KR20230129455A - 펩타이드-연결된 약물 전달 시스템 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 신장 또는 요로에 생체분포되는 전신 투여 펩타이드 전달 플랫폼에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 신장 또는 요로의 질환의 치료를 필요로 하는 대상체에서 신장 또는 요로의 질환을 치료하는 방법에 관한 것이다.

Description

펩타이드-연결된 약물 전달 시스템

관련 출원

본 출원은 2020년 12월 21일자로 출원된 미국 가출원 제63/128,509호 및 2021년 10월 12일자로 출원된 미국 가출원 제63/254,754호의 이익을 주장하며, 이들 각각의 내용은 본 명세서에 참조에 의해 완전히 원용된다.

연방 후원 연구에 관한 진술

본 발명은 국립 보건원에 의해 수여된 Grant CA222802 하에 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대한 소정의 권리를 갖는다.

신장 및 요로 질환은 상당한 이환율 및 사망률을 유발한다. 예를 들어, 방광암(BC)의 가장 흔한 유형인 요로상피세포 암종(urothelial carcinoma)은 미국에서 주요 암 중 하나이다. 대부분의 BC는 본질적으로 비근육 침습적이고 표재성이다. 표준 치료는 종양의 초기 외과적 절제 후 방광에 화학요법제/면역치료제의 점적 주입(instillation)을 포함한다. 이러한 약물은 종종 방광으로의 요도 카테터 삽입을 통해 투여되며, 이는 방광내 요법(intravesical therapy: ITT)으로도 알려져 있다. ITT의 임상 효능의 증거에도 불구하고, 질환 재발률은 최대 50%로 여전히 높다. 이는, 투여된 약물이 제한된 시간 동안만 방광에 보유될 수 있기 때문에, 불완전한 약물 전달에 의해 유발될 수 있다. 또한, 요로상피세포 암종은 전체 요로 상피 세포(신우, 요관 및 방광)에 걸쳐 재발할 수 있다. ITT는 약물을 방광으로만 전달하기 때문에, 요관 또는 신우의 종양에 도달할 수 없다. ITT는 또한 침습성 카테터 삽입을 필요로 하며, 이는 통증, 감염, 소변 증상, 불량한 환자 순응도를 야기하고, 궁극적으로 치료 중단으로 이어질 수 있다. 침습적 절차 또는 수술을 필요로 하지 않고 신장 및 요로 질환의 치료를 위해 현재 ITT의 약물 전달 장벽을 극복하는 시스템을 식별할 필요가 남아 있다. 이러한 시스템은 전신 독성 없이 비뇨기계에 전신 투여된 요법을 전달해야 하고, 약물과 비뇨기계 간의 접촉 시간을 연장시켜 요로상피세포 암종과 같은 질환에 대한 보다 효과적인 치료를 제공해야 한다.

특정 실시형태에서, 본 개시내용은 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하며, 여기서, 펩타이드는 신장 청소(renal clearance)를 위해 표적화된 펩타이드이다:

특정 양태에서, 본 개시내용은 암을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 환자에게 본 개시내용의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.

도 1a 내지 도 1h. Bdd는 주목할 만한 소변 배출 특성을 보여준다. (도 1a) 통상적인 방광내 화학요법(intravesical chemotherapy: ITC)은 침습적이며, 약물 전달은 방광으로 제한된다. Bdd는 표적외 전달(off-targeting delivery)을 최소화하는 다중 음전하를 운반하도록 설계되어, 정맥내(i.v.) 투여 후 신장 배설을 용이하게 한다. 약물 담체로서 사용될 때, Bdd는 전체 요로 상피 세포계로의 약물 침착을 촉진시키고, 보다 포괄적인 치료를 위해 지속적인 약물 배설을 제공한다. (도 1b) BDD 뿐만 아니라 이의 D-배열(Bdd), 중성으로 하전된(BKD), 양으로 하전된(BKK), 및 페길화된(PEG₃DD) 대응물의 성분 및 순 전하를 나타내는 표. (도 1c) 비교 PK 및 생체분포 연구를 위한 ⁸⁹Zr을 이용한 펩타이드의 방사성표지화를 나타내는 합성식. (도 1d) 꼬리-정맥 주사(n=4/그룹)를 통한 상이한 ⁸⁹Zr-방사성표지된 펩타이드(20 μCi, 100㎕ PBS 중 20㎍)의 투여 후 1, 4 및 24시간 후에 획득된 BALB/c 마우스의 대표적인 μPET/CT 이미지. 동물의 방광을 비우거나 비우지 않고 전신 이미지를 획득하였다. (도 1e) ⁸⁹Zr-Bdd의 투여 후 상이한 시간 간격으로 동물(n=5)로부터 수집된 소변 샘플(20㎕)에서의 방사능의 양을 나타내는 막대 차트. (도 1f) 방사성표지된 펩타이드의 신장 청소율 비교. 시간 경과에 따른 동물의 신장(cc당)에서의 주사된 용량의 백분율(% ID)을 나타내는 플롯. ID/cc의 백분율은 획득된 PET 이미지의 관심 영역(ROI)에서 측정된 방사능에 따라 계산되었다. (도 1g) 방사성표지된 펩타이드의 약동학적(PK) 프로파일 비교(n=4/유사체). 동물에게 펩타이드 또는 유리 ⁸⁹Zr을 주사한 후 다양한 시간 간격으로 혈액 샘플(20㎕)을 수집하였다. 결과(혈액 샘플에서 측정된 방사능)는 t_1/2α(분포 단계의 반감기) 및 t_1/2β(제거 단계의 반감기)를 결정하기 위한 2-구획 모델에 적합하였다. 다른 PK 파라미터는 도 7a에서 이용 가능하다. (도 1h) ⁸⁹Zr-Bdd의 종말점 생체분포 연구. 동물을 펩타이드(20 μCi, 100㎕ PBS 중 20㎍) 투여 후 상이한 시간 간격으로 안락사시켰다(n=4/시점). 수거된 기관에서의 펩타이드의 양(방사능)을 결정하였다. 결과(붕괴로부터 보정됨)는 % ID로 표현되었다. (스튜던트 t-검정; **p<0.01 및 ***p<0.001).
도 2a 내지 도 2e. Bdd는 접합된 시아닌5.5(Cyanine5.5) 형광단을 비뇨기계에 효과적으로 분포시킨다. (도 2a) 시아닌5.5-표지된 펩타이드(Cy-펩타이드) 유사체의 합성식. (도 2b) 상이한 Cy-펩타이드 유사체(0.5 nmol, 150㎕) 또는 유리 시아닌5.5의 꼬리-정맥 주사 후 1 및 4시간 후에 획득된 SCID 마우스(n=4/그룹)의 대표적인 병합된 형광/백색 광 이미지. (도 2c) 측정된 형광에 기반하여 소변에서의 형광단의 양(주사된 용량의 %)을 비교하는 플롯. (하부 패널) 펩타이드 또는 형광단 투여 1시간 후에 동물로부터 수집된 소변 샘플(20㎕)의 형광 이미지. (도 2d) 상이한 Cy-펩타이드의 꼬리-정맥 주사 후 4시간 후에 동물(n=4/그룹)로부터 수거된 기관의 대표적인 생체외 병합된 형광/밝은 광 이미지. (도 2e) 총 형광 강도를 기초로 한, 수거된 기관(n=4/그룹)에서의 펩타이드 분포를 비교하는 막대 차트. (스튜던트 t-검정; *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001).
도 3a 내지 도 3i. 화학요법의 담체로서의 Bdd. (도 3a) Bdd는 어떠한 선천성 면역 반응도 유발하지 않는다. Bdd 펩타이드(5 mg/kg)의 i.v. 투여 후 24시간 후에 암컷 BALB/c 마우스(n=3/그룹)의 혈장에서 염증성 사이토카인 농도의 증가가 검출되지 않았다. LPS를 양성 대조군으로 사용하고, 각 사이토카인의 농도를 ELISA 키트에 의해 측정하였다. (도 3b) 시아닌5.5-표지된 Bdd(Cy-Bdd)의 세포 흡수. 6 및 24시간 동안 Cy-Bdd(0.5 nmol)와 함께 인큐베이션된 인간 UMUC-3 BC 세포 및 뮤린 Renca 신장 선암종 세포의 대표적인 형광 현미경 이미지. Dapi(9μM) 및 LysoTracker-GFP(1μM)를 각각 핵(청색) 및 소기관(녹색) 염색에 사용하고, 이미지화 30분 전에 세포에 첨가하였다. 스케일 바는 25㎛이다. (도 3c) 상이한 화학요법제(DM1, GEM, MIT, CIS 및 DOX)의 역가 비교. UMUC-3 및 Renca 세포를 세포 생존력을 측정하기 전에 72시간 동안 다양한 농도의 약물과 함께 인큐베이션하였다. 용량 반응 곡선을 플롯팅하고, Graph Pad Prism 6.0 소프트웨어를 사용하여 각 약물의 절반 최대 저해 농도(IC₅₀ 값)를 계산하였다. (도 3d) Bdd에 대한 DM1의 접합. 절단 가능한 링커 SPDP를 먼저 고체상에서 펩타이드 N-말단에 접합시켰다. 이후에, DM1을 PBS와 NMP의 용액 혼합물 중 절단된 펩타이드에 첨가하였다. (도 3e) GSH(1mM)의 부재 및 존재 하에 PBS에서 시간 경과에 따라 DM1-Bdd로부터 방출된 축적된 DM1의 백분율을 나타내는 플롯. 방출된 약물의 양을 HPLC 분석(254nm에서 검출된 흡광도)을 사용하여 정량화하였다. (도 3f) Bdd에 대한 알독스의 접합. N-말단 시스테인이 보충된 펩타이드를, 중성 조건에서 HPLC에 의해 정제하기 전에, PBS(pH = 7.4)에서 알독스와 함께 30분 동안 인큐베이션하였다. (도 3g) 상이한 pH 값을 갖는 PBS 완충제에서 시간 경과에 따라 알독스-Bdd(100㎛)로부터 방출된 축적된 DOX 활성 대사산물의 백분율을 나타내는 플롯. 방출된 약물의 양을 HPLC 분석(480nm에서 검출된 흡광도)을 사용하여 정량화하였다. (도 3h) DM1-Bdd는 뮤린 방광(MB49), 인간 방광(UMUC-3 및 T24) 및 뮤린 신장(Renca) 암 세포주에 대해 유리 약물과 비교하여 유사한 세포독성을 나타낸다. 약물 농도에 대한 상대적 세포 생존율의 플롯. (도 3i) 알독스-Bdd는 유리 알독스보다 더 강력하다. 약물 농도에 대한 상대 세포 생존율의 플롯.
도 4a 내지 도 4j. 방광암 치료에서 DM1-Bdd의 치료 효능. (도 4a) BALB/c 마우스(n=20/그룹)가 PBS(80㎕)의 i.v. 또는 i.t. 투여 후 자연적으로 배뇨하는 데 필요한 시간을 비교하는 막대 차트. 실험을 시작하기 전에 방광을 비웠다. 배뇨 패턴을 모니터링하기 위해 각 동물을 분리하였다. (도 4b) DM1-Bdd와 다른 화학요법제의 신독성(nephrotoxicity) 비교. 꼬리 정맥 주사를 통한 PBS, DM1(0.75 mg/kg), DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), MIT(0.75 mg/kg), CIS(0.75 및 10 mg/kg) 또는 GEM(0.75 mg/kg)을 사용한 치료 후 동물 1, 3 및 7일로부터 수집된 소변에서의, 신장 손상 바이오마커, NGAL 및 KIM-1의 농도를 나타낸 막대 차트(스튜던트 t-검정; *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001). (도 4c) NGAL 및 KIM-1에 대한 면역화학적 염색을 또한 수행하였다. PBS, DM1(0.75 mg/kg), DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), 또는 양성 대조군으로서의 CIS(10 mg/kg)가 i.v. 투여된 BALB/c 마우스로부터의 신장 절편의 대표적인 현미경 이미지. 기관을 약물 치료 3일 후에 수거하고, H&E를 사용하여 염색하였다. 흑색 화살표는 CIS를 사용하여 치료한 후 세뇨관 상피의 다초점 변성을 나타낸다. 적색 및 녹색 화살표는 CIS 치료 후 각각 NGAL 및 KIM-1에 대해 면역반응성인 신장 세뇨관 상피 세포를 나타낸다. 스케일 바는 50㎛이다. (도 4d) GFP 및 반딧불이 루시페라제 유전자 둘 다를 보유하는 렌티바이러스로 안정적으로 형질도입된 UMUC-3/GFP-Luc 세포의 명 시야 및 형광 이미지. 스케일 바는 80㎛이다. (도 4e) 동소 이종이식편 모델. UMUC-3/GFP-Luc 세포(4×10⁴개 세포/동물)의 이식 1주 후에 암컷 NSG 마우스(n=3)로부터 수집된 방광의 대표적인 이미지. 흑색 화살표는 고유층(lamina propia)에서 성장하는 종양을 나타낸다. 스케일 바는 500㎛이다. (도 4f) 3주 동안 i.v. PBS(150㎕), i.v. DM1(0.75 mg/kg, 150㎕), i.v. DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량, 150㎕), i.t. MIT(1 mg/mL, 50㎕), i.t. DM1(0.75 mg/kg, 50㎕), 또는 i.t. DM1-Bdd(0.75 mg/kg, 50㎕)를 사용한 주단위 치료 후 종양-보유 동물(n=10/그룹)의 대표적인 병합된 생체발광/명시야 이미지. 각 치료 그룹에서 종양 성장을 모니터링하고 비교하기 위해 매주 이미지를 획득하였다. (도 4g) 치료 주기를 완료한 지 1주 후에 각 동물 그룹(n=3/치료 그룹의 추가 모집)으로부터 절제된 방광의 대표적인 사진. (도 4h) 상이한 약물이 투여된 동물(n=14/그룹)의 카플란-마이어 누적 생존율 플롯. i.v. DM1-Bdd로 치료된 동물과 다른 그룹 간의 생존율의 유의한 차이를 Mantel-Cox 로그-순위 시험 및 Benjamini Hochberg 조정된 p-값을 사용하여 평가되었다. (도 4i 및 도 4j) 각 치료 그룹의 동물(n=3/그룹)로부터의 방광 절편의 대표적인 이미지(들). 3주 치료의 종료 시에 기관을 수거한 다음, 파라핀-포매하고, 절편화하고, (도 4i) H&E 및 (도 4j) Ki67(증식 마커)로 염색하였다.
도 5a 내지 도 5h. 신장 암종을 치료하는 데 DM1-Bdd의 치료 효능. (도 5a) GFP 및 반딧불이 루시페라제 유전자 둘 다를 보유하는 렌티바이러스로 안정적으로 형질도입된 Renca 세포의 명시야 및 형광 이미지. 스케일 바는 80㎛이다. (도 5b) 동계 이종이식편 모델. 신피막에 뮤린 Renca 세포(4×10³개 세포/동물)를 이식한 지 1주 후에 암컷 BALB/c 마우스(n=3)로부터 수집된 신장의 조직학적 분석의 대표적인 이미지(흑색 화살표). 스케일 바는 1mm이다. (도 5c) 3주 동안 매주 i.v. PBS(150㎕), i.v. DM1(0.75 mg/kg, 150㎕), i.v. DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량, 150㎕), 또는 i.t. DM1(0.75 mg/kg, 50㎕)로 치료 후 Renca/GFP-Luc 종양을 보유한 동물(n=10/그룹)의 대표적인 병합된 생체발광/명시야 이미지. (도 5d) 치료 주기 완료 후 동물(추가 n=4/그룹)로부터 절제된 신장의 대표적인 사진. (도 5e) 관심 영역(ROI = 신장)에서의 생체발광 신호, (도 5f) 체중, 및 (도 5g) 상이한 치료를 받은 동물 간의 생존율(n=14/그룹)의 경도 비교. i.v. DM1-Bdd 및 약물로 치료된 동물들 간의 유의미한 생존율 차이를 Mantel-Cox 로그-순위 시험 및 Benjamini Hochberg 조정된 p-값을 사용하여 평가하였다. (도 5h) 각 치료 그룹의 동물(추가 n=4/그룹)로부터의 대표적인 신장 절편. 절편을 H&E로 염색하였다. 녹색, 황색, 검정색 및 청색 화살표는 각각 안료-함유 대식세포, 국소 광물화(focal mineralization), 간질 섬유증, 및 단핵 세포 침윤물의 존재를 나타낸다. 스케일 바는 2mm 및 50㎛이다.
도 6a 내지 도 6d. DM1-Bdd는 안전한 독성 프로파일을 나타낸다. (도 6a) 3주 동안 매주, PBS, DM1(0.75 mg/kg), DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), 또는 양성 대조군으로서의 CIS(10 mg/kg)의 i.v. 투여 후 암컷 BALB/c 마우스로부터 수집된 혈액 도말의 대표적인 현미경 이미지. 흑색 화살표는 다염색성 거대세포를 나타낸다. 스케일 바는 10㎛이다. (도 6b) 상이한 치료 과정을 완료한 지 1주 후에 수득된 혈액학적 결과를 선택한다. (RBC = 적혈구 및 WBC = 백혈구). (스튜던트 t-검정; *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001). (도 6c) 간 효소 활성(ALP, ALT 및 AST), 근육 효소 활성(AST 및 CK), 및 질소성 폐기물의 청소율(BUN/CREA 비율)을 포함하는, 선택된 혈청 생화학적 분석물의 비교. (ALP = 알칼리성 포스파타제; ALT = 알라닌 아미노트랜스퍼라제; AST = 아스파르테이트 아미노트랜스퍼라제; CK = 크레아틴 키나제; BUN = 혈액 요소 질소; CREA = 크레아틴). (도 6d) 상이한 약물 치료로 투여된 동물로부터의 주요 기관(간, 비장, 심장, 폐 및 신장)의 조직병리학적 분석. 흑색 화살표는 간에서의 간세포 유사분열 활성의 증가를 나타낸다. 화살표는 향상된 간 및 비장 골수외 조혈(EMH)을 보여준다. 흰색 화살표 사이의 영역은 비장의 적비수(red pulp)에서의 적혈구 및 EMH 요소의 고갈을 나타낸다. 적색 화살표는 폐포에서 크고 포말한 대식세포의 존재를 강조한다. 황색 및 녹색 화살표는 각각 루멘 내에 함유된 편평한 신장 세뇨관 세포 및 죽어가는 세포의 괴사성 벗겨진 파편을 나타낸다. 스케일 바는 30㎛이다.
도 7a 및 도 7b. (도 7a) 방사성표지된 펩타이드(n=4/유사체)의 약동학적 파라미터를 비교하는 표. 동물에 펩타이드 또는 유리 ⁸⁹Zr(20 μCi, 100㎕ PBS 중 20㎍)의 꼬리 정맥 주사 후 다양한 시간 간격으로 혈액 샘플(20㎕)을 수집하였다. 결과(혈액 샘플에서 측정된 방사능)는 PK 파라미터를 결정하기 위한 2-구획 모델에 적합하였다. (k₁₀ = 제거 속도 상수; k₁₂ 및 k₂₁ = 전달 속도 상수; t_1/2α = 분포 단계의 반감기; t_1/2β = 제거 단계의 반감기; C₀ = 제거를 위한 약물 농도의 역치; V_d = 겉보기 부피 CL = 총 제거율; AUC = 곡선 아래 면적; MRT = 평균 체류 시간; 및 V_ss = 분포의 정상 상태 부피. (도 7b) ⁸⁹Zr-Bdd의 종말점 생체분포 연구. 펩타이드로 투여 후 상이한 시간 간격으로 동물(n=4/시점)을 안락사시켰다. 수거된 기관에서의 펩타이드의 양(방사능)을 결정하였다. 결과(붕괴로부터 보정됨)는 조직 그램당 주사된 용량의 %(%ID/g)로 표현되었다. (스튜던트 t-검정; *p<0.05, 및 ***p<0.001).
도 8a 내지 도 8g. (도 8a) 3주 동안 매주, 방광 종양을 보유하고 i.v. PBS(150㎕), i.v. DM1(0.75 mg/kg, 150㎕), i.v. DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량, 150㎕), i.t. MIT(1 mg/mL, 50㎕), i.t. DM1(0.75 mg/kg, 50㎕), 또는 i.t. DM1-Bdd(0.75 mg/kg, 50㎕)로 치료된 NSG 마우스의 체중 변화. (도 8b) 상이한 약물 간의 관심 영역(ROI = 방광)에서의 생체발광 신호의 비교. (도 8c) 상이한 약물 치료로 투여된 3마리의 동물로부터 절제된 방광의 대표적인 이미지. (도 8d 및 도 8e) 방광의 부피(도 8d) 및 중량(도 8e)을 비교한 플롯. (스튜던트 t-검정; *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001). (도 8f) 각 치료 그룹의 동물(n=3/그룹)로부터의 방광 절편의 대표적인 이미지. 3주 치료의 종료 시에 기관을 수거한 다음, 파라핀-포매하고, 절편화하고, 항-GFP 항체로 염색하여 GFP-발현 종양 세포를 확인하였다. (도 8g) i.v. DM1-Bdd 치료 후 종양의 총체적 및 조직학적 증거가 결여된 3마리 동물로부터의 방광 절편의 대표적인 이미지. 동물을 종양 이식 210일 후에 희생시키고, 기관을 수거하고, 파라핀-포매하고, 절편화하고, H&E, Ki67(증식 마커) 및 항-GFP 항체로 염색하였다.
도 9a 내지 도 9e. (도 9a) 3주 동안 매주 i.v. PBS(150㎕), i.v. DOX(5 mg/kg, 150㎕), i.v. 알독스-Bdd(5 mg/kg의 약물 함량, 150㎕) 또는 i.t. DOX(5 mg/kg, 50㎕)로 치료 후 동소 이식된 UMUC-3/GFP-Luc 방광 종양을 보유한 NSG 마우스(n=10/그룹)의 대표적인 병합된 생체발광/명시야 이미지. 각 치료 그룹에서 종양 성장을 모니터링하고 비교하기 위해 매주 이미지를 획득하였다. (도 9b) 상이한 치료 그룹 간의 관심 영역(ROI = 방광)에서의 생체발광 신호의 비교. (도 9c) 상이한 약물이 투여된 동물(n=10/그룹의 카플란-마이어 누적 생존율 플롯. i.v. 알독스-Bdd로 치료된 동물 및 다른 그룹 간의 생존율의 유의한 차이를 Mantel-Cox 로그-순위 검정 및 Benjamini Hochberg 조정된 p-값을 사용하여 평가하였다. (도 9d) 3주 동안 매주, 방광 종양을 보유하고 PBS, i.v. DOX, i.v. 알독스-Bdd 또는 i.t. DOX로 치료된 NSG 마우스의 체중 변화. (도 9e) 단지 2회 용량의 약물 투여 후 i.v. DOX(5 mg/kg)로 치료된 마우스의 대표적인 사진.
도 10. 전체 혈구 수 분석의 확장된 결과. 3주 동안 매주, PBS, DM1(0.75 mg/kg), DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), 또는 양성 대조군으로서 사용되는 CIS(10 mg/kg)의 BALB/c 마우스에서의 i.v. 투여 후 혈액학적 결과를 보여주는 표. (RBC = 적혈구; HGB = 헤모글로빈; HCT = 헤마토크릿; MCV = 평균 적혈구 부피; MCH = 평균 적혈구 헤모글로빈; MCHC = 평균 적혈구 헤모글로빈 농도; RDW = 적혈구 분포 폭; RET = 망상적혈구; PLT = 혈소판; PDW = 혈소판 분포 폭; MPV = 평균 혈소판 부피; WBC = 백혈구; NEUT = 호중구; LYMPH = 림프구; MONO = 단핵구; EO = 호산구; 및 BASO = 호염기구).
도 11. 혈청 생화학적 분석의 확장된 결과. 3주 동안 매주, PBS, DM1(0.75 mg/kg), DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), 또는 양성 대조군으로서의 CIS(10 mg/kg)의 BALB/c 마우스에의 i.v. 투여 후 측정된 모든 생화학적 분석물의 결과를 나타내는 표. (BUN = 혈액 요소 질소; CREA = 크레아티닌; ALP = 알칼리성 포스파타제; ALT = 알라닌 아미노트랜스퍼라제; AST = 아스파테이트 아미노트랜스퍼라제; GGT = 감마-글루타밀 트랜스퍼라제; BIL = 빌리루빈; TP = 총 단백질; ALB = 알부민; GLOB = 글로불린; A/G = 알부민/글로불린; P = 포스페이트; Ca = 칼슘; GLU = 글루코스; CHOL = 콜레스테롤; TRIG = 트라이글리세라이드; CK = 크레아틴 키나제; TCO2 = 총 이산화탄소; Na = 나트륨; K = 칼륨; 및 CL = 클로라이드).
도 12. 3주 동안 매주, i.v. DM1(0.75 mg/kg) 및 양성 대조군으로서의 i.v. CIS(10 mg/kg)가 투여된 동물로부터의 주요 장기 절편(간, 비장, 폐 및 신장)의 고배율 이미지. 절편을 H&E로 염색하였다. 흑색 화살표는 간에서의 간세포 유사분열 활성의 증가를 나타낸다. 파란색 화살표는 향상된 간 및 비장 골수외 조혈(EMH)을 나타낸다. 흰색 화살표들 사이의 영역은 비장의 적비수에서의 적혈구 및 EMH 요소의 고갈을 나타낸다. 적색 화살표는 폐포에서 크고 포말한 대식세포의 존재를 강조한다. 황색 및 녹색 화살표는 각각 루멘 내에 함유된 편평한 신장 세뇨관 세포 및 죽어가는 세포의 괴사성 벗겨진 파편을 나타낸다. 스케일 바는 10㎛이다.

