CN106029083A - 亲水性抗体-药物偶联物 - Google Patents

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Abstract

提供了亲水性接头、药物‑接头化合物、药物‑配体偶联物化合物和配体‑接头及其制备和使用方法。

Description

亲水性抗体-药物偶联物
本申请要求2014年2月17日提交的美国临时专利申请号61/940,759和2014年3月3日提交的美国临时专利申请号61/947,368的权益和优先权，上述各申请通过引用全文纳入本文。
发明背景
人们对用于向癌细胞靶向递送细胞毒剂的单克隆抗体(mAb)的应用有着极大的兴趣。通过将细胞毒剂与抗体连接(通常由接头连接)进行的抗体药物偶联物的设计涉及对于多种因素的考虑。这些因素包括：用于与细胞毒剂偶联的化学基团的特性与位置、试剂释放的机理、提供细胞毒剂的释放的结构元件(若存在)，和对于释放的游离试剂的结构修饰(若存在)。此外，如果所述细胞毒剂准备在抗体内化之后释放，则该试剂释放的结构元件和机理必须与所述偶联物的胞内运转相一致。
尽管已经评价了用于通过抗体递送的许多不同的药物种类，仅少数药物种类显示在抗体药物偶联物的形式下具有足够活性，同时具有合适的毒性特性，以确保临床开发。一种所述种类是奥瑞他汀(auristatin)，其与天然产物尾海兔素10相关。代表性的奥瑞他汀包括：MMAE(N-甲基缬氨酸-缬氨酸-海兔异亮氨酸-海兔脯氨酸-降麻黄碱)和MMAF(N-甲基缬氨酸-缬氨酸-海兔异亮氨酸-海兔脯氨酸-苯丙氨酸)。
MMAE是细胞毒剂的一个示例，其作为游离药物是具有活性的，并且在与单克隆抗体(mAb)偶联后高度有效，并在内化进入细胞之后释放。已通过组织蛋白酶B可切割的基于肽的接头，在MMAE的N-末端氨基酸处，将MMAE成功地偶联至mAb，其中所述接头包含马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-瓜氨酸(mc-vc-)和自分解型基团对氨基苄基-氨基甲酰基(PABC)，以产生具有如下结构的抗体药物偶联物：mAb-(mc-vc-PABC-MMAE)p。(在上式中，p表示每mAb或抗体(mc-vc-PABC-MMAE)单元的数量)。在切割了vc肽和自分解型PABC基团之间的键之后，PABC基团将其自身从MMAE释放，从而释放出游离MMAE。
另一种奥瑞他汀，MMAF，作为游离药物(相较于MMAE)相对活性较低，但在偶联至抗体、内化并释放进入细胞时是高度有效的。已通过组织蛋白酶B可切割的基于肽的接头，在MMAF的N-末端氨基酸处，将MMAF成功地偶联至单克隆抗体(mAb)，其中所述接头包含马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-瓜氨酸(mc-vc-)和自分解型基团对氨基苄基-氨基甲酰基(PABC)，以产生具有如下结构的抗体-药物偶联物：mAb-(mc-vc-PABC-MMAF)p，p表示每mAb或抗体(mc-vc-PABC-MMAF)单元的数量。在切割了肽和PABC亚基之间的键之后，自分解型PABC基团将其自身从MMAF释放，从而释放出游离MMAF。
MMAF在包含药物-接头马来酰亚胺己酰基MMAF(mcMMAF)的不可切割的偶联物形式下也有活性。当该偶联物，mAb-(mcMMAF)p，被内化进入细胞时，释放的活性物质是cys-mcMMAF。因为所述接头是不可切割的，所以该抗体的马来酰亚胺己酰基和半胱氨酸残基仍保持与MMAF的N-末端连接。还有报道称MMAF在C-末端偶联物形式下也有活性，其中，其C-末端氨基酸(苯丙氨酸)连接至肽-马来酰亚胺己酰基接头。当该偶联物，(MMAF-肽-mc)p-mAb被内化进入细胞时，活性物质(MMAF)在切割MMAF(苯丙氨酸)-肽键之后释放。
在动物模型中，这些MMAE和MMAF偶联物的药代动力学性质一般显示载药量-依赖性降低。具体而言，随着连接至各抗体的药物-接头单元的数量的增加，所述偶联物的药代动力学(PK)降低。
因此，抗体-药物偶联物设计中的另一项重要因素是，每靶向剂能够递送的药物的量(即，连接至各靶向剂(例如，抗体)的细胞毒剂的数量，称为药物载量(drug load)或载药量(drug loading))。曾经有假设认为，较高的药物载量将优于较低的药物载量(例如，8-单位载量对比4-单位载量)。该理论是，载药量更高的偶联物将向靶细胞递送更多的药物(细胞毒剂)。该理论由如下观察结果支持：具有较高载药量的偶联物在体外对于细胞系具有较高的活性。然而，后续某些研究揭示，该假设在动物模型中并没有得到证实。观察到，具有某种奥瑞他汀的4或8单位药物载量的偶联物在小鼠模型中具有相似活性。参见例如，Hamblett等，Clinical Cancer Res.10：7063-70(2004)。Hamblett等进一步报道了，更高载药的ADC在动物模型中将被更快地清除出循环。该更快的清除表明，较高载量的物质相比较低载量的物质的PK倾向。参见Hamblett等。另外，较高载量的偶联物在小鼠中有较低的MTD，并且因此具有较窄的报告治疗指数。同上。相反，报告单克隆抗体中工程改造的位点处载药量为2的ADC具有与某些4-单位载量ADC相比相同或更好的PK性质和治疗指数。例如，参见Junutula等，Clinical Cancer Res.16：4769(2010)。因此，近期的趋势是开发具有低载药量的ADC。
克服较高载量ADC的PK倾向的替代方法已经向ADC添加增溶基团。例如，在接头中(例如，在药物和抗体的接合位点之间)已经包括聚乙二醇聚合物或其他水溶性聚合物以尝试克服PK倾向。另一种方法已经向抗体添加药物-聚合物，其中各聚合物含有大量药物。然而，这些替代方法并不必然实现所需的结果。另外，添加增溶基团可能会增加这种偶联物的制备复杂度。
因此，需要允许较高载药量，但保持较低载量的偶联物的其它希望特点(例如，有利的PK性质)的抗体药物偶联物形式(更具体地，其它偶联物形式)。本发明惊人地满足了这些需求。
发明内容
本发明提供，但不限于亲水性配体-接头-药物偶联物。通过设计偶联物使其具有与未偶联的靶向试剂(例如，配体如抗体)相似的亲水性，该偶联物保留了提供与体内未偶联的靶向试剂相似的药代动力学(PK)性质。与较低载药量的偶联物相比，偶联物也可具有较高的载药量(即，每个靶向试剂更高数量的亲水性药物接头)，同时保留希望的PK性质并且在体内具有相同或更好的活性。(例如，4-单位载量或8-单位载量偶联物可分别具有与其2或4单位载量对应物相比相同或更好的PK性质；这种4-单位载量或8-单位载量偶联物可分别具有与其2或4单位载量对应物相比相同或更好的活性。)因此，基于某些需要的性质选择的靶向试剂可与药物接头偶联而不明显破坏这类希望的性质如仅靶向试剂的PK性质。还提供了制备和使用这类偶联物的方法。
还提供了用于偶联至靶向试剂(配体)的接头药物化合物以及制备和使用这类化合物的方法。还提供了药物化合物可接合至的配体-接头化合物以及制备和使用这类化合物的方法。
附图的简要说明
图1显示了本文所述的配体-接头-药物偶联物组装的示例性合成方案。
图2显示了比较未偶联的抗体、2种亲水性ADC和3种对照ADC的药代动力学稳定性的小鼠研究的结果。从上到下依次显示ADC。
图3显示了比较5种亲水性ADC和1种对照ADC的药代动力学稳定性的小鼠研究的结果。
图4显示了抗体药物偶联物的HIC色谱结果。
图5显示了抗体药物偶联物的HIC色谱结果。
图6显示了比较4-单位载量和8-单位载量ADC的活性的小鼠异种移植研究结果。
图7显示了比较4-单位载量和8-单位载量ADC的活性的小鼠异种移植研究结果。
图8显示了比较4-单位载量和8-单位载量ADC的活性的小鼠异种移植研究结果。
图9显示了比较4-单位载量和8-单位载量ADC的活性的小鼠异种移植研究结果。
缩写和定义
除非另有说明，否则如本文所用的以下术语和短语旨在具有以下含义。当本文中使用商标名称时，除非上下文中另有指明，否则商标名称包括所述商标名称产品的产品配方、通用药物和活性药物成分。
术语“亲水性指数”是指偶联物的亲水性相对于单独靶向试剂(即，配体，一般是抗体)的亲水性的测量值。亲水性指数测量为在高效液相色谱(HPLC)条件下，偶联物的保留时间相比对应的未偶联的靶向试剂(单独)的保留时间，如本文进一步详述。例如，可确定配体-接头-药物偶联物的保留时间相对于未偶联的配体(一般是抗体)的保留时间。在选择的实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过2分钟，如实施例中所述所确定(称作亲水性指数为2)。在某些实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过1分钟，如实施例中所述所确定(称作1的亲水性指数)。在某些实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过半分钟，如实施例中所述所确定(称作0.5的亲水性指数)。如果使用不同的疏水相互作用柱和/或方法，可使用来自表2的偶联物作为参照来校准以确定选择的柱和/或方法上的参照偶联物迁移率(洗脱时间)。然后在选择的疏水相互作用柱和/或方法上确定的参照迁移率可用于计算测试制品的亲水性指数(如以下实施例3确定)。例如，可使用奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MA、mc-MMAF和mc-vc-PABC-MMAE药物接头来形成偶联物以用作参照。在另一个示例中，奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MA-h1F6ADC、h1F6-mc-MMAF和h1F6-mc-vc-PABC-MMAE ADC可用作参照。
除非另有说明，单独或作为另一取代基一部分的术语“烷基”指含有所标碳原子数目(即C1-C8指1-8个碳)的直链或支链烃基。烷基的例子包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等。术语“烯基”是指具有一个或多个双键的不饱和烷基。类似地，术语“炔基”是指具有一个或多个三键的不饱和烷基。这类不饱和烷基的例子包括乙烯基、2-丙烯基、丁烯基、2-异戊烯基、2-(丁间二烯基)、2，4-戊二烯基、3-(1，4-戊二烯基)、乙炔基、1-和3-丙炔基、3-丁炔基，以及更高级同系物和异构体。术语“环烷基”是指具有指定数量的环原子(例如，C3-6环烷基)并且完全饱和或环顶点之间具有不超过一个双键的烃环。“环烷基”也指双环和多环烃环，例如，双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷等。术语“杂环烷烃”或“杂环烷基”指含有1-5个选自N、O或S的杂原子的环烷基，其中所述氮和硫原子任选被氧化，所述氮原子任选被季铵化。杂环烷烃可以是单环、双环或多环系统。杂环烷烃的非限制性例子包括吡咯烷、咪唑烷、吡唑烷、丁内酰胺、戊内酰胺、咪唑烷酮、乙内酰脲、二氧戊环、邻苯二甲酰亚胺、哌啶、1，4-二噁烷、吗啉、硫代吗啉、硫代吗啉-S-氧化物、硫代吗啉-S，S-氧化物、哌嗪、吡喃、吡啶酮、3-吡咯啉、噻喃、吡喃酮、四氢呋喃、四氢噻吩、奎宁环等。杂环烷基团可通过环碳或杂原子连接到分子的其余部分上。
单独或作为另一取代基一部分的术语“亚烷基”指由烷烃产生的二价基团，如-CH2CH2CH2CH2。烷基(或亚烷基)一般含有1-24个碳原子，本发明优选含有10个以下碳原子的基团。“低级烷基”或“低级亚烷基”是通常含有4个以下碳原子的短链烷基或亚烷基。类似地，“亚烯基”和“亚炔基”分别指具有双键或三键的“亚烷基”的不饱和形式。
本文所用的与本文所示的任何化学结构中单键、双键或三键相交的波浪线表示该单键、双键或三键与分子的其余部分的接合点。
术语“烷氧基”、“烷基氨基”和“烷硫基”(或硫代烷氧基)以其惯用含义使用，分别指通过氧原子、氨基或硫原子连接于该分子其余部分的烷基。此外，对于二烷基氨基基团，烷基部分可以是相同或者不同的，且还可以与其接合的氮原子结合形成3-7元环。因此，用二烷基氨基或-NRaRb表示的基团包含哌啶基、吡咯烷基、吗啉基以及吖丁啶基(azetidinyl)等。
除非另有说明，单独或作为另一取代基一部分的术语“卤原子”或“卤素”指氟、氯、溴或碘原子。此外，诸如“卤代烷基”的术语包含一卤代烷基和多卤代烷基。例如，术语″C1-4卤代烷基″包括三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、4-氯丁基以及3-溴丙基等。
除非另有说明，术语“芳基”指多不饱和、一般是芳族的烃基团，它可以是单环或者稠合或共价连接的多环(至多三个环)。术语“杂芳基”指含有1-5个选自N、O或S的杂原子的芳基(或环)，其中所述氮和硫原子任选被氧化，所述氮原子任选被季铵化。杂芳基团可通过杂原子连接于分子的其余部分。芳基基团的非限制性例子包括：苯基、萘基和二苯基，而杂芳基团的非限制性例子包括：吡啶基、哒嗪基、吡嗪基、嘧啶基(pyrimindinyl)、三嗪基、喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基(phthalaziniyl)、苯并三嗪基、嘌呤基、苯并咪唑基、苯并吡唑基、苯并三唑基、苯并异唑基、异苯并呋喃基、异吲哚基、吲嗪基、苯并三嗪基、噻吩并吡啶基、噻吩并嘧啶基、吡唑并嘧啶基、咪唑并吡啶、苯并噻唑基(benzothiaxolyl)、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、异噻唑基、吡唑基、吲唑基、蝶啶基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、吡咯基、噻唑基、呋喃基、以及噻吩基等。当描述为“取代的”时，上述芳环和杂芳环系统的取代基选自下述可接受的取代基。
术语“芳烷基”包括其中芳基接合至烷基的那些基团(例如，苄基、苯乙基等)。类似地，术语“杂芳基-烷基”包括其中杂芳基接合至烷基的那些基团(例如，吡啶基甲基、噻唑基乙基等)。
在一些实施方式中，上述术语(例如，“烷基”、“芳基”和“杂芳基”)将包括所示基团的取代和未取代形式。各种类型基团的优选取代基如下所述。
除非文中另有说明，烃基(包括通常称为亚烷基、烯基、炔基和环烷基的那些)的取代基可以是选自下组的多种基团：-卤素、-OR’、-NR’R”、-SR’、-SiR’R”R”’、-OC(O)R’、-C(O)R’、-CO2R’、-CONR’R”、-OC(O)NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NR”C(O)2R’、-NH-C(NH2)＝NH、-NR’C(NH2)＝NH、-NH-C(NH2)＝NR’、-S(O)R’、-S(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-NR’S(O)2R”、-CN和-NO2，取代基数量为0至(2m′+1)，其中m′为该基团中碳原子的总数。R’、R”和R”’各自独立地指代氢、未取代的C1-8烷基、未取代的芳基、由1-3个卤素取代的芳基、未取代的C1-8烷基、C1-8烷氧基或C1-8硫代烷氧基、或未取代的芳基-C1-4烷基。R′和R″连接于同一个氮原子时，它们可与该氮原子一起形成3-、4-、5-、6-或7-元环。例如，-NR′R″包括1-吡咯烷基和4-吗啉基。
类似地，对于芳基和杂芳基基团的取代基是不同的且通常选自：-卤素、-OR’、-OC(O)R’、-NR’R”、-SR’、-R’、-CN、-NO2、-CO2R’、-CONR’R”、-C(O)R’、-OC(O)NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR”C(O)2R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NH-C(NH2)＝NH、-NR’C(NH2)＝NH、-NH-C(NH2)＝NR’、-S(O)R’、-S(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-NR’S(O)2R”、-N3、全氟(C1-C4)烷氧基以及全氟(C1-C4)烷基，数量为零至芳环体系上开放价态的总数；且其中R′、R″和R″′独立地选自：氢、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-6环烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、未取代的芳基和未取代的杂芳基、(未取代的芳基)-C1-4烷基以及未取代的芳氧基-C1-4烷基。其他合适的取代基包括通过1-4个碳原子的亚烷基系绳连接至环原子的各上述芳基取代基。
术语“碱”是指使水去质子化以产生氢氧根离子的官能团。示例性的碱是胺和含氮杂环。代表性的碱包括-N(R3)(R4)，其中R3和R4独立地选自H或C1-6烷基，优选H或甲基，
其中R5、R6、R7和R8每次出现时独立地选自氢或C1-6烷基，优选H或甲基，并且e为0-4。在一些方面中，碱是含氮碱。
术语“抗体”在本文中以最广义使用并且具体涵盖完整单克隆抗体、多克隆抗体、单特异性抗体、多特异性抗体(例如，双特异性抗体)、以及显示出所需生物活性(即，特异性结合至靶抗原)的抗体片段。完整抗体主要具有2个区：可变区和恒定区。可变气具体结合至靶抗原并与其相互作用。可变区包括识别并结合具体抗原上的特异性结合位点的互补决定区(CDR)。恒定区可由免疫系统识别并且与其相互作用(参见例如，Janeway等，2001，Immuno.Biology，第五版，加兰出版公司(Garland Publishing)，纽约)。抗体可以是任何类型(例如，IgG、IgE、IgM、IgD和IgA)、类别(例如，IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或子类。抗体可源自任何合适的物种。在一些实施方式中，抗体是人或鼠源性的。单克隆抗体可以是，例如，人、人源化或嵌合抗体。
