またはfd)の主要または主要ではないコートタンパク質のいずれかにフレーム単位でクローン化し、ファージ粒子の表面に機能性抗体フラグメントとして提示する。フィラメント状粒子がファージゲノムの1本鎖DNAの複製を含有するため、抗体の機能性に基づく選択によって、これらの性質を示す抗体をコードする遺伝子を選択する。このように、ファージはB細胞の性質のいくつかを模倣する。ファージディスプレイを種々のフォーマットで行なうことができ、総説としては、例えば、JohnsonおよびChiswell,1993,Current Opinion in Structural Biology 3:564−571を参照。V遺伝子セグメントのいくつかの供給源をファージディスプレイのために使用することができる。Clacksonら、1991,Nature 352:624−628は、免疫化したマウスの脾臓から誘導したV遺伝子の小さなランダムコンビナトリアルライブラリーから多様な種類の抗−オキサゾロン抗体を単離した。免疫化していないヒトドナー由来のV遺伝子のレパートリーを構築することができ、多様な種類の抗原に対する抗体(自己抗原を含む)をMarksら、1991,J.Mol.Biol.222:581−597)またはGriffithら、1993,EMBO J.12:725−734に記載されるような技術に本質的にしたがって単離することができる。また、米国特許第5,565,332号および同第5,573,905号を参照。上述のように、ヒト抗体をインビトロで活性化されたB細胞によって作成してもよい(例えば、米国特許第5,567,610号および同第5,229,275号を参照)。ヒト抗−CD30抗体は、米国特許出願第2004−0006215に記載されている。
(v)抗体フラグメント
抗体フラグメントを産生するための種々の技術が開発されている。従来、インタクト抗体をタンパク分解消化してこれらのフラグメントを誘導してきた(例えば、Morimotoら、1992,Journal of BiochemicalおよびBiophysical Methods 24:107−117;およびBrennanら、1985,Science 229:81を参照)。しかし、今はこれらのフラグメントを組み換え宿主細胞によって直接産生することができる。例えば、抗体フラグメントを上述の抗体ファージライブラリーから単離することができる。または、Fab’−SHフラグメントをE.coliから直接回収することができ、化学的にカップリングしてF(ab’)フラグメントを合成することができる(例えば、Carterら、1992,Bio/Technology 10:163−167を参照)。別のアプローチによれば、F(ab’)フラグメントは、組み換え宿主細胞培養物から直接単離することができる。抗体フラグメントを産生するための他の技術は当業者にとって明らかである。他の実施形態では、好まれる抗体は一本鎖Fvフラグメント(scFv)である。WO93/16185;米国特許第5,571,894号;および米国特許第5,587,458号を参照。抗体フラグメントは、例えば米国特許第5,641,870号に記載されるような「線形抗体」であってもよい。このような線形抗体フラグメントは単一特異性または二重特異性であってよい。
(vi)二重特異性抗体
二重特異性抗体は、少なくとも2つの異なるエピトープに対する結合特異性を有する抗体である。例示的な二重特異性抗体は、標的タンパク質の2つの異なるエピトープに結合してよい。または、抗体のアームは、標的を発現する細胞に対する細胞防御機構で集中的に作用するようにIgG(FcγR)に対するFcレセプター(例えば、FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)およびFcγRIII(CD16))に結合するアームと結合してよい。二重特異性抗体を使用して細胞毒性薬剤を標的を発現する細胞に局在化させてもよい。
全長二重特異性抗体の従来の産生は2つの免疫グロブリン重鎖−軽鎖対の同時発現に基づいており、この2つの鎖は異なる特異性を有している(例えば、Millsteinら、1983,Nature 305:537−539を参照)。免疫グロブリン重鎖および軽鎖の任意の組み合わせのために、これらのハイブリドーマ(クアドローマ)は、10個の異なる抗体分子の潜在的な混合物を産生し、このうちのたった1個だけが正しい二重特異性構造を有している。正しい分子の精製は、通常はアフィニティークロマトグラフィー工程で行われるがかなり面倒であり、生成物の収量は低い。同様の手順はWO93/08829におよびTrauneckerら、1991,EMBO J.10:3655−3659に開示されている。異なるアプローチによれば、所望の結合特異性(抗体−抗原結合部位)を有する抗体可変ドメインを免疫グロブリン定常ドメインの配列に融合する。この融合は好ましくは免疫グロブリン重鎖定常ドメインを用い、この領域はヒンジ、C2領域およびC3領域の少なくとも一部分を含む。軽鎖結合に必要な部位を含有する第1の重鎖定常領域(C1)が融合物の少なくとも1つに存在することが好ましい。免疫グロブリン重鎖融合物および所望な場合に免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAを別個の発現ベクターに挿入し、適切な宿主有機体に同時トランスフェクトする。これにより、構築物で比率が同じではない3つのポリペプチド鎖が使用される実施形態では、3つのポリペプチドフラグメントの共通部分の調整に大きな柔軟性ができ、収率が最適化される。しかし、比率が同じ少なくとも2つのポリペプチド鎖が高い収率で発現する場合、または比率が何ら特定の優位性を有さない場合には、1つの発現ベクターに2つのポリペプチド鎖または3つ全てのポリペプチド鎖に対するコード配列を挿入することが可能である。
このアプローチの一実施形態では、二重特異性抗体は、1つのアームに第1の結合特異性を有するハイブリッド免疫グロブリン重鎖と、他のアームにハイブリッド免疫グロブリン重鎖−軽鎖対(第2の結合特異性を与える)とで構成される。二重特異性分子の半分のたった1つのアームのみに免疫グロブリン軽鎖が存在すると分離しやすいため、この非対称構造によって望ましくない免疫グロブリン鎖の組み合わせから所望の二重特異性化合物を容易に分離できることがわかった。このアプローチはWO94/04690に開示されている。さらに詳細な二重特異性抗体の作成については、例えば、Sureshら、1986,Methods in Enzymology 121:210を参照。
米国特許第5,731,168号に記載される別のアプローチによれば、抗体分子対の界面を操作し、組み換え細胞培養物から回収されるヘテロダイマーの割合を最適化することができる。好ましい界面は、抗体定常領域のC3ドメインの少なくとも一部分を備えている。この方法では、第1の抗体分子の界面由来の1つ以上の小さなアミノ酸側鎖をこれより大きな側鎖(例えばチロシンまたはトリプトファン)と交換する。大きなアミノ酸側鎖を小さなアミノ酸側鎖(例えばアラニンまたはスレオニン)と交換することによって、大きな側鎖と同じまたは似た大きさの相補的な「空洞」を第2の抗体分子の界面に作成する。これにより、他の望ましくない最終生成物(例えばホモダイマー)よりもヘテロダイマーの収率を高めるための機構が提供される。
抗体フラグメントから二重特異性抗体を作成するための技術も文献に記載されている。例えば、二重特異性抗体を化学結合を用いて調製することができる。Brennanら、1985,Science,229:81には、インタクト抗体をタンパク分解により開裂し、F(ab’)フラグメントを得る手順が記載されている。これらのフラグメントは、ジチオール錯化剤であるヒ酸ナトリウム存在下で還元され、隣接ジチオールを安定化し、分子間ジスルフィド形成を予防する。次いで、得られたFab’フラグメントをチオニトロベンゾエート(TNB)誘導体に変換する。次いで、Fab’−TNB誘導体の1つをメルカプトエチルアミンで還元することによって再びFab’−チオールに変換し、等量の他のFab’−TNB誘導体と混合して二重特異性抗体を得る。得られた二重特異性抗体を酵素を選択的に免疫化するための薬剤として使用することができる。
最近の開発によりE.coliからのFab’−SHフラグメントの直接回収が容易になり、化学的にカップリングして二重特異性抗体を得ることができる。Shalabyら、1992,J.Exp.Med.175:217−225は、完全なヒト化二重特異性抗体F(ab’)分子の産生を記載している。各Fab’フラグメントは、E.coliから別個に分泌され、インビトロで直接的に化学カップリングして二重特異性抗体を得る。
組み換え細胞培養物から直接的に二重特異性抗体フラグメントを製造し、単離する種々の技術も記載されている。例えば、二重特異性抗体はロイシンジッパーを用いて製造されている。Kostelnyら、1992,J.Immunol.148(5):1547−1553。Fosタンパク質およびJunタンパク質由来のロイシンジッパーペプチドを、遺伝子融合によって2つの異なる抗体のFab’部分に結合させた。抗体ホモダイマーをヒンジ領域で還元してモノマーを得て、次いで、再び酸化して抗体ヘテロダイマーを得る。抗体ホモダイマーの産生にこの方法を利用することもできる。Hollingerら、1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444−6448に記載されている「ダイアボディ」技術は、二重特異性抗体フラグメントを製造するための代替的な機構を提供している。フラグメントは、リンカーによって軽鎖可変ドメイン(V)に接続した重鎖可変ドメイン(V)を含み、同じ鎖にある2つのドメインの間の対形成はリンカーが短すぎるため不可能である。従って、1つのフラグメントのVおよびVドメインは、強制的に別のフラグメントの相補的なVおよびVドメインと対を形成し、2つの抗原結合部位を形成する。一本鎖Fv(sFv)ダイマーを用いることによって二重特異性抗体フラグメントを製造するための別の方法論も報告されている。Gruberら、1994,J.Immunol.152:5368を参照。
3以上の価数を有する抗体が想定される。例えば、三重特異性抗体を調製することができる。Tuttら、J.Immunol.147:60(1991)。
(vii)他のアミノ酸配列の修飾
本明細書に記載の抗体のアミノ酸配列の修飾が想定される。例えば、抗体の結合アフィニティーおよび/または他の生体特性を改良することが望ましい場合がある。抗体核酸に適切なヌクレオチド変化を導入することによって、またはペプチド合成によって抗体のアミノ酸配列変異体を調製する。このような修飾としては、例えば、抗体のアミノ酸配列内の残基の欠失、および/または挿入および/または置換が挙げられる。最終的な構築物が望ましい特徴を有しているような条件で、最終的な構築物を得るために欠失、挿入および置換が任意に組み合わせて行なわれる。アミノ酸の変化は、抗体の翻訳後プロセスを変えることもできる(例えば、グリコシル化部位の数または位置の変更)。
突然変異誘発にとって好ましい位置である抗体の特定の残基または領域を同定するのに有用な方法は、CunninghamおよびWells,1989,Science,244:1081−1085によって記載されているように、「アラニンスキャニング突然変異誘発(alanine scanning mutagenesis)」と称される。ここでは、残基または標的残基のグループを同定し(たとえば、arg、asp、his、lysおよびgluなどの荷電残基)、アミノ酸と抗原との相互反応に影響を与えるため中性または陰性に荷電したアミノ酸(最も好ましくはアラニンまたはポリアラニン)で置換する。ついで、このような置換に対して機能的感受性を示したアミノ酸の位置を、置換の部位にてまたはこの部位に対してさらなるまたは他の置換を導入することにより洗練する。そのため、アミノ酸配列変化を導入する部位は前もって決定するが、変異それ自体の性質は前もって決定する必要はない。例えば、所定部位での突然変異の性能を分析するため、Alaスキャニングまたはランダム突然変異誘発を標的コドンまたは領域で行い、発現された抗体の変種を所望の活性についてスクリーニングする。
アミノ酸配列挿入としては、長さが1残基から100以上の残基を含有するポリペプチドまでのアミノ−および/またはカルボキシル−末端融合、並びに単一または複数のアミノ酸残基の配列内挿入が挙げられる。末端挿入の例としては、N末端メチオニル残基を有する抗体または細胞毒性ポリペプチドに融合した抗体が挙げられる。抗体分子の他の挿入変種としては、抗体の血清半減期を高める酵素(例えば、ADEPT)またはポリペプチドに対する抗体のN末端またはC末端への融合が挙げられる。
他の変種は、アミノ酸置換変種である。これらの変種は、異なる残基で交換された少なくとも1つのアミノ酸残基を抗体分子に有する。置換突然変異誘発のために最も重要な部位は超可変領域を含むが、FR改変も想定される。
抗体の生体特性の実質的な改変は、(a)置換領域のポリペプチド骨格の構造、例えば、シート状またはらせん状の構造、(b)標的部位での分子の変化または疎水性、または(c)側鎖のかさ高さを維持することに対する効果を顕著に変える置換を選択することによって達成される。天然に存在する残基を共通の側鎖の性質に基づいて以下のグループに分けることができる。
(1)疎水性:ノルロイシン、met、ala、val、leu、ile;
(2)中性で親水性:cys、ser、thr;
(3)酸性:asp、glu;
(4)塩基性:asn、gin、his、lys、arg;
(5)鎖の配向に影響を与える残基:gly、pro;および
(6)芳香族:trp、tyr、phe
同類置換ではない置換は、あるグループのアミノ酸を別のグループのアミノ酸に交換することを必要とする。
特に好ましい種類の置換変異体は、親抗体(例えば、ヒト化抗体またはヒト抗体)の1つ以上の超可変領域の残基を置換することを必要とする。一般的に、さらなる開発のために選択され得られた変異体は、これを作り出した親抗体よりも優れた生体特性を有する。このような置換変異体を作成するための簡便な様式は、ファージディスプレイを用いたアフィニティー特別変異を含む。簡単に説明すると、いくつかの超可変領域部位(例えば、6〜7部位)を突然変異させて、各部位に可能なあらゆるアミノ酸置換を作成する。このようにして作成した抗体変異体を、各粒子内に封入されたM13の遺伝子III産物に対する融合物としてフィラメント状ファージ粒子から1価の様式で提示する。次いで、ファージディスプレイされた変異体を本明細書に開示されるように生体活性(例えば、結合アフィニティー)についてスクリーニングする。改変のための候補となる超可変領域部位を同定するために、アラニンスキャニング突然変異誘発を行なって、抗原結合に顕著に関与する超可変領域の残基を同定することができる。代替的に、またはこれに加えて、抗原−抗体複合体の結晶構造を分析し、抗体と抗原との接触点を同定することが有益である場合がある。このような接触残基および隣接残基は、本明細書に詳細に述べられた技術による置換の候補である。このような変異体を作成したら、変異体のパネルを用いて本明細書に記載されるようにスクリーニングし、1つ以上の関連アッセイで優れた性質を有する抗体をさらなる開発のために選択してよい。
抗体の抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)および/または補体依存性細胞傷害(CDC)を高めるために、エフェクター機能に関して本発明の抗体を改変することが望ましいことがある。このことは、抗体のFc領域に1つ以上のアミノ酸置換を導入することによって達成されてよい。代替的に、またはそれに加えて、システイン残基をFc領域に導入し、この領域の鎖間ジスルフィド結合を形成させてよい。このようにして作成したホモダイマー抗体は、改良された内在化能力および/または高められた相補体により媒介される細胞死および抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)を有する。Caronら、1992,J.Exp Med.176:1191−1195およびShopes,1992,J.Immunol.148:2918−2922を参照。抗腫瘍活性が高められたホモダイマー抗体は、Wolffら、1993,Cancer Research 53:2560−2565に記載されるようなヘテロ二官能架橋リンカーを用いて調製されてもよい。または、抗体は、二重Fc領域を有するように操作され、相補体の溶解およびADCC能が高められてもよい。Stevensonら、1989,Anti−Cancer Drug Design 3:219−230を参照。
抗体の血清半減期を高めるために、例えば米国特許第5,739,277号に記載されるように、サルベージレセプター(salvage receptor)結合エピトープを抗体(特に抗体フラグメント)に組み込んでよい。本明細書で使用される場合、用語「サルベージレセプター結合エピトープ」は、IgG分子のインビボでの血清半減期を高めるのに関与するIgG分子(例えば、IgG、IgG、IgGまたはIgG)のFc領域のエピトープを指す。
(viii)グリコシル化変異体
本発明のADC中の抗体は、定常領域の保存位置でグリコシル化されてもよい(例えば、JefferisおよびLund,1997,Chem.Immunol 65:111−128;WrightおよびMorrison,1997,TibTECH 15:26−32参照)。免疫グロブリンのオリゴ糖の側鎖は、タンパク質の機能に影響を与え(例えば、Boydら、1996,Mol Immunol.32:1311−1318;WittweおよびHoward,1990,Biochem.29:4175−4180参照)、立体配座に影響を与え得る糖タンパク質の間の分子内相互作用および糖タンパク質の三次元表面に影響を与える(HefferisおよびLund(前出);WyssおよびWagner,1996,Current Opin.Biotech.7:409−416を参照)。オリゴ糖は、特定の認識構造に基づいて特定の分子に対して所与の糖タンパク質を標的にするのに役立ち得る。例えば、ガラクトース欠損IgGにおいて、オリゴ糖部分がC2の間の空間から「フリップ」し、末端N−アセチルグルコサミン残基がマンノースに結合するタンパク質と結合することができるようになることが報告されている。(Malhotraら、1995,Nature Med.1:237−243)。チャイニーズハムスター(CHO)細胞で産生したCAMPATH−1H(ヒトリンパ球のCDw52抗原を認識する組み換えヒト化マウスモノクローナルIgG1抗体)からオリゴ糖の糖ペプチダーゼを除去すると、補体によって媒介される溶解(CMCL)が完全に減少し(Boydら、1996,Mol.Immunol.32:1311−1318)、ノイラミニダーゼを用いてシアル酸残基を選択的に除去すると、DMCLは失われない。抗体のグリコシル化が抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)に影響を与えることも報告されている。特に、β(1,4)−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII)の発現がテトラサイクリンによって制御され、bisecting GIcNAcをグリコシルトランスフェラーゼ触媒により形成するCHO細胞が、ADCC活性を高めることが報告されている(Umanaら、1999,Nature Biotech.17:176−180)。
抗体のグリコシル化は、典型的には、Nに結合するか、またはOに結合するかのいずれかである。Nに結合するとは、アスパラギン残基の側鎖に対して炭水化物部分が結合することを指す。トリペプチド配列のアスパラギン−X−セリンおよびアスパラギン−X−スレオニン(ここで、Xはプロリン以外の任意のアミノ酸である)は、アスパラギン側鎖に対する炭水化物部分の酵素による結合の認識配列である。従って、ポリペプチド中にこれらのトリペプチド配列のいずれかが存在すると、グリコシル化部位を生成する可能性がある。Oに結合したグリコシル化は、ヒドロキシルアミノ酸(最も一般的にはセリンまたはスレオニン)に対して糖のN−アセチルガラクトサミン、ガラクトースまたはキシロースの1つが結合することを指すが、5−ヒドロキシプロリンまたは5−ヒドロキシリジンを使用してもよい。
抗体のグリコシル化変異体は、抗体のグリコシル化パターンが変更された変異体である。変更とは、抗体中に存在する1つ以上の炭水化物部分を欠失しているか、抗体に1つ以上の炭水化物部分が付加されているか、グリコシル化の組成(グリコシル化パターン)、グリコシル化度などが変わっていることを意味する。
抗体にグリコシル化部位を付加することは、上述のトリペプチド配列の1つ以上を含有するようにアミノ酸配列を変えることによって簡便に達成される(Nに結合したグリコシル化部位の場合)。元々の抗体の配列に対して1つ以上のセリン残基またはスレオニン残基を付加するか、または置換することによっても改変される(Oに結合したグリコシル化部位の場合)。同様に、グリコシル化部位の除去は、抗体の天然のグリコシル化部位の内部のアミノ酸を変えることによって達成することができる。
アミノ酸配列は、通常は、その下にある核酸配列を変える事によって変えられる。これらの方法としては、限定されないが、天然供給源からの単離(天然に存在するアミノ酸配列変異体の場合)またはオリゴヌクレオチドにより媒介される(または部位指向性の)突然変異による調製、PCR突然変異および以前に調製された変異体または抗体の変異していないバージョンのカセット変異導入法が挙げられる。
抗体のグリコシル化(グリコシル化パターンを含む)は、アミノ酸配列またはその下にあるヌクレオチド配列を変えることなく変えられてもよい。グリコシル化は、主に抗体を発現するために使用される宿主細胞に依存する。組み換え糖タンパク質を発現するために潜在的な治療薬として使用される細胞種(例えば抗体)が天然の細胞であることはほとんどないため、抗体のグリコシル化パターンの顕著な変形が予想される。例えば、Hseら、1997,J.Biol.Chem.272:9062−9070参照。宿主細胞の選択に加えて、抗体の組み換え産生時のグリコシル化に影響を与える因子としては、成長モード、培地の処方、培養物の密度、酸化、pH、精製スキームなどが挙げられる。オリゴ糖産生に関与する特定の酵素を導入または過剰発現させることを含む、特定の宿主有機体で達成されるグリコシル化パターンを変えるための種々の方法が提案されている(米国特許第5,047,335号;同第5,510,261号;および同第5,278,299号)。グリコシル化、または特定の種類のグリコシル化は、糖タンパク質から酵素(例えばエンドグリコシダーゼH(Endo H))によって除去することができる。それに加えて、組み換え宿主細胞を遺伝子組み換えする(例えば、特定の多糖類を処理しないようにする)こともできる。これらの技術および類似技術は当該技術分野で周知である。
抗体のグリコシル化構造は、従来の炭水化物分析技術(レクチンクロマトグラフィー、NMR、質量分析法、HPLC、GPC、単糖類組成分析、連続酵素消化法、および電荷に基づいてオリゴ糖を分離するための高pHアニオン交換クロマトグラフィーを使用するHPAEC−PADを含む)によって容易に分析することができる。分析のためにオリゴ糖を放出させる方法も既知であり、限定されないが、酵素による処理(通常はペプチド−N−グリコシダーゼ F/エンド−β−ガラクトシダーゼを用いる)、主にOに結合した構造を放出させるための強アルカリ環境を用いた脱離、および無水ヒドラジンを用いてNおよびOに結合したオリゴ糖を放出させるための化学的方法が挙げられる。
リガンド−リンカー−薬物複合体のスクリーニング
トランスジェニック動物および細胞株は、標的タンパク質(例えば、CD20、CD30、CD33、CD40、CD70、BCMAおよびLewis Y)の過剰発現に関与する疾患または障害を予防または治療するための薬物−リンカー−リガンド複合体(例えば抗体薬物複合体(ADC))をスクリーニングするのに特に有用である。薬物−リンカー−リガンド複合体をADCとしてスクリーニングする方法を本明細書に例示する。
トランスジェニック動物および細胞株は、抗体薬物複合体(ADC)をスクリーニングするのに特に有用である。有用なADCのスクリーニングは、候補ADCを広範囲の投薬量でトランスジェニック動物に投与する工程と、評価対象の疾患または障害に対するADCの効果を種々の時間点でアッセイする工程とを含んでもよい。代替的に、またはそれに加えて、適用可能な場合には、疾患の誘発剤に曝す前または同時に薬物を投与することができる。候補ADCを連続的または個々にスクリーニングしてもよく、または培地または高スループットスクリーニングフォーマットで並行してスクリーニングしてもよい。疾患または障害の予防または治療に対する有用性についてADCがスクリーニングされる速度は、合成またはスクリーニング法(データの検出/測定/分析を含む)の速度によってのみ制限される。