방광내 화학요법(ITC) 치료를 개선하기 위해 상이한 접근법이 제안되었다. 치료 기간을 연장하기 위해, 열-민감성 하이드로겔인 UGN-102는 방광 내부에서 반-고체 약물 데포로 전환시키고 미토마이신(MIT)을 천천히 방출하도록 설계되었다. 삼투 펌프로서 기능하는 겜시타빈(GEM)-함유 반투과성 실리콘 튜브인 GemRis가 또한 GEM의 방출을 제어하기 위해 개발되었다. 다른 치료법은 현재 BCG에 반응하지 않는 환자에 대한 임상 시험에서 시험되고 있다. 오포르투주맙 모나톡스는 EpCAM을 발현하는 종양 세포를 표적화하는 항체-단백질 접합체이다. 아드스틸라드린은 인간 IFNα-2b 유전자를 인코딩하는 비복제 아데노바이러스 벡터이다. 다량으로 합성되고 발현된 생성된 IFNα-2b 단백질은 인간 방광암 세포에서 혈관형성의 저해 및 아폽토시스의 유도를 통해 항종양 활성을 나타내었다. 그러나, 상기 언급된 모든 접근법은 침습적이어서, 카테터 삽입 및/또는 외과적 절차를 필요로 한다. 대안적으로, 신장-청소 가능 나노입자는 약물 담체로서 사용될 수 있다. 그러나, 이들은 세망내피계에 의해 비특이적으로 포획되어 간에서 높은 표적외 축적을 초래하는 것으로 알려져 있다.

파지 디스플레이의 발전은 비뇨기계(URS)를 표적으로 하는 많은 생물활성 펩타이드의 발견으로 이어졌다. 예를 들어, 갈렉틴-3 표적화 펩타이드, G3-C12는 안지오텐신-전환 효소 저해제인 캅토프릴을 전달하는 데 사용되었다. 또 다른 펩타이드, (KKEEE)₃K는 시프로플록사신을 운반하는 데 사용되었다. 이러한 펩타이드는 약리학적으로 활성이었다. 이들은 주로 세포-표면 수용체에 대한 결합을 통해 신장을 표적화하였고, 전달 후 국소 체류를 연장시켰다. 이들은 BC 치료에 적용되지 않았다. 실제로, 화학적 변형이 없이, 펩타이드는 우수한 약물 후보 또는 담체가 아니다. 이는 바람직하지 않은 약동학(PK)을 나타내고, 프로테아제 효소에 의해 빠르게 분해되고, 신장 여과에 의해 제거될 수 있다.

본 발명은 URS에 대한 치료를 개시하기 위해 펩타이드의 빠른 신장 청소를 이용한다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용은 직장내피계 및 다른 기관을 우회할 수 있고, 최소 재흡수와 함께 소변으로 우선적으로(예를 들어, 배타적으로) 배설되는 작은(예를 들어, 12-아미노산), 음으로 하전된 펩타이드(예를 들어, Bdd)를 제공한다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용은 BC의 포괄적이고 보다 효과적인 치료를 제공하기 위해, 다른 기관에서 표적외 축적을 최소화하고, URS로의 약물 전달을 촉진시키고, 방광 체류 시간을 연장하기 위한 ITC에 대한 대안을 제공한다(도 1a).

본 개시내용은 신장 또는 요로에 생체분포되는 전신 투여된 펩타이드 전달 플랫폼에 관한 것이다. 특정 실시형태에서, 활성 모이어티는 펩타이드 전달 플랫폼에 연결된다. 본 개시내용은 추가로 이를 필요로 하는 대상체에서 신장 또는 요로의 질환을 치료하는 방법에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 질환은 급성 신장 질환이다. 일부 실시형태에서, 질환은 만성 신장 질환이다.

특정 실시형태에서, 펩타이드 전달 플랫폼은 다른 기관으로의 표적외 전달 없이, 신장에 일시적으로 축적될 수 있는 음으로 하전된 펩타이드를 포함한다. 펩타이드는 소변에서 점진적으로 제거되기 때문에, BC와 같은 신장 또는 요로의 질환의 치료를 위한 지속적인 약물 흐름을 제공하는 약물 전달 플랫폼으로서 유용하다. 펩타이드는 방광 체류 시간을 연장시키면서 비뇨기계에 전신 투여된 약물을 전달하여, 보다 효과적인 치료를 제공한다.

특정 양태에서, 펩타이드는 빠른 신장 청소를 촉진할 수 있는 다중 음전하를 갖는다. 따라서, 신장 청소를 통한 방광으로의 약물 전달은 연속적인 사건이다. 카테터 삽입을 통한 약물 투여와 비교하여, 펩타이드는 방광에서 더 긴 잔여 시간으로 전체 비뇨기계의 요법의 침윤을 향상시켜, 비침습적인 보다 효과적인 치료를 야기할 수 있다. 특정 양태에서, 펩타이드는 고 세포독성 미세소관 저해제인 메르탄신(DM1)을 사용하여 BC 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. DM1은 단독으로 사용하기에는 너무 독성이 있지만, T-DM1과 같은 항체-약물 접합체에서 약물작용발생단(pharmacophore)으로서 승인되었다. 특정 양태에서, 펩타이드는 BC뿐만 아니라 요로의 다른 암을 치료하기 위해 DM1을 전달하는 데 사용된다.

특정 양태에서, 펩타이드는, 예를 들어, 항생제에 의한 요로 감염의 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. 특정 양태에서, 펩타이드는 신장 결석의 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. 특정 양태에서, 펩타이드는 과민성 방광의 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. 특정 양태에서, 펩타이드는 요실금의 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. 특정 양태에서, 펩타이드는 간질성 방광염의 치료를 위한 약물 전달 시스템으로서 사용된다. 특정 양태에서, 펩타이드는 영상화제(imaging agent)를 방광에 전달하는 데 사용된다.

특정 양태에서, 펩타이드는 수용성이고, 생물학적으로 불활성이고, 비면역원성이다. IV 주사 후, 펩타이드는 심장, 간 및 비장을 포함하는, 다른 기관에서 최소한의 축적으로 신장 청소를 통해 베타적으로 제거될 수 있다.

특정 양태에서, 본 개시내용은 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하며, 여기서, 펩타이드는 신장 청소에 대해 표적화된 펩타이드이다:

특정 실시형태에서, 신장 청소에 대해 표적화된 펩타이드는 하기 서열을 포함한다:

식 중, X, Y 및 Z 중 하나는 β-아미노산 잔기이며, X, Y 및 Z 중 2개는 독립적으로 각각이 카복실산기를 포함하는 적어도 하나의 측쇄를 갖는 α-아미노산 잔기이며, 각각의 α-아미노산 잔기는 독립적으로 D 또는 L 입체화학일 수 있으며, m은 2 내지 10이다.

특정 실시형태에서, 펩타이드는 생리학적 pH에서 약 -30 mV 내지 약 +20 mV의 제타 전위를 갖는다. 특정 실시형태에서, 펩타이드는 생리학적 pH에서 약 -20 mV 내지 약 0 mV의 제타 전위를 갖는다. 특정 실시형태에서, 펩타이드는 생리학적 pH에서 약 -5 mV 내지 약 0 mV의 제타 전위를 갖는다.

특정 실시형태에서, 링커는 아마이드, 이미드, 티오우레아, 티오에터, 다이설파이드, 알킬, 아릴, 폴리에터, 하이드라존, 에스터, 카보네이트, 케탈 및 실릴 에터로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함한다. 특정 실시형태에서, 활성 모이어티는 치료제 또는 영상화제이다.

특정 실시형태에서, 신장 청소에 대해 표적화된 펩타이드는 하기 서열을 포함한다:

식 중, X, Y 및 Z 중 하나는 β-아미노산 잔기이며, X, Y 및 Z 중 2개는 독립적으로 각각이 카복실산기를 포함하는 적어도 하나의 측쇄를 갖는 α-아미노산 잔기이며, 각각의 α-아미노산 잔기는 독립적으로 D 또는 L 입체화학일 수 있으며, m은 2 내지 10이며, 링커는 아마이드, 이미드, 티오우레아, 티오에터, 다이설파이드, 알킬, 아릴, 폴리에터, 하이드라존, 에스터, 카보네이트, 케탈 및 실릴 에터로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함하며; 활성 모이어티는 치료제 또는 영상화제이다.

특정 실시형태에서, 화합물은 하기 화학식 (IA)로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염이다:

.

특정 실시형태에서, β-아미노산 잔기는 이온화 가능한 측쇄를 포함하지 않는다. 특정 실시형태에서, β-아미노산 잔기는 β-알라닌 잔기이다. 특정 실시형태에서, X는 β-알라닌 잔기이다. 특정 실시형태에서, 각각의 α-아미노산 잔기는 독립적으로 아스파르트산 잔기 및 글루탐산 잔기로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, 적어도 하나의 α-아미노산 잔기는 비천연 아미노산 잔기이다. 특정 실시형태에서, 비천연 α-아미노산 잔기는 적어도 2개의 측쇄 카복실산기를 갖는다. 특정 실시형태에서, 비천연 α-아미노산 잔기는 2-아미노에탄-1,1,2-트라이카복실산 잔기 및 2-아미노프로판-1,2,3-트라이카복실산 잔기로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, 각각의 Y 및 Z는 아스파르트산 잔기이다. 특정 실시형태에서, 각각의 Y 및 Z는 D-아스파르트산 잔기이다. 특정 실시형태에서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 β-알라닌 잔기, 아스파르트산 잔기 및 글루탐산 잔기로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, m은 4이다.

특정 실시형태에서, 링커는 하기로부터 선택된 기를 포함한다:

및 .

특정 실시형태에서, 링커는 N-석신이미딜 3-(2-피리딜다이티오)프로피오네이트 또는 석신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)사이클로헥산-1-카복실레이트로부터 유래된 기를 포함한다.

특정 실시형태에서, 활성 모이어티는 치료제이다. 특정 실시형태에서, 치료제는 항암제, 항생제, 과민성 방광을 치료하는 제제, 요실금을 치료하는 제제, 간질성 방광염을 치료하는 제제 및 신장 결석을 치료하는 제제로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, 치료제는 13-시스-레티노산, 2-클로로데옥시아데노신, 5-아자시티딘, 5-플루오로우라실, 6-머캅토퓨린, 6-티오구아닌, 악티노마이신-D, 아드리아마이신, 알데스루킨, 알렘투주맙, 알리트레티노인, 올(all)-트랜스레티노산, 알파 인터페론, 알트레타민, 아메토프테린, 아미포스틴, 아나그렐리드, 아나스트로졸, 아라비노실시토신, 삼산화비소, 암사크린, 아미노캄프토테신, 아미노글루테티미드, 아스파라기나제, 아자시티딘, 칼메트-게랭균(bacillus calmette-guerin: BCG), 벤다무스틴, 베바시주맙, 벡사로텐, 비칼루타마이드, 보르테조밉, 블레오마이신, 부설판, 칼슘 류코보린, 시트로보룸 인자, 카페시타빈, 카네르티닙, 카보플라틴, 카무스틴, 세툭시맙, 클로람부실, 시스플라틴, 클라드리빈, 코르티손, 사이클로포스파마이드, 시타라빈, 다르베포에틴 알파, 다사티닙, 다우노마이신, 데시타빈, 데닐류킨 디프티톡스, 덱사메타손, 덱사손, 덱스라족산, 닥티노마이신, 다우노루비신, 다카바진, 도세탁셀, 독소루비신, 독실, 알독소루비신, 독시플루리딘, 에드레콜로맙, 에닐루라실, 에피루비신, 에포에틴 알파, 에를로티닙, 에베롤리무스, 엑세메스탄, 에스트라무스틴, 에토포사이드, 필그라스팀, 플루옥시메스테론, 풀베스트란트, 플라보피리돌, 플록수리딘, 플루다라빈, 플루오로우라실, 플루타마이드, 게피티닙, 겜시타빈, 겜투주맙 오조가미신, 고세렐린, 과립구-집락 자극 인자, 과립구 대식세포-집락 자극 인자, 헥사메틸멜라민, 하이드로코르티손 하이드록시우레아, 이브리투모맙, 이브리투모맙 티욱세탄, 인터페론 알파, 인터류킨-2, 인터류킨-11, 이소트레티노인, 익사베필론, 이다루비신, 이마티닙 메실레이트, 이포스파마이드, 이리노테칸, 라파티닙, 레날리도마이드, 레트로졸, 류코보린, 류프롤라이드, 리포소말 Ara-C, 로무스틴, 메클로레타민, 메게스트롤, 멜팔란, 머캅토퓨린, 메르탄신, 메스나, 메토트렉세이트, 메틸프레드니솔론, 미토마이신 C, 미토탄, 미톡산트론, 넬라라빈, 닐루타마이드, 옥트레오타이드, 오프렐베킨, 옥살리플라틴, 파클리탁셀, 파미드로네이트, 페메트렉세드, 파니투무맙, PEG 인터페론, 페가스파가제, 페그필그라스팀, PEG-L-아스파라기나제, 펜토스타틴, 플리카마이신, 프레드니솔론, 프레드니손, 프로카바진, 랄록시펜, 리툭시맙, 로미플로스팀, 랄리트렉세드, 사파시타빈, 사르그라모스팀, 사트라플라틴, 소라페닙, 수니티닙, 세무스틴, 스트렙토조신, 타목시펜, 테가푸르, 테가푸르-우라실, 템시롤리무스, 테모졸라마이드, 테니포사이드, 탈리도마이드, 티오구아닌, 티오테파, 토포테칸, 토레미펜, 토시투모맙, 트라스투주맙, 트라스투주맙 엠탄신, 트레티노인, 트라이미트렉세이트, 알루비신, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 빈데스틴, 비노렐빈, 보리노스타트 및 졸레드론산으로부터 선택된다.