本文所用的术语“单克隆抗体”指的是，获自基本均质的抗体群的抗体，即，除了可能以小量存在的天然产生的突变以外，构成该群的个体抗体是相同的。单克隆抗体具有针对某一抗原性位点的高度特异性。修饰语“单克隆”指示该抗体获自基本均质的抗体群这一特点，而不应被解释为需要通过任何特定的方法来产生抗体。
“完整抗体”是按抗体类别的需要包含抗原结合可变区，以及轻链恒定区(CL)和重链恒定区(CH1、CH2、CH3和CH4)的抗体。恒定区可以是天然序列恒定区(例如，人天然序列恒定区)或其氨基酸序列变体。
“抗体片段”包含完整抗体的部分，包含其抗原结合区域或可变区。抗体片段的示例包括Fab、Fab’、F(ab’)2、和Fv片段、双抗体、三抗体、四抗体、线性抗体、单链抗体分子、scFv、scFv-Fc、由抗体片段形成的多特异性抗体片段、由Fab表达文库产生的片段、或特异性结合至靶抗原(例如，癌细胞抗原、病毒抗原或微生物抗原)的上述任意的表位结合片段。
“抗原”是被抗体特异性结合的实体。抗原可以是，例如，蛋白性(例如，蛋白质、多肽或肽)、非蛋白性(例如，糖)或两者的组合。
术语“特异性结合”和“特异性地结合”指靶向试剂或配体，如抗体或抗原结合片段将以高度选择性的方式结合与其对应的靶抗原，并不与多数其它抗原结合。对于抗体，所述抗体或抗体片段一般以至少约1x10-7M，且优选10-8M至10-9M、10-10M、10-11M，或10-12M的亲和性结合，并且，其与预确定的抗原结合的亲和性是其与除所述预确定的抗原或具有相同表位的紧密相关抗原以外的非特异性抗原(例如，BSA、酪蛋白)结合的亲和性的至少两倍高。
术语“抑制”或“的抑制”指，减少了可检测的量，或完全阻止。
术语“治疗有效量”指的是，有效治疗哺乳动物中的疾病或紊乱的偶联物(例如，抗体药物偶联物)的量。在癌症的情况中，治疗有效量的偶联物可减少癌细胞数量；减小肿瘤尺寸；抑制(即，一定程度上延缓，优选终止)癌细胞浸润浸入周围器官；抑制(即，一定程度上延缓，优选终止)肿瘤转移；抑制肿瘤生长；和/或减轻与所述癌症相关联的一种或多种症状。就药物可抑制癌细胞生长和/或杀死现存的癌细胞的程度而言，其可能是抑制细胞生长的和/或细胞毒性的。就癌症治疗而言，功效可以，例如，通过评估疾病进展的时间(TTP)和/或确定响应率(RR)来检测。
术语“基本”或“基本上”指的是群体、混合物或样品的大多数，即＞50％，优选多于群体的50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％，或99％。
术语“胞内切割的”和“胞内切割”指，细胞内对于配体-接头-药物偶联物(例如，抗体药物偶联物(ADC)等)的代谢过程或反应，由此DE部分和配体单元(例如，抗体(Ab))之间的共价连接断裂，导致释放DE单元。配体-接头-药物偶联物的切割的部分因此是细胞脑代谢物。
术语“细胞毒性活性”是指配体-接头-药物偶联物化合物通过释放药物单元对靶细胞的细胞杀伤或细胞毒性作用。细胞毒性活性可表示为IC50值(也称为半最大抑制浓度)，其为一半细胞接触偶联物存活的每单位体积的浓度(摩尔或质量)。
本文中所用的术语“细胞毒剂”指杀死细胞或造成细胞破坏的物质。
术语“癌症”和“癌性”指的是，或描述哺乳动物中的，通常以失调的细胞生长为特点的生理病症或疾病。“肿瘤”包括癌细胞。
“自体免疫疾病”是源自并针对个体自身的组织或蛋白质的疾病或紊乱。
“患者”的示例包括但不限于，人、大鼠、小鼠、豚鼠、猴、猪、山羊、奶牛、马、狗、猫、鸟和家禽。在一个示例性实施方式中，所述患者是人。
除非上下文中另有指明，术语“处理”或“治疗”指的是治疗性治疗和预防复发的预防性检测，其中，目标是抑制或减缓(减轻)不希望的生理变化或病症，例如，癌症的发展或扩散。有益或所需的临床结果包括但不限于可检测或不可检测的缓解症状、减轻疾病程度、疾病状态稳定(即不恶化)、延迟或减缓疾病进展、改善或减轻疾病状态和缓解(部分或完全)。“治疗”也可表示相对于不接受治疗的预期存活期而言的存活期延长。需要治疗的那些包括已经患有疾病或病症的那些。
在癌症的情况中，术语“治疗”包括以下的任何或全部情况：抑制肿瘤细胞、癌细胞或肿瘤的生长、抑制肿瘤细胞或癌细胞的复制、减轻总体肿瘤荷载，或减少癌细胞的数量，以及，改善与该疾病相关联的一种或多种症状。
在自体免疫疾病的情况中，术语“治疗”包括以下的任何或全部情况：抑制与自体免疫疾病状态相关联的细胞的复制(所述细胞包括但不限于产生自体免疫抗体的细胞)、减轻自体免疫-抗体负载，和改善自体免疫疾病的一种或多种症状。
本文中所用的短语“药学上可接受的盐”指的是，化合物(例如，药物、药物-接头，或配体-接头-药物偶联物)的药学上可接受的有机或无机盐。该化合物可含有至少一个氨基，并且因此可与氨基形成酸加成盐。示例性的盐包括但不限于：硫酸盐、三氟乙酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸性柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、丹宁酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、延胡索酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和扑酸盐(即1，1’-亚甲基-双(2-羟基-3-萘甲酸盐))。药学上可接受的盐可以包含例如乙酸根离子、琥珀酸根离子、或其他抗衡离子的另一个分子。该抗衡离子可以是稳定母体化合物上电荷的任何有机或无机部分。另外，药学上可接受的盐可在结构中具有超过一个的带电原子。其中多个带电原子是药学上可接受的盐的一部分的示例能有多个抗衡离子。因此，药学上可接受的盐可具有一个或多个带电原子和/或一个或多个抗衡离子。
发明详述
概述
本发明部分基于以下发现，即可使用某些组合连接基团和细胞毒剂来制备配体-接头-药物偶联物，如抗体-药物偶联物(ADC)，其具有与未偶联的配体(即，靶向试剂，如抗体或抗原结合片段)相似的亲水性。通过保持偶联物的亲水性与未偶联的配体的亲水性相似，所得的偶联物可具有较高载药量(例如，每个配体至少4或8个药物接头)，同时保持单独配体的某些希望的特性，如减少的体内清除、增加的体内药物动力学概况、增加的偶联物与靶细胞的接触等。优选地，可设计这类亲水性偶联物以使其具有与配体相似的亲水性，而不需要包含额外的增溶基团，如聚乙二醇或其他水溶性聚合物。(配体-接头-药物偶联物在本文中也称为药物-配体偶联物、配体-药物偶联物或配体药物偶联物。)
设计偶联物的亲水性连接基团(也称为接头或接头单元)来增加亲水性。连接基团使得细胞毒剂(也称为药物单元或药物)在靶细胞处充分释放，足以在细胞毒剂的情况中诱导细胞毒性或细胞生长抑制作用。一般设计亲水性接头用于当偶联物已经内化进入靶细胞时高效释放药物单元。用于通过切割释放药物单元的合适识别位点是允许该单元从亲水性连接基团高效分离的那些位点。一般而言，识别位点是肽切割位点(如与在与连接基团的接合位点处有氨基酸或肽特征的细胞毒剂组合形成)。肽切割位点的示例包括被胞内蛋白酶识别的那些，例如溶酶体中存在的那些。在连接基团接合至效应物部分(DE)的氨基酸的情况中，AA1形成与DE单元接合的可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时易于被蛋白酶切割。在其他实施方式中，AA1与在偶联物到达其靶向位点时易于被切割(例如，被蛋白酶切割)的效应物部分(DE)的接合位点形成酰胺键。
在一些实施方式中，药物单元是奥瑞他汀，其经设计与亲水性接头单元组合而具有增加的亲水性。可优选设计药物单元以具有亲水性取代基，同时保留强效细胞毒性活性。奥瑞他汀药物单元在其C-末端接合至接头单元，如本文更详细所述。
因此，在一些实施方式中，LH是含有1个、2个、3个或4个亲水性氨基酸的亲水性接头，其中第一氨基酸与其接合的药物单元的部分形成切割位点。在一些实施方式中，LH是含有1个或2个亲水性氨基酸的亲水性接头，其中第一氨基酸与其接合的药物单元的部分形成切割位点。在一些实施方式中，LH是包含氨基酸的亲水性接头，该氨基酸与其接合的药物单元的部分形成切割位点。在一些实施方式中，第二、第三和/或第四亲水性氨基酸被任选取代的亚烷基或杂亚烷基所取代。
可通过比较偶联物的亲水性与未偶联的靶向试剂(即，配体或配体单元)的亲水性来确定偶联物亲水性，称为亲水性指数。在某些实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过2分钟，如实施例中所述所确定。在某些其他实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过1分钟，如实施例中所述所确定。在某些其他实施方式中，偶联物的保留时间比未偶联的配体的保留时间慢不超过半分钟，如实施例中所述所确定。提及实施例，实施例3公开了用于确定偶联物的亲水性指数的优选方法。或者，可使用来自表2的偶联物作为参照来校准不同的疏水相互作用柱和/或方法以确定选择的柱和/或方法上的参照偶联物迁移率(洗脱时间)。然后在选择的疏水相互作用柱和/或方法上确定的参照迁移率可用于计算测试制品的亲水性指数(如以下实施例3确定)。例如，可使用奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MA、mc-MMAF和mc-vc-PABC-MMAE药物接头来形成偶联物以用作参照。在另一个示例中，奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MA-h1F6 ADC、h1F6-mc-MMAF和h1F6-mc-vc-PABC-MMAE ADC可用作参照。
鉴于以上情况，在一组实施方式中提供了包含配体单元和与该配体单元接合的多个接头-药物单元的配体-接头-药物偶联物。接头单元包含亲水性接头(LH)组件，包括配体接合组件，如通过硫醚连接。药物单元包含具有接合组件的细胞毒剂用于连接至接头单元。在另一组实施方式中，提供了配体-接头-药物偶联物，其中接头部分包含亲水性接头组件并且药物单元包含细胞毒剂。
在相关的实施方式中，提供用于给予患者所述配体-接头-药物偶联物来治疗疾病的方法。所述疾病可以是，例如，癌症或自体免疫疾病。所述配体-接头-药物偶联物以治疗有效量且按照治疗有效的方案给予。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的2单位载量偶联物(以相当的方案给予)。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的4单位载量偶联物(以相当的方案给予)。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的2单位载量偶联物，而给药方案相同或频率较低。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的4单位载量偶联物，而给药方案相同或频率较低。在一些其他方面中，偶联物剂量比相当的2单位载量偶联物少，并且给药方案与相当的2单位载量偶联物相比相同或频率较低。在一些其他方面中，偶联物剂量比相当的4单位载量偶联物少，并且给药方案与相当的4单位载量偶联物相比相同或频率较低。比较偶联物可以是，例如，具有2或4载药量的相同配体-药物-接头偶联物。
在另一组实施方式中，提供了药物-接头单元，其中接头部分包含具有配体接合组件(例如，接合的马来酰亚胺部分)的亲水性接头(LH)组件，适于与配体反应。在另一组实施方式中，提供了配体-接头偶联物，其中接头部分包含具有适于药物单元接合和释放的特征的亲水性接头(LH)组件。
在另一组实施方式中，提供了制备配体-接头-药物偶联物的方法。在一些方面中，接头部分包含具有马来酰亚胺部分的亲水性接头(LH)组件，其适于与配体反应。在其他方面中，接头部分包含具有适于药物单元释放(接合时)的特征的亲水性接头(LH)组件。
配体-接头药物偶联物
在一个方面中，提供具有下式的配体-接头-药物偶联物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LA是配体接合组件；
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是和与其接合的药物单元的C末端形成可切割肽键的亲水性氨基酸；
RL1是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL1存在并且RL2和RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
下标p是4至约20的整数；
下标p’是1至4的整数；并且
D具有下式：
其中：
R1和R2各自独立选自氢(H)和任选取代的-C1-C8烷基；前提是R1和R2都不是H，除非R3和R3’都不是H；
R3选自H和任选取代的-C1-C8烷基，
R3’选自H和任选取代的-C1-C8烷基，并且R3和R3’中的至少一个不是H；
R4选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R5选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
或者R4和R5一起形成碳环，并且具有式-(CRaRb)n-，其中Ra和Rb独立地选自H和任选取代的C1-C8烷基并且n选自2、3、4、5和6；
R6选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R7选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
各R8独立地选自H、-OH、任选取代的C1-C8烷基、和任选取代的-O-(C1-C8烷基)；
R12选自H、任选取代的-C1-C8烷基、任选取代的芳基、任选取代的-X1芳基、任选取代的-C3-C8碳环、任选取代的-X1-(C3-C8碳环)、任选取代的-C1-C8亚烷基-NH2、任选取代的-C3-C8杂环和任选取代的-X1-(C3-C8杂环)；并且
各X1独立地是-C1-C10亚烷基；
其中配体-接头-药物偶联物具有小于或等于2的亲水性指数；
其中LH的左线和右线分别表示与药物单元和LA的共价连接；并且各D的波浪线表示与LH的共价连接。
在一个相关方面中，提供具有下式的配体-接头-药物偶联物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LA是配体接合组件；
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是和与其接合的药物单元的C末端形成可切割肽键的亲水性氨基酸；
RL1选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3和RL3不存在时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3不存在时可与LA共用一个原子；并且
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
下标p是4至约20的整数；
下标p’是1至4的整数；并且
D具有下式：
其中：
R1和R2各自独立选自氢(H)和任选取代的-C1-C4烷基；前提是R1和R2都不是H，除非R3和R3’都不是H；
R3选自H和任选取代的-C1-C4烷基，
R3’选自H和任选取代的-C1-C4烷基，并且R3和R3’中的至少一个不是H；
R4选自H和任选取代的-C1-C4烷基；
R5选自H和任选取代的-C1-C4烷基；
或者R4和R5一起形成碳环，并且具有式-(CRaRb)n-，其中Ra和Rb独立地选自H和任选取代的C1-C4烷基并且n选自2、3、4、5和6；
R6选自H和任选取代的-C1-C4烷基；
R7选自H和任选取代的-C1-C4烷基；
各R8独立地选自H、-OH、任选取代的C1-C4烷基、和任选取代的-O-(C1-C4烷基)；
R12选自H、任选取代的-C1-C8烷基、任选取代的芳基、任选取代的-X1芳基、任选取代的-C3-C8碳环、任选取代的-X1-(C3-C8碳环)、任选取代的-C1-C8亚烷基-NH2、任选取代的-C3-C8杂环和任选取代的-X1-(C3-C8杂环)；并且
各X1独立地是-C1-C10亚烷基；
其中配体-接头-药物偶联物具有小于或等于2的亲水性指数；
其中LH的左线和右线分别表示与药物单元和LA的共价连接；并且各D的波浪线表示与LH的共价连接。
在下文中更详细地提供了式I和I’的配体-接头-药物偶联物的各组分。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少4个配体-药物单元，其中配体单元和各药物单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，各接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少6个配体-药物单元，其中配体单元和各药物单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，各接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少8个配体-药物单元，其中配体单元和各药物单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，各接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少10个配体-药物单元，其中配体单元和各药物单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，各接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少16个配体-药物单元，其中配体单元和各药物单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，各接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
药物单元
