CN113549127A - 长春新碱及其抗体偶联物、其制备方法和医药用途 - Google Patents
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Abstract
长春新碱及其抗体偶联物、其制备方法和医药用途,本发明涉及医药技术领域,具体涉及长春新碱及其与BCMA抗体的偶联物,用于预防和/或治疗血液肿瘤、自身免疫性疾病、炎症性疾病或代谢性疾病等相关疾病中的用途。本发明偶联物能够实现良好的治疗效果,且具有很高的化学稳定性,能阻止ADC中毒素脱落而产生的毒副作用,具有极高的偶联效率和高的载药量。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域,涉及长春新碱及其抗体偶联物、其制备方法及其用于预防和/或治疗肿瘤、自身免疫性疾病或代谢性疾病等相关疾病中的用途。
背景技术
抗体-药物偶联物(ADC)融合了抗体的靶向作用和生物活性分子的活性,抗体引导ADC结合到靶细胞,随后释放生物活性药物分子或被细胞内化,释放药物,治疗疾病。由于抗体对肿瘤或相关疾病靶点具有特异性和靶向性,其应用价值不仅体现在治疗方面,同时还成为药物靶向输送的理想载体,降低了药物的副作用。
目前,已经上市的ADC有四种:Mylotarg(Gemtuzumab Ozogamicin,吉妥珠单抗奥唑米星),Adcetris(Brentuximab Vedotin,CD30单抗-MMAE),Kadcyla(TrastuzumabEmtansine,曲妥珠单抗-美登素生物碱)和Besponsa(Inotuzumab ozogamicin,CD22单抗-卡奇霉素)。
抗体药物偶联物一般由抗体(mAb)、连接子(linker)和药物(payload)三部分组成。通常,ADC中抗体和小分子药物通过两种方式偶联:
1.通过赖氨酸的ε-氨基与连接体的活化羧基反应,形成酰胺键,如已上市ADC药物Mylotarg,Kadcyla和Besponsa。
2.抗体半胱氨酸的巯基,都是以二硫键的形式存在。打开抗体中的二硫键,可以提供多个自由的巯基作为偶联位点。与抗体巯基进行偶联,一种方法是抗体上自由的巯基与马来酰亚胺发生Michael加成反应,如Adcetris。
在专利WO2016142049中,公开了以鹅膏毒素为生物活性分子,包含甲磺酰基取代的苯联噁二唑结构的生物活性分子和连接子结构,但与抗体偶联内容无具体描述。
长春新碱是由长春花中提取出的一种生物碱,其化学结构和作用机制与长春碱相似,但疗效优于长春碱。二者之间无交叉耐药现象。长春新碱主要作用于细胞周期的M期,属于细胞周期特异性药物。大剂量时对S期细胞也有杀伤作用。长春新碱骨髓毒性轻,抗癌谱较广,常作为联合化疗方案的组成药物治疗血液肿瘤,如急性白血病、恶性淋巴瘤和多发性骨髓瘤。长春新碱也用于肾母细胞瘤、尤文瘤、儿童横纹肌肉瘤、神经母细胞瘤、绒毛膜上皮癌,乳腺癌、小细胞肺癌和宫颈癌的治疗。目前还没有将长春新碱用于抗体药物偶联物中的临床应用。本发明将长春新碱通过连接子与BCMA抗体偶联,可特异性的杀伤血液肿瘤。
发明内容
本发明提供一种通式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物:
其中:
环A选自含有1-6个选自O、S、O、SO2、N或P杂原子的3-10元杂环基或5-14元杂芳基,所述的杂环基和杂芳基,任选可以进一步被氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;
R1选自氢、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基,所述的烷基、环烷基、芳基和杂芳基,任选进一步被氘、卤素、氰基、硝基、C1-4烷氧基烷基或C1-4烷氧基中一个或多个取代基所取代;
L1独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-(CH2)n-、-(CH2)nO-、-(C≡C)(CH2)n-、-(CH2)nO(CH2)m-、-(CH2)nO(CH2CH2)m-、-(CH2OCH2)n(CH2)m-、-C(O)NH(CH2)n-、-O(CH2)nC(O)-、-NH(CH2)nCHRaC(O)-、-O(CH2)nCHRaC(O)-、-S(CH2)nCHRaC(O)-、-(CH2)nC(O)NRa-、-NHC(O)(CH2)nO(CH2)mC(O)-、-C(O)(CH2)nO(CH2)mC(O)-或它们的任意组合;
L2独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-O-、-S-、-(CH2)s-、-O(CH2)s-、-(CH2)sO-、-O(CH2)sO-、-(C≡C)(CH2)s-、-(CH2)sO(CH2)t-、-(CH2)sO(CH2CH2)t-、-(CH2OCH2)s(CH2)t-、-C(O)NH(CH2)s-、-C(O)NRb-、-(CH2)s(OCH2CH2)t-、-O(CH2)sC(O)-、-NH(CH2)sCHRbC(O)-、-O(CH2)sCHRbC(O)-、-S(CH2)sCHRbC(O)-、-(CH2)sC(O)NRb-、-NHC(O)(CH2)sO(CH2)mC(O)-、-C(O)(CH2)sO(CH2)tC(O)-、或它们的任意组合;
L3独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-O-、-S-、-(CH2)u-、-O(CH2)u-、-(CH2)uO-、-O(CH2)uO-、-(CH2)uO(CH2)vO-、-(CH2)u(OCH2CH2)vO-、-O(CH2)uNRcCO(CH2)v-、-(C≡C)(CH2)u-、-(CH2)sO(CH2)u-、-(CH2)uO(CH2CH2)v-、-(CH2OCH2)u(CH2)v-、-C(O)NH(CH2)u-、-(CH2)u(OCH2CH2)v-、-O(CH2)uNRcC(=O)(CH2)vO-、-O(CH2)sC(O)-、-NH(CH2)uCHRcC(O)-、-O(CH2)uCHRcC(O)-、-S(CH2)uCHRcC(O)-、-(CH2)uC(O)NRc-、-NHC(O)(CH2)uO(CH2)vC(O)-、-C(O)(CH2)uO(CH2)vC(O)-、或它们的任意组合;
Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地选自氢、氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、脲基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、氨基C1-6烷基、C3-8环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-10元杂芳基,所述的氨基、脲基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基和5-10元杂芳基,任选进一步被氢、氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;且
m、n、u、v、s、t和w为0~10的整数。
在本发明一个优选方案中,环A选自含有1-4个选自O、S、SO或SO2的3-10元含N杂环基或5-10元含氮杂芳基;优选以下结构:
在本发明一个优选方案中,环A任选地进一步被氢、氘、卤素、氨基、羟基、氰基、硝基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C1-6氘代烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基、卤代C1-6烷氧基、C1-6羟烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、3-8元杂环基、C6-10芳基、C6-10芳基硫基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代,所述的氨基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C1-6氘代烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基、卤代C1-6烷氧基、C1-6羟烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、3-8元杂环基、C6-10芳基、C6-10芳基硫基和5-10元杂芳基,任选进一步被氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;
在本发明进一步优选方案中,环A任选地进一步被氢、氧代基、C1-3卤代烷基、C1-3烷基磺酰基或C6-10芳基硫基中的一个或多个取代基所取代;
在本发明进一步优选方案中,环A任选地进一步被氢、氧代基、溴甲基、甲磺酰基或苯基硫基中的一个或多个取代基所取代。
在本发明一个优选方案中,R1为选自氢、C1-6烷基或C1-6烷基磺酰基;优选氢或甲磺酰基。
在本发明一个优选方案中,L4选自为由2至7个氨基酸残基构成的肽残基,所述的氨基酸残基选自苯丙氨酸(F)、甘氨酸(G)、缬氨酸(V)、赖氨酸(K)、瓜氨酸、丝氨酸(S)、谷氨酸(Q)、天冬氨酸(D)的残基,并任选进一步被选自卤素、羟基、氰基、氨基、烷基、氯代烷基、氘代烷基、烷氧基和环烷基中的一个或多个取代基所取代;优选地,L4选自二肽残基;进一步优选地,L4为
在本发明一个优选方案中,所述的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,其具体结构进一步如通式(II)、通式(IIa)或通式(III)所示:
在本发明一个优选方案中,所述的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,选自以下结构:
本发明的提供一种式(IV)所示的抗体药物偶联物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,
其中:
mAb为抗体或小分子配体;
M为-CR3R4-;
R2选自氢、卤素、羟基、氨基、C1-6烷基、C1-6烷氧基或C3-8环烷基:
R3和R4各自独立的选自氢、卤素、羟基、氨基或C1-6烷基;
y为1~20的整数;且
p为0~5的整数;优选1、2或3。
M为-CR3R4-;
R2选自氢、卤素、羟基、氨基、C1-6烷基、C1-6烷氧基或C3-8环烷基:
R3和R4各自独立的选自氢、卤素、羟基、氨基或C1-6烷基;
y为1~10,y是小数或整数;且
p为0~5的整数;优选1、2或3。
本发明的提供一种式(IV-A)所示的抗体药物偶联物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,
其中:
mAb为抗体或小分子配体;
L5是接头单元;
L6存在或不存在,存在时为接头单元;且
y为1~10,y是小数或整数。
M1为-CR6R7-;
R5选自氢、卤素、羟基、氨基、C1-6烷基、C1-6烷氧基或C3-8环烷基:
R6和R7各自独立的选自氢、卤素、羟基、氨基或C1-6烷基;且
t为0~5的整数;优选1、2或3。
在本发明一个方案中,所述化合物或其可药用盐的抗体药物偶联物,其特征在于,通过还原抗体mAb自身重链和轻链链间二硫键形成的半胱氨酸残基与通式(I)化合物或其药学上可接受的盐相连。
在本发明一个方案中,所述化合物或其可药用盐的抗体药物偶联物,其具体结构进一步如式(V)或式(VI)所示:
在本发明一个方案中,所述化合物或其可药用盐的抗体药物偶联物,其特征在于,所述式(IV)进一步如式(VII)所示:
本发明提供一种制备式(IV)所示抗体偶联药物的方法,式(I)化合物和抗体经还原后形成的巯基(SH)进行偶联形成式(IV)所示ADC抗体药物偶联物,
本发明提供一种制备式(IV)所示抗体偶联药物的方法,式(I)化合物和抗体经还原后形成的巯基(SH)进行偶联形成式(IV)所示ADC抗体药物偶联物,