一実施形態は、(a)安定な腎細胞癌細胞株由来の細胞を非ヒト動物に移植する工程と、(b)ADC候補薬物をこの非ヒト動物に投与する工程と、(c)この候補物が移植した細胞株からの腫瘍形成を阻害する能力を決定する工程とを含むスクリーニング方法である。
別の実施形態は、(a)安定なホジキン病細胞株由来の細胞とADC候補薬物とを接触させる工程と、(b)このADC候補物がCD40のリガンド活性化を遮蔽する能力を評価する工程とを含むスクリーニング方法である。
別の実施形態は、(a)安定なホジキン病細胞株由来の細胞とADC候補薬物とを接触させる工程と、(b)このADC候補物が細胞死を誘発する能力を評価する工程とを含むスクリーニング方法である。一実施形態では、ADC候補物がアポトーシスを誘発する能力が評価される。
一実施形態は、(a)安定な癌細胞株由来の細胞を非ヒト動物に移植する工程と、(b)ADC候補薬物をこの非ヒト動物に投与する工程と、(c)この候補物が移植した細胞株からの腫瘍形成を阻害する能力を決定する工程とを含むスクリーニング方法である。
別の実施形態は、(a)安定な癌細胞株由来の細胞とADC候補薬物とを接触させる工程と、(b)このADC候補物が細胞死を誘発する能力を評価する工程とを含むスクリーニング方法である。一実施形態では、ADC候補物がアポトーシスを誘発する能力が評価される。
一実施形態では、候補ADCは、広範囲の投薬量にわたってトランスジェニック動物に投与し、この化合物に対するこの動物の生理学的応答を経時的に評価することによってスクリーニングされる。投与は、評価される化合物の化学的性質に依存して、経口投与、または適切な注射によってであってよい。いくつかの場合には、化合物の効力を高める共因子と組み合わせて化合物を投与することが適している場合がある。被検体のトランスジェニック動物から誘導された細胞株を使用して種々の障害を処置するのに有用な化合物をスクリーニングする場合、試験化合物を適切な時間に細胞培地に添加し、化合物に対する細胞の応答を適切な生化学アッセイおよび/または組織学的アッセイを用いて経時的に評価する。いくつかの場合には、化合物の効力を高める共因子と組み合わせて目的の化合物を培地に適用することが適している場合がある。
したがって、異常な細胞機能と相関関係にあり、腫瘍の成長と因果関係がある細胞増殖および/または分化の原因である標的タンパク質を特異的に標的とし、標的タンパク質に結合する薬物−リンカー−リガンド複合体(例えばADC)を同定するためのアッセイが本明細書で提供される。
目的の抗原を特異的に標的とする成長阻害化合物を同定するために、トランスジェニック動物から誘導された目的の抗原を過剰発現する癌細胞の成長を阻害する化合物をスクリーニングしてもよく、米国特許第5,677,171号に記載のアッセイを行なうことができる。このアッセイによれば、目的の抗原を過剰発現する癌細胞を、10%ウシ胎児血清、グルタミンおよびペニシリンストレプトマイシンを追加したF12およびDMEM培地の1:1混合物中で成長させる。35mm細胞培地皿(2ml/35mmの皿)に細胞を20,000細胞接種し、試験化合物を種々の濃度で添加する。6日後、細胞の数を未処理の細胞と比較し、電子機器のCOULTER(商標)セルカウンターを用いて計測する。細胞の成長を約20〜100%または約50〜100%阻害する化合物は、成長阻害化合物として選択してよい。
細胞死を誘発する化合物を選択するために、例えば、PI、トリパンブルーまたは7AAD吸収によって示されるような膜の完全性の喪失をコントロールと比較して評価してよい。PI吸収アッセイは、トランスジェニック動物の目的の腫瘍組織から単離した細胞を使用する。このアッセイによれば、Dulbecco’s Modified Eagle Medium(D−MEM):Ham’s F−12(50:50)に10%加熱不活化FBS(Hyclone)および2mM L−グルタミンを追加した培地で細胞を培養する。従って、このアッセイを相補体および免疫エフェクター細胞の不在下で行なう。100×20mm皿に3×10/皿の密度で細胞を接種し、一晩接続させた。次いで、培地を除去し、新しい培地単独か、または種々の濃度の化合物を含有する培地と交換する。細胞を3日間インキュベートする。各処理に続き、単一層をPBSで洗浄し、トリプシン化によって分離させる。次いで、細胞を4℃で1200rpmで5分間遠心分離し、冷たいCa2+結合バッファー(10mM Hepes、pH7.4、140mM NaCl、2.5mM CaCl)3mlにペレットを再懸濁させ、35mmのストレーナーをかぶせた12×75mm管(1ml/管、処置群ごとに3つの管)に分け、細胞の塊を除去する。次いで、管にPI(10μg/ml)を入れる。FACSCAN(商標)フローサイトメータおよびFACSCONVERT(商標)CellQuestソフトウェア(Becton Dickinson)を用いてサンプルを分析してよい。PI吸収によって決定されるような細胞死を統計学的に有意なレベルまで誘発する化合物は、細胞死誘発化合物として選択してよい。
アポトーシスを誘発する化合物を選択するために、トランスジェニック動物の目的の腫瘍組織から確立された細胞を用いたアネキシン結合アッセイを行なう。上の章に記載されているように細胞を培養し、皿に接種する。次いで、培地を除去し、新しい培地単独か、または抗体薬物複合体(ADC)を10μg/ml含有する培地と交換する。3日間インキュベートした後、単一層をPBSで洗浄し、トリプシン化によって分離させる。次いで、細胞死アッセイについて上述のように細胞を遠心分離し、冷たいCa2+結合バッファーで再懸濁させ、管に分ける。次いで、管に標識化したアネキシン(例えば、アネキシンV−FITC)(1μg/ml)を入れる。FACSCAN(商標)フローサイトメータおよびFACSCONVERT(商標)CellQuestソフトウェア(Becton
Dickinson)を用いてサンプルを分析してよい。コントロールに対してアネキシン結合を統計学的に有意なレベルまで誘発する化合物は、アポトーシス誘発化合物として選択される。
インビトロでの細胞増殖アッセイ
一般的に、薬物−リンカー−リガンド複合体(例えば抗体薬物複合体(ADC))の細胞毒性活性または細胞増殖抑制活性を以下のように測定する:細胞倍地中でレセプタータンパク質を有する哺乳動物細胞を複合体の抗体にさらし、この細胞を約6時間〜約5日の期間培養し、細胞生存率を測定する。セルベースのインビトロアッセイを用いて、薬物−リンカー−リガンド複合体による生存率(増殖)、細胞毒性およびアポトーシスの誘発(カスパーゼ活性)を測定する。ADCとしての薬物−リンカー−リガンド複合体のスクリーニングを本明細書に例示する。
抗体薬物複合体のインビトロでの効力を細胞増殖アッセイで測定する(実施例参照)。CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayは市販されており(Promega Corp.,Madison,WI)、Coleopteraルシフェラーゼの組み換え発現に基づく均一系アッセイ法である(米国特許第5,583,024号;同第5,674,713号および同第5,700,670号)。この細胞増殖アッセイは、存在するATP(代謝的に活性な細胞の指標である)を定量することによって培養物中の生存可能な細胞の数を決定する(Crouchら、1993,J.Immunol.Meth.160:81−88、米国特許第6,602,677号)。CellTiter−Glo(登録商標)アッセイを96ウェルフォーマットで行ない、自動化高スループットスクリーニング(HTS)に修正する(Creeら(1995)Anticancer Drugs 6:398−404)。均一系アッセイの手順は、単一の試薬(CellTiter−Glo(登録商標)試薬)を血清を追加した培地で培養した細胞に直接添加する工程を含む。細胞の洗浄、培地の除去および複数回のピペットを用いた工程は必要ない。この系では、試薬を添加し、混合した10分後に384ウェルフォーマットでわずか15細胞/ウェルを検出する。細胞をADCで連続的に処理するか、またはADCで処理し、ADCと分離してよい。一般的に、細胞を短時間(すなわち3時間)処理すると、連続的に処理した細胞と同じ効力を示す。
均一系の「添加−混合−測定」フォーマットによって細胞溶解物が得られ、存在するATPの量に比例する発光シグナルが生成する。ATPの量は、培養物中に存在する細胞の数に直接比例する。CellTiter−Glo(登録商標)アッセイは、ルシフェラーゼ反応によって得られる「白熱型(glow−type)」の発光シグナルを発し、このシグナルは、細胞の種類および使用される培地に依存して、一般的に5時間よりも長い半減期を有する。生存可能な細胞は、相対発光単位(RLU)に反映される。基質である甲虫ルシフェリンは、組み換えホタルルシフェラーゼによって酸化的に脱カルボン酸し、同時にATPをAMPに変換し、光子を発生する。半減期が長くなると、試薬の注入器を使用する必要がなくなり、複数のプレートを連続的またはバッチモードで加工するのに柔軟性が得られる。この細胞増殖アッセイを種々のマルチウェルフォーマット(例えば96ウェルまたは384ウェルのフォーマット)で使用することができる。照度計またはCCDカメラ撮像装置でデータを記録することができる。発光の出力値は、相対光単位(RLU)で経時的にあらわされる。
Figure 2012144576
抗体薬物複合体の抗増殖効果を、細胞増殖、異なる乳癌細胞株に対する上述のインビトロ細胞死アッセイによって測定することができる。
インビボでの血漿クリアランスおよび安定性
薬物−リンカー−リガンド複合体(例えばADC)の薬物動態的血漿クリアランスおよび安定性を、ラットおよびカニクイザルで経時的に観察することができる。ADCとしての薬物−リンカー−リガンド複合体のスクリーニングを本明細書に例示する。
げっ歯類の毒性
抗体薬物複合体およびADCを含まないコントロールである「ビヒクル」を急性毒性ラットモデルで評価する。雄雌Sprague−DawleyラットをADCで処置し、種々の臓器に対する影響を観察し、分析することによってADCの毒性を観察する。全体的な観察としては、体重の変化、病変および出血の徴候が挙げられる。臨床病理学パラメータ(血清化学および血液学)、組織病理および剖検を投薬した動物で行なう。ADCを投薬した後の動物で、ビヒクルのみを投薬した動物と比較して体重減少または体重変化は全身毒性または局所毒性の全体的かつ総合的な指標である。
肝毒性は、肝臓の酵素の増加、有糸分裂数およびアポトーシスの数の増加および肝細胞壊死数の増加によって測定される。血液リンパ毒性は、白血球の減少、主要な顆粒球(好中球)の減少および/または血小板の減少、およびリンパ器官の関与、すなわち、萎縮またはアポトーシス活性によって観察される。毒性は、胃腸管の病変(例えば、有糸分裂数およびアポトーシスの数の増加および変性腸炎)によっても示される。
試験される肝臓の損傷の指標となる酵素としては、以下のものがある:
AST(アスパルテートアミノトランスフェラーゼ)
−局在化:細胞質;肝臓、心臓、骨格筋、腎臓
−肝臓:血漿比率は7000:1
−T1/2:17時間
ALT(アラニンアミノトランスフェラーゼ)
−局在化:細胞質;肝臓、腎臓、心臓、骨格筋
−肝臓:血漿比率は3000:1
−T1/2:42時間;日周変動
GGT(g−グルタミルトランスフェラーゼ)
−局在化:高い分泌能力または吸収能力を有する細胞の血漿膜;肝臓、腎臓、腸
−肝臓の損傷の予測は困難;通常は胆管の障害で上昇
カニクイザルの毒性/安全性
ラットの毒性/安全性試験と同様に、カニクイザルをADCで処置し、肝臓の酵素を測定し、種々の臓器に対する影響を観察し、分析する。全体的な観察としては、体重の変化、病変および出血の徴候が挙げられる。臨床病理学パラメータ(血清化学および血液学)、組織病理および剖検を投薬した動物で行なう。
化合物の合成
以下のスキーム5〜16に概略が記載された合成手順を用いて例示的な化合物および例示的な複合体を製造することができる。以下に詳細に記載されるように、薬物およびリガンドに対する結合のための反応部位を有するリンカーを用いて例示的な化合物または例示的な複合体を簡便に調製することができる。1つの態様では、リンカーは、リガンド(例えば限定されないが抗体)に存在する求核基に対して反応性の求電子基を有する反応部位を有する。抗体上の有用な求核基としては、限定されないが、スルフヒドリル基、ヒドロキシル基およびアミノ基が挙げられる。抗体の求核基のヘテロ原子はリンカー上の求電子基に対して反応性であり、リンカー単位と共有結合を形成する。有用な求電子基としては、限定されないが、マレイミド基およびハロアセトアミド基が挙げられる。求電子基は、抗体結合のための簡便な部位を提供する。
別の実施形態では、リンカーは、抗体に存在する求電子基に対して反応性の求核基を有する反応部位を有する。抗体上の有用な求電子基としては、限定されないが、アルデヒドおよびケトンのカルボニル基が挙げられる。リンカーの求核基のヘテロ原子は、抗体上の求電子基と反応し、抗体単位と共有結合を形成することができる。リンカー上の有用な求核基としては、限定されないが、ヒドラジド、オキシム、アミノ、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレートおよびアリールヒドラジドが挙げられる。抗体上の求電子基は、リンカーに結合するための簡便な部位を提供する。
カルボン酸官能基およびクロロホルメート官能基は、薬物の第2のアミノ基と反応してアミノ結合を形成可能なため、リンカーとの有用な反応部位でもある。さらに、反応部位として有用なのは、薬物のアミノ基(限定されないがN−メチルバリン)と反応してカルバメート結合を形成可能なリンカー上のカルボネート官能基(例えば、限定されないが、p−ニトロフェニルカルボネート)である。典型的には、2つ以上のアミノ酸および/またはペプチドフラグメントとの間のペプチド結合を形成することによってペプチド系薬物を調製することができる。このようなペプチド結合は、例えば、ペプチド合成の分野で周知の液相合成法に従って調製することができる(SchroederおよびLuebke,「The Peptides」,volume 1,pp76−136,1965,Academic Pressを参照)。
求電子性マレイミド基を有する具体的なストレッチャーの合成を以下のスキーム8〜9に示す。リンカーを合成するのに有用な一般的な合成法をスキーム10に記載する。スキーム11は、val−cit基、求電子性マレイミド基およびPAB自己犠牲型スペーサー基を有するリンカー単位の構築を示す。スキーム12は、phe−lys基、求電子性マレイミド基を有し、PAB自己犠牲型スペーサー基を有するものと有さないもののリンカーの合成を示す。スキーム13は、薬物−リンカー化合物を合成するための一般的な概略をあらわし、スキーム14は、薬物−リンカー化合物を調製する代替経路をあらわす。スキーム15は、BHMS基を含有する分枝リンカーの合成を示す。スキーム16は、抗体を薬物−リンカー化合物に結合して薬物−リンカー−抗体複合体を形成させる概略を示し、スキーム14は、例えば、限定されないが抗体あたり2つまたは4つの薬物を有する薬物−リンカー−抗体複合体の合成を示す。
以下に詳細に記載されるように、例示的な複合体は、薬物およびリガンドに結合する2つ以上の反応部位を有するリンカーを用いて簡便に調製される。1つの態様では、リンカーは、リガンド(例えば抗体)に存在する求核基に対して反応性の求電子基を有する反応部位を有する。抗体上の有用な求核基としては、限定されないが、スルフヒドリル基、ヒドロキシル基およびアミノ基が挙げられる。抗体の求核基のヘテロ原子はリンカー上の求電子基に対して反応性であり、リンカー単位と共有結合を形成する。有用な求電子基としては、限定されないが、マレイミド基およびハロアセトアミド基が挙げられる。求電子基は、抗体結合のための簡便な部位を提供する。
別の実施形態では、リンカーは、リガンド(例えば抗体)に存在する求核基に対して反応性の求電子基を有する反応部位を有する。抗体上の有用な求電子基としては、限定されないが、アルデヒドおよびケトンのカルボニル基が挙げられる。リンカーの求核基のヘテロ原子は、抗体上の求電子基と反応し、抗体単位と共有結合を形成することができる。リンカー上の有用な求核基としては、限定されないが、ヒドラジド、オキシム、アミノ、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレートおよびアリールヒドラジドが挙げられる。抗体上の求電子基は、リンカーに結合するための簡便な部位を提供する。
さらに別の実施形態では、薬物を含有する芳香族ヒ素酸化物は、近位にジチオールを含有するリガンド単位に直接結合し、安定なヒ素−ジチオール環状構造を形成することができる。
薬物部分の合成
典型的には、2つ以上のアミノ酸および/またはペプチドフラグメントとの間のペプチド結合を形成することによってペプチド系薬物を調製することができる。このようなペプチド結合は、例えば、ペプチド合成の分野で周知の液相合成法に従って調製することができる(E.SchroederおよびK.Luebke,「The Peptides」,volume 1,pp76−136,1965,Academic Press参照)。
オーリスタチン/ドラスタチン薬物部分を以下の一般的な方法に従って調製してよい:米国特許第5,635,483号;米国特許第5,780,588号;Pettitら、1989,J.Am.Chan.Soc.111:5463−5465;Pettitら、1998,Anti−Cancer Drug Design 13:243−277;およびPettitら、1996,J.Chem.Soc.Perkin Trans.15:859−863。
一実施形態では、薬物は、ほぼ化学量論量のジペプチドおよびトリペプチドを好ましくはワンポット反応で適切な縮合条件下で混合することによって調製される。このアプローチを以下のスキーム5〜7に示す。
スキーム5は、N末端トリペプチド単位Fの合成を示す。このN末端トリペプチド単位Fは、式Ibの薬物化合物を合成するための有用な中間体である。
スキーム5
Figure 2012144576
スキーム5に示されるように、保護されたアミノ酸A(PGがアミン保護基を表す場合、Rは、水素、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、−O−(C〜Cアルキル)、−アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択され、Rは、Hおよびメチルから選択されるか;またはRおよびRはこれらが結合している炭素原子と環を形成して式−(CR−を有し、ここで、RおよびRは独立して、水素、C〜CアルキルおよびC〜C炭素環から選択され、nは2、3、4、5および6から選択される)をt−ブチルエステルB(Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択され;Rは、水素、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択される)に適切なカップリング条件下(例えばPyBropおよびジイソプロピルエチルアミン存在下またはDCCを用いる)でカップリングさせる(例えば、Miyazakiら、1995,Chem.Pharm.Bull.43(10):1706−1718を参照)。
適切な保護基PGおよび保護基を用いてアミノ基を保護する適切な合成方法は当該技術分野で周知である。例えば、GreeneおよびWuts,Protective Groups in Organic Synthesis,2nd Edition,1991,John Wiley&Sons参照。例示的な保護されたアミノ酸AはPG−Ileであり、好ましくはPG−Valであり、他の適切な保護されたアミノ酸としては、限定されないが、PG−シクロヘキシルグリシン、PG−シクロヘキシルアラニン、PG−アミノシクロプロパン−1−カルボン酸、PG−アミノイソ酪酸、PG−フェニルアラニン、PG−フェニルグリシンおよびPG−tert−ブチルグリシンが挙げられる。Zは例示的な保護基である。Fmocは別の例示的な保護基である。例示的なt−ブチルエステルBはドライソロイシンt−ブチルエステルである。
ジペプチドCは、例えば、クロマトグラフィーを用いて精製することができ、次いで、例えば、PGがベンジルオキシカルボニルである場合にHおよびエタノール中の10%
Pd−Cを用いて、またはFmoc保護基を除去するにはジエチルアミンを用いて脱保護することができる。得られたアミンDは、容易にアミノ酸BB(Rは、−H、−C〜Cアルキルおよび−C〜C炭素環から選択され;Rは、HおよびC〜Cアルキルから選択されるか;またはRおよびRはこれらが結合している窒素原子と環を形成して式−(CR−を有し、RおよびRは独立して、−H、−C〜Cアルキルおよび−C〜C炭素環から選択され、nは2、3、4、5および6から選択され、;Rは、H、C〜Cアルキル、C〜C炭素環、−O−(C〜Cアルキル)、アリール、X−アリール、X−(C〜C炭素環)、C〜C複素環およびX−(C〜C複素環)から選択される)とペプチド結合を形成する。N,N−ジアルキルアミノ酸はBBの例示的なアミノ酸であり、例えば市販のN,N−ジメチルバリンである。他のN,N−ジアルキルアミノ酸は、既知の手順を用いた還元的ビス−アルキル化によって調製することができる(例えば、Bowmanら、1950,J.Chem.Soc.1342−1340参照)。Fmoc−Me−L−ValおよびFmoc−Me−L−グリシンは、N−モノアルキル誘導体を合成するのに有用な2つの例示的なアミノ酸BBである。アミンDおよびアミノ酸BBは、塩基としてトリエチルアミンを用いてカップリング試薬DEPCと反応させるとトリペプチドEが得られる。次いで、EのC末端保護基をHClを用いて脱保護し、式Fのトリペプチド化合物が得られる。
スキーム5に示される具体的なDEPCカップリング方法論およびPyBropカップリング方法論について、それぞれ以下の一般的な手順Aおよび一般的な手順Bで概略を説明する。触媒的水素化によってCBZ保護されたアミンを脱保護するための代表的な方法論について以下の一般的な手順Cで概略を説明する。
一般的な手順A:DEPCを用いたペプチド合成
N保護されているかまたはN,N−二置換されたアミノ酸またはペプチドD(1.0eq.)およびアミンBB(1.1eq.)を非プロトン性有機溶媒(例えば、ジクロロメタン(0.1〜0.5M))で希釈する。次いで、有機塩基(例えば、トリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミン(1.5eq.))を添加し、次いでDEPC(1.1eq.)を添加する。得られた溶液をHPLCまたはTLCでモニタリングしながら、好ましくはアルゴン下で12時間まで攪拌する。溶媒を室温で減圧下で除去し、例えば、HPLCまたはフラッシュカラムクロマトグラフィー(シリカゲルカラム)で粗生成物を精製する。関連するフラクションを合わせ、減圧下で濃縮してトリペプチドEを得て、これを減圧下で一晩乾燥する。
一般的な手順B:PyBropを用いたペプチド合成
アミノ酸B(1.0eq.)(場合によりカルボキシル保護基を有する)を非プロトン性有機溶媒(例えば、ジクロロメタンまたはDME)で希釈し、0.5〜1.0mMの濃度の溶液を得て、次いでジイソプロピルエチルアミン(1.5eq.)を添加する。Fmoc−またはCBZ−保護されたアミノ酸A(1.1eq.)を固体として一度に添加し、次いで得られた混合物にPyBrop(1.2eq.)を添加する。TLCまたはHPLCで反応をモニタリングし、一般的な手順Aに記載されるのと同様の作業手順を行なう。
一般的な手順C:触媒的水素化によるZ−除去
CBZ保護されたアミノ酸またはペプチドCを適切な容器(例えば厚肉丸底フラスコ)中でエタノールで希釈し、0.5〜1.0mMの濃度の溶液を得る。10% Pd/C(5〜10% w/w)を添加し、反応混合物を水素雰囲気下に置く。HPLCを用いて反応の進行をモニタリングし、一般的に1〜2時間以内に反応は終了する。反応混合物を前洗浄したセライトパッドでろ過し、ろ過後にセライトを再び極性有機溶媒(例えばメタノール)で洗浄する。溶出溶液を減圧下で濃縮して残渣を得て、これを有機溶媒(好ましくはトルエン)で希釈する。次いで、有機溶媒を減圧下で除去し、脱保護されたアミンCを得る。
スキーム6は、式KのC末端ジペプチドを製造するのに有用な方法および式Kのジペプチドと式Fのトリペプチドとをカップリングして式Ibの薬物化合物を製造する方法を示す。この方法は、酸に不安定なカルボキシル保護基(好ましくはジメトキシベンジル基)を有するフェニルアラニン交換部分Hに適用可能である。
スキーム6
Figure 2012144576
スキーム5および6に示されるように、ペプチド化学のために周知の縮合薬剤(例えばDEPC)を用いて、トリエチルアミン存在下、N保護された修飾アミノ酸PG−ドラプロリン(G)と式Hのアミンとを縮合させることによってジペプチドKを容易に調製することができる。ドラプロリンの適切なN保護された基としては、限定されないが、Fmoc−保護基が挙げられる。