提及式I和I’的药物单元，在一些实施方式中，R12选自H、任选取代的-C1-C8烷基、任选取代的芳基、任选取代的-X1芳基、任选取代的-C3-C8碳环、任选取代的-X1-(C3-C8碳环)、任选取代的-C1-C8亚烷基-NH2、任选取代的-C3-C8杂环和任选取代的-X1-(C3-C8杂环)。
在一些相关实施方式中，R12不是苯丙氨酸或脯氨酸的侧链。在一些其他相关实施方式中，R12不是苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸或脯氨酸的侧链。
在一些实施方式中，R12选自除了脯氨酸以外的天然L-氨基酸和甘氨酸的侧链。在一些其他实施方式中，R12选自除了脯氨酸以外的天然L-氨基酸、甘氨酸或苯丙氨酸的侧链。在一些其他实施方式中，R12选自除了脯氨酸以外的天然L-氨基酸、甘氨酸、色氨酸、甲硫氨酸或苯丙氨酸的侧链。
在一些其他实施方式中，R12选自由以下组成的亲水性氨基酸组的侧链：苏氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、高丝氨酸、羟基缬氨酸、呋喃基丙氨酸、苏氨酸(PO3H2)、吡唑基丙氨酸、三唑基丙氨酸和噻唑基丙氨酸。
在一些实施方式中，R12是苏氨酸的侧链。
示例性的药物单元具有下式，或其药学上可接受的盐，其中波浪线表示与接头单元的接合位点。在一些示例性单元中，药物单元是二甲基-或单甲基-奥瑞他汀F，如下所示：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
其他示例性药物单元是奥瑞他汀T的二甲基-或单甲基形式。
或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
接头单元
提及式I和I’的接头单元，在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。在一些方面中，硫原子是半胱氨酸残基的硫原子，其可形成抗体的链间二硫键。在另一个方面中，硫原子是已经引入配体单元的半胱氨酸残基的硫原子(例如，通过定点诱变或化学反应)。在其他方面中，LA’接合的硫原子选自形成抗体的链间二硫键的半胱氨酸残基和已经引入配体单元的半胱氨酸残基(例如，通过定点诱变或化学反应)。
AA1与药物单元形成可切割键。在AA1接合至药物单元的氨基酸的实施方式中，AA1与药物单元形成可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时被蛋白酶切割。在一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，一般是选自下组的氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸。在一些实施方式中，AA1是谷氨酸。
在其中RL1存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-CO-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，RL1选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且其中Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL1存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL2存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，当RL2存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL2存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL2是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL3存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL3存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL3存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在上述的一些实施方式中，AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，并且RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3存在。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1和RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，LH不包括甘氨酸二肽(Gly-Gly)、三肽或四肽。在一些实施方式中，LH不包括肽Asn-(D)Lys。
在一些实施方式中，LH将包括具有2-4个氨基酸的修饰肽。修饰肽在(AA1)1位上有氨基酸，该氨基酸经选择以优化药物单元的释放(例如，通过酰胺肽键的蛋白酶切割)。在1个或2个位置上，RL1和RL2是逆转肽的典型N-C连接的取向(形成酰胺键)并且促进最后的氨基酸接合(例如，RL2或RL3)的氨基酸，其在接合配体单元之前包括以马来酰亚胺形式受保护的α-氨基基团。具有逆转的N-C连接的氨基酸通过其侧链接合至下一基团。在一些实施方式中，该氨基酸是α氨基酸。在其他实施方式中，其可以是β或γ氨基酸。在这些实施方式中的一些中，侧链选自-CH2NH2-、-CH2CH2NH2-、-CH2CH2CH2NH2-、和-CH2CH2CH2CH2NH2-。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2或RL3，其中RL2或RL3是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2，其中RL2是任选取代的亚烷基。
在一些其他实施方式中，LH是亲水性可切割接头，各分支具有下式：
其中R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在其他实施方式中，LH或其分支具有下式：
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。在一些实施方式中，R22选自-CH2NH2和-CH2CH2NH2。左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与药物单元和LA或LH的分支的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各R31独立地选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且与R31相邻的各短线表示与DE单元的接合，并且垂直虚线表示表示与配体单元的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各短线表示与药物单元的接合，并且垂直虚线表示与配体单元的接合。
下面将更详细地描述LA亚基。
同样，提及式I和I’的配体-接头-药物偶联物，在一些其他实施方式中，配体-接头-药物偶联物具有选自以下的式：
其中S指配体的硫原子。
具体实施方式包括以下：
其中S指配体的硫原子，或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
在另一个方面中，提供具有下式的配体-接头-药物偶联物：
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LA是配体接合组件；
LH是任选的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中，
AA1是与DE形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是任选的并且选自亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL1存在并且RL2和RL3不存在时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3不存在时可与LA共用一个原子；并且
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
LA是配体接合组件；
下标p是4至约20的整数；
下标p’是1至4的整数；并且
该配体-接头-药物偶联物具有小于或等于2的亲水性指数；其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的共价连接；并且
DE是效应物部分，如本文进一步所述。
在下文中更详细地提供了式II的配体-接头-药物偶联物的各组分。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少4个配体-DE单元，其中配体单元和各DE单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少6个配体-DE单元，其中配体单元和各DE单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少8个配体-DE单元，其中配体单元和各DE单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少10个配体-DE单元，其中配体单元和各DE单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
在一些方面中，配体-接头-药物偶联物包含配体单元和至少16个配体-DE单元，其中配体单元和各DE单元通过包含亲水性接头(LH)组件的接头单元连接。在一些其他方面中，接头单元通过硫醚键接合至配体单元。在一些相关方面中，接头单元还包含通过硫醚键直接偶联至配体单元的水解的琥珀酰亚胺环(或琥珀酸)。
提及式II的接头单元，在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。在一些方面中，硫原子是半胱氨酸残基的硫原子，其形成抗体的链间二硫键。在另一个方面中，硫原子是已经引入配体单元的半胱氨酸残基的硫原子(例如，通过定点诱变或化学反应)。在其他方面中，LA，接合的硫原子选自形成抗体的链间二硫键的半胱氨酸残基和已经引入配体单元的半胱氨酸残基(例如，通过定点诱变或化学反应)。
AA1与DE单元形成可切割键。在AA1接合至DE单元的氨基酸的实施方式中，AA1与DE单元形成可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时被蛋白酶切割。在其他实施方式中，AA1与在偶联物到达其靶向位点时易于被切割(例如，被蛋白酶切割)的效应物部分(DE)的接合位点形成酰胺键。在式II的一些实施方式中，AA1是天然亲水性氨基酸，一般是选自下组的氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸。在一些实施方式中，AA1是谷氨酸。
在其中RL1存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，RL1选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且其中Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL1存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL2存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL2存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL2存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1 -C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL2是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL3存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL3存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、H2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL3存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL3是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在上述的一些实施方式中，AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，并且RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3存在。
在上述的一些其他实施方式中，AA1是亲水性氨基酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些其他实施方式中，AA1和RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，LH不包括甘氨酸二肽(Gly-Gly)、三肽或四肽。在一些实施方式中，LH不包括肽Asn-(D)Lys。
在一些实施方式中，LH将包括具有2-4个氨基酸的修饰肽。修饰肽在(AA1)1位上有氨基酸，该氨基酸经选择以优化DE单元的释放(例如，通过酰胺肽键的蛋白酶切割)。在1个或2个位置上，RL1和RL2是逆转肽的典型N-C连接的取向并且促进最后的氨基酸接合(例如，RL2或RL3)的氨基酸，其在接合配体单元之前包括受保护为马来酰亚胺的α-氨基基团。具有逆转的N-C连接的氨基酸通过其侧链接合至下一基团。在一些实施方式中，该氨基酸是α氨基酸。在其他实施方式中，其可以是β或γ氨基酸。在一些实施方式中，侧链选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、和-CH2CH2CH2CH2NH2。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2或RL3，其中RL2或RL3是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2，其中RL2是任选取代的亚烷基。
在一些其他实施方式中，LH是亲水性可切割接头，各分支具有下式：
其中R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在其他实施方式中，LH或其分支具有下式：
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。在一些实施方式中，R2选自-CH2NH2和-CH2CH2NH2。左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE和LA或LH的分支的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各R31独立地选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且与R31相邻的各短线表示与DE单元的接合，并且垂直虚线表示表示与配体单元的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各短线表示与DE单元的接合，并且垂直虚线表示与配体单元的接合。
在上述的一些其他实施方式中，具有下式的支化的亲水性接头：
同样，提及式II的配体-接头-药物偶联物，在一些其他实施方式中，配体-接头-药物偶联物具有选自以下的式：
其中S指配体的硫原子。
LA-配体接合组分
同样，提及式I、I’和II(同上)，LA是配体接合组分。在一些实施方式中，LA可以是马来酰亚胺或水解的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺基团(下文示为琥珀酸部分)。在一些实施方式中，其中LA接合至配体单元，其是水解的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺基团(下文示为琥珀酸部分)。因此，在一些实施方式中，LA具有下式：
其中波浪线表示与LH的接合位点并且\\表示与L，配体单元的接合位点。
在其他实施方式中，LA具有下式：
其中波浪线表示与LH的接合位点并且\\表示与L，配体单元的接合位点。
在本发明的内容中，在一些实施方式中(如上所示)，LA是用于接合配体部分的马来酰亚胺基团的剩余部分。LH和LA的设计允许容易地添加配体单元，以及提供额外的羧酸基团，其增加了配体-药物偶联物的亲水性。另外，马来酰亚胺氮变为氨基酸3的α-胺(参考LH)。
L-配体
同样，提及式I、I’和II，配体单元(L-)是与靶标部分特异性结合的靶向剂。所述配体能够特异性结合至细胞组分或结合至其它感兴趣的靶标分子。靶标部分或靶标通常在细胞表面上。在一些方面中，配体单元的作用是将药物单元递送至配体单元与之相互作用的特定靶细胞群。配体包括但不限于蛋白质、多肽和肽，以及非蛋白质试剂如糖。合适的配体单元包括，例如，抗体，例如，全长(完整)抗体及其抗原接合片段。
在配体单元是非抗体靶向试剂的实施方式中，其可以是肽或多肽，或非蛋白质分子。这类靶向试剂的示例包括干扰素、淋巴因子、激素、生长因子和集落刺激因子、维生素、营养转运分子(诸如但不限于转铁蛋白)、或任何其他细胞结合分子或物质。