특정 실시형태에서, 치료제는 항암제이다. 특정 실시형태에서, 항암제는 메르탄신, 독소루비신, 다사티닙, 시스플라틴, 미토마이신, 겜시타빈 및 파클리탁셀로부터 선택된다.

특정 실시형태에서, X는 β-알라닌 잔기이며, Y 및 Z는 D-아스파르트산 잔기이다. 특정 실시형태에서, X는 β-알라닌 잔기이며, Y 및 Z는 D-아스파르트산 잔기이며, m은 4이다. 특정 실시형태에서, X는 β-알라닌 잔기이며, Y 및 Z는 D-아스파르트산 잔기이며, m은 4이며, 링커는 다이설파이드기를 포함하며; 활성 모이어티는 메르탄신이다.

특정 실시형태에서, 화합물은 하기 화학식의 화합물 또는 이의 염이다:

식 중, B는 β-알라닌 잔기이며, D는 D 또는 L 배열의 아스파르트산 잔기이다.

특정 실시형태에서, 화합물은 하기 화학식의 화합물 또는 이의 염이다:

식 중, B는 β-알라닌 잔기이며, D는 D 또는 L 배열의 아스파르트산 잔기이다.

특정 실시형태에서, 본 개시내용은 본 발명의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 정맥내 투여를 위해 제형화된다.

특정 실시형태에서, 본 개시내용은 암, 요로 감염증, 과민성 방광, 요실금, 간질성 방광염 또는 신장 결석을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 환자에게 본 발명의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용은 암을 치료하는 방법으로서, 이를 필요로 하는 환자에게 본 발명의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다. 특정 실시형태에서, 암은 신장 또는 요로의 암이다. 특정 실시형태에서, 암은 방광암이다. 특정 실시형태에서, 방광암은 비-근육 침습성 방광암이다. 특정 실시형태에서, 방광암은 요로상피세포 암종이다. 특정 실시형태에서, 화합물은 정맥내 투여된다.

약제학적 조성물

본 개시내용의 조성물 및 방법은 이를 필요로 하는 개체를 치료하는 데 사용될 수 있다. 특정 실시형태에서, 개체는 인간과 같은 포유동물, 또는 인간이 아닌(즉, 비인간) 포유동물이다. 인간과 같은 동물에게 투여될 때, 조성물 또는 화합물은 바람직하게는, 예를 들어, 본 개시내용의 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물로서 투여된다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 당업계에 잘 알려져 있고, 예를 들어, 수용액, 예컨대, 물 또는 생리학적으로 완충된 염수 또는 다른 용매 또는 비히클, 예컨대, 글리콜, 글리세롤, 오일, 예컨대, 올리브 오일, 또는 주사 가능한 유기 에스터를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 이러한 약제학적 조성물이 인간 투여, 특히 침습적인 투여 경로(즉, 상피 장벽을 통한 수송 또는 확산을 우회하는 주사 또는 이식과 같은 경로)를 위한 것일 때, 수용액은 발열원-무함유이거나, 실질적으로 발열원-무함유이다. 부형제는, 예를 들어, 제제의 지연 방출을 수행하거나 하나 이상의 세포, 조직 또는 기관을 선택적으로 표적화하도록 선택될 수 있다. 약제학적 조성물은 정제, 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 과립, 재구성을 위한 동결건조물, 분말, 용액, 시럽, 좌제, 주사 등과 같은 투여 단위 형태일 수 있다. 조성물은 또한 경피 전달 시스템, 예를 들어, 피부 패치에 존재할 수 있다. 조성물은 또한 로션, 크림, 또는 연고와 같은 국소 투여에 적합한 용액으로 존재할 수 있다.

약제학적으로 허용 가능한 담체는, 예를 들어, 본 개시내용의 화합물과 같은 화합물을 안정화시키거나, 이의 용해도를 증가시키거나, 이의 흡수를 증가시키는 작용을 하는 생리학적으로 허용 가능한 제제를 함유할 수 있다. 이러한 생리학적으로 허용 가능한 제제는, 예를 들어, 탄수화물, 예컨대, 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란, 항산화제, 예컨대, 아스코르브산 또는 글루타티온, 킬레이트제, 저분자량 단백질 또는 다른 안정화제 또는 부형제를 포함한다. 생리학적으로 허용 가능한 제제를 포함하는 약제학적으로 허용 가능한 담체의 선택은, 예를 들어, 조성물의 투여 경로에 의존한다. 제조물 또는 약제학적 조성물은 자가-유화 약물 전달 시스템 또는 자가-2미세유화 약물 전달 시스템일 수 있다. 약제학적 조성물(제조물)은 또한, 예를 들어, 본 개시내용의 화합물이 내부에 혼입될 수 있는 리포솜 또는 다른 폴리머 매트릭스일 수 있다. 예를 들어, 인지질 또는 다른 지질을 포함하는 리포솜은 제조 및 투여가 비교적 간단한 무독성이고 생리학적으로 허용 가능하고 대사 가능한 담체이다.

어구 "약제학적으로 허용 가능한"은 본 명세서에서, 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응, 또는 다른 문제 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉하기 위해 사용하기에 적합한, 건전한 의학적 판단의 범위 내에서, 합리적인 이익/위험 비율에 적합한 그러한 화합물, 물질, 조성물, 및/또는 투여 형태를 지칭하기 위해 사용된다.

본 명세서에서 사용되는 어구 "약제학적으로 허용 가능한 담체"는 약제학적으로 허용 가능한 물질, 조성물 또는 비히클, 예컨대, 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 물질을 의미한다. 각각의 담체는 제형의 다른 성분과 혼화 가능하고 환자에게 해롭지 않다는 의미에서 "허용 가능"해야 한다. 약제학적으로 허용 가능한 담체로서 작용할 수 있는 물질의 일부 예는 하기를 포함한다: (1) 당, 예컨대, 락토스, 글루코스 및 수크로스; (2) 전분, 예컨대, 옥수수 전분 및 감자 전분; (3) 셀룰로스, 및 이의 유도체, 예컨대, 나트륨 카복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트; (4) 분말형 트래거캔스; (5) 맥아; (6) 젤라틴; (7) 탤크; (8) 부형제, 예컨대, 코코아 버터 및 좌약 왁스; (9) 오일, 예컨대, 땅콩 오일, 면실유, 잇꽃 오일, 참기름, 올리브 오일, 옥수수 오일 및 대두 오일; (10) 글리콜, 예컨대, 프로필렌 글리콜; (11) 폴리올, 예컨대, 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜; (12) 에스터, 예컨대, 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; (13) 한천; (14) 완충제, 예컨대, 마그네슘 하이드록사이드 및 알루미늄 하이드록사이드; (15) 알긴산; (16) 발열원-무함유수; (17) 등장성 염수; (18) 링거 용액; (19) 에틸 알코올; (20) 포스페이트 완충 용액; 및 (21) 약학적 제형에 사용되는 다른 무독성 상용성 물질.

약제학적 조성물(또는 제조물)은, 예를 들어, 경구(예를 들어, 수성 또는 비수성 용액 또는 현탁액에서와 같은 드렌치, 정제, 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 볼루스, 분말, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트); 구강 점막을 통한(예를 들어, 설하) 흡수; 피하로; 경피(예를 들어, 피부에 적용된 패치로서); 및 국소적으로(예를 들어, 피부에 적용되는 크림, 연고 또는 스프레이로서)를 포함하는, 임의의 다수의 투여 경로에 의해 대상체에 투여될 수 있다. 화합물은 또한 흡입용으로 제형화될 수 있다. 특정 실시형태에서, 화합물은 멸균수에 단순히 용해되거나 현탁될 수 있다. 적절한 투여 경로 및 이에 적합한 조성물의 세부사항은, 예를 들어, 미국 특허 제6,110,973호, 제5,763,493호, 제5,731,000호, 제5,541,231호, 제5,427,798호, 제5,358,970호 및 제4,172,896호뿐만 아니라 여기에 인용된 특허에서 확인될 수 있다.

제형은 편리하게는 단위 투여 형태로 제공될 수 있고, 약학 분야에 널리 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 단일 투여 형태를 생산하기 위해 담체 물질과 조합될 수 있는 활성 성분의 양은 치료되는 숙주, 특정 투여 방식에 따라 달라질 것이다. 단일 투여 형태를 생산하기 위해 담체 물질과 조합될 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료 효과를 생성하는 화합물의 양일 것이다. 일반적으로, 100% 중, 이러한 양은 약 1% 내지 약 99%의 활성 성분, 바람직하게는, 약 5% 내지 약 70%, 가장 바람직하게는, 약 10% 내지 약 30%의 활성 성분의 범위일 것이다.

이러한 제형 또는 조성물을 제조하는 방법은 본 개시내용의 화합물과 같은 활성 화합물을 담체 및, 선택적으로 하나 이상의 보조 성분과 회합시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 제형은 본 개시내용의 화합물을 액체 담체, 또는 미분된 고체 담체, 또는 둘 다와 균일하고 친밀하게 회합시킨 다음, 필요한 경우, 생성물을 성형함으로써 제조된다.

경구 투여에 적합한 본 개시내용의 제형은 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 카세(cachet), 환제, 정제, 로젠지(향미 기반, 일반적으로 수크로스 및 아카시아 또는 트래거캔스 사용), 동결건조물, 분말, 과립의 형태, 또는 수성 또는 비수성 액체 중의 용액 또는 현탁액으로서, 또는 수중유 또는 유중수 액체 에멀션으로서, 또는 엘릭시르 또는 시럽으로서, 또는 패스틸(pastill)(비활성 염기, 예컨대, 젤라틴 및 글리세린, 또는 수크로스 및 아카시아 사용)로서, 및/또는 구강 세척제 등으로서 존재할 수 있으며, 각각은 활성 성분으로서 미리 결정된 양의 본 개시내용의 화합물을 함유한다. 조성물 또는 화합물은 또한 볼루스, 연질제(electuary) 또는 페이스트로서 투여될 수 있다.

경구 투여용 고체 투여 형태(캡슐(스핑클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 정제, 환제, 당의정, 분말, 과립 등)를 제조하기 위해, 활성 성분은 하나 이상의 약제학적으로 허용 가능한 담체, 예컨대, 나트륨 시트레이트 또는 다이칼슘 포스페이트, 및/또는 하기 중 임의의 것과 혼합된다: (1) 충전제 또는 증량제, 예컨대, 전분, 락토스, 수크로스, 글루코스, 만니톨 및/또는 규산; (2) 결합제, 예컨대, 카복시메틸셀룰로스, 알기네이트, 젤라틴, 폴리비닐 피롤리돈, 수크로스 및/또는 아카시아; (3) 습윤제, 예컨대, 글리세롤; (4) 붕해제, 예컨대, 아가-아가, 칼슘 카보네이트, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정 실리케이트, 및 나트륨 카보네이트; (5) 용액 지연제, 예컨대, 파라핀; (6) 흡수 촉진제, 예컨대, 4차 암모늄 화합물; (7) 습윤제, 예컨대, 세틸 알코올 및 글리세롤 모노스테아레이트; (8) 흡수제, 예컨대, 카올린 및 벤토나이트 클레이; (9) 활택제, 예컨대, 탤크, 칼슘 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 라우릴 설페이트, 및 이들의 혼합물; (10) 착화제, 예컨대, 개질된 및 비개질된 사이클로덱스트린; 및 (11) 착색제. 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 정제 및 환제의 경우, 약제학적 조성물은 또한 완충제를 포함할 수 있다. 유사한 유형의 고체 조성물은 또한 락토스 또는 유당과 같은 부형제뿐만 아니라 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 등을 사용하여 연질 및 경질-충전된 젤라틴 캡슐에서 충전제로서 사용될 수 있다.

정제는 선택적으로 하나 이상의 보조 성분과 함께 압축 또는 성형에 의해 제조될 수 있다. 압축 정제는 결합제(예를 들어, 젤라틴 또는 하이드록시프로필메틸 셀룰로스), 윤활제, 불활성 희석제, 보존제, 붕해제(예를 들어, 나트륨 전분 글리콜레이트 또는 가교된 나트륨 카복시메틸 셀룰로스), 표면-활성제 또는 분산제를 사용하여 제조될 수 있다. 성형된 정제는 불활성 액체 희석제로 습윤된 분말화된 화합물의 혼합물을 적합한 기계에서 성형함으로써 제조될 수 있다.

약제학적 조성물의 정제, 및 다른 고체 투여 형태, 예컨대, 당의정, 캡슐(스프링클 캡슐 및 젤라틴 캡슐 포함), 환제 및 과립은 선택적으로 코팅 및 셸, 예컨대, 장용 코팅 및 약학적-제형 분야에 공지되어 있는 다른 코팅으로 스코어링되거나 제조될 수 있다. 이들은 또한, 예를 들어, 원하는 방출 프로파일, 다른 폴리머 매트릭스, 리포솜 및/또는 미소구체를 제공하기 위해 다양한 비율의 하이드록시프로필메틸 셀룰로스를 사용하여 그 안의 활성 성분의 서방출 또는 제어 방출을 제공하도록 제형화될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 박테리아-보유 필터를 통한 여과에 의해, 또는 사용 직전에 멸균수, 또는 일부 다른 멸균 주사용 매질에 용해될 수 있는 멸균 고체 조성물의 형태로 멸균제를 혼입시킴으로써 멸균될 수 있다. 이러한 조성물은 또한 선택적으로 불투명화제를 함유할 수 있고, 활성 성분(들)만을, 또는 우선적으로, 선택적으로, 지연된 방식으로 위장관의 특정 부분에서 방출하는 조성물일 수 있다. 사용될 수 있는 포매 조성물의 예는 폴리머 물질 및 왁스를 포함한다. 활성 성분은 또한, 적절한 경우, 위에서 기재된 부형제 중 하나 이상과 함께 마이크로-캡슐화된 형태일 수 있다.

경구 투여에 유용한 액체 투여 형태는 약제학적으로 허용 가능한 에멀션, 재구성을 위한 동결건조물, 마이크로에멀션, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 활성 성분 이외에, 액체 투여 형태는 당업계에서 통상적으로 사용되는 불활성 희석제, 예컨대, 물 또는 다른 용매, 사이클로덱스트린 및 이의 유도체, 가용화제 및 유화제, 예컨대, 에틸 알코올, 이소프로필 알코올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일(특히, 면실, 땅콩, 옥수수, 배아, 올리브, 피마자유 및 참기름), 글리세롤, 테트라하이드로퓨릴 알코올, 폴리에틸렌 글리콜 및 소르비탄의 지방산 에스터, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.

불활성 희석제 외에, 경구 조성물은 또한 습윤제, 유화제 및 현탁화제, 감미제, 향미제, 착색제, 방향제 및 보존제와 같은 애쥬번트를 포함할 수 있다.

현탁액은 활성 화합물 이외에, 예를 들어, 에톡실화된 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 및 소르비탄 에스터, 미세결정질 셀룰로스, 알루미늄 메타하이드록사이드, 벤토나이트, 아가-아가 및 트래거캔스, 및 이들의 혼합물과 같은 현탁화제를 함유할 수 있다.

국소 또는 경피 투여를 위한 투여 형태는 분말, 스프레이, 연고, 페이스트, 크림, 로션, 겔, 용액, 패치 및 흡입제를 포함한다. 활성 화합물은 멸균 조건 하에 약제학적으로 허용 가능한 담체, 및 필요로 될 수 있는 임의의 보존제, 완충제, 또는 추진제와 혼합될 수 있다.

연고, 페이스트, 크림 및 겔은 활성 화합물 이외에, 동물 및 식물성 지방, 오일, 왁스, 파라핀, 전분, 트래거캔스, 셀룰로스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 규산, 탤크 및 산화아연, 또는 이들의 혼합물과 같은 부형제를 함유할 수 있다.

분말 및 스프레이는 활성 화합물 이외에, 락토스, 탤크, 규산, 알루미늄 하이드록사이드, 칼슘 실리케이트 및 폴리아마이드 분말, 또는 이들 물질의 혼합물과 같은 부형제를 함유할 수 있다. 스프레이는 통상적인 추진제, 예컨대, 클로로플루오로탄화수소 및 휘발성 비치환된 탄화수소, 예컨대, 부탄 및 프로판을 추가적으로 함유할 수 있다.

경피 패치는 신체로의 본 개시내용의 화합물의 제어된 전달을 제공한다는 추가 이점을 갖는다. 이러한 투여 형태는 활성 화합물을 적절한 매질에 용해 또는 분산시킴으로써 제조될 수 있다. 흡수 증진제는 또한 피부를 통한 화합물의 플럭스를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 플럭스의 속도는 속도 제어 막을 제공하거나 화합물을 폴리머 매트릭스 또는 겔에 분산시킴으로써 제어될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 어구 "비경구 투여" 및 "비경구 투여되는"은 장 및 국소 투여 이외의 일반적으로 주사에 의한 투여 방식을 의미하고, 비제한적으로, 정맥내, 근육내, 동맥내, 척수강내, 피막내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 기관간, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내 및 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 비경구 투여에 적합한 약제학적 조성물은 항산화제, 완충제, 정균제, 의도된 수용자의 혈액 또는 현탁화 또는 증점제로 제형을 등장성으로 만드는 용질을 함유할 수 있는, 사용 직전에 멸균 주사 가능 용액 또는 분산액으로 재구성될 수 있는 하나 이상의 약제학적으로 허용 가능한 멸균 등장성 수용액 또는 비수용액, 분산액, 현탁액 또는 에멀션, 또는 멸균 분말과 조합한 하나 이상의 활성 화합물을 포함한다.

본 개시내용의 약제학적 조성물에 사용될 수 있는 적합한 수성 및 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올(예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 이들의 적합한 혼합물, 식물성 오일, 예컨대, 올리브 오일, 및 에틸 올레에이트와 같은 주사 가능한 유기 에스터, 예컨대, 에틸 올레에이트를 포함한다. 적절한 유동성은, 예를 들어, 레시틴과 같은 코팅 물질의 사용에 의해, 분산액의 경우에 필요한 입자 크기의 유지에 의해, 및 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다.

이러한 조성물은 또한 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제와 같은 애쥬번트를 함유할 수 있다. 미생물 작용의 예방은 다양한 항균제 및 항진균제, 예를 들어, 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등의 포함에 의해 보장될 수 있다. 또한, 당, 염화나트륨 등과 같은 등장제를 조성물에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 주사 가능한 약학적 형태의 연장된 흡수는 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴과 같은 흡수를 지연시키는 제제의 포함에 의해 야기될 수 있다.

