CN115068626A - 蛋白-聚合物-药物缀合物 - Google Patents

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J·D·托马斯
C·A·史蒂文森
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Abstract

本文描述了一种聚合支架，其可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)缀合以形成PBRM‑聚合物‑药物缀合物。所述支架包括一个或多个末端马来酰亚胺基。还公开了从所述支架制备的PBRM‑聚合物‑药物缀合物。还描述了包含所述缀合物的组合物、它们的制备方法、以及用所述缀合物或它们的组合物治疗多种失调的方法。

Description

蛋白-聚合物-药物缀合物
本申请是申请号为201480067401.7、申请日为2014年10月10日、发明名称为“蛋白-聚合物-药物缀合物”的发明专利申请(国际申请号：PCT/US2014/060181)的分案申请。
相关申请
本申请要求2013年10月11日提交的标题为Protein-Polymer-Drug Conjugates(蛋白-聚合物-药物缀合物)的美国临时申请号61/890,065和2014年4月4日提交的标题为Protein-Polymer-Drug Conjugates(蛋白-聚合物-药物缀合物)的美国临时申请号61/975,290的提交日期的权益，它们的公开内容特此通过引用并入本文。
背景技术
传统上，药物主要是由小分子组成，所述小分子口服地(作为固体丸剂和液体)或者作为注射剂来分配。在过去的三十年里，制剂(即，控制药物递送的途径和/或速率并且使得治疗剂在需要它的位点处的递送的组合物)已经变得越来越普遍和复杂。尽管如此，许多关于新治疗的开发以及施用它们的机制的问题和挑战仍然有待解决。例如，许多药物表现出有限的或在其它方面减小的效能和治疗效果，因为它们要么通常在到达体内的期望靶标之前发生部分降解，要么在靶标以外的组织中积累，或者二者兼有。
因此，药物递送系统领域的一个目标是，通过一种系统将完整的药物递送至特别靶向的身体区域，所述系统可以利用生理学或化学机制或二者使药物稳定化并控制治疗剂的体内转移。
已经开发了抗体-药物缀合物作为靶标特异性的治疗剂。已经给针对多种癌细胞表面抗原的抗体缀合了不同的细胞毒性剂，所述细胞毒性剂抑制多种必需的细胞靶标，诸如微管(美登素(maytansinoid)类、耳他汀(auristatin)类、紫杉烷类:美国专利号5,208,020、5,416,064、6,333,410、6,441,163、6,340,701、6,372,738、6,436,931、6,596,757和7,276,497)；DNA(卡奇霉素、多柔比星、CC-1065类似物；美国专利号5,475,092、5,585,499、5,846,545、6,534,660、6,756,397和6,630,579)。含有这些细胞毒性药物中的一些的抗体缀合物在临床中正在进行积极研究用于癌症治疗(Ricart,A.D.,和Tolcher,A.W.,2007,Nature Clinical Practice,4,245-255；Krop等人,2010,J.Clin.Oncol.,28,2698-2704)。但是，现有的抗体-药物缀合物已经表现出几个限制。一个主要限制是它们不能向靶位递送足够浓度的药物，因为有限数目的靶向的抗原和癌症药物(如甲氨蝶呤、柔红霉素、美登素类、紫杉烷类和长春新碱)的相对适度的细胞毒性。一个实现显著细胞毒性的方案是将大数目的药物分子直接地或间接地连接至抗体。但是，这样的很大程度修饰的抗体经常表现出受损的与靶抗原的结合和从血流中快速的体内清除。因此，需要提高向靶标递送足够浓度的药物的能力从而实现药物的最大细胞毒性。
发明内容
本发明涉及一种蛋白-聚合物-药物缀合物，其是可生物降解的、生物相容的且表现出高药物载荷以及与靶抗原的强结合。本发明也涉及一种聚合支架，其可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)缀合从而得到蛋白-聚合物-药物缀合物。
在另一个方面，本发明涉及式(Id)的聚合支架，其可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)缀合：
Figure BDA0003514688430000021
其中：
所述支架包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)；
每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430000022
表示D与所述羰基的直接或间接连接，
X是CH2、O或NH；
m是1至约300的整数，
m1是1至约140的整数，
m7是1至约40的整数，
m3是1至约18的整数，且
m、m1、m3和m7的总和在约15至约300的范围内。
式(Id)的支架可以包括以下特征中的一个或多个：
当式(Id)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m7是1至约20的整数，m3是1至约10的整数，m1是1至约70的整数，且m、m1、m3和m7的总和是在约15至约150范围内。
当式(Id)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m7是2至约15的整数，m3是1至约8的整数，m1是2至约50的整数，且m、m1、m3和m7的总和是在约20至约110范围内。
当式(Id)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m7是约3至约10的整数，m3是1至约5的整数，m1是约5至约35的整数，且m、m1、m3和m7的总和是在约40至约75范围内。
在式(Id)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
在一个实施方案中，m1和m7的总和是2至约180的整数。