在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。在一些方面中，硫原子是半胱氨酸残基的硫原子，其形成抗体的链间二硫键。在另一个方面中，硫原子是已经导入配体单元的半胱氨酸残基的硫原子(例如，通过定点诱变或化学反应)。在其他方面中，LA’接合的硫原子选自形成抗体的链间二硫键的半胱氨酸残基和已经引入配体单元的半胱氨酸残基(例如，通过定点诱变或化学反应)。在一些实施方式中，按照Kabat(Kabat E.A.等，(1991)《免疫学感兴趣的蛋白质序列》(Sequences of Proteins of Immunological Interest)，第五版，NIH出版物91-3242)中的EU索引编号系统，将半胱氨酸残基在239位引入Fc区。
在一些方面中，配体单元与LH上存在的马来酰亚胺通过配体的巯基基团成键以形成硫-取代的琥珀酰亚胺。所述巯基可以在配体的天然状态中存在于配体上，例如，天然产生的抗体，或可通过化学修饰引入所述配体。其余的琥珀酰亚胺的水解产生LA部分。
在一个方面中，所述配体单元具有可被化学修饰的一个或多个赖氨酸残基，以引入一个或多个巯基基团。可用于修饰赖氨酸的试剂包括但不限于，N-琥珀酰亚胺基S-乙酰基硫代乙酸酯(SATA)和2-亚氨氢氯化硫醇(Traut试剂)。
在另一个实施方式中，所述配体单元可具有可被化学修饰以具有一个或多个巯基基团的一个或多个碳水化合物基团。
在另一个实施方式中，可通过还原链间二硫键来生成巯基基团。因此，在一些实施方式中，接头单元偶联至还原的链间二硫键的半胱氨酸残基。
在另一个实施方式中，例如通过引入半胱氨酸残基，以化学方式将巯基基团引入抗体。因此，在一些实施方式中，将所述接头单元偶联至引入的半胱氨酸残基。
非免疫反应性蛋白质、多肽或肽配体包括但不限于，转铁蛋白、表皮生长因子(“EGF”)、铃蟾肽、胃泌激素、胃泌激素释放肽、血小板源性的生长因子、IL-2、IL-6、转型生长因子(“TGF”)，例如TGF-α和TGF-β、牛痘生长因子(“VGF”)、胰岛素和胰岛素样生长因子I和II、生长抑素、凝集素和来自低密度脂蛋白的脱辅基蛋白。
特别优选的配体是抗体。有用的多克隆抗体是源自免疫的动物的血清的抗体分子的异质群。有用的单克隆抗体是针对特定抗原决定簇(例如，癌细胞抗原、病毒抗原、微生物抗原、蛋白质、肽、碳水化合物、化学品、核酸或其片段)的抗体的同质群。针对感兴趣的抗原的单克隆抗体(mAb)可通过使用通过培养连续细胞系来产生抗体分子的本领域已知的任何技术来制备。
有用的单克隆抗体包括但不限于、人单克隆抗体、人源化的单克隆抗体，或嵌合人-小鼠(或其它物种)单克隆抗体。所述抗体包括全长抗体及其抗原结合片段。人单克隆抗体可通过本领域已知的多种技术中的任一种来制备(例如，Teng等，1983，Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80：7308-7312；Kozbor等，1983，Immunology Today 4：72-79；和Olsson等，1982，Meth.Enzymol.92：3-16)。
所述抗体可以是免疫特异性地结合至靶细胞(例如，癌细胞抗原、病毒抗原或微生物抗原)的抗体的抗原结合片段、衍生物或类似物，或结合至肿瘤细胞或基质的其它抗体。就此而言，“抗原结合”表示，所述片段、衍生物或类似物能够特异性地结合至靶标部分。具体而言，在一个示例性实施方式中，可通过删除特异性识别抗原的CDR序列C端侧的CDR序列和框架序列来增强免疫球蛋白分子的独特型的抗原性。为了确定结合抗原的CDR序列，通过本领域抑制的任何结合分析方法，可采用包含CDR序列的合成的肽与抗原的结合分析(例如，BIA核心分析)(参见例如，Kabat等，1991，《免疫学感兴趣的蛋白质序列》(Sequences ofProteins of Immunological Interest)，第五版，国立卫生研究院，马里兰州贝塞斯达；Kabat E等，1980，J.Immunology 125(3)：961-969)。
其它有用的抗体包括抗体的抗原结合片段，例如但不限于，F(ab’)2片段、Fab片段、Fvs、单链抗体、双功能抗体、三功能抗体、四功能抗体、scFv、scFv-FV，或来自抗体并与所述抗体具有相同特异性的任何其它分子。
此外，重组抗体，例如，同时包含人和非人人部分的、可以采用标准重组DNA技术制得的嵌合和人源化的单克隆抗体，是有用的抗体。嵌合抗体是这样一种分子：其中不同的部分源自不同动物物种，例如，具有源自鼠单克隆的可变区和人免疫球蛋白恒定区的那些。(参见例如，美国专利号4,816,567；和美国专利号4,816,397，其通过引用其全文纳入本文)。人源化的抗体是来自非人物种且具有来自非人物种的一个或多个互补决定区(CDR)和来自人免疫球蛋白分子的框架区的抗体分子。(参见例如，美国专利号5,585,089，其通过引用其全文纳入本文)。嵌合和人源化单克隆抗体可通过本领域已知的重组DNA技术生产，例如使用下述方法：PCT公开号WO 87/02671；欧洲专利申请184,187；欧洲专利申请171,496；欧洲专利申请173,494；PCT公开号WO 86/01533；美国专利号4,816,567；欧洲专利申请125,023；Better等，1988，Science 240：1041-1043；Liu等，1987，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84：3439-3443；Liu等，1987，J.Immunol.139：3521-3526；Sun等，1987，Proc.Natl.Acad.Sci.USA84：214-218；Nishimura等，1987，Cane.Res.47：999-1005；Wood等，1985，Nature314：446-449；和Shaw等，1988，J.Natl.Cancer Inst.80：1553-1559；Morrison，1985，Science 229：1202-1207；Oi等，1986，BioTechniques 4：214；美国专利5,225,539；Jones等，1986，Nature 321：552-525；Verhoeyan等(1988)Science 239：1534；以及Beidler等，1988，J.Immunol.141：4053-4060；其各自通过引用全文纳入本文。
完全的人抗体是特别理想的，并且可以采用无法表达内源性免疫球蛋白重链和轻链可变区基因，但可表达人重链和轻链可变区基因的转基因小鼠来产生。
抗体可在与Fc受体相互作用的氨基酸残基中具有修饰(例如，取代、缺失和/或添加)。具体而言，抗体可在鉴定为与抗Fc结构域和FcRn受体之间的相互作用有关的氨基酸残基中具有修饰(参见例如，国际公开号WO 97/34631，其通过引用其全文纳入本文)。抗体还可在经鉴定参与抗-Fc结构域和Fcγ受体III之间的相互作用的氨基酸残基上有修饰。
对于癌细胞抗原具有免疫特异性的抗体可通过市售获得，或通过本领域技术人员已知的任何方法产生，例如，化学合成或重组表达技术。编码对癌细胞抗原具有免疫特异性的抗体的核苷酸序列可以，例如，从GenBank数据库或与其类似的数据库、文献公开物获得，或通过常规克隆和测序获得。
在一个特定实施方式中，可采用用于治疗癌症的抗体。对于癌细胞抗原具有免疫特异性的抗体可通过市售获得，或通过本领域技术人员已知的任何方法产生，例如，重组表达技术。编码对癌细胞抗原具有免疫特异性的抗体的核苷酸序列可以，例如，从GenBank数据库或与其类似的数据库、文献公开物获得，或通过常规克隆和测序获得。
在另一个特定实施方式中，用于治疗自体免疫疾病的抗体与本发明的组合物和方法联用。对负责产生自体免疫抗体的细胞的抗原具有免疫特异性的抗体可以获自任何机构(例如，大学科研人员或公司)或通过本领域技术人员已知的任何方法产生，例如，化学合成或重组表达技术。
在示例性实施方式中，使用的抗体可结合至受体或受体复合物。所述受体或受体复合物可包含例如，免疫球蛋白基因超家族成员、TNF受体超家族成员、整合素、细胞因子受体、趋化因子受体、主要组织相容性蛋白、凝集素，或补体控制蛋白。
在一些实施方式中，抗体是人源化的CD70抗体(参见例如，US 2009/0148942)、人源化的CD19抗体(参见例如，US 2009/0136526)、嵌合或人源化的CD30抗体(参见例如，US2010/0239571)、人源化的CD33抗体(US 2013/0309223)、人源化的β6抗体(参见例如，WO2013/123152)、或人源化的Liv-1抗体(参见例如，US 2013/0259860)。
药物载量-“p”
同样，一般提及式I、I’和II的配体-接头-药物偶联物，每配体的药物-接头单元的数量由p表示。(本文中，药物-接头的药物可以是细胞毒剂)。在其中接头没有支化的实施方式中，p代表每个配体(例如，抗体)的药物-接头分子的数量。提及单个偶联物，p是表示每个配体的药物-接头分子的数量的整数。提及含有多种偶联物的组合物，p表示每个配体的药物-接头的平均数量(或在接头没有支化的实施方式中，每个配体(例如，抗体)的药物-接头分子的平均数量)。p的变化范围是4-20，一般是6-12，8-12或8-16，或最高至20。
偶联反应的制备物中每配体单元的药物-接头单元的平均数目可通过传统方式表征，例如质谱、ELISA试验，HIC和HPLC。也可以p的形式确定配体-接头-药物偶联物的定量分布。在某些情况下，可通过诸如反相HPLC或电泳等方式将具有某一确定p值的同质配体-药物偶联物与其它药物载量的配体-药物偶联物分离、纯化，并鉴定。
活性试验
存在可用于确定配体-药物偶联物是否对细胞系发挥细胞毒性作用的许多不同试验。在用于确定配体-药物偶联物是否对细胞系发挥细胞毒性作用的一个示例中，采用胸腺嘧啶纳入的试验。例如，密度为5,000个细胞/孔在96孔板铺板的细胞孵育72小时的时段，并在该72小时的时段的最后8小时暴露于0.5μCi的3H-胸腺嘧啶，并且在存在和不存在配体-药物偶联物的情况中检测3H-胸腺嘧啶在该培养物的细胞中纳入的情况。如果培养物的细胞的3H-胸腺嘧啶纳入相对于在相同条件下培养但没有接触该配体-药物偶联物的相同细胞而言有所降低，则所述配体-药物偶联物对细胞具有细胞毒性作用。(还参见Klussman等，Bioconjugate Chemistry 15：765-773(2004)；Doronina等，Bioconjugate Chemistry 17：114-124(2006))。
在另一个示例中，对于确定配体-药物偶联物是否对细胞系发挥细胞毒性作用，通过确定细胞中对染料(例如中性红、台盼蓝或ALAMARTM蓝)的摄取来检测细胞活力(参见例如，Page等，1993，Intl.J.of Oncology 3：473-476)。在此类试验中，在含有染料的培养基中孵育细胞、洗涤细胞，并用分光光度法测定剩余染料来反映细胞对染料的摄取。也可利用蛋白质-结合染料磺基罗丹明B(SRB)测量细胞毒性(Skehan等，1990，J.Nat’l CancerInst.82：1107-12)。优选的配体-药物偶联物包括对于该细胞系的IC50值(定义为给出50％细胞杀伤的mAb浓度)小于1000ng/ml，优选小于500ng/ml，更优选小于100ng/ml，甚至最优选小于50或甚至小于10ng/ml的那些。
药物-接头化合物
在另一个方面中，提供了具有下式的药物-接头化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
LA是配体接合组件；
LH是任选支化的亲水性接头，各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是和与其接合的DE单元的C末端形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是任选的并且是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL1存在并且RL2和RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
下标p’是1至4的整数；并且
DE是效应物部分(如本文所述)；
其中由药物-接头形成的配体-接头-药物偶联物具有小于或等于2的亲水性指数；并且
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的共价接合。
在一个相关方面中，提供具有下式IV’的药物-接头化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
LA是配体接合组件；
LH是具有下式的任选支化的亲水性接头：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是和与其接合的DE单元的C末端形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL3和RL3不存在时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3不存在时可与LA共用一个原子；并且
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
LA是配体接合组件；
下标p’是1至4的整数；
并且
DE是效应物部分(如本文所述)；
其中由药物-接头形成的配体-接头-药物偶联物具有小于或等于2的亲水性指数；
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的共价接合。
在下文中更详细地提供了式IV和IV’的配体-接头-药物偶联物的各组分。
药物单元，D E
提及式IV和IV’，药物单元DE是具有下式的效应物部分：
其中：
R1和R2各自独立选自氢(H)和任选取代的-C1-C8烷基；前提是R1和R2都不是H，除非R3和R3’都不是H；
R3选自H和任选取代的-C1-C8烷基，
R3选自H和任选取代的-C1-C8烷基，并且
R3和R3’中的至少一个不是H；
R4选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R5选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
或者R4和R5一起形成碳环，并且具有式-(CRaRb)n-，其中Ra和Rb独立地选自H和任选取代的C1-C8烷基并且n选自2、3、4、5和6；
R6选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R7选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
各R8独立地选自H、-OH、任选取代的C1-C8烷基、和任选取代的-O-(C1-C8烷基)；
R12选自H、任选取代的-C1-C8烷基、任选取代的芳基、任选取代的-X1芳基、任选取代的-C3-C8碳环、任选取代的-X1-(C3-C8碳环)、任选取代的-C1-C8亚烷基-NH2、任选取代的-C3-C8杂环和任选取代的-X1-(C3-C8杂环)；并且
各X1独立地是-C1-C10亚烷基。
在一些相关实施方式中，R12不是苯丙氨酸或脯氨酸的侧链。在一些其他相关实施方式中，R12不是苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸或脯氨酸的侧链。
在一些实施方式中，R12选自天然L-氨基酸(除脯氨酸)和甘氨酸的侧链。在一些其他实施方式中，R12选自除了脯氨酸以外的L-氨基酸、甘氨酸或苯丙氨酸的侧链。在一些其他实施方式中，R12选自除了脯氨酸以外的天然L-氨基酸、甘氨酸、色氨酸、甲硫氨酸或苯丙氨酸的侧链。
在一些其他实施方式中，R12选自由以下组成的亲水性氨基酸组的侧链：苏氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、高丝氨酸、羟基缬氨酸、呋喃基丙氨酸、苏氨酸(PO3H2)、吡唑基丙氨酸、三唑基丙氨酸和噻唑基丙氨酸。
在一些实施方式中，R12是苏氨酸的侧链。
接头单元
提及式IV和IV’的接头单元，在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。在一些方面中，硫原子是半胱氨酸残基的硫原子，其形成抗体的链间二硫键。在另一个方面中，硫原子是已经导入配体单元的半胱氨酸残基的硫原子(例如，通过定点诱变或化学反应)。在其他方面中，LA’接合的硫原子选自形成抗体的链间二硫键的半胱氨酸残基和已经引入配体单元的半胱氨酸残基(例如，通过定点诱变或化学反应)。
AA1与效应物部分，DE，如药物单元，形成可切割键。在AA1接合至DE单元的氨基酸的实施方式中，AA1与DE形成可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时被蛋白酶切割。在其他实施方式中，AA1与在偶联物到达其靶向位点时易于被切割(例如，被蛋白酶切割)的效应物部分的接合位点形成酰胺键。在一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，一般是选自下组的天然氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸。在一些实施方式中，AA1是谷氨酸。