일부 경우에, 약물의 효과를 연장하기 위해, 피하 또는 근육내 주사로부터 약물의 흡수를 늦추는 것이 바람직하다. 이는 낮은 수용해도를 갖는 결정질 또는 비정질 물질의 액체 현탁액의 사용에 의해 달성될 수 있다. 이후에, 약물의 흡수 속도는 이의 용해 속도에 따라 달라지며, 이는 결국 결정 크기 및 결정질 형태에 따라 달라질 수 있다. 대안적으로, 비경구 투여된 약물 형태의 지연된 흡수는 오일 비히클에 약물을 용해시키거나 현탁시킴으로써 달성된다.

주사 가능한 데포 형태는 폴리락티드-폴리글리콜리드와 같은 생분해성 폴리머에서 대상 화합물의 마이크로캡슐화된 매트릭스를 형성함으로써 제조된다. 약물 대 폴리머의 비율, 및 사용되는 특정 폴리머의 특성에 따라, 약물 방출 속도는 제어될 수 있다. 다른 생분해성 폴리머의 예는 폴리(오쏘에스터) 및 폴리(무수물)을 포함한다. 데포 주사 가능한 제형은 또한 신체 조직과 상용성인 리포솜 또는 마이크로에멀션에 약물을 포획함으로써 제조된다.

본 개시내용의 방법에서 사용하기 위해, 활성 화합물은 그 자체로 또는, 예를 들어, 약제학적으로 허용 가능한 담체와 함께 0.1 내지 99.5%(더욱 바람직하게는, 0.5 내지 90%)의 활성 성분을 함유하는 약제학적 조성물로서 제공될 수 있다.

도입 방법은 또한 재충전 가능한 또는 생분해성 디바이스에 의해 제공될 수 있다. 단백질성 생물약제를 포함하는 약물의 제어된 전달을 위해 최근 몇 년 동안 다양한 서방형 폴리머 디바이스가 개발되고 생체내 시험되었다. 생분해성 및 비분해성 폴리머 둘 다를 포함하는, 다양한 생체적합성 폴리머(하이드로겔 포함)는 특정 표적 부위에서 화합물의 지속 방출을 위한 임플란트를 형성하는 데 사용될 수 있다.

약제학적 조성물에서 활성 성분의 실제 투여량 수준은 환자에 대한 독성이 없이, 특정 환자, 조성물, 및 투여 방식에 대해, 요망되는 치료 반응을 달성하는 데 효과적인 활성 성분의 양을 수득하기 위해 달라질 수 있다.

선택된 투여량 수준은 사용된 특정 화합물 또는 화합물들의 조합, 또는 이의 에스터, 염 또는 아마이드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물(들)의 배설 속도, 치료 기간, 사용되는 특정 화합물(들)과 함께 사용되는 다른 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료받는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 이전 병력, 및 의료 분야에 잘 알려진 유사 인자를 포함하는 다양한 인자에 의존할 것이다.

해당업계의 통상의 기술을 가진 의사 또는 수의사는 필요한 약제학적 조성물의 치료적 유효량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 예를 들어, 의사 또는 수의사는 원하는 치료 효과를 달성하기 위해 필요한 것보다 낮은 수준에서 약제학적 조성물 또는 화합물의 용량을 시작하고, 원하는 효과가 달성될 때까지 투여량을 점진적으로 증가시킬 수 있다. "치료적 유효량"은 요망되는 치료 효과를 유발하기에 충분한 화합물의 농도를 의미한다. 화합물의 유효량은 대상체의 체중, 성별, 연령, 및 병력에 따라 달라질 것으로 일반적으로 이해된다. 유효량에 영향을 미치는 다른 인자는 환자의 병태의 중증도, 치료되는 장애, 화합물의 안정성, 및 요망되는 경우, 본 개시내용의 화합물과 함께 투여되는 다른 유형의 치료제를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 더 큰 총 용량은 제제의 다중 투여에 의해 전달될 수 있다. 효능 및 투여량을 결정하는 방법은 당업자에게 공지되어 있다(문헌[Isselbacher et al. (1996) Harrison's Principles of Internal Medicine 13 ed., 1814-1882], 본 명세서에 참조로 포함됨).

일반적으로, 본 개시내용의 조성물 및 방법에 사용되는 활성 화합물의 적합한 1일 용량은 치료 효과를 생성하는 데 효과적인 가장 낮은 용량인 화합물의 양일 것이다. 이러한 유효 용량은 일반적으로 위에서 기재된 인자에 의존할 것이다.

요망되는 경우, 활성 화합물의 효과적인 일일 용량은 선택적으로 단위 투여 형태로 하루 전체에 걸쳐 적절한 간격으로 별도로 투여되는 1, 2, 3, 4, 5, 6개 이상의 하위-용량으로 투여될 수 있다. 본 개시내용의 특정 실시형태에서, 활성 화합물은 1일 2회 또는 3회 투여될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 활성 화합물은 1일 1회 투여될 것이다.

이러한 치료를 받는 환자는 영장류, 특히 인간을 포함하는, 필요로 하는 임의의 동물; 및 말, 소, 돼지, 양, 고양이 및 개와 같은 다른 포유동물; 가금류; 및 일반적으로 애완동물이다.

특정 실시형태에서, 본 개시내용의 화합물은 단독으로 또는 다른 유형의 치료제와 공동으로 투여될 수 있다.

본 개시내용은 본 개시내용의 조성물 및 방법에서 본 개시내용의 화합물의 약제학적으로 허용 가능한 염의 용도를 포함한다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용의 고려되는 염은 알킬, 다이알킬, 트라이알킬 또는 테트라-알킬 암모늄 염을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용의 고려되는 염은 L-아르기닌, 베넨타민, 벤자틴, 베타인, 칼슘 하이드록사이드, 콜린, 데아놀, 다이에탄올아민, 다이에틸아민, 2-(다이에틸아미노)에탄올, 에탄올아민, 에틸렌다이아민, N-메틸글루카민, 하이드라바민, 1H-이미다졸, 리튬, L-라이신, 마그네슘, 4-(2-하이드록시에틸)모르폴린, 피페라진, 칼륨, 1-(2-하이드록시에틸)피롤리딘, 나트륨, 트라이에탄올아민, 트로메타민, 및 아연 염을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용의 고려되는 염은 Na, Ca, K, Mg, Zn 또는 다른 금속 염을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용의 고려되는 염은 1-하이드록시-2-나프토산, 2,2-다이클로로아세트산, 2-하이드록시에탄설폰산, 2-옥소글루타르산, 4-아세트아미도벤조산, 4-아미노살리실산, 아세트산, 아디프산, l-아스코르브산, l-아스파르트산, 벤젠설폰산, 벤조산, (+)-캄포르산, (+)-캄포르-10-설폰산, 카프르산(데칸산), 카프로산(헥산산), 카프릴산(옥탄산), 탄산, 신남산, 시트르산, 사이클람산, 도데실황산, 에탄-1,2-다이설폰산, 에탄설폰산, 포름산, 푸마르산, 갈락타르산, 겐티스산, d-글루코헵톤산, d-다이글루콘산, d-글루쿠론산, 글루탐산, 글루타르산, 글리세로인산, 글리콜산, 히푸르산, 브롬화수소산, 염산, 아이소부티르산, 락트산, 락토비온산, 라우르산, 말레산, l-말산, 말론산, 만델산, 메탄설폰산, 나프탈렌-1,5-다이설폰산, 나프탈렌-2-설폰산, 니코틴산, 질산, 올레산, 옥살산, 팔미트산, 파모산, 인산, 프로피온산, l-피로글루탐산, 살리실산, 세박산, 스테아르산, 석신산, 황산, l-타르타르산, 티오시안산, p-톨루엔설폰산, 트라이플루오로아세트산, 및 운데실렌산 염을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

약제학적으로 허용 가능한 산 부가염은 또한 물, 메탄올, 에탄올, 다이메틸포름아마이드 등을 갖는 다양한 용매화물로서 존재할 수 있다. 이러한 용매화물의 혼합물이 또한 제조될 수 있다. 이러한 용매화물의 공급원은 제조 또는 결정화의 용매에 고유하거나 이러한 용매에 대해 우발적인 결정화 용매로부터 유래될 수 있다.

습윤제, 유화제 및 윤활제, 예컨대, 나트륨 라우릴 설페이트 및 마그네슘 스테아레이트뿐만 아니라 착색제, 이형제, 코팅제, 감미제, 향미제 및 방향제, 보존제 및 항산화제가 또한 조성물에 존재할 수 있다.

약제학적으로 허용 가능한 항산화제의 예는 하기를 포함한다: (1) 수용성 항산화제, 예컨대, 아스코르브산, 시스테인 하이드로클로라이드, 나트륨 바이설페이트, 나트륨 메타바이설파이트, 나트륨 설파이트 등; (2) 유용성 항산화제, 예컨대, 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화된 하이드록시아니솔(BHA), 부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등; 및 (3) 시트르산, 에틸렌다이아민 테트라아세트산(EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등과 같은 금속-킬레이트제.

정의

본 명세서에서 달리 정의되지 않는 한, 본 출원에서 사용되는 과학 용어 및 기술 용어는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 화학, 세포 및 조직 배양, 분자 생물학, 세포 및 암 생물학, 신경생물학, 신경화학, 바이러스학, 면역학, 미생물학, 약리학, 유전학 및 단백질 및 핵산 화학과 관련하여 사용되는 명명법, 및 이들의 기술은 당업계에 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것들이다.

본 개시내용의 방법 및 기술은, 달리 명시되지 않는 한, 당업계에 널리 공지된 통상적인 방법에 따라 그리고 본 명세서 전체에 걸쳐 인용되고 논의되는 다양한 일반적이고 보다 구체적인 참고문헌에 기재된 바와 같이, 일반적으로 수행된다(예를 들어, 문헌["Principles of Neural Science", McGraw-Hill Medical, New York, N.Y. (2000); Motulsky, "Intuitive Biostatistics", Oxford University Press, Inc. (1995); Lodish et al., "Molecular Cell Biology, 4th ed.", W. H. Freeman & Co., New York (2000); Griffiths et al., "Introduction to Genetic Analysis, 7th ed.", W. H. Freeman & Co., N.Y. (1999); 및 Gilbert et al., "Developmental Biology, 6th ed.", Sinauer Associates, Inc., Sunderland, MA (2000)] 참조).

본 명세서에서 사용되는 화학 용어는 본 명세서에서 달리 정의되지 않는 한, 문헌["The McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms", Parker S., Ed., McGraw-Hill, San Francisco, C.A. (1985)]에 예시되는 바와 같이, 당업계의 통상적인 용법에 따라 사용된다.

본 출원에서 언급된 상기 및 임의의 다른 간행물, 특허 및 공개된 특허 출원 모두는 본 명세서에 구체적으로 참조로서 포함된다. 상충하는 경우, 이의 특정 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.

용어 "제제"는 본 명세서에서 화학적 화합물(예컨대, 유기 또는 무기 화합물, 화학적 화합물들의 혼합물), 생물학적 거대분자(예컨대, 핵산, 항체(이의 부분 포함)뿐만 아니라 인간화, 키메라 및 인간 항체 및 모노클로날 항체, 단백질 또는 이의 일부, 예를 들어, 펩타이드, 지질, 탄수화물), 또는 생물학적 물질, 예컨대, 박테리아, 식물, 진균 또는 동물(특히 포유동물) 세포 또는 조직으로부터 제조된 추출물을 나타내기 위해 사용된다. 제제는, 예를 들어, 구조가 알려진 제제, 및 구조가 알려지지 않은 제제를 포함한다. AR을 저해하거나 AR 분해를 촉진시키는 이러한 제제의 능력은 이들을 본 개시내용의 방법 및 조성물에서 "치료제"로서 적합하게 할 수 있다.

"환자", "대상체" 또는 "개체"는 상호교환적으로 사용되고, 인간 또는 비인간 동물을 지칭한다. 이러한 용어는 포유동물, 예컨대, 인간, 영장류, 가축 동물(소, 돼지 등 포함), 반려 동물(예를 들어, 개과, 고양이과 등) 및 설치류(예를 들어, 마우스 및 래트)를 포함한다.

병태 또는 환자를 "치료하는"은 임상 결과를 포함하여 유익하거나 원하는 결과를 얻기 위한 단계를 취하는 것을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되고 당업계에서 잘 이해되는 바와 같이, "치료"는 임상 결과를 포함하여 유리하거나 원하는 결과를 얻기 위한 접근법이다. 유익하거나 요망되는 임상 결과는 하나 이상의 증상 또는 병태의 완화 또는 개선, 질환의 정도의 감소, 질환의 안정화된(즉, 악화되지 않는) 상태, 질환의 확산 예방, 질환 진행의 지연 또는 둔화, 질병 상태의 개선 또는 완화, 및 관해(부분적이든 전체적이든)를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. "치료"는 또한 치료를 받지 않는 경우 예상된 생존과 비교하여 생존을 연장하는 것을 의미할 수 있다.

용어 "예방하는"은 당업계에 인정되고, 병태, 예컨대, 국소 재발(예를 들어, 통증)과 관련하여 사용될 때, 질환, 예컨대, 암, 복합 증후군(syndrome complex), 예컨대, 심부전 또는 임의의 다른 의학적 병태는 당업계에서 잘 이해되고, 조성물을 투여받지 않은 대상체에 비해 대상체에서 의학적 병태의 증상의 빈도를 감소시키거나 증상의 발병을 지연시키는 조성물의 투여를 포함한다. 따라서, 암의 예방은, 예를 들어, 통계적으로 및/또는 임상적으로 유의한 양에 의해, 예를 들어, 치료되지 않은 대조군 집단에 비해 예방적 치료를 받는 환자의 집단에서 검출 가능한 암성 성장의 수를 감소시키고/시키거나 치료되지 않은 대조군 집단에 비해 치료된 집단에서 검출 가능한 암성 성장의 출현을 지연시키는 것을 포함한다.

물질, 화합물 또는 제제를 "투여하는" 또는 이의 "투여"는 당업자에게 공지된 다양한 방법 중 하나를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 화합물 또는 제제는 정맥내, 동맥내, 피내, 근육내, 복강내, 피하, 안구, 설하, 경구(섭취에 의해), 비강내(흡입에 의해), 척수내, 뇌내, 및 경피(흡수에 의해, 예를 들어, 피부 덕트를 통해)로 투여될 수 있다. 화합물 또는 제제는 또한 재충전 가능한 또는 생분해성 폴리머 디바이스 또는 다른 디바이스, 예를 들어, 패치 및 펌프, 또는 화합물 또는 제제의 연장 방출, 서방출 또는 제어된 방출을 제공하는 제형에 의해 적절하게 도입될 수 있다. 투여는 또한, 예를 들어, 1회, 복수회, 및/또는 하나 이상의 연장된 기간에 걸쳐 수행될 수 있다.

물질, 화합물 또는 제제를 대상체에게 투여하는 적절한 방법은 또한, 예를 들어, 대상체의 연령 및/또는 신체 상태 및 화합물 또는 제제의 화학적 및 생물학적 특성(예를 들어, 용해도, 소화율, 생체이용률, 안정성 및 독성)에 따를 것이다. 일부 실시형태에서, 화합물 또는 제제는, 예를 들어, 섭취에 의해 대상체에게 경구 투여된다. 일부 실시형태에서, 경구 투여되는 화합물 또는 제제는 연장 방출 또는 서방형 제형이거나, 이러한 서방 또는 연장 방출을 위한 디바이스를 사용하여 투여된다.

본 명세서에서 사용되는 어구 "공동 투여"는 이전에 투여된 치료제가 신체에서 여전히 효과적인 동안 제2 제제가 투여되도록 2가지 이상의 상이한 치료제의 임의의 형태의 투여를 지칭한다(예를 들어, 2가지 제제는 환자에서 동시에 효과적이며, 이는 2가지 제제의 상승 효과를 포함한다). 예를 들어, 상이한 치료 화합물은 동일한 제형으로 또는 별도의 제형으로 동시에 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 따라서, 이러한 치료를 받는 개체는 상이한 치료제들의 조합된 효과로부터 이익을 얻을 수 있다.

약물 또는 제제의 "치료적 유효량" 또는 "치료적 유효 용량"은, 대상체에게 투여될 때, 의도된 치료 효과를 가질 약물 또는 제제의 양이다. 완전한 치료 효과는 반드시 1회 용량의 투여에 의해 발생하는 것은 아니고, 일련의 용량의 투여 후에만 발생할 수 있다. 따라서, 치료적 유효량은 하나 이상의 투여로 투여될 수 있다. 대상체에 필요한 정확한 유효량은, 예를 들어, 대상체의 크기, 건강 및 연령, 및 암 또는 MDS와 같은 치료되는 병태의 성질 및 정도에 의존할 것이다. 당업자라면 일상적인 실험에 의해 주어진 상황에 대한 유효량을 용이하게 결정할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "선택적" 또는 "선택적으로"는 후속하여 기재된 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생하지 않을 수 있으며, 설명이 사건 또는 상황이 발생하는 경우뿐만 아니라 발생하지 않는 경우를 포함함을 의미한다. 예를 들어, "선택적으로 치환된 알킬"은 알킬이 치환될 수 있을 뿐만 아니라 알킬이 치환되지 않은 경우를 지칭한다.

본 개시내용의 화합물에 대한 치환체 및 치환 패턴은 용이하게 입수 가능한 출발 물질로부터, 당업계에 공지된 기술뿐만 아니라 설정된 방법에 의해 용이하게 합성될 수 있는 화학적으로 안정한 화합물을 형성하기 위해 당업자에 의해 선택될 수 있는 것으로 이해된다. 치환체 자체가 하나 초과의 기로 치환되는 경우, 이들 다수의 기는, 안정한 구조가 생성되는 한, 동일한 탄소 상에 또는 상이한 탄소 상에 있을 수 있는 것으로 이해된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "선택적으로 치환된"은 주어진 구조에서 1 내지 6개의 수소 라디칼을 하이드록실, 하이드록시알킬, 알콕시, 할로겐, 알킬, 나이트로, 및 실릴, 아실, 아실옥시, 아릴, 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아미노, 아미노알킬, 시아노, 할로알킬, 할로알콕시, -OCO-CH₂-O-알킬, -OP(O)(O-알킬)₂ 또는 -CH₂-OP(O)(O-알킬)₂로 대체하는 것을 지칭한다. 바람직하게는, "선택적으로 치환된"은 주어진 구조에서 1 내지 4개의 수소 라디칼을 상기 언급된 치환체로 대체하는 것을 지칭한다. 더욱 바람직하게는, 1 내지 3개의 수소 라디칼은 상기 언급된 치환체로 대체된다. 치환체는 추가로 치환될 수 있는 것으로 이해된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 C₁-C₁₀ 직쇄 알킬기 또는 C₁-C₁₀ 분지쇄 알킬기를 포함하지만 이로 제한되지 않는, 포화 지방족 기를 지칭한다. 바람직하게는, "알킬"기는 C₁-C₆ 직쇄 알킬기 또는 C₁-C₆ 분지쇄 알킬기를 지칭한다. 가장 바람직하게는, "알킬"기는 C₁-C₄ 직쇄 알킬기 또는 C₁-C₄ 분지쇄 알킬기를 지칭한다. "알킬"의 예는 메틸, 에틸, 1-프로필, 2-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 1-펜틸, 2-펜틸, 3-펜틸, 네오-펜틸, 1-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 1-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 1-옥틸, 2-옥틸, 3-옥틸 또는 4-옥틸 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. "알킬"기는 선택적으로 치환될 수 있다.

