JP6668260B2 - 抗her2抗体−メイタンシンコンジュゲート及びその方法 - Google Patents
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Description
米国特許法第119条(e)に従って、本出願は、2014年6月6日に出願された米国仮出願第62/008,980号出願日に対する優先権を主張するものであり、本出願の開示は参照として本明細書に全体が組み込まれる。
タンパク質−小分子治療用コンジュゲートの分野は、非常に進歩し、多くの臨床的に利益のある薬剤が提供され、今後、さらに多くのものが提供される見込みがある。タンパク質−コンジュゲート治療薬剤は、いくつかの利点をもたらすことができ、例えば、特異性、機能の多様性及びオフターゲット作用の比較的少なさのため、副作用が少なくなる。タンパク質の化学修飾が、これらの利点をさらに強力、安定的、または多様にすることによって、これらの利点を拡張する可能性がある。
本開示は、抗HER2抗体−メイタンシンコンジュゲート構造を提供する。本開示は、また、かかるコンジュゲートの生成方法、ならびにその使用方法を包含する。
Q1が、CまたはNであり、Q1が、Nである場合、Y1は、ない;
Y1が、水素、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択される;
R1が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択される;
R2及びR3それぞれが、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択される、またはR2及びR3が、任意で、環状結合し、5または6員環ヘテロシクリルを形成する;
Lが、−(T1−Z1)a−(T2−Z2)b−(T3−Z3)c−(T4−Z4)d−を含むリンカーであり、式中、a、b、c及びdそれぞれが、独立して0または1であり、a、b、c及びdの合計が、1〜4である;
T1、T2、T3及びT4それぞれが、(C1−C12)アルキル、置換(C1−C12)アルキル、(EDA)w、(PEG)n、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピペリジン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立して選択され、式中、EDAが、エチレンジアミン部分であり、PEGが、ポリエチレングリコールまたは修飾ポリエチレングリコールであり、AAが、アミノ酸残基であり、式中、wが、1〜20の整数であり、nが、1〜30の整数であり、pが、1〜20の整数であり、hが、1〜12の整数である;
Z1、Z2、Z3及びZ4それぞれが、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR15(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択され、式中、qが、1〜6の整数である;
各R13が、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールから独立して選択される;
各R15が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択される;
W1が、マイタンシノイドである;及び
W2が、抗HER2抗体である。
T1が、(C1−C12)アルキル及び置換(C1−C12)アルキルから選択される;
T2、T3及びT4それぞれが、(EDA)w、(PEG)n、(C1−C12)アルキル、置換(C1−C12)アルキル、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピペリジン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立して選択される;及び
Z1、Z2、Z3及びZ4それぞれが、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR15(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択される;
式中、
(PEG)nが、
EDAが、以下の構造:
ピペリジン−4−アミノが、
R12及びR15それぞれが、水素、アルキル、置換アルキル、ポリエチレングリコール部分、アリール及び置換アリールから独立して選択され、式中、任意の2つの隣接R12基が、環状結合して、ピペラジニル環を形成する。
各fが、独立して、0または1〜12の整数である;
各yが、独立して、0または1〜20の整数である;
各nが、独立して、0または1〜30の整数である;
各pが、独立して、0または1〜20の整数である;
各hが、独立して、0または1〜12の整数である;
各Rが、独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルである;及び
各R’が、独立して、H、アミノ酸の側鎖基、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルである。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸である;
X1が存在してよい、または存在しなくてよく、存在する場合、配列が、コンジュゲートのN−末端にある場合、X1が、存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができる;及び
X2及びX3それぞれが、独立して、任意のアミノ酸である。
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択される;
X1が、L、M、S、及びVから選択される;及び
X2及びX3それぞれが、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸である;
X1が存在してよい、または存在しなくてよく、存在する場合、配列が、コンジュゲートのN−末端にある場合、X1が、存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができる;及び
X2及びX3それぞれが、独立して、任意のアミノ酸であり、及び
配列が、アミノ酸配列SLSLSPGへのC−末端である。
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択される;
X1が、L、M、S、及びVから選択される;及び
X2及びX3それぞれが、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30(II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸である;
X1が存在してよい、または存在しなくてよく、存在する場合、配列が、コンジュゲートのN−末端にある場合、X1が、存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができる;及び
X2及びX3それぞれが、独立して、任意のアミノ酸であり、及び
配列が、配列KVDNALへのC−末端である、及び/または、配列QSGNSQへのN−末端である。
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択される;
X1が、L、M、S、及びVから選択される;及び
X2及びX3それぞれが、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸である;
X1が存在してよい、または存在しなくてよく、存在する場合、配列が、コンジュゲートのN−末端にある場合、X1が、存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができる;及び
X2及びX3それぞれが、独立して、任意のアミノ酸であり、
配列が、アミノ酸配列SWNSGAへのC−末端である、及び/またはアミノ酸配列GVHTFPへのN−末端である。
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択される;
X1が、L、M、S、及びVから選択される;及び
X2及びX3それぞれが、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される。
以下の用語は、特に指示がない限り、以下の意味を有する。未定義の用語はいずれも、その技術分野で認識される意味を有する。
本開示は、抗HER2抗体−メイタンシンコンジュゲート構造を提供する。本開示は、また、かかるコンジュゲートの生成方法、ならびにその使用方法を包含する。以下のセクションに、それぞれの実施形態が、さらに詳細に記載される。
本開示は、コンジュゲートを提供する。「コンジュゲート」は、第2の部分と安定して結合している第1の部分を意味する。「安定して結合した」は、標準条件下で別の部分または構造に結合している部分を意味する。特定の実施形態では、第1の部分及び第2の部分が、互いに1つ以上の共有結合によって結合されている。
Q1が、CまたはNであり、Q1が、Nである場合、Y1は、ない;
Y1が、水素、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択される;
R1が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択される;
R2及びR3それぞれが、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択される、またはR2及びR3が、任意で、環状結合し、5または6員環ヘテロシクリルを形成する;
Lが、−(T1−Z1)a−(T2−Z2)b−(T3−Z3)c−(T4−Z4)d−を含むリンカーであり、式中、a、b、c及びdそれぞれが、独立して0または1であり、a、b、c及びdの合計が、1〜4である;
T1、T2、T3及びT4それぞれが、(C1−C12)アルキル、置換(C1−C12)アルキル、(EDA)w、(PEG)n、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピペリジン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立して選択され、式中、EDAが、エチレンジアミン部分であり、PEGが、ポリエチレングリコールまたは修飾ポリエチレングリコールであり、AAが、アミノ酸残基であり、式中、wが、1〜20の整数であり、nが、1〜30の整数であり、pが、1〜20の整数であり、hが、1〜12の整数である;
Z1、Z2、Z3及びZ4それぞれが、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR15(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択され、式中、qが、1〜6の整数である;
各R13が、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールから独立して選択される;
各R15が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択される;
W1が、マイタンシノイドである;及び
W2が、抗HER2抗体である。
アリールもしくはC5置換ヘテロアリール、またはC6ヘテロアリールもしくはC6置換ヘテロアリールである。特定の実施形態では、Y1が、シクロアルキルもしくは置換シクロアルキル、例えば、C3−8シクロアルキルもしくはC3−8置換シクロアルキル、例えば、C3−6シクロアルキルもしくはC3−6置換シクロアルキル、またはC3−5シクロアルキルもしくはC3−5置換シクロアルキルである。特定の実施形態では、Y1が、ヘテロシクリルもしくは置換ヘテロシクリル、例えば、C3−8ヘテロシクリルもしくはC3−8置換ヘテロシクリル、例えば、C3−6ヘテロシクリルもしくはC3−6置換ヘテロシクリル、またはC3−5ヘテロシクリルもしくはC3−5置換ヘテロシクリルである。
リルである。
はC6置換ヘテロアリールである。特定の実施形態では、R2が、シクロアルキルもしくは置換シクロアルキル、例えば、C3−8シクロアルキルもしくはC3−8置換シクロアルキル、例えば、C3−6シクロアルキルもしくはC3−6置換シクロアルキル、またはC3−5シクロアルキルもしくはC3−5置換シクロアルキルである。特定の実施形態では、R2が、ヘテロシクリルもしくは置換ヘテロシクリル、例えば、C3−6ヘテロシクリルもしくはC3−6置換ヘテロシクリル、またはC3−5ヘテロシクリルもしくはC3−5置換ヘテロシクリルである。
はC6置換ヘテロアリールである。特定の実施形態では、R3が、シクロアルキルもしくは置換シクロアルキル、例えば、C3−8シクロアルキルもしくはC3−8置換シクロアルキル、例えば、C3−6シクロアルキルもしくはC3−6置換シクロアルキル、またはC3−5シクロアルキルもしくはC3−5置換シクロアルキルである。特定の実施形態では、R3が、ヘテロシクリルもしくは置換ヘテロシクリル、例えば、C3−8ヘテロシクリルもしくはC3−8置換ヘテロシクリル、例えば、C3−6ヘテロシクリルもしくはC3−6置換ヘテロシクリル、またはC3−5ヘテロシクリルもしくはC3−5置換ヘテロシクリルである。
−(L1)a−が、−(T1−Z1)a−である;
−(L2)b−が、−(T2−Z2)b−である;
−(L3)c−が、−(T3−Z3)c−である;及び
−(L4)d−が、−(T4−Z4)d−であり、
式中、T1、T2、T3及びT4が、存在する場合、テザー基である;
Z1、Z2、Z3及びZ4が、存在する場合、共有結合または結合官能基である;及び
a、b、c及びdそれぞれが、独立して0または1であり、a、b、c及びdの合計が、1〜4である。
ルもしくはC5−8置換アリール、例えば、C5アリールもしくはC5置換アリール、またはC6アリールもしくはC6置換アリールである。特定の実施形態では、R13が、ヘテロアリールもしくは置換ヘテロアリール、例えば、C5−8ヘテロアリールもしくはC5−8置換ヘテロアリール、例えば、C5ヘテロアリールもしくはC5置換ヘテロアリール、またはC6ヘテロアリールもしくはC6置換ヘテロアリールである。特定の実施形態では、R13が、シクロアルキルもしくは置換シクロアルキル、例えば、C3−8シクロアルキルもしくはC3−8置換シクロアルキル、例えば、C3−6シクロアルキルもしくはC3−6置換シクロアルキル、またはC3−5シクロアルキルもしくはC3−5置換シクロアルキルである。特定の実施形態では、R13が、ヘテロシクリルもしくは置換ヘテロシクリル、例えば、C3−8ヘテロシクリルもしくはC3−8置換ヘテロシクリル、例えば、C3−6ヘテロシクリルもしくはC3−6置換ヘテロシクリル、またはC3−5ヘテロシクリルもしくはC3−5置換ヘテロシクリルである。
テロアリール、またはC6ヘテロアリールもしくはC6置換ヘテロアリールである。特定の実施形態では、R15が、シクロアルキルもしくは置換シクロアルキル、例えば、C3−8シクロアルキルもしくはC3−8置換シクロアルキル、例えば、C3−6シクロアルキルもしくはC3−6置換シクロアルキル、またはC3−5シクロアルキルもしくはC3−5置換シクロアルキルである。特定の実施形態では、R15が、ヘテロシクリルもしくは置換ヘテロシクリル、例えば、C3−8ヘテロシクリルもしくはC3−8置換ヘテロシクリル、例えば、C3−6ヘテロシクリルもしくはC3−6置換ヘテロシクリル、またはC3−5ヘテロシクリルもしくはC3−5置換ヘテロシクリルである。
T1が、(C1−C12)アルキル及び置換(C1−C12)アルキルから選択される;
T2、T3及びT4それぞれが、(C1−C12)アルキル、置換(C1−C12)アルキル、(EDA)w、(PEG)n、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピペリジン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立して選択される;及び、
Z1、Z2、Z3及びZ4それぞれが、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR15(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択され、式中、qが、1〜6の整数である;
式中、
(PEG)nが、
EDAが、以下の構造:
式中、yが、1〜6の整数であり、rが、0または1である;
ピペリジン−4−アミノが、
AAが、アミノ酸残基であり、式中、pが、1〜20の整数である;及び、