式(Id)的支架还可以包含经由含D的支架的一个或多个马来酰亚胺基缀合至所述含D的支架上的PBRM，从而形成蛋白-聚合物-药物缀合物。例如，式(Id)的支架还包含经由所述支架的两个或更多个(例如，至多五个)马来酰亚胺基缀合至含D的支架上的一个PBRM。例如，一个PBRM连接至式(Id)的一个或多个含D的聚合支架。
在某些实施方案中，所述聚合物药物缀合物(Id)当缀合至PBRM时具有式(Ie)：
Figure BDA0003514688430000031
其中：
Xa和Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
m3a是0至约17的整数，
m3b是1至约8的整数，其中m3a和m3b的总和是m3，
m、m1、m7、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且
m5是1至约10的整数。
在式(Id)的蛋白-聚合物-药物缀合物中，每个D可以是相同的或不同的部分，且每个PBRM可以是相同的或不同的部分。
在某些实施方案中，D和PBRM之间的比率可以是约30:1、29:1、28:1、27:1、26:1、25:1、24:1、23:1、22:1、21:1、20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1或6:1。
在某些实施方案中，D和PBRM之间的比率可以是约20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1或10:1。
在其它实施方案中，D和PBRM之间的比率可以是约18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1或12:1。
在某些实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
在某些实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
在其它实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约4:1、3:1或2:1。
在一个实施方案中，D是a)耳他汀化合物；(b)卡奇霉素化合物；(c)倍癌霉素(duocarmycin)化合物；(d)拓扑异构酶抑制剂，(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯(pyrrolobenzodiazepine)化合物；(f)长春花化合物；(g)蛋白合成抑制剂；(h)RNA聚合酶抑制剂；(i)结合微管蛋白的化合物；或其类似物。
在某个实施方案中，D是a)耳他汀化合物；(b)卡奇霉素化合物；(c)倍癌霉素化合物；(d)喜树碱化合物，(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯化合物；(f)长春花化合物；或其类似物。
在一个实施方案中，所述耳他汀化合物是耳他汀、多拉司他汀、单甲基耳他汀E(MMAE)、单甲基耳他汀F(MMAF)、耳他汀F羟丙基酰胺(AF HPA)或耳他汀F苯二胺(AFP)。
在一个实施方案中，所述倍癌霉素倍癌霉素或其类似物是倍癌霉素A、倍癌霉素B1、倍癌霉素B2、倍癌霉素C1、倍癌霉素C2、倍癌霉素D、倍癌霉素SA、CC-1065、阿多来新、比泽来新(bizelesin)或卡泽来新(carzelesin)。
在一个实施方案中，所述喜树碱化合物是喜树碱、CPT-11(伊立替康)、SN-38或托泊替康。
在一个实施方案中，所述吡咯并苯并二氮杂环庚三烯化合物是吡咯并苯并二氮杂环庚三烯单体、对称的吡咯并苯并二氮杂环庚三烯二聚体或非对称的吡咯并苯并二氮杂环庚三烯二聚体。
在一个实施方案中，D是AF HPA且AF HPA和PBRM之间的比率可以是约30:1、29:1、28:1、27:1、26:1、25:1、24:1、23:1、22:1、21:1、25:1、20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1或6:1。
在另一个实施方案中，AF HPA和PBRM之间的比率可以是约20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1或10:1。
在其它实施方案中，AF HPA和PBRM之间的比率可以是约18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1或12:1。
在另一个方面，本发明涉及式(Ia)的聚合支架，其可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)缀合：
Figure BDA0003514688430000051
其中：
所述支架包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)；
X是CH2、O或NH；
m是1至约300的整数，
m1是1至约140的整数，
m2是1至约40的整数，
m3是1至约18的整数，且
m、m1、m2和m3的总和是在约15至约300范围内。
式(Ia)的支架可以包括以下特征中的一个或多个：
当式(Ia)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m2是1至约20的整数，m3是1至约10的整数，m1是1至约70的整数，且m、m1、m2和m3的总和是在约15至约150范围内。
当式(Ia)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m2是2至约15的整数，m3是1至约8的整数，m1是2至约50的整数，且m、m1、m2和m3的总和是在约20至约110范围内。
当式(Ia)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m2是约3至约10的整数，m3是1至约5的整数，m1是约5至约35的整数，且m、m1、m2和m3的总和是在约40至约75范围内。
在式(Ia)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
在一个实施方案中，式(Ia)的支架具有式(A)或(A1)：
Figure BDA0003514688430000061
其中：
PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；