용어 "아실"은 당업계에 인지되어 있고, 일반식 하이드로카빌C(O)-, 바람직하게는, 알킬C(O)-로 표시되는 기를 지칭한다.

용어 "아실아미노"는 당업계에 인지되어 있고, 아실기로 치환된 아미노기를 지칭하고, 예를 들어, 화학식 하이드로카빌C(O)NH-로 표현될 수 있다.

용어 "아실옥시"는 당업계에 인지되어 있고, 일반 화학식 하이드로카빌C(O)O-, 바람직하게는, 알킬C(O)O-로 표시되는 기를 지칭한다.

용어 "알콕시"는 산소가 부착된 알킬기를 지칭한다. 대표적인 알콕시기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, tert-부톡시 등을 포함한다.

용어 "알콕시알킬"은 알콕시기로 치환된 알킬기를 지칭하고, 일반 화학식 알킬-O-알킬로 표현될 수 있다.

용어 "알킬"은 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 및 사이클로알킬-치환된 알킬기를 포함하는, 포화된 지방족 기를 지칭한다. 바람직한 실시형태에서, 직쇄 또는 분지쇄 알킬은 이의 백본에 30개 이하의 탄소 원자(예를 들어, 직쇄의 경우 C_1-30, 분지쇄의 경우 C_3-30), 및 더욱 바람직하게는, 20개 이하의 탄소 원자를 갖는다.

또한, 명세서, 실시예, 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같은 용어 "알킬"은 비치환 및 치환된 알킬기 둘 다를 포함하는 것으로 의도되며, 이들 중 후자는 트라이플루오로메틸 및 2,2,2-트라이플루오로에틸, 등과 같은 할로알킬기를 포함하는, 탄화수소 백본의 하나 이상의 탄소 상에서 수소를 대체하는 치환체를 갖는 알킬 모이어티를 지칭한다.

아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일 또는 알콕시와 같은 화학적 모이어티와 함께 사용될 때 용어 "C_x-y" 또는 "C_x-C_y"는 사슬에서 x 내지 y개의 탄소를 함유하는 기를 포함하는 것을 의미한다. C₀알킬은 기가 내부인 경우 말단 위치에서 결합인 경우 수소를 나타낸다. 예를 들어, C_1-6알킬기는 사슬에 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬아미노"는 적어도 하나의 알킬기로 치환된 아미노기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬티오"는 알킬기로 치환된 티올기를 지칭하고, 일반 화학식 알킬S-로 표현될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "아마이드"는 하기 기를 지칭한다:

식 중, R⁹ 및 R¹⁰은 각각 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타내거나, R⁹ 및 R¹⁰은 이들이 부착된 N 원자와 함께 고리 구조에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.

용어 "아민" 및 "아미노"는 당업계에 인지되어 있고, 비치환 및 치환된 아민 및 이의 염 둘 다, 예를 들어, 하기로 화학식으로 표현될 수 있는 모이어티를 지칭한다:

또는

식 중, R⁹, R¹⁰ 및 R^10'는 각각 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타내거나, R⁹ 및 R¹⁰은 이들이 부착된 N 원자와 함께 고리 구조에 4 내지 8개의 원자를 갖는 헤테로사이클을 완성한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "아미노알킬"은 아미노기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "아르알킬"은 아릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "아릴"은 고리의 각 원자가 탄소인 치환되거나 비치환된 단일-고리 방향족 기를 포함한다. 바람직하게는, 고리는 5- 내지 7-원 고리, 더욱 바람직하게는, 6-원 고리이다. 용어 "아릴"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통인 2개 이상의 사이클릭 고리를 갖는 폴리사이클릭 고리 시스템을 포함하며, 여기서, 고리 중 적어도 하나는 방향족이며, 예를 들어, 다른 사이클릭 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있다. 아릴기는 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 페놀, 아닐린 등을 포함한다.

용어 "카바메이트"는 당업계에 인지되어 있고, 하기 기를 지칭한다:

또는

식 중, R⁹ 및 R¹⁰은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌기를 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "카보사이클릴알킬"은 탄소환기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

용어 "카보사이클"은 5원 내지 7원 이환식 및 8원 내지 12원 다환식 고리를 포함한다. 다환식 카보사이클의 각각의 고리는 포화, 불포화 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 카보사이클은 1, 2 또는 3개 이상의 원자가 2개의 고리 사이에 공유되는 다환식 분자를 포함한다. 용어 "융합된 카보사이클"은 고리들 중 각각의 고리가 다른 고리와 2개의 인접한 원자를 공유하는 다환식 카보사이클을 지칭한다. 융합된 카보사이클의 각각의 고리는 포화, 불포화 및 방향족 고리로부터 선택될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 방향족 고리, 예를 들어, 페닐은 포화 또는 불포화 고리, 예를 들어, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 또는 사이클로헥센에 융합될 수 있다. 원자가가 허용하는 한, 포화, 불포화 및 방향족 다환식 고리의 임의의 조합은 카보사이클릭의 정의에 포함된다. 예시적인 "카보사이클"은 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 바이사이클로[2.2.1]헵탄, 1,5-사이클로옥타다이엔, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥트-3-엔, 나프탈렌 및 아다만탄을 포함한다. 예시적인 융합된 카보사이클은 데칼린, 나프탈렌, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌, 바이사이클로[4.2.0]옥탄, 4,5,6,7-테트라하이드로-1H-인덴 및 바이사이클로[4.1.0]헵트-3-엔을 포함한다. "카보사이클"은 수소 원자를 보유할 수 있는 임의의 하나 이상의 위치에서 치환될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "카보사이클릴알킬"은 탄소환기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

용어 "카보네이트"는 당업계에 인지되어 있고, -OCO₂-기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "카복시"는 화학식 -CO₂H로 표시되는 기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "에스터"는 -C(O)OR⁹기를 지칭하며, 여기서, R⁹는 하이드로카빌기를 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "에터"는 산소를 통해 또 다른 하이드로카빌기에 연결된 하이드로카빌기를 지칭한다. 따라서, 하이드로카빌기의 에터 치환체는 하이드로카빌-O-일 수 있다. 에터는 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 에터의 예는 헤테로사이클-O-헤테로사이클 및 아릴-O-헤테로사이클을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 에터는 일반 화학식 알킬-O-알킬로 표현될 수 있는, "알콕시알킬"기를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "할로" 및 "할로겐"은 할로겐을 의미하고, 클로로, 플루오로, 브로모 및 요오도를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "헤타르알킬" 및 "헤테로아르알킬"은 헤트아릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

용어 "헤테로아릴" 및 "헤트아릴"은 치환되거나 비치환된 방향족 단일 고리 구조, 바람직하게는, 5- 내지 7-원 고리, 더욱 바람직하게는, 5- 내지 6-원 고리를 포함하며, 이의 고리 구조는 적어도 하나의 헤테로원자, 바람직하게는, 1 내지 4개의 헤테로원자, 더욱 바람직하게는, 1개 또는 2개의 헤테로원자를 포함한다. 용어 "헤테로아릴" 및 "헤트아릴"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통인 2개 이상의 사이클릭 고리를 갖는 폴리사이클릭 고리 시스템을 포함하며, 여기서, 고리 중 적어도 하나는 헤테로방향족이며, 예를 들어, 다른 사이클릭 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있다. 헤테로아릴기는, 예를 들어, 피롤, 퓨란, 티오펜, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진 및 피리미딘 등을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "헤테로원자"는 탄소 또는 수소 이외의 임의의 원소의 원자를 의미한다. 바람직한 헤테로원자는 질소, 산소, 및 황이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "헤테로사이클릴알킬"은 헤테로사이클기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

용어 "헤테로사이클릴", "헤테로사이클" 및 "헤테로사이클릭"은 치환되거나 비치환된 비-방향족 고리 구조, 바람직하게는, 3- 내지 10-원 고리, 더욱 바람직하게는, 3- 내지 7-원 고리를 지칭하며, 이의 고리 구조는 적어도 1개의 헤테로원자, 바람직하게는, 1 내지 4개의 헤테로원자, 더욱 바람직하게는, 1 또는 2개의 헤테로원자를 포함한다. 용어 "헤테로사이클릴" 및 "헤테로사이클릭"은 또한 2개 이상의 탄소가 2개의 인접한 고리에 공통인 2개 이상의 사이클릭 고리를 갖는 폴리사이클릭 고리 시스템을 포함하며, 여기서, 고리 중 적어도 하나는 헤테로사이클릭이며, 예를 들어, 다른 사이클릭 고리는 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있다. 헤테로사이클릴기는, 예를 들어, 피페리딘, 피페라진, 피롤리딘, 모르폴린, 락톤, 락탐 등을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "하이드로카빌"은 =O 또는 =S 치환체를 갖지 않는 탄소 원자를 통해 결합되고, 통상적으로 적어도 하나의 탄소-수소 결합 및 주로 탄소 골격을 갖지만, 헤테로원자를 선택적으로 포함할 수 있는 기를 지칭한다. 따라서, 메틸, 에톡시에틸, 2-피리딜, 및 심지어 트라이플루오로메틸과 같은 기는 본 출원의 목적상 하이드로카빌인 것으로 간주되지만, 아세틸(연결 탄소 상에 =O 치환체를 가짐) 및 에톡시(탄소가 아닌, 산소를 통해 연결됨)와 같은 치환체는 아니다. 하이드로카빌기는 아릴, 헤테로아릴, 카보사이클, 헤테로사이클, 알킬, 알켄일, 알킨일, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "하이드록시알킬"은 하이드록시기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일 또는 알콕시와 같은 화학적 모이어티와 함께 사용될 때 용어 "저급"은 치환체에 10개 이하, 바람직하게는, 6개 이하의 원자가 존재하는 기를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, "저급 알킬"은 10개 이하, 바람직하게는, 6개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알킬기를 지칭한다. 특정 실시형태에서, 본 명세서에 정의된 아실, 아실옥시, 알킬, 알켄일, 알킨일 또는 알콕시 치환체는, 이들이 단독으로 나타나든 또는 다른 치환체와 조합하여 나타나든 간에, 예컨대, 하이드록시알킬 및 아르알킬의 설명(그러한 경우에, 예를 들어, 아릴기 내의 원자는 알킬 치환체에서 탄소 원자를 계산할 때 계산되지 않음)에서, 각각 저급 아실, 저급 아실옥시, 저급 알킬, 저급 알켄일, 저급 알킨일 또는 저급 알콕시이다.

용어 "폴리사이클릴", "폴리사이클" 및 "폴리사이클릭"은 2개 이상의 원자가 2개의 인접한 고리에 공통인 2개 이상의 고리(예를 들어, 사이클로알킬, 사이클로알켄일, 사이클로알킨일, 아릴, 헤테로아릴 및/또는 헤테로사이클릴)를 지칭하며, 예를 들어, 고리는 "융합된 고리"이다. 폴리사이클의 고리들 중 각각의 고리는 치환되거나 비치환될 수 있다. 특정 실시형태에서, 폴리사이클의 각각의 고리는 고리에 3 내지 10개의 원자, 바람직하게는, 5 내지 7개의 원자를 함유한다.

용어 "설페이트"는 당업계에 인지되어 있고, -OSO₃H기 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 지칭한다.

용어 "설폰아마이드"는 당업계에 인지되어 있고, 하기 화학식으로 표시되는 기를 지칭한다:

또는

식 중, R⁹ 및 R¹⁰은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌을 나타낸다.

용어 "설폭사이드"는 당업계에 공지되어 있고, -S(O)-기를 지칭한다.

용어 "설포네이트"는 당업계에 인지되어 있고, 기 SO₃H 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 지칭한다.

용어 "설폰"은 당업계에 공지되어 있고, -S(O)₂-기를 지칭한다.

용어 "치환된"은 백본의 하나 이상의 탄소 상의 수소를 대체하는 치환체를 갖는 모이어티를 지칭한다. "치환" 또는 "로 치환된"은 이러한 치환이 치환된 원자 및 치환체의 허용된 원자가에 따르고, 치환이, 예를 들어, 예컨대, 재배열, 사이클화, 제거 등에 의해 자발적으로 변형되지 않는, 안정한 화합물을 생성한다는 내포된 조건을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치환된"은 유기 화합물의 모든 허용되는 치환체를 포함하는 것으로 고려된다. 광범위한 양태에서, 허용되는 치환체는 유기 화합물의 비사이클릭 및 사이클릭, 분지형 및 비분지형, 카보사이클릭 및 헤테로사이클릭, 방향족 및 비방향족 치환체를 포함한다. 허용되는 치환체는 하나 이상이고 적절한 유기 화합물에 대해 동일하거나 상이할 수 있다. 본 개시내용의 목적을 위해, 질소와 같은 헤테로원자는 수소 치환체 및/또는 헤테로원자의 원자가를 충족시키는 본 명세서에 기재된 유기 화합물의 임의의 허용되는 치환체를 가질 수 있다. 치환체는 본 명세서에 기재된 임의의 치환체, 예를 들어, 할로겐, 하이드록실, 카보닐(예를 들어, 카복실, 알콕시카보닐, 포르밀 또는 아실), 티오카보닐(예를 들어, 티오에스터, 티오아세테이트 또는 티오포르메이트), 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 나이트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 헤테로사이클릴, 아르알킬, 또는 방향족 또는 헤테로방향족 모이어티를 포함할 수 있다. 당업자라면 탄화수소 사슬 상에서 치환된 모이어티가 적절한 경우 그 자체로 치환될 수 있는 것으로 이해할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "티오알킬"은 티올기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "티오에스터"는 -C(O)SR⁹ 또는 -SC(O)R⁹기를 지칭하며, 여기서, R⁹는 하이드로카빌을 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "티오에터"는 산소가 황으로 대체된 에터와 동등하다.

용어 "우레아"는 당업계에 인지되어 있고, 하기 일반 화학식으로 표시될 수 있다:

식 중, R⁹ 및 R¹⁰은 독립적으로 수소 또는 하이드로카빌을 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "조절하다"는 기능 또는 활성(예를 들어, 세포 증식)의 저해 또는 억제뿐만 아니라 기능 또는 활성의 향상을 포함한다.

"약제학적으로 허용 가능한"이라는 어구는 당업계에 인식되어 있다. 특정 실시형태에서, 상기 용어는 건전한 의학적 판단의 범위 내에서, 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응, 또는 합리적인 이익/위험 비율에 상응하는 다른 문제 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한 조성물, 부형제, 애쥬번트, 폴리머 및 다른 물질 및/또는 투여 형태를 포함한다.

"약제학적으로 허용 가능한 염" 또는 "염"은 본 명세서에서 환자의 치료에 적합하거나 이들의 치료와 양립 가능한 산 부가염 또는 염기 부가염을 지칭하기 위해 사용된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "약제학적으로 허용 가능한 산 부가염"은 화학식 I로 표시되는 임의의 염기 화합물의 임의의 비독성 유기 또는 무기 염을 의미한다. 적합한 염을 형성하는 예시적인 무기산은 염산, 브롬화수소산, 황산 및 인산뿐만 아니라 나트륨 모노하이드로겐 오쏘포스페이트 및 칼륨 하이드로겐 설페이트와 같은 금속 염을 포함한다. 적합한 염을 형성하는 예시적인 유기산은 모노-, 다이-, 및 트라이카복실산, 예컨대, 글리콜산, 락트산, 피루브산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 말레산, 벤조산, 페닐아세트산, 신남산 및 살리실산뿐만 아니라 p-톨루엔 설폰산 및 메탄설폰산과 같은 설폰산을 포함한다. 일산 또는 이산 염이 형성될 수 있으며, 이러한 염은 수화된, 용매화된 또는 실질적으로 무수 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 화학식 I의 화합물의 산 부가염은 물 및 다양한 친수성 유기 용매에서 더 가용성이고, 일반적으로 이들의 유리 염기 형태와 비교하여 더 높은 용융점을 나타낸다. 적절한 염의 선택은 당업자에게 공지되어 있을 것이다. 다른 비-약제학적으로 허용 가능한 염, 예를 들어, 옥살레이트는, 예를 들어, 실험실 사용을 위해, 또는 약제학적으로 허용 가능한 산 부가염으로의 후속 전환을 위해 화학식 I의 화합물의 분리에 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "약제학적으로 허용 가능한 염기 부가염"은 화학식 I로 표시되는 임의의 산 화합물 또는 이들의 임의의 중간체의 임의의 비독성 유기 또는 무기 염기 부가염을 의미한다. 적합한 염을 형성하는 예시적인 무기 염기는 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 또는 바륨 하이드록사이드를 포함한다. 적합한 염을 형성하는 예시적인 유기 염기는 지방족, 지환족, 또는 방향족 유기 아민, 예컨대, 메틸아민, 트라이메틸아민 및 피콜린 또는 암모니아를 포함한다. 적절한 염의 선택은 당업자에게 공지되어 있을 것이다.

본 개시내용의 방법 및 조성물에 유용한 많은 화합물은 이들의 구조에 적어도 하나의 입체 중심을 갖는다. 이러한 입체 중심은 R 또는 S 배열로 존재할 수 있으며, 상기 R 및 S 표기법은 문헌[Pure Appl. Chem. (1976), 45, 11-30]에 기재된 규칙에 따라 사용된다. 본 개시내용은 모든 입체이성질체 형태, 예컨대, 거울상이성질체 및 부분입체이성질체 형태의 화합물, 염, 전구약물 또는 이들의 혼합물(입체이성질체들의 모든 가능한 혼합물 포함)을 고려한다. 예를 들어, WO 01/062726호를 참조한다.

또한, 알켄일기를 함유하는 특정 화합물은 Z(zusammen) 또는 E(entgegen) 이성질체로서 존재할 수 있다. 각각의 경우에, 본 개시내용은 혼합물 및 별도의 개별 이성질체 둘 다를 포함한다.

화합물들 중 일부는 또한 호변이성질체 형태로 존재할 수 있다. 이러한 형태는, 본 명세서에 기재된 화학식에 명시적으로 지시되지는 않았지만, 본 개시내용의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

"전구약물" 또는 "약제학적으로 허용 가능한 전구약물"은 투여 후 숙주에서 대사, 예를 들어 가수분해 또는 산화되어 본 개시내용의 화합물(예를 들어, 화학식 I의 화합물)을 형성하는 화합물을 지칭한다. 전구약물의 통상적인 예는 활성 화합물의 작용성 모이어티 상에 생물학적으로 불안정하거나 절단 가능한 (보호)기를 갖는 화합물을 포함한다. 전구약물은 활성 화합물을 생산하기 위해 산화, 환원, 아민화, 탈아민화, 하이드록실화, 탈하이드록실화, 가수분해, 탈가수분해, 알킬화, 탈알킬화, 아실화, 탈아실화, 인산화 또는 탈인산화될 수 있는 화합물을 포함한다. 생물학적으로 불안정하거나 절단 가능한 (보호)기로서 에스터 또는 포스포라미데이트를 사용하는 전구약물의 예는 미국 특허 제6,875,751호, 제7,585,851호, 및 제7,964,580호에 개시되어 있으며, 이들의 개시내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 본 개시내용의 전구약물은 대사되어 화학식 I의 화합물을 생산한다. 본 개시내용은 이의 범위 내에, 본 명세서에 기재된 화합물의 전구약물을 포함한다. 적합한 전구약물의 선택 및 제조를 위한 통상적인 절차는, 예를 들어, 문헌["Design of Prodrugs" Ed. H. Bundgaard, Elsevier, 1985]에 기재되어 있다.