各R11及びR12が、水素、アルキル、置換アルキル、アリール及び置換アリールから独立して選択され、式中、任意の2つの隣接したR12基が、環状結合して、ピペラジニル環を形成する;及び、
R13が、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールから選択される。
前記に記載したとおり、対象のコンジュゲートが、置換基W2として2−ホルミルグリシン(FGly)残基を含むように修飾された抗HER2抗体を含むことができる。本明細書に用いる場合、アミノ酸を、その標準名称、その3文字の標準略名及び/またはその1文字の標準略名で呼んでよい。例えば、アラニンまたはAlaまたはA;システインまたはCysまたはC;アスパラギン酸またはAspまたはD;グルタミン酸またはGluまたはE;フェニルアラニンまたはPheまたはF;グリシンまたはGlyまたはG;ヒスチジンまたはHisまたはH;イソロイシンまたはIleまたはI;リジンまたはLysまたはK;ロイシンまたはLeuまたはL;メチオニンまたはMetまたはM;アスパラギンまたはAsnまたはN;プロリンまたはProまたはP;グルタミンまたはGlnまたはQ;アルギニンまたはArgまたはR;セリンまたはSerまたはS;トレオニンまたはThrまたはT;バリンまたはValまたはV;トリプトファンまたはTrpまたはW;及びチロシンまたはTyrまたはYである。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、図4に示されたとおり、配列番号://のアミノ酸511〜636内のエピトープを結合する。いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、図4に示されたとおり、配列番号://のアミノ酸529〜625内のエピトープを結合する。いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、図4に示されたとおり、配列番号://のアミノ酸561〜625内のエピトープを結合する。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、HER2のドメインII内のエピトープ、例えば、図4に示されたアミノ酸配列のアミノ酸218〜341内のエピトープを結合する。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、ヒト化される。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、GFTFSSYG(配列番号://)、GFNIKDIF(配列番号://)、GYTFTNYW(配列番号://)、GYTFTDYY(配列番号://)、GYTFTDYS(配列番号://)、GYTFTSHW(配列番号://)、GYTFTGYW(配列番号://)、GYTFTSYW(配列番号://)、及びGYSFTDYN(配列番号://)から選択されるVH CDR1;及び/またはISGGGSYT(配列番号://)、IDPANDNP(配列番号://)、IHPSDSDV(配列番号://)、INPNNGGT(配列番号://)、INTATGEP(配列番号://)、INPSNGGT(配列番号://)、ILPGSGST(配列番号://)、IHPNSGSI(配列番号://)、ILPGGYT(配列番号://)、及びIDPYNGGT(配列番号://)から選択されるVH CDR2;及び/またはCARKGNYGNYGKLAYW(配列番号://)、CAGGPAYFDYW(配列番号://)、CAKSYYDSAMDYW(配列番号://)、CVPGGLRSYFDYW(配列番号://)、CTAWAYEPYFDYW(配列番号://)、CARAYYDFSWFVYW(配列番号://)、CARWGDGSFAYW(配列番号://)、CAGYGNGPMDYW(配列番号://)、CARGSSGYPYYFDYW(配列番号://)、及びCARGAGYALDYW(配列番号://)から選択されるVH CDR1を含む抗体を有するHER2ポリペプチド中のエピトープへの結合と競合する。いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、ENIYSN(配列番号://)、QDVIAA(配列番号://)、KSVTTSGYSY(配列番号://)、QDVSAA(配列番号://)、QDVFTA(配列番号://)、QDISNY(配列番号://)、QNVGTA(配列番号://)、SSVSY(配列番号://)、及びQDVGTA(配列番号://)から選択されるVL CDR1;及び/またはAAT、WAS、VAS、SAS、IS、STS、RTS、及びLTSから選択されるVL CDR2;及び/またはCQHFWGTPWTF(配列番号://)、CQQHYSTPWTF(配列番号://)、CHHSRELPWTF(配列番号://)、CQQHYTTPPTF(配列番号://)、CQQHFGIPWTF(配列番号://)、CQQGNTLPLTF(配列番号://)、CQQYRSYPFTF(配列番号://)、CQQYHNYPLTF(配列番号://)、CQQYSSYPYMYTF(配列番号://)、及びCQQWSSTPYTF(配列番号://)から選択されるVL CDR3を含む抗体を有するHER2ポリペプチド中のエピトープへの結合と競合する。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、ヒト化される。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、HER2ポリペプチドのドメインII内のエピトープ、例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸LVTYNTDTFE内、アミノ酸SMPNPEGRYT内、またはアミノ酸YNYLSTDVGS内のエピトープを結合する。いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、HER2ポリペプチドのドメインIII内のエピトープ、例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸ETLEEITGYL内、アミノ酸YISAWPDSLP内、またはアミノ酸YSLTLQGLGI内のエピトープを結合する。いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、HER2ポリペプチドのドメインIV内のエピトープ、例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸PREYVNARHC内、アミノ酸ADQCVACAHY内、またはアミノ酸PSGVKPDLSY内のエピトープを結合する。
前記に記載したとおり、抗HER2抗体のアミノ酸配列が、in vivo(例えば、細胞中のaldタグを含有するタンパク質の翻訳時)またはin vitro(例えば、無細胞系でaldタグを含有するタンパク質をFGEと接触させることによって)のいずれかで、ホルミルグリシン生成酵素(FGE)の作用によって、2−ホルミルグリシン(FGly)残基に変換(酸化)することができるセリンまたはシステイン残基を含有するスルファターゼモチーフを含むように修飾される。また、本明細書では、かかるスルファターゼモチーフをFGE−修飾部位と称してよい。
アルデヒドタグの最小のスルファターゼモチーフは、通常、5または6のアミノ酸残基の長さであり、通常、6のアミノ酸残基の長さのみである。Igポリペプチド中にもたらされるスルファターゼモチーフは、少なくとも5または6のアミノ酸残基であり、例えば、16、15、14、13、12、11、10、9、8または7未満のアミノ酸残基の長さのスルファターゼモチーフと定義されるように、5〜16、6〜16、5〜15、6〜15、5〜14、6〜14、5〜13、6〜13、5〜12、6〜12、5〜11、6〜11、5〜10、6〜10、5〜9、6〜9、5〜8、または6〜8のアミノ酸残基の長さとすることができる。
X1Z10X2Z20X3Z30 (I’)
式中、
Z10が、システインまたはセリン(また、(C/S)によって示すことができる)である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、例えば、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在する、または存在しない。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、SまたはVとすることができる;及び
X2及びX3は、独立して、通常、脂肪族アミノ酸、極性非荷電アミノ酸、または硫黄を含有するアミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、GまたはC、例えば、S、T、A、VまたはGであるが、任意のアミノ酸とすることができる。
Z10が、システインまたはセリンである;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基である;
Z30が、脂肪族アミノ酸または塩基性アミノ酸である;
X1が、存在するまたは存在しない。存在する場合、異種スルファターゼモチーフが、ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が、存在するという条件で、任意のアミノ酸である;
X2及びX3それぞれが、独立して、任意のアミノ酸であり、
配列は、Ig不変領域の溶媒接触可能ループ領域内にある、または隣接しており、配列は、Ig重鎖のC−末端にない。
X1CX2PX3Z30 (I’’)
式中、
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、SまたはVとすることができる;
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる;及び
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、例えば、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである。
修飾された抗HER2重鎖及び/または軽鎖上のFGEの作用により、スルファターゼモチーフ中のセリンまたはシステインが、FGlyに修飾される。このため、FGlyを含有するスルファターゼモチーフは、以下の式のものとすることができ、
X1(FGly)X2Z20X3Z30 (I’’’)
式中、
FGlyが、ホルミルグリシン残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によってによって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、通常、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、またはVとすることができる;及び
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、通常、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、またはVとすることができる;及び
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、通常、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、またはVとすることができる;
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる;及び
配列が、アミノ酸配列QKSLSLSPGSへのC−末端であり、配列が、天然野生型重Ig鎖不変領域中に存在しない1、2、3、4、5、または5〜10のアミノ酸を含んでよい。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、通常、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、またはVとすることができる;
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる;及び
配列が、アミノ酸配列KVDNAL(配列番号://)へのC−末端である、及び/またはアミノ酸配列QSGNSQ(配列番号://)へのN−末端である。
X1(FGly’)X2Z20X3Z30 (II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基である;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基(また、(P/A)によって示すことができる)のいずれかである;
Z30が、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン(R)であり、リジン(K)またはヒスチジン(H)、通常、リジンとしてよい)、または脂肪族アミノ酸(アラニン(A)、グリシン(G)、ロイシン(L)、バリン(V)、イソロイシン(I)、またはプロリン(P)、例えば、A、G、L、V、またはIである;
X1が、存在してよい、または存在しなくてよい。存在する場合、スルファターゼモチーフが、標的ポリペプチドのN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、L、M、V、SまたはT、例えば、L、M、またはVとすることができる;
X2及びX3は、独立して、任意のアミノ酸、例えば、脂肪族アミノ酸、硫黄を含有するアミノ酸、または極性非荷電アミノ酸(すなわち、芳香族アミノ酸または荷電アミノ酸以外)、例えば、S、T、A、V、G、またはC、例えば、S、T、A、VまたはGとすることができる;及び
配列が、アミノ酸配列SWNSGA(配列番号://)へのC−末端である、及び/またはアミノ酸配列GVHTFP(配列番号://)へのN−末端である。
前記に記載したとおり、抗HER2抗体のアミノ酸配列が、in vivo(例えば、細胞中のaldタグを含有するタンパク質の翻訳時)またはin vitro(例えば、無細胞系でaldタグを含有するタンパク質をFGEと接触させることによって)のいずれかで、FGEの作用によって、FGly残基に変換(酸化)することができるセリンまたはシステイン残基を含有するスルファターゼモチーフを含むように修飾される。抗HER2ポリペプチドが、用いられ、少なくともIg不変領域、例えば、Ig重鎖不変領域(例えば、少なくともCH1ドメイン;少なくともCH1及びCH2ドメイン;CH1、CH2、及びCH3ドメイン;またはCH1、CH2、CH3、及びCH4ドメイン)、またはIg軽鎖不変領域を含む本開示のコンジュゲートが生成される。かかるIgポリペプチドは、本明細書では、「標的Igポリペプチド」または「標的抗HER2抗体」または「標的抗HER2 Igポリペプチド」と称される。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、DTYIH(VH CDR1;配列番号://)、RIYPTNGYTRYADSVKG(VH CDR2;配列番号://)、及びWGGDGFYAMDV(VH CDR3;配列番号://)から選択される重鎖CDRを含む抗体を有するHER2エピトープ(例えば、HER2のドメインIV内のエピトープ;例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸511〜636内のエピトープ;例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸529〜625内のエピトープ;例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸561〜625内のエピトープ)への結合と競合する。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、ヒト化される。いくつかの例では、抗HER2抗体が、前記に記載したとおり、スルファターゼモチーフを含むように修飾され、修飾が、1つ以上のアミノ酸残基の挿入、欠失、及び/または置換を含む。特定の実施形態では、スルファターゼモチーフが、1)アミノ酸1−6;2)アミノ酸16−22;3)アミノ酸34−47;4)アミノ酸42−49;5)アミノ酸42−62;6)アミノ酸34−37;7)アミノ酸69−71;8)アミノ酸79−81;9)アミノ酸78−81;10)アミノ酸87−91;11)アミノ酸100−121;12)アミノ酸127−131;13)アミノ酸137−141;14)アミノ酸149−157;15)アミノ酸151−157;16)アミノ酸164−165;17)アミノ酸164−172;18)アミノ酸169−171;19)アミノ酸179−183;20)アミノ酸189−193;21)アミノ酸200−202;22)アミノ酸209−215;23)アミノ酸221−229;24)アミノ酸22−228;25)アミノ酸236−245;26)アミノ酸217−261;27)アミノ酸268−274;28)アミノ酸278−287;29)アミノ酸313−331;及び30)アミノ酸324−331の1つ以上に対応するIgG1重鎖不変領域の領域内にある、または、この領域に隣接している;アミノ酸ナンバリングは、配列番号://(図17Bに示したヒトIgG1不変領域)に示されたとおり、ヒトIgG1のアミノ酸ナンバリングに基づいている。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Cに示したアミノ酸配列のアミノ酸121−453に示されたとおり、重鎖不変領域アミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Dに示したアミノ酸配列のアミノ酸121−458に示されたとおり、重鎖不変領域アミノ酸配列を含む。いくつかの例では、抗HER2抗体が、前記に記載したとおり、スルファターゼモチーフを含むように修飾され、修飾が、1つ以上のアミノ酸残基の挿入、欠失、及び/または置換を含む;例えば、スルファターゼモチーフが、:1)アミノ酸1−6;2)アミノ酸12−14;3)アミノ酸21;4)アミノ酸33−37;5)アミノ酸34−37;6)アミノ酸44−51;7)アミノ酸57−65;8)アミノ酸83−83;9)アミノ酸91−96;10)アミノ酸104−107の1つ以上に対応するIgカッパ不変領域の領域内にある、または、この領域に隣接している;アミノ酸ナンバリングは、配列番号://(図17Cに示したヒトカッパ軽鎖;アミノ酸配列)に基づいている。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Eに示したアミノ酸配列のアミノ酸108−219に示されたとおり、軽鎖不変領域アミノ酸配列を含む。