m是1至约75的整数，
m1是约5至约35的整数，
m2是约3至约10的整数，
m3是1至约5的整数，且
m、m1、m2和m3的总和是在从40至约75范围内。
例如，在式(A)或(A1)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
式(Ia)的支架还包含经由聚合物支架的一个或多个马来酰亚胺基与所述支架缀合的PBRM。例如，式(Ia)的支架还包含经由所述支架的两个或更多个马来酰亚胺基(例如，至多五个)与所述支架缀合的一个PBRM。
所述PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大，或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量。
所述PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大，或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量且具有巯基(即，-SH或硫醇)基团。
所述PBRM经由所述PBRM的巯基与携带药物的聚合缀合物缀合，所述巯基与所述携带药物的聚合缀合物的马来酰亚胺基连接，参见，例如，在本文公开的任何式(例如，式(Ib)、(B)、(B1)或(Ie))的括弧内的“m3b”单元中的硫原子(-S-)。在实施方案中，所述硫原子是PBRM的组成部分，且从PBRM中的巯基(硫醇)基团衍生出，所述巯基(硫醇)基团与马来酰亚胺基反应以形成与携带药物的聚合缀合物的连接(硫键)。
一个PBRM与一个或多个携带药物的式(Ia)的聚合支架连接。
包含PBRM的支架具有式(Ib)：
Figure BDA0003514688430000071
其中：
Xa和Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
m3a是0至约17的整数，
m3b是1至约8的整数，其中m3a和m3b的总和是m3(例如，1至约18的整数)，
m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且
m5是1至约10的整数。
式(Ib)的支架可以包括以下特征中的一个或多个：
PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大，或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量。
所述PBRM具有巯基(即，-SH或硫醇)基团。
在PHF和PBRM之间形成的共价键(例如，硫键)的总数(或连接点的总数)是10或更小。
当式(Ib)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约150范围内，m1是1至约70的整数，m2是1至约20的整数，m3a是0至约9的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约8的整数。
当式(Ib)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约20至约110范围内，m1是2至约50的整数，m2是2至约15的整数，m3a是0至约7的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约4的整数。
当式(Ib)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约40至约75范围内，m1是约5至约35的整数，m2是约3至约10的整数，m3a是0至约4的整数，m3b是1至约5的整数且m5是2至约4的整数。
在某些实施方案中，耳他汀F羟基丙基酰胺(“AF HPA”)和PBRM之间的比率可以是约30:1、29:1、28:1、27:1、26:1、25:1、24:1、23:1、22:1、21:1、20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1或6:1。
在某些实施方案中，AF HPA和PBRM之间的比率可以是约20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1或10:1。
在其它实施方案中，AF HPA和PBRM之间的比率可以是约18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1或12:1。
在某些实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
在某些实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
在其它实施方案中，PHF和PBRM之间的比率可以是约4:1、3:1或2:1。
马来酰亚胺基阻断部分(例如，Xa或Xb)是在马来酰亚胺基与式(II)的含有巯基的化合物反应时可以与两个烯烃碳原子之一共价地连接的部分：
R90-(CH2)d-SH
(II)
其中：
R90是NHR91、OH、COOR93、CH(NHR91)COOR93或取代的苯基；
R93是氢或C1-4烷基；
R91是氢、CH3或CH3CO，且
d是1-3的整数。
在一个实施方案中，式(II)的马来酰亚胺基阻断化合物可以是半胱氨酸、N-乙酰基半胱氨酸、半胱氨酸甲酯、N-甲基半胱氨酸、2-巯基乙醇、3-巯基丙酸、2-巯基乙酸、巯基甲醇(即，HOCH2SH)、苯甲基硫醇(其中苯基被一个或多个亲水取代基取代)或3-氨基丙烷-1-硫醇。苯基上的一个或多个亲水取代基包含OH、SH、甲氧基、乙氧基、COOH、CHO、COC1-4烷基、NH2、F、氰基、SO3H、PO3H等。
在另一个方面，所述马来酰亚胺基阻断基团是-S-(CH2)d-R90，其中，
R90是OH、COOH或CH(NHR91)COOR93；
R93是氢或CH3；
R91是氢或CH3CO；且
d是1或2。
在另一个实施方案中，所述马来酰亚胺基阻断基团是-S-CH2-CH(NH2)COOH。
在某些实施方案中，所述马来酰亚胺基阻断基团是水溶性的。
式(Ib)的支架具有式(B)或(B1)：