次いで、一般的な手順Dを用いて式Kのジペプチドを式Fのトリペプチドとカップリングして式LのFmoc保護された薬物化合物を製造することができ、これを一般的な手順Eを用いて脱保護し、式(Ib)の薬物化合物を得ることができる。
一般的な手順D:薬物合成
ジペプチドK(1.0eq.)およびトリペプチドF(1eq.)の混合物を非プロトン性有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈して0.1M溶液を形成し、次いで強酸(例えばトリフルオロ酢酸)(1/2 v/v)を添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下0℃で2時間攪拌する。TLCまたは好ましくはHPLCを用いて反応をモニタリングすることができる。溶媒を減圧下で除去し、得られた残渣を好ましくはトルエンを用いて2回共沸させて乾燥させる。得られた残渣を高減圧下で12時間乾燥し、非プロトン性有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈する。次いで、有機塩基(例えばトリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミン(1.5eq.))を添加し、残基の化学官能性に依存してPyBrop(1.2eq.)またはDEPC(1.2eq.)のいずれかを添加する。TLCまたはHPLCのいずれかで反応混合物をモニタリングし、反応が終了したら、一般的な手順Aに記載されるのと類似または同じ操作手順で反応を行う。
一般的な手順E:ジエチルアミンを用いたFmoc除去
Fmoc保護された薬物Lを非プロトン性有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈し、得られた溶液にジエチルアミン(1/2 v/v)を添加する。TLCまたはHPLCで反応の進行をモニタリングし、典型的には2時間以内に反応は終了する。反応混合物を減圧下で濃縮し、得られた残渣を好ましくはトルエンを用いて共沸させて乾燥し、次いで高減圧下で乾燥して、脱保護されたアミノ基を有する薬物Ibを得る。このように、上述の方法は、本発明で使用可能な薬物を製造するのに有用である。
または、薬物化合物は、スキーム6a(以下に示す)に示されるような当該技術分野で周知の標準的なFmoc化学を用いた固相ペプチド合成によって簡便に調製することができる(例えば、Novabiochem(登録商標)catalogue 2006/2007,Synthesis Notesを参照)。例えば、十分に確立された手順でFmoc−OSuを用いて保護されていないアミノ酸からFmoc保護されたアミノ酸を調製することができる(例えば、GreeneおよびWuts,Protective Groups in Organic Synthesis,2nd Edition,1991,John Wiley&Sons,p.506)。
スキーム6a.固相合成経路
Figure 2012144576
酸に不安定な適切な樹脂(好ましくは2−クロロトリチル樹脂)にあらかじめ組み込まれた市販ではないアミノ酸は、一般的な手順SP(a)に記載されたような2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込むことができる。組み込まれた量は、分光学的Fmoc定量アッセイで算出することができる。クロロトリチル樹脂にあらかじめ組み込まれた市販のアミノ酸の組み込まれた濃度(mmol/g)は、一般的なSP(b)に記載されるように算出することができる。次いで、適切なカップリング剤(好ましくはHATU/DIEA)を用いてFmoc−ドラプロリンをカップリングさせ、Fmoc脱保護し、その後、Fmoc−MeVal−Val−Dilトリペプチドとカップリングすることによって、第1のアミノ酸が組み込まれた樹脂にペプチドを組み込むことができる。固相カップリング経路は当該技術分野で十分に確立されており、一般的な手順SP(c)に記載されている。ペプチドを最終的に脱保護し、樹脂からの開裂を一般的な手順SP(d)に従って容易に行なうことができる。
一般的な手順SP(a)。樹脂に組み込まれた量
Fmoc−アミノ酸(0.84mmol)を無水CHCl(4mL)およびDIEA(585μL、3.36mmol、4eq.)に懸濁させる。得られた混合物を2−クロロトリチルクロリド樹脂(500mg、0.70mmol、1.4mmol/g)を含有する10mLシリンジに添加する。混合物を室温で6時間混ぜる。次いで、この樹脂をろ過し、DCM/MeOH/DIEA(17:2:1;4×5mL)、MeOH(1×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(2×5mL)、エチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。次いで、この樹脂を減圧下で一晩放置し、樹脂SP1を得る。
組み込まれた量をFmoc定量法によって算出する。既知量(4.4mg)のSP1樹脂を10mL容量フラスコに秤量する。このフラスコに20%ピペリジン/DMF(2mL)を移す。混合物を手で時々混ぜながら1時間開裂させる。このフラスコにDMF(8mL)を移し、全量を10mLにする。20%ピペリジン/DMF10mLを10mL容量フラスコに入れ、ブランク溶液を調製する。ブランク溶液で分光光度計をゼロに設定する。吸光度を301nmで測定し、組み込まれた濃度を以下の式によって得る。
組み込まれた量(mmol/g)=A301×10mL/7800×wt
301は301nmでの吸光度であり、7800はピペリジン(piperdine)−フルオレノン付加物の吸光係数であり、wtは使用した樹脂の重量(mg)である。Fmoc定量は、一般的に2ッ組で行なわれる。
一般的な手順SP(b)。市販のあらかじめ組み込まれた樹脂のFmoc定量法
Fmoc−Cl(259mg、1mmol)を無水CHCl(2mL)に溶解し、0.5M希釈溶液を作製する。この溶液をアミノ酸−2−クロロトリチル樹脂(0.86mmol/g、0.0215mmol)を含有する3mLのプラスチックシリンジに移す。この混合物を2時間混ぜる。この樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、CHCl(2×5mL)およびエチルエーテル(2×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。この樹脂をKaiserアミン試験に付す。陰性の結果が得られた(遊離アミンが完全に保護されている)場合、一般的な手順SP(a)で記載されるようにFmoc定量法を行なって組み込まれた濃度を得る。
一般的な手順SP(c)。HATUを用いた固相ペプチドカップリング
20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をSP1樹脂を含有するシリンジに入れ、混合物を2時間混ぜる。樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。
Fmoc−Dap(278mg、0.680mmol)およびHATU(259mg、0.680mmol、2eq.)を無水DMF(5mL)およびDIEA(237μL、1.36mmol、4eq.)に溶解する。得られた混合物をH−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂(555.6mg、0.340mmol)を含有する10mLプラスチックシリンジに移す。混合物を室温で一晩混ぜる。Kaiserアミン試験および少量の樹脂が開裂した材料のLCMS分析(2%TFA/CHClを用いた)で反応の終了を判断する。樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。
20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をFmoc−Dap−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂を含有するシリンジに添加し、混合物を2時間混ぜる。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。
Fmoc−MeVal−Val−Dil−OH(510mg、0.680mmol、2eq.)およびHATU(259mg、0.680mmol、2eq.)を無水DMF(5mL)およびDIEA(237μL、1.70mmol、5eq.)に懸濁させる。得られた混合物をH−Dap−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂を含有する10mLプラスチックシリンジに移す。混合物を6時間混ぜる。少量の樹脂が開裂した材料のLCMS分析(2%TFA/CHClを用いた)で反応の終了を判断する。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。
一般的な手順SP(d)。樹脂の最終的な脱保護および開裂
20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をFmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂を含有するシリンジに入れ、混合物を2時間混ぜる。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させる。必要な場合には、樹脂を減圧下に一晩放置してさらに乾燥させることができる。
2%TFA/CHCl(5mL)溶液をMeVal−Val−Dil−Dap−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂を含有する10mLプラスチックシリンジに移し、混合物を室温で5分間混ぜる。ろ液を100mL丸底フラスコに集める。このプロセスを3回繰り返す。ろ液を蒸発させると、白色固体が残る。ペプチドIbを分取HPLCで単離することができる。
薬物−リンカー合成
本発明の薬物−リンカー化合物を調製するために、薬物をリンカーの反応部位と反応させる。一般的に、リンカーは、スペーサー単位(−Y−)およびストレッチャー単位(−A−)の両方が存在する構造を有することができる。
Figure 2012144576
または、リンカーは、スペーサー単位(−Y−)が存在しない構造を有することができる。
Figure 2012144576
リンカーは、ストレッチャー単位(−A−)およびスペーサー単位(−Y−)が両方とも存在しない構造を有することもできる。
Figure 2012144576
リンカーは、アミノ酸単位(W)およびスペーサー単位(−Y−)が両方とも存在しない構造を有することもできる。
Figure 2012144576
一般的に、適切なリンカーは、場合によりストレッチャー単位に結合し、場合によりスペーサー単位に結合したアミノ酸単位を有する。反応部位1はスペーサーの末端に存在し、反応部位2はストレッチャーの末端に存在する。スペーサー単位が存在しない場合、反応部位1はアミノ酸単位のC末端に存在する。
例示的な実施形態では、反応部位1は薬物の窒素原子と反応性であり、反応部位2はリガンドのスルフヒドリル基と反応性である。反応部位1および2は異なる官能基と反応性であり得る。
別の例示的な実施形態では、反応部位2はリガンドのリジンのアミノ基と反応性である。
本発明の1つの態様では、反応部位1は
Figure 2012144576
である。
別の態様では、反応部位1は
Figure 2012144576
である。
さらに別の態様では、反応部位1は、下式
Figure 2012144576
を有するp−ニトロフェニルカルボネートである。
1つの態様では、反応部位2はチオール受容基(thiol−accepting group)である。適切なチオール受容基としては、下式
Figure 2012144576
(式中、Xは脱離基をあらわし、好ましくは、O−メシル、O−トシル、−Cl、−Brまたは−Iを表すか;または下式
Figure 2012144576
を有するマレイミド基を表す。)
を有するハロアセトアミドが挙げられる。
有用なリンカーは、商業的な供給業者(例えば、Molecular Biosciences Inc.(Boulder,CO))から入手することができるか、または以下のスキーム8〜10でまとめたように調製することができる。
スキーム8
Figure 2012144576
(式中、Xは−CH−または−CHOCH−であり;Xが−CH−の場合にnは0〜10の整数であるか、またはXが−CHOCH−の場合にnは1〜10の整数である。)
スキーム9に示される方法では、Mitsunobu条件下でマレイミドとグリコールとを混合し、ポリエチレングリコールマレイミドストレッチャーを製造し(例えば、Walker,1995,J.Org.Chem.60,5352−5参照)、その後、p−ニトロフェニルカルボネート反応部位基を組み込む。
スキーム9
Figure 2012144576
(式中、Eは−CH−または−CHOCH−であり;eは0〜8の整数である。)
または、PEG−マレイミドおよびPEG−ハロアセトアミドストレッチャーは、Frischら、1996,Bioconjugate Chem.7:180−186によって記載されるように調製することができる。
スキーム10は、マレイミドストレッチャー基を含有し、場合によりp−アミノベンジルエーテル自己犠牲型スペーサーを含有するリンカー単位の一般的な合成を示す。
スキーム10
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数であり;nは0〜10の整数である。)
既知の有機合成技術を利用して以下に記載されるようにMolecular Biosciences(Boulder,CO)から市販の中間体を用いて有用なストレッチャーをリンカーに組み込んでよい。
スキーム11および12に記載されるように以下の中間体とアミノ酸単位のN末端とを反応させることによって式(IIIa)
Figure 2012144576
(式中、nは1〜10の整数であり、Tは−Hまたは−SONaである)
Figure 2012144576
(式中、nは0〜3の整数である)
Figure 2012144576
のストレッチャーをリンカーに組み込むことができる。
以下の中間体とアミノ酸単位のN末端とを反応させることによって式(IIIb)
Figure 2012144576
(式中、Xは−Brまたは−Iである);および
Figure 2012144576
のストレッチャー単位をリンカーに導入することができる。
以下の中間体とアミノ酸単位のN末端とを反応させることによって式(IV)
Figure 2012144576
のストレッチャー単位をリンカーに導入することができる。
以下の中間体とアミノ酸単位のN末端とを反応させることによって式(Va)
Figure 2012144576
のストレッチャー単位をリンカーに導入することができる。
他の有用なストレッチャーを既知の手順にしたがって合成してよい。以下の式に示されるアミノオキシストレッチャーをJonesら、2000,Tetrahedron Letters 41(10):1531−1533;およびGilonら、1967,Tetrahedron 23(11):4441−4447に記載の手順にしたがってハロゲン化アルキルをN−Boc−ヒドロキシルアミンで処理することによって調製することができる。
Figure 2012144576
(式中、−R17−は、−C〜C10アルキレン−、−C〜C炭素環−、−O−(C〜Cアルキル)−、−アリーレン−、−C〜C10アルキレン−アリーレン−、−アリーレン−C〜C10アルキレン−、−C〜C10アルキレン−(C〜C炭素環)−、−(C〜C炭素環)−C〜C10アルキレン−、−C〜C複素環−、−C〜C10アルキレン−(C〜C複素環)−、−(C〜C複素環)−C〜C10アルキレン−、−(CHCHO)−,および−(CHCHO)−CH−から選択され;rは1〜10の整数である。)
以下の式に示されるイソチオシアネートストレッチャーをAngew.Chem.,87(14):517(1975)に記載されるようにイソチオシアネートカルボン酸クロリドから調製してよい。
Figure 2012144576
(式中、−R17−は本明細書に記載されるとおりである)
スキーム11は、マレイミドストレッチャーを有し、場合によりp−アミノベンジル自己犠牲型スペーサーを有するval−citジペプチドリンカーを得る方法を示す。
スキーム11
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数である。)
スキーム12は、マレイミドストレッチャー単位およびp−アミノベンジル自己犠牲型スペーサー単位を有するphe−lys(Mtr)ジペプチドリンカー単位の合成を示す。出発物質AD(lys(Mtr))は市販されている(Bachem,Torrance,CA)か、またはDubowchikら、1997 Tetrahedron Letters 38:5257−60によって調製することができる。
スキーム12
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数である。)
スキーム13に示されるように、リンカーを式(Ib)の薬物化合物のアミノ基と反応させ、アミノ基またはカルバメート基を含有し、薬物単位がリンカー単位に結合した薬物−リンカー化合物を合成することができる。反応部位1がカルボン酸基である場合、リンカーAJの場合と同様に、HATUまたはPyBropと適切なアミン塩基とを用いてカップリング反応を行い、薬物単位とリンカー単位との間にアミド結合を含有する薬物−リンカー化合物AKを得ることができる。反応部位1がカルボネートである場合、リンカーALの場合と同様に、DMF/ピリジン混合物中のHOBtを用いてリンカーを薬物にカップリングさせ、薬物単位とリンカー単位との間にカルバメート結合を含有する薬物−リンカー化合物AMを得ることができる。
または、反応部位1が良好な脱離基(例えばリンカーANのように)である場合、リンカーを求核置換プロセスで薬物のアミン基とカップリングさせ、薬物単位とリンカー単位との間にアミン結合(AO)を含有する薬物−リンカー化合物を得ることができる。
薬物をリガンドに結合して薬物−リンカー化合物を合成するのに有用な具体的な方法をスキーム13に示し、概略を一般的な手順G〜Hに記載する。
スキーム13
Figure 2012144576
一般的な手順G:HATUを用いたアミド形成
薬物(Ib)(1.0eq.)およびカルボン酸反応部位を含有するN保護されたリンカー(1.0eq.)を適切な有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈し、得られた溶液をHATU(1.5eq.)および有機塩基(好ましくはピリジン)(1.5eq.)で処理する。反応混合物を不活性雰囲気下、好ましくはアルゴン雰囲気下で6時間攪拌し、HPLCを用いて反応混合物をモニタリングする。反応混合物を濃縮し、得られた残渣をHPLCで精製し、式AKのアミドを得る。
手順H:HOBtを用いたカルバメート形成
p−ニトロフェニルカルボネート反応部位(1.1eq.)を有するリンカーALおよび薬物(Ib)(1.0eq.)の混合物を非プロトン性有機溶媒(例えばDMF)で希釈し、濃度50〜100mMの溶液を得て、この得られた溶液をHOBt(0.2eq.)で処理し、不活性雰囲気下(好ましくはアルゴン雰囲気下)に置く。反応混合物を15分間攪拌し、次いで有機塩基(例えばピリジン(1/4v/v))を添加し、反応プロセスをHPLCでモニタリングする。典型的には、リンカーは16時間以内に消費される。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮し、得られた残渣を例えばHPLCで精製し、カルバメートAMを得る。
一般的な手順S:リンカーと薬物との間のアミド結合形成
カルボン酸を含有するリンカー(30mg)および無水DMF(10μl)を不活性雰囲気下(好ましくはアルゴン雰囲気下)に置き、ドライアイスで約5分間冷却する。この混合物に、塩化オキサリル(1mL)をシリンジで滴下した。典型的には数分後、この混合物を室温まで加温し、時々手で攪拌しながら30分間放置する。揮発物を減圧下で除去する。残渣を無水CHCl(1mL)に再懸濁させ、溶媒を減圧下で除去する。残渣を減圧ポンプで一晩乾燥させリンカーANを得る。
塩化アシルANを無水CHCl(3mL)に懸濁させる。薬物Ib(0.006mmol)およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(4μl、約4eq.)を無水CHCl(100μl)に懸濁させ、混合物を氷浴で典型的には約10分間冷却する。この混合物に、CHCl中の塩化アシル150μl(約1.1eq.)をシリンジで添加する。氷上で15分間経過後、反応混合物を室温まで加温し、攪拌をさらに約2時間続ける。RP−HPLCで反応の進行をモニタリングすることができる。次いで、溶媒を減圧下で除去する。残渣をDMSO(0.5mL)に懸濁させる。水(100μl)を添加し、0.5時間後、混合物を例えば分取HPLCで精製して薬物−リンカーAOを得る。
一般的な手順T:N−ヒドロキシスクシンイミドエステルリンカー−薬物の調製
スキーム13aは、薬物単位とリンカーとの間のアミド結合形成を介するN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを含有するリンカー−薬物化合物AA2の調製例を示す。この手順は、遊離カルボン酸基を含有しない薬物単位にとって、または酸に不安定なエステル(好ましくはジメトキシベンジルエステル)として保護されたカルボン酸基を有する薬物にとって特に有用である。
スキーム13a
Figure 2012144576
薬物(Ib)(1.0eq.)および適切な環状無水物(好ましくはグルタル酸無水物)(1.0eq.)を適切な有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈し、得られた溶液を有機塩基(好ましくはDIEA)(3eq.)で処理する。反応混合物を不活性雰囲気下、好ましくはアルゴン雰囲気下で24時間攪拌し、HPLCを用いて反応混合物をモニタリングする。反応生成物AA1をシリカゲルのフラッシュクロマトグラフィーを用いて単離する。減圧乾燥した物質AA1およびN,N’−ジスクシンイミジルカルボネート(3eq.)を適切な有機溶媒(例えばジクロロメタン)で希釈し、得られた溶液を有機塩基(好ましくはDIEA)(3eq.)で処理する。反応混合物を不活性雰囲気下、好ましくはアルゴン雰囲気下で24時間攪拌し、HPLCを用いて反応混合物をモニタリングする。反応生成物AA2をシリカゲルのフラッシュクロマトグラフィーを用いて単離する。必要な場合、薬物−リンカーAA2の酸保護基を適切な処理によって(好ましくはジメトキシベンジルエステルについてはジクロロメタン中の1%TFAを用いて)除去することができる。
薬物−リンカー化合物を調製する代替方法の概要をスキーム14に示す。スキーム14の方法を用いて、ストレッチャー単位が接続していない部分的なリンカー単位(例えばZA)に薬物を接続する。これにより、Fmoc保護されたN末端を有するアミノ酸単位を有する中間体APが得られる。次いで、Fmoc基を除去し、得られたアミン中間体AQをPyBropまたはDEPCを触媒として用いたカップリング反応によってストレッチャー単位に接続する。ブロモアセトアミドストレッチャーARまたはPEGマレイミドストレッチャーASのいずれかを含有する薬物−リンカー化合物の構築をスキーム14に示す。
スキーム14
Figure 2012144576
(式中、Qは、−C〜Cアルキル、−O−(C〜Cアルキル)、−ハロゲン、−ニトロまたは−シアノであり;mは0〜4の整数である。)
リジン反応性のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルリンカー−薬物を調製するための一般的な方法論の適用例をスキーム14aに示す。
スキーム14a
Figure 2012144576
N−ヒドロキシスクシンイミドエステルリンカー−薬物の代替的な調製法
中間体AQ(1eq.)をピリジンに懸濁し、ジスクシンイミジルスベレート(5eq)のピリジン懸濁物にこの混合物を滴下する。次いで、反応混合物を不活性雰囲気下、好ましくはアルゴン雰囲気下で4時間攪拌し、HPLCを用いて反応混合物をモニタリングする。次いで、ピリジンを減圧下で除去し、残渣を適切な有機溶媒(例えばジクロロメタン)に懸濁させ、薬物−リンカーAQ1をシリカゲルのフラッシュクロマトグラフィーを用いて単離する。必要な場合、薬物のカルボキシル保護基を適切な処理によって(好ましくはジメトキシベンジルエステルについてはジクロロメタン中の1%TFAを用いて)除去することができる。
分枝スペーサーを含有するリンカー単位を調製するのに有用な方法論をスキーム15に示す。
スキーム15
Figure 2012144576