いくつかの場合では、好適な抗HER2抗体が、GFTFTDYTMX、式中、Xが、DまたはSである(VH CDR1;配列番号://);DVNPNSGGSIYNQRFKG(VH CDR2;配列番号://);及びNLGPSFYFDY(VH CDR3;配列番号://)から選択される重鎖相補性決定領域(CDR)を含む抗体を有するHER2中のエピトープ(例えば、HER2のドメインII内のエピトープ;例えば、図4に示したHER2アミノ酸配列のアミノ酸218〜341内のエピトープ)への結合と競合する。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、ヒト化される。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、ヒト化される。いくつかの例では、抗HER2抗体が、前記に記載したとおり、スルファターゼモチーフを含むように修飾され、修飾が、1つ以上のアミノ酸残基の挿入、欠失、及び/または置換を含む。特定の実施形態では、スルファターゼモチーフが、1)アミノ酸1−6;2)アミノ酸16−22;3)アミノ酸34−47;4)アミノ酸42−49;5)アミノ酸42−62;6)アミノ酸34−37;7)アミノ酸69−71;8)アミノ酸79−81;9)アミノ酸78−81;10)アミノ酸87−91;11)アミノ酸100−121;12)アミノ酸127−131;13)アミノ酸137−141;14)アミノ酸149−157;15)アミノ酸151−157;16)アミノ酸164−165;17)アミノ酸164−172;18)アミノ酸169−171;19)アミノ酸179−183;20)アミノ酸189−193;21)アミノ酸200−202;22)アミノ酸209−215;23)アミノ酸221−229;24)アミノ酸22−228;25)アミノ酸236−245;26)アミノ酸217−261;27)アミノ酸268−274;28)アミノ酸278−287;29)アミノ酸313−331;及び30)アミノ酸324−331の1つ以上に対応するIgG1重鎖不変領域の領域内にある、または、この領域に隣接している;アミノ酸ナンバリングは、配列番号://(図17Bに示したヒトIgG1不変領域)に示されたとおり、ヒトIgG1のアミノ酸ナンバリングに基づいている。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Cに示したアミノ酸配列のアミノ酸121−453に示されたとおり、重鎖不変領域アミノ酸配列を含む。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Dに示したアミノ酸配列のアミノ酸121−458に示されたとおり、重鎖不変領域アミノ酸配列を含む。いくつかの例では、抗HER2抗体が、前記に記載したとおり、スルファターゼモチーフを含むように修飾され、修飾が、1つ以上のアミノ酸残基の挿入、欠失、及び/または置換を含む;例えば、スルファターゼモチーフが、:1)アミノ酸1−6;2)アミノ酸12−14;3)アミノ酸21;4)アミノ酸33−37;5)アミノ酸34−37;6)アミノ酸44−51;7)アミノ酸57−65;8)アミノ酸83−83;9)アミノ酸91−96;10)アミノ酸104−107の1つ以上に対応するIgカッパ不変領域の領域内にある、または、この領域に隣接している;アミノ酸ナンバリングは、配列番号://(図17Cに示したヒトカッパ軽鎖;アミノ酸配列)に基づいている。いくつかの場合では、抗HER2抗体が、図6Eに示したアミノ酸配列のアミノ酸108−219に示されたとおり、軽鎖不変領域アミノ酸配列を含む。
本開示は、薬剤−ポリペプチドコンジュゲートを提供する。薬剤の例としては、小分子薬剤、例えば、癌化学療法薬が挙げられる。例えば、ポリペプチドが、腫瘍細胞への特異性を有する抗体(またはこれらのフラグメント)である場合、本明細書に記載したとおり、その後、癌化学療法薬、例えば、微小管に影響を及ぼす薬剤に共役することができる修飾されたアミノ酸を含むように抗体を修飾することができる。特定の実施形態では、薬剤が、抗増殖活性を有する微小管に影響を及ぼす薬剤、例えば、マイタンシノイドである。特定の実施形態では、薬剤が、以下の構造を有するマイタンシノイドである。
本開示のコンジュゲート(抗体コンジュゲートを含む)は、さまざまな異なる方法で配合することができる。一般に、コンジュゲートが、ポリペプチド−薬剤コンジュゲートである場合、コンジュゲートは、ポリペプチドに共役された薬剤、治療される状態、及び用いられる投与経路と適合する方法で配合される。
本開示のポリペプチド−薬剤コンジュゲートは、親薬剤(すなわち、ポリペプチドへの共役前の薬剤)の投与による治療に適している被験者の状態または疾患の治療に用いられる。「治療」は、少なくとも、宿主を苦しめる状態に関連した症状の改善が実現することを意味し、改善は、広い意味で、少なくとも、パラメーターの大きさ、例えば、治療される状態に関連した症状が減少することを指すように用いられる。したがって、治療が、また、病理的状態、または少なくともそれに関連した症状が、完全に抑制され、例えば、発症が防止され、または停止され、例えば、中断され、その結果、宿主が、状態、または少なくとも状態を特徴づける症状にもはや苦しまない状況を含む。このため、治療が、(i)予防、すなわち、臨床的症状が発現しないようにすること、例えば、有害な状態に疾患が進行するのを防止することを含む臨床的症状の発現のリスクを低下させること;(ii)抑制、すなわち、臨床的症状が発現する、またはさらに発現するのを阻止すること、例えば、活動性疾患を軽減することまたは完全に抑制すること;及び/または(iii)緩和、すなわち、臨床的症状を後退させることを含む。
本開示は、癌を有する個体に癌化学療法薬を送達する方法を提供する。本方法は、癌腫、肉腫、白血病、及びリンパ腫を含む幅広い癌を治療するのに有用である。
開示された化合物を合成するのに有用な一般に公知の化学合成的スキーム及び条件を提供するための多くの一般的文献が、利用可能である(例えば、Smith and March,March’s Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure,Fifth Edition,Wiley−Interscience,2001;またはVogel,A Textbook of Practical Organic Chemistry,Including Qualitative Organic Analysis,Fourth Edition,New York:Longman,1978を参照)。
部位特異的に共役される抗体−薬剤コンジュゲート(ADC)を生成するために実験が実施された。部位特異的ADC生成には、タンパク質配列へのホルミルグリシン(FGly)、非天然アミノ酸の組込みが含まれる。FGlyを組み込むために(図1)、短いコンセンサス配列、CXPXR(Xが、セリン、トレオニン、アラニン、またはグリシンである)が、標準分子生物学クローニング技術を用いて、抗体重鎖または軽鎖の保存領域中の所望の位置に挿入された。この「標識を付けられた」構成体は、同時翻訳でタグ内のシステインをFGly残基に変換し、アルデヒド官能基(また、本明細書では、アルデヒドタグと称される)を生成するホルミルグリシン生成酵素(FGE)を同時発現する細胞中に遺伝子組換えで生成された。アルデヒド官能基は、原生物共役のための化学的ハンドルとしての役割を果たした。FGlyにペイロード(例えば、薬剤、例えば、サイトトキシン)を結合し、その結果、サイトトキシンペイロード及び抗体間に安定した共有結合C−C結合を形成するため、ヒドラジノ−イソ−ピクテ−スペングラー(HIPS)リゲーションが、用いられた。このC−C結合は、循環及びFcRn再利用中にADCによって現れる生理的に関係のある変化、例えば、プロテアーゼ、低pH、及び還元剤に対して安定していると予測された。アルデヒドタグを有する抗体は、さまざまな位置に生成してよい。軽鎖中の1つの部位及び重鎖中の7つの部位にアルデヒドタグを挿入する作用を試験するために実験を実施した。HIPSリンカーを介したメイタンシンペイロードへの共役によって生成され、得られた3つのADCで生物物理学及び機能的特性解析を実施した。結合部位を調節することには、抗体有効性及びPKへの有意な効果があった。
一般
マウス抗−メイタンシン抗体を生成し、試験所内で確認した。Life Technologies(Grand Island、NY)からウサギ抗−AF488抗体を購入した。Jackson Immunoresearch(West Grove、PA)からヤギ抗−ヒトIgG−特異的抗体及びヤギ抗−ヒトFab−特異的抗体、及びロバ抗−ウサギ、ヤギ抗−マウスIgGサブクラスI−特異的、及びヤギ抗−ヒトFc−特異的HRP−コンジュゲートを購入した。
標準分子生物学技術を用いて、軽鎖及び重鎖コンセンサス領域中のさまざまな点にアルデヒドタグ配列を挿入した。小規模生成では、ヒトFGE発現構成体で、CHO−S細胞をトランスフェクトし、抗体の過渡的生成にFGEを過剰発現している細胞のプールを用いた。大規模生成では、ヒトFGEを過剰発現しているクローン細胞株(GPEx)を生成するために、GPEx technology(Catalent,Inc.、Somerset、NJ)を用いた。その後、抗体を発現している細胞の大量で安定したプールを生成するためにFGEクローンを用いた。タンパク質Aクロマトグラフィー(MabSelect、GE Healthcare Life Sciences、Pittsburgh、PA)を用いて、条件付き培地から抗体を精製した。精製した抗体を急速冷凍し、さらに使用するまで−80℃で、保存した。
72時間、37℃で、50mMクエン酸ナトリウム、0.85%DMA及び0.085%Triton X−100を含有する50mM NaCl pH5.5中で、アルデヒド標識抗体(15mg/mL)をHIPS−Glu−PEG2−メイタンシン(薬剤と抗体が等量の8モル)に共役させた。タンジェント流ろ過を用いて、遊離型薬剤を除去した。移動相A:1.0M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分取スケール疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC;GE Healthcare 17−5195−01)を用いて、非共役抗体を除去した。非共役物質を溶離させるために33%Bの無勾配を用い、続いて、単共役及び二共役種を溶離させるために41〜95%Bの直線勾配を用いた。最終生成物のDARを測定するために、移動相A:1.5M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分析用HIC(Tosoh#14947)によってADCを検討した。凝集を測定するために、300mM NaCl、25mMリン酸ナトリウムpH6.8の移動相で、分析用サイズ排除クロマトグラフィー(SEC;Tosoh#08541)を用いて、試料を分析した。
約1pmol(ペイロード)/mLで、ラット血しょうに抗体−発蛍光団及び抗体−薬剤コンジュゲートを加えた。試料を採取し、使用するまで−80℃で、保存した。指示された時間、5%CO2下で、37℃で、アリコットを置き、その後、抗−メイタンシン及び抗−Fabシグナルを評価するためにELISAによって分析した。分析のための第1のステップとして、分析対象物質濃度が、アッセイのリニアレンジ内(20〜40ng/mL)であることを確実にするために1%ウシ血清アルブミン中への分析対象物質の連続希釈を実施した。一度、好適な希釈を測定してから、インキュベーターから試料を除去し、試験した。共役の参照開始値として新鮮解凍アリコットを用いた。時点間での比較が可能になるように1つのプレート上で、全分析対象物質をともに測定した。抗−ヒトFab−特定の抗体で被覆したプレート上で分析対象物質を捕捉した。その後、ペイロードを、抗−AF488または抗−メイタンシン抗体のいずれかで、検出し、続いて、HRP−共役二次抗体で検出した;全抗体を、直接共役された抗−ヒトFc−特異的抗体で、検出した。TMB基質で結合二次抗体を視覚化した。H2SO4で比色反応を停止させ、プレートリーダーを用いて、450nmで、吸光度を測定した。Excelでデータ分析を実施した。4連で、各試料を分析し、平均値を用いた。抗体共役の尺度として、抗−メイタンシンシグナルと抗−Fabシグナルとの比を用いた。
ATCCからHER2−陽性乳癌細胞株、NCI−N87を入手し、10%ウシ胎児血清(Invitrogen、Grand Island、NY)及びGlutamax(Invitrogen)を補ったRPMI−1640培地(Cellgro、Manassas、VA)中に維持した。平板培養前の24時間、対数期成長を確実にするために細胞を通過させた。平板培養の日に、10IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシンを補った90μL正常成長培地(Cellgro)中の96−ウェルプレート上に5000細胞/ウェルを播種した。10μLの希釈した分析対象物質と、さまざまな濃度で、細胞を処置し、37℃で、5%CO2の雰囲気中で、プレートをインキュベートした。6日後、100μL/ウェルの細胞Titer−Glo試薬(Promega、Madison、WI)を添加し、モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、発光を測定した。IC50計算を含むデータ分析のためにGraphPad Prismソフトウエアを用いた。
50%Matrigel中の1x107NCI−N87腫瘍細胞をメスC.B−17 SCIDマウスの尾の付け根に接種した。腫瘍が、平均112mm3に達した場合、動物に単一5mg/kg用量のADC、トラスツズマブ抗体(標識を付けられていない)、またはビヒクルだけを与えた。1週間に2回、体重及び腫瘍サイズについて動物をモニターした。以下の式を用いて、腫瘍容積を計算した。
腫瘍容積(mm3)=(w2xl)/2
式中、w=腫瘍幅、及びl=腫瘍長
log10細胞殺傷=(治療群TTE−対照群TTE)/(3.32x腫瘍倍加時間)
単一5mg/kgボーラスの抗体コンジュゲートをオスBALB/cマウスの静脈内に投与した。投与後、1時間、8時間及び20時間、及び2、4、6、8、10、14、21、及び28日に、時点ごとに3匹の動物の血しょうを採集した。1週間ごとに2回以上、単一の動物を採取しなかった。−80℃で、血しょう試料を保存し、ELISAによって全抗体及び全ADCの濃度を定量化した。前者について、抗−ヒトIgG−特異的抗体で、コンジュゲートを捕捉し、HRP−共役抗−Fc−特異的抗体でコンジュゲートを検出した。後者について、抗−ヒトFab−特異的抗体で、コンジュゲートを捕捉し、マウス抗−メイタンシン一次抗体で、コンジュゲートを検出し、続いて、HRP−共役抗−マウスIgG−サブクラス1−特異的二次抗体で、コンジュゲートを検出した。Ultra TMB One−Step ELISA基質(Thermo Fisher、Waltham、MA)を用いて、結合二次抗体を検出した。硫酸で反応をクエンチ後、SoftMax Proソフトウエアを備えたモレキュラーデバイスSpectra Max M5プレートリーダーで、450nmで、吸光度を取ることによってシグナルを読んだ。GraphPad Prismソフトウエアを用いて、データを分析した。以下の式によるY値(1/Y2によって加重した)の平均の非線形回帰によって、経時的に測定した濃度を2−コンパートメントモデルにフィットさせた。