在一些实施方案中,本发明所述的抗体药物偶联物中的抗体(mAb)靶向细胞表面受体或肿瘤相关抗原,其中细胞表面受体或肿瘤相关抗原优选自:0772P、5T4、ACTA2、ADGRE1A、AGS-16、AKR1C1、AKR1C2、ANGPTL4、ApoE、ASLG659、ASLG659、AIF1、BMPR1B、BNIP3、Brevican、BAFF-R、BCMA、c-Met、CADM1、CA6、C1QA、C1QB、CCL5、CCR4、CCR5、CD1lb、CD1lc、CD138、CD19、CD20、CD21、CD22、CD223、CD30、CD33、CD37、CD40、CD45(PTPRC)、CD49D(ITGA4)、CD56、CD66e、CD70、CD72、CD74、CD79a、CD79b、CD80、CDCP1、CDH11、Claudin18.2、COL6A3、COL7A1、CRIPTO、CSF1R、CTGF、CTSD、CTSS、CXCL10、CXCL11、CXCR4、CXCR5、DDIT4、DLL3、DLL4、DR5、E16、EFNA4、EGFR、EGFRvIII、EGLN、EGLN3、EMR2、ENPP1、ENPP3、Endothelin receoptor、EphB2R、EpCAM、ETBR、FcRH1、FcRH2、FGF2、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、Folate receptor 1、GEDA、GPC3、GPNMB、Guanylylcyclase C、GZMB、HER2、HER3、HLA-DOB、HMOX1、KRT33A、KISS1R、IFNG、IGFBP3、IFI6、IGF-1R、IL-6、IL10RA1、IL20Rα、IRTA2、LOX、LRRC15、LY64、LY6E、LY86、LYPD3、LUM、MCPT8、MDP、Mesothelin、MFI2、MMP9、MMP10、MMP14、MMP16、MPF、MS4A7、MSG783、Mucin 1、Mucin16、Napi2b、Napi3b、NCA、Nectin 4、NOG、P2X5、P2X7、pCAD、PGF、PIK3AP1、PIK3CD、PD-L1、PDGFRA、PDK1、PDK4、PFKFB3、PGK1、PLOD2、PSCA、PSCAhlg、RNF43、ROR1、Sema5b、SERPINEl、SLC39A6、SLTRK6、STEAP1、STEAP2、Sodium phosphate cotransporter 2B、STAT1、STAT3、STC2、TACSTD2、TENB2、Tissue factor、TCF4、TENB2、TGF、TGFB1、TGFB2、TGFBR1、TNFR2、TNFRSF21、TNFSF9、TrpM4、Trop-2、Trophoblast glycoprotein、Tyro7、PSMA、VEGFA、VEGFR2、WNT5A、UPK1B、E-cadherin、P-cadherin、整合素α5β6和整合素α4β7。
在一些实施方案中,本发明所述的抗体药物偶联物中的抗体(mAb)靶向细胞表面受体为BCMA。
在一些实施方案中,本发明所述的抗体药物偶联物中的抗体(mAb)选自:利妥昔单抗(Rituximab)、替伊莫单抗(Ibritumomab tiuxetan)、托西莫单抗(Tositumomab)、本妥昔单抗(Brentuximab)、阿仑单抗(Alemtuzumab)、阿达木单抗(Adecatumumab)、拉妥珠单抗(Labetuzumab)、CC49(明瑞莫单抗;minretumomab)、贝伐单抗(Bevacizuma b)、伊瑞西珠单抗(Etaracizuma b)、伏洛昔单抗(Volocixima b)、西妥昔单抗(Cetuxima b)、帕尼单抗(Panitumumab)、尼妥珠单抗(Nimotuzumab)、曲妥珠单抗(Trastuzumab)、帕妥珠单抗(Pertuzumab)、马帕木单抗(Mapatumumab)、来沙木单抗(Lexatumumab)、狄诺塞麦单抗(Denosumab)、西罗珠单抗(Sibrotuzumab)、依决洛单抗(Edrecolomab)、西妥昔单抗(Cetuximab)、依帕珠单抗(Epratuzamab)和阿特朱单抗(Atezolizumab)。
在一些实施方案中,本发明所述的抗体药物偶联物中的抗体(mAb)为抗BCMA抗体或其抗原结合片段。
在本发明的一个优选方案中,所述mAb抗体或其抗原结合片段包含:
抗体重链可变区,所述的抗体重链可变区包含至少1个选自以下序列所示的HCDR:
SEQ ID NO:3,SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5;和
抗体轻链可变区,所述的抗体轻链可变区包含至少1个选自以下序列所述的LCDR:
SEQ ID NO:6,SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8。
在本发明的一个优选方案中,所述mAb的抗体重链可变区包含:
SEQ ID NO:3所示的HCDR1、
SEQ ID NO:4所示的HCDR2和
SEQ ID NO:5所示的HCDR3。
在本发明的一个优选方案中,所述mAb的抗体轻链可变区包含:
SEQ ID NO:6所示的LCDR1、
SEQ ID NO:7所示的LCDR2和
SEQ ID NO:8所示的LCDR3。
在本发明的一个优选方案中,所述mAb为抗体或其抗原结合片段包含:
SEQ ID NO:3所示的HCDR1、
SEQ ID NO:4所示的HCDR2和
SEQ ID NO:5所示的HCDR3的抗体重链可变区;以及
SEQ ID NO:6所示的LCDR1、
SEQ ID NO:7所示的LCDR2和
SEQ ID NO:8所示的LCDR3的抗体轻链可变区。
在本发明一个优选方案中,所述的Ab抗体或其抗原结合片段为鼠源抗体。
在本发明一个优选方案中,所述的Ab抗体或其抗原结合片段为嵌合抗体。
在本发明一个优选方案中,所述Ab抗体或其抗原结合片段为人抗体。
在本发明一个优选方案中,所述Ab抗体或其抗原结合片段为人源化抗体。
在本发明一个优选方案中,所述mAb的重链可变区为选自SEQ ID NO:9,或与其具有至少70%,75%,80%,85%,90%,95%或99%同源性的重链可变区;所述的抗体的轻链可变区选自SEQ ID NO:10,或与其具有至少70%,75%,80%,85%,90%,95%或99%同源性的轻链可变区。
在本发明一个优选方案中,所述mAb的重链选自SEQ ID NO:11,或与其具有至少80%,85%,90%,95%或99%同源性的全长重链;所述mAb的轻链选自SEQ ID NO:12,或与其具有至少80%,85%,90%,95%或99%同源性的全长轻链。
在本发明优选的方案中,所述的抗体药物偶联物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,其选自如下化合物:
在本发明的一个优选方案中,y选自2~10;
在本发明的进一步优选方案中,y选自2~8;
在本发明的进一步优选方案中,y选自2~6;
在本发明的进一步优选方案中,y选自4~6;
在本发明的进一步优选方案中,y选自4;
在本发明的进一步优选方案中,y选自3.8。
另一方面,本发明提供一种药物组合物,其包含式(V)所示抗体药物偶联物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物,和一种或多种可药用的赋形剂、稀释剂或载体。
另一方面,本发明提供一种医药用途,本发明涉及抗抗体-药物偶联物或所述抗体-药物偶联物药学上可接受的盐或溶剂化合物或其药物组合物在用于治疗或预防BCMA介导的疾病或病症的用途。
在本发明一个优选的方案中,所述BCMA介导的疾病或病症为血液肿瘤、自身免疫性疾病、炎症性疾病或代谢性疾病;
在本发明一个优选的方案中,所述的血液肿瘤选自多发性骨髓瘤、急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征、B细胞淋巴瘤、T细胞淋巴瘤、NK细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤;
在本发明一个优选的方案中,所述自身免疫性疾病选自免疫性血小板减少性紫癜、风湿性关节炎、重症肌无力和系统性红斑狼疮;
在本发明一个优选的方案中,所述的炎症性疾病选自肺炎、支气管炎、肠炎、胃炎和肾小球肾炎;
在本发明一个优选的方案中,所述代谢性疾病选自肥胖、糖尿病和高血脂;
在本发明的进一步优选方案中,所述的血液肿瘤是BCMA阳性肿瘤或表达BCMA的血液肿瘤;
在本发明的进一步优选方案中,所述的血液肿瘤是BCMA阳性的多发性骨髓瘤。
在一些实施方案中,本发明所述的抗体药物偶联物用于制备治疗癌症、自身免疫性疾病、炎症性疾病和代谢性疾病中的药物;所述癌症选自多发性骨髓瘤、急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征、B细胞淋巴瘤、T细胞淋巴瘤、NK细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤等血液肿瘤,所述自身免疫性疾病选自免疫性血小板减少性紫癜、风湿性关节炎、重症肌无力和系统性红斑狼疮,所述炎症性疾病选自肺炎、支气管炎、肠炎、胃炎和肾小球肾炎,所述代谢性疾病选自肥胖、糖尿病和高血脂。
在一些实施例中,本发明包括用于抑制或减少患有血液肿瘤的受试者中血液肿瘤生长的方法,所述方法包括向该患有实体瘤的受试者给予本发明所述的抗体药物偶联物,使得该实体瘤生长被抑制或减少。
作为其中一种示例,血液肿瘤是BCMA阳性肿瘤或表达BCMA的血液肿瘤,进一步的,血液肿瘤是BCMA阳性的多发性骨髓瘤。
在一些优选实施方案中,抗体也可以由小分子配体代替,例如叶酸衍生物、谷氨酸脲衍生物、生长抑素衍生物、芳基磺酰胺类衍生物(例如碳酸酐酶IX抑制剂)、连接两个脂肪族吲哚的多烯、花青染料和IR-783或其衍生物。
发明的详细说明
为了更容易理解本发明,以下具体定义了某些技术和科学术语。除显而易见在本文件中的它处另有明确定义,否则本文使用的所有其它技术和科学术语都具有本发明所属领域的一般技术人员通常理解的含义。
除非有相反陈述,在说明书和权利要求书中使用的术语具有下述含义。
术语“烷基”指饱和脂肪族烃基团,其为包含1至20个碳原子的直链或支链基团,优选含有1至8个碳原子的烷基,更优选1至6个碳原子的烷基,最更优选1至3个碳原子的烷基。非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1,2-三甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、正辛基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、2,2-二甲基己基、3,3-二甲基己基、4,4-二甲基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、2-甲基-2-乙基戊基、2-甲基-3-乙基戊基、正壬基、2-甲基-2-乙基己基、2-甲基-3-乙基己基、2,2-二乙基戊基、正癸基、3,3-二乙基己基、2,2-二乙基己基,及其各种支链异构体等。更优选的是含有1至6个碳原子的低级烷基,非限制性实施例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1,2-三甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,3-二甲基丁基等。烷基可以是取代的或非取代的,当被取代时,取代基可以在任何可使用的连接点上被取代,所述取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、氧代基、羧基或羧酸酯基,本发明优选甲基、乙基、异丙基、叔丁基、卤代烷基、氘代烷基、烷氧基取代的烷基和羟基取代的烷基。
术语“亚烷基”是指烷基的一个氢原子进一步被取代,例如:“亚甲基”指-CH2-、“亚乙基”指-(CH2)2-、“亚丙基”指-(CH2)3-、“亚丁基”指-(CH2)4-等。术语“烯基”指由至少由两个碳原子和至少一个碳-碳双键组成的如上定义的烷基,例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-、2-或3-丁烯基等。烯基可以是取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基。
术语“环烷基”指饱和或部分不饱和单环或多环环状烃取代基,环烷基环包含3至20个碳原子,优选包含3至12个碳原子,更优选包含3至6个碳原子。单环环烷基的非限制性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环己二烯基、环庚基、环庚三烯基、环辛基等;多环环烷基包括螺环、稠环和桥环的环烷基,优选环丙基、环丁基、环己基、环戊基和环庚基。
术语“螺环烷基”指5至20元的单环之间共用一个碳原子(称螺原子)的多环基团,其可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据环与环之间共用螺原子的数目将螺环烷基分为单螺环烷基、双螺环烷基或多螺环烷基,优选为单螺环烷基和双螺环烷基。更优选为4元/4元、4元/5元、4元/6元、5元/5元或5元/6元单螺环烷基。螺环烷基的非限制性实例包括:
也包含单螺环烷基与杂环烷基共用螺原子的螺环烷基,非限制性实例包括:
术语“稠环烷基”指5至20元,系统中的每个环与体系中的其他环共享毗邻的一对碳原子的全碳多环基团,其中一个或多个环可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环稠环烷基,优选为双环或三环,更优选为5元/5元或5元/6元双环烷基。稠环烷基的非限制性实例包括:
术语“桥环烷基”指5至20元,任意两个环共用两个不直接连接的碳原子的全碳多环基团,其可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环桥环烷基,优选为双环、三环或四环,更有选为双环或三环。桥环烷基的非限制性实例包括:
所述环烷基环可以稠合于芳基、杂芳基或杂环烷基环上,其中与母体结构连接在一起的环为环烷基,非限制性实例包括茚满基、四氢萘基、苯并环庚烷基等。环烷基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、氧代基、羧基或羧酸酯基。
术语“杂环基”指饱和或部分不饱和单环或多环环状烃取代基,其包含3至20个环原子,其中一个或多个环原子为选自氮、氧、C(O)、S(O)(=NH)或S(O)m(其中m是整数0至2)的杂原子,但不包括-O-O-、-O-S-或-S-S-的环部分,其余环原子为碳。优选包含3至12个环原子,其中1~4个是杂原子;更优选包含3至10个环原子;单环杂环基的非限制性实例包括1H-吡咯-2,5-二酮、吡咯烷-2,5-二酮、氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、氮杂环丁烷、四氢吡喃基、氮杂环庚烷基、吡咯烷基、咪唑烷基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢咪唑基、二氢呋喃基、二氢吡唑基、二氢吡咯基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫代吗啉基、高哌嗪基、吡喃基等,优选1H-吡咯-2,5-二酮、吡咯烷-2,5-二酮、氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、氮杂环丁烷、四氢呋喃基、四氢吡喃基、氮杂环庚烷基、哌啶基和哌嗪基。多环杂环基包括螺环、稠环和桥环的杂环基;其中涉及到的螺环、稠环和桥环的杂环基任选与其他基团通过单键相连接,或者通过环上的任意两个或者两个以上的原子与其他环烷基、杂环基、芳基和杂芳基进一步并环连接。杂环基可以是取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自氢、烷基、羟基烷基、氨基、亚氨基、氰基、氧代基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基。
术语“螺杂环基”指5至20元的单环之间共用一个原子(称螺原子)的多环杂环基团,其中一个或多个环原子为选自氮、氧、S(O)(=NH)或S(O)m(其中m是整数0至2)的杂原子,其余环原子为碳。其可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据环与环之间共用螺原子的数目将螺杂环基分为单螺杂环基、双螺杂环基或多螺杂环基,优选为单螺杂环基和双螺杂环基。更优选为4元/4元、4元/5元、4元/6元、5元/5元或5元/6元单螺杂环基。螺杂环基的非限制性实例包括:
术语“稠杂环基”指5至20元,系统中的每个环与体系中的其他环共享毗邻的一对原子的多环杂环基团,一个或多个环可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统,其中一个或多个环原子为选自氮、氧或S(O)m(其中m是整数0至2)的杂原子,其余环原子为碳。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环稠杂环基,优选为双环或三环,更优选为5元/5元或5元/6元双环稠杂环基。稠杂环基的非限制性实例包括:
术语“桥杂环基”指5至14元,任意两个环共用两个不直接连接的原子的多环杂环基团,其可以含有一个或多个双键,但没有一个环具有完全共轭的π电子系统,其中一个或多个环原子为选自氮、氧或S(O)m(其中m是整数0至2)的杂原子,其余环原子为碳。优选为6至14元,更优选为7至10元。根据组成环的数目可以分为双环、三环、四环或多环桥杂环基,优选为双环、三环或四环,更有选为双环或三环。桥杂环基的非限制性实例包括:
所述杂环基环可以稠合于芳基、杂芳基或环烷基环上,其中与母体结构连接在一起的环为杂环基,其非限制性实例包括:
杂环基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、氧代基、羧基或羧酸酯基。
术语“芳基”指具有共轭的π电子体系的6至14元全碳单环或稠合多环(也就是共享毗邻碳原子对的环)基团,优选为6至10元,例如苯基和萘基。更优选苯基。所述芳基环可以稠合于杂芳基、杂环基或环烷基环上,其中与母体结构连接在一起的环为芳基环,其非限制性实例包括:
芳基可以是取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
术语“杂芳基”指包含1至4个杂原子、5至14个环原子的杂芳族体系,其中杂原子选自氧、硫和氮。杂芳基优选为5至10元,更优选为5元或6元,例如咪唑基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、吡唑基、噁唑基、吡咯基、三唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、噻二唑、吡嗪基、哒嗪基和噁二唑等,优选为三唑基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、哒嗪基和嘧啶基、噻唑基;更优选三唑基、吡咯基、噻吩基、噻唑基、嘧啶基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、噻二唑、吡啶基、哒嗪基和噁二唑。所述杂芳基环可以稠合于芳基、杂环基或环烷基环上,其中与母体结构连接在一起的环为杂芳基环,其非限制性实例包括:
杂芳基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
术语“烷氧基”指-O-(烷基)和-O-(非取代的环烷基),其中烷基的定义如上所述。烷氧基的非限制性实例包括:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基。烷氧基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
术语“烷硫基”指-S-(烷基)和-S-(非取代的环烷基),其中烷基的定义如上所述。烷硫基的非限制性实例包括:甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、环丙硫基、环丁硫基、环戊硫基、环己硫基。烷硫基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
术语“芳基硫基”指-S-(芳基),其中芳基的定义如上所述。芳硫基的非限制性实例包括:苯基硫基或萘基硫基。芳基硫基可以是任选取代的或非取代的,当被取代时,取代基优选为一个或多个以下基团,其独立地选自烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
“卤代烷基”指被一个或多个卤素取代的烷基,其中烷基如上所定义。
“卤代烷氧基”指被一个或多个卤素取代的烷氧基,其中烷氧基如上所定义。
“羟烷基”指被羟基取代的烷基,其中烷基如上所定义。
“烯基”指链烯基,又称烯烃基,其中所述的烯基可以进一步被其他相关基团取代,例如:烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
“炔基”指(CH≡C-或-C≡C-),其中所述的炔基可以进一步被其他相关基团取代,例如:烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、卤素、巯基、羟基、硝基、氰基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、环烷氧基、杂环烷氧基、环烷硫基、杂环烷硫基、羧基或羧酸酯基。
“羟基”指-OH基团。
“卤素”指氟、氯、溴或碘。
“氨基”指-NH2。
“氰基”指-CN。
“硝基”指-NO2。
“羧基”指-C(O)OH。
“THF”指四氢呋喃。
“EtOAc”指乙酸乙酯。
“MeOH”指甲醇。
“DMF”指N、N-二甲基甲酰胺。
“DIPEA”指二异丙基乙胺。
“TFA”指三氟乙酸。
“MeCN”指乙晴。
“DMA”指N,N-二甲基乙酰胺。
“Et2O”指乙醚。
“DCE”指1,2二氯乙烷。
“DIPEA”指N,N-二异丙基乙胺。
“NBS”指N-溴代琥珀酰亚胺。
“NIS”指N-碘代丁二酰亚胺。
“Cbz-Cl”指氯甲酸苄酯。
“Pd2(dba)3”指三(二亚苄基丙酮)二钯。
“Dppf”指1,1’-双二苯基膦二茂铁。
“HATU”指2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯。
“KHMDS”指六甲基二硅基胺基钾。
“LiHMDS”指双三甲基硅基胺基锂。
“MeLi”指甲基锂。
“n-BuLi”指正丁基锂。
“MMT”指对甲氧基苯基二苯甲基。
“NaBH(OAc)3”指三乙酰氧基硼氢化钠。
本申请所述的术语“抗体”指免疫球蛋白,是由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。免疫球蛋白重链恒定区的氨基酸组成和排列顺序不同,故其抗原性也不同。据此,可将免疫球蛋白分为五类,或称为免疫球蛋白的同种型,即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE,其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。同一类Ig根据其铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目和位置的差别,又可分为不同的亚类,如IgG可分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。轻链通过恒定区的不同分为κ链或λ链。五类Ig中第每类Ig都可以有κ链或λ链。
在本申请中,本申请所述的抗体轻链可变区可进一步包含轻链恒定区,所述的轻链恒定区包含人源或鼠源的κ、λ链或其变体。
在本申请中,本申请所述的抗体重链可变区可进一步包含重链恒定区,所述的重链恒定区包含人源或鼠源的IgG1、IgG2、IgG 3、IgG 4或其变体。
抗体重链和轻链靠近N端的约110个氨基酸的序列变化很大,为可变区(V区);靠近C端的其余氨基酸序列相对稳定,为恒定区(C区)。可变区包括3个高变区(HVR)和4个序列相对保守的骨架区(FR)。3个高变区决定抗体的特异性,又称为互补性决定区(CDR)。每条轻链可变区(VL)和重链可变区(VH)由3个CDR区4个FR区组成,从氨基端到羧基端依次排列的顺序为:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。轻链的3个CDR区指LCDR1、LCDR2,和LCDR3;重链的3个CDR区指HCDR1、HCDR2和HCDR3。本申请所述的抗体或抗原结合片段的VL区和VH区的CDR氨基酸残基在数量和位置符合已知的Kabat编号规则和Kabat或ABM定义规则(http://bioinf.org.uk/abs/)。
术语“抗原呈递细胞”或“APC”是在其表面上展示与MHC复合的外来抗原的细胞。T细胞利用T细胞受体(TCR)识别这种复合物。APC的实例包括但不限于树突细胞(DC)、外用血单个核细胞(PBMC)、单核细胞、B淋巴母细胞和单核细胞衍生的树突细胞。
术语“抗原呈递”是指APC捕获抗原和使它们能够被T细胞识别的过程,例如作为MHC-I/MHC-II偶联物的组分。
术语“BCMA”包括由细胞天然表达的BCMA的任何变体或同种型。本申请的抗体可与得自非人物种的BCMA交叉反应。作为另一种选择,该抗体也可以是人BCMA特异性的,可不表现出与其他物种的交叉反应性。BCMA或其任何变体或同种型可从天然表达它们的细胞或组织中分离而得,或使用本领域通用以及本文所述的那些技术通过重组技术产生。优选地,抗BCMA抗体靶向具有正常糖基化模式的人源BCMA。
术语“重组人抗体”包括通过重组方法制备、表达、创建或分离的人抗体,所涉及的技术和方法在本领域中是熟知的,诸如:
1.从人免疫球蛋白基因的转基因、转染色体动物(例如小鼠)或由其制备的杂交瘤中分离的抗体;
2.从经转化以表达抗体的宿主细胞如转染瘤中分离的抗体;
3.从重组组合人抗体文库中分离的抗体;以及
4.通过将人免疫球蛋白基因序列剪接到其他DNA序列等方法制备、表达、创建或分离的抗体。
此类重组人抗体包含可变区和恒定区,这些区域利用特定的由种系基因编码的人种系免疫球蛋白序列,但也包括随后诸如在抗体成熟过程中发生的重排和突变。
术语“鼠源抗体”在本申请中为根据本领域知识和技能制备的对人BCMA的单克隆抗体。制备时用BCMA抗原注射试验对象,然后分离表达具有所需序列或功能特性的抗体的杂交瘤。在本申请一个优选的实施方案中,所述的鼠源BCMA抗体或其抗原结合片段,可进一步包含鼠源κ、λ链或其变体的轻链恒定区,或进一步包含鼠源IgG1、IgG2、IgG3或IgG4或其变体的重链恒定区。