スキーム15は、マレイミドストレッチャー単位およびビス(4−ヒドロキシメチル)スチレン(BHMS)単位を有するval−citジペプチドリンカーの合成を示す。BHMS中間体(AW)の合成は、従来の手順から改良されており(例えば、国際特許出願第WO98/13059号(Firestoneら)およびCrozetら、1985,Tetrahedron Lett.26:5133−5134を参照)、出発物質として市販のジエチル(4−ニトロベンジル)ホスホネート(AT)および市販の2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−5−オン(AU)を用いる。リンカーAYおよびBAをスキーム9に記載される方法論を用いて中間体AWから調製することができる。
樹枝状リンカー(dentritic linker)
リンカーは、分枝する多官能リンカー部分を介して2個以上の薬物部分をリガンド(例えば、限定されないが抗体)に共有結合するために樹枝型リンカーであってよい(例えば、Sunら、2002,Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 12:2213−2215;Sunら、2003,Bioorganic&Medicinal Chemistry 11:1761−1768を参照)。樹枝状リンカーは、抗体に対する薬物のモル比(すなわち、組み込まれた量)を大きくすることができ、これは薬物−リンカー−リガンド複合体の効力に関連する。したがって、システインが改変された抗体は反応性システインチオール基をたった1個しか有さない場合でも、複数の薬物部分が樹枝状リンカーを介して接続していてよい。
樹枝状リンカー試薬の以下の例示的な実施形態によれば、9つまでの求核薬物部分試薬をクロロエチルナイトロジェンマスタード官能基と反応させることによって複合体を形成することができる。
Figure 2012144576
抗体に対する薬物部分の複合体形成
スキーム16は、抗体あたり約2〜約4個の薬物を有する薬物−リンカー−リガンド複合体を製造するのに有用な方法論を示す。抗体を還元剤(例えばジチオスレイトール(DTT))で処理し、システインジスルフィド残基のいくらかまたは全てを還元し、非常に求核性のシステインチオール基(−CHSH)を得る。このようにして部分的に還元した抗体を、Klussmanら、2004,Bioconjugate Chemistry 15(4):765−773の766ページの複合体形成法に従って薬物−リンカー化合物と反応させるか、または求電子官能基(例えばマレイミドまたはα−ハロカルボニル)を有するリンカー試薬と反応させる。
スキーム16
Figure 2012144576
例えば、抗体(例えばAC10)を500mM ホウ酸ナトリウムおよび500mM 塩化ナトリウムにpH8.0で溶解し、過剰量の100mM ジチオスレイトール(DTT)で処理する。37℃で約30分間インキュベートした後、Sephadex G25樹脂で溶出し、1mM DTPAを含むPBSで溶出することによってバッファーを交換する。この溶液の280nmの吸光度から還元した抗体濃度を算出し、DTNB(Aldrich,Milwaukee,WI)と反応させ、412nmの吸光度を算出することによってチオール濃度を算出することによってチオール/Ab値を確認する。還元した抗体をPBSに溶解したものを氷で冷す。薬物リンカー(例えばMC−val−cit−PAB−MMAZ)をDMSOに溶解し、アセトニトリルおよび水に既知の濃度で希釈し、還元した抗体をPBSに溶解して冷したものにこれを添加する。約1時間後、過剰量のマレイミドを添加して反応を停止させ、未反応の抗体チオール基にキャップをする。反応混合物を遠心分離によって濃縮し、ADC(例えばAC10−MC−vc−PAB−MMAZを精製し、PBSを用いたG25樹脂で溶出して脱塩し、滅菌状態の0.2μmフィルターでろ過し、凍結保存する。
種々の抗体薬物複合体(ADC)を実施例のプロトコルにしたがって種々のリンカーおよび薬物部分、MMAZで調製し、HPLCおよび組み込まれた量のアッセイによって特性決定する。
組成物および投与方法
他の実施形態では、有効量の例示的な化合物および/または例示的な複合体と、薬学的に受容可能な担体またはビヒクルとを含む組成物が記載される。簡便のために、薬物単位および薬物−リンカー化合物は例示的な化合物と呼ぶことができ、薬物−リガンド複合体および薬物−リンカー−リガンド複合体は例示的な複合体と呼ぶことができる。この組成物は、動物またはヒトに投与するのに適している。
本発明の組成物は、この組成物を患者に投与可能な任意の形態であることができる。例えば、この組成物は、固体、液体または気体(エアロゾル)の形態であることができる。典型的な投与経路としては、限定されないが、経口投与、局所投与、非経口投与、舌下投与、直腸投与、膣内投与、眼球投与、腫瘍内投与および経鼻投与が挙げられる。非経口投与としては、皮下注射、静脈注射、筋肉内注射、胸骨内注射または注入技術が挙げられる。1つの態様では、この組成物は非経口投与される。さらに別の態様では、例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物は静脈内投与される。
薬学的組成物は、組成物が患者に投与されると例示的な化合物および/または例示的な複合体が生体利用可能になるように処方化することができる。組成物は1つ以上の投薬単位の形態にすることができ、例えば、錠剤は単回投薬単位であることができ、エアロゾル形態の例示的な化合物および/または例示的な複合体の容器には複数の投薬単位が保持されていてよい。
薬学的組成物を調製するのに使用される物質は、使用量で非毒性であり得る。薬学的組成物の活性成分の最適投薬量が種々の因子に依存することは当業者には明らかである。関連する因子としては、限定されないが、動物の種類(例えばヒト)、例示的な化合物または例示的な複合体の特定の形態、投与様式および使用される組成が挙げられる。
薬学的に受容可能な担体またはビヒクルは粒子であってよく、その結果、組成物は例えば錠剤または粉末の形態である。担体は液体であってよく、例えば、組成物は経口シロップまたは注射可能な液体である。加えて、担体は、例えば吸入投与に有用なエアロゾル組成物を提供するように気体または粒子であってよい。
経口投与が意図されている場合、組成物は好ましくは固体形態または液体形態であり、半固体、半液体、懸濁物およびゲルの形態は、固体または液体のいずれかとして本明細書で考慮される形態に含まれる。
経口投与のための固体組成物として、組成物は、粉末、顆粒、圧縮錠剤、丸薬、カプセル、チューイングガム、ウェハなどの形態に処方化することができる。このような固体組成物は、典型的には1つ以上の不活性希釈剤を含有する。加えて、1つ以上の以下のものが存在してよい:バインダー、例えば、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、微晶質セルロースまたはゼラチン;賦形剤、例えば、デンプン、ラクトースまたはデキストリン、崩壊剤、例えば、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、Primogel、コーンスターチなど;滑沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウムまたはSterotex;流動促進剤、例えば、コロイド状二酸化ケイ素;甘味剤、例えば、ショ糖またはサッカリン、香味剤、例えば、ペパーミント、サリチル酸メチルまたはオレンジ香料および着色剤。
組成物がカプセル(例えばゼラチンカプセル)の形態である場合、上述の物質に加えて、液体担体、例えば、ポリエチレングリコール、シクロデキストリンまたは脂肪油を含有してよい。
組成物は、液体(例えば、エリキシル、シロップ、溶液または懸濁物)の形態であってよい。液体は経口投与または注射による送達に有用であり得る。経口投与が意図されている場合、組成物は、甘味剤、防腐剤、染料/着色剤および香味向上剤のうち1つ以上を含んでよい。注射によって投与するための組成物では、界面活性剤、防腐剤、湿潤剤、分散剤、懸濁剤、バッファー、安定化剤および等張剤のうち1つ以上を含んでもよい。
液体組成物は、溶液、懸濁物または他の類似の形態のいずれであるかにかかわらず、以下の1つ以上を含んでもよい:滅菌希釈剤、例えば、注射用水、食塩水、好ましくは生理食塩水、Ringer溶液、等張性塩化ナトリウム、固定油、例えば、溶媒または懸濁媒体として役立ち得る合成モノグリセリドまたはジグリセリド、ポリエチレングリコール、グリセリン、シクロデキストリン、プロピレングリコールまたは他の溶媒;抗菌剤、例えば、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン;酸化防止剤、例えば、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム;キレート化剤、例えば、エチレンジアミン四酢酸;バッファー、例えば、アセテート、シトラートまたはホスフェート、および等張性を調整するための薬剤、例えば、塩化ナトリウムまたはデキストロース。非経口組成物は、ガラス製、プラスチック製または他の材料製のアンプル、使い捨てシリンジまたは複数回投与バイアルを包含することができる。生理食塩水は、例示的なアジュバントである。注射可能な組成物は好ましくは滅菌されている。
特定の障害または状態を処置するのに有効な例示的な化合物および/または例示的な複合体の量は、障害または状態の性質に依存し、標準的な臨床技術によって決定することができる。それに加えて、場合によってインビトロアッセイまたはインビボアッセイを利用すると、最適な投薬範囲を同定するのに役立つことがある。組成物中で使用される正確な投薬量は、投与経路、および疾患または障害の重篤度にも依存し、実施者の判断および各患者の置かれた環境にしたがって決定されるべきである。
この組成物は、適切な投薬量が得られる有効量の例示的な化合物および/または例示的な複合体を含む。典型的には、例示的な化合物および/または例示的な複合体の量は、組成物の少なくとも約0.01重量%である。経口投与が意図されている場合、この量は、組成物の約0.1重量%〜約80重量%の範囲で変えることができる。1つの態様では、経口組成物は、組成物の約4重量%〜約50重量%の例示的な化合物および/または例示的な複合体を含むことができる。さらに別の態様では、本発明の組成物は、非経口投薬単位に例示的な化合物および/または例示的な複合体を約0.01重量%〜約2重量%含有するように調製される。
静脈内投与では、組成物は動物の体重1kgあたり例示的な化合物および/または例示的な複合体を約0.01〜約100mg含むことができる。1つの態様では、組成物は動物の体重1kgあたり例示的な化合物および/または例示的な複合体を約1〜約100mg含むことができる。別の態様では、投与される量は、例示的な化合物および/または例示的な複合体を約0.1〜約25mg/kgの範囲である。
一般的に、患者に投与される例示的な化合物および/または例示的な複合体の投薬量は、典型的には、動物の体重あたり約0.01mg/kg〜約2000mg/kgである。1つの態様では、患者に投与される投薬量は動物の体重あたり約0.01mg/kg〜約10mg/kgであり、別の態様では、患者に投与される投薬量は動物の体重あたり約0.1mg/kg〜約250mg/kgであり、さらに別の態様では、患者に投与される投薬量は動物の体重あたり約0.1mg/kg〜約20mg/kgであり、さらに別の態様では、患者に投与される投薬量は動物の体重あたり約0.1mg/kg〜約100mg/kgであり、さらに別の態様では、患者に投与される投薬量は動物の体重あたり約1mg/kg〜約10mg/kgである。
例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物は、任意の簡便な経路で、例えば、注入またはボーラス注射によって、上皮または皮膚粘膜の内側(例えば、口腔粘膜、直腸粘膜および腸粘膜など)を介した吸収によって投与することができる。投与は全身投与または局所投与であることができる。種々の送達経路(例えば、リポソームでカプセル化したもの、微粒子、マイクロカプセル、カプセルなど)が知られており、例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物を投与することができる。特定の実施形態では、2つ以上の例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物を患者に投与する。
特定の実施形態では、1つ以上の例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物を処置が必要な領域に局所的に投与することが望ましいことがある。これは、例えば、限定されないが、手術中の局所的な注入;局所的な適用、例えば、術後の創傷被覆材と組み合わせて適用;注射による方法;カテーテルを用いる方法;座剤を用いる方法;またはインプラントを用いる方法で達成することができる。インプラントは、多孔性物質、非多孔性物質またはゲル状物質であり、膜(例えばシアラスティック(sialastic)膜)または繊維が挙げられる。一実施形態では、癌、腫瘍または新生物組織または前癌組織の部位(または前にある部位)に直接注射することによって投与することができる。別の実施形態では、自己免疫疾患の徴候がある部位(または前にある部位)に直接注射することによって投与することができる。
特定の実施形態では、任意の適切な経路(脳室内注射および髄腔内注射を含む)によって1つ以上の例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物を中枢神経系に導入することが望ましいことがある。脳室内注射は、例えば、槽(例えばオマヤ槽)に接続した脳室内カテーテルによって容易に行なうことができる。
例えば、吸入器または噴霧器を用いてエアロゾル化剤を用いた処方物を肺に投与することもでき、またはフルオロカーボンまたは合成肺用界面活性剤を灌流させて肺に投与することができる。
さらに別の実施形態では、例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物を放出制御系で送達することができる。例えば、限定されないが、ポンプまたは種々のポリマー材料を使用することができる。さらに別の実施形態では、放出制御系を例示的な化合物および/または例示的な複合体または組成物の標的(例えば脳)の近くに配置することができ、これにより必要量は全身投薬の何分の一になる(例えば、Goodson,Medical Applications of Controlled Release(前出),vol.2,pp.115−138(1984)参照)。他の放出制御系は、Langer(Science 249:1527−1533(1990))による総説で議論されている。
用語「担体」は、例示的な化合物および/または例示的な複合体とともに投与される希釈剤、アジュバントまたは賦形剤を指す。このような薬学的な担体は、液体、例えば水および油であることができ、例えば、石油、動物油、植物油または合成油、例えば、ピーナッツ油、大豆油、鉱物油、ゴマ油などが挙げられる。担体は、食塩水、アカシアガム、ゼラチン、デンプンペースト、タルク、ケラチン、コロイド状シリカ、尿素などであってよい。それに加えて、補助剤、安定化剤、増粘剤、滑沢剤および着色剤を使用することができる。一実施形態では、患者に投与される場合、例示的な化合物および/または例示的な複合体と薬学的に受容可能な担体とは滅菌である。例示的な化合物および/または例示的な複合体が静脈内投与される場合、水は例示的な担体である。食塩水溶液およびデキストロース水溶液およびグリセロール溶液を、特に注射用溶液の液体担体として使用することもできる。適切な薬学的な担体としては、賦形剤、例えば、デンプン、グルコース、ラクトース、ショ糖、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステオアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどを挙げることもできる。本発明の組成物は、所望な場合、少量の湿潤剤または乳化剤、またはpH緩衝化剤を含有することもできる。
本発明の組成物は、溶液、懸濁物、エマルション、錠剤、丸薬、ペレット、カプセル、液体を含有するカプセル、粉末、持続放出性処方物、座剤、エマルション、エアロゾル、スプレー、懸濁物または用途に適した任意の他の形態にすることができる。適切な薬学的担体の他の例は、E.W.MartinによるRemington’s Pharmaceutical Sciences」に記載されている。
一実施形態では、例示的な化合物および/または例示的な複合体は、動物(特にヒト)に静脈内投与するために設計された薬学的組成物として通常の手順にしたがって処方化される。典型的には、静脈内投与のための担体またはビヒクルは、滅菌等張性バッファー溶液である。必要な場合、この組成物は、可溶化剤を含むこともできる。静脈内投与のための組成物は、場合により、注射時の痛みをやわらげるために局所麻酔薬(例えばリグノカイン)を含むことができる。一般的に、例えば、活性薬剤の量を示す密閉容器(例えばアンプルまたはサシェ(sachette))中の凍結乾燥した粉末または無水濃縮物などの単位投薬形態で各成分を別個または混合して供給する。例示的な化合物および/または例示的な複合体を注入によって投与したい場合、例えば、滅菌の医薬グレードの水または食塩水を含有する注入瓶で分注することができる。例示的な化合物および/または例示的な複合体を注射によって投与したい場合、注射用の滅菌水アンプルまたは食塩水を用いて投与前に成分を混合することができる。
経口送達のための組成物は、例えば、錠剤、トローチ剤、水性懸濁物または油性懸濁物、顆粒、粉末、エマルション、カプセル、シロップまたはエリキシルの形態であることができる。経口投与される組成物は、1つ以上の任意の薬剤(例えば、甘味剤、例えば、フルクトース、アスパルテームまたはサッカリン;香味剤、例えば、ペパーミント、冬緑油またはチェリー;着色剤;および防腐剤)を含有し、薬学的に口当たりのよい調製物を得ることができる。さらに、錠剤または丸薬の形態では、組成物は、崩壊を遅らせ、胃腸管で吸収されるようにコーティングすることができる。これにより、長時間にわたって持続的に作用させることができる。浸透圧により活性化して作用する化合物を包む選択的な透過膜は、経口投与される化合物にも適している。これらの最近の基本骨格では、カプセル周囲の環境からこの化合物が作用することによって流体を吸収し、薬剤または薬剤組成物が開口部を介して移動することによって膨潤する。これらの送達基本骨格は、すぐに放出する処方物の急速に増加するプロフィールとは対照的に、本質的にゼロオーダーの送達プロフィールを提供することができる。遅延性物質(例えばモノステアリン酸グリセロールまたはステアリン酸グリセロール)を使用することもできる。
この組成物は、局所投与を意図することもでき、この場合には、担体は、溶液、エマルション、軟膏またはゲルベースの形態であってよい。経皮投与が意図される場合、この組成物は、経皮貼布またはイオン導入デバイスの形態であることができる。局所的な処方物は、例示的な化合物および/または例示的な複合体を組成物の約0.05%〜約50% w/v(組成物の体積あたりの重量)の濃度で含むことができ、別の態様では、0.1%〜10% w/v含むことができる。
この組成物は、例えば、直腸で例示的な化合物および/または例示的な複合体が融解し、放出する形態で直腸投与を意図することができる。
この組成物は、固体または液体の投薬単位の物理的形態を改変する種々の物質を含むことができる。例えば、この組成物は、活性成分の周囲にコーティングシェルを形成する物質を含むことができる。コーティングシェルを形成する物質は、典型的には不活性であり、例えば、糖、セラックおよび他の腸溶性コーティング剤から選択することができる。または、活性成分をゼラチンカプセルで包むことができる。
この組成物は、気体投薬単位からなることができる。例えば、エアロゾルの形態であることができる。用語エアロゾルを使用して、コロイド状の天然物から加圧パッケージからなる系の範囲にわたる種々の系を示す。液化ガスまたは圧縮ガスによって、または活性成分を分注する適切なポンプ系によって送達することができる。
形態が固体、液体または気体のいずれであっても、本発明の組成物は、癌、自己免疫疾患または感染症の処置に使用される薬理学的薬剤を含むことができる。
例示的な複合体の治療への使用
例示的な化合物および/または例示的な複合体は、患者の癌、自己免疫疾患または感染症を処置するのに有用である。
癌の処置
例示的な化合物および/または例示的な複合体は、腫瘍細胞または癌細胞の増加を阻害し、腫瘍または癌細胞のアポトーシスを生じさせ、または患者の癌を処置するのに有用である。例示的な化合物および/または例示的な複合体を動物の癌を処置するための種々の設定に従って使用することができる。薬物−リンカー−リガンド複合体を使用して腫瘍細胞または癌細胞に対する薬物または薬物単位を送達することができる。理論によって束縛されないが、一実施形態では、例示的な複合体のリガンド単位は、癌細胞または腫瘍細胞に関連する抗原に結合するか、または会合し、例示的な複合体をレセプター媒介性エンドサイトーシスを介して腫瘍細胞または癌細胞内部に入れる(取り込む)ことができる。抗原を腫瘍細胞または癌細胞に結合することができるか、または抗原は、腫瘍細胞または癌細胞と関連する細胞外マトリックスタンパク質であることができる。いったん細胞内に入ると、リンカー単位内の1つ以上の特異的なペプチド配列は、1つ以上の腫瘍細胞または癌細胞に関連するプロテアーゼによって加水分解されて開裂し、薬物または薬物−リンカー化合物が生じる。次いで、放出された薬物または薬物−リンカー化合物は、細胞内に自由に移動し、細胞毒性活性または細胞増殖抑制活性を誘発する。薬物−リンカー−リガンド複合体は、細胞内プロテアーゼによって開裂して薬物部分、薬物−リンカー化合物および/または薬物−リンカー−リガンド複合体の活性フラグメント(例えば、シトシル−リンカー−薬物)を放出することもできる。代替的な実施形態では、薬物または薬物単位は、腫瘍細胞または癌細胞の外側で例示的な複合体から開裂し、次いで薬物または薬物−リンカー化合物が細胞に浸透する。代替的な実施形態では、薬物または薬物単位は、腫瘍細胞または癌細胞の外側で例示的な複合体から開裂し、次いで薬物または薬物−リンカー化合物が細胞に浸透する。
一実施形態では、リガンド単位は腫瘍細胞または癌細胞に結合する。
別の実施形態では、リガンド単位は、腫瘍細胞または癌細胞の表面にある腫瘍細胞抗原または癌細胞抗原に結合する。
別の実施形態では、リガンド単位は、腫瘍細胞または癌細胞に関連する細胞外マトリックスタンパク質である腫瘍細胞抗原または癌細胞抗原に結合する。
特定の腫瘍細胞または癌細胞に対するリガンド単位の特異性は、最も有効に処置される腫瘍または癌を決定するのに重要である場合がある。例えば、BR96リガンド単位を有する例示的な複合体は、抗原陽性の癌腫(肺癌、乳癌、直腸癌、卵巣癌および膵臓癌を含む)を処置するのに有用であり得る。抗−CD30または抗−CD40リガンド単位を有する例示的な複合体は、悪性血液疾患を処置するのに有用であり得る。
例示的な複合体で処置可能な他の特定の種類の癌としては、限定されないが、表1に開示されるものが挙げられる。
表1
固体腫瘍、限定されないが、以下のものが挙げられる:
線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨性肉腫、骨原性肉種、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑液腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、直腸癌、結腸直腸癌、腎臓癌、膵癌、骨癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、食道癌(esophogeal cancer)、胃癌、口腔癌、鼻癌、喉頭癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、膀胱腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌腫、肝癌、胆管癌、絨毛膜癌腫、精上皮腫、胎生期癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、子宮癌、精巣癌、小細胞肺癌腫、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神経膠腫、多形性膠芽腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起細胞腫、髄膜腫、皮膚癌、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫

血液感染性の癌、限定されないが、以下のものが挙げられる:

急性リンパ性白血病「ALL」、急性リンパ性B細胞白血病、急性リンパ性T細胞白血病、急性骨髄芽球性白血病「AML」、急性前骨髄性白血病「APL」、急性単芽球性白血病、急性赤白血病、急性巨核芽球性白血病、急性骨髄単球性白血病、急性非リンパ性白血病(acute nonlymphocyctic leukemia)、急性未分化白血病、慢性骨髄性白血病「CML」、慢性リンパ球性白血病「CLL」、ヘアリー細胞白血病、多発性骨髄腫

急性白血病および慢性白血病:

リンパ芽細胞白血病、骨髄性(myelogenous)白血病、リンパ球性白血病、骨髄性(myelocytic)白血病

リンパ腫:

ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、真性赤血球増加症

例示的な複合体は、腫瘍または癌を特異的に標的とする複合を提供し、これによってこれらの毒性の全身毒性が減少する。リンカー単位は血中で例示的な複合体を安定化し、細胞内で腫瘍特異的なプロテアーゼによって開裂して薬物を放出することができる。
癌に対する複数の治療様式
例示的な複合体および/または例示的な化合物を投与することによって、癌(限定されないが、腫瘍、転移が挙げられる)または制御されない細胞増殖によって特徴付けられる他の疾患または障害を処置または予防することができる。
他の実施形態では、必要な患者に有効量の例示的な複合体および化学療法剤を投与する工程を含む、癌を処置または予防するための方法が提供される。一実施形態では、化学療法剤は、難治性であることがわかっていない癌を処置するものである。別の実施形態では、化学療法剤は、難治性であることがわかっている癌を処置するものである。癌の処置として手術も受ける患者に例示的な複合体を投与することができる。
いくつかの実施形態では、患者は、さらなる治療(例えば、放射線治療)も受ける。特定の実施形態では、例示的な複合体は、化学療法剤または放射線治療と同時に投与される。別の特定的な実施形態では、化学療法剤または放射線治療は、例示的な複合体の投与前または投与後に投与され、1つの態様では、例示的な複合体の投与の少なくとも1時間、5時間、12時間、1日、1週間、1ヵ月前または後、さらなる態様では、数ヶ月(例えば、3ヶ月まで)に投与される。
化学療法剤を一連の期間にわたって投与することができる。表4に列挙される化学療法剤の任意の1つまたは組み合わせを投与することができる。放射線に関しては、処置される癌の種類に依存して任意の放射線治療プロトコルを用いることができる。例えば、限定されないが、x線を照射することができ、特に、深部の腫瘍には高エネルギー超高圧(1MeVエネルギーより大きな放射線)を用いることができ、皮膚癌には電子線および常用電圧のx線照射も利用することができる。γ線を発光する放射線同位体(例えば、ラジウム、コバルトおよび他の元素の放射線同位元素)を投与することもできる。
さらに、化学療法または放射線治療が処置される被検体にとって毒性が高すぎる場合(例えば、受け入れがたいかまたは耐えられない副作用が生じる場合)に、化学療法または放射線治療の代替法として、例示的な化合物および/または例示的な複合体を用いて癌を処置する方法が提供される。処置される動物は、場合によって、その処置が受け入れられるかまたは耐えられるかに依存して、手術、放射線治療または化学療法などの別の癌処置法によって処置することができる。
例えば、特定の癌を処置するために、例示的な化合物および/または例示的な複合体をインビトロまたはエキソビボの態様で使用することもできる。この特定の癌としては、限定されないが、白血病およびリンパ腫が挙げられ、このような処置は、自己幹細胞の移植を伴う。この処置は、複数段階のプロセスを伴うことができる。このプロセスでは、その動物の自己造血幹細胞が集められ、全ての癌細胞にパージされ、次いで、その動物の残りの骨髄細胞の集合に例示的な化合物および/または例示的な複合体を高用量の放射線治療と組み合わせて、または組み合わせずに投与して全滅させ、幹細胞片を動物に注入して戻す。骨髄の機能が元に戻り、動物が回復するまでの間、対症療法を施す。
癌に対する複数の薬物治療
癌を処置する方法は、必要な患者に有効量の例示的な複合体および抗癌剤である別の治療薬剤を投与する工程を含む。「抗癌剤」または「化学療法剤」は、癌の処置に有用な化学化合物である。
適切な抗癌剤としては、限定されないが、メトトレキサート、タキソール、L−アスパラギナーゼ、メルカプトプリン、チオグアニン、ヒドロキシウレア、シタラビン、シクロホスファミド、イホスファミド、ニトロソウレア、シスプラチン、カルボプラチン、マイトマイシン、ダカルバジン、プロカルバジン(procarbizine)、トポテカン、ナイトロジェンマスタード、サイトキサン(cytoxan)、エトポシド、5−フルオロウラシル、BCNU、イリノテカン、カンプトセシン、ブレオマイシン、ドキソルビシン、イダルビシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、ミトキサントロン、アスパラギナーゼ、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビノレルビン、パクリタキセルおよびドセタキセルが挙げられる。
化学療法剤の例には、チオテパおよびCYTOXAN(登録商標)シクロホスファミドなどのアルキル化剤;ブスルファン、インプロスルファン、ピポスルファンおよびトレオスルファンなどのアルキルスルホン酸;ベンゾドーパ(benzodopa)、カルボコン、メツレドーパ(meturedopa)およびウレドーパ(uredopa)などのアジリジン類;アルトレートアミン(altretamine)、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミド(triethiylenethiophosphoramide)およびトリメチローロメラミン(trimethylolomelamine)を含むエチレンイミン類およびメチラメラミン類;TLK286(TELCYTA(商標));アセトゲニン(特にブラタシンおよびブラタシノン);δ−9−テトラヒドロカンナビノール(ドロナビノール、MARTNOL(登録商標));β−ラパコン;ラパコール;コルヒチン;ベツリン酸;カンプトセシン(合成類似体トポテカン(HYCAMT1N(登録商標))、CPT−11(イリノテカン、CAMPTOS AR(登録商標))、アセチルカンプトセシン、スコポレクチン(scopolectin)、クリスナトール(crisnatol);および9−アミノカンプトセシンを含む);ブリオスタチン;カリスタチン(callystatin);CC−1065(そのアドゼレシン、カルゼレシンおよびビゼレシン合成類似体を含む);ポドフィロトキシン;ポドフィリン酸(podophyllinic acid);テニポシド;クリプトフィシン類(特にクリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラスタチン;ズオカルマイシン(合成類似体、KW−2189およびCB1−TM1を含む);エレウテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン(sarcodictyin);スポンジスタチン;ナイトロジェンマスタード、例えばクロランブシル、クロロナファジン(chlornaphazine)、コロホスファミド(cholophosphamide)、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、塩酸メクロレタミンオキシド、メルファラン、ノベンビチン(novembichin)、フェネステリン(phenesterine)、プレドニムスチン(prednimustine)、トロフォスファミド(trofosfamide)、ウラシルマスタード;ニトロソウレア(nitrosureas)、例えばカルムスチン(BCNU)、クロロゾトシン(chlorozotocin)、フォテムスチン(fotemustine)、ロムスチン、ニムスチン、およびラニムスチン;トリアジン、例えば、デカルバジン;ビスホスホネート、例えばクロドロネート;抗生物質、例えばエネジイン抗生物質(例えば、カリケアマイシン(calicheamicin)、特にカリケアマイシンγ1IおよびカリケアマイシンωI1(例えばAgnew,1994,Chem Intl.Ed.Engl.33:183−186を参照);およびアントラサイクリン、例えば、アンナマイシン(annamycin)、AD32、アルカルビシン(alcarubicin)、ダウノルビシン、デクスラゾキサン、DX−52−1、エピルビシン、GPX−100、イダルビシン、ピラルビシン、ゾルビシン、ムトキサントロン(mtoxantrone)、KRN5500、メノガリル、ダイネマイシン(dynemicin)Aを含むダイネマイシン、エスペラマイシン;ネオカルチノスタチン発色団および関連する色素蛋白エネジイン抗生物質発色団、アクラシノマイシン(aclacinomysin)、アクチノマイシン、オースラマイシン(authramycin)、アザセリン、ブレオマイシン(例えばA2またはB2)、カクチノマイシン(cactinomycin)、カラビシン(carabicin)、カルミノマイシン、カルジノフィリン(carzinophilin)、クロモマイシン類、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン(detorbicin)、6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン、アドリアマイシン(ADRIAMYCIN)(登録商標)ドキソルビシン(モルホリノ−ドキソルビシン、シアノモルホリノ−ドキソルビシン、2−ピロリノ−ドキソルビシン、リポソームドキソルビシンおよびデオキシドキソルビシンを含む)、EICAR、エソルビシン、マーセロマイシン(marcellomycin)、マイトマイシンCなどのマイトマイシン、マイコフェノール酸(mycophenolic acid)、ノガラマイシン(nogalamycin)、オリボマイシン(olivomycins)、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン(potfiromycin)、ピューロマイシン、ケラマイシン(quelamycin)、リバビリン、ロドルビシン(rodorubicin)、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、チアゾフリン、ツベルシジン(tubercidin)、ウベニメクス、ジノスタチン(zinostatin)およびゾルビシン(zorubicin);葉酸類似体、例えばデノプテリン(denopterin)、プテロプテリン(pteropterin)およびトリメトレキセート(trimetrexate);プリン類似体、例えばフルダラビン(fludarabine)、6−メルカプトプリン、チアミプリンおよびチオグアニン;ピリミジン類似体、例えばアンシタビン、アザシチジン(azacitidine)、6−アザウリジン(azauridine)、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン(enocitabine)、フロキシウリジン(floxuridine)およびフルダラビン;アンドロゲン類、例えばカルステロン(calusterone)、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタンおよびテストラクトン(testolactone);抗副腎剤、例えばアミノグルテチミド、ミトタンおよびトリロスタン;葉酸リプレニッシャー(replenisher)、例えばフォリン酸(ロイコボリン);アセグラトン;抗葉酸抗新生物剤、例えば、ALIMT A(登録商標)、LY231514ペメトレキセド、ジヒドロ葉酸還元酵素インヒビター、例えば、メトトレキサートおよびトリメトレキサート、代謝拮抗物質、例えば、5−フルオロウラシル(5−FU)およびそのプロドラッグ、例えば、UFT、S−1およびカペシタビン、およびチミジル酸シンターゼインヒビターおよびグリシンアミドリボヌクレオチドトランスホルミラーゼインヒビター、例えば、ラルチトレキセド(TOMUDEX(商標)、TDX);ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼのインヒビター、例えば、エニルウラシル;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸;アムサクリン(amsacrine);ベストラブシル(bestrabucil);ビサントレン(bisantrene);エダトラキセート(edatraxate);デフォファミン(defofamine);デメコルシン(demecolcine);ジアジコン(diaziquone);エルフォルニチン(elfornithine);酢酸エリプチニウム(elliptinium);エポチロン(epothilone);エトグルシド(etoglucid);硝酸ガリウム;ヒドロキシウレア;デフェレオキサミン(defereoxamine);レンチナン;ロニダミン(lonidamine);メイタンシノイド(maytansinoid)類、例えばメイタンシン(maytansine)およびアンサミトシン(ansamitocine);ミトグアゾン(mitoguazone);ミトキサントロン;モピダンモール(mopidanmol);ニトラエリン(nitraerine);ペントスタチン;フェナメット(phenamet);ピラルビシン;ロソキサントロン(losoxantrone);2−エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標)多糖類複合体(JHS Natural Products,Eugene,OR);ラゾキサン(razoxane);リゾキシン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム(spirogermanium);テニュアゾン酸(tenuazonic acid);トリアジコン(triaziquone);2,2’,2”−トリクロロトリエチルアミン;トリコテセン類(特にT−2毒素、ベラクリン(verracurin)A、ロリジン(roridine)Aおよびアングイジン(anguidine));ウレタン;ビンデシン(ELDISINE(登録商標)、FILDESIN(登録商標));ダカルバジン;マンノムスチン(mannomustine);ミトブロニトール;ミトラクトール(mitolactol);ピポブロマン(pipobroman);ガシトシン(gacytosine);アラビノシド(「Ara−C」);シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド類、例えばTAXOL(登録商標)パクリタキセル(Bristol−Myers Squibb Oncology,Princeton,NJ)、ABRAXANE(商標)、パクリタキセルのCremophor無添加アルブミン改変ナノ粒子製剤(American Pharmaceutical Partners,Schaumberg,Illinois)、およびTAXOTERE(登録商標)ドキセタキセル(Rhone−Poulenc Rorer,Antony,France);クロランブシル;ゲムシタビン(gemcitabine)GEMZAR(登録商標);6−チオグアニン;メルカプトプリン;白金;白金類似体または白金系類似体、例えばシスプラチン、オキサリプラチンおよびカルボプラチン;ビンブラスチン(VELBAN(登録商標));エトポシド(VP−16);イホスファミド;マイトキサントロン;ビンクリスチン(ONCOVIN(登録商標));ビンブラスチン;ビンデシン;ビノレルビン;ビンカアルカノイド(vinca alkanoid);ビノレルビン(NAVELBINE(登録商標));ノバントロン(novantrone);エダトレキセート(edatrexate);ダウノマイシン;アミノプテリン;キセローダ(xeloda);イバンドロナート(ibandronate);トポイソメラーゼインヒビターRFS2000;ジフルオロメチロールニチン(DMFO);ベラパミルなどのMDRインヒビター;レチノイン酸のようなレチノイド類;細胞周期阻害剤、例えば、スタウロスポリン;ロバスタチン;REVLIMID(レナリドマイド(lenalidomide));THALAMID(サリドマイド);VELADE(ボルテゾミブ);上述のいずれかの薬学的に受容可能な塩、酸または誘導体;および上述のものの2つ以上の組み合わせ、例えば、CHOP(シクロホスファミド、ドキソルビシン、ビンクリスチンおよびプレドニゾロンの組み合わせ治療の省略語)およびFOLFOX(オキサリプラチン(ELOXATIN(商標))と5−FUおよびロイコボリンとの組み合わせ治療法の省略語)が挙げられる。
またこの定義に含まれるのは、腫瘍に対するホルモン作用を調節または抑制するように作用する抗ホルモン剤、例えばタモキシフェン(NOLVADEX(登録商標)タモキシフェンを含む)、ラロキシフェン(raloxifene)、ドロロキシフェン(droloxifene)、4−ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン(trioxifene)、ケオキシフェン(keoxifene)、LY117018、オナプリストン(onapristone)およびFARESTON(登録商標)トレミフェンを含む抗エストロゲンおよび選択的エストロゲン受容体調節物質(SERM);および副腎中でのエストロゲン産生を調節するアロマターゼ酵素を抑制するアロマターゼ阻害剤、例えば4(5)−イミダゾール類、アミノグルテチミド、メゲストロール、MEGASE(登録商標)酢酸メゲストロール、AROMASIN(登録商標)エキセメスタン、フォルメスタン、ファドロゾール、RIVISOR(登録商標)ボロゾール、FEMARA(登録商標)レトロゾールおよびARIMIDEX(登録商標)アナストロゾール;および抗アンドロゲン、例えばフルタミド(flutamide)、ニルタミド(nilutamide)、ビカルタミド、ロイプロリド(例えば酢酸ロイプロリド)およびゴセレリン;並びにトロキサシタビン(troxacitabine)(1,3−ジオキソランヌクレオシドシトシン類似体);アンチセンスオリゴヌクレオチド、特に付着細胞の増殖に結びつくシグナル伝達経路における遺伝子の発現を阻害するもの、例えばPKC−α、Ralf、H−Rasおよび内皮成長因子レセプター(EGF−R);遺伝子治療ワクチン等のワクチン、例えばALLOVECTIN(登録商標)ワクチン、LEUVECTIN(登録商標)ワクチン、およびVAXID(登録商標)ワクチン;PROLEUKIN(登録商標)rIL−2;LURTOTECAN(登録商標)トポイソメラーゼ1インヒビター;ABARELIX(登録商標)rmRH;および上述の任意のものの薬学的に受容可能な塩類、酸または誘導体である。
この定義には、ビタミンD3アナログ、例えば、EB1089、CB1093およびKH1060;および光線力学療法、例えば、ベルトポルフィン(vertoporfin)(BPD−MA)、フタロシアニン、光増感剤Pc4、デメトキシ−ヒポクレリンA(demethoxy−hypocrellin A)および2BA−2−DMHAも含まれる。
自己免疫性疾患の処置
例示的な複合体は、自己免疫疾患を引き起こす細胞を殺傷するか、複製を阻害するか、または自己免疫疾患を処置するのに有用である。患者の自己免疫疾患を処置するために種々の設定にしたがって例示的な複合体を使用することができる。薬物−リンカー−リガンド複合体を使用して薬物を標的細胞に送達することができる。理論によって束縛されないが、一実施形態では、薬物−リンカー−リガンド複合体は標的細胞の表面にある抗原と会合し、次いで、例示的な複合体をレセプター媒介性エンドサイトーシスを介して標的細胞内部に入れる。細胞内に入ると、リンカー単位内の1つ以上の特異的なペプチド配列が酵素または加水分解によって開裂し、薬物を放出する。次いで、放出された薬物は細胞質ゾル内に自由に移動し、細胞毒性活性または細胞増殖抑制活性を誘発する。薬物−リンカー−リガンド複合体は、細胞内プロテアーゼによって開裂して薬物部分、薬物−リンカー化合物および/または薬物−リンカー−リガンド複合体の活性フラグメント(例えば、シトシル−リンカー−薬物)を放出することもできる。代替的な実施形態では、薬物は標的細胞の外側で例示的な複合体から開裂し、次いで薬物が細胞に浸透する。
一実施形態では、リガンド単位は自己免疫性抗原に結合する。1つの態様では、この抗原は、自己免疫性状態に関与する細胞の表面にある。
別の実施形態では、リガンド単位は、細胞の表面にある自己免疫性抗原に結合する。
一実施形態では、リガンドは、自己免疫疾患状態に関連する活性化したリンパ球に結合する。
さらなる実施形態では、例示的な複合体は、特定の自己免疫疾患に関連する自己免疫性抗体を産生する細胞を殺傷するか、または増加を阻害する。
例示的な複合体で処置可能な他の特定の種類の自己免疫疾患としては、限定されないが、Th2リンパ球に関連する障害(例えば、アトピー性皮膚炎、アトピー性ぜんそく、鼻結膜炎、アレルギー性鼻炎、Omenn症候群、全身性硬化症および移植片対宿主病);Th1リンパ球に関連する障害(例えば、慢性関節リウマチ、多発性硬化症、乾癬、Sjorgren症候群、橋本病、Grave病、原発性胆汁性肝硬変、Wegener肉芽腫症および結核);活性化したBリンパ球に関連する障害(例えば、全身エリテマトーデス、グッドパスチャー症候群、慢性関節リウマチおよびI型糖尿病);および表3に開示されているものが挙げられる。
表3
活動性慢性肝炎、Addison病、アレルギー性肺胞炎、アレルギー反応、アレルギー性鼻炎、Alport症候群、アナフィラキシー(Anaphlaxis)、強直性脊椎炎、抗リン脂質症候群、関節炎、回虫症、アスペルギルス症、アトピー性アレルギー、アトピー性皮膚炎、アトピー性鼻炎、Behcet病、鳥飼育者肺、気管支ぜんそく、Caplan症候群、心筋ミオパシー、セリアック病、Chagas病、慢性糸球体腎炎、Cogan症候群、寒冷凝集素症、先天性風疹感染、CREST症候群、クローン病、クリオグロブリン血症、Cushing症候群、皮膚筋炎、円板状狼瘡、Dressier症候群、Eaton−Lambert症候群、エコーウイルス感染、脳脊髄炎、内分泌眼症、エプスタインバーウイルス感染、ウマの吐き気(Equine Heaves)、エリテマトーデス、Evan症候群、Felty症候群、線維筋痛、Fuch毛様体炎、胃の萎縮症、消化管アレルギー、巨細胞動脈炎、糸球体腎炎、Goodpasture症候群、移植片対宿主病、Graves病、Guillain−Barre病、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホシェーンライン紫斑病、特発性副腎萎縮、特発性肺繊維症、IgAネフロパシー、炎症性大腸炎、インスリン依存性糖尿病、若年性関節炎、若年性糖尿病(I型)、Lambert−Eaton症候群、蹄葉炎、扁平苔癬、ルポイド肝炎、狼瘡、リンパ球減少症、Meniere病、混合結合組織病、多発性硬化症、重症筋無力症、悪性貧血、多内分泌腺症候群、初老期認知症、原発性無ガンマグロブリン血症、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、乾癬性関節炎、レイノー現象、反復流産、Reiter症候群、リウマチ熱、関節リウマチ、Sampter症候群、住血吸虫症、Schmidt症候群、強皮症、Shulman症候群、Sjorgen症候群、Stiff−Man症候群、交感性眼炎、全身性狼瘡エリテマトーデス、高安動脈炎、側頭動脈炎、甲状腺炎、血小板減少症、甲状腺機能亢進症、中毒性表皮剥離症、B型インスリン耐性、I型糖尿病、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、白斑、Waldenstromマクログロブリン血症、Wegener肉芽腫症

自己免疫性疾患の複数の薬物治療
必要な患者に有効量の例示的な複合体および自己免疫疾患を処置するための既知の別の治療薬剤を投与する工程を含む、自己免疫疾患を処置する方法も開示される。一実施形態では、抗自己免疫疾患薬剤としては、限定されないが、表4に列挙された薬剤が挙げられる。
表4
シクロスポリン、シクロスポリンA、ミコフェノール酸モフェチル、シロリムス、タクロリムス、エナネルセプト(enanercept)、プレドニゾン、アザチオプリン、メトトレキサート、シクロホスファミド、プレドニゾン、アミノカプロン酸、クロロキン、ヒドロキシクロロキン、ヒドロコルチゾン、デキサメタゾン、クロラムブシル、DHEA、ダナゾル、ブロモクリプチン、メロキシカム、インフリキシマブ

感染症の処置
例示的な複合体は、感染症を引き起こす細胞を殺傷するか、増加を阻害するか、または感染症を処置するのに有用である。患者の感染症を処置するために種々の設定にしたがって例示的な複合体を使用することができる。薬物−リンカー−リガンド複合体を使用して薬物を標的細胞に送達することができる。一実施形態では、リガンド単位は感染症の細胞に結合する。
一実施形態では、この複合体は、特定の感染症を引き起こす細胞を殺傷するか、または増加を阻害する。
例示的な複合体で処置可能な他の特定の種類の感染症としては、限定されないが、表5に開示されたものが挙げられる。
表5
細菌性疾患:
ジフテリア、百日咳、潜在性菌血、尿路感染症、胃腸炎、蜂巣炎、喉頭蓋炎、気管炎、腺肥大、咽後膿瘍、膿痂疹、膿瘡、肺炎、心内膜炎、敗血症性関節炎、肺炎球菌症、腹膜炎、菌血症、髄膜炎、急性化膿性髄膜炎、尿道炎、子宮頸管炎、直腸炎、咽頭炎、卵管炎、副睾丸炎、淋疾、梅毒、リステリア症、炭疽菌、ノカルジア症、サルモネラ属、腸チフス、赤痢、結膜炎、副鼻腔炎、ブルセラ病、ツラレミア(Tullaremia)、コレラ、腺ペスト、破傷風、壊死性腸炎、放線菌症、混合嫌気性感染症、梅毒、回帰熱、レプトスピラ病、ライム病、ネズミ咬合熱、結核、リンパ節炎、ハンセン病、クラミジア、Chlamydial肺炎、トラコーマ、封入体結膜炎