FcRN
NHS−LC−Biotin(Pierce、#21336)を用いて、製造者の指示書に従って、FcRn(Sino Biologicals、#CT009−H08H)をビオチン化した。「キネティックバッファー」:20mMホスフェート、150mM NaCl、0.02%Tween−20、0.05%ナトリウムアジド、0.1mg/mLウシ血清アルブミン中でFcRnアッセイのための全希釈及び結合ステップを行った。バッファーは、別段の記載を除いてpH6.0であった。黒色96ウェルプレート中で、10分間、200μLのキネティックバッファー中で、SAバイオセンサー(ForteBio、#1305291)を事前に水和反応させた。その後、チップをForteBio Octet Redバイオセンサーに入れ、1分間、ベースラインシグナルを設定した。その後、1.5μg/mLビオチン化FcRn中にチップを置き、320秒間、捕捉した。さらに2回の1分間、ベースラインステップ後、5分間、IgG(100nM)を結合させた。最後に、pH7.3のキネティックバッファーを含有するウェルにチップを移動し、5分間、解離をモニターした。
iTope(商標)を用いて、タグを含有する領域にまたがるオーバーラッピング9merで、標識配列及び非標識配列の分析を実施し、34ヒトMHCクラスII対立遺伝子のそれぞれに対して試験した。ポテンシャル「フィット」及びMHCクラスII分子による相互作用に基づいて各9merにスコアを付与した。ソフトウエアによって計算したペプチドスコアは、0〜1の間にある。高平均結合スコア(iTope(商標)スコアリング機能で>0.55)を得たペプチドを強調した。MHCクラスII結合ペプチドの≧50%(すなわち、34対立遺伝子のうち17を越える)では、高結合親和性(スコア>0.6)がみられ、かかるペプチドを「乱雑高親和性」と定義した。スコア>0.55である対立遺伝子のMHCクラスII結合ペプチド結合≧50%を「乱雑中等度親和性」と定義した。また、配列を用いて、以前に特定されたT細胞エピトープとの同一性または高配列相同性を確認するために、BLASTサーチによってTCED(商標)(T細胞エピトープデータベース)に照会した。
HIPS−Glu−PEG2−メイタンシンの合成
スターラーバーを含有する20mLガラスシンチレーションバイアルにアミン2(710.3mg、4.0mmol)、及びNa2CO3(637.9mg、6.0mmol)を添加した。水(10.0mL)を添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し透明で無色の溶液が得られた。分離20mLガラスシンチレーションバイアルにペンタフルオロフェニルエステル1(1185.7mg、2.0mmol)を添加し、10.0mLの1,4−ジオキサン中に溶解した。前記の調製した溶液に滴下添加され、透明で無色の溶液を得ているバイアルを1分間、ボルテックスさせ、白色沈殿物が得られた。20℃で、4時間、反応物を撹拌し、70mLの水に添加し、1MのHClの滴下添加によってpH3まで酸性にし、2x50mLのEtOAcで抽出し、Na2SO4上で乾燥させた。有機フラクションを濾過し、蒸発させ、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。高真空下で、精製した生成物を乾燥させ、粘着性で吸湿性の白色固体として1137.3mg(97%)の化合物3が得られた。
アミン化合物3(2638.7mg、4.513mmol)をDMF(8.92mL)中のピペリジン(2.23mL、22.57mmol)溶液(20%v/vピペリジン)中に溶解し、20℃で、1時間、撹拌した。白色沈殿物が形成された。反応物を濾過し、透明で淡黄色の溶液が得られた。溶液を蒸発させ、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。高真空下で、分離した生成物を乾燥させ、透明で粘性の油として813.1mg(50%)の化合物4が得られた。
乾燥させたスターラーバーを含有する乾燥させた20mLガラスシンチレーションバイアルにアミン化合物4(582.4mg、1.607mmol)を添加した。無水DMF(5mL)及び(i−Pr)2NEt、(0.84mL、4.82mmol)を添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し、透明で非常に淡黄色の溶液が得られた。少量ずつ、5分以上で、エステル5(1253.7mg、1.930mmol)を添加し、20℃で、2時間、反応物を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製した。高真空下で、精製した生成物を乾燥させ、白色フィルムとして406.3mg(49%)の化合物6が得られた。
オーブン乾燥フラスコに、インドール−2−メタノール,7,(1.581g,10.74mmol),TBSCl(1.789g、11.87mmol)、及びイミダゾール(2.197g、32.27mmol)を装填し、この混合物をCH2Cl2(40mL、無水)中に懸濁させた。16時間後、オレンジ色残基に反応混合物を濃縮した。粗混合物をEt2O(50mL)中に溶かし、水性AcOH(5%v/v、3x50mL)及びブライン(25mL)で洗浄した。混合有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濃縮し、さらに精製しないで用いられた結晶質固体として、2.789g(99%)の化合物8が得られた。
CH3CN(25mL)中のインドール8(2.789g、10.67mmol)の溶液にメチルアクリレート、9、(4.80mL、53.3mmol)を添加し、続いて、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(800μL,5.35mmol)を添加し、得られた混合物を還流させた。18時間後、溶液を冷却し、シリカゲルクロマトグラフィー(9:1ヘキサン:EtOAc)によって精製されたオレンジ色油に濃縮し、無色油として3.543g(96%)の化合物10が生成された。
THF(20mL)中の化合物10(1.283g、3.692mmol)の溶液に、0℃で、THF(3.90mL、3.90mmol)中のテトラブチルアンモニウムフルオリドの1.0M溶液を添加した。15分後、Et2O(20mL)で反応混合物を希釈し、NaHCO3(飽和水溶性、3x20mL)で洗浄し、薄緑色油に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(2:1ヘキサン:EtOAc)によって油を精製し、白色結晶質固体として822mg(95%)の化合物11が生成された。
デス−マーチンペルヨージナン(5.195g、12.25mmol)をCH2Cl2(20mL)及びピリジン(2.70mL、33.5mmol)の混合物中に懸濁させた。5分後、CH2Cl2(10mL)中のメチル3−(2−(ヒドロキシメチル)−1H−インドール−1−イル)プロパノエート(化合物11;2.611g、11.19mmol)の溶液に得られた白色懸濁液を移し、赤茶色懸濁液が得られた。1時間後、チオ硫酸ナトリウム(10%水溶液、5mL)及びNaHCO3(飽和水溶液、5mL)で反応物をクエンチした。水性層をCH2Cl2(3x20mL)で抽出し;混合抽出物をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、茶色油に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン中の5〜50%EtOAc)による精製の結果、無色油として2.165g(84%)の化合物12が生成された。
ジオキサン(100mL)中に溶解したインドール12(2.369g、10.24mmol)の溶液に、LiOH(4M水溶液、7.68mL、30.73mmol)を添加した。濃白色沈殿物が、数時間の間に次第に形成された。21時間後、HCl(1M水溶液、30mL)を滴下添加し、pH=4の溶液が得られた。溶液を濃縮し、得られた薄茶色油をEtOAc(50mL)中に溶解し、水(2x50mL)及びブライン(20mL)で洗浄した。有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、オレンジ色固体に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(0.1%酢酸とヘキサン中の10〜50%EtOAc)による精製の結果、淡黄色固体として1.994g(84%)の化合物13が生成された。
1,2−ジクロロエタン(無水、25mL)中の化合物13(1.193g、5.492mmol)及び(9H−フルオレン−9−イル)メチル1,2−ジメチルヒドラジンカルボキシレート、14、(2.147g、7.604mmol)の溶液に、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(1.273g、6.006mmol)を添加した。2時間、得られた黄色懸濁液を撹拌し、その後、NaHCO3(飽和水溶液、10mL)でクエンチし、続いて、HCl(1M水溶液)を添加し、pH4にした。有機層を分離し、水性層をCH2Cl2(5x10mL)で抽出した。プールした有機抽出物をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、オレンジ色油に濃縮した。C18シリカゲルクロマトグラフィー(水中の20〜90%CH3CN)による精製の結果、蝋様ピンク色固体として1.656g(62%)の化合物15が生成された。
乾燥させたスターラーバーを含有する乾燥させた100mLの2首丸底フラスコに化合物15(5.006g、10.4mmol)を添加した。シリンジによって無水EtOAc、40mLを添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し、透明で薄い黄色〜緑色の溶液が得られた。氷水浴中で溶液を0℃に冷却し、3mLの無水EtOAc中のペンタフルオロフェノール(2098.8mg、11.4mmol)を滴下添加した。0℃で、5分間、溶液を撹拌した。シリンジによってゆっくりと7mLの無水EtOAc中のDCC(2348.0mg、11.4mmol)を滴下添加した。0℃で、5分間、溶液を撹拌し、その後、水浴から除去し、20℃に温めた。2時間、反応物を撹拌し、0℃に冷却し、濾過し、透明で薄い黄色〜緑色の溶液が得られた。溶液を50mLのEtOAcで希釈し、2x25mLのH2O、1x25mLの5MのNaClで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させた。溶液を濾過し、蒸発させ、高真空下で、乾燥させ、緑色〜白色固体として、6552.5mg(97%)の化合物5が得られた。
MeNHNHMe・2HCl,化合物16、(5.0g、37.6mmol)をMeCN(80mL)中に溶解した。Et3N(22mL、158mmol)を添加し、濾過によって形成された沈殿物を除去した。MeNHNHMeの残りの溶液に、2.5時間以上、−20℃で、FmocCl(0.49g、18.9mmol、0.5当量)の溶液を滴下添加した。その後、反応混合物をEtOAcで希釈し、H2O、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、in vacuoで濃縮した。シリカ(ヘキサン/EtOAc=3:2)上でフラッシュクロマトグラフィーによって残留物を精製し、3.6g(34%)の化合物14が得られた。
HATU(0.277g、0.729mmol)を添加しながら、室温で、3.0mLのDMF中のマイタンシノール3−(S)−α−N−メチルアミノプロピオネート(化合物17)(0.426g、0.655mmol)、カルボン酸6(0.597g、0.721mmol)、及び(i−Pr)2NEt(0.35mL、2.00mmol)の溶液を撹拌した。2.5時間、反応混合物を撹拌し、ロータリー蒸発によって濃縮した。0〜10%MeOH−CH2Cl2勾配を用いて、シリカゲル上でフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離した。生成物を含有するフラクションを混合し、濃縮し、0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で再度、フラッシュクロマトグラフィーにかけ、白色固体として0.721g(75%)のマイタンシノイド18が生成された。
CH2Cl2(0.378mL、0.378mmol)中のSnCl4の1.0M溶液を滴下添加しながら、0℃で、1.0mLの無水CH2Cl2中のマイタンシノイド18(110.5mg、0.08mmol)の溶液を撹拌した。黄色沈殿物が形成された。溶離液として0〜100%CH3CN−H20勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製し、白色フィルムとして65.6mg(62%)のマイタンシノイド19が得られた。
マイタンシノイド19(64.5mg、0.05mmol)を添加しながら、室温で、453.6mLのDMA中のピペリジン(90.7μL、0.92mmol)の溶液を撹拌した。20分間、反応混合物を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN−H20勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製し、白色フィルムとして49.1mg(90%)のマイタンシノイド20が得られた。
抗体タグ−配置ライブラリーの開発及び最初のスクリーニング
重鎖及び軽鎖不変領域内の露出した比較的非構造化部分を特定するために、ヒトIgG1結晶構造を調査した。最小に天然IgG構造を混乱させるが、共役に接触可能のままである位置にタグを挿入した。アルデヒドタグ配置のために8つの部位を選択した。一度、重鎖または軽鎖のいずれかに各タグを組み入れ、その結果、各抗体が、2つのアルデヒド基を含む。軽鎖中の1つの内部部位及び重鎖中の7つの部位を選択した:CH1中の3つ、CH2中の2つ、CH3中の1つ、及びC−末端の1つ(図2、上部)。N−末端からC−末端への順序に従って、アルファベット順にこれらの部位に名前を付けた(すなわち、タグA〜G)。軽鎖タグを「LC」と示した。プロトタイプヒトIgG1重鎖及びカッパ軽鎖の不変領域に選択されたタグ部位をクローンした。コンセンサス配列内でCysのFGlyへの有効な変換を確実にするために、ヒトFGEを過剰発現している細胞の大量プール中に過渡的にタンパク質を生成した。タンパク質Aを用いて、抗体を精製し、PBS中に保存した。
ヒトホルミルグリシン−生成酵素(FGE)を過剰発現する細胞の大量プール中に、軽鎖(LC)、CH1ドメイン(タグC)のいずれか、または重鎖C−末端(CT、タグG)にアルデヒドタグを含有するように修飾されたトラスツズマブ抗体を生成した。LC、CH1、またはCTそれぞれで標識を付けられた抗体のために165、546、及び660mg/LのUTiterを入手した。CysからfGlyへの変換有効性に関して、質量分析法によって測定したとおり、LC、CH1、及びCTそれぞれでの86%、92%、及び98%変換を得た。37℃で、50mMクエン酸ナトリウム、0.85%DMA及び0.085%Triton X−100を含有する50mM NaCl pH5.5中のHIPS−Glu−PEG2−メイタンシンでfGly標識抗体を処置することによって共役反応を実施し、分析用疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)によって反応の進行を追跡した。完了時に、タンジェント流ろ過によって過剰ペイロードを除去し、分取HICによって非共役抗体を除去した。これらの反応により、CH1及びCTタグ部位で、HIPSリンカーペイロードのfGlyへの>90%共役有効性を示し、LCタグ部位で、75%共役有効性を示した。最終生成物のHIC分析が、図3に示されている。コンジュゲートのSEC分析では、最小凝集を示した(図7)。SECによって、指示された位置で標識を付けられた非共役及びHIPS−Glu−PEG2−メイタンシン共役ADCを分析した。全凝集は、すべての場合で≦5%であった。