术语“人抗体”包括具有人种系免疫球蛋白序列的可变和恒定区的抗体。本申请的人抗体可包括不由人种系免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(如通过体外随机或位点特异性诱变或通过体内体细胞突变所引入的突变)。然而,术语“人抗体”不包括这样的抗体,即其中已将衍生自另一种哺乳动物物种(诸如小鼠)种系的CDR序列移植到人骨架序列上(即“人源化抗体”)。
术语“人源化抗体(humanized antibody)”,也称为CDR移植抗体(CDR-graftedantibody),是指将小鼠的CDR序列移植到人的抗体可变区框架中产生的抗体。人源化抗体可以克服嵌合抗体由于携带大量小鼠蛋白成分,从而诱导的强烈的免疫应答反应的缺点。为避免在免疫原性下降的同时引起活性的下降,可对所述的人抗体可变区可进行最少反向突变,以保持活性。
术语“嵌合抗体(chimeric antibody)”,是将鼠源性抗体的可变区与人抗体的恒定区融合而成的抗体,可以减轻鼠源性抗体诱发的免疫应答反应。建立嵌合抗体,要选建立分泌鼠源性特异性单抗的杂交瘤,然后从小鼠杂交瘤细胞中克隆可变区基因,再要据需要克隆人抗体的恒定区基因,将小鼠可变区基因与人恒定区基因连接成嵌合基因后插入人载体中,最后在真核工业系统或原核工业系统中表达嵌合抗体分子。人抗体的恒定区可选自人源IgG1、IgG2、IgG3或IgG4或其变体的重链恒定区,优选包含人源IgG1、IgG2或IgG4重链恒定区,或者使用氨基酸突变后增强ADCC(antibody-dependent cell-mediatedcytotoxicity,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用)毒性的IgG1重链恒定区。
术语“抗原结合片段”是指抗体的抗原结合片段及抗体类似物,其通常包括至少部分母体抗体(parental antibody)的抗原结合区或可变区(例如一个或多个CDR)。抗体片段保留母体抗体的至少某些结合特异性。通常,当基于摩尔来表示活性时,抗体片段保留至少10%的母体结合活性。优选地,抗体片段保留至少20%、50%、70%、80%、90%、95%或100%或更多的母体抗体对靶标的结合亲和力。抗原结合片段实例包括但不限于:Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv片段、线性抗体(linear antibody)、单链抗体、纳米抗体、结构域抗体和多特异性抗体。工程改造的抗体变体综述于Holliger和Hudson,2005,Nat.Biotechnol.23:1126-1136中。
“Fab片段”由一条轻链和一条重链的CH1及可变区组成。Fab分子的重链不能与另一个重链分子形成二硫键。
“Fc”区含有包含抗体的CH1和CH2结构域的两个重链片段。两个重链片段由两个或多个二硫键并通过CH3结构域的疏水作用保持在一起。
“Fab’片段”含有一条轻链和包含VH结构域和CH1结构域以及CH1和CH2结构域之间区域的一条重链的部分,由此可在两个Fab’片段的两条重链之间形成链间二硫键以形成F(ab’)2分子。
“F(ab’)2片段”含有两条轻链和两条包含CH1和CH2结构域之间的恒定区的部分的重链,由此在两条重链间形成链间二硫键。因此,F(ab’)2片段由通过两条重链间的二硫键保持在一起的两个Fab’片段组成。
“Fv区”包含来自重链和轻链二者的可变区,但缺少恒定区。
术语“多特异性抗体”按其最广义使用,涵盖具有多表位特异性的抗体。这些多特异性抗体包括但不限于:包含重链可变区VH和轻链可变区VL的抗体,其中该VH-VL单元具有多表位特异性;具有两个或多个VL和VH区的抗体,每个VH-VL单元与不同的靶点或同一个靶点的不同表位结合;具有两个或更多个单可变区的抗体,每个单可变区与不同的靶点或同一个靶点的不同的表位结合;全长抗体、抗体片段、双抗体(diabodies)、双特异性双抗体和三抗体(triabodies)、己共价或非共价连接在一起的抗体片段等。
术语“单链抗体”是由抗体的重链可变区VH和轻链可变区VL通过一段连接肽连接而成的单链重组蛋白,它是具有完全抗原结合位点的最小抗体片段。
术语“结构域抗体片段”是仅含有重链可变区或轻链可变区链的具有免疫学功能的免疫球蛋白片段。在某些情况下,两个或多个VH区与肽接头共价连接以形成二价结构域抗体片段。二价结构域抗体片段的两个VH区可靶向相同或不同抗原。
本申请的术语“与BCMA结合”,指能与人BCMA相互作用。
本申请的术语“抗原结合位点”指本申请抗体或抗原结合片段识别的三维空间位点。
术语“表位”是指抗原上与免疫球蛋白或抗体特异性结合的位点。表位可以由相邻的氨基酸、或通过蛋白质的三级折叠而并列的不相邻的氨基酸形成。由相邻的氨基酸形成的表位通常在暴露于变性溶剂后保持,而通过三级折叠形成的表位通常在变性溶剂处理后丧失。表位通常以独特的空间构象包括至少3-15个氨基酸。确定什么表位由给定的抗体结合的方法在本领域中是熟知的,包括免疫印迹和免疫沉淀检测分析等。确定表位的空间构象的方法包括本领域中的技术和本文所述的技术,例如X射线晶体分析法和二维核磁共振等。
本申请所用的术语“特异性结合”、“选择性结合”是指抗体与预定的抗原上的表位结合。通常,当使用人BCMA作为分析物并使用抗体作为配体,在仪器中通过表面等离子体共振(SPR)技术测定时,抗体以大约低于10-7M或甚至更小的平衡解离常数(KD)与预定的抗原结合,并且其与预定抗原结合的亲和力是其与预定抗原或紧密相关的抗原之外的非特异性抗原(如BSA等)结合的亲和力的至少两倍。术语“识别抗原的抗体”在本文中可以与术语“特异性结合的抗体”互换使用。
术语“交叉反应”是指本申请的抗体与来自不同物种的BCMA结合的能力。例如,结合人BCMA的本申请的抗体也可以结合另一物种的BCMA。交叉反应性是通过在结合测定(例如SPR和ELISA)中检测与纯化抗原的特异性反应性,或与生理表达BCMA的细胞的结合或功能性相互作用来测量。确定交叉反应性的方法包括如本文所述的标准结合测定,例如表面等离子体共振(SPR)分析,或流式细胞术。
术语“抑制”或“阻断”可互换使用,并涵盖部分和完全抑制/阻断这两者。配体的抑制/阻断优选地降低或改变无抑制或阻断的情况下发生配体结合时出现活性的正常水平或类型。抑制和阻断也旨在包括与抗BCMA抗体接触时,与未与抗BCMA抗体接触的配体相比,任何可测量的配体结合亲和力降低。
术语“抑制生长”(例如涉及细胞)旨在包括细胞生长任何可测量的降低。
术语“诱导免疫应答”和“增强免疫应答”可互换使用,并指免疫应答对特定抗原的剌激(即,被动或适应性的)。针对诱导CDC或ADCC的术语“诱导”是指剌激特定的直接细胞杀伤机制。
本申请中所述的“ADCC”,即antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,是指表达Fc受体的细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞。可通过对IgG上Fc段的修饰,增强或降低降低或消除抗体的ADCC效应功能。所述的修饰指在抗体的重链恒定区进行突变。
生产和纯化抗体和抗原结合片段的方法在现有技术中熟知和能找到,如冷泉港的抗体实验技术指南,5-8章和15章。如,小鼠可以用人BCMA或其片段免疫,所得到的抗体能被复性、纯化,并且可以用常规的方法进行氨基酸测序。抗原结合片段同样可以用常规方法制备。发明所述的抗体或抗原结合片段用基因工程方法在非人源的CDR区加上一个或多个人FR区。人FR种系序列可以从ImMunoGeneTics(IMGT)的网站http://imgt.cines.fr得到,或者从免疫球蛋白杂志,2001ISBN012441351上获得。
本申请工程化的抗体或抗原结合片段可用常规方法制备和纯化。相应抗体的cDNA序列可以克隆并重组至GS表达载体。重组的免疫球蛋白表达载体可以稳定地转染CHO细胞。作为一种更推荐的现有技术,哺乳动物类表达系统会导致抗体的糖基化,特别是在FC区的高度保守N端。通过表达与人源抗原特异性结合的抗体得到稳定的克隆。阳性的克隆在生物反应器的无血清培养基中扩大培养以生产抗体。分泌了抗体的培养液可以用常规技术纯化、收集。抗体可用常规方法进行过滤浓缩。可溶的混合物和多聚体,也可以用常规方法去除,比如分子筛、离子交换。得到的产物需立即冷冻,如-70℃,或者冻干。
本申请的抗体指单克隆抗体。本申请所述的单克隆抗体(mAb),指由单一的克隆细胞株得到的抗体,所述的细胞株不限于真核的,原核的或噬菌体的克隆细胞株。单克隆抗体或抗原结合片段可以用如杂交瘤技术、重组技术、噬菌体展示技术、合成技术(如CDR-grafting)、或其它现有技术进行重组得到。
“施用”、“给予”和“处理”当应用于动物、人、实验受试者、细胞、组织、器官或生物流体时,是指外源性药物、治疗剂、诊断剂或组合物与动物、人、受试者、细胞、组织、器官或生物流体的接触。“施用”、“给予”和“处理”可以指例如治疗、药物代谢动力学、诊断、研究和实验方法。细胞的处理包括试剂与细胞的接触,以及试剂与流体的接触,其中所述流体与细胞接触。“施用”、“给予”和“处理”还意指通过试剂、诊断、结合组合物或通过另一种细胞体外和离体处理例如细胞。“处理”当应用于人、兽医学或研究受试者时,是指治疗处理、预防或预防性措施,研究和诊断应用。
“治疗”意指给予患者内用或外用治疗剂,诸如包含本申请的任一种抗体,所述患者具有一种或多种疾病症状,而已知所述治疗剂对这些症状具有治疗作用。通常,在受治疗患者或群体中以有效缓解一种或多种疾病症状的量给予治疗剂,无论是通过诱导这类症状退化还是抑制这类症状发展到任何临床右测量的程度。有效缓解任何具体疾病症状的治疗剂的量(也称作“治疗有效量”)可根据多种因素变化,例如患者的疾病状态、年龄和体重,以及药物在患者产生需要疗效的能力。通过医生或其它专业卫生保健人士通常用于评价该症状的严重性或进展状况的任何临床检测方法,可评价疾病症状是否已被减轻。尽本申请的实施方案(例如治疗方法或制品)在缓解每个患都有的目标疾病症状方面可能无效,但是根据本领域已知的任何统计学检验方法如Student t检验、卡方检验、依据Mann和Whitney的U检验、Kruskal-Wallis检验(H检验)、Jonckheere-Terpstra检验和Wilcoxon检验确定,其在统计学显著数目的患者中应当减轻目标疾病症状。
整个说明书和权利要求书中使用的术语“基本上由……组成”或其变形表示包括所有所述元件或元件组,并且任选包括与所述元件类似或不同性质的其它元件,所述其它元件非显著改变指定给药方案、方法或组合物的基本性质或新性质。
本申请所述的应用于某个对象的术语“天然存在的”是指这样的事实,即该对象可在自然界中发现。例如存在于可从自然界来源分离得到的生物体(包括病毒)、且未经人工在实验室中有意修饰的多肽序列或多核苷酸序列即是天然存在的。
“有效量”包含足以改善或预防医字病症的症状或病症的量。有效量还意指足以允许或促进诊断的量。用于特定患者或兽医学受试者的有效量可依据以下因素而变化:如待治疗的病症、患者的总体健康情况、给药的方法途径和剂量以及副作用严重性。有效量可以是避免显著副作用或毒性作用的最大剂量或给药方案。
“外源性”指要据背景在生物、细胞或人体外产生的物质。
“内源性”指根据背景在细胞、生物或人体内产生的物质。
“同源性”是指两个多核苷酸序列之间或两个多肽之间的序列相似性。当两个比较序列中的位置均被相同碱基或氨基酸单体亚基占据时,例如如果两个DNA分子的每一个位置都被腺嘌呤占据时,那么所述分子在该位置是同源的。两个序列之间的同源性百分率是两个序列共有的匹配或同源位置数除以比较的位置数×100%的函数。例如,在序列最佳比对时,如果两个序列中的10个位置有6个匹配或同源,那么两个序列为60%同源。一般而言,当比对两个序列而得到最大的同源性百分率时进行比较。
本文使用的表述“细胞”、“细胞系”和“细胞培养物”可互换使用,并且所有这类名称都包括其后代。因此,单词“转化体”和“转化细胞”包括原代受试细胞和由其衍生的培养物,而不考虑转移数目。还应当理解的是,由于故意或非有意的突变,所有后代在DNA含量方面不可能精确相同。包括具有与最初转化细胞中筛选的相同的功能或生物学活性的突变后代。“任选”或“任选地”意味着随后所描述地事件或环境可以但不必发生,该说明包括该事件或环境发生或不发生地场合。例如,“任选包含1-3个抗体重链可变区”意味着特定序列的抗体重链可变区可以但不必须存在。
“药物组合物”表示含有一种或多种本文所述抗体或其抗原结合片段,以及其他组分例如生理学/可药用的载体和赋形剂。药物组合物的目的是促进对生物体的给药,利于活性成分的吸收进而发挥生物活性。