全身性真菌症:

ヒストプラスマ症、コクシジオイデス症、分芽菌症、スポロトリクム症、クリプトコックス症、全身性カンジダ症、アスペルギルス症、ムコール菌症、菌腫、クロモミコーシス

リケッチア病:
チフス、ロッキー山紅斑熱、エーリキア症、東部地方のダニ媒介性リケッチア症(Eastern Tick−Borne Rickettsioses)、リケッチア痘瘡、Q熱、バルトネラ症

寄生虫病:
マラリア、バベシア症、アフリカ眠り病、シャガス病、リーシュマニア症、ダムダム熱、トキソプラズマ症、髄膜脳炎、角膜炎、アメーバ症、ジアルジア鞭毛虫症、クリプトスポリジウム症、等胞子症、シクロスポリア症、微胞子虫症、回虫症、鞭虫感染症、鉤虫感染症、蟯虫感染症、眼幼虫移行症、旋毛虫病、メジナチュウ病、リンパ管フィラリア症、ロア糸状虫症、糸状虫症、イヌ糸状虫症、住血吸虫症、沼地皮膚症、肺吸虫症、肝吸虫、肝蛭症、肥大吸虫症、オピストルキス症、条虫感染症、水胞体疾患、多包虫症

ウイルス性疾患:
麻疹、亜急性硬化性全脳炎、風邪、おたふく風邪、風疹、バラ疹、第5病、水痘、呼吸器合胞体ウイルス感染、クループ、細気管支炎、感染性単核球症、ポリオ、ヘルパンギナ、手足口病、Bornholm病、性器ヘルペス、陰部疣贅、無菌性髄膜炎、心筋炎、心膜炎、胃腸炎、後天性免疫不全症候群(AIDS)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、Reye症候群、川崎症候群、インフルエンザ、気管支炎、ウイルス性の「歩く」肺炎、急性熱性呼吸器疾患、急性咽頭結膜熱、流行性角結膜炎、単純ヘルペスウイルス1型(HSV−1)、単純ヘルペスウイルス2型(HSV−2)、帯状疱疹、巨細胞封入体症、狂犬病、進行性多病巣性白質脳障害、クル、致死性家族性不眠症、クロイツフェルトヤコブ病、Gerstmann−Straussler−Scheinker病、熱帯性痙性不全対麻痺、西部ウマ脳炎、カリフォルニア脳炎、セントルイス脳炎、黄熱病、デング熱、リンパ球性脈絡髄膜炎、ラッサ熱、出血熱、ハンタウイルス肺症候群、マールブルグウイルス感染、エボラウイルス感染、天然痘

感染症の複数の薬物治療
必要な患者に例示的な複合体および抗感染症薬剤である別の治療薬剤を投与する工程を含む、感染症を処置する方法が開示される。一実施形態では、抗感染症薬剤は、限定されないが、表6に列挙される薬剤である。
表6
β−ラクタム抗生物質:
ペニシリンG、ペニシリンV、クロキサシリン(Cloxacilliin)、ジクロキサシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、アンピシリン、アモキシシリン、バカンピシリン、アゾシリン、カルベニシリン、メズロシリン、ピペラシリン、チカルシリン

アミノグリコシド:
アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン

マクロライド:
アジスロマイシン、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、リンコマイシン、クリンダマイシン

テトラサイクリン:
デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン

キノロン類:
シノキサシン、ナリジキシン酸

フルオロキノロン
シプロフロキサシン、エノキサシン、グレパフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、スパルフロキサシン、トロバフロキシシン(Trovafloxicin)

ポリペプチド:
バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンB

スルフォンアミド:
スルフィソクサゾール、スルファメトキサゾール、サルファダイアジン、スルファメチゾール、スルファセタミド

雑多な抗菌剤:
トリメトプリム、スルファメタゾール(Sulfamethazole)、クロラムフェニコール、バンコマイシン、メトロニダゾール、キヌプリスチン、ダルフォプリスチン、リファンビン、スペクチノマイシン、ニトロフラントイン

抗ウイルス剤:

一般の抗ウイルス剤:
イドクスラジン(Idoxuradine)、ビダラビン、トリフルリジン、アシクロビル、ファムシシクロビル(Famcicyclovir)、ペンシシクロビル(Pencicyclovir)、バラシクロビル、ガンシシクロビル(Gancicyclovir)、フォスカーネット、リバビリン、アマンタジン、リマンタジン、シドホビル、アンチセンスオリゴヌクレオチド、免疫グロブリン、インターフェロン