Figure BDA0003514688430000091
(B1)，
其中：
PHF具有在5kDa至10kDa范围内的分子量；
m是1-75的整数，
m1是约5至约35的整数，
m2是约3至约10的整数，
m3a是0至约4的整数，
m3b是1至约5的整数，
m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约40至约75范围内，且
m5是2至约4的整数。
在某些实施方案中，在式(B)或(B1)中，连接点的总数是10或更小。
本发明还提供了式(Ic)的聚合支架：
Figure BDA0003514688430000101
其中：
所述支架包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的PHF；
X是CH2、O或NH；
m是1至约300的整数，
m6是2至约180的整数，
m3是1至约18的整数，且
m、m6和m3的总和是在约15至约300范围内。
式(Ic)的支架可以包括以下特征中的一个或多个：
当式(Ic)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m、m6和m3的总和是在约15至约150范围内，m6是2至约90的整数，且m3是1至约10的整数。
当式(Ic)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m、m6和m3的总和是在约20至约110范围内，m6是约4至约65的整数，且m3是1至约8的整数。
当式(Ic)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m、m6和m3的总和是在约40至约75范围内，m6是约8至约45的整数，且m3是1至约5的整数。
在式(Ic)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
式(Ic)的支架具有式(C)或(C1)：
Figure BDA0003514688430000111
其中：
PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；
m是1至约75的整数，
m6是约8至约45的整数，
m3是1至约5的整数，且
m、m6和m3的总和是在约40至约75范围内。
在式(C)或(C1)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
式(Ic)的支架还可以包含一个或多个连接至PHF上的药物分子(“D”)。
在一个实施方案中，含D的式(Ic)的支架具有式(Id)。
在本文公开的式诸如式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)、(Ie)、(A)、(A1)、(B)、(B1)、(C)、(C1)或(E)中，聚缩醛单元之间的断开或间隙指示，所述单元可以以任意次序彼此连接。此外，在本文公开的某些式(例如，表D中的那些)中，为了简化解释的目的，加括号的结构(即，聚缩醛单体单元)没有带有重复单元的数目(例如，m1、m2、m3等)，但不应解释为各自仅具有一个重复单元。
PBRM的例子包括但不限于：全长抗体诸如IgG和IgM、抗体片段诸如Fab、scFv、scFvFc、camelid、Fab2等、小蛋白和肽。
在一个实施方案中，所述PBRM是全长抗体或人源化的抗-5T4 scFvFc抗体。例如，PBRM是包含靶向人癌胚胎蛋白5T4的免疫球蛋白或其功能片段的配体(LG)。
在另一个实施方案中，提供了可用在抗肿瘤疗法中的治疗药物和靶向缀合物。所述治疗药物和靶向缀合物包含：
(a)包含靶向人癌胚胎蛋白5T4的免疫球蛋白或其功能片段的配体(LG)，所述配体(例如，其在某些实施方案中具有约40kDa或更大的分子量)已经结合m5个聚合支架(b)，其中m5是1至约10；和
(b)聚合支架，其包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)，其中所述聚合支架包含如下定义的随机排列的单体单元m、m1、m2、m3a和m3b：
(i)m3a:
Figure BDA0003514688430000121
其中m3a不存在或者1至约17个单体m3a单元存在于聚合物支架中，且在每个单元中，Xa和Xb独立地选自(A)一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或(B)Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
(ii)m3b:
Figure BDA0003514688430000131
其中硫键(-S-)形成与LG的连接点，且其中1至约8个单体m3b单元存在于聚合支架中，其中m3a和m3b的总和是1-18，且其中硫原子是配体(LG)的组成部分，
(iii)m:
Figure BDA0003514688430000132
其中1至约300个单体m单元存在于聚合支架中；
(iv)m1:
Figure BDA0003514688430000133
其中1至约140个单体m1单元存在于聚合物支架中；和
(v):m2:
Figure BDA0003514688430000134
其中1至约40个单体m2单元存在于聚合物支架中；其中在单体单元m、m1、m2、m3a和m3b中的每一个中，X是CH2、O或NH，且m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且其中每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430000135
表示D与羰基的直接或间接连接。
在一个实施方案中，所述治疗药物和靶向缀合物具有以下结构：
Figure BDA0003514688430000141
其中：
PHF具有在5kDa至10kDa范围内的分子量；m是1-75，m1是约5至约35，m2是约3至约10，m3a是0至约4，m3b是1至约5，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约40至约75，且m5是2至约4。