본 명세서에서 사용되는 어구 "약제학적으로 허용 가능한 담체"는 의약 또는 치료 용도를 위한 약물을 제형화하는 데 유용한 약제학적으로 허용 가능한 물질, 조성물 또는 비히클, 예를 들어, 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 물질을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "용해도의 로그", "LogS" 또는 "logS"는 화합물의 수용해도를 정량화하기 위해 당업계에서 사용된다. 화합물의 수용해도는 이의 흡수 및 분포 특성에 상당한 영향을 미친다. 낮은 용해도는 종종 불량한 흡수와 함께 진행된다. LogS 값은 몰/리터로 측정된 용해도의 단위 스트리핑된 로그(unit stripped logarithm)(밑수 10)이다.

실시예

본 개시내용은 이제 일반적으로 기술되며, 이는 본 개시내용의 특정 양태 및 실시형태의 예시의 목적으로만 포함되고 본 개시내용을 제한하려는 것이 아닌, 하기 실시예를 참조하여 보다 용이하게 이해될 것이다.

물질 및 방법

화학 물질 및 공급업체 - 2(1H-벤조트라이아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄헥사플루오로포스페이트(HBTU) 및 N-하이드록시벤조트라이아졸(HOBt)은 Vivitide(메사추세츠 가드너 소재)로부터 구입하였다. 모든 보호된 아미노산, 링크 아마이드 MBHA 수지, 및 N-메틸모르폴린(NMM)은 Gyros Protein Technologies(애리조나 투산 소재)에 의해 공급되었다. 폴리에틸렌 글리콜(PEG₃)은 Creative PEGWorks(노스캐롤라이나 더럼 소재)로부터 입수하였다. 트라이플루오로아세트산(TFA), 피페리딘, 티오아니솔, 아니솔, 1,2-에탄다이티올, 메틸-tert-부틸 에터, N,N-다이아이소프로필에틸아민(DIPEA), 다이메틸포름아마이드(DMF), 아세토나이트릴(ACN), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 나트륨 카보네이트, Sephadex G25, L-글루타티온 환원형(GSH), 리포다당류(LPS) 및 시스-다이클로로다이아민 백금(II)(시스플라틴)은 Sigma Aldrich(미주리 세인트루이스 소재)로부터 구입하였다. 석신이미딜 3-(2-피리딜다이티오)프로피오네이트(SPDP)는 Invitrogen(캘리포니아 칼즈배드 소재)에 의해 공급되었다. p-SNC-데페록사민(DFO)은 Macrocyclics Inc.(텍사스 플라토 소재)로부터 입수하였다. N2'-데아세틸-N2'-(3-머캅토-1-옥소프로필)-메이탄신(DM1) 및 알독소루비신 HCl(알독스)은 MedKoo Biosciences(노스캐롤라이나 모리스빌 소재)로부터 입수하였다. 독소루비신(DOX) 및 겜시타빈(GEM)은 LC Laboratories(메사추세츠 워번 소재)로부터 입수하였다. 미토마이신(MIT)은 Selleckchem(텍사스 휴스턴 소재)에 의해 공급되었다. 시아닌5.5 NHS 에스터는 Lumiprobe Corporation(플로리다 할렌데일 비치 소재)으로부터 구입하였고, 루시페린은 Caliper LifeScience(메사추세츠 홉킨턴 소재)로부터 구입하였다.

펩타이드 합성 - 이전에 기재된 바와 같이, Rink 아마이드 수지에 대한 N-α-Fmoc 방법을 사용하여 고체-상 펩타이드 합성기(PS3, Gyros Protein Technologies, 애리조나 투산 소재)에서 모든 펩타이드를 합성하였다. 측쇄 보호된 아미노산(0.4 mmol)을 염기로서의 NMM, 커플링 시약으로서의 HBTU/HOBt, 및 탈보호제로서의 피페리딘(DMF v/v 중 20%)을 사용하여 단계적 신장에 의해 수지(385mg, 0.1 mmol)에 부착시켰다. 펩타이드 절단 전에 형광단(시아닌5.5), 킬레이터(DFO), 또는 링커(SPDP)를 포함하는, 요망되는 모이어티의 추가 접합을 위한 스페이서로서 펩타이드 N-말단에 β-알라닌을 도입하였다.

면역원성 검정 - 암컷 BALB/c 마우스(n=3/그룹)를 꼬리-정맥 주사를 통해 단일 용량의 Bdd 또는 LPS(5 mg/kg)로 치료하였다. PBS가 투여된 마우스를 음성 대조군으로 사용하였다. 혈액 샘플을 안와후동 천자 기술을 통해 4시간 후에 수집하고, 혈장 중 선천성 면역 및 염증성 사이토카인 IL1β, IL2, IL6, IL10, TNF-α 및 INF-γ의 농도를 시판되는 샌드위치 효소-결합된 면역흡착 검정 키트를 사용하여 측정하였다. ELISA 검정을 제조자의 설명서(Invitrogen, 캘리포니아 칼즈배드 소재)에 따라 수행하였다.

펩타이드에 상이한 작용기를 도입하는 방법 - DMF(4mL) 중 시아닌5.5 NHS 에스터(50mg, 1.4 eq), DMSO(4mL) 중 DFO(25mg, 1 eq), 또는 NMP(4mL) 중 SPDP(25mg, 1 eq)를 수지(0.05 mmoL, 1 eq)에 첨가하고, 실온에서 밤새 반응시켰다. 형광단 및 킬레이터 접합을 위해, 반응을 유기 염기(DIPEA, 1mL)의 존재 하에 수행하였다. 이후, 펩타이드를 4시간 동안 TFA/티오아니솔/1,2-에탄다이티올/아니솔(90:5:3:2)을 함유하는 절단 칵테일(5mL)을 사용하여 수지로부터 제거하고, 메틸-tert-부틸 에터에서 침전시켰다. 생성된 펩타이드(Cy-펩타이드, DFO-펩타이드 및 SPDP-펩타이드)를 역상 고성능 액체 크로마토그래피(rp-HPLC, Agilent, 캘리포니아 산타클라라 소재)를 사용하여 98% 초과의 순도로 정제하고, MALDI-TOF 분석(Tufts Medical School, 메사추세츠 보스턴 소재)에 의해 특징화하여 이들의 분자량을 확인하였다.

절단 가능한 약물-펩타이드 접합체의 합성 - DM1(1mg, 1 eq)을 NMP(100㎕) 및 포스페이트-완충된 염수(PBS; 10mM, pH 7, 100㎕)의 공용매 중 SPDP-펩타이드(10mg, 3 eq)에 첨가하고, 실온에서 2일 동안 반응시켰다. 이후, DM1-펩타이드를 rp-HPLC에 의해 정제하였다. 알독스를 접합시키기 위해, 티올-반응성 측(시스테인)을 펩타이드 N-말단에 도입하였다. 알독스(2mg, 1 eq)를 PBS(10nM, 1mL, pH 7.4) 중 펩타이드(10mg, 3 eq)에 첨가하고, 30분 동안 반응시켰다. 수득된 약물-펩타이드는 pH-민감성이었고, 이에 의해 이를 중성 조건에서 rp-HPLC에 의해 정제하였다(이동상 A: PBS, 이동상 B: PBS 중 90% ACN). 크기 배제 크로마토그래피(TipTop C-18 칼럼)를 사용하여 염 함유물을 제거하였다. 모든 최종 약물-펩타이드 접합체를 MALDI-TOF 분석을 사용하여 특성화하였고, 메탄올 중 5%(v/v) PBS에서 DM1(ε= 3,700 cm^-1 M^-1) 또는 알독스(ε= 13,000 cm^-1 M^-1)의 미리 결정된 흡광 계수에 따라, UV 흡광도를 사용하여 정량화되었다.

방사화학 - ⁸⁹지르코늄(⁸⁹Zr)은 3DImaging LLC(아칸소 리틀록 소재)에 의해 공급되었다. ⁸⁹Zr-옥살레이트(500 μCi)를 먼저 동일한 부피의 나트륨 카보네이트 용액(2M)으로 중화시킨 다음, DFO-펩타이드(0.2mg, 250㎕)에 첨가하였다. 실온에서 1.5시간 동안 인큐베이션 후, 방사성표지된 펩타이드(⁸⁹Zr-펩타이드)를 Sephadex G-25 겔을 사용하여 크기 배제 크로마토그래피에 의해 정제하여 유리 지르코늄을 제거하였다.

약동학적 연구 - BALB/c 마우스(Jackson Laboratory, 메인 바 하버 소재)에 꼬리-정맥 주사를 통해 ⁸⁹Zr-펩타이드 또는 유리 ⁸⁹Zr(20 μCi, 100㎕)을 투여하였다(n=4/조건). 혈액 샘플(20㎕)을 안와후동 천자 기술을 사용하여 다양한 시간 간격으로 수집하였다. 방사능을 Wallac Wizard 2 감마 계수기(Perkin-Elmer, 메사추세츠 월섬 소재)에서 측정하였다. 혈청 반감기 및 혈장 제거율을 포함하는, ⁸⁹Zr-펩타이드 및 유리 ⁸⁹Zr의 약동학적 모델 및 파라미터를, PKSolver 2.0 소프트웨어를 사용하여 구획 모델 선택을 위한 데이터를 피팅함으로써 추정하였다.

μPET/CT 이미지화 및 생체분포 연구 - BALB/c 마우스에 상이한 ⁸⁹Zr-펩타이드 유사체(20 μCi, 100㎕)를 정맥내 주사하였다. 첫 번째 이미지화 전에 소변 수집이 있거나 없는 동물에서 μPET/CT 이미지화를 수행하였다(n=4/유사체/조건). 전신 이미지를 Inveon μPET/CT 스캐너(Siemens Medical Solutions, 펜실베니아 말번 소재)를 사용하여 주사 1, 4 및 24시간 후에 획득하였다. μPET/CT 최대 에너지 예측을 Amide v1.0.4 및 Inveon Research Workplace 소프트웨어를 사용하여 처리하였다. 상이한 관심 영역(ROI)에서의 방사능을 결정하였다. 종점 생체분포 연구를 위해, 마우스를 ⁸⁹Zr-펩타이드로 치료하고 0.17, 1, 2, 5 및 7일 후에 안락사시켰다(n=3/펩타이드 유사체/시점). 수거된 기관의 방사능을 Wallac Wizard 2 감마 계수기를 사용하여 측정하였다. 결과를 방사성 붕괴로부터 보정하였고, 주사된 용량의 백분율(%ID) 또는 조직 그램당 주사된 용량의 백분율(% ID/g)로 표현하였다.

형광 이미지화 - 암컷 SHO 마우스(Charles River Laboratories, 메사추세츠 윌밍턴 소재)에 꼬리-정맥 주사를 통해 PBS(150㎕) 중의 유리 시아닌5.5 또는 Cy-펩타이드 유사체(680nm에서 UV 흡광도에 의해 측정된 0.5 nmol의 시아닌5.5 함량)를 투여하였다(n=4/그룹). 생체내 Xtreme 영상화 시스템(Bruker, 메사추세츠 빌레리카 소재)을 사용하여 실시간 형광 이미지화를 수행하였다. 전신 형광 이미지를 적절한 여기(670 nm) 및 방출(750 nm) 필터를 사용하여 주사 1시간 및 4시간 후에 획득하였다. 이후 동물을 안락사시켰다. 생체외 형광 이미지화를 수행하기 위해 기관을 절제하였다. 또한 유리 염료 또는 Cy-펩타이드 유사체의 i.v. 주사 후 1시간 후에 개별 동물로부터 수집된 소변 샘플(50㎕)에서 이미지화를 수행하였다(n=4/치료). Bruker MI 소프트웨어를 사용하여 형광/밝은 광 이미지를 처리하고 상이한 ROI에서 형광 강도를 측정하였다. 모든 데이터를 기관 또는 유체 자가-형광을 제거하도록 보정하였다.

세포주 - MB49는 EMD Millipore Corporation(캘리포니아 테메큘라 소재)에 의해 공급되었다. UMUC-3, T24 및 Renca를 ATCC(버지니아 매너서스 소재)로부터 입수하였다. 각 세포주를 회사의 설명서에 따라 배양하였다. 마이코플라스마 시험(Lonza, 스위스 바젤 소재)을 주기적으로 수행하여 오염이 없음을 확인하였다. UMUC-3 및 Renca 세포주 둘 다를, 반딧불이 루시페라제 및 녹색 형광 단백질(GFP) 유전자 둘 다를 보유하는 GlowCell 16 FLuc-F2A-GFP 렌티바이러스(Biosettia, 캘리포니아 샌다이에고 소재)로 추가로 형질도입하였다. 간략하게, 세포를 6-웰 플레이트(0.25×10⁶개 세포/웰)에 시딩하고, 폴리브렌(10 ㎍/mL)의 존재 하에 바이러스(2×10⁷ IU/웰)와 함께 3일 동안 인큐베이션하였다. 95% 초과의 세포 순도를 보장하기 위해, 세포주를 유세포 분석을 사용하여 GFP 발현에 대해 분석 및 분류하였다. 성공적인 형질도입을 EVOS FL 자동 형광 현미경(Life Technology, 캘리포니아 칼즈배드 소재)을 사용한, 이미지화에 의해 추가로 확인하였다.

세포 생존율 및 세포독성 검정 - 암 세포(3×10³/웰)를 평평한 바닥 96-웰 플레이트에 밤새 시딩하였다. 이후, 상이한 농도의 DM1, 겜시타빈(GEM), 미토마이신(MIT), 시스플라틴(CIS), 독소루비신(DOX), 알독소루비신(aldox), 또는 약물-로딩된 펩타이드(DM1-펩타이드 및 알독스-펩타이드)를 세포에 72시간 동안 첨가하고, 이후에, PBS(400㎕)로 2회 세척하였다. CellTiter Glo 시약(Promega, 위스콘신 매디슨 소재)을 각 웰(50㎕)에 첨가하였다. 생성된 발광을 마이크로플레이트 판독기(Tecan US Inc., 노스캐롤라이나 모리스빌 소재)를 사용하여 기록하였다. 용량 반응 곡선을 플롯팅하고, Graph Pad Prism 6.0 소프트웨어를 사용하여 절반 최대 저해 농도(IC₅₀ 값)를 계산하였다.

시험관내 약물 방출 연구 - DM1-펩타이드 접합체(10μM의 약물 함량)를 PBS 완충제(800㎕) 중 환원제 GSH(1mM)의 존재 하에 인큐베이션하였다. 상이한 시간 간격(0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 및 48시간)에서, C18 분석 칼럼을 사용한 HPLC 분석을 위해 소량의 용액(100㎕)을 취하였다. 시간 경과에 따라 방출된 DM1 활성 대사산물의 양을 측정하고(254nm에서 검출된 흡광도), 이후에 정량화하였다. 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 알독스의 방출을 정량화하기 위해 유사한 실험을 수행하였다. 알독스-펩타이드 접합체(100μM의 약물 함량)를 반응 용기 표면 상의 비특이적 흡착을 피하기 위해 실리카로 코팅된 유리 바이알에서 상이한 pH(7.4 및 5.5)의 PBS 완충제(800㎕) 중에서 인큐베이션하였다. 이후, 시간 경과에 따라 방출된 약물의 양을 위에서 기재된 바와 같이 측정하였다(480nm에서 검출된 흡광도). 정확한 정량화를 위해, 모든 결과를 유사한 조건에서 인큐베이션된 DOX 대조군과 비교하여 정규화하였다.

동물 관리 - 이러한 프로젝트에 사용된 모든 동물을 병원체가 없는 장벽실에 수용하였고, 매일 12시간 주기의 명암으로 제어된 온도(72±2℉)에서 유지시켰다. 마우스에서 수행된 모든 절차는 웨일 코넬 의료 센터 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Weill Cornell Medical Center Institutional Animal Care and Use Committee)(프로토콜 # 2019-0003)의 승인을 받았고, 미국 수의학 협회 및 실험실 동물의 관리 및 사용을 위한 국립 보건원 가이드(National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)의 권고와 일치하였다. 마우스를 임의의 실험을 수행하기 전에 적어도 7일 동안 적응시켰다. 면역손상된 NSG 마우스는 감염되기 쉽다. 따라서, 동물에게 설파트림 항생제를 함유하는 식이(Envigo, 인디아나 인디아나폴리스 소재)를 공급하였다. 형광 이미지화에 사용된 동물에게 AING93 비-형광 식이(Envigo, 인디아나 인디아나폴리스 소재)를 공급하였다.

BC를 치료하기 위한 약물-Bdd 접합체의 치료 효능 - 동물을 앞서 기재된 바와 같이 종양을 동소 이식하였다. 간략하게, 7 내지 9주령 암컷 NSG 마우스(Jackson Laboratory, 메인 바 하버 소재)의 소변을 멸균 24 G 소아 정맥 카테터(Dublin, 아일랜드)를 통해 제거하였다. 트립신 용액(0.125%, 80㎕)을 이후 방광에 전달하였다. 후속하여, 배양 배지(50㎕) 중의 UMUC-3/GFP-Luc 세포(4×10⁴개 세포)를 방광으로 옮기고, 시딩을 허용하였다. 종양 진행을 생체발광 이미지화에 의해 모니터링하였다. 이미지화를 수행하기 15분 전에 PBS(100㎕) 중 루시페린(3mg)을 동물에게(복강내 주사를 통해) 제공하였다. (생체발광 신호에 기초하여) 방광에서 종양 진행이 확인되면, 동물을 3주 동안 꼬리-정맥을 통해 염수(150㎕) 중 PBS, DM1, 또는 DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량)로 매주 치료하도록 무작위 배정하였다(n=14/그룹). 별도의 동물 그룹을 염수(50㎕) 중 방광내 DM1, DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량), 또는 MIT(1 mg/mL) 치료를 위해 배정하였다(n=14/그룹). 치료 효능을 종양 성장 저해(생체발광 이미지화) 및 장기 생존을 기초로 하여 평가하였다. 조직병리학적 분석을 위해 추가 마우스를 모집하였다(n=4/그룹). 이러한 동물을 치료 스케줄 완료 1주 후에 즉시 안락사시켰다. 방광을 수거하고, 중성 완충된 포르말린(10%)에 보존하였다. 꼬리-정맥 주사 또는 방광내 투여(5 mg/kg의 약물 함량)를 통해 PBS, 알독스, 또는 알독스-Bdd로 치료된 동물 사이의 치료 결과를 비교하기 위해 동일한 실험 조건을 사용하였다.

신장암 치료를 위한 DM1-Bdd의 평가 - PBS(3㎕) 중 Renca/GFP-Luc 세포(4×10³개 세포)를 전술한 바와 같이 7 내지 9주령 암컷 BALB/c 마우스(Jackson Laboratory, 메인 바 하버 소재)의 신피막에 동소 이식하였다. 종양 진행을 생체발광 이미지화에 의해 확인하였다. 꼬리-정맥 주사를 통한 PBS, DM1, 또는 DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량) 또는 방광내 투여를 통한 DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량)를 사용한 매주 치료를 위해 동물을 4개의 그룹으로 무작위 배정하였다(n=14/치료). 동물을 위에서 기재된 바와 같이 종양 성장 저해 및 생존에 대해 모니터링하였다. 추가 마우스를 조직병리학적 분석에 사용하였다(n=4/그룹).