有効性を測定するために、in vitroで、HER2を過剰発現している細胞株、NCI−N87に対して、ADCを試験した。対照薬として遊離型メイタンシンを用いた。3つのαHER2 HIPS−Glu−PEG2−メイタンシンADCコンジュゲートの全てが、pM活性を示し、遊離型メイタンシンと同等であった(図10)。IC50測定値は、これらの分析対象物質の間で有意な差がなかった。逆に、イソタイプ対照CT標識コンジュゲートが、本質的に活性を示さなかった。
ADCのPKプロファイルを評価するために実験を実施した。マウスに、5mg/kgのLC−、CH1−、またはCT−標識ADC、または対照薬としてトラスツズマブもしくはαHER2−DM1を投与した。マウスから血しょうを採集し、総ADC及び総抗体濃度を定量するためにELISAによって分析した。総ADCを測定するために、分析対象物質を抗−ヒトFab−特異的抗体で捕捉し、抗−メイタンシン抗体で検出した。総抗体を測定するために、分析対象物質を抗−ヒトIgG−特異的抗体で捕捉し、抗−ヒトFc−特異的抗体で検出した。半減期を測定するために、非線形回帰によって、経時的に測定した濃度を2−コンパートメントモデルにフィットさせた(表7)。各アルデヒド標識ADCの総抗体半減期は、トラスツズマブと同じ、またはトラスツズマブより長く、アルデヒドタグ挿入及びHIPS共役が、抗体の塩基性PK特性を変化させなかったことを示している。逆に、αHER2−DM1コンジュゲートの総抗体半減期の方が有意に短く、非−特異的共役化学(過剰共役された種となる)が、PKに陰性作用があったことを示している。また、共役された抗体(総ADC)半減期を測定し、CT−標識ADCでは、担腫瘍マウスに最も大きな生存利益を与え、また、総ADC半減期が最長であったことを示した。αHER2−DM1、及びCH1−及びLC−標識ADCのコンジュゲート半減期の方が、CT−標識コンジュゲートより短かった。これらの数は、共役部位が、ADC半減期を制御するのに重要な役割を演じたことを示した。全ての場合で、アルデヒド標識コンジュゲートが循環中で安定しており、総ADCと総抗体濃度とのパーセント曲線下面積比が、76〜81%の範囲であった(図12)。αHER2−DM1コンジュゲートの比は、72%であった。
実験を実施し、細胞傷害性ペイロードの抗体重鎖及び軽鎖への部位特異的コンジュゲートに、HIPS化学で結合されたアルデヒドタグを用いることができることを示した。実験には、内部、ならびにN−またはC−末端部位での共役配置を変化させることが含まれ、SAR空間を検討すること及びADC構造を最適化することに関して柔軟性を許容した。このアプローチにより、PKが改善し、従来のコンジュゲートと比べて薬剤負荷の低下による同等の有効性、または向上した有効性を有するADCを生成した。アルデヒド標識ADCは、また、PK実験で試験した総ADCと総抗体濃度との高い曲線下面積比によって示したとおり、in vivoで非常に安定していた。この観察された安定性は、HIPS化学によるものと思われ、抗体及びペイロード間のC−C結合が得られた。
リンカー部分で変化させた抗HER2 ADCを生成した。メイタンシンペイロードへのヒドラジニル−イソ−ピクテ−スペングラー(HIPS)リゲーションを用いて、共役されたアルデヒド標識抗HER2タンパク質を用いて、ADCを生成した。得られたADCは、均質であり、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)によって評価したとおり、明確な薬物抗体比(DAR)がみられた。リンカーデザインの差が、単一及び複数用量の有効性異種移植試験で、これらのコンジュゲートの有効性に影響を及ぼした。
メイタンシンを含有する薬剤−リンカー構成体の構造
バイオコンジュゲーション、精製、及びHPLC分析
72時間、37℃で、50mMクエン酸ナトリウム、0.85%DMA及び0.085%Triton X−100を含有する50mM NaCl pH5.5中で、アルデヒド標識抗体(15mg/mL)をメイタンシンを含有する薬剤リンカー(薬剤と抗体が等量の8モル)に共役させた。タンジェント流ろ過を用いて、遊離型薬剤を除去した。移動相A:1.0M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分取スケール疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC;GE Healthcare 17−5195−01)を用いて、非共役抗体を除去した。非共役物質を溶離させるために33%Bの無勾配を用い、続いて、単共役及び二共役種を溶離させるために41〜95%Bの直線勾配を用いた。最終生成物のDARを測定するために、移動相A:1.5M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分析用HIC(Tosoh #14947)によってADCを検討した。凝集を測定するために、300mM NaCl、25mMリン酸ナトリウムpH6.8の移動相で、分析用サイズ排除クロマトグラフィー(SEC;Tosoh# 08541)を用いて、試料を分析した。
約1pmol(ペイロード)/mLで、ラット血しょうにADCを添加した。試料を採取し、使用するまで−80℃で、保存した。指示された時間、5%CO2下で、37℃で、アリコットを置き、その後、抗−メイタンシン及び抗−Fabシグナルを評価するためにELISAによって分析した。共役の参照開始値として新鮮解凍アリコットを用いた。時点間での比較が可能になるように1つのプレート上で、全分析対象物質をともに測定した。最初に、ブロッキングバッファー中で、分析対象物質を20ng/mL(アッセイのリニアレンジ内)に希釈した。その後、抗−ヒトFab−特定の抗体で被覆したプレート上で分析対象物質を捕捉した。次に、ペイロードを、抗−メイタンシン抗体で検出し、続いて、HRP−共役二次抗体で検出した;全抗体を、直接共役された抗−ヒトFc−特異的抗体で検出した。TMB基質で結合二次抗体を視覚化した。H2SO4で比色反応を停止させ、モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、450nmで、吸光度を測定した。Excelでデータ分析を実施した。4連で、各試料を分析し、平均値を用いた。抗体共役の尺度として、抗−メイタンシンシグナルと抗−Fabシグナルとの比を用いた。
ATCCからHER2−陽性乳癌細胞株、NCI−N87を入手し、10%ウシ胎児血清(Invitrogen)及びGlutamax(Invitrogen)を補ったRPMI−1640培地(Cellgro)中に維持した。平板培養前の24時間、対数期成長を確実にするために細胞を通過させた。平板培養の日に、10IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシンを補った90μL正常成長培地(Cellgro)中の96−ウェルプレート上に5000細胞/ウェルを播種した。10μLの希釈した分析対象物質と、さまざまな濃度で、細胞を処置し、37℃で、5%CO2の雰囲気中で、プレートをインキュベートした。6日後、100μL/ウェルの細胞Titer−Glo試薬(Promega)を添加し、モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、発光を測定した。IC50計算を含むデータ分析のためにGraphPad Prismソフトウエアを用いた。
50%Matrigel中の1x107NCI−N87腫瘍細胞をメスC.B−17 SCIDマウスの尾の付け根に接種した。腫瘍が、平均112mm3に達した場合、動物に単一5mg/kg用量のADC、トラスツズマブ抗体(標識を付けられていない)、またはビヒクルだけを与えた。1週間に2回、体重及び腫瘍サイズについて動物をモニターした。以下の式を用いて、腫瘍容積を計算した。
腫瘍容積(mm3)=(w2xl)/2
式中、w=腫瘍幅、及びl=腫瘍長
log10細胞殺傷=(治療群TTE−対照群TTE)/(3.32x腫瘍倍加時間)
合成方法
スターラーバーを含有する20mLガラスシンチレーションバイアルにアミン109(710.3mg、4.0mmol)、及びNa2CO3(637.9mg、6.0mmol)を添加した。水(10.0mL)を添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し、透明で無色の溶液が得られた。分離20mLガラスシンチレーションバイアルにペンタフルオロフェニルエステル108(1185.7mg、2.0mmol)を添加し、10.0mLの1,4−ジオキサン中に溶解した。前記の調製した溶液に滴下添加され、透明で無色の溶液を得ているバイアルを1分間、ボルテックスさせ、白色沈殿物が得られた。20℃で、4時間、反応物を撹拌し、70mLの水に添加し、1MのHClの滴下添加によってpH3まで酸性にし、2x50mLのEtOAcで抽出し、Na2SO4上で乾燥させた。有機フラクションを濾過し、蒸発させ、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。高真空下で、精製した生成物を乾燥させ、粘着性で吸湿性の白色固体として1137.3mg(97%)の化合物110が得られた。
化合物110(2638.7mg、4.513mmol)をDMF(8.92mL)中のピペリジン(2.23mL、22.57mmol)溶液(20%v/vピペリジン)中に溶解し、20℃で、1時間、撹拌した。白色沈殿物が形成された。反応物を濾過し、透明で淡黄色の溶液が得られた。溶液を蒸発させ、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。高真空下で、分離した生成物を乾燥させ、透明で粘性の油として813.1mg(50%)の化合物111が得られた。
乾燥させたスターラーバーを含有する乾燥させた20mLガラスシンチレーションバイアルに化合物111(582.4mg、1.607mmol)を添加した。無水DMF(5mL)及び(i−Pr)2NEt、(0.84mL、4.82mmol)を添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し、透明で非常に淡黄色の溶液が得られた。少量ずつ、5分以上で、エステル112(1253.7mg、1.930mmol)を添加し、20℃で、2時間、反応物を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製した。高真空下で、精製した生成物を乾燥させ、白色フィルムとして406.3mg(49%)の化合物113が得られた。
オーブン乾燥フラスコに、インドール−2−メタノール,114,(1.581g,10.74mmol),TBSCl(1.789g、11.87mmol)、及びイミダゾール(2.197g、32.27mmol)を装填し、この混合物をCH2Cl2(40mL、無水)中に懸濁させた。16時間後、オレンジ色残基に反応混合物を濃縮した。粗混合物をEt2O(50mL)中に溶かし、水性AcOH(5%v/v、3x50mL)及びブライン(25mL)で洗浄した。混合有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濃縮し、さらに精製しないで用いられた結晶質固体として、2.789g(99%)の化合物115が得られた。
CH3CN(25mL)中のインドール115(2.789g、10.67mmol)の溶液にメチルアクリレート、116、(4.80mL、53.3mmol)を添加し、続いて、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(800μL,5.35mmol)を添加し、得られた混合物を還流させた。18時間後、溶液を冷却し、シリカゲルクロマトグラフィー(9:1ヘキサン:EtOAc)によって精製されたオレンジ色油に濃縮し、無色油として3.543g(96%)の化合物117が生成された。
THF(20mL)中の化合物117(1.283g、3.692mmol)の溶液に、0℃で、THF(3.90mL、3.90mmol)中のテトラブチルアンモニウムフルオリドの1.0M溶液を添加した。15分後、Et2O(20mL)で反応混合物を希釈し、NaHCO3(飽和水溶性、3x20mL)で洗浄し、薄緑色油に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(2:1ヘキサン:EtOAc)によって油を精製し、白色結晶質固体として822mg(95%)の化合物118が生成された。
デス−マーチンペルヨージナン(5.195g、12.25mmol)をCH2Cl2(20mL)及びピリジン(2.70mL、33.5mmol)の混合物中に懸濁させた。5分後、CH2Cl2(10mL)中のメチル3−(2−(ヒドロキシメチル)−1H−インドール−1−イル)プロパノエート(化合物118;2.611g、11.19mmol)の溶液に得られた白色懸濁液を移し、赤茶色懸濁液が得られた。1時間後、チオ硫酸ナトリウム(10%水溶液、5mL)及びNaHCO3(飽和水溶液、5mL)で反応物をクエンチした。水性層をCH2Cl2(3x20mL)で抽出し;混合抽出物をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、茶色油に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン中の5〜50%EtOAc)による精製の結果、無色油として2.165g(84%)の化合物119が生成された。
ジオキサン(100mL)中に溶解したインドール119(2.369g、10.24mmol)の溶液に、LiOH(4M水溶液、7.68mL、30.73mmol)を添加した。濃白色沈殿物が、数時間の間に次第に形成された。21時間後、HCl(1M水溶液、30mL)を滴下添加し、pH=4の溶液が得られた。溶液を濃縮し、得られた薄茶色油をEtOAc(50mL)中に溶解し、水(2x50mL)及びブライン(20mL)で洗浄した。有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、オレンジ色固体に濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(0.1%酢酸とヘキサン中の10〜50%EtOAc)による精製の結果、淡黄色固体として1.994g(84%)の化合物120が生成された。
1,2−ジクロロエタン(無水、25mL)中の120(1.193g、5.492mmol)及び(9H−フルオレン−9−イル)メチル1,2−ジメチルヒドラジンカルボキシレート、121、(2.147g、7.604mmol)の溶液に、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(1.273g、6.006mmol)を添加した。2時間、得られた黄色懸濁液を撹拌し、その後、NaHCO3(飽和水溶液、10mL)でクエンチし、続いて、HCl(1M水溶液)を添加し、pH4にした。有機層を分離し、水性層をCH2Cl2(5x10mL)で抽出した。プールした有機抽出物をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、オレンジ色油に濃縮した。C18シリカゲルクロマトグラフィー(水中の20〜90%CH3CN)による精製の結果、蝋様ピンク色固体として1.656g(62%)の化合物122が生成された。
乾燥させたスターラーバーを含有する乾燥させた100mLの2首丸底フラスコに化合物122(5.006g、10.4mmol)を添加した。シリンジによって無水EtOAc、40mLを添加し、20℃で、5分間、溶液を撹拌し、透明で薄い黄色〜緑色の溶液が得られた。氷水浴中で溶液を0℃に冷却し、3mLの無水EtOAc中のペンタフルオロフェノール(2098.8mg、11.4mmol)を滴下添加した。0℃で、5分間、溶液を撹拌した。シリンジによってゆっくりと7mLの無水EtOAc中のDCC(2348.0mg、11.4mmol)を滴下添加した。0℃で、5分間、溶液を撹拌し、その後、水浴から除去し、20℃に温めた。2時間、反応物を撹拌し、0℃に冷却し、濾過し、透明で薄い黄色〜緑色の溶液が得られた。溶液を50mLのEtOAcで希釈し、2x25mLのH2O、1x25mLの5MのNaClで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させた。溶液を濾過し、蒸発させ、高真空下で、乾燥させ、緑色〜白色固体として、6552.5mg(97%)の化合物112が得られた。