在其中RL1存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，RL1选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且其中Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL1存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL2存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL2存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL2存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL2是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL3存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，当RL3存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL3存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL3是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在上述的一些实施方式中，AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，并且RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3存在。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1和RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，LH不包括甘氨酸二肽(Gly-Gly)、三肽或四肽。在一些实施方式中，LH不包括肽Asn-(D)Lys。
在一些实施方式中，LH将包括具有2-4个氨基酸的修饰肽。修饰肽在(AA1)1位上有氨基酸，该氨基酸经选择以优化DE单元的释放(例如，通过酰胺肽键的蛋白酶切割)。在1个或2个位置上，RL1和RL2是逆转肽的典型N-C连接的取向并且促进最后的氨基酸接合(例如，RL2或RL3)的氨基酸，其在接合配体单元之前包括受保护为马来酰亚胺的α氨基基团。具有逆转的N-C连接的氨基酸通过其侧链接合至下一基团。在一些实施方式中，该氨基酸是α氨基酸。在其他实施方式中，其可以是β或γ氨基酸。在这些实施方式中的一些中，侧链选自-CH2NH2-、-CH2CH2NH2-、-CH2CH2CH2NH2-、和-CH2CH2CH2CH2NH2-。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2或RL3，其中RL2或RL3是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2，其中RL2是任选取代的亚烷基。
在一些其他实施方式中，LH是亲水性可切割接头，各分支具有下式：
其中R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在其他实施方式中，LH或其分支具有下式：
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。在一些实施方式中，R22选自-CH2NH2和-CH2CH2NH2。左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各R31独立选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且各短线表示DE单元的接合位点。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各短线表示与DE单元接合。
上述更详细地描述LA亚基。
同样，提及式IV和IV’的药物接头偶联物，在一些其他实施方式中，药物-接头具有选自以下的式：
具体实施方式包括以下：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
接头
在另一个方面中，提供了具有下式的亲水性接头：
(LH)p’-LA (VII)
其中：
LH是具有下式的任选支化的亲水性接头：
-AA1-RL1-RL2-RL3-；
LA是配体接合组件；并且p’是1-4的整数；并且
LH的左右线分别表示DE单元和LA的接合位点；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
提及式VII，在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。LA可以是例如适于接合硫原子的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺。
AA1与效应物部分，DE，如药物单元可形成可切割键。在AA1接合至DE单元的氨基酸的实施方式中，AA1与DE形成可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时被蛋白酶切割。在其他实施方式中，AA1与在偶联物到达其靶向位点时易于被切割(例如，被蛋白酶切割)的效应物部分的接合位点形成酰胺键。在一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，一般是选自下组的天然氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸。在一些实施方式中，AA1是谷氨酸。
在其中RL1存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，RL1选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且其中Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL1存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL2存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，当RL2存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL2存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL2是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL3存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL3存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL3存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL3是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在上述的一些实施方式中，AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，并且RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3存在。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1和RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，LH不包括甘氨酸二肽(Gly-Gly)、三肽或四肽。在一些实施方式中，LH不包括肽Asn-(D)Lys。
在一些实施方式中，LH将包括具有2-4个氨基酸的修饰肽。修饰肽在(AA1)1位上有氨基酸，该氨基酸经选择以优化DE单元的释放(例如，通过酰胺肽键的蛋白酶切割)。在1个或2个位置上，RL1和RL2是逆转肽的典型N-C连接的取向并且促进最后的氨基酸接合(例如，RL2或RL3)的氨基酸，其在接合配体单元之前包括受保护为马来酰亚胺的α氨基基团。具有逆转的N-C连接的氨基酸通过其侧链接合至下一基团。在一些实施方式中，该氨基酸是α氨基酸。在其他实施方式中，其可以是β或γ氨基酸。在这些实施方式中的一些中，侧链选自-CH2NH2-、-CH2CH2NH2-、-CH2CH2CH2NH2-、和-CH2CH2CH2CH2NH2-。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2或RL3，其中RL2或RL3是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2，其中RL2是任选取代的亚烷基。
在一些其他实施方式中，LH是亲水性可切割接头，各分支具有下式：
其中R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在其他实施方式中，LH或其分支具有下式：
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。在一些实施方式中，R22选自-CH2NH2和-CH2CH2NH2。左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示DE单元和LA的接合位点。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各R31独立选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且各短线表示DE单元的接合位点。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各短线表示DE单元的接合位点，并且垂直虚线表示配体单元的接合位点。
本文将更详细地描述LA亚基。
在各上述实施方式中，胺、羟基和羧酸基团各自任选地是保护形式。在例如Greene和Wuts，《有机合成中的保护基团》(Protective Groups in Organic Synthesis)，约翰韦利森出版社(J.Wiley&Sons)中提供了合适的保护基团并且其一般选择以可互相独立去除。
接头-配体偶联物
在另一个方面中，提供具有下式的接头-配体偶联物：
([LH]p’-LA)p-L (X)
或其药学上可接受的盐或溶剂合物；
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-；
LA是配体接合组件；
下标p是约4至20的整数；并且
下标p’是1至4的整数；
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的接合位点。
AA1与效应物部分，DE，如药物单元可形成可切割键。在AA1接合至DE单元的氨基酸的实施方式中，AA1与DE形成可切割肽键。可切割肽键在偶联物到达其靶向位点时被蛋白酶切割。在其他实施方式中，AA1与在偶联物到达其靶向位点时易于被切割(例如，被蛋白酶切割)的效应物部分的接合位点形成酰胺键。在一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，一般是选自下组的天然氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸。在一些实施方式中，AA1是谷氨酸。
在一些实施方式中，LA共价连接至配体的硫原子。LA可以是例如适于接合硫原子的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺。
在其中RL1存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，RL1选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且其中Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL1存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL1是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL2存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在一些其他实施方式中，当RL2存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL2存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL2是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在其中RL3存在并且是亲水性氨基酸的实施方式中，其可选自下组：甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。在一些其他实施方式中，当RL3存在时，其选自下组：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸的D氨基酸；甘氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2C(O)-、-CH2CH2CH2C(O)-、和-CH2CH2CH2CH2C(O)-。
在其中RL3存在并且是任选取代的亚烷基的实施方式中，其可以是C1-C6亚烷基，其任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。在一些实施方式中，RL3是乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-或-C(O)-CH(CH2NH2)-。
在上述的一些实施方式中，AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，并且RL2和RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3缺失。
在上述的一些实施方式中，AA1存在，RL1存在，RL2存在，并且RL3存在。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1和RL1是亲水性氨基酸，并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，AA1是亲水性氨基酸，并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基，如上所述。
在上述的一些实施方式中，LH不包括甘氨酸二肽(Gly-Gly)、三肽或四肽。在一些实施方式中，LH不包括肽Asn-(D)Lys。
在一些实施方式中，LH将包括具有2-4个氨基酸的修饰肽。修饰肽在(AA1)1位上有氨基酸，该氨基酸经选择以优化DE单元的释放(例如，通过酰胺肽键的蛋白酶切割)。在1个或2个位置上，RL1和RL2是逆转肽的典型N-C连接的取向并且促进最后的氨基酸接合(例如，RL2或RL3)的氨基酸，其在接合配体单元之前包括受保护为马来酰亚胺的α氨基基团。具有逆转的N-C连接的氨基酸通过其侧链接合至下一基团。在一些实施方式中，该氨基酸是α氨基酸。在其他实施方式中，其可以是β或γ氨基酸。在这些实施方式中的一些中，侧链选自-CH2NH2-、-CH2CH2NH2-、-CH2CH2CH2NH2-、和-CH2CH2CH2CH2NH2-。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2或RL3，其中RL2或RL3是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基。
在LH的一些实施方式中，按照上述任意实施方式，具有逆转的N-C连接的氨基酸(RL1)接合至RL2，其中RL2是任选取代的亚烷基。
在一些其他实施方式中，LH是亲水性可切割接头，各分支具有下式：
其中R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。在其他实施方式中，LH或其分支具有下式：
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、和-CH2CH2OH。在一些实施方式中，R22选自-CH2NH2和-CH2CH2NH2。左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在某些实施方式中，LH或其分支具有下式：
左右波浪线分别表示与DE单元和LA的接合。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各R31独立地选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且各短线表示与DE单元的接合位点，并且垂直虚线表示表示与配体单元的接合位点。
在上述的一些其他实施方式中，LH是具有下式的支化的亲水性接头：
其中各短线表示与DE单元的接合，并且垂直虚线表示与配体单元的接合位点。
上述更详细地描述LA亚基。
在各上述实施方式中，胺、羟基和羧酸基团各自任选地是保护形式。在例如Greene和Wuts，《有机合成中的保护基团》(Protective Groups in Organic Synthesis)，约翰韦利森出版社(J.Wiley&Sons)中提供了合适的保护基团并且其一般选择以可互相独立去除。
其中P是H或保护基团，并且R1、R2中存在的各其余官能基团、显示的羧酸被任选地保护并且S是配体的硫原子。
治疗疾病