HIV感染用薬物:
テノホビル、エムトリシタビン、ジドブジン、ジダノシン、ザルシタビン、スタブジン、ラミブジン、ネビラピン、デラビルジン、サキナビル、リトナビル、インディナビル、ネルフィナビル
実施例1−化合物ABの調製
Figure 2012144576
Fmoc−val−cit−PAB−OH(14.61g、24.3mmol、1.0eq.;例えば、Firestoneらに対する米国特許第6,214,345号を参照)をDMF(120mL、0.2M)で希釈し、この溶液にジエチルアミン(60mL)を添加した。HPLCによって反応をモニタリングすると2時間で反応が終了していることがわかった。反応混合物を濃縮し、得られた残渣を超音波を10分間かけながら酢酸エチル(約100mL)を用いて沈殿させた。エーテル(200mL)を添加し、沈殿をさらに5分間超音波処理した。溶液を攪拌せずに30分間放置し、次いでろ過し、減圧下で乾燥させてVal−cit−PAB−OHを得て、これを精製せずに次の工程で使用した。収量:8.84g(96%)。Val−cit−PAB−OH(8.0g、21mmol)をDMF(110mL)で希釈し、得られた溶液をMC−OSu(Willnerら、
1993,Bioconjugate Chem.4:521;6.5g、21mmol、1.0eq.)で処理した。HPLCによれば2時間後に反応が終了していた。反応混合物を濃縮し、得られた油状物を酢酸エチル(50mL)を用いて沈殿させた。15分間超音波処理した後、エーテル(400mL)を添加し、すべての大きな粒子が破壊されるまで混合物をさらに超音波処理した。次いで、溶液をろ過し、固体を乾燥させてオフホワイト色固体の中間体を得た。収量:11.63g(96%);ES−MS m/z 757.9[M−H]。
このオフホワイト色固体の中間体(8.0g、14.0mmol)をDMF(120mL、0.12M)で希釈し、得られた溶液にビス(4−ニトロフェニル)カルボネート(8.5g、28.0mmol、2.0eq.)およびDIEA(3.66mL、21.0mmol、1.5eq.)を添加した。HPLCによれば反応は1時間で終了していた。反応混合物を濃縮して油状物を得て、これをEtOAcで沈殿させ、EtOAc(約25mL)で磨砕した。溶質をエーテル(約200mL)でさらに沈殿させ、15分間磨砕した。固体をろ過し、高減圧下で乾燥させ、化合物ABを得た。この化合物ABはHPLCによれば純度93%であり、精製せずに次の工程で使用した。収量:9.7g(94%)。
実施例2−固相合成による化合物MMAZの調製
Figure 2012144576
Fmoc−アミノ酸−2−クロロトリチル樹脂(SP1)を以下の一般的な手順SP(a)によって調製した。以下の実施例には特定の樹脂の調製を示す。
Fmoc−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂(SP1−z)
Fmoc−2−クロロ−L−フェニルアラニン(354mg、0.84mmol)を無水CHCl(4mL)およびDIEA(585μL、3.36mmol、4eq.)に溶解した。得られた溶液を2−クロロトリチルクロリド樹脂(500mg、0.70mmol、1.4mmol/g)を含有する10mLシリンジに入れた。混合物を室温で6時間混ぜた。樹脂をろ過し、DCM/MeOH/DIEA(17:2:1;4×5mL)、MeOH(1×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(2×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。次いで、樹脂を減圧下で一晩放置した。Fmoc定量法によって組み込まれた量を決定した。既知量(4.4mg)の2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を10mL容量フラスコに秤量した。このフラスコに20%ピペリジン/DMF(2mL)を移した。混合物を手で時々混ぜながら1時間開裂させた。このフラスコにDMF(8mL)を移し、全量を10mLにした。20%ピペリジン/DMF10mLを10mL容量フラスコに入れ、ブランク溶液を調製した。ブランク溶液で分光光度計をゼロに設定した。吸光度を301nmで測定し、組み込まれた濃度を以下の式によって得た。
組み込まれた量(mmol/g)=A301×10mL/7800×wt
301は301nmでの吸光度であり、7800はピペリジン(piperdine)−フルオレノン付加物の吸光係数であり、wtは使用した樹脂の重量(mg)である。Fmoc定量は、一般的に2ッ組で行なわれる。Fmoc−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.612mmol/gであると算出された。
Fmoc−Me−Phe−2−クロロトリチル樹脂(SP1−b)
Fmoc−Me−L−フェニルアラニン(337mg、0.84mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−Me−L−Phe−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.4908mmol/gであると算出された。
Fmoc−Tic−2−クロロトリチル樹脂(SP1−c)
Fmoc−Tic−OH(335mg、0.84mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−Tic−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.638mmol/gであると算出された。
Fmoc−L−β−ホモフェニルアラニン−2−クロロトリチル樹脂(SP1−d)
Fmoc−L−β−ホモフェニルアラニン(337mg、0.84mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−L−β−ホモフェニルアラニン−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.579mmol/gであると算出された。
Boc−p−アミノ−Phe(Fmoc)−2−クロロトリチル樹脂(SP1−e)
Boc−p−アミノ−Phe(Fmoc)−OH(704mg、0.70mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Boc−p−アミノ−Phe(Fmoc)−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.650mmol/gであると算出された。
Fmoc−3−シクロヘキシル−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂(SP1−f)
Fmoc−3−シクロヘキシル−L−アラニン(550mg、0.70mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−3−シクロヘキシル−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.660mmol/gであると算出された。
Fmoc−L−4−チアゾリルアラニン−2−クロロトリチル樹脂(SP1−g)
Fmoc−L−4−チアゾリルアラニン(552mg、0.70mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−L−4−チアゾリルアラニン−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.790mmol/gであると算出された。
Fmoc−3−(3−ピリジル)−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂(SP1−h)
Fmoc−3−(3−ピリジル)−L−アラニン(543mg、0.70mmol)を一般的な手順SP(a)に記載されるように2−クロロトリチルクロリド樹脂に組み込んだ。Fmoc−3−(3−ピリジル)−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.790mmol/gであると算出された。
商業的に利用可能なあらかじめ組み込まれた樹脂のFmoc定量法は、一般的な手順SP(b)に従って行なった。
H−Leu−2−クロロトリチル樹脂(SP1−i)
Fmoc−Cl(259mg、1mmol)を無水CHCl(2mL)に溶解し、0.5M希釈溶液を作製した。この溶液をH−Leu−2−クロロトリチル樹脂(25mg、0.86mmol/g、0.0215mmol)を含有する3mLのプラスチックシリンジに移した。この混合物を2時間混ぜた。この樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、CHCl(2×5mL)およびエチルエーテル(2×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。この樹脂をKaiserアミン試験で試験した。陰性の結果が得られた(遊離アミンが完全に保護されている)場合、一般的な手順SP(a)で記載されるようにFmoc定量法を行なって組み込まれた濃度を得た。H−Leu−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.85mmol/gであると算出された。
H−Met−2−クロロトリチル樹脂(SP1−j)
H−Met−2−クロロトリチル樹脂(25mg、0.64mmol/g、0.016mmol)を一般的な手順SP(b)に記載されるように過剰のFmoc−Cl(259mg、1mmol)でアシル化した。H−Met−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.27mmol/gであると算出された。
H−Trp(Boc)−2−クロロトリチル樹脂(SP1−k)
H−Trp(Boc)−2−クロロトリチル樹脂(25mg、0.74mmol/g、0.033mmol)を一般的な手順SP(b)に記載されるように過剰のFmoc−Cl(259mg、1mmol)でアシル化した。H−Trp(Boc)−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.70mmol/gであると算出された。
H−Glu(OtBu)−2−クロロトリチル樹脂(SP1−l)
H−Glu(OtBu)−2−クロロトリチル樹脂(25mg、0.90mmol/g、0.022mmol)を一般的な手順SP(b)に記載されるように過剰のFmoc−Cl(259mg、1mmol)でアシル化した。H−Glu(OtBu)−2−クロロトリチル樹脂の組み込まれた濃度は0.88mmol/gであると算出された。
MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂
MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を一般的な手順SP(c)に従って調製した。簡単に言うと、20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をFmoc−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を含有するシリンジに入れ、混合物を2時間混ぜた。樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。
Fmoc−Dap(278mg、0.680mmol)およびHATU(259mg、0.680mmol、2eq.)を無水DMF(5mL)およびDIEA(237μL、1.36mmol、4eq.)に溶解した。得られた溶液をH−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂(555.6mg、0.340mmol)を含有する10mLプラスチックシリンジに移した。混合物を室温で一晩混ぜた。Kaiserアミン試験および少量の樹脂が開裂した材料のLCMS分析(2%TFA/CHClを用いた)で反応の終了を判断した。樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。
20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をFmoc−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を含有するシリンジに添加し、混合物を2時間混ぜた。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。
Fmoc−MeVal−Val−Dil−OH(510mg、0.680mmol、2eq.)およびHATU(259mg、0.680mmol、2eq.)を無水DMF(5mL)およびDIEA(237μL、1.70mmol、5eq.)に溶解した。得られた溶液をH−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を含有する10mLプラスチックシリンジに移した。混合物を6時間混ぜた。少量の樹脂が開裂した材料のLCMS分析(2%TFA/CHClを用いた)で反応の終了を判断した。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。
MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−OH(SP2−a)
MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Pheを以下の一般的な手順SP(d)に従って調製した。簡単に言うと、20%ピペリジンのDMF溶液(5mL)をFmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を含有するシリンジに入れ、混合物を2時間混ぜた。この樹脂をろ過し、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)、DMF(4×5mL)、DCM(4×5mL)およびエチルエーテル(4×5mL)で洗浄し、減圧下で2時間乾燥させた。樹脂を減圧下に一晩放置してさらに乾燥させた。
2%TFA/CHCl(5mL)溶液をMeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−2−クロロトリチル樹脂を含有する10mLプラスチックシリンジに移し、混合物を室温で5分間混ぜた。ろ液を100mL丸底フラスコに集めた。このプロセスを3回繰り返した。ろ液を蒸発させると、白色固体が残った。分取HPLCで精製し、白色固体200mg(67%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:96%、6.72分。LC−MS m/z(ES)C3964ClNとして計算値765.44;実測値767.063(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Me−Phe−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Me−L−Phe−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Me−Phe−OH(SP2−b)
MeVal−Val−Dil−Dap−Me−Phe−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体62.3mg(26%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.88分。LC−MS m/z(ES)C4067として計算値745.5;実測値746.908(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Tic−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Tic−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Tic−OH(SP2−c)
MeVal−Val−Dil−Dap−Tic−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体178.40mg(55%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.74分。LC−MS m/z(ES)C4065として計算値743.48;実測値744.839(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−L−β−ホモフェニルアラニン−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−L−β−ホモフェニルアラニン−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−L−β−ホモフェニルアラニン−OH(SP2−d)
MeVal−Val−Dil−Dap−L−β−ホモフェニルアラニン−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体282.9mg(99%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.65分。LC−MS m/z(ES)C4067として計算値745.5;実測値746.869(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Boc−p−アミノ−Phe−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれBoc−p−アミノ−Phe−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Boc−p−アミノ−Phe−OH(SP2−e)
MeVal−Val−Dil−Dap−Boc−p−アミノ−Phe−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体210.6mg(48%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.9分。LC−MS m/z(ES)C447410として計算値846.55;実測値847.459(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−3−シクロヘキシル−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−3−シクロヘキシル−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−3−シクロヘキシル−L−Ala−OH(SP2−f)
MeVal−Val−Dil−Dap−3−シクロヘキシル−L−AIa−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体343.4mg(99%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.87分。LC−MS m/z(ES)C3971として計算値737.53;実測値738.974(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−L−4−チアゾリルアラニン−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−L−4−チアゾリルアラニン−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−L−4−チアゾリルアラニン(SP2−g)
MeVal−Val−Dil−Dap−L−4−チアゾリルアラニンを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体357mg(87%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.23分。LC−MS m/z(ES)C3962Sとして計算値738.43;実測値739.889(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−3−(3−ピリジル)−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−3−(3−ピリジル)−L−Ala−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−3−(3−ピリジル)−L−Ala−OH(SP2−h)
MeVal−Val−Dil−Dap−3−(3−ピリジル)−L−AIa−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体388.6mg(94%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.13分。LC−MS m/z(ES)C3864として計算値732.48;実測値733.842(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Leu−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Leu−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Leu−OH(SP2−i)
MeVal−Val−Dil−Dap−Leu−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体217.4mg(62%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.43分。LC−MS m/z(ES)C3667として計算値697.5;実測値698.999(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Met−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Met−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Met−OH(SP2−j)
MeVal−Val−Dil−Dap−Met−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体90.7mg(82%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.39分。LC−MS m/z(ES)C3565Sとして計算値715.46;実測値716.399(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Trp(Boc)−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Trp−(Boc)−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Trp(Boc)−OH(SP2−k)
MeVal−Val−Dil−Dap−Trp(Boc)−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体151.7mg(42%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、7.39分。LC−MS m/z(ES)C467410として計算値870.55;実測値871.645(M+H)
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Glu(OtBu)−2−クロロトリチル樹脂
Fmoc−Dap−OHおよびFmoc−MeVal−Val−Dil−OHを一般的な手順SP(c)に記載されるようにそれぞれH−Glu(OtBu)−2−クロロトリチル樹脂とカップリングさせた。
MeVal−Val−Dil−Dap−Glu(OtBu)−OH(SP2−l)
MeVal−Val−Dil−Dap−Glu(OtBu)−OHを一般的な手順SP(d)に記載されるように樹脂から開裂させた。ろ液を蒸発させると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体219.4mg(55%TFA塩)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.67分。LC−MS m/z(ES)C397110として計算値769.52;実測値770.989(M+H)
実施例3.MC−Val−Cit−PAB−MMAZの調製
Figure 2012144576
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−OH(SP3−a)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−2−クロロ−Phe−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体13.50mg(14%)を得た。逆相HPLC分析:96%、7.23分。LC−MS m/z(ES)C68102ClN1116として計算値1363.72;実測値1364.766(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−Me−Phe−OH(SP3−b)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Me−Phe−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体17.1mg(13%)を得た。逆相HPLC分析:96%、7.24分。LC−MS m/z(ES)C691101116として計算値1343.77;実測値m/z 1344.835(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAE−MeVal−Val−Dil−Dap−Tic−OH(SP3−c)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Tic−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体2.7mg(2%)を得た。逆相HPLC分析:95%、7.21分。LC−MS m/z(ES)C691031116として計算値1341.76;実測値m/z 1342.844(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−L−β−ホモフェニルアラニン−OH(SP3−d)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−L−β−ホモフェニルアラニン−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体3.1mg(1.5%)を得た。逆相HPLC分析:95%、7.26分。LC−MS m/z(ES)C691051116として計算値1343.77;実測値m/z 1344.788(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−p−アミノ−Phe−OH(SP3−e)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Boc−p−アミノ−Phe−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体4.4mg(2.5%)を得た。逆相HPLC分析:95%、7.54分。LCMS C731121218として計算値(MH)+1444.82;実測値m/z 1445.972。TFA/CHCl(1mL)の50%溶液をマレイミドカプロイル−Val−Cit−PABC−MeVal−Val−Dil−Dap−Boc−p−アミノ−Phe−OH(3.0mg、0.00263mmol)に移した。3時間後にBoc基の脱保護が終了した。溶媒を除去すると白色固体が残った。分取HPLC精製によって白色固体2.3mg(82%)を得た。逆相HPLC分析:96%、7.54分。LC−MS m/z(ES)C681041216として計算値1344.77;実測値1345.539(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−3−シクロヘキシル−L−Ala−OH(SP3−f)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−3−シクロヘキシル−L−Ala−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体1.5mg(1%)を得た。逆相HPLC分析:95%、7.28分。LC−MS m/z(ES)C681091116として計算値1336.66;実測値1337.166(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−L−4−チアゾリルアラニン(SP3−g)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−L−4−チアゾリルアラニンに接続した。分取HPLC精製によって白色固体0.5mg(0.2%)を得た。逆相HPLC分析:96%、6.91分。LC−MS m/z(ES)C651001216Sとして計算値1336.71;実測値1337.867(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−S−G−ピリジルVL−Ala−OH(SP3−h)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−3−(3−ピリジル)−L−Ala−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体4.4mg(1.6%)を得た。逆相HPLC分析:98%、6.94分。LC−MS m/z(ES)C671021216として計算値1330.75;実測値1331.682(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−Leu−OH(SP3−i)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Leu−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体10.3mg(4.1%)を得た。逆相HPLC分析:98%、7.16分。LC−MS m/z(ES)C651051116として計算値1295.77;実測値1296.524(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−Met−OH(SP3−j)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Met−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体7.2mg(6%)を得た。逆相HPLC分析:98%、7.06分。LC−MS m/z(ES)C641031116Sとして計算値1313.73;実測値1314.729(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−Trp(Boc)−OH(SP3−k)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−Trp(Boc)−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体7.4mg(12%)を得た。逆相HPLC分析:98%、7.62分。LC−MS m/z(ES)C751121218として計算値1468.82;実測値1469.471(M+H)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MeVal−Val−Dil−Dap−Glu(OtBu)−OH(SP3−l)
マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−OCOpNPを一般的な手順Hに記載されるようにMeVal−Val−Dil−Dap−GIu(OtBu)−OHに接続した。分取HPLC精製によって白色固体2.9mg(1.6%)を得た。逆相HPLC分析:95%、7.47分。LC−MS m/z(ES)C681091118として計算値1367.8;実測値1368.452(M+H)
実施例4.MMAZ(1)の液相調製
Figure 2012144576
MMAZの合成をスキーム5および6に記載する。Fmoc保護されたアミノ酸を例えば、十分に確立された手順でFmoc−OSuを用いて保護されていないアミノ酸から調製することができる。(例えば、GreeneおよびWuts,Protective Groups in Organic Synthesis,2nd Edition,1991,John Wiley&Sons,p.506参照)。
Fmoc−ドラプロリン(Fmoc−Dap)の調製
Boc−ドラプロリン(58.8g、0.205mol)を1,4−ジオキサン(256mL、1.02mol、Aldrich)中の4N HClに懸濁させた。1.5時間攪拌した後、TLC分析(10%MeOH/CHCl)によって反応が終了していることを示し、混合物をほぼ乾燥するまで濃縮した。さらに1,4−ジオキサン(50mL)を入れ、混合物を乾燥するまで濃縮し、減圧下で一晩乾燥させた。得られた白色固体をHO(400mL)に溶解し、メカニカルスターラーおよび温度プローブを取り付けた3Lの3ッ口丸底フラスコに移した。N,N−ジイソプロピルエチルアミン(214.3mL、1.23mol、Acros)を1分間かけて添加すると、発熱して20.5℃から28.2℃になった(内温)。混合物を氷浴で冷却し、1,4−ジオキサン(400mL)を添加した。反応温度を9℃未満に維持しつつ、Fmoc−OSu(89.90g、0.267mol、Advanced ChemTech)の1,4−ジオキサン(400mL)溶液を滴下漏斗から15分かけて添加した。混合物を室温まで加温し、19時間攪拌し、その後に混合物をロータリーエバポレーションで濃縮し、スラリー水溶液(390g)を得た。この懸濁物をHO(750mL)およびEtO(750mL)で希釈した。層分離し、有機層にいくらか固体が存在していた。水層を濃HCl(30mL)で酸性にし、EtOAc(3×500mL)で抽出した。抽出物を合わせたものをMgSOで乾燥し、ろ過し、濃縮した。EtO抽出物を飽和NaHCO(200mL)で1回抽出し、水層にいくらか固体が存在していた。水性懸濁物を濃HCl(50mL)で酸性にし、EtO(50mL)で抽出し、有機層にいくらか固体が存在していた。有機層をろ過し、濃縮した。この2つの生成物を合わせ、シリカゲルによるフラッシュクロマトグラフィーでCHCl(3.5L)、次いで3%MeOH/CHCl(9L)で溶出させ精製し、Fmoc−ドラプロリン68.23gを白色泡状物として得た(81%、HPLC(AUC)による純度97.5%)。
Fmoc−Dap−Zの調製
フェニルアラニンバイオ等価体(3mmol)の塩および/または保護された形態、N−Boc−ドラプロリン(668mg、1eq.)、DEPC(820μL、1.5eq.)およびDIEA(1.2mL)をジクロロメタン(3mL)で希釈した。室温(約28℃)で2時間後、反応混合物をジクロロメタン(20mL)で希釈し、飽和NaHCO水溶液(2×10mL)および飽和NaCl水溶液(2×10mL)で続けて洗浄した。有機層を分離し、濃縮した。得られた残渣を酢酸エチルに再び懸濁させ、酢酸エチル中のフラッシュクロマトグラフィーで精製した。関連するフラクションを集め、濃縮してジペプチドを得た。当業者に既知の方法で保護基を開裂させた。
Fmoc−Dap−Zの代替的な調製
カルボキシ基で保護されたアミノ酸Z(48.3mmol)を無水DMF(105mL、Acros)に5分間懸濁させ、Fmoc−Dap(19.80g、48.3mmol)を添加した。混合物を氷浴で冷却し、TBTU(17.08g、53.20mmol、Matrix Innovations)を添加した。N,N−ジイソプロピルエチルアミン(25.3mL、145.0mmol、Acros)をシリンジで3分間かけて添加した。1時間後、氷浴をはずし、混合物を30分間かけて加温した。この混合物を水(1L)に注ぎ、酢酸エチル(300mL)で抽出した。分離した後、水層を酢酸エチル(2×150mL)で再び抽出した。有機層を合わせたものを食塩水(150mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し(ろ紙)、不溶解物(無機物およびいくらかのジベンゾフルベン)を除去した。濃縮後、残渣をシリカ(41g)に吸着させ、クロマトグラフィー(22cm×8cmカラム;65%ヘプタン/EtOAc(2.5L);33%ヘプタン/EtOAc(3.8L))で精製して生成物を得た。
Dap−Zの調製
1L丸底フラスコにFmoc−Dap−Z、CHCl(122mL)およびジエチルアミン(61mL、Acros)を入れた。この溶液を室温で攪拌し、HPLCで反応終了をモニタリングした。7時間後、混合物を濃縮した(浴温<30℃)。残渣をCHCl(300mL)に懸濁させ、濃縮した。この操作を2回繰り返した。残渣にMeOH(20mL)およびCHCl(300mL)を添加し、溶液を濃縮した。残渣をCHCl(100mL)およびトルエン(400mL)で懸濁させ、濃縮し、残った残渣を減圧下に一晩置き、生成物を得た。
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Zの調製
トリペプチドFmoc−Meval−val−dil−O−t−Bu(WO02/088172、名称「Pentapeptide Compounds and Uses Related Thereto」に記載されるように調製;0.73mmol)をTFA(3mL)およびジクロロメタン(3mL)で室温で2時間処理した。この混合物を乾燥するまで濃縮した。残渣をトルエン(3×20mL)で共沸させ、減圧下で一晩乾燥させた。残渣をジクロロメタン(5mL)で希釈し、脱保護したジペプチド(287mg、0.73mmol)を添加し、次いでDIEA(550μL、4eq.)およびDEPC(201μL、1.1eq.)を添加した。室温で2時間後、反応混合物を酢酸エチル(50mL)で希釈し、10%クエン酸水溶液(2×20mL)、飽和NaHCO水溶液(2×10mL)および飽和NaCl水溶液(10mL)で続けて洗浄した。有機層を分離し、濃縮した。得られた残渣を酢酸エチルで再び懸濁させ、酢酸エチルを用いたフラッシュクロマトグラフィーで精製した。関連するフラクションを集め、濃縮してFmoc−Meval−val−dil−dap−Zを得た。
Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Zの代替的な調製
粗Dap−Z(39.1mmol)を無水DMF(135mL、Acros)に5分間懸濁させ、Fmoc−MeVal−Val−Dil−OH(24.94g、39.1mmol、調製のための実施例2を参照)を添加した。この混合物を氷浴で冷却し、TBTU(13.81g、43.0mmol、Matrix Innovations)を添加した。N,N−ジイソプロピルエチルアミン(20.5mL、117.3mmol、Acros)をシリンジで2分間かけて添加した。1時間後、氷浴をはずし、混合物を30分間かけて加温した。この混合物を水(1.5L)に注ぎ、酢酸エチル(480mL)で希釈した。15分間放置した後、層を分離し、水層を酢酸エチル(300mL)で抽出した。有機層を合わせたものを食塩水(200mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し(ろ紙)、不溶解物(無機物およびいくらかのジベンゾフルベン)を除去した。濃縮後、残渣(49g)をフラスコからかきとり、シリカ(49g)に吸着させ、クロマトグラフィーで精製し(15cm×10cm径のカラム;2:1EtOAc/ヘプタン(3L)、EtOAc(5L);250mLフラクション)、Fmoc−MeVal−Val−Dil−Dap−Zを得た。
MeVal−Val−Dil−Dap−Zの調製
生成物(0.2mmol)をジクロロメタン(3mL)、ジエチルアミン(1mL)で希釈した。反応混合物を室温で一晩攪拌した。溶媒を除去すると油状物が得られ、これをフラッシュシリカゲルクロマトグラフィーでジクロロメタン中0−10%MeOHの段階的な勾配で精製し、化合物1を得た。
上の手順を用いて、以下の式の化合物を調製した。
Figure 2012144576
実施例5−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
3−フェニルセリンはAldrichから入手できる。
ジメチルバリン−Val−Dil−Dap−フェニルセリンの合成
Figure 2012144576
Fmoc−Dap(1.2g、2.93mmole)の無水CHCl(10mL)の懸濁物に、N,N’−ジスクシンイミジルカルボネート(901mg、1.2eq)を添加し、次いでDIEA(1.28mL、2.5eq)を添加した。反応混合物を室温で一晩攪拌した。追加量のN.N’−ジスクシンイミジルカルボネート(901mg、1.2eq)を入れ、次いでDIEA(1.28mL、2.5eq)を入れ、18時間以上攪拌を続けた。この反応混合物をEtOAcで希釈し、有機層を0.1M HCl水溶液で2回洗浄し、MgSOで乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮した。CHCl中MeOHを0%から5%の段階的な勾配でのシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって、Fmoc−Dap−OSu 1.12g(収率75%)をオフホワイト色泡状物として得た。
Fmoc−Dap−OSu(0.615g、1.21mmol)を乾燥DMSO(6mL)に懸濁させた。D,L−トレオ−3−フェニルセリン(0.2g、1.1mmol)を添加し、反応混合物を室温で一晩攪拌した。この混合物を分取RP−HPLCに直接入れ、0.1%TFA水溶液中MeCNを10%から90%の直線的な勾配で生成物を単離した。得られたFmoc−Dap−フェニルセリン280mg(収率44%)を乾燥CHCl(2mL)に懸濁させ、ジメチルアミン(2mL)で室温で4時間処理した。揮発性物を減圧下で除去した。残渣をEtN/CHClで3回共沸させ、可能な限り多くのジエチルアミンを除去し、減圧下で一晩攪拌した。残渣をエーテルで磨砕し、DBFを除去した。Dap−フェニルセリンを乾燥し、精製することなく使用した。
ジメチルVal−Val−Dil−COOH(130mg、0.3mmol、1eq)、N−ヒドロキシスクシンイミド(39mg、0.3mmol、1eq)およびDCC(93mg、1.5eq)を乾燥CHCl(1.5mL)に懸濁させた。これに、DMAP(1mg、触媒)を添加し、反応混合物を室温で一晩攪拌した。沈殿をろ別した。このようにして調製したジメチルVal−Val−Dil−OSuをCHCl(2mL)に懸濁させ、この混合物をDap−フェニルセリンに添加し、次いでDMSO(4mL)およびDIEA(100uL)を添加した。反応物を室温で一晩攪拌した。沈殿をろ別した。CHClをDMSOと交換し、生成物を分取RP−HPLC(0.005%TFA水溶液中MeCNを10%から90%の直線的な勾配)で2つのジアステレオ異性体として単離した。異性体A:84mg、白色泡状物。LC−MS m/z(ES)762.67(M+H)、10.58分。異性体B:62mg、白色固体。LC−MS m/z(ES)762.54(M+H)、10.67分。