“可药用盐”是指本发明抗体-药物偶联物的盐,这类盐用于哺乳动物体内时具有安全性和有效性,其具有应有的生物活性。本发明抗体-药物偶联物至少含有一个氨基,因此可以与酸形成盐,可药用盐的非限制性实例包括:盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、柠檬酸盐、乙酸盐、琥珀酸盐、抗坏血酸盐、草酸盐、硝酸盐、梨酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、水杨酸盐、柠檬酸氢盐、酒石酸盐、马来酸盐、富马酸盐、甲酸盐、苯酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐。
“溶剂化合物”指本发明的抗体-药物偶联物化合物与一种或多种溶剂分子形成可药用的溶剂化合物,溶剂分子的非限制性实例包括:水、乙醇、乙腈、异丙醇、乙酸乙酯。
“细胞毒性药物”在用于本发明时指抑制细胞的功能和/或引起细胞死亡或破坏的物质。
“微管蛋白抑制剂”是指通过抑制微管蛋白的聚合或促进微管蛋白的集合而干扰细胞有丝分裂过程,从而发挥抗肿瘤效果的一类化合物。其非限制性实例包括:美登素类、卡利奇霉素、紫杉烷类、长春新碱、秋水仙碱、尾海兔素/奥瑞他汀/单甲基奥瑞他汀E(MMAE)/单甲基奥瑞他汀F(MMAF)。
“接头”指包含是抗体共价附着于药物的共价键或原子链的化学模块。接头的非限制性实例包括:亚芳基、亚杂芳基、PEG、聚亚甲基氧基、琥珀酸酯、琥珀酰胺、二乙醇酸酯、丙二酸酯和己酰胺。
“药物载荷”(DAR)由y表示,即通式(A)中每个抗体的平均细胞毒性药物数。本发明中的药物荷载范围可以为每个抗体1-20个细胞毒性药物(D)。通式(A)的抗体-药物偶联物为偶联有一定范围(1-20个)细胞毒性药物的抗体的集合。来自偶联反应的抗体-药物偶联物中的药物载荷(DAR)可通过常规手段表征,诸如质谱,HPLC和ELISA等。通过这些手段可以测定抗体-药物偶联物在y值上的定量分布。
具体实施方式
以下结合实施例进一步描述本发明,但这些实施例并非限制着本发明的范围。
本发明的化合物结构是通过核磁共振(NMR)或/和液质联用色谱(LC-MS)来确定的。NMR化学位移(δ)以百万分之一(ppm)的单位给出。NMR的测定是用Bruker AVANCE-400核磁仪,测定溶剂为氘代二甲基亚磺酰(DMSO-d6),氘代甲醇(CD3OD)和氘代氯仿(CDCl3),内标为四甲基硅烷(TMS)。
液质联用色谱LC-MS的测定用Agilent 1200Infinity Series质谱仪。HPLC的测定使用安捷伦1200DAD高压液相色谱仪(Sunfire C18 150×4.6mm色谱柱)和Waters 2695-2996高压液相色谱仪(Gimini C18 150×4.6mm色谱柱)。
薄层层析硅胶板使用烟台黄海HSGF254或青岛GF254硅胶板,TLC采用的规格是0.15mm~0.20mm,薄层层析分离纯化产品采用的规格是0.4mm~0.5mm。柱层析一般使用烟台黄海硅胶200~300目硅胶为载体。
本发明实施例中的起始原料是已知的并且可以在市场上买到,或者可以采用或按照本领域已知的方法来合成。
在无特殊说明的情况下,本发明的所有反应均在连续的磁力搅拌下,在干燥氮气或氩气氛下进行,溶剂为干燥溶剂,反应温度单位为摄氏度。
本申请实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,如冷泉港的抗体技术实验手册,分子克隆手册;或按照原料或商品制造厂商所建议的条件。未注明具体来源的试剂,为市场购买的常规试剂。
实验仪器:
序号 | 仪器 | 来源 |
1 | CO<sub>2</sub>培养箱 | Thermo 311 |
2 | 生物安全柜 | 上海博讯BSC-1300IIA2 |
3 | 冷冻离心机 | Eppendorf 5702R |
4 | 海尔双开门家用冰箱 | 海尔BCD-268TN |
5 | 细胞计数器 | Life Technologies Countess II |
6 | 药品保存箱 | 海尔hyc-940 |
7 | 零下20度冰箱 | 海尔DW-25L262 |
8 | 冷冻离心机5810R | Eppendorf 5810R |
9 | 自动分液器(Multidrop) | Thermo 5840300 |
10 | 酶标仪 | BioTek H1MFD |
11 | CO<sub>2</sub>细菌培养箱 | 上海博讯BC-J80S |
12 | 流式细胞计数仪 | 贝克曼DxFlex |
13 | 蛋白纯化仪 | GE AKTApure |
实验试剂:
实施例1.1:化合物I-1的制备
(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰氨基)-3-甲基丁酰氨基)-5-脲基戊酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯
第一步:(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯的制备
量取1.0mL的二氯甲烷溶解甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-9-((5S,7R,9S)-5-乙基-5-羟基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(21mg,0.025mmol)和DMAP(16mg,0.125mmol),冰水浴冷却,氮气保护,再滴加三光气(22mg,0.075mmol)的二氯甲烷(0.1mL)溶液,缓慢升至室温,搅拌过夜。LCMS检测有>95%的原料转化为产物,直接旋干,用于下一步反应。
第二步:(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰氨基)-3-甲基丁酰氨基)-5-脲基戊酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯的制备
室温,氮气保护下,量取1mL的DMF溶解粗品甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯,再加入6-(2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)-N-((S)-1-(((S)-1-((4-(羟甲基)苯基)氨基)-1-羰基-5-脲基戊烷-2-基)氨基)-3-甲基-1-羰基丁烷-2-基)己酰胺(29mg,0.050mmol),搅拌过夜。LCMS检测基本转化完全。直接送RP-HPLC制备纯化,得目标产物(13mg,两步产率35%)。
MS m/z(ESI):1423.2[M+H]+.
1HNMR(400MHz,DMSO-d6)9.85-9.99(m,2H),9.03(s,1H),8.32(s,1H),8.07(d,J=6.0Hz,1H),7.79(d,J=8.4Hz,1H),7.61-7.63(m,2H),7.31-7.39(m,5H),6.92-6.99(m,4H),6.76(s,1H),5.91(s,1H),5.67-5.75(m,1H),6.28-6.34(m,1H),4.98-5.40(m,7H),4.37-4.38(m,1H),4.13-4.20(m,2H),3.99(s,1H),3.75-3.84(m,4H),3.52-3.61(m,6H),2.61-3.22(m,13H),1.58-2.35(m,15H),1.17-1.48(m,10H),0.81-0.85(m,11H),0.56-0.62(m,4H).
终产物制备纯化方法:
实施例1.13:化合物I-13的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(3,4-二(溴甲基)-2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰氨基)-3-甲基丁酰氨基)-5-脲基戊酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯
第一步:(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯的制备
量取1.0mL的二氯甲烷溶解甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-9-((5S,7R,9S)-5-乙基-5-羟基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(21mg,0.025mmol)和DMAP(16mg,0.125mmol),冰水浴冷却,氮气保护,再滴加三光气(22mg,0.075mmol)的二氯甲烷(0.1mL)溶液,缓慢升至室温,搅拌过夜。LCMS检测有>95%的原料转化为产物,直接旋干,用于下一步反应。
第二步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(3,4-二(溴甲基)-2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰氨基)-3-甲基丁酰氨基)-5-脲基戊酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
室温,氮气保护下,量取1mL的DMF溶解粗品甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯,再加入6-(3,4-二(溴甲基)-2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)-N-((S)-1-(((S)-1-((4-(羟甲基)苯基)氨基)-1-羰基-5-脲基戊烷-2-基)氨基)-3-甲基-1-羰基丁烷-2-基)己酰胺(38mg,0.050mmol),搅拌过夜。LCMS检测基本转化完全。直接送RP-HPLC制备纯化,得目标产物(11mg,两步产率28%)。
MS m/z(ESI):1610.1[M+H]+.
实施例1.14:化合物I-14的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-(4-氨基丁基)-35-(2,3-二(溴甲基)-5-羰基-5,7-二氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-6-基)-4,8-二羰基-6,12,15,18,21,24,27,30,33-九氧杂-3,9-三十五烷酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯
第一步:6-(26-叠氮-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二甲基-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮的制备
将3-(氯甲基)-5,6-二甲基吡嗪-2-羧酸乙酯(1.2g,5.3mmol)、叠氮-九聚乙二醇-氨基(2.3g,5.3mmol)和N,N-二异丙基乙胺(2.1g,16.3mmol)溶解在1,4-二氧六环中(5mL),微波130℃条件下反应2小时。浓缩,反相柱层析(乙腈/水(+0.1%氨水)=5%~60%)纯化得黄色油状物(1.6g,产率52%)。
MS m/z(ESI):585.1[M+H]+.
第二步:6-(26-叠氮-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二(溴甲基)-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮的制备
6-(26-叠氮-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二甲基-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮(1.2g,2.1mmol)溶解在四氯化碳(30mL)中,加入NBS(926mg,5.2mmol)和过氧化苯甲酰(194mg,0.8mmol),氮气保护下加热回流6小时。冷却,过滤,滤液浓缩,反相柱层析(乙腈/水=15%~80%)纯化得黄色油状物(0.5g,产率33%)。
MS m/z(ESI):742.1[M+H]+.
第二步:6-(26-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二(溴甲基)-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮的制备
将6-(26-叠氮-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二(溴甲基)-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮(100mg,0.13mmol)溶解在四氢呋喃(10mL)和水(3mL)中,加入三苯基膦(79mg,0.30mmol)和三氟乙酸(0.2mL),室温反应6小时。LCMS监测显示原料反应完全。该反应无后处理,直接用于下一步。
MS m/z(ESI):716.3[M+H]+.