还提供了使用本文所述的任意式的配体-接头-药物偶联物治疗疾病的方法。所述疾病可以是，例如，癌症或自体免疫疾病。所述配体-接头-药物偶联物以治疗有效量且按照治疗有效的方案给予。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的2单位载量偶联物。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的4单位载量偶联物。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的2单位载量偶联物，而给药方案相同或频率较低。在一些方面中，偶联物剂量等同于或低于相当的4单位载量偶联物，而给药方案相同或频率较低。在一些其他方面中，偶联物剂量比相当的2单位载量偶联物大并且给药方案与相当的2单位载量偶联物相比相同或频率较低。在一些其他方面中，偶联物剂量比相当的4单位载量偶联物少并且给药方案与相当的4单位载量偶联物相比相同或频率较低。比较偶联物可以是，例如，具有2或4载药量的相同配体-药物-接头偶联物。
癌症治疗
配体-接头-药物偶联物可用于抑制肿瘤细胞或癌细胞的增殖，从而在肿瘤或癌细胞中引起细胞凋亡，或用于治疗患者的癌症。因此，所述配体-接头-药物偶联物可用于癌症治疗的多种设定中。配体-药物偶联物可用于将药物递送至肿瘤细胞或其他癌细胞。不受理论限制，在一个实施方式中，配体-接头-药物偶联物的配体单元特异性接合至靶标(例如，癌细胞上的抗原)，并且该配体-药物偶联物可以通过受体介导的内吞作用或其它内化机理被摄入(内化)进入肿瘤细胞或癌细胞内部。抗原可以连接至肿瘤细胞或癌细胞，或可以是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白质。一旦在细胞内部，药物(细胞毒剂)在细胞内释放。在一个替代性实施方式中，所述药物或药物单元在肿瘤细胞或癌细胞外从配体-接头-药物偶联物上被切割，随后药物或药物单元穿透细胞。
配体-接头-药物偶联物可提供偶联特异性肿瘤或癌症药物靶向，由此减少该药物的一般毒性(如果单独给予)。
在一个实施方式中，所述配体单元特异性结合至肿瘤细胞或癌细胞。
在另一个实施方式中，所述配体单元特异性结合至位于肿瘤细胞或癌细胞的表面上的肿瘤细胞或癌细胞抗原。
在另一个实施方式中，所述配体单元特异性结合至肿瘤细胞或癌细胞抗原，所述肿瘤细胞或癌细胞抗原是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。
配体单元对于特定肿瘤细胞或癌细胞的特异性可能对于确定最有效地被治疗的那些肿瘤或癌症而言是重要的。
可用配体-接头-药物偶联物治疗的特定类型的癌症包括，但不限于实体瘤(如肾细胞癌和皮肤癌)以及血源性癌症(如急性髓细胞性白血病(AML)、慢性髓细胞性白血病(CML)、慢性淋巴细胞性白血病(CLL)和多发性骨髓瘤)。可治疗急性和慢性白血病和淋巴瘤(如霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤)。
癌症，包括但不限于，特征为失控细胞生长的肿瘤、转移，或其它疾病或紊乱，可通过给予配体-接头药物偶联物来治疗或抑制。
在其它实施方式中，提供治疗癌症的方法，包括给予有此需要的患者有效量的配体-药物偶联物和化疗剂。在一个实施方式中，所述化疗剂是尚未发现难以治疗癌症的那些。在另一个实施方式中，所述化疗剂是已发现较难治疗癌症的那些。所述配体-药物偶联物可以给予已经历手术作为癌症治疗的患者。
在一些实施方式中，所述患者还接受其它治疗，例如放疗。在一个特定实施方式中，所述配体-药物偶联物与化疗剂或放疗同时施予。在另一个特定实施方式中，所述化疗剂或放疗是在给予配体药物偶联物之前或之后进行。
化疗剂可经一系列阶段或以单一剂量给予。可给予任一化疗剂或其组合，例如护理化疗剂的标准品。
此外，提供采用配体-药物偶联物治疗癌症的方法，作为化疗或放疗的替代疗法，其中所述化疗或放疗已证实或可被证实为毒性过高，例如，对于被治疗的对象导致不可接受或不希望的副作用。被治疗的患者可任选地用其它癌症治疗(例如手术、放疗或化疗)来治疗，这取决于发现哪种治疗是可接受或可忍耐的。
自体免疫疾病的治疗
所述配体-药物偶联物可用于杀伤或抑制产生或参与自体免疫疾病的细胞的复制，或用于治疗自体免疫疾病。因此，所述配体-药物偶联物可用于治疗患者中的自体免疫疾病的多种设定中。所述配体-药物偶联物可用于将药物递送至靶细胞。不受理论限制，在一个实施方式中，所述配体-药物偶联物特异性结合至靶细胞表面上的抗原，然后，所述配体-接头-药物偶联物通过受体介导的内吞作用或其他内化机制被摄入靶细胞内部。一旦在细胞内部，释放药物单元。然后，释放的药物单元在胞液中游离迁移，并诱导细胞毒性或细胞生长抑制活性。在一个替代性实施方式中，所述药物在靶细胞外从配体-药物偶联物上切割，并且药物或药物单元随后穿透细胞。
在一个实施方式中，所述配体单元结合至自体免疫抗原。在一方面中，所述抗原位于涉及自体免疫病症的细胞的表面上。
在另一个实施方式中，所述配体单元结合至处于细胞表面上的自体免疫抗原。
在一个实施方式中，所述配体单元结合至与自体免疫疾病状态相关的活化的淋巴细胞。
在另一个实施方式中，所述配体-药物偶联物杀伤或抑制产生与具体自体免疫疾病相关的自体免疫抗体的细胞的增殖。
可用所述配体药物偶联物治疗的自体免疫疾病的具体类型包括但不限于，Th2淋巴细胞相关的病症(例如，异位性皮炎、异位性哮喘、鼻粘膜炎、过敏性鼻炎、欧门氏综合征、全身性硬化症和移植物抗宿主疾病)；Th1淋巴细胞相关的病症(例如，类风湿性关节炎、多发性硬化、牛皮癣、休格连氏综合征、桥本氏甲状腺炎、格雷弗氏病、原发性胆汁性肝硬化、魏格纳氏肉芽肿病和肺结核)；和，活化的B淋巴细胞相关的病症(例如，全身性红斑狼疮、古巴士德氏综合征、类风湿性关节炎和I型糖尿病)。
还公开了用于治疗自体免疫疾病的方法，所述方法包括给予有此需要的患者有效量的配体-接头-药物偶联物和已知用于治疗自体免疫疾病的另一种治疗剂。
治疗感染性疾病
所述配体-接头-药物偶联物可用于杀伤或抑制产生感染性疾病的细胞的增殖，或用于治疗感染性疾病。因此，所述配体-接头-药物偶联物可用于治疗患者中的感染性疾病的多种设定中。所述配体-接头-药物偶联物可用于将药物(例如，抗生素)递送至靶细胞。在一个实施方式中，所述配体单元结合至感染性疾病细胞。
在一个实施方式中，偶联物杀伤或抑制产生特定感染性疾病的细胞的增殖。
公开了治疗感染性疾病的方法，包括向有此需要的患者给予配体-接头-药物偶联物和另一种治疗剂(其为抗感染性疾病试剂)。
给予的组合物和方法
本发明还提供包含本文所述的配体-接头-药物偶联物和药学上可接受的运载体的药物组合物。配体-接头-药物偶联物可以是允许将化合物给予患者用于治疗与所述配体单元特异性结合的抗原的表达相关联的病症的任何形式。例如，所述偶联物可以是液体或固体形式。优选的给予途径是胃肠外给予。胃肠外给予包括皮下、静脉内、肌内、胸骨内注射或输注技术。在一方面中，胃肠外给予所述组合物。在另一个方面中，静脉内给予所述化合物。
配体-接头-药物偶联物的药物组合物可经配制，从而允许化合物在给予患者所述偶联物之后具有生物可及性。组合物可以是一个或多个剂量单位的形式，其中例如，药瓶可以是单一剂量单位。
用于配制所述药物组合物的物质在其用量内可以是无毒的。本领域普通技术人员应明了，所述药物组合物中活性成分的最优的剂量将取决于多种因素。相关的因素包括但不限于，动物类型(例如，人)、化合物的具体形式、给予的方式和所用的组合物。
药物组合物可以是，例如，液体形式。液体可用于通过注射给予。在用于通过注射给予或静脉内给予的组合物中，还可包含表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和/或等张剂中的一种或多种。
液体组合物(无论其是溶液、悬液或其它类似形式)还可包含如下的一种或多种：无菌稀释剂，例如注射用水、盐水溶液，优选生理盐水、林格氏溶液、等张氯化钠、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它溶剂；抗细菌剂，例如苄基醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂，例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，例如乙二胺四乙酸；缓冲剂，例如氨基酸、乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐；洗涤剂，例如非离子型表面活性剂、多元醇；和用于调节张力的试剂，例如，氯化钠或右旋糖。胃肠外组合物可以封装于由玻璃、塑料或其它材料制成的安瓿、一次性注射器或者单剂量或多剂量小瓶中。生理盐水是示例性佐剂。可注射的组合物优选是无菌的。
有效治疗具体病症或状况的偶联物的量取决于病症或状况的性质并且由已知的标准临床技术确定。此外，可任选地进行体外或体内试验以助于鉴别最优的剂量范围。药物组合物所用的准确剂量也取决于给药途径和疾病或病症的严重程度，应该按照实施人员的判断和各患者的情况决定。
所述组合物包含一定量的化合物，从而可获得合适的剂量。通常，该量是至少约0.01％的化合物，以组合物的重量计。
对于静脉内给予，组合物可包含约0.01至约10mg的配体-接头-药物偶联物/kg动物体重。在一方面中，组合物可包含约0.01至约10mg的配体-药物偶联物/kg动物体重。在另一个方面中，给予的量将在约0.1至约7.5mg/kg体重的化合物的范围内。
一般而言，给予患者的化合物的剂量通常是约0.01mg/kg至约10mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.01mg/kg至约7.5mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.1mg/kg至约5mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.1mg/kg至约4mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约0.1mg/kg至约3mg/kg或约0.1mg/kg至约2mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约0.5mg/kg至约5mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约1mg/kg至约5mg/kg对象体重。在一些实施方式中，在治疗周期中，给予的剂量是约0.1至4mg/kg，甚至更优选0.1至3.2mg/kg，或甚至更优选0.1至2.7mg/kg对象体重。
可通过任意方便途径，例如，通过输注或团注，通过上皮或粘膜皮肤衬里(例如，口腔粘膜、直肠和肠粘膜等)的吸收来给予配体-接头药物偶联物。给药可以是全身给药或局部给药。各种递送系统已知，例如，包封于脂质体、微颗粒、微胶囊、胶囊等，并且可用于给予化合物。在某些实施方式中，向患者给予超过一种化合物或组合物。
术语“运载体”指的是伴随化合物给予的稀释剂、佐剂或赋形剂。这类药物运载体可以是液体，如水。所述运载体可以是盐水、阿拉伯胶、明胶、淀粉糊剂、滑石、角蛋白、硅胶、尿素。此外，助剂，稳定剂，增稠剂，润滑剂和着色剂也可能使用。在一个实施方式中，给予患者时，所述化合物或组合物和药学上可接受的运载体是无菌的。当静脉内给予化合物时，水是示例性运载体。盐水溶液和右旋糖水溶液和甘油溶液也可用作液体运载体，特别适用于注射液。合适的药物运载体包括赋形剂，如：淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩(chalk)、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙烯、二醇、水、乙醇。如果需要，本发明组合物也可含有少量润湿剂或乳化剂或pH缓冲剂。
在一个实施方式中，按照常规方法将该偶联物配制成适合静脉内给予动物，尤其是人类的药物组合物。用于静脉内给予的运载体或载剂通常是无菌的等张水性缓冲溶液。必要时，组合物还可包含溶解剂。用于静脉注射的组合物可以任选地包括诸如利多卡因的局部麻醉剂，以减轻在注射部位的疼痛。通常，各成分单独提供或混合在一起以单位剂型的形式提供，例如作为标明活性物质含量的密封容器(如安瓿或药囊)中的冻干粉末或无水浓缩物。通过输液给予该偶联物时，例如，可用含有无菌药物级水或盐水的输液瓶分散该组合物。通过注射给予该偶联物时，可提供一安瓿的无菌注射用水或盐水，以便在给药前与药物成分混合。
药物组合物一般配制成无菌的、基本等张并且完全符合美国食品与药品管理局的药品生产质量管理规范(GMP)规定。
本发明的药物组合物包括本发明的配体药物偶联物和药学上可接受的运载体。在一些优选的实施方式中，药物组合物中存在的全部、或几乎全部、或超过50％的配体药物偶联物包含水解的硫-取代的琥珀酰亚胺。在一些优选的实施方式中，超过55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的药物组合物中存在的配体药物偶联物包含水解的硫-取代的琥珀酰亚胺。
制备配体-药物偶联物的方法
在另一个方面中，本发明提供了制备配体-药物偶联物、接头、药物-接头和接头-配体偶联物的方法。
在一些实施方式中，本发明的方法包括如本文所述提供药物-接头或接头单元，将所述药物-接头或接头单元偶联至配体单元的巯基以形成偶联物的步骤。在一些其他实施方式中，偶联物的硫-取代的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺基团可经过水解反应。
可通过在将药物-接头偶联至配体后调节反应调节，例如通过调节pH或温度来控制硫-取代的琥珀酰亚胺的水解率。在本发明的一些实施方式中，全部、几乎全部或至少50％、60％、70％、80％、85％、90％或甚至95％的硫-取代的琥珀酰亚胺被水解而没有控制反应条件，即，水解反应发生在与偶联反应相同的反应条件下。在一些实施方式中，全部、几乎全部或至少50％、60％、70％、80％、85％、90％或甚至95％的硫-取代的琥珀酰亚胺在偶联后20分钟至4小时，优选偶联后20分钟至2小时中被水解。在示例性实施方式中，偶联条件是约7.4的pH和约22℃的温度。
在一些实施方式中，制备配体-药物偶联物的方法包括以下步骤：提供药物-接头或接头单元；将所述药物-接头或接头单元偶联至配体的巯基以形成包含未水解的硫-取代的琥珀酰亚胺的配体-药物偶联物；使未水解的硫-取代的琥珀酰亚胺经过水解反应，其中全部、几乎全部或至少50％、60％、70％、80％、或甚至85％的琥珀酰亚胺在偶联后10分钟至4小时中被水解。在一些实施方式中，全部、几乎全部或至少50％、60％、70％、80％、85％、90％或甚至95％的琥珀酰亚胺在偶联后10分钟、20分钟、40分钟、60分钟、90分钟或12分钟被水解。在一些实施方式中，水解反应发生在与偶联反应相同的反应条件下。在示例性实施方式中，偶联条件是约7.4的pH和约22℃的温度。
配体-药物偶联物的组装
可按照图1所示的一般方案组装本发明的配体-药物偶联物。
实施例
概述
除非另有说明，材料以可及的最高纯度级别获自市售供应商并且无需进一步纯化直接使用。无水DMF和CH2Cl2购自奥德里奇公司(Aldrich)。由奥尔巴尼分子研究公司(纽约奥尔巴尼)定制合成Fmoc-海兔脯氨酸-OH。如他处所述制备海兔缬氨酸-Val-Dil-OH。Fmoc-Dpr(ivDde)-OH和2-氯三苯甲基-氯树脂(200-300目，1％DVB，取代1mmol/克)购自Novabiochem公司。在安装了由fritware PE培养基级多孔片切出的过滤器(Scienceware)的塑料注射器(国家科技公司(National Scientific Company))中进行固相合成。Burrellwrist摇床(夕法尼亚州匹兹堡的布瑞尔科学公司(Burrell Scientific))用于搅拌。除非另有说明，所有报告的固相产量是基于树脂的初始取代水平并且构成分离的纯物质的其余质量。
在装配C12Phenomenex Synergy MAX-RP 4μ反相柱(250×10mm)的Varian设备上用含0.05％TFA的水-乙腈梯度洗脱来进行制备型HPLC纯化。
在与装配C12Phenomenex Synergi 2.0×150mm，4μm，反相柱的Waters2795HPLC相接的XEVO TOF MS上获得质谱数据。洗脱剂组成如下：0.1％水性甲酸中5％-95％的线性梯度的乙腈(进行10分钟)，随后是等度95％乙腈(进行5分钟)(流速＝0.4mL/分钟)。
人源化的h1F6抗体特异性结合至人CD70抗原(Cancer Res 2006，66(4)，第2328页；美国专利号8,067,546)。人源化的hBU12抗体特异性结合至人CD19抗原(Blood，2009，113(18)，第4362页；美国专利号7,968,687)。表达CD70的人肾细胞癌细胞系786-O和Caki-1，以及表达人CD19的转化滤泡性淋巴瘤DOHH2细胞购自美国典型培养物保藏中心(ATCC；弗吉尼亚州玛纳萨斯)。所有的细胞系都按照供应商的建议培养并且定期检查支原体污染。
缩写：DPR表示二氨基丙酸；ivDde是1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代亚环己-1-基)-3-甲基丁基-。
实施例1-合成的一般过程
马来酰亚胺-Dpr(Boc)-OH的合成
Nβ-Boc-L-2，3-二氨基丙酸(1mmol)和马来酸酐(98mg，1mmol)溶于50ml圆底烧瓶的乙酸(1mL)中，并且溶液在室温下搅拌3小时。溶液然后在减压下浓缩成油状物。通过加入约10mL CH2Cl2/己烷，1/1，v/v来沉淀马来酸中间体，并且通过真空过滤来收集沉淀。该材料然后在甲苯(9mL)中悬浮，之后加入DMA(0.3mL)、和三乙胺(0.42mL，3mmol)。混合物在40-60℃下在N2下搅拌直至所有物质在溶液中。然后向烧瓶加装冷凝器并且将溶液加热至120℃并在分子筛上回流4小时。反应混合物过滤通过烧结的玻璃漏斗并且在减压下浓缩至接近干燥。残留物溶于乙酸乙酯(10mL)中，转移至分液漏斗中并用含10％柠檬酸的水(2x 10mL)和盐水(2x 10mL)洗涤。有机层在硫酸镁上干燥，减压浓缩，并且高度真空下干燥过夜产生白色粉末产物，产率72％。1H NMR(DMSO)：δ1.29(s，9H)，3.41(m，1H)，3.52(m，1H)4.57(dd，1H).6.97(t，1H)，7.07(s，2H).LCMS(ESI)计算(M+Na)+307.09；实际，m/z 307.17.