MeNHNHMe・2HCl,化合物123、(5.0g、37.6mmol)をMeCN(80mL)中に溶解した。Et3N(22mL、158mmol)を添加し、濾過によって形成された沈殿物を除去した。MeNHNHMeの残りの溶液に、2.5時間以上、−20℃で、FmocCl(0.49g、18.9mmol、0.5当量)の溶液を滴下添加した。その後、反応混合物をEtOAcで希釈し、H2O、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、in vacuoで濃縮した。シリカ(ヘキサン/EtOAc=3:2)上でフラッシュクロマトグラフィーによって残留物を精製し、3.6g(34%)の化合物121が得られた。
HATU(0.277g、0.729mmol)を添加しながら、室温で、3.0mLのDMF中のマイタンシノール3−(S)−α−N−メチルアミノプロピオネート(化合物124)(0.426g、0.655mmol)、カルボン酸113(0.597g、0.721mmol)、及び(i−Pr)2NEt(0.35mL、2.00mmol)の溶液を撹拌した。2.5時間、反応混合物を撹拌し、ロータリー蒸発によって濃縮した。0〜10%MeOH−CH2Cl2勾配を用いて、シリカゲル上でフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離した。生成物を含有するフラクションを混合し、濃縮し、0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で再度、フラッシュクロマトグラフィーにかけ、白色固体として0.721g(75%)のマイタンシノイド125が生成された。
CH2Cl2(0.378mL、0.378mmol)中のSnCl4の1.0M溶液を滴下添加しながら、0℃で、1.0mLの無水CH2Cl2中のマイタンシノイド125(110.5mg、0.08mmol)の溶液を撹拌した。黄色沈殿物が形成された。溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製し、白色フィルムとして65.6mg(62%)のマイタンシノイド126が得られた。
マイタンシノイド126(64.5mg、0.05mmol)を添加しながら、室温で、453.6mLのDMA中のピペリジン(90.7μL、0.92mmol)の溶液を撹拌した。20分間、反応混合物を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって、さらにワークアップなしで、反応混合物を精製し、白色フィルムとして49.1mg(90%)のリンカー101が得られた。
0.7mL(7.09mmol)のピペリジンを添加しながら、室温で、3.0mLのDMF中の0.492g(0.35mmol)の化合物127の溶液を撹拌した。1時間、反応混合物を撹拌し、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、薄黄色固体として0.335g(81%)のリンカー102が得られた。
0.141g(0.1mmol)の化合物128を添加しながら、室温で、0.8mLのDMA中の0.2mL(2.0mmol)のピペリジンの溶液を撹拌した。20分間、反応混合物を撹拌し、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色フィルムとして0.108g(90%)のリンカー103が得られた。
室温で、1時間、5mLのDMA中の0.206g(0.3mmol)のインドール112、0.236g(0.5mmol)の化合物129、及び0.134g(1.6mmol)のNaHCO3の溶液を撹拌した。反応混合物を水に注入し、EtOAcで抽出した。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、デカントした。ロータリー蒸発によって溶媒を除去し、0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C−18上で残基を精製し、白色固体として0.23gのカルボン酸130(76%)が得られた。
室温で、3時間、0.5mLのDMA中の0.129g(0.1mmol)のカルボン酸130及び0.096g(0.1mmol)のN−デアセチルメイタンシン124、0.052g(0.1mmol)のHATU、及び0.036mL(0.3mmol)のヒューニッヒ塩基の溶液を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離した。分離物の分析では、<90%の純度を示した。シリカゲル上で0〜10%MeOH−CH2Cl2勾配を用いて、材料を第2のフラッシュクロマトグラフィーにかけ、白色固体として0.103g(48%)の化合物131が得られた。
THF中の0.225mL(0.23mmol)の1.0MのTBAF溶液を添加しながら、0℃で、0.6mLのTHF中の0.102g(0.06mmol)の化合物131の溶液を撹拌した。35分後、溶離液として0〜75%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって反応混合物を分離し、オフホワイトの固体として0.045g(60%)のリンカー106が得られた。
0.049g(0.04mmol)の化合物132を添加しながら、室温で、0.4mLのDMA中の0.1mL(1.0mmol)のピペリジンの溶液を撹拌した。20分間、反応混合物を撹拌し、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色フィルムとして0.040g(99%)のリンカー105が得られた。
マグネチックスターラーを備えた2Lの3つ首フラスコ中に、(3−メチル−ピリジン−2−イル)−カルバミン酸tert−ブチルエステル(化合物133;60g、288mmol、1.0当量)及びTHF(900mL)を入れ、窒素雰囲気下で維持した。−78℃以下の温度に維持しながら、t−BuLi(600mL、1.3M、777mmol、2.7当量)を滴下添加した。1時間、−45℃で、撹拌後、乾燥テトラヒドロフラン(50mL)中のジエチルオキサレート(126.5g、865mmol、3.0当量)の−80℃の温度で維持した溶液に、このために入手したリチウム化誘導体を添加した。2時間、反応培地を−50℃に温め、その後、室温に温め、一晩、撹拌した。水を添加し、混合物をEAで抽出し、Na2SO4上で乾燥させ、濃縮し、シリカ(PE/EA=40:1−2:1)上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、黄色油として、化合物134(19.3g、22%)が生成された。
50℃で、2時間、HCl(50mL、6N)の溶液中の化合物134(9.7g、31.4mmol、1当量)の混合物を撹拌し、室温で、一晩、撹拌した。固体K2CO3でpH13に反応混合物を調節し、EAで抽出した。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で蒸発させ、化合物135(6.0g、100%)が得られた。
0℃で、N2下で、THF(200mL)中のエステル135(9g、47.3mmol、1.0当量)の溶液にLiAIH4(3.0g、78.9mmol、1.5当量)をゆっくりと添加し、1時間、室温に温めた。懸濁液を水でクエンチし、濾過によって白色沈殿物を除去した。濾液をNa2SO4上で乾燥させ、濃縮した。シリカ(PE/EA=9:1)上でフラッシュクロマトグラフィーによって残留物を精製し、わずかに黄色の固体として、化合物136(6.5g、93%)が得られた。
オーブン乾燥フラスコに、化合物136(7.5g、50.6mmol、1.0当量)、TBSCl(8.4g、55.7mmol、1.1当量)、及びイミダゾール(10.3g、152.0mmol、3.0当量)を装填し、この混合物をCH2Cl2(100mL)中に懸濁させた。16時間後、オレンジ色残基に反応混合物を濃縮した。粗混合物をEt2O(50mL)中に溶かし、ブライン(25mL)で洗浄した。有機層を濃縮し、結晶質固体(化合物137;11.8g、89%)が得られ、さらに精製しないで用いた。
アセトニトリル(120mL)中のアザインドール137(11.5g、43.9mmol、1.0当量)の溶液にメチルアクリレート(18.9g、220mmol、5.0当量)を添加し、続いて、1、8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデカ−7−エン(DBU、335μL、22mmol、0.50当量)を添加し、18時間、得られた混合物を還流させた。溶液を冷却し、オレンジ色油に濃縮し、シリカ(PE/EA=9:1)上でフラッシュクロマトグラフィーによって精製し、化合物138(15g、98%)として無色油が生成された。
0℃で、THF(150mL)中の化合物138(15g、43.1mmol、1.0当量)の溶液に、テトラブチルアンモニウムフルオリド(THF中の1.0M、45.6mL、45.6mmol、1.06当量)を添加した。15分後、反応混合物をジエチルエーテル(100mL)で希釈し、水性NaHCO3で洗浄し、油残留物に濃縮し、シリカ(PE/EA=4:1)上でフラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、白色固体(8g、80%)として化合物139が生成された。
20mLのCH2Cl2中の1.171g(5.0mmol)の化合物139の溶液を滴下添加しながら、室温で、40mLのCH2Cl2中の2.335g(5.5mmol)のデス−マーチンペルヨージナン及び1.21mL(15.0mmol)のピリジンの溶液を撹拌した。1時間、反応混合物を撹拌し、Na2S2O3の20mLの10%水溶液及びNaHCO3の20mLの1.2M水溶液の混合物でクエンチした。層を分離し、水性層をCH2Cl2で抽出した。有機層を混合し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過した。ロータリー蒸発によって溶媒を除去し、溶離液として30%EtOAc−ヘキサンを用いて、シリカゲル上でフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、薄黄色の油として1.005g(87%)の化合物140が得られた。
室温で、3.0mLのDCE中の0.129g(0.56mmol)のアルデヒド140の溶液に0.228g(0.81mmol)のヒドラジン121を添加し、続いて、0.129g(0.60mmol)のNaB(OAc)3Hを少量ずつ添加した。24時間、反応混合物を撹拌し、10mLのH2Oの添加によりクエンチした。混合物をCH2Cl2で抽出した。有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。溶離液として0〜100%CH3CN:H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、0.197g(73%)の化合物141が得られた。
LiOHの0.51mLの1.0M水溶液を滴下添加しながら、0℃で、1.54mLのTHF中の269.7mg(0.50mmol)の化合物141の溶液を撹拌した。1時間、反応混合物を撹拌し、溶離液として0〜100%CH3CN:H2O勾配を用いて、C18上で直接クロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色フィルムとして124.5mg(50%)の化合物142が得られた。
0.2mLの無水DMF中の64.1mg(0.06mmol)の化合物143の溶液を滴下添加しながら、室温で、0.3mLの無水DMF中の69.4mg(1.3mmol)のPyAOP及び0.65mL(3.7mmol)のジイソプロピルエチルアミンの溶液を撹拌した。2時間後、溶離液として0〜100%CH3CN:H20勾配を用いて、C18上で直接クロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色フィルムとして133.2mg(74%)の化合物144が得られた。
CH2Cl2中のSnCl4の0.456mL(0.46mmol)の1.0M溶液を滴下添加しながら、0.133g(0.09mmol)の化合物145の溶液を1.0mLの無水CH2Cl2中に溶解し、0℃で、撹拌した。黄色沈殿物が形成された。N2下で、1時間、反応混合物を撹拌した。溶離液として0〜100%CH3CN:H2O勾配を用いて、C18上で直接クロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色固体として0.112g(87%)の化合物146が得られた。
0.048g(0.04mmol)の化合物147を添加しながら、室温で、0.4mLのDMA中の0.1mL(1.0mmol)のピペリジンの溶液を撹拌した。20分間、反応混合物を撹拌し、溶離液として0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色フィルムとして0.034g(85%)のリンカー104が得られた。
乾燥DCM(1L)中の2−アミノエタノール(50g、0.82モル)、トリエチルアミン(124g、1.23モル)、及びDMAP(2g)の撹拌溶液にTBSCl(135g、0.9016モル)を添加した。一晩、室温で、反応混合物を撹拌し、水性NH4Clでクエンチした。混合物をDCM(3x)で抽出した。混合有機層を水で洗浄し、MgSO4上で乾燥させた。減圧下で、溶媒を除去し残留物が得られ、フラッシュカラムクロマトグラフィーによって精製し、30.5g(22%)の化合物149が得られた。
0℃で、メタノール(25mL)及びTHF(25mL)中のリチウムクロリド(20mg)及び2−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)エタンアミン(1.0g、5.71mmol)の撹拌溶液に、10分間以上、アクリレート150(1.0g、6.28mmol)を滴下添加した。反応混合物を次第に室温に温め、室温で、一晩、撹拌した。減圧下で、反応混合物を濃縮し、乾燥状態にし、EtOAc(250mL)、及びブライン(200mL)で抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で蒸発させ、乾燥状態にした。フラッシュカラムクロマトグラフィー(pet.エーテル:EtOAc=5:1〜0:1)によって残留物を精製し、化合物151(0.7g、37%)が得られた。
窒素下で、0℃で、THF(20mL)中の化合物151(0.7g、2.07mmol)の溶液に、Et3N(1.2当量、0.25g、2.49mmol)及びブロミド152(1.2当量、0.5g、2.49mmol)を添加した。0℃で、1時間、撹拌後、得られた混合物をEtOAc(10mL)で希釈し、濾過した。EtOAcで固体を洗浄し、濾液を濃縮し、in vacuoで乾燥させ、粗ブロモアセチルアミド153が生成され、フラッシュカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc=10:1〜5:1)によって精製し、純粋化合物153(0.3g、31%)が得られた。
0℃で、窒素下で、THF(350mL)中の化合物153(36.8g、80.3mmol、1.0当量)の溶液に、Et3N(16.3g、160.7mmol、2当量)及び2−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)エタンアミン(28.1g、160.7mmol、2当量)を添加した。室温で、一晩、撹拌後、得られた混合物をEtOAc(100mL)で希釈し、濾過した。EtOAcで固体を洗浄し、濾液を濃縮し、in vacuoで乾燥させ、粗アミンが生成され、フラッシュカラムクロマトグラフィー(pet.エーテル:EtOAc=3:1)によって精製し、化合物154(27g、60%)が得られた。
0℃で、DCM(20mL)中のCbz−グリシン(2.5g、12mmol)及びEDCI(2.5g、13mmol)HOBT(1.75g、13mmol)の溶液に、iPr2NEt(4.2g、32.5mmol)を添加した。0℃で、30分間、混合物を撹拌した。溶液にアミン154(6g、11mmol)を滴下添加した。室温で、一晩、混合物を撹拌し、蒸発させ、乾燥状態にし、DCM中に懸濁させた。混合物を濾過し、濾液を水及びブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濃縮した。フラッシュカラムクロマトグラフィーによって残留物を精製し、化合物156(3.01g、38%)が得られた。
H2(50psi)下で、室温で、一晩、Parrシェーカー中で、EtOAc(50mL)中の化合物156(1.9g、2.55mmol)及びPd/C(500mg)の混合物を撹拌した。Celiteのパッドを介して混合物を濾過し、濃縮し、化合物157(730mg、55%)が得られた。