第三步:(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-9-((5S,7R,9S)-5-乙基-5-羟基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(300mg,0.36mmol)溶于二氯甲烷(20mL),加入DMAP(220mg,1.8mmol),氮气保护,冰水浴下滴加三光气(320mg,1.08mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液,缓慢升至室温,搅拌3小时。LCMS监测反应完全,浓缩,直接用于下一步反应。
第四步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)己酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-4-乙酰氧基-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
室温,氮气保护下,量取5mL的DMF溶解粗品甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯,再加入(9H-芴-9-基)甲基(S)-(1-((4-(羟甲基)苯基)氨基)-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)-1-羰基己烷-2-基)氨基甲酸酯(395mg,0.54mmol),搅拌过夜。LCMS检测转化完全。直接送RP-HPLC制备纯化,得目标产物(185mg,两步产率32%)。
MS m/z(ESI):1598.2[M+H]+.
第五步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-氨基-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)己酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
将甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)己酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-4-乙酰氧基-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(160mg,0.10mmol)溶解在无水二氯甲烷(10mL)中,加入乙二胺(180mg,3.0mmol),室温搅拌反应3小时。倒入30mL水中,二氯甲烷萃取,有机相合并后水洗,饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,得粗品产物(135mg,产率98%)。
MS m/z(ESI):1375.4[M+H]+.
第六步:2-(2-(((2S)-1-((4-((((((5S,7R,9S)-9-((3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-5-(甲酯基<甲氧羰基>)-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-9-基)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-5-基)氧代)羰基)氧代)甲基)苯基)氨基)-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)-1-羰基己烷-2-基)氨基)-2-羰基乙氧基)乙酸的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-氨基-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)己酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(120mg,0.087mmol)溶于四氢呋喃(5mL),加入二甘醇酐(15mg,0.131mmol)和DIEA(57mg,0.44mmol),室温反应6小时。浓缩,过滤,反相柱层析(乙腈/水=10%~80%)纯化得产物(87mg,产率67%)。
MS m/z(ESI):1490.2[M+H]+.
第七步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-35-(2,3-二(溴甲基)-5-羰基-5,7-二氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-6-基)-2-(4-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)丁基)-4,8-二羰基-6,12,15,18,21,24,27,30,33-九氧杂-3,9-三十五烷酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
将2-(2-(((2S)-1-((4-((((((5S,7R,9S)-9-((3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-5-(甲酯基<甲氧羰基>)-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-9-基)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-5-基)氧代)羰基)氧代)甲基)苯基)氨基)-6-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)-1-羰基己烷-2-基)氨基)-2-羰基乙氧基)乙酸(80mg,0.054mmol)溶解在DMF(3mL)中,加入2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(30mg,0.081mmol),室温搅拌30分钟。加入6-(26-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24-八氧杂二十六烷基)-2,3-二(溴甲基)-6,7-二氢-5H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮(第二步粗品,一半),室温搅拌1小时。直接用于下一步反应。
MS m/z(ESI):2190.2[M+H]+.
第八步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-(4-氨基丁基)-35-(2,3-二(溴甲基)-5-羰基-5,7-二氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-6-基)-4,8-二羰基-6,12,15,18,21,24,27,30,33-九氧杂-3,9-三十五烷酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
将甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-35-(2,3-二(溴甲基)-5-羰基-5,7-二氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡嗪-6-基)-2-(4-(((4-甲氧苯基)二苯甲基)氨基)丁基)-4,8-二羰基-6,12,15,18,21,24,27,30,33-九氧杂-3,9-三十五烷酰氨基)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(粗品)用乙腈(5mL)稀释,加入三氟乙酸(0.5mL),室温搅拌反应1小时。浓缩,制备HPLC酸性条件纯化得目标产物(18mg,两步产率17%)。
MS m/z(ESI):1917.1[M+H]+.
实施例1.15:化合物I-15的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(2,5-二羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺)-3-甲基丁酰胺)-5-脲基戊酰胺)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲氧基羰基)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯
第一步:6-(3,4-二溴-2,5-羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酸的制备
6-(2,5-二羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酸(4.2g,20mmol)溶于冰醋酸(50mL),加入NaOAc(2.45g,30mmol),冰水浴下,滴加入液溴(4.8g,30mmol),加热至回流反应4小时。LCMS检测基本转化完全。冷却至室温,加入冰水,过滤,水洗,固体产物干燥,柱层析纯化得目标产物(4.3g,产率58%)。
MS m/z(ESI):368.1[M+H]+,370.1[M+H+2]+.
第二步:6-(2,5-羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酸的制备
6-(3,4-二溴-2,5-羰基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酸(1g,2.7mmol)溶于甲醇(30mL),加入NaHCO3(1.1g,13.1mmol),苯硫酚(750mg,6.8mmol),室温搅拌1小时。LCMS检测基本转化完全。浓缩,柱层析纯化得到目标产物(760mg,产率66%)。
MS m/z(ESI):428.1[M+H]+.
第三步:6-(2,5-二羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)-N-((S)-1-(((S)-1-((4-(羟甲基)苯基)氨基)-1-羰基-5-脲戊基-2-基)氨基)-3-甲基-1-羰基丁基-2-基)己酰胺的制备
将6-(2,5-羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酸(430mg,1.0mmol)溶解在DMF(10mL)中,加入2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(570mg,1.5mmol),室温搅拌30分钟。加入(S)-2-((S)-2-(λ2-氨基)-3-甲基丁酰胺)-N-(4-(羟甲基)苯基)-5-脲基戊酰胺(380mg,1.0mmol),室温搅拌1小时。反相HPLC制备,得目标产物(570mg,产率72%)。
MS m/z(ESI):789.1[M+H]+.
第四步:(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸甲酯的制备
甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-3a-乙基-9-((5S,7R,9S)-5-乙基-5-羟基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯(100mg,0.12mmol)溶于二氯甲烷(20mL),加入DMAP(77mg,0.6mmol),冰水浴冷却,氮气保护,再滴加三光气(107mg,0.36mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液,缓慢升至室温,搅拌过夜。LCMS检测反应完全,直接旋干,用于下一步反应。
第五步:甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((((4-((S)-2-((S)-2-(6-(2,5-二羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺)-3-甲基丁酰胺)-5-脲基戊酰胺)苯甲基)氧代)羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲氧基羰基)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯的制备
室温,氮气保护下,量取5mL的DMF溶解粗品甲基(3aR,3a1R,4R,5S,5aR,10bR)-4-乙酰氧基-9-((5S,7R,9S)-5-((氯羰基)氧代)-5-乙基-9-(甲酯基<甲氧羰基>)-1,4,5,6,7,8,9,10-八氢-2H-3,7-亚甲基[1]吖环十一英并[5,4-b]吲哚-9-基)-3a-乙基-6-甲酰基-5-羟基-8-甲氧基-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-八氢-1H-中氮茚并[8,1-cd]咔唑-5-羧酸酯,再加入6-(2,5-二羰基-3,4-二苯硫基-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)-N-((S)-1-(((S)-1-((4-(羟甲基)苯基)氨基)-1-羰基-5-脲戊基-2-基)氨基)-3-甲基-1-羰基丁基-2-基)己酰胺(143mg,0.18mmol),搅拌过夜。LCMS检测基本转化完全。直接送RP-HPLC制备纯化,得目标产物(56mg,两步产率28%)。
MS m/z(ESI):1640.1[M+H]+.
实施例2:抗原准备
编码带His标签的人BCMA(BCMA-His)蛋白由SinoBiologics公司合成(Cat No.:10428-H08H)。
BCMA-His序列:
MARGPGLAPPPLRLPLLLLVLAAVTGHTAAQDNCTCPTNKMTVCSPDGPGGRCQCRALGSGMAVDCSTLTSKCLLLKARMSAPKNARTLVRPSEHALVDNDGLYDPDCDPEGRFKARQCNQTSVCWCVNSVGVRRTDKGDLSLRCDELVRTHHILIDLRHRPTAGAFNHSDLDAELRRLFRERYRLHPKFVAAVHYEQPTIQIELRQNTSQKAAGDVDIGDAAYYFERDIKGESLFQGRGGLDLRVRGEPLQVERTLIYYLDEIPPKFSMKRLTAGLIAVIVVVVVALVAGMAVLVITNRRKSGKYKKVEIKELGELRKEPSLHHHHHHHH
SEQ ID NO:13
实施例3:鼠杂交瘤及抗体序列的获得
用人抗原BCMA-His进行动物免疫,共5只Balb/c和5只A/J小鼠,雌性,10周龄,使用Sigma完全弗氏佐剂(CFA)和Sigma不完全弗氏佐剂(IFA),免疫原和免疫佐剂以1:1的比例充分混合乳化,制成稳定“油包水”液体;注射剂量25μg/200μL/小鼠。
表1.免疫方案
第1天 | 第一次免疫,完全弗氏佐剂。 |
第21天 | 第二次免疫,不完全弗氏佐剂。 |
第35天 | 第三次免疫,不完全弗氏佐剂。 |
第42天 | 采血和血清效价检测(3免血) |
第49天 | 第四次免疫,不完全弗氏佐剂。 |
第56天 | 采血和血清效价检测(4免血) |
对免疫小鼠血清使用如实施例4所述的间接ELISA法评估血清效价及结合细胞表面抗原的能力,对照效价检测情况(大于10万倍稀释度)决定启动细胞融合。选择血清效价、亲和力和FACS结合强的免疫小鼠进行一次终免疫后处死小鼠,取脾细胞和SP2/0骨髓瘤细胞融合后铺板获得杂交瘤,通过间接ELISA筛选到目标杂交瘤,并通过有限稀释法建株为单克隆细胞株。得到的阳性抗体株进一步使用间接ELISA进行筛选,从而选定结合重组蛋白的杂交瘤。收集对数生长期杂交瘤细胞,用Trizol(Invitrogen,15596-018)提取RNA并反转录(PrimeScriptTMReverse Transcriptase,Takara#2680A)。将反转录得到的cDNA采用小鼠Ig-引物组(Novagen,TB326 Rev.B 0503)进行PCR扩增后测序,最终得到鼠源抗体M1的序列。
鼠单抗M1的重链和轻链可变区序列如下:
M1 HCVR
QVQLQQSGAELVRPGASVKLSCKALGYSFSDYEMHWVRQTPVHGLEWIGGIHPGSGGSAYNQKFKGKATLTVDKSSSTAYMELSSLTSEDSAVYYCTRLDYGYSWAWFPYWGQGTLVTVSA
SEQ ID NO:1
M1 LCVR
EILLTQSPAIIVTSPGEKVTITCSASSSVIYMNWYQQKPGSSPKIWIYGISNLASGVPARFSGSGSGTSFSFTINSMEAEDVATYYCQQRSSYPLTFGAGTKLELK
SEQ ID NO:2
表2.鼠单抗M1的重链和轻链可变区CDR序列
名称 | 序列 | 编号 |
HCDR1 | GYSFSDYEMH | SEQ ID NO:3 |
HCDR2 | GIHPGSGGSAYNQKFKG | SEQ ID NO:4 |
HCDR3 | TRLDYGYSWAWFPY | SEQ ID NO:5 |
LCDR1 | SASSSVIYMN | SEQ ID NO:6 |
LCDR2 | GISNLAS | SEQ ID NO:7 |
LCDR3 | QQRSSYPLT | SEQ ID NO:8 |
实施例4:抗体的体外结合活性检测方法
(1)体外间接ELISA结合实验:
实验目的:检测抗体与BCMA抗原蛋白的亲和力。
实验操作:
用pH=7.4的PBS将BCMA His蛋白(Sino Biological Inc.,cat#10428-H08H)稀释至1μg/mL浓度,以100μL/孔的体积加入96孔高亲和力酶标板中,于4℃冰箱孵育过夜(16-20小时)。用PBST(pH=7.4的PBS含0.05%Tween-20)洗板4次后,加入用PBST稀释的3%牛血清白蛋白(BSA)封闭液150μL/孔,室温孵育1小时进行封闭。封闭结束后,弃去封闭液,并用PBST缓冲液洗板4次。
用含3%BSA的PBST稀释待测抗体,1μM起始,10倍梯度,10个剂量,以100μL/孔加到酶标板中,放于室温孵育1小时。孵育结束后用PBST洗板4次,加入100μL/孔用含3%BSA的PBST稀释的HRP标记羊抗人二抗(Abcam,cat#ab97225),室温孵育1小时。用PBST洗板4次后,加入100μL/孔TMB显色底物(Cell Signaling Technology,cat#7004S),于室温避光孵育1分钟,加入100μL/孔终止溶液Cell Signaling Technology,cat#7002S)终止反应,用酶标仪(BioTek,型号Synergy H1)在450nm处读取吸收值,分析数据。做浓度信号值曲线分析结果,如下表所示:
表3.鼠抗体对人BCMA抗原的亲和力(EC50值)
鼠抗体 | 与人BCMA His抗原结合EC<sub>50</sub>(nM) |
M1 | 0.53 |
实验结论:以上数据显示,本发明鼠抗体M1与人BMCA蛋白有良好的亲和力。
(2)体外细胞结合实验:
实验目的:检测检测抗体与BCMA高表达细胞的亲和力。
实验操作:
收集培养好的BCMA高表达细胞,分别是过表达BCMA的HEK-293T细胞和表达BCMA的肿瘤细胞NCI-H929(ATCC保藏号CRL-9068),调节细胞密度后分铺于96孔U底板,每孔1×105至2×105个细胞。1200g,5min离心,去上清,添加100μL已梯度稀释的抗体溶液或小鼠免疫血清,4℃度孵育60min;1200g,5min离心,去上清,PBS洗细胞2次后,添加荧光标记二抗(PE-GAM或PE-GAH)100μL每孔,4℃度孵育60min。1200g,5min离心去上清。PBS洗细胞2次后,再重悬于PBS,使用流式细胞仪检测信号,并作浓度曲线分析结果。
实验结果:
表4.鼠抗体对表达BCMA的细胞的亲和力(EC50值)
实验结论:以上数据显示,本发明鼠抗体M1与高表达BMCA的工程细胞和肿瘤细胞均有良好的亲和力。
实施例5:小鼠抗体人源化实验
鼠源抗人BCMA单克隆抗体人源化如本领域许多文献公示的方法进行。简言之,使用人恒定结构域替代亲本(鼠源抗体)恒定结构域,根据鼠源抗体和人抗体的同源性选择人种抗体序列,本申请将鼠源抗体M1进行人源化。
在所获得的鼠源抗体VH/VL CDR典型结构的基础上,将重、轻链可变区序列与人源抗体种系数据库比较,获得同源性高的人种系模板。
将鼠源抗体M1的CDR区移植到选择好的相应人源化模板上。然后,以鼠源抗体的三维结构为基础,对包埋残基、与CDR区有直接相互作用的残基,以及对VL和VH的构象有重要影响的残基进行回复突变,经表达测试和回复突变数量对比,选择出设计了人源化重链可变区HCVR的序列,序列如下:
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYSFSDYEMHWVRQAPGQGLEWIGGIHPGSGGSAYNQKFKGRVTLTVDKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCTRLDYGYSWAWFPYWGQGTLVTVSA
SEQ ID NO:9
选择出设计了人源化轻链可变区LCVR的序列,序列如下:
EIVLTQSPATLSLSPGERATLSCSASSSVIYMNWYQQKPGQSPKIWIYGISNLASGVPARFSGSGSGTDFTLTISSLEPEDFAVYYCQQRSSYPLTFGGGTKVEIK
SEQ ID NO:10
将设计的重链和轻链可变区序列分别与人IgG1重链恒定区和人kappa轻链恒定区序列连接,得到重链和轻链序列如下:
Ab1 HC
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYSFSDYEMHWVRQAPGQGLEWIGGIHPGSGGSAYNQKFKGRVTLTVDKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCTRLDYGYSWAWFPYWGQGTLVTVSAASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
SEQ ID NO:11
Ab1 LC
EIVLTQSPATLSLSPGERATLSCSASSSVIYMNWYQQKPGQSPKIWIYGISNLASGVPARFSGSGSGTDFTLTISSLEPEDFAVYYCQQRSSYPLTFGGGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
SEQ ID NO:12
表5.抗体及其重链、轻链、可变区的序列编号
根据人源化抗体轻链和重链的氨基酸序列合成cDNA片段,插入到pcDNA3.1表达载体(Life Technologies Cat.No.V790-20)中。将表达载体和转染试剂PEI(Polysciences,Inc.Cat.No.23966)以1:2的比例转染HEK293细胞(Life TechnologiesCat.No.11625019),并置于CO2孵育箱中孵育4-5天。收取细胞培养液,离心过滤后上样到抗体纯化亲和柱,经磷酸缓冲液洗柱、甘氨酸盐酸缓冲液(Ph=2.7的0.1M Gly-HCl)洗脱、1MTris盐酸pH 9.0中和、以及磷酸缓冲液透析,得到本申请的人源化抗体蛋白mAb1,用紫外分光光度法测定浓度为2.3mg/mL,纯度为93%。
实施例6:抗体的体外结合亲和力和动力学实验
实验目的:
使用体外间接ELISA结合实验测定人源化抗体对人BCMA抗原、BCMA高表达细胞的亲和力(EC50)。
实验操作:同实施例4(1)和实施例4(2)。
实验结果:
表6.人源化抗体对人BCMA抗原和NCI-H929肿瘤细胞的亲和力(EC50)
实验结论:以上数据显示,本发明人源化抗体mAb1对BCMA蛋白和高表达BCMA的肿瘤细胞有很强的亲和力。
实施例7:抗体的内吞作用
实验目的:
检测本发明抗体结合BCMA后是否能够和人BCMA共同内吞入细胞内,用NCI-H929(ATCC保藏号CRL-9068)进行评估。
实验操作:
NCI-H929细胞使用胰酶消化(先用PBS清洗一遍,37℃,2min左右),收集细胞并用预冷的FACS buffer重悬,调整细胞浓度为1×106个/mL。取EP管,加入1mL细胞悬液,1500rpm离心5分钟后去上清,加入1mL已经配制好的待测抗体重悬细胞,抗体的终浓度均为20μg/ml,4度摇床孵育1h,离心弃上清(4℃、1500rpm×5min),FACS buffer洗涤两次,去上清。每管加入100μL荧光二抗工作液重悬细胞,4℃摇床孵育30min,离心弃上清(4℃、1500rpm×5min),FACS buffer洗涤两次,去上清。每管加入1.0mL预热的NCI-H929细胞完全培养基重悬细胞并混匀,分装为4管,每管200μL,分别为0min组,blank组,30min组和2h组,取出0min及blank置于冰上,其余放置于37℃培养箱,分别内吞30min、2h,在相应时间点取出EP管,置于冰上预冷5min,所有处理组离心弃上清(4℃、1500rpm×5min),用FACS buffer洗涤一次,去上清。去除0min组外所有处理组EP管中加入250μL strip buffer,室温孵育8min,离心弃上清(4℃、1500rpm×5min),FACS buffer洗涤两次,去上清。所有处理组加入100μL免疫染色固定液,4℃放置30min以上,用流式细胞仪DxFlex进行检测。
数据处理:
BCMA抗体内吞百分比=(各个时间点荧光强度值-blank组平均荧光强度值)/(零点时的平均荧光轻度值-blank组平均荧光强度值)×100%。
实验结果:
表7.抗体在NCI-H929肿瘤细胞中的内吞作用(EC50)
实验结论:以上数据显示,本发明鼠抗体M1和人源化抗体mAb1在NCI-H929细胞中显示出很强的内吞效应。
实施例8:抗体偶联药物的制备
1.1化合物1的制备
第一步,将硫代乙酸S-(3-羟基丙基)酯(0.7mg,5.3mol)溶解于0.9mL乙腈溶液备用。向Ab1抗体pH=4.3的乙酸/乙酸钠缓冲液(10.35mg/mL,9.0mL,0.97mol)加入上述预制的硫代乙酸S-(3-羟基丙基)酯的乙腈溶液,然后滴加1.0mL的氰基硼氢化钠(14.1mg,224mol)的水溶液,于25℃下振荡反应2小时。反应结束后,用Sephadex G25凝胶柱脱盐纯化(洗脱相:pH=6.5的0.05M的PBS溶液)后,得中间体1a溶液,浓缩到10mg/mL后直接进行下一步反应。
第二步,向中间体1a溶液(11.0mL)中加入0.35mL的2.0M盐酸羧胺溶液,于25℃下振荡反应30分钟后,将反应液用Sephadex G25凝胶柱脱盐纯化(洗脱相:pH=6.5的0.05M的PBS溶液)后,得到中间体1b溶液(浓度6.17mg/mL,14.7mL)。
第三步,将化合物I-1溶解于0.3mL乙腈中,加入中间体1b溶液(浓度6.17mg/mL,3.0mL)中,于25℃下振荡反应4小时后,将反应液用Sephadex G25凝胶柱脱盐纯化(洗脱相:pH=6.5的0.05M的PBS溶液)后,在无菌条件下用滤器过滤后得到化合物1的PBS缓冲液(3.7mg/mL,4.7mL),于4℃冷藏。使用紫外分光光度法测定抗体药物偶联比例DAR值(即y值平均值)为4。
1.2化合物13的制备
第一步,取28.92mL含有Ab1抗体的PBS缓冲溶液(Ab1抗体含量:93.15mg,pH=6.5),向其加入500μL浓度为10mM TCEP(三(2-氯乙基)磷酸酯)溶液,加毕,置于37℃恒温培养箱中,反应3小时。
第二步,将上述反应溶液冰浴冷却5分钟,再加入1mL 19.41mg/mL的化合物I-1的乙腈溶液,加毕,置于25℃反应3小时后停止反应。
第三步,将反应液用Sephadex G25凝胶柱脱盐纯化(洗脱相:pH=6.5的0.05M的PBS溶液)后,在无菌条件下用滤器过滤后得到化合物13的PBS缓冲液(3.7mg/mL,24.7mL),于4℃冷藏。使用紫外分光光度法测定抗体药物偶联比例DAR值(平均值)为3.8。
ADC原液药物载量分析:
实验目的及原理
ADC原液是一种抗体交联物类药物,其治疗疾病的机理是依赖抗体的靶向性将毒素分子运送到细胞中,进而将细胞杀死。药物的载量对药效起着决定性的作用。使用紫外法对ADC原液的药物载量进行了测定。
实验方法:
将装有琥珀酸钠缓冲液的比色皿分别置于参比吸收池和样品测定吸收池中后,扣除溶剂空白后,再将装有供试品溶液的比色皿置于样品测定吸收池中,测定280nm和300nm处吸光度。
数据处理:
通过建立标准曲线,测定280nm波长下的吸收,确定抗体含量Cmab,测定300nm波长下的吸收,确定小分子含量CDrug。
药物载量DAR=CDrug/Cmab。
实施例9:抗体偶联药物的肿瘤生长抑制试验
实验目的:
为检测抗体偶联药物对肿瘤的杀伤作用,使用鼠异种移植多发性骨髓瘤(NCI-H929)模型评估抗体偶联药物的体内抗肿瘤活性。
实验操作:
将BCMA阳性NCI-H929细胞(ATCC保藏号CRL-9068)在RPMI-1640中以单层培养,培养液补充有10%胎牛血清。为了产生异种移植肿瘤,将5x106个活细胞分别皮下接种到免疫缺陷雌性SCID/bg小鼠的右肋腹中。接种体积为0.2mL。肿瘤尺寸匹配在大约200mm3。治疗在肿瘤尺寸匹配后24小时内开始,在治疗开始时,小鼠体重大约22g。将化合物1配制在注射用0.9%氯化钠中并经静脉注射到荷瘤小鼠,注射剂量为2毫克每千克体重(2mg/kg),以每周一次施用总共2次剂量(QWx2),每周对肿瘤体积进行评估。
评估方法:
通过电子卡尺测量肿瘤的长度(L)和宽度(W),并根据以下等式计算体积:肿瘤体积(V)=长度(L)×宽度(W)2/2。为了指示治疗剂的效力,使用肿瘤抑制率(TGI)参数。TGI是实验过程中最大的肿瘤生长抑制,通过以下等式计算肿瘤抑制率:100*(1-Tv/Cv),(其中Tv和Cv分别是治疗结束时治疗组和对照组的平均肿瘤体积)计算肿瘤生长抑制率。
实验结果:
表8.抗体偶联药物在NCI-H929肿瘤中的抑制率(TGI)
实验结论:
以上数据结果显示,本发明抗体偶联药物对肿瘤生长有很好的抑制作用。
实施例10抗体药物偶联物的细胞杀伤活性
为检测本公开的抗体-药物偶联物对肿瘤细胞的杀伤作用,采用BCMA高表达水平细胞株NCI-H929(ATCC保藏号CRL-9068)进行评估。收集NCI-H929细胞,离心计数后用完全培养基调整细胞密度为2×105个/mL,铺于白色96孔板中间60个孔,每孔50μl,细胞数为10000细胞/孔,边缘孔加入100μl/孔DPBS,细胞板放入37℃,5%CO2培养箱培养过夜。次日,用完全培养基在96孔V型底板中配制抗体-药物偶联物工作溶液,浓度为40ug/ml起始,5倍稀释,9个浓度,配制完成后加入到白色96孔板中,每孔50μl,两复孔;小分子毒素同样地工作溶液浓度以10ug/ml起始,5倍稀释,9个浓度梯度稀释后每孔50μl,两复孔加入细胞版,将板子放入37℃,5%CO2培养箱中继续培养72小时。实验第五天,检测读数:取出细胞培养板,平衡至室温后,每孔加入50μl细胞活力检测试剂(Promega,Cat#:G7573),振荡混匀后放于暗处静置10分钟后,使用酶标仪的发光程序进行检测。使用GraphPad Prims软件计算IC50值。实验结果如下表所示:
表9.抗体偶联药物对肿瘤细胞的杀伤作用
通过比较细胞杀伤IC50,实验结果表明:抗体偶联物化合物13(y=3.8)对肿瘤细胞的杀伤效果是毒素长春新碱(硫酸盐)的6.8倍,明显优于小分子毒素单独作用效果。
Claims (32)
1.一种通式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化合物:
其中:
环A选自含有1-6个选自O、S、O、SO2、N或P杂原子的3-10元杂环基或5-14元杂芳基,所述的杂环基和杂芳基,任选可以进一步被氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;
R1选自氢、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基,所述的烷基、环烷基、芳基和杂芳基,任选进一步被氘、卤素、氰基、硝基、C1-4烷氧基烷基或C1-4烷氧基中一个或多个取代基所取代;
L1独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-(CH2)n-、-(CH2)nO-、-(C≡C)(CH2)n-、-(CH2)nO(CH2)m-、-(CH2)nO(CH2CH2)m-、-(CH2OCH2)n(CH2)m-、-C(O)NH(CH2)n-、-O(CH2)nC(O)-、-NH(CH2)nCHRaC(O)-、-O(CH2)nCHRaC(O)-、-S(CH2)nCHRaC(O)-、-(CH2)nC(O)NRa-、-NHC(O)(CH2)nO(CH2)mC(O)-、-C(O)(CH2)nO(CH2)mC(O)-或它们的任意组合;
L2独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-O-、-S-、-(CH2)s-、-O(CH2)s-、-(CH2)sO-、-O(CH2)sO-、-(C≡C)(CH2)s-、-(CH2)sO(CH2)t-、-(CH2)sO(CH2CH2)t-、-(CH2OCH2)s(CH2)t-、-C(O)NH(CH2)s-、-C(O)NRb-、-(CH2)s(OCH2CH2)t-、-O(CH2)sC(O)-、-NH(CH2)sCHRbC(O)-、-O(CH2)sCHRbC(O)-、-S(CH2)sCHRbC(O)-、-(CH2)sC(O)NRb-、-NHC(O)(CH2)sO(CH2)mC(O)-、-C(O)(CH2)sO(CH2)tC(O)-、或它们的任意组合;
L3独立地选自键、C1-8亚烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、6-10元杂芳基、-O-、-S-、-(CH2)u-、-O(CH2)u-、-(CH2)uO-、-O(CH2)uO-、-(CH2)uO(CH2)vO-、-(CH2)u(OCH2CH2)vO-、-O(CH2)uNRcCO(CH2)v-、-(C≡C)(CH2)u-、-(CH2)sO(CH2)u-、-(CH2)uO(CH2CH2)v-、-(CH2OCH2)u(CH2)v-、-C(O)NH(CH2)u-、-(CH2)u(OCH2CH2)v-、-O(CH2)uNRcC(=O)(CH2)vO-、-O(CH2)sC(O)-、-NH(CH2)uCHRcC(O)-、-O(CH2)uCHRcC(O)-、-S(CH2)uCHRcC(O)-、-(CH2)uC(O)NRc-、-NHC(O)(CH2)uO(CH2)vC(O)-、-C(O)(CH2)uO(CH2)vC(O)-、或它们的任意组合;
Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地选自氢、氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、脲基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、氨基C1-6烷基、C3-8环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-10元杂芳基,所述的氨基、脲基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基和5-10元杂芳基,任选进一步被氢、氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;且
m、n、u、v、s、t和w为0~10的整数。
3.根据权利要求1或2所述化合物或其药学上可接受的盐,其特征在于,环A任选地进一步被氘、卤素、氨基、羟基、氰基、硝基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C1-6氘代烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基、卤代C1-6烷氧基、C1-6羟烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、3-8元杂环基、C6-10芳基、C6-10芳基硫基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代,所述的氨基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C1-6氘代烷基、C1-6卤代烷基、C1-6烷氧基、卤代C1-6烷氧基、C1-6羟烷基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、3-8元杂环基、C6-10芳基、C6-10芳基硫基和5-10元杂芳基,任选进一步被氘、卤素、氨基、羟基、巯基、氰基、硝基、氧代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、C1-6羟烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C1-6烷基磺酰基、C3-8环烷基、C6-10芳基或5-10元杂芳基中的一个或多个取代基所取代;
优选地,环A任选地进一步被氢、氧代基、C1-3卤代烷基、C1-3烷基磺酰基或C6-10芳基硫基中的一个或多个取代基所取代;
更优选地,环A任选地进一步被氢、氧代基、溴甲基、甲磺酰基或苯基硫基中的一个或多个取代基所取代。
4.根据权利要求1所述化合物或其药学上可接受的盐,其特征在于,R1为选自氢、C1-6烷基或C1-6烷基磺酰基;优选氢或甲磺酰基。
16.根据权利要求12-15任一项所述化合物或其可药用盐的抗体药物偶联物,其特征在于,通过还原抗体mAb自身重链和轻链链间二硫键形成的半胱氨酸残基与通式(I)化合物或其药学上可接受的盐相连。
20.根据权利要求12-19任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb为抗BCMA抗体或其抗原结合片段。
21.根据权利要求12-20任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb包含抗体重链可变区和抗体轻链可变区,
所述的抗体重链可变区包含至少1个选自以下序列所示的HCDR:
SEQ ID NO:3,SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5,
所述的抗体轻链可变区包含至少1个选自以下序列所述的LCDR:
SEQ ID NO:6,SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8。
22.根据权利要求12-21任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb的抗体重链可变区包含:
SEQ ID NO:3所示的HCDR1、
SEQ ID NO:4所示的HCDR2和
SEQ ID NO:5所示的HCDR3。
23.根据权利要求12-22任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb的抗体轻链可变区包含:
SEQ ID NO:6所示的LCDR1、
SEQ ID NO:7所示的LCDR2和
SEQ ID NO:8所示的LCDR3。
24.根据权利要求12-23任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb包含:
SEQ ID NO:3所示的HCDR1、
SEQ ID NO:4所示的HCDR2和
SEQ ID NO:5所示的HCDR3的抗体重链可变区;以及
SEQ ID NO:6所示的LCDR1、
SEQ ID NO:7所示的LCDR2和
SEQ ID NO:8所示的LCDR3的抗体轻链可变区。
25.根据权利要求19-24任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述的mAb为嵌合抗体或其功能活性片段、人源化抗体或其功能活性片段、人类抗体或其功能活性片段、鼠源抗体或其功能活性片段。
26.根据权利要求19-25任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb的重链可变区选自SEQ ID NO:9,或与其具有至少70%,75%,80%,85%,90%,95%或99%同源性的重链可变区;所述mAb的轻链可变区选自SEQ ID NO:10,或与其具有至少70%,75%,80%,85%,90%,95%或99%同源性的轻链可变区。
27.根据权利要求19-26任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,所述mAb的重链选自SEQ ID NO:11,或与其具有至少80%,85%,90%,95%或99%同源性的全长重链;所述mAb的轻链选自SEQ ID NO:12,或与其具有至少80%,85%,90%,95%或99%同源性的全长轻链。
29.根据权利要求12-28任一项所述的抗体药物偶联物,其特征在于,y选自2~10,优选2~8,更优选2~6,进一步优选2~4或4~6,最优选4或3.8。
30.一种药物组合物,其包含如权利要求12-29任一项所述的抗体药物偶联物或所述抗体药物偶联物药学上可接受的盐或溶剂化合物,和一种或多种可药用的载体。
31.权利要求12-29任一项所述的抗体药物偶联物或权利要求30所述的药物组合物在用于治疗或预防BCMA介导的疾病或病症。
32.根据权利要求31所述的用途,其特征在于,所述BCMA介导的疾病或病症为血液肿瘤、自身免疫性疾病、炎症性疾病或代谢性疾病;所述的血液肿瘤选自多发性骨髓瘤、急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征、B细胞淋巴瘤、T细胞淋巴瘤、NK细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤;所述自身免疫性疾病选自免疫性血小板减少性紫癜、风湿性关节炎、重症肌无力和系统性红斑狼疮;所述的炎症性疾病选自肺炎、支气管炎、肠炎、胃炎和肾小球肾炎;所述代谢性疾病选自肥胖、糖尿病和高血脂;进一步的,所述的血液肿瘤是BCMA阳性肿瘤或表达BCMA的血液肿瘤;更进一步的,血液肿瘤是BCMA阳性的多发性骨髓瘤。
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