在另一个实施方案中，提供了可用在抗肿瘤疗法中的治疗性的抗-5T4药物靶向缀合物。所述缀合物包含聚合支架，所述聚合支架包含具有约2kDa至约40kDa的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)，其中所述缀合物具有以下结构:
Figure BDA0003514688430000142
其中m5是1-10；m是1至约300的整数；m1是1至约140的整数；m2是1至约40的整数；m3a是0至约17的整数；m3b是1至约8的整数；其中m3a和m3b的总和是1至约18的整数；且m、m1、m2和m3的总和是在约15至约300范围内；X是NH；Xa或Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分；且其中每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430000151
表示D与羰基的直接或间接；其中ANTI-5T4是包含对人癌胚胎抗原5T4具有选择性的免疫球蛋白或其功能片段的抗-5T4配体。例如，抗-5T4的分子量是至少约40kDa。
在另一个实施方案中，提供了可用在抗肿瘤疗法中的治疗药物和靶向缀合物，其包含抗-5T4和聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)聚合支架，所述聚合支架包含下面显示的单元，所述单元可以随机地彼此连接:
Figure BDA0003514688430000152
其中：
ANTI-5T4是包含被命名为SEQ ID NO:E的氨基序列的单链抗体构建体；PHF具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量；聚合支架与抗-5T4抗体的平均比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1，且AF HPA与抗-5T4抗体的比率是约12:1至约18:1。
在某些实施方案中，本发明的聚合支架含有随机排列的单体单元m、m1、m2、m3a和m3b。在某些实施方案中，本发明的聚合支架含有随机排列的单体单元m、m1、m2和m3b。
在某些实施方案中，本发明的聚合支架含有随机排列的单体单元m、m1、m7、m3a和m3b。在某些实施方案中，本发明的聚合支架含有随机排列的单体单元m、m1、m7和m3b。
在另一个方面，本发明提供了包含所述缀合物的组合物、它们的制备方法、及其在多种失调的治疗中的使用方法，所述失调包括但不限于癌症。目标癌症可以是肛癌、星形细胞瘤、白血病、淋巴瘤、头颈癌、肝癌、睾丸癌、宫颈癌、肉瘤、血管瘤、食管癌、眼癌、喉头癌、口腔癌、间皮瘤、皮肤癌、骨髓瘤、口癌、直肠癌、喉癌、膀胱癌、乳癌、子宫癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、肾癌或胃癌。
本发明还涉及一种药物组合物，其包含本文描述的聚合支架或缀合物和药学上可接受的载体。
在另一个方面，本发明涉及一种诊断疑似具有失调的受试者中的所述失调的方法。所述方法包括将有效量的本文描述的缀合物施用给所述疑似具有失调的受试者，或实施检测来自所述受试者的样品中的靶抗原/受体的试验从而确定所述受试者是否表达靶抗原或受体。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。在本说明书中，单数形式也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。尽管与本文描述的那些类似或等效的方法和材料都可以用于实践或试验本发明，但是下面描述了适合的方法和材料。本文中提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献通过引用并入本文。没有承认本文中引用的参考文献是要求保护的发明的现有技术。在冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。另外，所述材料、方法和实施例仅仅是示例性的，且无意于限制。
本发明的一个优点是，本文描述的蛋白-聚合物-药物缀合物或聚合支架极大地提高了待递送药物的生物利用度和/或提高了连接至聚合载体上的蛋白的生物利用度。本发明的另一个优点是，本文描述的蛋白-聚合物-药物缀合物的效力随着缀合物的药物载荷的增加而增加或至少基本上保持相同。本发明的另一个优点是，通过与蛋白的半胱氨酸部分的硫醇缀合，蛋白-聚合物缀合物表现出实质上提高的稳定性。从下述详细描述和权利要求显而易见本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种BT474肿瘤的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体；10mg/kg的PBRM(曲妥珠单抗)；2.5mg/kg和5mg/kg的在实施例4或实施例13中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图2显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体；10mg/kg的PBRM(曲妥珠单抗)；2.5mg/kg的在实施例4或实施例7中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图3显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种HL-60细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体；20mg/kg的PBRM(林妥珠单抗)；或20mg/kg的在实施例8中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图4显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体；20mg/kg的PBRM(曲妥珠单抗)；20mg/kg的
Figure BDA0003514688430000161