조직학적 분석 - 조직 샘플을 포르말린에 고정시키고, 에탄올로 탈수시키고, 파라핀에 포매시켰다. 조직 절편(5㎛)을 헤마톡실린 및 에오신 Y(H&E)로 염색하였다. 면역조직화학을 위해, 방광 절편을 탈파라핀화한 다음 항-Ki67 또는 항-GFP 항체(Abcam, 영국 캠브리지 소재)와 함께 밤새 인큐베이션하기 전에 재수화시켰다. 이후, 슬라이드를 헤마톡실린으로 대조염색하였다. Aperio 9 Digital Pathology 슬라이드 스캐너(Leica Biosystems, 독일 베츨라 소재)를 사용하여 고해상도 이미지를 획득하였다.

부검 - 7 내지 9주령 암컷 BALB/c 마우스(n=4/그룹)를 꼬리-정맥 주사(150㎕)를 통해 PBS, DM1, DM1-펩타이드(0.75 mg/kg의 약물 함량) 또는 시스플라틴(10 mg/kg)으로 매주 치료하였다. 3주 치료 종료 시, 마우스를 안락사시켰다. 기관/조직을 수거하고, 10% 중성 완충된 포르말린에서 2일 동안 고정시켰다. 뼈를 포름산 용액(Surgipath Decalcifier I; Leica Biosystems, 독일 베츨라 소재)에서 칼슘 제거하였다. 이후, 샘플을 파라핀에 포매하고, 절편화하고(5㎛), ACVP 위원회 인증된 해부학적 병리학자에 의한 검사를 위해 H&E로 염색하였다.

신독성 연구 - PBS, DM1, DM1-펩타이드, MIT, GEM, CIS(0.75 mg/kg의 약물 함량) 또는 고용량의 CIS(10 mg/kg)를 꼬리 정맥을 통해 BALB/c 마우스에 투여하였다(n=3/그룹). 소변 샘플에서 급성 신장 손상 바이오마커, 호중구 겔라티나제-관련 리포칼린(NGAL) 및 신장 손상 분자-1(KIM-1)의 수준을 제조자의 설명서(R&D Systems, 미네소타 미니애폴리스 소재)에 따라 ELISA 검정을 사용하여 측정하였다. PBS, DM1, DM1-Bdd(0.75 mg/kg의 약물 함량) 또는 고용량의 CIS(10 mg/kg)로 치료된 동물의 신장에서 상보적 조직병리학적 분석을 수행하였다. 모든 동물(n=3/그룹)을 치료 종료 시에 안락사시키고, 신장을 수집하고, 10% 중성 완충된 포르말린에 고정시켰다. 이후, 조직을 처리하고, 파라핀에 포매하고, 절편화하고, H&E로 염색하였다. 신장 손상(NGAL 및 KIM-1)에 대한 면역조직화학(IHC)을 또한 수행하였다.

혈액학 및 생화학 - 심장 천자를 통해 혈액 샘플을 수집하였다. 자동화된 차등 백혈구 수와 함께 적혈구, 백혈구, 망상적혈구 및 혈소판 수를 포함하는 완전한 혈구 수를 IDEXX Procyte DX 혈액학 분석기(iDEXX, 메인 웨스트브룩 소재)를 사용하여 수행하였다. 혈액 도말을 제조하고, 변형된 Wright 염색으로 염색하고, 위원회-인증된 수의 임상 병리학자(T.S.)에 의해 맹검 방식으로 검사하고, 광도계 CoolSNAP HQ² 카메라(Nikon Corporation, 일본 도쿄 소재)가 장착된 Nikon Eclipse TE2000-U 형광 현미경을 사용하여 이미지화하였다. 혈액을 또한 15분 동안 원심분리(1,500xG)하여 Beckman Coulter AU680 분석기(Beckman Coulter, 캘리포니아 브레아 소재)를 사용하여 생화학적 분석을 위한 혈청을 수득하였다.

통계 분석 - Graph Pad Prism 7.0 소프트웨어 및 R v4.0.5(R Foundation for Statistical Computing, 오스트리아 비엔나 소재) 소프트웨어를 사용하여 통계 분석을 수행하였다. 모든 데이터는 평균±표준 편차로 제시되었으며, 유의성은 *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001로 할당되었다. 그룹 간의 유의한 차이는 양측 스튜던트 t-검정을 사용하여 결정되었다. 생존 평가를 위해, i.v. DM1-Bdd 또는 알독스-Bdd로 치료된 동물과 다른 치료의 생존 곡선을 비교하기 위한 Mantel-Cox Log-Rank 시험을 수행하였다. Benjamini & Hochberg 방법을 사용하여 다중 비교를 위해 P-값을 조정하였다. 모든 p-값은 0.05 알파 수준에서 평가된 통계적 유의성을 갖는 양측이다. 모든 파라미터에 대한 95%(정확한) 신뢰 구간을 계산하여 수득된 추정치의 정밀도를 평가하였다.

실시예 1: Bdd는 신장 청소를 통해 독점적으로 제거될 수 있음

Bdd를 혈액 순환에서 프로테아제 효소에 의한 분해를 피하기 위해 D-배열로 설계하였다. 이는 다수의 D-아스파르트산(d) 및 β-알라닌(B) 잔기로 구성된다(도 1b). 아스파르트산은 전체 음전하에 기여하여, 주요 기관에 의한 비특이적 흡수를 방지하고 펩타이드의 신장 청소를 촉진시켰다. B 잔기는 이차 구조의 형성을 피하기 위해 링커로서 작용하였다. 전하가 Bdd의 생체내 거동에 어떻게 영향을 미쳤는 지를 조사하기 위해, 비교 연구를 위해 L-배열(BDD)이고, 중성(BKD)이고, 양전하(BKK)를 운반하고, 페길화된 형태(PEG₃DD)인 Bdd 유사체의 패널을 합성하였다. 펩타이드를 89-지르크로늄(⁸⁹Zr), 장수명 방사성동위원소(t_1/2=78시간)로 표지하였고, 이는 마이크로 양전자 방출 및 컴퓨터 단층촬영(μPET/CT) 이미지화를 사용하여 약동학(PK) 및 장기 생체분포(BD)의 연구를 가능하게 하였다. 방사성표지된 펩타이드(⁸⁹Zr-펩타이드)를, 먼저 아미노산 연장 후 고체상에서 데페록사민(DFO) 킬레이터를 펩타이드에 접합시킴으로써 합성하였다. 이후, ⁸⁹Zr을 염기성 조건 하에 용액에서 생성된 DFO-펩타이드 접합체와 복합체화하였다(도 1c).

결과는 ⁸⁹Zr-Bdd 및 ⁸⁹Zr-BDD가 최소의 표적외 전달을 나타내었음을 보여주었다(도 1d). 신장을 제외한 주요 기관에서는 방사능이 검출되지 않았다. 카테터 삽입되고 이미지화 전에 비워진 방광에서 방사능의 부재에 의해 확인된 바와 같이, 둘 다의 펩타이드는 i.v. 투여 후 1시간 이내에 소변으로 빠르게 배설되었다. 결과는 또한 총 주사된 용량(ID)의 최대 80%가 ⁸⁹Zr-Bdd가 주사된 동물로부터 수집된 첫 번째 소변 샘플에 있었음을 보여주었으며(도 1e), 이는 펩타이드가 최소 재흡수로 사구체를 통해 여과되었음을 시사한다. 한편, 양으로 하전된 ⁸⁹Zr-BKK는 URS에 추가하여 간으로 전달되었다(도 1d). 펩타이드 유사체 간의 신장 흡수를 또한 비교하였다. PEG₃DD의 초기 증가를 제외하고, 이들은 모두 시간 경과에 따라 신장에서 감소된 축적을 나타내었다(도 1f). PK 프로파일을 결정하기 위해, 실험 데이터를 2-구획 모델에 피팅하였다. 결과는 모든 펩타이드 유사체가 유리 ⁸⁹Zr과 비교하여 더 짧은 반감기를 나타내었다는 것을 보여주었다(도 1g). ⁸⁹Zr-Bdd는 0.53시간의 말단 반감기 및 빠른 혈장 제거율을 가졌다(도 7a). 이후, ⁸⁹Zr-Bdd의 종말점 생체분포 연구를 수행하였다. 결과는 이미지화 및 PK 연구와 잘 일치하였다. i.v. 4시간 후에 주요 기관 또는 혈액 순환에서 펩타이드가 검출되지 않았다(도 1h 및 도 7b). 빠른 제거에도 불구하고, 15.1%의 ⁸⁹Zr-Bdd의 ID가 신장에서 발견되었고, 이는 7일 후에 2.1%로 감소하였다.

실시예 2: 소수성 분자의 담체로서

대부분의 화학요법제는 바람직하지 않은 PK 및 BD를 나타내는 소수성 분자이며, 이는 표적외 전달 및 바람직하지 않은 독성을 초래한다. 그러나, Bdd의 빠른 신장 청소는 URS로의 약물 전달을 촉진시키는 데 유리할 수 있다. 이를 입증하기 위해, 소수성 시아닌5.5 형광단(Cy)이 약물 모델로서 펩타이드 유사체에 공유적으로 부착되었고(도 2a), 생체내 전달을 위해 생성된 접합체(Cy-펩타이드)를 비교하였다. Cy-Bdd 및 Cy-BDD 둘 다는 신장 청소를 통해 신속하게 제거될 수 있다. 이들은 i.v. 주사 1시간 후에 동물의 방광에 도달하였으며(도 2b), 소변에 70 내지 75%만큼 높은 ID가 제시되었다(도 2c). 한편, Cy-BKD, Cy-BKK, Cy-PEG₃DD 및 유리 Cy는 주로 간에 의해 흡수되었다. 수거된 기관의 생체외 이미지화(도 2d)를 또한 수행하였다. 예상된 바와 같이, 신장에서 Cy-Bdd 및 Cy-BDD의 축적은 다른 접합체에 비해 최소였다(도 2e). 그러나, ⁸⁹Zr-Bdd와 달리, 미량의 Cy-Bdd 및 Cy-BDD는 위, 간 및 장에 의해 흡수되었다. 생체분포 차이는 음으로 하전된 ⁸⁹Zr-DFO의 소수성 Cy에 의한 대체에 기인한 것으로 보인다. 전반적으로, Bdd는 포괄적인 UDD 특성을 유지하면서 URS에 Cy와 같은 소수성 분자를 전달하는 데 사용될 수 있다.

실시예 3: 화학요법의 담체로서

Bdd의 우수한 UDD 특성은 NMIBC 치료를 위한 화학요법의 전달에 대한 추가 조사를 촉발시켰다. 많은 펩타이드는 면역원성이다. Bdd 펩타이드가 선천성 면역 반응을 유발하지 않는다는 것이 처음 확인되었다. i.v. 주사 4시간 후에 BALB/c 마우스의 혈장에서 염증성 사이토카인 수준(IL-1β, IL-2, IL-6, IL-10, TNF-α 및 INF-γ)의 증가는 없었다(도 3a). 형광 Cy-Bdd를 사용하여, 펩타이드가 인간 BC(UMUC-3) 및 뮤린 신장암(Renca) 세포에 의해 흡수될 수 있음을 확인하였다(도 3b). 펩타이드(적색) 및 리소좀(녹색) 형광의 중첩이 관찰되었는데, 이는 펩타이드의 세포 흡수가 주로 세포내이입을 통해 발생했음을 시사한다. 원리 증명으로서, 강력한 미세소관 저해제인 엠탄신(DM1)을 약물 후보로서 선택하였다. 다른 통상적인 화학요법과 비교하여, DM1은 나노몰(nM) 범위의 IC₅₀ 값으로, 시스플라틴(CIS), 독소루비신(DOX) 및 미토마이신(MIT)보다 더 강력하고, UMUC-3에 대해 겜시타빈(GEM)만큼 효과적이었다(도 3c). 약물은 또한 Renca 세포주에 대해서도 효과적이었다. 다음으로, DM1을 절단 가능한 다이설파이드 링커를 통해 Bdd에 부착시킴으로써 DM1-Bdd 접합체를 합성하였으며(도 3d), 세포내 글루타티온(GSH)의 존재와 같은 환원 환경에서 약물 방출을 가능하게 한다(도 3e). 알독소루비신(aldox)과 같은 다른 화학요법제를 Bdd에 접합시키기 위한 화학 반응이 또한 확립되었다(도 3f). 알독스는 산성 리소좀 및 종양 미세환경에 민감한 것으로 알려진, 하이드라존 링커로 변형된 DOX 유도체이다. 알독스-Bdd 접합체로부터의 약물 방출은 pH-의존적이었다(도 3g). 세포독성의 측면에서, DM1-Bdd 및 알독스-Bdd 둘 다는 상이한 뮤린(MB49) 및 인간(UMUC-3 및 T24) BC 세포주에 대해 상응하는 유리 약물과 유사한 역가를 나타내었다(도 3h 및 도 3i).

실시예 4: 통상적인 ITC에 대한 보다 효과적인 대안

방광내(i.t.) 투여와 달리, 동물은 i.v. 주사 직후 배뇨할 필요가 없었다(도 4a). i.v. 주사를 통해 투여되는 DM1-Bdd는 약물의 방광-체류 시간을 연장시켜야 한다. 이는, 독특한 UDD 특성과 함께, Bdd를 약물 담체로서 사용할 때 (ITC와 비교하여) 보다 효과적이고 (전신 화학요법과 비교하여) 더 안전한 치료 옵션을 제공해야 한다. 그러나, Bdd는 신장에 일시적으로 축적될 수 있다(도 1d 및 도 1h). 따라서, DM1-Bdd의 치료 효능을 평가하기 전에, 건강한 마우스에서 단일 주사 가능한 용량에 대한 신장의 내약성을 평가하였다. 결과는 DM1-Bdd가 주사 1일 후에 소변에서 소변 세뇨관 손상 마커, 신장 손상 분자-1(KIM-1) 및 호중구 겔라티나제-관련 리포칼린(NGAL)의 수준을 약간 증가시켰다는 것을 보여주었다(도 4b). 증가는 최소였고 일시적이었고, 3일 이내에 기본 수준으로 복귀하였다. 약물 투여 3일 후에 조직학적 검사는 PBS와 비교할 때 KIM-1 및 NGAL에 대한 조직 절편의 면역반응성의 상승 없이 신장에서 어떠한 비정상도 나타내지 않았다(도 4c). 대조적으로, DM1, MIT, CIS 및 GEM을 포함하는 다른 i.v. 화학요법제는 이러한 시점에서 KIM-1 및/또는 NGAL의 지속적인 유도를 나타내었다. 고용량의 i.v. CIS(양성 대조군)로 치료된 동물에서 세뇨관 상피의 확장 및 변성이 또한 확인되었다(도 4c).

이후에, 동소성 인간 UMUC-3 종양을 갖는 마우스를 치료하기 위한 DM1-Bdd를 평가하였다. UMUC-3 세포를 동물의 방광에 이식하기 전에, 이들은 이중 루시페라제 및 GFP 리포터로 안정적으로 형질도입되었다(도 4d). 이는 생체발광 이미지화로 질환 진행을 모니터링할 수 있게 하였다. 또한, 고유층에서 성장하는 확립된 종양이 본질적으로 비-침습적이고 방광 점막하층으로 제한되는 것으로 확인되었다(도 4e). 임상적으로 사용되는 ITC(i.t. MIT)와 비교하여, i.v. DM1 및 DM1-Bdd 둘 다는 종양 성장을 저해하는 데(도 4f 및 도 4g, 및 도 8a 내지 도 8e) 및 연장된 동물 생존(도 4h)에 더욱 효과적이었다. DM1-Bdd의 i.v. 주사는 i.t. 투여와 비교할 때 더 나은 치료 결과를 제공하였다. 3회의 주당 1회 치료 과정 동안 획득된 이미지화 데이터에 따르면, i.v. DM1-Bdd 및 DM1의 항종양 활성은 유사하였다(도 4f). 그러나, i.v. DM1-Bdd로 치료된 동물은 전체 생존율의 유의한 개선(100일 후 36% 대 0% 생존)을 나타내었다. 별도의 실험에서, 종양 감소에 대한 치료 효과는 조직학에 의해 확인되었다. i.v. DM1-Bdd로 치료된 동물의 종양은 더 작았다(도 4i). 면역조직화학은 더 적은 수의 GFP-양성 세포 및 더 낮은 비율의 증식 마커를 발현하는 세포(Ki67)를 나타내어, 종양 세포 성장 및 증식의 저해를 확인시켜 주었다(도 4j 및 도 8f). 더 중요하게는, DM1-Bdd 치료는 동물의 21%에 대해 치유적이었다. 생존 마우스는 종양의 총체적 및 조직학적 증거(GFP 및 Ki67 면역염색 사용)가 결여되어, 210일 후에 질환이 없음을 시사하였다(도 8g). Bdd는 상이한 화학요법제를 운반할 수 있는 다용도 전달 플랫폼이다. 알독스-Bdd는 또한 PBS 및 유리 DOX와 비교하여 동물 생존을 연장할 수 있었다(도 9a 내지 도 9c). 그러나, 이는 전체 생존을 개선하는데 DM1-Bdd만큼 효과적이지는 않았다(도 9c). 놀랍게도, 유리 DOX로 치료된 동물은 PBS 대조군과 비교하여 기대 수명이 더 짧았고, 모든 동물은 DOX 치료 동안 지속적으로 체중이 감소하였다(도 9d 및 도 9e). 이들은 최종 용량을 수용하기 전에 결국 사망하였고, 이는 약물-유발 독성 및 사망률을 시사한다.

실시예 5: 해부학적 유연성

신장 암종을 치료하기 위한 DM1-Bdd를, BALB/c 마우스의 우측 신장의 피막(capsule)에 Renca 세포(GFP 및 Luc로 안정적으로 형질도입됨)의 외과적 이식을 포함하는, 연구를 위해 동계 마우스 모델을 사용하여 평가하였다(도 5a). 종양 성장은 침습적이었다. 상당한 크기의 종양 덩어리가 이식 후 빠르면 1주 후에 발생하였다(도 5b). 이미지화 연구에서는, i.v. DM1-Bdd가 종양 진행을 저해할 수 있었을 뿐만 아니라(도 5c 및 도 5d) 치료 동안 대부분의 동물에서 감소된 생체발광 신호에 의해 나타난 바와 같이 종양 크기를 감소시켰음을 보였다(도 5e). 160일 후에 생존의 50%가 있었다(도 5f 및 도 5g). 한편, i.v. 또는 i.t. DM1로 치료된 모든 동물이 사망하였다. 별도의 실험에서, 치료 과정을 완료한 지 1주 후에 동물의 신장에 대한 조직학적 검사를 수행하였다(도 5h). i.v. DM1-Bdd로 치료된 동물에 최소 종양이 존재한 반면, DM1 또는 PBS 대조군으로 치료된 동물의 종양은 크고 단핵 세포의 침윤을 동반하였다. 전반적으로, UDD 접근법은 해부학적으로 유연하고, 상부 요로에 위치한 종양을 치료하는 데 사용될 수 있다.