奥瑞他汀-AA1-MDpr的一般合成过程。
图1显示了奥瑞他汀-AA1-MDpr药物接头的示例性合成。
树脂载量。在20mL固相反应容器(装配PET frit的塑料注射器)中加入1g的2-氯三苯甲基-氯树脂(1mmol，基于生产商的标签)，之后加入含Fmoc-Dpr(ivDde)-OH或Fmoc-Lys(ivDde)-OH(1.5mmol，1.5当量)，和DIEA(1mmol，1当量)的10mL干燥CH2Cl2/DMF，1/1，v/v的溶液。容器摇晃5分钟，然后加入更多的DIEA(1.5mmol，1.5当量)。混合物在室温下另外摇晃2小时。加入甲醇(2.5mL)以猝灭未反应的位点。30分钟后，用DMF(5×10mL)，CH2Cl2(5×10mL)，乙醚(5×10mL)洗涤树脂，并真空干燥。
通过在容量瓶(10或20mL)中用20％哌啶/DMF(2mL)处理少量的树脂(2-4mg)持续2小时来确定载量。用DMF调整体积；测量301nm处的吸收。用以下公式计算载量：
载量(mmol/g)＝(烧瓶体积x A301)/(7800x mg)x 1000
平均载量为约0.6mmol/g。
Fmoc去除步骤。在室温下，用含20％哌啶的DMF(10mL/克树脂)处理含Fmoc-保护的肽的树脂2小时。然后用DMF(5×1mL/克树脂)、CH2Cl2(5×1mL/克树脂)、乙醚(5×1mL/克树脂)洗涤树脂，并且真空干燥。
偶联步骤。向含去保护的N-端氨基酸(AA)的树脂(1当量)中加入含Fmoc-AA-OH(2当量)、HATU(2当量)、和DIEA(4当量)的DMF溶液(1mL/克树脂)。反应容器搅拌3-4小时。然后用DMF(5×1mL/克树脂)、CH2Cl2(5×1mL/克树脂)、乙醚(5×1mL/克树脂)洗涤树脂，并且真空干燥。在合适时通过阴性Kaiser测试来确认反应完成。
以相似的方式进行N-末端海兔缬氨酸-Val-Dil-OH的偶联。
ivDde去保护和MDpr(Boc)-OH的偶联。在海兔缬氨酸-Val-Dil-OH偶联后，在室温下用2％肼/DMF(1mL/克树脂)处理树脂2小时。然后用DMF(5×1mL/克树脂)、CH2Cl2(5×1mL/克树脂)、乙醚(5×1mL/克树脂)洗涤树脂，并且真空干燥。向树脂中加入含Fmoc-MDpr(Boc)-OH(2当量)、HATU(2当量)、和DIEA(4当量)的DMF(1mL/克树脂)溶液并且在室温(RT)下摇晃混合物3小时。通过阴性Kaiser检验来确认反应完成。用DMF(5×1mL/克树脂)、CH2Cl2(5×1mL/克树脂)、乙醚(5×1mL/克树脂)洗涤树脂，并且真空干燥。
切除树脂和去保护。室温下用20％TFA/CH2Cl2处理含肽的树脂(2mL/克树脂)10分钟，并且在圆底烧瓶中收集溶液。用20％TFA/CH2Cl2(2x0.5mL/克树脂)洗涤树脂。汇集的溶液在室温下放置3小时。去保护后，通过LC-MS确认完成。在Rotavap上减压去除挥发物，并且通过反相制备型HPLC来纯化最终产物。通过反相HPLC在215nm处获得＞95％纯度的所有药物-接头。
使用α-马来酰亚胺乙酸-NHS(科罗拉多州玻尔得的分子生物科学公司(MolecularBiosciences))代替MDpr(Boc)-OH以与上述相似的方式制备带MA马来酰亚胺的药物-接头。
通过与之前报告的相似的过程来制备带有乙二胺(EDA)延伸的药物-接头(Bioconjugate Chem.2008，19，1960-1963)。
实施例2-药物接头
如上所述合成药物接头。通式如下：
(在该式中，注意到AA2和AA1的名称颠倒。R对应于R12)。
下表1总结和各种药物接头的合成和特征。在该表中，第一列(左)是化合物编号。第二列(左)是奥瑞他汀C端处的氨基酸。第三、第四和第五列是接头的组分。在第3列中，鉴定了接头的氨基酸组分。在第4列中，鉴定了接头的其他氨基酸和/或非氨基酸组分。在第5列中，鉴定了接头的马来酰亚胺的组成。第6列是药物-接头的产率。第7和第8列是药物-接头的计算质量和通过质谱确定的测得质量。最后一列(右)是含ADC的药物接头在8载量下的HIC保留时间(一般如实施例3所述确定)。
表1
缩写：
Ala是L-丙氨酸；Asn是天冬酰胺；Asp是L-天冬氨酸；Gln是L-谷氨酰胺；Glu是L-谷氨酸；Ile是L-异亮氨酸；Leu是L-亮氨酸；Lys是L-赖氨酸；Phe是L-苯丙氨酸；PhosphoThr是L-磷酸苏氨酸；Thr是L-苏氨酸；
hSer是L-羟基丝氨酸：
ValOH是L-羟基缬氨酸：
吡唑是：
三唑是：
Fur是：
MA是马来酰亚胺乙酰基；Dpr是二氨基丙酸；MDpr是马来酰亚胺二氨基丙酸；EDA是乙二胺；mc-MMAF是接头马来酰亚胺己酰基MMAF；mc-vc-PABC-MMAF是马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-瓜氨酸-对-氨基苄基-氨基甲酰基MMAF；mc-vc-PABC-MMAF是马来酰亚胺己酰基-缬氨酸-瓜氨酸-对-氨基苄基-氨基甲酰基MMAE。
实施例3-抗体药物偶联物
抗体-药物偶联物的制备。h1F6 ADC的示例。
通过完全还原抗体之后与所需的药物-接头反应来制备每个抗体带8个药物的h1F6抗体-药物偶联物(ADC)。通过加入含10摩尔当量三(2-羧乙基)膦(TCEP)的磷酸盐缓冲盐水(PBS)pH 7.4(加利福尼亚州卡尔斯巴德的英杰公司(Invitrogen))和1mM二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，之后在37℃下孵育约1小时来完全还原抗体(10mg/ml)。通过用PBS进行10倍稀释并用30KD MWCO旋转过滤器(马萨诸塞州比尔里卡的EMD密理博公司(EMDMillipore))浓缩抗体，重复2次来去除过量的TCEP。通过反相HPLC分析来确认抗体的完全还原，其中从未还原的抗体完全解析轻链和重链。然后从在DMSO中制备的母液(10mM)添加药物-接头(10当量)。反应在室温下保持约2小时以进行偶联和后续的硫代琥珀酰亚胺环水解(MDpr)。反应混合物经纯化并用PD-10脱盐柱(新泽西州皮斯卡特维的GE医疗保健公司(GE Healthcare))缓冲液交换进入PBS。通过PLRP-MS分析估计最终产物的药物/Ab比并且范围是7.8-8.0药物/Ab。另外，通过尺寸排阻色谱来分析各ADC，其中HMW物质的范围是0.5-2.0％。
疏水性相互作用色谱。
使用疏水性相互作用色谱(HIC)来进行对ADC的分析。通过运行0-100％流动相B(MPB)的线性梯度来进行HIC，其中流动相A(MPA)由1.5M硫酸铵，25mM磷酸钾，pH 7.0组成，并且MPB由75％25mM磷酸钾，pH 7.0，25％异丙醇组成。使用加热至25℃的Tosoh叔丁基柱(TSK-凝胶丁基-NPR 4.6x35mm，PN：14947)来实现分离。通过在MPA中稀释70μg的ADC来制备测试制品，使得100μL总体积的总盐浓度大于或等于1.0M硫酸铵。注射90μL的样品并且使用12分钟梯度洗脱。在λ＝280nm处进行监测。具有更大疏水性，或更大数量的药物/分子的ADC在更晚的保留时间处洗脱。
图4和5显示与亲本未偶联的抗体(h1F6)相比的各种8载量ADC的HIC分析结果。如上所述制备ADC。结果通常显示增加奥瑞他汀的亲水性与亲水性接头一起降低了偶联物的表面疏水性。
下表2总结了表1的各种药物接头的组成和所得的8载量抗体药物偶联物与抗体h1F6的分析。如上所述确定HIC保留时间(HIC RT)。使用含药物接头MC-vc-PABC-MMAE、MC-vc-PABC-MMAF和MC-MMAF的h1F6 ADC作为对照。
表2
实施例4-体外活性试验
一般如前所述进行体外细胞毒性试验(同上，活性试验)。简言之，收集对数期细胞培养物并且按照预定的条件以500-10,000细胞/孔的接种密度接种细胞。在孵育24小时以进行表面蛋白重建后，加入测试偶联物的连续稀释物并进一步孵育培养物4天。使用阿拉马兰(Alamar Blue)(加利福尼亚州卡马里奥的生物源国际公司(BiosourceInternational))染料还原试验来进行对细胞生长和染料还原的评价以生成IC50值。简言之，在即将加入培养物之前在完全培养基中新鲜制备40％的阿拉马兰溶液(重量/体积)。在药物接触92小时后，向细胞中加入阿拉马兰溶液以构件10％培养体积。细胞孵育4小时，并且在Fusion HT荧光酶标仪(康涅狄格州梅里登的帕卡德仪器公司(PackardInstruments))上测量染料还原。
使用786-0肾和Caki-1透明细胞肾癌细胞系。这些细胞系每个细胞分别表达约190,000和135,000个人CD70分子。表1和2中描述了接合至h1F6抗体的药物接头。提及下表3A-C，除非另有说明，h1F6 ADC具有8药物/抗体的平均载药量。在这些研究中，测试的亲水性h1F6 ADC显示与对照h1F6-mcMMAF(1269)相比相当，或更好的活性(IC50值)。
表3A
奥瑞他汀基ADC的IC50总结
DR/Ab是指平均载药量；IC50以ng/mL报告。
表3B
奥瑞他汀基ADC的IC50总结
表3C
h1F6-ADC的IC50，ng/mL
实施例5-药代动力学研究
抗体和ADC放射性标记
使用放射性标记的抗体或ADC来进行药代动力学(PK)实验。PK测试物质采用如下方法进行放射性标记。向500mM磷酸钾(pH 8.0)和500mM氯化钠中的抗体或ADC溶液添加55μCi N-琥珀酰亚胺基丙酸酯、[丙酸酯-2，3-3H]-(Moravek化学公司，目录号：MT 919，80Ci/mmol、1mCi/mL、9∶1己烷∶乙酸乙酯溶液)/mg抗体或ADC。所得的混合物经涡旋处理，并室温放置2小时。混合物以4,000xg离心5分钟，并移除下方水层，并分离至Amicon Ultra-15离心滤器单元(密理博(Millipore)，目录号：UFC903024，30kDa MWCO)。未偶联的放射活性通过4轮稀释并以4,000xg离心来移除。所得的产物过滤通过无菌0.22μm Ultrafree-MC离心滤器单元(密理博，目录号UFC30GV0S)，并通过分光光度法测量最终的抗体或ADC浓度。各产物的比活(μCi/mg)采用液体闪烁计数测定。
药代动力学研究
在若干啮齿动物模型中检测未偶联的抗体和该抗体的各种ADC(载药量8)的药代动力学。在各实验中，3mg的放射性标记的抗体或ADC/kg动物重量通过尾静脉注射。各测试物质在3个重复动物中给予一次。在多个时间点，经隐静脉或通过心脏穿刺针使末端流血将血液采集至K2EDTA管。血浆通过在10,000xg离心10分钟来分离。来自各时间点的10μL的血浆样品添加至4mL Ecoscint-A液体闪烁混合物(国家诊断公司(National Diagnostics))并通过液体闪烁计数来检测总放射活性。所得的每分钟崩解值转换成μCi，并使用放射性标记的测试物质的比活计算各时间点保留于血浆中的抗体或ADC的浓度。
参照图2，h1F6及其2个亲水性ADC的药代动力学性质与3个对照ADC的性质比较。亲水性ADC是h1F6-4(8-单位载量(奥瑞他汀-T)-Glu-Dpr-MA)8-h1F6)和h1F6-11((奥瑞他汀F)-Ile-EDA-MDpr)8-h1F6)。在该小鼠研究过程中，结果显示，亲水性ADC显示出改善的药代动力学稳定性。亲水性奥瑞他汀与奥瑞他汀-T显示出与未偶联的抗体接近的稳定性。ADCh1F6-11的亲水性设计显示出与对照相比改善的pK稳定性，其中的2个包括相同奥瑞他汀的单甲基形式(奥瑞他汀F对比单甲基奥瑞他汀F)。
参照图3，另一种单克隆抗体的亲水性偶联物的药代动力学性质与对照偶联物mAb-mcMMAF的性质比较。所有的ADC都有8的平均载药量。与对照ADC相比，各亲水性ADC显示出改善的药代动力学稳定性。
其2个亲水性ADC与3个对照ADC的性质相比。亲水性ADC是h1F6-8(8-单位载量(奥瑞他汀-噻唑)-Glu-Lys-MDpr)8-h1F6)和h1F6-11((奥瑞他汀F)-Ile-EDA-MDpr)8-h1F6)。在该小鼠研究过程中，结果显示，亲水性ADC显示出改善的药代动力学稳定性。具体地，h1F6-11的亲水性设计显示出与对照相比改善的稳定性，其中的2个包括相同奥瑞他汀的单甲基形式(奥瑞他汀F对比单甲基奥瑞他汀F)。
实施例6-体内治疗实验
786-O细胞获自美国典型培养物保藏中心(ATCC，弗吉尼亚州玛纳萨斯)并且在由ATCC推荐的培养条件中增殖。为了建立786-O肿瘤，将5x106个细胞植入雌性无胸腺(nu/nu)供体小鼠(印第安纳州印第安纳波利斯的哈伦公司(Harlan))的右肋。当供体肿瘤为约500mm3时，处死小鼠并且在无菌条件下切除肿瘤，并且将约0.5x0.5mm片段加载到灭菌的13-号套针用于植入nu/nu小鼠。当肿瘤达到约100mm3时，将小鼠随机分配到治疗组中。
为了建立DOHH2肿瘤，将5x106个细胞植入C.B.-17SCID小鼠(印第安纳州印第安纳波利斯的哈伦公司)的右肋。当肿瘤为约100mm3时，将小鼠随机分配到治疗组中。
通过以所示剂量和方案腹膜内注射化合物来处理实验组或者留下未处理。定期测量肿瘤并且使用式V＝((L x W2)/2)来计算体积。当肿瘤达到1000mm3的体积或研究结束(无论哪个先达到)时处死动物。
选择肿瘤成四倍时间作为至终点的时间(TTE)，其通过使用针对来自各实验动物的单个肿瘤生长数据组的指数生长的非线性回归分析来确定。基于治疗开始时的肿瘤体积来计算中值肿瘤成四倍时间。未到达终点的动物分配等于研究最后一天的TTE值。
使用Windows的Prism(GraphPad)软件来进行统计学分析。使用对TTE的对数秩检验来分析2组之间的差异显著性，差异在0.01≤P≤0.05时被认为显著，并且在P≤0.01时高度显著。
参照图6，在单剂量，小鼠异种移植物研究中检验4-单位载量和8-单位载量ADC的活性(分别是4d/Ab和8d/Ab)。首先，提及对照h1F6-mc-vc-PABC-MMAF，4-单位载量的ADC给出比8-单位载量ADC更好的活性。相反，亲水性h1F6-6(奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MDPr)和h1F6-13(奥瑞他汀噻唑-Glu-EDA-MDPr)的8-单位载量ADC都显示出比4-单位载量对应物更大的活性。
参照图7，在单剂量，小鼠异种移植物研究中检验不同4-单位载量和8-单位载量ADC的活性。同样在该模型中，hBU12-6(奥瑞他汀T-Glu-Dpr-MDPr)的8-单位载量ADC都显示出比其4-单位载量对应物更大的活性。
参照图8，在单剂量，小鼠异种移植物研究中检验各种4-单位载量和8-单位载量ADC的活性。在该模型中，h1F6-12(奥瑞他汀T-Ile-EDA-MDPr)和h1F6-5(奥瑞他汀F-Glu-Dpr-MDPr)的8-单位载量ADC都显示出比4-单位载量对应物更大的活性。8-单位载量ADCh1F6-12(奥瑞他汀F-Ile-EDA-MDPr)显示相反的趋势。
参照图9，在单剂量，小鼠异种移植物研究中检验各种4-单位载量和8-单位载量ADC的活性。在该模型中，h1F6-17、h1F6-20、h1F6-24和h1F6-29的8-单位载量ADC显示出比4-单位载量对应物更大的活性。

Claims (27)

1.一种具有下式的亲水性药物-配体偶联物化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LA是配体接合组件；
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是与其接合的DE形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是任选的并且是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL1存在并且RL2和RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3缺失时可与LA共用一个原子；
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
下标p是约4至约20的整数；
下标p’是1至4的整数；
并且
各DE是具有下式的奥瑞他汀：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
R1和R2各自独立选自氢(H)和任选取代的-C1-C8烷基；前提是R1和R2都不是H，除非R3和R3’都不是H；
R3选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R3’选自H和任选取代的-C1-C8烷基，并且R3和R3’中的至少一个不是H；