0.120g(1.4mmol)のNaHCO3を添加しながら、室温で、5.0mLのDMA中の0.220g(0.3mmol)のインドール112及び0.264g(0.5mmol)のペプトイド157の溶液を撹拌した。6時間後、反応混合物を水で希釈し、EtOAcで抽出した。有機層をNa2SO4上で乾燥させ、デカントした。ロータリー蒸発によって溶媒を除去した。0〜100%CH3CN:H2O勾配を用いて、C18上でフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色固体として0.184g(55%)のカルボン酸158が得られた。
室温で、3時間、0.8mLのDMA中の0.180g(0.2mmol)カルボン酸158及び0.123gのN−デアシルメイタンシン124(0.2mmol)、0.072g(0.2mmol)のHATU、及び0.051mL(0.4mmol)のヒューニッヒ塩基の溶液を撹拌した。0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接フラッシュクロマトグラフィーによって生成物を分離し、白色固体として0.235g(80%)の化合物159が得られた。
10分間、0.5mLのTHF中の0.114g(0.07mmol)の化合物159の溶液を、窒素で分散させた。THF(0.30mL、0.3mmol)中の1.0M TBAFの溶液を添加し、1時間、反応混合物を撹拌した。0〜100%CH3CN−H2O勾配を用いて、C18上で直接クロマトグラフィーによって生成物を分離し、オフホワイトの固体として、0.0417g(51%)のリンカー107が得られた。
マグネチックスターラーバーを含有する100mL丸底フラスコに、ピペリジン−4−オン塩酸塩一水和物(1.53g、10mmol)、Fmocクロリド(2.58g、10mmol)、炭酸ナトリウム(3.18g、30mmol)、ジオキサン(20mL)、及び水(2mL)を添加した。室温で、1時間、反応混合物を撹拌した。混合物をEtOAc(100mL)で希釈し、水(1x100mL)で抽出した。有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、減圧下で、濃縮した。in vacuoで、得られた物質を乾燥させ、白色固体(3.05g、95%収率)として化合物200が生成された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、ピペリジノン200(642mg、2.0mmol)、H2N−PEG2−CO2t−Bu(560mg、2.4mmol)、4Åモレキュラーシーブ(活性化粉末、500mg)、及び1,2−ジクロロエタン(5mL)を添加した。1時間、室温で、混合物を撹拌した。反応混合物に、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(845mg、4.0mmol)を添加した。5日間、室温で、混合物を撹拌した。得られた混合物を、EtOAcで希釈した。有機層を飽和NaHCO3(1x50mL)、及びブライン(1x50mL)で洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮し、油として化合物201が生成され、さらに精製しないで持ち越された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、前のステップからのN−Fmoc−ピペリジン−4−アミノ−PEG2−CO2t−Bu(201)、無水コハク酸(270mg、2.7mmol)、及びジクロロメタン(5mL)を添加した。18時間、室温で、混合物を撹拌した。反応混合物をEtOAc及び飽和NaHCO3に分割した。水性層をEtOAc(3x)で抽出した。HCl(1M)で、pH約3まで水性層を酸性にした。水性層をDCM(3x)で抽出した。混合有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、減圧下で、濃縮した。反応混合物をC18フラッシュクロマトグラフィー(0.1%酢酸を含む溶離液10〜100%MeCN/水)によって精製した。減圧下で、生成物を含有するフラクションを濃縮し、その後、トルエン(3x50mL)と共沸し、残留酢酸を除去し、白色固体として、534mg(42%、2つのステップ)の化合物202が得られた。
2mLのDMF中のエステル202(227mg、0.356mmol)、ジイソプロピルエチルアミン(174μL、1.065mmol)、N−デアセチルメイタンシン124(231mg、0.355mmol)の溶液に、PyAOP(185mg、0.355mmol)を添加した。30分間、溶液を撹拌した。反応混合物にピペリジン(0.5mL)を添加し、さらに20分間、撹拌した。0〜100%アセトニトリル:水の勾配を用いて、C18逆相クロマトグラフィーによって粗反応混合物を精製し、203.2mg(55%、2つのステップ)の化合物203が得られた。
30分間、1mLのDMF中のピペリジン203(203.2mg、0.194mmol)、エステル5(126.5mg、0.194mmol)、2,4,6−トリメチルピリジン(77μL、0.582mmol)、HOAT(26.4mg、0.194mmol)の溶液を撹拌した。0〜100%アセトニトリル:0.1%ギ酸を含む水の勾配を用いて、C18逆相クロマトグラフィーによって粗反応物を精製し、280.5mg(97%収率)の化合物204が得られた。
500μL無水DCM中の化合物204(108mg、0.0714mmol)の溶液に、DCM中の357μLの1Mの溶液SnCl4を添加した。1時間、異質混合物を撹拌し、その後、0〜100%アセトニトリル:0.1%ギ酸を含む水の勾配を用いて、C18逆相クロマトグラフィーによって精製し、78.4mg(75%収率)の化合物205が得られた。
マグネチックスターラーバーを含有する100mL丸底フラスコに、ピペリジン−4−オン塩酸塩水和物(1.53g、10mmol)、ジ−tert−ブチルジカーボネート(2.39g、11mmol)、炭酸ナトリウム(1.22g、11.5mmol)、ジオキサン(10mL)、及び水(1mL)を添加した。室温で、1時間、反応混合物を撹拌した。混合物を水(100mL)で希釈し、EtOAc(3x100mL)で抽出した。ブラインで混合した有機層を洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、減圧下で濾過および濃縮した。in vacuoで、得られた物質を乾燥させ、白色固体として1.74g(87%)の化合物210が生成された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、tert−ブチル4−オキソピペリジン−1−カルボキシレート(399mg、2mmol)、H2N−PEG2−COOt−Bu(550mg、2.4mmol)、4Åモレキュラーシーブ(活性化粉末、200mg)、及び1,2−ジクロロエタン(5mL)を添加した。1時間、室温で、混合物を撹拌した。反応混合物に、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド(845mg、4mmol)を添加した。3日間、室温で、混合物を撹拌した。得られた混合物をEtOAc及び飽和水性NaHCO3に分割した。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮し、粘性油として850mgの化合物211が得られた。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、tert−ブチル4−((2−(2−(3−(tert−ブトキシ)−3−オキソプロポキシ)エトキシ)エチル)アミノ)ピペリジン−1−カルボキシレート211(220mg、0.5mmol)、無水コハク酸(55mg、0.55mmol)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン(5mg、0.04mmol)、及びジクロロメタン(3mL)を添加した。24時間、室温で、混合物を撹拌した。フラッシュクロマトグラフィー(溶離液50〜100%EtOAc/ヘキサン)によって、反応混合物を部分的に精製し、透明油として117mgの化合物212が生成され、さらに特性付けしないで持ち越された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、13−(1−(tert−ブトキシカルボニル)ピペリジン−4−イル)−2,2−ジメチル−4,14−ジオキソ−3,7,10−トリオキサ−13−アザヘプタデカン−17−オイック酸212(55mg、0.1mmol)、N−デアシルメイタンシン124(65mg、0.1mmol)、HATU(43mg、0.11mmol)、DMF(1mL)、及びジクロロメタン(0.5mL)を添加した。8時間、室温で、混合物を撹拌した。C18フラッシュクロマトグラフィー(溶離液5〜100%MeCN/水)によって、反応混合物を直接精製し、白色フィルムとして18mg(16%)の化合物213が得られた。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、マイタンシノイド213(31mg、0.027mmol)及びジクロロメタン(1mL)を添加した。溶液を0℃に冷却し、スズ(IV)テトラクロリド(ジクロロメタン中の1.0M溶液、0.3mL、0.3mmol)を添加した。1時間、0℃で、反応混合物を撹拌した。C18フラッシュクロマトグラフィー(溶離液5〜100%MeCN/水)によって、反応混合物を直接精製し、白色固体(16mg、60%収率)として16mg(60%)の化合物214が生成された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、マイタンシノイド214(16mg、0.016mmol)、(9H−フルオレン−9−イル)メチル1,2−ジメチル−2−((1−(3−オキソ−3−(ペルフルオロフェノキシ)プロピル)−1H−インドール−2−イル)メチル)ヒドラジン−1−カルボキシレート(5)(13mg、0.02mmol)、DIPEA(8μL、0.05mmol)、及びDMF(1mL)を添加した。18時間、室温で溶液を撹拌した。C18フラッシュクロマトグラフィー(溶離液5〜100%MeCN/水)によって、反応混合物を直接精製し、白色固体として18mg(77%)の化合物215が生成された。
マグネチックスターラーバーを含有する乾燥させたシンチレーションバイアルに、マイタンシノイド215(18mg、0.012mmol)、ピペリジン(20μL、0.02mmol)、及びDMF(1mL)を添加した。20分間、室温で溶液を撹拌した。C18フラッシュクロマトグラフィー(溶離液1〜60%MeCN/水)によって反応混合物を直接精製し、白色固体として、15mg(98%)の化合物216(本明細書では、HIPS−4AP−メイタンシンまたはHIPS−4−アミノ−ピペリジン−メイタンシンとも称される)が生成された。
バイオコンジュゲーション、精製、及びHPLC分析
方法:
72時間、37℃で、50mMクエン酸ナトリウム、0.85%DMAを含有する50mM NaCl pH5.5中で、C−末端アルデヒド標識αHER2抗体(15mg/mL)をHIPS−4AP−メイタンシン(実施例4を参照)(薬剤と抗体が等量の8モル)に共役させた。移動相A:1.0M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分取スケール疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC;GE Healthcare 17−5195−01)を用いて、非共役抗体を除去した。非共役物質を溶離させるために33%Bの無勾配を用い、続いて、単共役及び二共役種を溶離させるために41〜95%Bの直線勾配を用いた。最終生成物のDARを測定するために、移動相A:1.5M硫酸アンモニウム、25mMリン酸ナトリウムpH7.0、及び移動相B:25%イソプロパノール、18.75mMリン酸ナトリウムpH7.0で、分析用HIC(Tosoh#14947)によって、抗体−薬剤コンジュゲート(ADC)を検討した。凝集を測定するために、300mM NaCl、25mMリン酸ナトリウムpH6.8の移動相で、分析用サイズ排除クロマトグラフィー(SEC;Tosoh#08541)を用いて、試料を分析した。
重鎖C−末端(CT)にアルデヒドタグを含有するように修飾されたαHER2抗体を、前記に記載したとおり、HIPS−4APリンカーに結合されたメイタンシンペイロードに共役させた。完了時に、分取HICによって非共役抗体を除去し、タンジェント流ろ過によってバッファー交換中に残りの遊離型薬剤を除去した。これらの反応は、収率が高く、≧84%共役有効性及び>50%総収率であった。得られたADCの薬物抗体比(DAR)が、1.6〜1.9であり、モノマーが優位であった。図18〜21は、HIC及び逆相PLRPクロマトグラフィーによって測定したとおり、粗反応物及び精製したADCの例からのDARを示し、SECによって測定したとおり、モノマー結合性を示す。
方法:
40μg/mLで、ラット血しょうに、抗体−薬剤コンジュゲートを加えた。試料を採取し、使用するまで−80℃で、保存した。指示された時間、5%CO2下で、37℃で、アリコットを置き、その後、抗−メイタンシン及び抗−Fcシグナルを評価するためにELISAによって分析した。共役の参照開始値として新鮮解凍アリコットを用いた。アッセイ(20〜40ng/mL)のリニアレンジ内となるように、ブロッキングバッファー(カゼインバッファー、Thermo Fisher)中で、試料を希釈した。時点間での比較が可能になるように1つのプレート上で、全分析対象物質をともに測定した。上部4列上に抗−ヒトFab−特異的抗体(抗−メイタンシンリードアウトのため)で被覆し、下部4列上に抗−ヒトIgG−特異的抗体(抗−Fcリードアウトのため)で被覆したプレート上で、分析対象物質を捕捉した。その後、ペイロードを、抗−メイタンシン抗体(試験所内で生成され、確認された)で検出し、続いて、HRP−共役二次抗体で検出した;全抗体を、直接共役された抗−ヒトFc−特異的抗体で、検出した。Ultra TMB One−Step ELISA基質(Thermo Fisher)で、結合二次抗体を視覚化した。H2SO4で比色反応を停止させ、モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、450nmで、吸光度を測定した。Excelでデータ分析を実施した。4連で、各試料を分析し、平均値を用いた。抗体共役の尺度として、抗−メイタンシンシグナルと抗−Fcシグナルとの比を用いた。
CTで、HIPS−4AP−メイタンシンに共役されたαHER2 ADCの安定性を試験した。7日間に、血しょう中で、37℃で、脱共役の証拠が観察されず、同じ条件下で14日後に、ペイロードの最小(5%)の損失だけが観察された(図22)。
方法:
ATCCからHER2−陽性胃癌細胞株、NCI−N87を入手し、10%ウシ胎児血清(Invitrogen)及びGlutamax(Invitrogen)を補ったRPMI−1640培地(Cellgro)中に維持した。平板培養前の24時間、対数期成長を確実にするために細胞を通過させた。平板培養の日に、10IUペニシリン及び10μg/mLストレプトマイシンを補った90μL正常成長培地(Cellgro)中の96−ウェルプレート上に5000細胞/ウェルを播種した。10μLの希釈した分析対象物質(HIPS−4AP−メイタンシン及びメイタンシンに共役されたαHER2 ADC)と、さまざまな濃度で、細胞を処理し、37℃で、5%CO2の雰囲気中で、プレートをインキュベートした。6日後、100μL/ウェルの細胞Titer−Glo試薬(Promega)を添加し、モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、発光を測定した。データ分析のためにGraphPad Prismソフトウエアを用いた。
αHER2 CT HIPS−4AP−メイタンシンが、遊離型メイタンシンと比べて、in vitroで、NCI−N87細胞に対してきわめて強力な活性を示した(図23)。ADC及び遊離型薬剤それぞれのIC50濃度が、0.032及び0.35nMであった。
方法:
PBS中の1μg/mLのヒトHER2−His(Sino Biological)で、一晩、4℃で、Maxisorp96−ウェルプレート(Nunc)を被覆した。カゼインバッファー(ThermoFisher)で、プレートをブロックし、その後、200ng/mLで開始する11−ステップ連続の2倍希釈液中で、αHER2野生型抗体及びADCを培養した。室温で、2時間、振り混ぜながら、プレートをインキュベートした。PBS 0.1% Tween−20中で洗浄後、ロバ抗−ヒトFc−γ−特異的ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)−共役二次抗体で、結合分析対象物質を検出した。Ultra TMB(Pierce)で、シグナルを視覚化し、2NH2SO4でクエンチした。モレキュラーデバイスSpectraMax M5プレートリーダーを用いて、450nmで、吸光度を測定し、GraphPad Prismを用いて、データを分析した。