或2mg/kg、0.67mg/kg或0.3mg/kg的在实施例14中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图5显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体，或3mg/kg、1mg/kg或0.3mg/kg的在实施例15中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图6显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体，在实施例14(0.67mg/kg)或实施例16(3mg/kg)中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图7显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体，在实施例33(0.67mg/kg)、实施例43A(1mg/kg)或实施例43C(0.67mg/kg或3mg/kg)中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物。
图8显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体，0.22mg/kg的在实施例5A中描述的聚合物-药物缀合物；或在实施例30B或实施例30C(各2mg/kg)、实施例40(0.67mg/kg)、或实施例43B(1mg/kg)、或实施例38(10mg/kg)、或实施例39(10mg/kg)中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物；各自每周施用1次持续3周。
图9显示了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答(每组n＝10)：载体；1mg/kg的实施例40和2mg/kg的实施例43C。
图10显示了静脉内推注施用在实施例4中描述的PBRM-聚合物-药物缀合物(5mg/kg，3只动物/时间点)以后，皮下接种BT474肿瘤的小鼠中缀合的AF HPA(总计)、未缀合的AFHPA和AF(表示为“游离AF-HPA”)和曲妥珠单抗的血浆PK。
图11解释了通过表面等离子体共振测得的5T4-特异性的scADC对人5T4细胞外结构域的亲和力和动力学。所述结合亲和力(<30pM的KD)类似于未缀合的抗-5T4 scFvFc的结合亲和力。
图12解释了在A431肿瘤异种移植物模型中测得的5T4-特异性的scADC的抗肿瘤效力。在指定的日子测定肿瘤体积。将值表示为平均值±SEM。通过双因素方差分析进行统计分析，随后使用Graph Pad Prism(5版)进行Bonferroni后验。
图13解释了5T4-特异性的scADC在过表达转染子肿瘤异种移植物的带有MDA-MB-231 5T4的裸鼠中的抗肿瘤效力。将值表示为平均值±SEM。通过双因素方差分析进行统计分析，随后使用Graph Pad Prism(5版)进行Bonferroni后验。
具体实施方式
本发明提供了新的蛋白-聚合物-药物缀合物、用于制备所述缀合物的聚合支架、用于制备所述缀合物或聚合支架的合成方法、含有它们的药物组合物和所述缀合物的多种用途。
本发明也提供了新的聚合物-药物缀合物、用于制备所述缀合物的合成方法、含有它们的药物组合物和所述缀合物的多种用途。
本发明还提供了新的药物衍生物、用于制备所述衍生物的合成方法、含有它们的药物组合物和所述药物衍生物的多种用途。
定义/术语
还在本文中更详细地描述了本发明的某些化合物和具体官能团的定义。为了本发明的目的，根据元素周期表(CAS版本，Handbook of Chemistry and Physics，第75版，内封面)来鉴别化学元素，且具体官能团一般如本文所述进行定义。另外，有机化学的一般原理以及具体的官能部分和反应性描述于“Organic Chemistry”,Thomas Sorrell,UniversityScience Books,Sausalito:1999，其整个内容通过引用并入本文。此外，本领域普通技术人员会明白，如本文中所述的合成方法利用多种保护基。
冠词“一个”、“一种”和“所述”在以下的描述和权利要求中的应用应当解释为覆盖单数和复数，除非在本文中另外指出或与上下文明显矛盾。术语“包含”、“具有”、“属于”(如在“属于化学式”中)、“包括”和“含有”应当解释为开放式术语(即，是指“包括但不限于”)，除非另外指出。例如，某式的聚合支架包括在所述式中显示的所有单体单元，并且还可能包括在所述式中未显示的额外单体单元。另外，每当将“包含”或另一个开放式术语用在一个实施方案中时，应当理解，使用中间术语“基本上由……组成”或封闭术语“由……组成”可以更狭窄地声明相同的实施方案。
当与数值结合使用时，术语“约”、“大约”或“接近”是指，包括数值的集合或范围。例如，“约X”包括为X的±20％、±10％、±5％、±2％、±1％、±0.5％、±0.2％或±0.1％的值的范围，其中X是一个数值。在一个实施方案中，术语“约”表示比指定值大或小5％的值的范围。在另一个实施方案中，术语“约”表示比指定值大或小2％的值的范围。在另一个实施方案中，术语“约”表示比指定值大或小1％的值的范围。
值的范围的列举仅仅意图充当对落入所述范围内的每个单独值个别地提及的速记方法，除非在本文中另外指出，且每个单独值如同在本文中个别地阐述一样并入说明书中。除非另外指出，在本文中使用的范围包括所述范围的两个极限。例如，表述“x是1至6的整数”和“x是1-6的整数”都是指“x是1、2、3、4、5或6”，即，术语“在X和Y之间”和“从X至Y的范围”包括X和Y以及在二者之间的整数。
可以以任意合适的次序执行本文描述的所有方法，除非在本文中另外指出或以其它方式与上下文明显矛盾。本文中提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如，“诸如”)的应用仅仅意图更好地举例说明本发明，不应被解释为对权利要求的范围的限制，除非另外明确地声明。在说明书中的语言都不应解释为指示任何未声明的要素是要求保护的方案所必需的。
“抗体”表示全长抗体或抗体(包括免疫球蛋白)的功能片段。“功能片段”是指免疫球蛋白或抗体的充足部分，前提条件是，所述部分有效地结合它的靶细胞群体的细胞表面分子(例如，人癌胚胎抗原)或与所述细胞表面分子形成复合物。