N−メチルバリン−Val−Dil−Dap−フェニルセリンの合成
Figure 2012144576
MeVal−Val−Dil−Dap−フェニルセリンをFmoc−MeVal−Val−Dilトリペプチドを用いて上述のように調製することができる。その後、Fmocは、一般的な手順Eに従って最終薬物から開裂させることができる。
適切に保護された3−フェニルセリンを酸化条件下(例えば、クロロクロム酸ピリジニウム(PCC)/ピリジン(例えば、Synthesis,1982,245,881,総説))にさらし、対応するケトンを得ることができる。このケトンを、例えば、Kanekoら、Bioconjugate Chemistry,1991,2(3),133−141に記載されるように種々のヒドラゾン(ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、セミカルバゾン、チオセミカルバゾンなど)にさらに変換することができる。または、アミノ保護された3−フェニルセリンおよびカルボキシレート保護された3−フェニルセリンのヒドロキシル基をDCC/DMAP化学を用いて種々の酸と容易に縮合させ、エステルを得ることができる(Larock,R.C.,Comprehensive Organic Transformations,Wiley−VCH,1999,p.1937)。
メチルホスホン酸ジイミダゾリド(Aldrichから市販のメチルホスホン酸ジクロリド)と保護された3−フェニルセリンとを反応させ、次いで水によって加水分解させて作成することによって3−フェニルセリンのメチルホスホネートエステルを作成することができる。
Figure 2012144576
同じ手順でオキシ塩化リン(Aldrich)から3−フェニルセリンホスフェートエステルを作成することができる。上述のものと同様の化学をセリンおよびスレオニンの種々の誘導体を調製するのに使用することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例6−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
Halがハロゲンである以下に示される鏡像異性体的に純粋なジアミノ酸を、Zhouら、1999,Tetrahedron:Asymmetry 10(5):855−862に記載されるように簡便に調製することができる。
Figure 2012144576
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例7−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
3−アリール−グルタミン酸および他の3−置換されたピログルタミン酸およびグルタミン酸をTetrahedron 9(2):217−229(2002)またはJournal of Organic Chemistry 66(4):1339−1350(2001)に記載されるように調製することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例8−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
3−フェニルシステインをLagoら、1992,Journal of Organic Chemistry 57(12):3493−6に記載されるように調製することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例9−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
2−ブロモ−フェニルアラニンをRighiら、1996,Tetrahedron Letters 37(38):6893−6896に記載されるように合成することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例10−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
Bulletin of the Chemical Society of Japan,1982,55(9):3049−50に記載されるように、上述のβ−アルコキシ−アミノ酸(R=アルキル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジルなど)を合成することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例11−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
フェニルアラニンアナログを以下に記載されるように合成する。アジリジン(Azi)(前出)(Z=PhCHC;R=HまたはMe、R=PhCHまたはMe)をBF・EtO存在下でアルコールROH(R=Me、MeCH、EtCHMe、MeC、シクロヘキシル、PhCH、Phなど)によって開裂させ、光学的に純粋なセリンおよびスレオニン誘導体ROCHRCH(NHZ)COを得た。これを水素化分解し、けん化して対応するROCHRCH(NH)COHを得た。
Figure 2012144576
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例12−MMAZ化合物の調製
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
デヒドロフェニルアラニンおよび他のデヒドロアミノ酸をMathurら、2004,Biopolymers 76(2):150−161に記載されるように合成する。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例11−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
β,β−ジメチル−フェニルアラニンおよびβ,β−ジメチル−チロシンをJonssonおよびMikiver,1976,Acta Pharmaceutica Suecica 13(1):75−8に記載されるように合成することができる。PhCMeCH(CN)COEtとNとをMeOH中で還流させると、ヒドラジドが93%得られ、ピラゾリジン副生成物が収率3.5%で得られた。ジアゾ化、Curtius分解および加水分解を連続して行い、PhCMeCH(NH)COHを74%得た。β,β−ジメチルチロシンを同様に調製することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例14−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
4−(1−アミノ−2−フェニルエチル)−安息香酸をJournal of Medicinal Chemistry 38(10):1600−7(1995)に記載されるように調製することができる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例15−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
Tothら、2004,Journal of the American Chemical Society 126(34):10538−10539に記載される手順に従ってフェニルアラニンアナログを合成する。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例16−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
α−オキソ−β−フェニルプロピオン酸およびフェニルアラニンのβ,β−ジフルオロアナログをSchlosserら、2004,Tetrahedron 60(35):7731−7742およびRoffら、2004,Journal of the American Chemical Society 126(13):4098−4099に記載の手順に従って以下に示されるように合成する。単純な3工程の手順によって容易に入手可能な(2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチル)アレーンをα−アリール−α,α−ジフルオロアセトアルデヒドに変換する。ヒドロシアノ化、加水分解、酸化を続けて行い、さらに加水分解してβ−アリール−β,β−ジフルオロ−α−オキソプロピオン酸を得る。還元的アミノ化によって、オキソ酸をα−ヒドロキシ酸およびラセミ体のβ,β−ジフルオロ−β−フェニルアラニン誘導体の分割可能な混合物に変換する。α,α−ジフルオロ−α−フェニルアセトアルデヒドをホモキラル1−フェニルエチルアミンと縮合させ、得られたイミンにシアン化水素を添加し、このようにして得られたジアステレオ異性体混合物をカルボキサミドに加水分解し、これを分別晶出またはクロマトグラフィーによって分割することによって鏡像異性体的に純粋なβ,β−ジフルオロフェニルアラニンを得る。
実施例17−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
一連のジアステレオ異性体((2R,3S)−,(2S,3R)−,(2S,3S)−および(2R,3R))のβ−メチル−β−アリールアラニンアナログを、化学触媒および生体触媒の組み合わせを用いて鏡像異性体的に純粋な形態で調製することができる。Me L−スレオニネートから出発して、広範囲のβ,β−二置換ジデヒドロアミノ酸を(Z)−異性体として得る。[Rh(R,R)−Et−DuPhos(COD)]BFまたは[Rh(S,S)−Et−DuPhos(COD)]BFのいずれかを触媒として用いて不斉水素化し、次いで加水分解して(2R,3S)−異性体および(2S,3R)−異性体をそれぞれ得る。次いで、D−アミノ酸オキシダーゼを用いた(2R,3S)異性体の酵素による立体反転およびL−アミノ酸オキシダーゼとNH−BHとを用いた(2S,3R)異性体の立体反転によって、それぞれ残りの(2S,3S)−異性体および(2R,3R)−異性体を得る。
実施例18−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
2−アミノ−4−ホスホノブタン酸の合成
上述の2−アミノ−4−ホスホノブタン酸(Ar=フェニル、3−ピリジルおよび2−チエニル)をRuizら、2003,Journal of Organic Chemistry 68(20):7634−7645に記載されるように合成する。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例19−上式のMMAZの合成
シクロ[Gly−Val]およびシクロ[Ala−Val]から誘導されるリチオ化ビスラクチムエーテルの、α−、β−またはα,β−置換されたビニルホスホネートへの複合体付加により、種々の3−または4−モノ置換された2−アミノ−4−ホスホノブタン酸および2,3−、2,4−または3,4−二置換された2−アミノ−4−ホスホノブタン酸(AP4誘導体)を鏡像異性体的に純粋な形態で直接的に立体選択的に得ることができる。相対立体化学は、1,2−オキサホスホリナン誘導体のx線回折分析またはNMR試験によって決定できる。競争的な8員の「コンパクト」で「ゆったりした」遷移状態構造を考えれば複合体付加の立体化学的結果を合理的に説明することができる。
実施例20−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
β−置換されたヒスチジンの合成は、Wangら、2000,Tetrahedron
Letters 41(9):1307−1310に記載される。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例21−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
β−フルオロアミノ酸は、Davisら、1999,Journal of Organic Chemistry 64(18):6931−6934に記載されるように合成される。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例4の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例22−MMAZ化合物の合成
この合成は、
Figure 2012144576
Figure 2012144576
であるMMAZ化合物の調製を記載する。
β−置換されたグルタミン酸(上述のようなもの)を、Ezquerraら、1999,Journal of Organic Chemistry 64(18):6554−6565に記載されるように合成することができる。アキラルなN−保護されたグリシンエステルのリチウムエノレートとキラルアルコキシアルケニルカルベンのクロミウム錯体とを反応させることにより、窒素保護基の性質に依存して高いantiまたはsyn選択性を有し、(−)−8−フェニルメンチルオキシ基を含有するカルベン錯体を使用すると高いジアステレオ選択性を有する対応するMichael付加物が得られる。金属−カルベン部分を酸化し、次いでアミン基を脱保護し、両方のカルボン酸エステルを加水分解すると、天然および非天然の立体化学を有する鏡像異性体が豊富に含まれる3−置換グルタミン酸が得られる。例えば、カルベン錯体をグリシンリチウムエノレートと反応させてMichael付加物を得て、これを酸化して、立体化学が何ら失われずに保護されたグルタメートを得ることができる。グルタメートを2段階で脱保護し、(2R,3S)−3−(3−フリル)グルタミン酸を塩酸塩として得る。または、酸化前に脱保護工程を行なう場合、環状アミノカルベン錯体が生成し、光学的に活性な3−置換ピログルタミン酸が導かれる。
上のフェニルアラニンアナログを用い、Fmoc−Meval−val−dil−O−t−Buと複合体を形成させ、実施例3の手順に従うことによってMMAZを調製する。
実施例23−他のMMAZ化合物の合成
上述の液相合成または固相合成に組み込まれた保護されているかまたは保護されていないアミノ酸として以下の市販のフェニルアラニンアナログを用いてMMAZ化合物を調製することもできる。
Figure 2012144576
(Tyger Scientific,Inc.Ewing,NJから市販);
Figure 2012144576
(Acros Organicsから市販);
Figure 2012144576
(Advanced ChemTechから市販);
Figure 2012144576
(Acrosから市販);
Figure 2012144576
(Advanced ChemTechから市販);
Figure 2012144576
(Advanced ChemTechから市販);
Figure 2012144576
(Pharmacore Productsから市販);
Figure 2012144576
(Flukaから市販);
Figure 2012144576
(Peptechから市販);
Figure 2012144576
(Bachemから市販);
Figure 2012144576
(ChemStepから市販);
Figure 2012144576
(Chem IMPXから市販);
Figure 2012144576
(Advanced ChemTechから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Chemstepから市販);
Figure 2012144576
(Aldrichから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Sigmaから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Apollo Scientific Ltd.から市販);
Figure 2012144576
(DSL Chemicals(Shanghai)Co.,Ltd..から市販);
Figure 2012144576
(Salorから市販);
Figure 2012144576
(Synchem OHGから市販);
Figure 2012144576
(Sequoia Research Products Ltd.から市販);
Figure 2012144576
(MicroChemistry Building Blocksから市販);
Figure 2012144576
(Lancansterから市販);
Figure 2012144576
(Ambinter,Paris,Franceから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Biomol Research Labsから市販);
Figure 2012144576
(AstaTechから市販);
Figure 2012144576
(ChemBridge Screening Libraryから市販);
Figure 2012144576
(LaboTestから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(JRD Fluorochemicalsから市販);
Figure 2012144576
(Flukaから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Senn Chemicals AGから市販);
Figure 2012144576
(Advanced ChemTechから市販);
Figure 2012144576
(Tyger Scientificから市販);
Figure 2012144576
(AMRI Fine Chemicalsから市販);
Figure 2012144576
(Synthetechから市販);
Figure 2012144576
(Apin Chemicalsから市販);
Figure 2012144576
(BioCatalytics,Inc.から市販);
Figure 2012144576
(AG Scientificから市販);
Figure 2012144576
(Synthelecから市販);
Figure 2012144576
(TimTec Stock Libraryから市販);
Figure 2012144576
(CSPSから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Qventasから市販);
Figure 2012144576
(Encyclopedia of Amino Acid Analogs and
Chiral Building Blocksから市販);
Figure 2012144576
(Bachemから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(Matrix Scientificから市販);
Figure 2012144576
Figure 2012144576
(TCI Americaから市販);
Figure 2012144576
(Acrosから市販);
Figure 2012144576
(Organicsから市販);
Figure 2012144576
(ChemPacificから市販);
Figure 2012144576
(Rare Chemicals GmbHから市販);
Figure 2012144576
(AstaTechから市販);
Figure 2012144576
(Austinから市販);
Figure 2012144576
(Advanced Asymmetries,Inc.から市販);
Figure 2012144576
(Tocris Cookson Inc.から市販);
Figure 2012144576
(Chem Service,Inc.から市販);
Figure 2012144576
(Synchem OHG,Germanyから市販)。
実施例24−MMAZ化合物の合成
上述の液相合成または固相合成に組み込まれた保護されているかまたは保護されていないアミノ酸として以下の市販のフェニルアラニンアナログを用いてMMAZ化合物を調製することもできる。4−クロロ−フェニルアラニン、4−フルオロ−フェニルアラニン、4−ニトロ−フェニルアラニン、N−α−メチル(nethyl)−フェニルアラニン、α−メチル(nethyl)−フェニルアラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、チロシン、グルタミン、スレオニン、バリン、アスパラギン、フェニルグリシン、O−ベンジル−セリン、O−t−ブチル−セリン、O−t−ブチル−スレオニン、ホモフェニルアラニン、メチオニン−DL−スルホキシド、メチオニン−スルホン、α−アミノ酪酸、α−アミノイソ酪酸、4−アミノ−1−ピペリジン−4−カルボン酸、4−アミノ−テトラヒドロピラン−4−カルボン酸、アスパラギン酸、ベンゾチアゾール−2−イル−アラニン、α−t−ブチル−グリシン、シクロヘキシルアラニン、ノルロイシン、ノルバリン、S−アセトアミドメチル−ペニシラミン、β−3−ピペリジン−3−イル−アラニン、ピペリジニル−グリシン、ピロリジニル−アラニン、セレノシステイン、テトラヒドロピラン−4−イル−グリシン、O−ベンジル−スレオニン、O−t−ブチル−チロシン、3−(p−アセチルフェニル)アラニン、3−フェニルセリンおよび1,2,3,4−テトラヒドロ−イソキノリン−3−カルボン酸。
実施例25−MC−MMAZの合成
マレイミドカプロイル−MeVal−Val−Dil−Dap−Zを一般的な手順Sに従って調製することができる。
簡単に言うと、マレイミドカプロン酸(30mg、Molecular Biosciences)および無水DMF(10μl)をAr(風船)下、10mLガラス製フラスコに入れ、これをドライアイスで5分間冷却した。この混合物に塩化オキサリル(1mL)をシリンジで添加した(激しく反応し、圧力が上昇した)。5分後、混合物を室温まで加温し、時々手で攪拌しながら30分間放置した。揮発物をRotavapで除去し、残渣を無水CHCl(1mL)で共沸させ、減圧ポンプで一晩乾燥させた。生成物は最初に白色固体として生成し、徐々にオフホワイト色から褐色がかった固体に変化した。
Figure 2012144576
加水分解した物質は2.35ppmの三重線で検出できる。2.42ppmの三重線の積分値が3.46ppmの三重線の20%を超えない場合、この生成物を使用する。
マレイミドカプロイルクロリドを上述のように調製し、無水CHCl(3mL)に溶解することができる。
磁気攪拌棒およびゴムキャップを取り付けたガラスフラスコ中でMMAZ(1eq.)およびジイソプロピルエチルアミン(約4eq.)を無水CHClに溶解した。反応混合物を氷浴で10分間冷却し、マレイミドカプロイルクロリド溶液(約1.1eq.)をシリンジで添加した。氷上で15分経過後、反応混合物を室温まで加温し、さらに2時間攪拌を続けた。次いで、溶媒を減圧下で除去した。残渣をDMSO(0.5mL)に懸濁させた。次いで、水(100μl)を添加し、0.5時間後、混合物を分取HPLCカラムに入れて分離した:C12 Phenomenex Synergi MAX−RPカラム、4μ、250×10mm、80A。215nmでモニタリングした。生成物を含有するフラクションをRotavapで濃縮し、アセトニトリル(2×5mL)で共沸させ、CHClおよびヘキサンの混合物で共沸させ、最終物質を得た。
実施例26−MC−MMAZアナログの合成
MC−MMAZアナログを以下に示すように合成する。
Figure 2012144576
MeVal−Val−Dil−Dap−Z−PG(化合物1、0.044mmol)をDMF(0.250mL)に懸濁させた。4−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−ピロール−1−イル)−安息香酸(11mg、0.049mmol)およびHATU(17mg、0.044mmol)を添加し、DIEA(0.031mL、0.17mmol)を添加した。この反応混合物を2.0時間攪拌した。HPLC分析によって出発化合物1が完全に消費されていることを示した。Phenomenex C12 Synergi Max−RP 80Å Column(250×21.20mm)を用いて分取RP−HPLCによって生成物を単離した。溶出は、MeCNを10%から80%/0.05%TFA(水溶液)の直線的な勾配を8分間、次いで80% MeCN/0.05% TFA(水溶液)の定組成で12分間であった。MB−MeVal−Val−Dil−Dap−Z−PG(0.0385mmol)をCHCl(1mL)およびTFA(1mL)で懸濁させた。混合物を2時間で攪拌し、次いで揮発性有機物を減圧下で蒸発させた。生成物(MB−MeVal−Val−Dil−Dap−Z)をPhenomenex C12 Synergi Max−RP 80Å Column(250×21.20mm)を用いた分取RP−HPLCで精製した。溶出は、MeCNを10%から80%/0.05%TFA(水溶液)の直線的な勾配を8分間、次いで80% MeCN/0.05%
TFA(水溶液)の定組成で12分間であった。
実施例27−MC−val−cit−PAB−MMAZ(9)の調製
Figure 2012144576
化合物1(0.11mmol)、化合物AB(85mg、0.12mmol、1.1eq.)およびHOBt(2.8mg、21μmol、0.2eq.)をアルゴン下で乾燥DMF(1.5mL)およびピリジン(0.3mL)に入れた。30時間後、HPLCによって反応が本質的に終了していることがわかった。混合物を蒸発させ、少量のDMSOに取り、分取−HPLC(C12−RPカラム、5μ、100Å、水(0.1%TFAを含有する)中MeCNを10%から100%の直線的な勾配を40分、次いで100%で20分、流速25mL/分)で精製して化合物9を得た。
化合物8(32μmol)を塩化メチレン(6mL)に懸濁させ、TFA(3mL)を添加した。得られた溶液を2時間放置した。反応混合物を減圧下で濃縮し、分取−HPLC(C12−RPカラム、5μ、100Å、水(0.1%TFAを含有する)中MeCNを10%から100%の直線的な勾配を40分、次いで100%で20分、流速25mL/分)で精製した。所望のフラクションを濃縮し、マレイミドカプロイル−バリン−シトルリン−p−ヒドロキシメチルアミノベンゼン−MMAZ(MC−val−cit−PAB−MMAZ)9を得た。
実施例28−抗体とMC−MMAZとの複合体を形成することによるAC10−MC−MMAZの調製
抗体(例えば、AC10または1F6)を500mM ホウ酸ナトリウムおよび500mM 塩化ナトリウムにpH8.0で溶解し、過剰量の100mM ジチオスレイトール(DTT)で処理した。37℃で約30分間インキュベートした後、Sephadex G25樹脂で溶出し、1mM DTPAを含むPBSで溶出することによってバッファーを交換した。この溶液の280nmの吸光度から還元した抗体濃度を算出し、DTNB(Aldrich, Milwaukee,WI)と反応させ、412nmの吸光度を算出することによってチオール濃度を算出することによってチオール/Ab値を確認した。還元した抗体をPBSに溶解したものを氷で冷した。
薬物リンカー試薬であるマレイミドカプロイル−モノメチルオーリスタチンZ(すなわちMC−MMAZ)をDMSOに溶解し、アセトニトリルおよび水に既知の濃度で希釈し、還元した抗体をPBSに溶解して冷したものにこれを添加した。約1時間後、過剰量のマレイミドを添加して反応を停止させ、未反応の抗体チオール基にキャップをした。反応混合物を遠心分離によって濃縮し、抗体−MC−MMAZを精製し、PBSを用いたG25樹脂で溶出して脱塩し、滅菌状態の0.2μmフィルターでろ過し、凍結保存した。
実施例29−抗体とMC−val−cit−PAB−MMAZ(SP3,9)との複合体を形成することによる抗体−MC−val−cit−PAB−MMAZの調製
抗体−MC−val−cit−PAB−MMAZ(例えば、AC10−MC−val−cit−PAB−MMAZまたは1F6−MC−val−cit−PAB−MMAZ)を実施例28の手順に従って抗体とMC−val−cit−PAB−MMAZ(SP3,9)との複合体を形成することによって調製する。
実施例30−MC−MeVal−Cit−PAB−MMAZの調製
Figure 2012144576
Fmoc−MeVal−OH(3.03g、8.57mmol)およびN,N’−ジスクシイミジルカルボネート(3.29g、12.86mmol)のCHCl(80mL)懸濁物に室温でDIEA(4.48mL、25.71mmol)を添加した。この反応混合物を3時間攪拌し、次いで分液漏斗に注ぎ、有機混合物を0.1M HCl(水溶液)で抽出した。粗有機残渣を減圧下で濃縮し、生成物をシリカゲルのフラッシュクロマトグラフィーで20−100%酢酸エチル/ヘキサンの直線的な勾配を用いて単離した(例えば、純粋なFmoc−MeVal−OSu(4.80mmole、収率56%)を全量で2.18g回収することができた)。
Fmoc−MeVal−OSu(2.18g、4.84mmol)のDME(13mL)およびTHF(6.5mL)中の懸濁物に、室温でL−シトルリン(0.85g、4.84mmol)およびNaHCO(0.41g、4.84mmol)のHO(13mL)溶液を添加した。この懸濁物を室温で16時間攪拌し、次いで、tert−BuOH/CHCl/HOで抽出し、1M HClでpH=2〜3になるまで酸性化した。有機層を分離し、乾燥し、減圧下で濃縮した。残渣をジエチルエーテルで磨砕し、Fmoc−MeVal−Cit−COOH(例えば2.01g)を得て、これを精製することなく使用した。
粗Fmoc−MeVal−Cit−COOHを2:1 CHCl/MeOH(100mL)に懸濁させ、これにp−アミノベンジルアルコール(0.97g、7.9mmol)およびEEDQ(1.95g、7.9mmol)を添加した。この懸濁物を125時間攪拌し、次いで揮発性有機物を減圧下で除去し、残渣をシリカゲルのフラッシュカラムクロマトグラフィーで10% MeOH/CHClを用いて精製した。純粋なFmoc−MeVal−Cit−PAB−OH(例えば、0.55g、0.896mmol、収率18.5%)を回収した。
Fmoc−MeVal−Cit−PAB−OH(0.55g、0.896mmol)のCHCl(40mL)懸濁物にSTRATOSPHERES(商標)(ピペリジン−樹脂が結合したもの)(>5mmol/g、150mg)を添加した。室温で16時間攪拌した後、混合物をセライト(MeOHで前洗浄したもの)でろ過し、減圧下で濃縮した。残渣をジエチルエーテルおよびヘキサンで磨砕した。得られた固体物質MeVal−Cit−PAB−OHをCHCl(20mL)に懸濁させ、これにMC−OSu(0.28g、0.896mmol)、DIEA(0.17mL、0.99mmol)およびDMF(15mL)を添加した。この懸濁物を16時間攪拌した。反応混合物をHPLC分析し、反応が終了していないことがわかったら、この懸濁物を減圧下で6mLの体積になるまで濃縮し、10% NaHCO(水)溶液を添加し、懸濁物をさらに16時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、残渣をシリカゲルのフラッシュカラムクロマトグラフィーで0−10% MeOH/CHClの勾配を用いて精製し、MC−MeVal−Cit−PAB−OHを得た(例えば、42mg(0.072mmol、収率8%))。
MC−MeVal−Cit−PAB−OH(2.37g、4.04mmol)およびビス(ニトロフェニル)カルボネート(2.59g、8.52mmol)のCHCl(10mL)懸濁物にDIEA(1.06mL、6.06mmol)を添加した。この懸濁物を5.5時間攪拌し、減圧下で濃縮し、ジエチルエーテルで磨砕して精製した。MC−MeVal−Cit−PAB−OCO−pNP(147mg、0.196mmol)を1:5 ピリジン/DMF溶液(3mL)で懸濁し、これにHOBt(5mg、0.039mmol)、DlEA(0.17mL、0.978mmol)およびMMAZ(0.205mmol)を添加した。この反応混合物を室温で16時間攪拌し、次いでPhenomenex C12 Synergi Max−RP 80Å Column(250×21.20mm)を用いて分取RP−HPLCによって生成物を単離した(3回)。溶出は、MeCNを10%から90%/0.05%TFA(水溶液)の直線的な勾配で30分間、次いで定組成の90% MeCN/0.05% TFA(水溶液)でさらに20分間であった。MC−MeVal−Cit−PAB−MMAZを得た。
実施例31−スベリル−Val−Cit−PAB−MMAZのスクシンイミドエステルの調製
Figure 2012144576
化合物1(0.38mmol)、Fmoc−Val−Cit−PAB−pNP(436mg、0.57mmol、1.5eq.)を無水ピリジン5mLに懸濁させた。HOBt(10mg、0.076mmol、0.2eq.)を添加し、次いでDIEA(199μl、1.14mmol、3eq.)を添加した。この反応混合物を10分間超音波処理し、室温で一晩攪拌した。ピリジンを減圧下で除去し、残渣をCHClで再懸濁させた。この混合物をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーでCHCl中のMeOHを0から10%の段階的な勾配で分離した。生成物を含有するフラクションを集め、濃縮し、減圧下で一晩攪拌してFmoc−Val−Cit−PAB−MMAZを得た。
Fmoc−Val−Cit−PAB−MMAZをCHCl(2mL)、ジエチルアミン(2mL)およびDMF(2mL)に懸濁した。この混合物を室温で2時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去した。残渣をピリジン(2mL)で共沸し、トルエン(2×5mL)で共沸し、減圧下で乾燥させた。Val−Cit−PAB−MMAZを得た。
Fmoc−Val−Cit−PAB−MMAZから調製した全てのVal−Cit−PAB−MMAZをピリジン(2mL)に懸濁し、ジスクシンイミジルスベレート(74mg、0.2mmol、4eq.)のピリジン(1mL)溶液に添加した。この反応混合物を室温で攪拌した。3時間後、エーテル(20mL)を添加した。沈殿を集め、さらなる量のエーテルで洗浄した。赤色がかった固体を30%MeOH/CHClに懸濁させ、30% MeOH/CHClを溶出液として用いてシリカゲルパッドでろ過した。
実施例32−選択された化合物の細胞毒性の決定
MMAZおよび抗体−薬物複合体の細胞毒性をCD70+陽性細胞株(例えば、Caki−1、腎細胞癌腫;L428、ホジキン病;U251、グリア芽腫)で評価した。化合物の細胞毒性を評価するために、細胞を培地150μlに約5〜10,000/ウェルで接種し、アッセイ開始時に4ッ組の段階的な用量の化合物で処理した。細胞毒性アッセイは、通常は試験化合物の添加96時間後に行なった。培養終了時に生存細胞を評価するために、インキュベーション後半の4〜6時間にレザズリン染料50μlを各ウェルに添加してよい。染料の減少量を励起波長535nmおよび発光波長590nmを用いて蛍光分光分析法によって決定することができる。分析のために、処理した細胞による過剰量のレザズリンの減少量を未処理のコントロール細胞の結果と比較することができる。
実施例33−一般的なインビトロ細胞毒性決定
複合体の細胞毒性を評価するために、細胞を培地150μlに約5〜10,000/ウェルで接種し、アッセイ開始時に4ッ組の段階的な用量の化合物で処理した。細胞毒性アッセイは、試験化合物の添加96時間後に行なった。培養終了時に生存細胞を評価するために、インキュベーション後半の4〜6時間にレザズリン染料50μlを各ウェルに添加する。染料の減少量を励起波長535nmおよび発光波長590nmを用いて蛍光分光分析法によって決定することができる。分析のために、処理した細胞による過剰量のレザズリンの減少量を未処理のコントロール細胞の結果と比較することができる。
実施例34−インビトロ細胞増殖アッセイ
ADCの効力を、以下のプロトコルを使用する細胞増殖アッセイによって測定することができる(Promega Corp.Technical Bulletin TB288;Mendozaら、2002,Cancer Res.62:5485−5488):
1.培地に約10の細胞(例えば、SKBR−3、BT474、MCF7またはMDA−MB−468)を含有する細胞培養物100μlのアリコートを96ウェルの不透明なプレートの各ウェルに堆積させる。
2.培地を含有し、細胞を含有しないコントロールウェルを調製する。
3.ADCを実験ウェルに添加し、3〜5日間インキュベートする。
4.このプレートを室温で約30分間平衡化させる。
5.各ウェルに存在する細胞培地の体積と等しい体積のCellTiter−Glo Reagentを添加する。
6.オービタルシェーカーで内容物を2分間混合し、細胞溶解物を作成する。
7.プレートを室温で10分間インキュベートし、発光シグナルを安定化させる。
8.発光を記録し、RLU=相対発光単位でグラフ化して報告する。
表7は、CD70+(U251、L428およびCaki−1)細胞株に対するh1F6−抗体−MMAZ(h1F6−mc−vc−PAB−MMAZ)複合体のインビトロ活性を示す。複合体は、抗体あたり約4個の薬物を含有する。
表7.
CD70+細胞株に対するh1F6−MC−val−cit−PAB−MMAZ複合体のIC50(ng/mL)
Figure 2012144576
Figure 2012144576
Figure 2012144576
実施例35−ラットでの血漿クリアランス
抗体薬物複合体および全抗体の血漿クリアランス薬物動態解析をSprague−Dawleyラット(Charles River Laboratories,それぞれ250〜275g)で試験する。動物の尾に静脈注射することによってボーラス投与する(IV Push)。全血約300μlを以下の各時間点で頚部カニューレまたはテールスティック(tail stick)でリチウム/ヘパリン凝固防止容器に集める:0分(投与前)、投与から10分後および30分後;1時間後、2時間後、4時間後、8時間後、24時間後および36時間後;および2日後、3日後、4日後、7日後、14日後、21日後および28日後。全抗体をELISA−ECD/GxhuFc−HRPで測定する。抗体薬物複合体をELISA−MMAZ/ECD−Bio/SA−HRPで測定する。
実施例36−サルでの血漿クリアランス
上述の手順と同様の手順を用いて抗体薬物複合体および全抗体の血漿クリアランス薬物動態解析をカニクイザルで試験する。
実施例37−トランスジェニック実験マウスの腫瘍体積に対するインビボでの効力
トランスジェニック実験に適した動物を標準的な商業的供給業者(例えば、Taconic(Germantown,N.Y.))から得ることができる。多くの株が適しているが、腫瘍形成に対して高い感受性を有するため、FVB雌マウスが好ましい。交配のためにFVB雄を使用することができ、精管切除術を行なったCD.1雄を用いて刺激し、偽妊娠状態にする。精管切除術を行なったマウスは任意の商業的供給業者から得ることができる。初代をFVBマウスまたは129/BL6×FVB p53ヘテロ接合マウスを用いて誕生させることができる。p53対立遺伝子でヘテロ接合性を有するマウスを用いて腫瘍形成の可能性を高めることができる。F1腫瘍の中には混合株も存在する。初代腫瘍はFVBのみであり得る。
腫瘍を有する動物(Fo5mmtvトランスジェニックマウスから同種移植で繁殖した)にADCをIV注射によって単回投与または複数回投与することによって処置することができる。腫瘍体積を、注射後の種々の時間点で評価することができる。
実施例38−mcMMAZ抗体−薬物複合体のインビボ効力
cAC10−mcMMAZの効力をKarpas−299 ALCL異種移植によって評価することができる。抗体あたり平均4つの薬物部分を有するキメラAC10−mcMMAZ(cAC10−mcF4)を使用する。Karpas−299ヒトALCL細胞を免疫不全C.B−17 SCIDマウスに皮下移植する(マウスあたり5×10細胞)。腫瘍体積を式(0.5×L×W)を用いて算出する。式中、LおよびWは2方向の測定結果の長い方および短い方である。
L2987 NSCLC異種移植におけるcBR96−mcMMAZの効力
cBR96はLe抗原を認識するキメラ抗体である。抗体あたり4つの薬物を有するcBR96−mcMMAZ(cBR96−mcF4)の効力をインビボで評価するために、L2987非小細胞肺癌(NSCLC)腫瘍フラグメントを無胸腺ヌードマウスに移植する。腫瘍が平均約100mmになったら、マウスを未処置群および2つの処置群の3つの群に分ける。抗体薬物複合体の効力を上述のように評価する。
ATCC寄託
特許手続きのための微生物寄託の国際認識に関するブダペスト条約の条件に沿ってモノクローナル抗体S2C6のATCC寄託を1999年5月25日に行なった。このATCC寄託による寄託番号はPTA−110であった。
特許手続きのための微生物寄託の国際認識に関するブダペスト条約の条件に沿ってマウスモノクローナル抗体AC10のATCC寄託を2005年4月26日に行なった。このATCC寄託による寄託番号はPTA−6679であった。
特許手続きのための微生物寄託の国際認識に関するブダペスト条約の条件に沿ってモノクローナル抗体ヒト化AC10のATCC寄託を2005年8月23日に行なった。このATCC寄託による寄託番号はPTA−6951であった。
ATCCは、10801 University Boulevard,Manassas,Virgina 20110−2209,USAにある。当業者にとって簡便なように任意の寄託が行なわれ、寄託が特許法第112条の下で必要であることを承認したわけではない。本明細書に記載されるものは、寄託される抗体に範囲が限定されるものではない。寄託された実施形態は、本発明の特定の態様を単に代表するものであることが意図されており、機能的に等価な任意の抗体は、本発明の範囲内にあるからである。本明細書に記載の物質の寄託は、本明細書に含まれる記載が本発明の任意の態様(ベストモードを含む)を実施可能にするのに不十分であることを認めるものではなく、示されている特定の代表例に特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきでもない。実際に、本明細書に図示され、記載された例に加えて本発明の種々の改変は上の記載から当業者に明らかであり、添付の特許請求の範囲内にある。
本発明は、実施例に開示された特定の実施形態に発明の範囲を限定すべきではない。これらの実施形態は、本発明のいくつかの態様の代表例であり、機能的に等価な任意の実施形態が本発明の範囲内にあることを意図している。実際に、本明細書に図示され、記載された例に加えて本発明の種々の改変は上の記載から当業者に明らかであり、添付の特許請求の範囲内にある。
本明細書に引用された全ての引用文献は、それぞれの個々の刊行物または特許または特許明細書が特定的かつ個々にあらゆる目的のためにその内容全体が参考により組み込まれているのと同程度まで、あらゆる目的のためにその内容全体が本明細書に参考により組み込まれる。

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  1. 本願明細書に記載された発明。
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