R4选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R5选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
或者R4和R5一起形成碳环，并且具有式-(CRaRb)n-，其中Ra和Rb独立地选自H和任选取代的C1-C8烷基并且n选自2、3、4、5和6；
R6选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R7选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
各R8独立地选自H、-OH、任选取代的C1-C8烷基、和任选取代的-O-(C1-C8烷基)；
R12是选自下组的侧链：苏氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、高丝氨酸、羟基缬氨酸、呋喃基丙氨酸、苏氨酸(PO3H2)、吡唑基丙氨酸、三唑基丙氨酸和噻唑基丙氨酸；或其药学上可接受的盐或溶剂合物；
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的共价接合；并且
其中所述药物-配体偶联物具有小于2的亲水性指数。
2.一种具有下式的药物-接头化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
LA是配体接合组件；
LH是具有下式的任选支化的亲水性接头：
-AA1-RL1-RL2-RL3-
其中：
AA1是与其接合的DE单元形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是任选的并且选自亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL3和RL3不存在时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3不存在时可与LA共用一个原子；并且
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子；
LA是配体接合组件；
下标p’是1至4的整数；并且
各DE是具有下式的奥瑞他汀(Aur)：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
R1和R2各自独立选自氢(H)和任选取代的-C1-C8烷基；前提是R1和R2都不是H，除非R3和R3’都不是H；
R3选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R3’选自H和任选取代的-C1-C8烷基，并且R3和R3’中的至少一个不是H；
R4选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R5选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
或者R4和R5一起形成碳环，并且具有式-(CRaRb)n-，其中Ra和Rb独立地选自H和任选取代的-C1-C8烷基并且n选自2、3、4、5和6；
R6选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
R7选自H和任选取代的-C1-C8烷基；
各R8独立地选自H、-OH、任选取代的C1-C8烷基、和任选取代的-O-(C1-C8烷基)；
R12是选自下组的侧链：苏氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、高丝氨酸、羟基缬氨酸、呋喃基丙氨酸、苏氨酸(PO3H2)、吡唑基丙氨酸、三唑基丙氨酸和噻唑基丙氨酸；或其药学上可接受的盐或溶剂合物；
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的共价接合。
3.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中LH包含修饰肽，其中RL1、RL2和RL3中的至少一个是通过其侧链上的反应性基团与相邻基团共价连接的氨基酸；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
4.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中R12是L-苏氨酸的侧链；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
5.如权利要求1和3-4中任一项所述的药物-配体偶联物化合物，其中所述药物-配体偶联物的p是至少8；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
6.如权利要求5所述的化合物，其中所述药物-配体偶联物的p是至少10；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
7.如权利要求5所述的化合物，其中所述药物-配体偶联物的p是至少16；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
8.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中LA是琥珀酰亚胺或水解的琥珀酰亚胺；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
9.一种用具有下式的化合物：
(a) (LH)p’-LA
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-：
LA是配体接合组件；并且
p’是1-4的整数；并且
其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的接合位点；或者
(b) ([LH]p’-LA)p-L
或其药学上可接受的盐或溶剂合物；
其中：
L是特异性结合至靶标的配体；
LH是任选支化的亲水性接头，LH的各分支具有下式：
-AA1-RL1-RL2-RL3-；
LA是配体接合组件；
下标p是约4至20的整数；并且
下标p’是1至4的整数；其中LH的左右线分别表示与DE单元和LA的接合位点；
其中，在(a)或(b)中：
AA1是可与其接合的DE单元形成可切割键的亲水性氨基酸；
RL1是亲水性氨基酸或任选取代的亚烷基，其在RL2和RL3不存在时可与LA共用一个原子；
RL2是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL2存在并且RL3不存在时可与LA共用一个原子；并且
RL3是任选的并且选自亲水性氨基酸和任选取代的亚烷基，其在RL3存在时可与LA共用一个原子。
10.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：
(a)AA1是选自下组的亲水性氨基酸：甘氨酸，以及L型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；
(b)当RL1存在时，其选自下组：
甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-和-CH2CH2CH2CH2CO-；和
C1-C6亚烷基，任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代；
(c)当RL2存在时，其选自下组：
甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-和-CH2CH2CH2CH2CO-；和
C1-C6亚烷基，任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代；并且
(d)当RL3存在时，其选自下组：
甘氨酸；L或D型天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、丝氨酸和丙氨酸；-NH-CH(Ra)-C(O)-；和-NH-CH(COOH)-Rb-；其中Ra选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2OH、-CH2CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且Rb选自-CH2NH-、-CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CH2CH2NH-、-CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-、-CH2CH2CH2CO-和-CH2CH2CH2CH2CO-；和
C1-C6亚烷基，任选地被选自-NH-、-C(O)-、-COOH、-N(C1-C3烷基)、-NH2或-NH(C1-C3烷基)的1-4个取代基取代。
11.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：
(a)AA1存在并且RL1、RL2和RL3缺失；
(b)AA1存在，RL1存在并且RL2和RL3缺失；
(c)AA1存在，RL1存在，RL2存在并且RL3缺失；
(d)AA1存在，RL1存在，RL2存在并且RL3存在；
(e)AA1存在并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基；
(f)AA1是谷氨酸并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基；
(g)AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基；
(h)AA1和RL1是亲水性氨基酸并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是任选取代的亚烷基；
(i)AA1是亲水性氨基酸并且RL1和任选的RL2是任选取代的亚烷基；
(j)AA1存在并且RL1、RL2和RL3中的至少一个存在并且是选自乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-和-CO-CH(CH2NH2)-的任选取代的亚烷基；
(k)AA1是谷氨酸，RL1是亲水性氨基酸并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是选自乙二胺、-NH-CH(COOH)一CH2-NH-和-CO-CH(CH2NH2)-的任选取代的亚烷基；
(1)AA1和RL1是亲水性氨基酸并且RL2和RL3中的至少一个存在并且是选自乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-和-CO-CH(CH2NH2)-的任选取代的亚烷基；或
(m)AA1是亲水性氨基酸并且RL1和任选的RL2是选自乙二胺、-NH-CH(COOH)-CH2-NH-和-CO-CH(CH2NH2)-的任选取代的亚烷基。
12.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中-LH-具有下式：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中：
R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且
R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH；并且左右波浪线分别表示与DE、H或保护基团，和LA的接合。
13.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中-LH-具有下式：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物，
其中R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH和-CH2CH2OH；并且左右波浪线分别表示与DE、H或保护基团，和LA的接合。
14.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中-LH-具有选自下组的式：
其中左右波浪线分别表示与DE、H或保护基团，和LA的接合。
15.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：
(a)所述药物-接头化合物的LA-LH具有下式：
其中各R31独立选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且各短线表示DE单元的接合位点；或
(b)(a)的LA-LH，其中马来酰亚胺基团共价接合至配体单元的巯基。
16.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中所述药物-接头化合物的LA-LH具有下式：
并且各短线表示DE单元的接合位点，其中马来酰亚胺基团任选地共价接合至配体单元的巯基。
17.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中所述药物-配体偶联物化合物的-LA-LH具有下式：
其中，
R21选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CO2H、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2CH2CO2H、和-CH2CH2CH2CH2CO2H；并且
R22选自-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2OH；并且左右波浪线分别表示与DE和配体单元(L)的接合；并且硫原子来自所述配体单元。
18.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中所述药物-配体偶联物或配体-接头化合物的配体单元(L)是蛋白质、多肽或肽。
19.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中所述药物-配体偶联物或配体-接头化合物的配体单元(L)是抗体。
20.如前述权利要求中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中LA选自马来酰亚胺或马来酰亚胺二氨基丙酸。
21.具有选自以下结构式的权利要求1所述的亲水性药物-配体偶联物：
其中S是所述配体的硫原子；或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
22.一种治疗有此需要的患者的方法，包括向所述患者给予前述权利要求中任一项所述的药物-配体偶联物化合物，其中所述患者患有癌症、自体免疫疾病或感染性疾病，并且其中所述药物-配体偶联物化合物的配体特异性结合至与所述癌症、自体免疫疾病或感染性疾病相关的靶细胞。
23.如权利要求22所述的方法，其中以0.1-10mg/kg的剂量给予所述药物-配体偶联物化合物。
24.如权利要求22-23中任一项所述的方法，其特征在于：
(a)p是至少8并且给予所述患者的药物-配体偶联物化合物的剂量等同于或低于具有相同药物接头的2单位载量的偶联物的剂量；
(b)p是至少8并且给予所述患者的药物-配体偶联物化合物的剂量等同于或低于具有相同药物接头的4单位载量的偶联物的剂量；
其中所述药物-配体偶联物化合物和所述2或4单位载量的偶联物以相当的方案给予。
25.如权利要求22-24中任一项所述的方法，其中所述患者是人。
26.包含有效量的权利要求1和2-21中任一项所述的药物-配体偶联物化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的稀释剂运载体或赋形剂的药物组合物。
27.用于治疗癌症、自体免疫疾病或感染性疾病的方法的权利要求26所述的药物组合物，其中任选地：
(a)所述药物-配体偶联物化合物被配制成可注射单位剂型；
(b)给予患者的药物-配体偶联物化合物的量的范围是约0.1至约10mg/kg所述患者体重；或者
(c)静脉内给予所述药物-配体偶联物化合物。
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