本文中使用的人癌胚胎抗原包括，例如，肿瘤相关的蛋白诸如甲胎蛋白、癌胚抗原、前列腺特异性的抗原和癌胚胎抗原蛋白(也被称作未成熟的层粘连蛋白受体蛋白，且其已经与例如肠癌和肾癌关联)。
使用本领域技术人员已知的技术，可以纯化、重组地制备、合成地制备或它们组合地制备免疫球蛋白。尽管在IgG抗体范围内或从IgG抗体衍生出的免疫球蛋白特别适用于本发明，可以选择来自任何类别或亚类的免疫球蛋白，例如，IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。适当地，免疫球蛋白属于类别IgG(其包括但不限于IgG亚类(IgG1、2、3和4))或类别IgM(其能够特异性地结合抗原上的特定表位)。抗体可以是从天然来源或从重组来源衍生出的完整免疫球蛋白，并且可以是完整免疫球蛋白的免疫反应部分。抗体可以以多种形式存在，所述形式包括、例如多克隆抗体、单克隆抗体、骆驼源化的单结构域抗体、细胞内抗体(“胞内抗体”)、重组抗体、抗-个体基因型抗体、结构域抗体、线性抗体、多特异性抗体、抗体片段(例如，Fv、Fab、F(ab)2、F(ab)3、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2)、单链可变片段抗体(scFv)、串联的/二-scFv、Fc、pFc’、scFvFc(或scFv-Fc)、二硫化Fv(dsfv)、双特异性抗体(bc-scFv)诸如BiTE抗体；camelid抗体、表面重塑抗体、人源化抗体、全人抗体、单结构域抗体(sdAb，也被称作纳米抗体
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)、嵌合抗体、包含至少一个人恒定区的嵌合抗体、双亲和性抗体例如，双亲和性重新靶向蛋白(DARTTM)、二价(或双价)单链可变片段(二-scFv、双-scFv)(其包括、但不限于微体、双抗体、三体(triabodies或tribodies)、四体等)和多价抗体。“抗体片段”表示结合它的靶标的免疫球蛋白分子的可变区的至少一部分，即，抗原结合区。本文中使用的术语“抗体”表示全长抗体和抗体片段，除非另外指出。
“基于蛋白的识别分子”或“PBRM”表示识别和结合细胞表面标志物或受体(例如，跨膜蛋白、表面固定化蛋白或蛋白多糖)的分子。PBRM的例子包括、但不限于：抗体(例如，曲妥珠单抗、西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、依帕珠单抗、维妥珠单抗、拉贝珠单抗、B7-H4、B7-H3、CA125、CD33、CXCR2、EGFR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、HER2、NaPi2b、c-Met、NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、NOTCH4、PD-L1、c-Kit、mUC1和抗-5T4)或肽(LHRH受体靶向肽、EC-1肽)、脂质运载蛋白(例如，anticalin)、蛋白(例如，干扰素、淋巴因子、生长因子、集落刺激因子等)、肽或肽模仿物等。除了将修饰的聚合物缀合物靶向至特定的细胞、组织或位置之外，基于蛋白的识别分子还可以具有某些治疗效果诸如针对靶细胞或途径的抗增殖的(细胞生长抑制性的和/或细胞毒性的)活性。基于蛋白的识别分子包含或者可以经工程改造成包含至少一个化学反应性基团(例如，-COOH、伯胺、仲胺-NHR、-SH)或化学反应性的氨基酸部分或侧链(例如，酪氨酸、组氨酸、半胱氨酸或赖氨酸)。在一个实施方案中，PBRM可以是配体(LG)或靶向部分，其特异性地结合给定靶细胞群体的细胞表面分子(诸如细胞表面受体或抗原)或与所述细胞表面分子形成复合物。在配体与它的受体的特异性结合或复合之后，所述细胞被许可摄取配体或配体-药物-缀合物，所述配体或配体-药物-缀合物然后被内化进细胞中。本文中使用的“靶向”细胞表面分子或与细胞表面分子“特异性地结合或形成复合物”的配体优先经由分子间作用力与细胞表面分子结合。例如，所述配体可以优先以小于约50nM、小于约5nM或小于500pM的Kd与细胞表面分子结合。用于测量配体对细胞表面分子的结合亲和力的技术是众所周知的；例如，一种合适的技术被称作表面等离子体共振(SPR)。在一个实施方案中，所述配体用于靶向，且不具有可检测的与它所递送的药物分开的治疗效果。在另一个实施方案中，所述配体作为靶向部分和作为治疗剂或免疫调节剂(例如，以增强活性药物或前药的活性)而起作用。
本文中使用的“生物相容的”意图描述当与体液或活细胞或组织接触时发挥最小的破坏作用或宿主应答作用的化合物。因而，本文中使用的生物相容的基团表示落入如上面和本文定义的术语“生物相容的”的定义内的脂族、环烷基、杂脂族、杂环烷基、芳基或杂芳基部分。本文中使用的术语“生物相容性”也用于指，所述化合物表现出最小的与识别蛋白(例如，天然存在抗体、细胞蛋白、细胞和生物系统的其它组分)的相互作用，除非这样的相互作用是特别合乎需要的。因而，特别意图造成以上最小相互作用的物质和官能团(例如，药物和前药)被认为是生物相容的。优选地(除了意图具有细胞毒性的化合物例如抗肿瘤剂以外)，在以下情况下，化合物是“生物相容的”：以与预期全身体内浓度类似的浓度向体外正常细胞添加它们，在与化合物体内半衰期相当的时间(例如，50％的在体内施用的化合物被消除/清除所需的时间段)内导致小于或等于1％细胞死亡，并且它们的体内施用诱导最小的和医学上可接受的炎症、异物反应、免疫毒性、化学毒性和/或其它这样的不良作用。在上一句中，术语“正常细胞”表示不希望被破坏或在其它方面受正在试验的化合物显著影响的细胞。