図24に示したとおり、アルデヒドタグ配置またはHIPS−4AP−メイタンシン共役の作用が、抗原結合上に観察されなかった。野生型及び4AP共役抗体それぞれのこれらのデータから計算されたEC50濃度は、6.0及び5.3ng/mLであった。
方法:
4.5x106NCI−N87腫瘍細胞をオスBALB/cヌードマウスの尾の付け根に接種した。腫瘍が平均269mm3に達したときに処置が開始され、その時、動物の静脈内にCT−標識αHER2 HIPS−4AP−メイタンシン(3または6mg/kg)またはCT−標識イソタイプ対照HIPS−4AP−メイタンシンコンジュゲート(6mg/kg)を投与した。4週間、1週間に1回、投与を進めた。1週間に2回、体重及び腫瘍サイズについて動物をモニターした。腫瘍が1500mm3に達したときに、動物を安楽死させた。
処置の18日後、αHER2 ADCが投与された動物の全腫瘍が、薬剤に反応した(図25)。6mg/kgで投与された動物で、成長の最も大きな減少が、観察され、腫瘍成長抑制比が25%(T/C)であった。イソタイプ対照ADCが投与された動物は、ビヒクルで処置された対照(95%T/C比)とほぼ同じ腫瘍成長を示した。
Claims (27)
- 式(I)の少なくとも1つの修飾されたアミノ酸残基を含むコンジュゲートであって、
式中、
Q1が、CまたはNであり、Q1がNである場合には、Y1は存在せず;
Y1が、水素、ハロゲン、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、ア
ルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、カルボ
キシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノアシル、
アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオアルコキ
シ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、
置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択され;
R1が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、
置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シク
ロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから選択さ
れ;
R2及びR3がそれぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニ
ル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、置換アミノ、
カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミノ、アミノア
シル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ、置換チオア
ルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアル
キル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択
されるか、またはR2及びR3が、任意で、環状結合し、5または6員環ヘテロシクリル
を形成し;
Lが、−(T1−Z1)a−(T2−Z2)b−(T3−Z3)c−(T4−Z4)d
−を含むリンカーであり、式中、a、b、c及びdがそれぞれ、独立して0または1であ
り、a、b、c及びdの合計が、1〜4であり;
T1、T2、T3及びT4がそれぞれ、(C1−C12)アルキル、置換(C1−C1
2)アルキル、(EDA)w、(PEG)n、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピ
ペリジン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立し
て選択され、式中、EDAが、エチレンジアミン部分であり、PEGが、ポリエチレング
リコールまたは修飾ポリエチレングリコールであり、AAが、アミノ酸残基であり、式中
、wが、1〜20の整数であり、nが、1〜30の整数であり、pが、1〜20の整数で
あり、hが、1〜12の整数であり;
Z1、Z2、Z3及びZ4がそれぞれ、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR1
5(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、
−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO
2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択さ
れ、式中、qが、1〜6の整数であり;
各R13が、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールから独立し
て選択され;
各R15が、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニ
ル、置換アルキニル、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アリール、置換ア
リール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、
ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルから独立して選択され;
W1が、マイタンシノイドであり;及び
W2が、抗HER2抗体である、コンジュゲート。 - 式中、
T1が、(C1−C12)アルキル及び置換(C1−C12)アルキルから選択され;
T2、T3及びT4がそれぞれ、(EDA)w、(PEG)n、(C1−C12)アル
キル、置換(C1−C12)アルキル、(AA)p、−(CR13OH)h−、ピペリジ
ン−4−アミノ(4AP)、アセタール基、ヒドラジン、及びエステルから独立して選択
され;及び
Z1、Z2、Z3及びZ4がそれぞれ、共有結合、−CO−、−NR15−、−NR1
5(CH2)q−、−NR15(C6H4)−、−CONR15−、−NR15CO−、
−C(O)O−、−OC(O)−、−O−、−S−、−S(O)−、−SO2−、−SO
2NR15−、−NR15SO2−及び−P(O)OH−からなる群から独立して選択さ
れ;
式中、
(PEG)nが、
であり、nが、1〜30の整数であり;
EDAが、以下の構造:
を有するエチレンジアミン部分であり、yが、1〜6の整数であり、rが、0または1で
あり;
ピペリジン−4−アミノが、
であり;及び
R12及びR15がそれぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、ポリエチレングリコー
ル部分、アリール及び置換アリールから独立して選択され、式中、任意の2つの隣接R1
2基が、環状結合して、ピペラジニル環を形成する、請求項1に記載のコンジュゲート。 - 式中、Lが、以下の構造の1つから選択され、
式中、
各fが、独立して、0または1〜12の整数であり;
各yが、独立して、0または1〜20の整数であり;
各nが、独立して、0または1〜30の整数であり;
各pが、独立して、0または1〜20の整数であり;
各hが、独立して、0または1〜12の整数であり;
各Rが、独立して水素、アルキル、置換アルキル、ポリエチレングリコール部分、アル
ケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、
アミノ、置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、ア
シルアミノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオア
ルコキシ、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロ
アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシク
リルであり;及び
各R’が、独立して、H、アミノ酸の側鎖基、アルキル、置換アルキル、アルケニル、
置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アミノ、
置換アミノ、カルボキシル、カルボキシルエステル、アシル、アシルオキシ、アシルアミ
ノ、アミノアシル、アルキルアミド、置換アルキルアミド、スルホニル、チオアルコキシ
、置換チオアルコキシ、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール
、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクリル、及び置換ヘテロシクリルであ
る、請求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記抗HER2抗体が、HER2のドメインI、ドメインII、ドメインIII、また
はドメインIV内のエピトープを結合する、請求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記抗HER2抗体が、配列番号1のアミノ酸561−625内またはアミノ酸5
29−625内のエピトープを結合する、請求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記抗HER2抗体が、huMAb4D5−8である、請求項1に記載のコンジュゲー
ト。 - 前記抗HER2抗体が、式(II)の配列を含み、
X1(FGly’)X2Z20X3Z30(II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基であり;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかであり;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸であり;
X1が存在しても、存在しなくてもよく、存在する場合は、前記配列がコンジュゲート
のN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができ
;及び
X2及びX3がそれぞれ、独立して、任意のアミノ酸である、請求項1に記載のコンジ
ュゲート。 - 前記配列が、L(FGly’)TPSRである、請求項9に記載のコンジュゲート。
- 式中、
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択され;
X1が、L、M、S、及びVから選択され;及び
X2及びX3がそれぞれ、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される、請求
項9に記載のコンジュゲート。 - 前記修飾されたアミノ酸残基が、前記抗HER2抗体の重鎖不変領域のC−末端に位置
する、請求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記重鎖不変領域が、式(II)の配列を含み、
X1(FGly’)X2Z20X3Z30(II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基であり;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかであり;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸であり;
X1が存在しても、存在しなくてもよく、存在する場合は、前記配列がコンジュゲート
のN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができ
;及び
X2及びX3がそれぞれ、独立して、任意のアミノ酸であり、
前記配列が、アミノ酸配列SLSLSPGへのC−末端である、請求項12に記載のコ
ンジュゲート。 - 前記重鎖不変領域が、配列SPGSL(FGly’)TPSRGSを含む、請求項13
に記載のコンジュゲート。 - 式中、
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択され;
X1が、L、M、S、及びVから選択され;及び
X2及びX3がそれぞれ、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される、請求
項13に記載のコンジュゲート。 - 前記修飾されたアミノ酸残基が、前記抗HER2抗体の軽鎖不変領域に位置する、請求
項1に記載のコンジュゲート。 - 前記軽鎖不変領域が、式(II)の配列を含み、
X1(FGly’)X2Z20X3Z30(II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基であり;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかであり;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸であり;
X1が存在しても、存在しなくてもよく、存在する場合は、前記配列がコンジュゲート
のN−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができ
;及び
X2及びX3がそれぞれ、独立して、任意のアミノ酸であり、
前記配列が、配列KVDNALへのC−末端である、及び/または、配列QSGNSQ
へのN−末端である、請求項16に記載のコンジュゲート。 - 前記軽鎖不変領域が、配列KVDNAL(FGly’)TPSRQSGNSQを含む、
請求項17に記載のコンジュゲート。 - 式中、
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択され;
X1が、L、M、S、及びVから選択され;及び
X2及びX3がそれぞれ、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される、請求
項17に記載のコンジュゲート。 - 前記修飾されたアミノ酸残基が、前記抗HER2抗体の重鎖CH1領域に位置する、請
求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記重鎖CH1領域が、式(II)の配列を含み、
X1(FGly’)X2Z20X3Z30(II)
式中、
FGly’が、式(I)の修飾アミノ酸残基であり;
Z20が、プロリンまたはアラニン残基のいずれかであり;
Z30が、塩基性アミノ酸または脂肪族アミノ酸であり;
X1が存在しても、存在しなくてもよく、存在する場合、前記配列がコンジュゲートの
N−末端にある場合、X1が存在するという条件で、任意のアミノ酸とすることができ;
及び
X2及びX3がそれぞれ、独立して、任意のアミノ酸であり、
前記配列が、アミノ酸配列SWNSGAへのC−末端であり、及び/または、アミノ酸
配列GVHTFPへのN−末端である、請求項20に記載のコンジュゲート。 - 前記重鎖CH1領域が、配列SWNSGAL(FGly’)TPSRGVHTFPを含
む、請求項21に記載のコンジュゲート。 - 式中、
Z30が、R、K、H、A、G、L、V、I、及びPから選択され;
X1が、L、M、S、及びVから選択され;及び
X2及びX3がそれぞれ、S、T、A、V、G、及びCから独立して選択される、請求
項21に記載のコンジュゲート。 - 前記修飾されたアミノ酸残基が、前記抗HER2抗体の重鎖CH2領域に位置する、請
求項1に記載のコンジュゲート。 - 前記修飾されたアミノ酸残基が、前記抗HER2抗体の重鎖CH3領域に位置する、請
求項1に記載のコンジュゲート。 - 請求項1から25のいずれかに記載のコンジュゲートと、製剤的に許容可能な賦形剤と
を含む医薬組成物。 - 癌の治療のための医薬の製造における、請求項1から25のいずれかに記載のコンジュケートの使用。
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