실시예 6: 독성 프로파일

3주의 매주 치료를 완료한 후 건강한 동물에서 DM1-Bdd의 독성 프로파일을 평가하였다. DM1-Bdd는 적혈구, 백혈구, 또는 혈소판 수 또는 형태학적 특징에 영향을 미치지 않았다(도 6a, 도 6b 및 도 10). 한편, DM1은 명백한 빈혈 없이 망상적혈구증가증, 및 증가된 비율의 호중구, 단핵구, 및 혈소판을 특징으로 하는 염증 반응을 유도하였다. 양성 대조군 CIS는 또한 혈소판감소증 및 림프구감소증에 의해 입증된 바와 같이, 독성을 나타내었다. 간 손상 및 신장 기능을 평가하기 위한 혈청 생화학적 분석을 또한 수행하였다. DM1-Bdd는 간독성을 나타내지 않았고, ALP, ALT 및 AST의 방출에 유의한 변화가 없었다(도 6c 및 도 11). 중요하게는, 요소 질소/크레아티닌 비율은 정상이었고, 이는 DM1-Bdd가 질소성 폐기물의 신장 청소에 영향을 미치지 않았음을 시사한다. 조직병리학적 연구는 추가로 DM1-Bdd로 치료된 동물의 간, 비장, 심장, 폐, 또는 신장에서 손상의 형태학적 증거가 없음을 확인하였다(도 6d 및 도 12). 대조적으로, 생화학적 시험은 ALT 및 AST 활성 및 BUN/크레아티닌 비율의 증가에 의해 나타난 바와 같이, DM1 및 CIS 둘 다가 간 및 신장 독성을 유도함을 보여주었다(도 6c). 그들은 또한 근육 손상(CK 활성)을 유도하였고, 이는 AST 활성의 증가를 부분적으로 설명할 것이다. 조직학적 검사는 또한 CIS가 근위 신장 세뇨관의 변성 및 괴사, 폐 염증, 및 비장에서 적혈구 및 골수외 조혈(EMH) 둘 다의 고갈을 야기하는 것으로 나타났다(도 6d 및 도 12). DM1로 치료된 동물은 유사한 신장 손상을 나타내었지만, 그 정도는 더 적었다. DM1을 갖는 증가된 비장 및 간 EMH가 또한 관찰되었으며, 이는 치료된 동물에서 관찰된 망상적혈구증가증을 설명할 수 있다.

논의

건강한 세포 및 암 세포에 대해 독성인 대부분의 화학요법제는 장기간에 걸쳐 더 높은 총 용량으로 연속적으로 투여될 수 있도록 주입에 의해 제공된다. 목표는 약물의 혈장 농도를 특정 수준으로 유지하고 약물에 대한 종양 노출을 연장시킴으로써 표적외 독성에 대한 환자 내성을 개선시키기 위해 보다 효과적인 치료를 달성하는 것이다. 본 연구는 ITC의 비침습적 대안으로서 약물의 청소율을 감소시키기보다는 촉진시키는 것을 목표로 하였다. 많은 생물활성 펩타이드가 암, 당뇨병, 및 심혈관 질환을 포함하는 다양한 질환을 치료하기 위해 승인되었다. 화학적 변형 없이, 펩타이드는 몇 분의 짧은 순환 반감기를 갖는다. 이들은 프로테아제 효소에 의해 빠르게 분해되고 신장 여과에 의해 제거된다. 본 연구에서, 펩타이드의 빠른 신장 청소는 NMIBC를 치료하고 원치 않는 전신 부작용을 감소시키기 위해 대부분의 전신 투여된 약물을 소변에 배치하기 위한 약물 담체로서 유리할 수 있는 것으로 인식되었다. 본 발명에서, UDD 접근법은 직장내피 시스템 및 다른 기관에 의한 최소 흡수뿐만 아니라 소변으로 배타적으로 배출되는 생물-비활성, 음으로 하전된 펩타이드(Bdd)를 사용함으로써 도입되었다. 미세소관 저해제인 DM1을 전달하기 위해 Bdd를 사용하였다. DM1은 BC 세포주의 패널에 대해 MIT, DOX 및 CIS를 포함하는 일반적으로 사용되는 ITC 약물보다 100배 더 강력하기 때문에 선택되었다. 또한, Bdd 펩타이드에 대한 약물의 접합은 세포독성을 손상시키지 않았다.

치료 효능의 측면에서, i.v.-투여된 펩타이드-DM1 접합체(DM1-Bdd)는 통상적인 i.t. MIT와 비교하여 BC를 갖는 마우스에서 전체 생존율을 개선시켰다(도 4h). 그것은 또한 i.t.에 의해 주어진 동일한 치료에 비해 더욱 효과적이었다(도 4f 내지 도 4i). 동물이 i.v. 주사 직후 배뇨할 필요가 없었다는 점을 감안할 때 개선된 효능이 예상되었다(도 4a). 신장 청소를 촉진시키면 약물의 표적외 독성을 감소시킬 수 있다. DM1-Bdd는 원치 않는 독성을 유도하지 않았다(도 6). 대조적으로, DM1 또는 CIS로 치료된 동물은 간 및 신장 손상의 증거를 나타내었다. BC 치료를 위해 알독스-Bdd를 사용함으로써, 약물-유발 독성을 감소시키는 UDD 접근법의 유연성이 또한 입증되었다. 사망률을 야기한 유리 DOX와 달리, 알독스-Bdd로 치료된 동물에서 개선된 생존율이 관찰되었다(도 9). 그러나, DM1-Bdd와 비교하여, 알독스-Bdd 치료는 단지 암 진행을 늦출 뿐이었고, 개별 동물에서 종양을 제거하지 못하였다. DM1이 DOX보다 더 강력하기 때문에 결과는 예상하지 못한 것은 아니었다(도 3c).

ITC는, 약물 용액이 상부 요로에 도달할 수 없기 때문에, 방광의 종양만을 커버하는 국소 치료이다. DM1-Bdd는 i.v. 주사를 통해 투여된다. 이는, 빠른 신장 청소와 함께, 약물이 전체 URS를 플러싱할 수 있게 해야 한다. DM1-Bdd는 신장 암종을 치료하기 위해 적용되었고, DM1-Bdd는 유리 약물과 비교하여 유의한 생존 이점을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 실제로, 동물의 약 50%는 치료 과정을 완료한 지 1주 후에 종양의 총체적 또는 조직학적 증거가 부족하다. 따라서, 정맥내 약물 투여는 BC를 치료하기 위해 사용될 때 URS의 보다 포괄적인 적용 범위를 가능하게 할 것이며, 이는 종양이 요로상피세포 암종의 8 내지 12%가 기원되는 신우 및 요관을 포함하는 전체 요로상피에 걸쳐 확장, 이동 또는 재발할 수 있기 때문이다. 현재, 신장 골반 또는 요관 종양을 갖는 환자를 치료할 때, 외과의사는 종종 URS 종양에 대한 질환 재발을 예방하기 위해 전체 신장 및 요관(종양이 비-침습성인 경우에도)을 제거하는 것 외에는 선택의 여지가 없다. DM1-Bdd는 잠재적으로 상부 요로상피암 환자를 위한 신장-보존 치료 옵션일 수 있다.

ITC의 단점은 불량한 환자 순응도(16 내지 30%)이다. ITC를 받는 환자는 병원/클리닉에서 훈련된 직원에 의해 매주 카테터 삽입될 필요가 있다. 대조적으로, i.v. DM1-Bdd 치료는 비침습적이며, 이는 카테터 삽입 절차와 관련된 합병증을 피하고 환자의 삶의 질 및 순응도를 향상시킬 수 있다. BC의 평생 관리는 비용이 많이 들고, 이는 높은 재발률로 인해 반복된 치료를 필요로 한다. DM1-Bdd와 같은 화학요법제의 전신 투여는 입원 비용을 감소시킬 가능성이 있다.

전반적으로, ITC에 대한 보다 효과적인 대안으로서, 다른 기관에서 비특이적 축적을 최소화하고 전체 URS에 약물을 공급함으로써 포괄적인 치료를 제공할 수 있는 UDD 접근법이 개발되었다. 개발된 DM1-Bdd는 임상적으로 변환 가능하다. FDA는 상이한 암을 치료하기 위해 많은 펩타이드를 승인하였다. 사용된 DM1은 유방암 치료를 위해 허셉틴-DM1(T-DM1)과 같은 항체-약물 접합체에 이미 사용된 활성 약물작용발생단이다.

참조에 의한 원용

본 명세서에 언급된 모든 간행물 및 특허는 각각의 개별 간행물 또는 특허가 참조로서 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 지시된 것처럼 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다. 상충하는 경우, 본 명세서의 임의의 정의를 포함하는 본 출원이 우선할 것이다.

등가물

본 개시내용의 특정 실시형태가 논의되었지만, 상기 명세서는 예시적인 것이며 제한적인 것이 아니다. 본 개시내용의 많은 변형은 본 명세서 및 하기 청구범위의 검토 시 당업자에게 명백해질 것이다. 본 개시내용의 전체 범위는 이들의 등가물의 전체 범위와 함께 청구범위, 및 명세서의 변형예와 함께 명세서에 의해 결정되어야 한다.

Claims (41)

1. 하기 화학식 (I)로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염으로서, 펩타이드는 신장 청소(renal clearance)에 대해 표적화된 펩타이드인, 화합물:
   .
2. 제1항에 있어서, 상기 신장 청소에 대해 표적화된 펩타이드가 하기 서열을 포함하는, 화합물:
   
   식 중,
   X, Y 및 Z 중 하나는 β-아미노산 잔기이며;
   X, Y 및 Z 중 2개는 독립적으로 각각이 카복실산기를 포함하는 적어도 하나의 측쇄를 갖는 α-아미노산 잔기이며;
   각각의 α-아미노산 잔기는 독립적으로 D 또는 L 입체화학일 수 있으며;
   m은 2 내지 10이다.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펩타이드가 생리학적 pH에서 약 -30 mV 내지 약 +20 mV의 제타 전위를 갖는, 화합물.
4. 제3항에 있어서, 상기 펩타이드가 생리학적 pH에서 약 -20 mV 내지 약 0 mV의 제타 전위를 갖는, 화합물.
5. 제4항에 있어서, 상기 펩타이드가 생리학적 pH에서 약 -5 mV 내지 약 0 mV의 제타 전위를 갖는, 화합물.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커가 아마이드, 이미드, 티오우레아, 티오에터, 다이설파이드, 알킬, 아릴, 폴리에터, 하이드라존, 에스터, 카보네이트, 케탈 및 실릴 에터로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함하는, 화합물.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 모이어티가 치료제 또는 영상화제(imaging agent)인, 화합물.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 신장 청소에 대해 표적화된 펩타이드가 하기 서열을 포함하며:
   
   식 중,
   X, Y 및 Z 중 하나는 β-아미노산 잔기이며;
   X, Y 및 Z 중 2개는 독립적으로 각각이 카복실산기를 포함하는 적어도 하나의 측쇄를 갖는 α-아미노산 잔기이며;
   각각의 α-아미노산 잔기는 독립적으로 D 또는 L 입체화학일 수 있으며;
   m은 2 내지 10이고;
   상기 링커가 아마이드, 이미드, 티오우레아, 티오에터, 다이설파이드, 알킬, 아릴, 폴리에터, 하이드라존, 에스터, 카보네이트, 케탈 및 실릴 에터로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함하며;
   상기 활성 모이어티가 치료제 또는 영상화제인, 화합물.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 (IA)로 표시되는, 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염:
   .
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 β-아미노산 잔기가 이온화 가능한 측쇄를 포함하지 않는, 화합물.
11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 β-아미노산 잔기가 β-알라닌 잔기인, 화합물.
12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, X가 β-알라닌 잔기인, 화합물.
13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 α-아미노산 잔기가 독립적으로 아스파르트산 잔기 및 글루탐산 잔기로부터 선택되는, 화합물.
14. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 α-아미노산 잔기가 비천연 아미노산 잔기인, 화합물.
15. 제14항에 있어서, 상기 비천연 α-아미노산 잔기가 적어도 2개의 측쇄 카복실산기를 갖는, 화합물.
16. 제15항에 있어서, 상기 비천연 α-아미노산 잔기가 2-아미노에탄-1,1,2-트라이카복실산 잔기 및 2-아미노프로판-1,2,3-트라이카복실산 잔기로부터 선택되는, 화합물.
17. 제2항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 Y 및 Z가 아스파르트산 잔기인, 화합물.
18. 제2항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 Y 및 Z가 D-아스파르트산 잔기인, 화합물.
19. 제2항에 있어서, X, Y 및 Z가 각각 독립적으로 β-알라닌 잔기, 아스파르트산 잔기 및 글루탐산 잔기로부터 선택되는, 화합물.
20. 제2항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, m이 4인, 화합물.
21. 제2항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커가 하기로부터 선택되는 기를 포함하는, 화합물:
    및 .
22. 제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커가 N-석신이미딜 3-(2-피리딜다이티오)프로피오네이트 또는 석신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)사이클로헥산-1-카복실레이트로부터 유래된 기를 포함하는, 화합물.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 모이어티가 치료제인, 화합물.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료제가 항암제, 항생제, 과민성 방광(overactive bladder)을 치료하는 제제, 요실금(urinary incontinence)을 치료하는 제제, 간질성 방광염(interstitial cystitis)을 치료하는 제제 및 신장 결석(kidney stone)을 치료하는 제제로부터 선택되는, 화합물.
25. 제23항에 있어서, 상기 치료제가 13-시스-레티노산, 2-클로로데옥시아데노신, 5-아자시티딘, 5-플루오로우라실, 6-머캅토퓨린, 6-티오구아닌, 악티노마이신-D, 아드리아마이신, 알데스루킨, 알렘투주맙, 알리트레티노인, 올(all)-트랜스레티노산, 알파 인터페론, 알트레타민, 아메토프테린, 아미포스틴, 아나그렐리드, 아나스트로졸, 아라비노실시토신, 삼산화비소, 암사크린, 아미노캄프토테신, 아미노글루테티미드, 아스파라기나제, 아자시티딘, 칼메트-게랭균(bacillus calmette-guerin: BCG), 벤다무스틴, 베바시주맙, 벡사로텐, 비칼루타마이드, 보르테조밉, 블레오마이신, 부설판, 칼슘 류코보린, 시트로보룸 인자, 카페시타빈, 카네르티닙, 카보플라틴, 카무스틴, 세툭시맙, 클로람부실, 시스플라틴, 클라드리빈, 코르티손, 사이클로포스파마이드, 시타라빈, 다르베포에틴 알파, 다사티닙, 다우노마이신, 데시타빈, 데닐류킨 디프티톡스, 덱사메타손, 덱사손, 덱스라족산, 닥티노마이신, 다우노루비신, 다카바진, 도세탁셀, 독소루비신, 독실, 알독소루비신, 독시플루리딘, 에드레콜로맙, 에닐루라실, 에피루비신, 에포에틴 알파, 에를로티닙, 에베롤리무스, 엑세메스탄, 에스트라무스틴, 에토포사이드, 필그라스팀, 플루옥시메스테론, 풀베스트란트, 플라보피리돌, 플록수리딘, 플루다라빈, 플루오로우라실, 플루타마이드, 게피티닙, 겜시타빈, 겜투주맙 오조가미신, 고세렐린, 과립구-집락 자극 인자, 과립구 대식세포-집락 자극 인자, 헥사메틸멜라민, 하이드로코르티손 하이드록시우레아, 이브리투모맙, 이브리투모맙 티욱세탄, 인터페론 알파, 인터류킨-2, 인터류킨-11, 이소트레티노인, 익사베필론, 이다루비신, 이마티닙 메실레이트, 이포스파마이드, 이리노테칸, 라파티닙, 레날리도마이드, 레트로졸, 류코보린, 류프롤라이드, 리포소말 Ara-C, 로무스틴, 메클로레타민, 메게스트롤, 멜팔란, 머캅토퓨린, 메르탄신, 메스나, 메토트렉세이트, 메틸프레드니솔론, 미토마이신 C, 미토탄, 미톡산트론, 넬라라빈, 닐루타마이드, 옥트레오타이드, 오프렐베킨, 옥살리플라틴, 파클리탁셀, 파미드로네이트, 페메트렉세드, 파니투무맙, PEG 인터페론, 페가스파가제, 페그필그라스팀, PEG-L-아스파라기나제, 펜토스타틴, 플리카마이신, 프레드니솔론, 프레드니손, 프로카바진, 랄록시펜, 리툭시맙, 로미플로스팀, 랄리트렉세드, 사파시타빈, 사르그라모스팀, 사트라플라틴, 소라페닙, 수니티닙, 세무스틴, 스트렙토조신, 타목시펜, 테가푸르, 테가푸르-우라실, 템시롤리무스, 테모졸라마이드, 테니포사이드, 탈리도마이드, 티오구아닌, 티오테파, 토포테칸, 토레미펜, 토시투모맙, 트라스투주맙, 트라스투주맙 엠탄신, 트레티노인, 트라이미트렉세이트, 알루비신, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 빈데스틴, 비노렐빈, 보리노스타트 및 졸레드론산으로부터 선택되는, 화합물.
26. 제2항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료제가 항암제인, 화합물.
27. 제26항에 있어서, 상기 항암제가 메르탄신, 독소루비신, 다사티닙, 시스플라틴, 미토마이신, 겜시타빈 및 파클리탁셀로부터 선택되는, 화합물.
28. 제2항에 있어서,
    X가 β-알라닌 잔기이며;
    Y 및 Z가 D-아스파르트산 잔기인, 화합물.
29. 제2항에 있어서,
    X가 β-알라닌 잔기이며;
    Y 및 Z가 D-아스파르트산 잔기이며;
    m이 4인, 화합물.
30. 제2항에 있어서,
    X가 β-알라닌 잔기이며;
    Y 및 Z가 D-아스파르트산 잔기이며;
    m이 4이며;
    상기 링커가 다이설파이드기를 포함하며;
    상기 활성 모이어티가 메르탄신인, 화합물.
31. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기 화학식의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염인, 화합물:
    
    식 중, B는 β-알라닌 잔기이며, D는 D 또는 L 배열의 아스파르트산 잔기이다.
32. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기 화학식의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염인, 화합물:
    
    식 중, B는 β-알라닌 잔기이며, D는 D 또는 L 배열의 아스파르트산 잔기이다.
33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는, 약제학적 조성물.
34. 제33항에 있어서, 상기 조성물이 정맥내 투여용으로 제형화되는, 약제학적 조성물.
35. 암, 요로 감염증, 과민성 방광, 요실금, 간질성 방광염 또는 신장 결석을 치료하는 방법으로서, 치료를 필요로 하는 환자에게 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
36. 암을 치료하는 방법으로서, 치료를 필요로 하는 환자에게 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항의 화합물 또는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
37. 제36항에 있어서, 상기 암이 신장 또는 요로의 암인, 방법.
38. 제37항에 있어서, 상기 암이 방광암인, 방법.
39. 제38항에 있어서, 상기 방광암이 비-근육 침습성 방광암인, 방법.
40. 제39항에 있어서, 상기 방광암이 요로상피세포 암종(urothelial carcinoma)인, 방법.
41. 제35항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물이 정맥내 투여되는, 방법.