“可生物降解的”：本文中使用的“可生物降解的”聚合物是易于体内生物加工的聚合物。本文中使用的“可生物降解的”化合物或部分是这样的化合物或部分：当被细胞摄入时，其可以被溶酶体或其它化学机制分解，或通过水解成细胞可以重复使用或处置且对所述细胞没有显著毒性效应的组分而分解。本文中使用的术语“可生物切割的”具有“可生物降解的”的相同含义。降解片段优选地在体内几乎不诱导或根本不诱导器官或细胞超载或由这样的超载造成的病理过程或其它不良作用。生物降解过程的例子包括酶促的和非酶促的水解、氧化和还原。本文描述的可生物降解的蛋白-聚合物-药物缀合物(或它们的组分，例如，可生物降解的聚合载体以及在载体和抗体或药物分子之间的接头)的非酶促水解的合适条件，例如，包括可生物降解的缀合物在溶酶体细胞内隔室的温度和pH向水的暴露。还可以细胞外地增强一些蛋白-聚合物-药物缀合物(或它们的组分，例如，可生物降解的聚合载体以及在载体和抗体或药物分子之间的接头)的生物降解，例如，在动物体的低pH区域，例如，发炎区域，在活化的巨噬细胞或其它释放降解促进因子的细胞的紧邻附近。在某些优选的实施方案中，在pH～7.5时聚合物载体的有效大小在1-7天中不会可检测地变化，并且保持在原始聚合物大小的50％内至少数周。另一方面，在pH～5，所述聚合物载体优选地在1-5天中可检测地降解，并且在2周至几个月时间范围内完全转化成低分子量片段。可以测量在这样的试验中的聚合物完整性，例如，通过尺寸排阻HPLC。尽管较快的降解在某些情况下可能是优选的，但是一般而言，可能更合乎需要的是，所述聚合物在细胞中的降解速率不超过细胞对聚合物片段的代谢或排出的速率。在优选的实施方案中，所述聚合物和聚合物生物降解副产物是生物相容的。
“生物利用度”:术语“生物利用度”表示向受试者施用的给定量的药物或化合物的系统有效性(即，血液/血浆水平)。生物利用度是一个绝对术语，其指示药物或化合物从施用的剂型到达全身循环的时间(速率)和总量(程度)的程度。
“马来酰亚胺基阻断化合物”：如本文中使用的，表示可以与马来酰亚胺反应以将它转化成琥珀酰亚胺的化合物，且“马来酰亚胺基阻断部分”表示在转化后与琥珀酰亚胺连接的化学部分。在某些实施方案中，所述马来酰亚胺基阻断化合物是具有用于与马来酰亚胺反应的末端巯基的化合物。在某些实施方案中，所述马来酰亚胺基阻断化合物是水溶性的，使得与马来酰亚胺的反应可以在水溶液中进行。例如，得到的马来酰亚胺基阻断部分是水溶性的或亲水的。在一个实施方案中，所述马来酰亚胺基阻断化合物是半胱氨酸、N-乙酰基半胱氨酸、半胱氨酸甲酯、N-甲基半胱氨酸、2-巯基乙醇、3-巯基丙酸、2-巯基乙酸、巯基甲醇(即，HOCH2SH)、苯甲基硫醇(其中苯基被一个或多个亲水取代基取代)或3-氨基丙烷-1-硫醇。
“亲水的”：当它涉及取代基(例如，在聚合物单体单元上或在马来酰亚胺基阻断部分上以使得它们是亲水的或水溶性的)时，术语“亲水的”与该术语在本领域中的普通含义基本上没有差别，且表示这样的化学部分：其含有可离子化的、极性的或可极化的原子，或其可能以其它方式被水分子溶剂化。因而，本文中使用的亲水基团表示落入如上面定义的术语“亲水的”的定义内的脂族、环烷基、杂脂族、杂环烷基、芳基或杂芳基部分。合适的特定亲水有机部分的例子包括但不限于，包含在约1-12个原子的范围内的原子链的脂族或杂脂族基团、羟基、羟基烷基、胺、羧基、酰胺、羧酸酯、硫酯、醛、硝酰基(nitryl)、异硝酰基、亚硝基、羟胺、巯基烷基、杂环、氨基甲酸酯、羧酸和它们的盐、磺酸和它们的盐、磺酸酯、磷酸和它们的盐、磷酸酯、聚乙二醇醚、多胺、聚羧酸酯、聚酯和聚硫酯。在某些实施方案中，亲水取代基包含羧基(COOH)、醛基(CHO)、酮基(COC1-4烷基)、羟甲基(CH2OH)或二醇(例如，CHOH-CH2OH或CH-(CH2OH)2)、NH2、F、氰基、SO3H、PO3H等。
当它涉及本发明的聚合物时，术语“亲水的”通常与该术语在本领域中的用法没有差异，且表示包含如上定义的亲水官能团的聚合物。在一个优选的实施方案中，亲水的聚合物是水溶性的聚合物。聚合物的亲水性可以通过确定水合能来直接测量，或通过两个液相之间的研究或通过具有已知疏水性的固相(例如，C4或C18)上的色谱法来确定。
“聚合的载体”:本文中使用的术语聚合的载体表示这样的聚合物或经修饰的聚合物：其适合于共价地连接至或可以共价地连接至一个或多个具有指定接头的药物分子和/或一个或多个具有指定的接头的PBRM。
“生理条件”：本文中使用的短语“生理条件”是指在活组织的细胞外流体中可能遇到的化学(例如，pH、离子强度)和生化(例如，酶浓度)条件的范围。对于大多数正常组织，生理pH是在约7.0-7.4范围内。循环血浆和正常间质液体代表正常生理条件的典型例子。
“多糖”、“碳水化合物”或“寡糖”：术语“多糖”、“碳水化合物”或“寡糖”是本领域已知的，且通常表示具有化学式(CH2O)n(其中通常n>2)的物质和它们的衍生物。碳水化合物是聚羟基醛或聚羟基酮，或在简单的化学转化(诸如水解、氧化或还原)以后变成这样的物质。通常，碳水化合物以环状缩醛或缩酮(例如，葡萄糖或果糖)的形式存在。这些环状单元(单糖)可以彼此连接以形成具有几个(寡糖)或数个(多糖)单糖单元的分子。经常，具有非常确定的单糖单元的数目、类型和定位的碳水化合物被称作寡糖，而由可变数目和/或定位的单糖单元的分子的混合物组成的碳水化合物被称作多糖。术语“多糖”、“碳水化合物”和“寡糖”在本文中可互换地使用。多糖可以包括天然的糖(例如，葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、核糖和木糖)和/或天然存在的糖的衍生物(例如，2’-氟核糖、2’-脱氧核糖和己糖)。
“药物”：本文中使用的术语“药物”表示这样的化合物：其是生物学上有活性的，并在施用给有此需要的受试者以后提供期望的生理效应(例如，活性药物成分)。
“前药”：本文中使用的术语“前药”表示活性药物的前体，也就是说，可以转化成活性药物的化合物。通常，这样的前药进行体内加工，所述加工会将所述药物转化成生理学上有活性的形式。在某些情况下，前药本身可能具有期望的生理学作用。期望的生理学作用可以是，例如，治疗性的、细胞毒性的、免疫调节性的等。
“细胞毒性的”：本文中使用的术语“细胞毒性的”是指对细胞或选定的细胞群体(例如，癌细胞)有毒的。毒性效应可能导致细胞死亡和/或裂解。在某些情况下，毒性效应可能是对细胞的亚致命的破坏作用，例如，减慢或阻止细胞生长。为了实现细胞毒性效应，药物或前药可以选自DNA损伤剂、微管破坏剂或细胞毒性的蛋白或多肽等。
“细胞生长抑制性的”：本文中使用的术语“细胞生长抑制性的”表示抑制或停止细胞生长和/或繁殖的药物或其它化合物。
“小分子”：本文中使用的术语“小分子”表示具有相对较低分子量的分子，无论是天然存在的还是人工制备的(例如，通过化学合成)。优选的小分子是生物活性的，它们在动物(优选哺乳动物、更优选人)中产生局部的或全身的作用。在某些优选的实施方案中，所述小分子是药物，且所述小分子被称作“药物分子”或“药物”或“治疗剂”。在某些实施方案中，所述药物分子具有小于或等于约5kDa的分子量。在其它实施方案中，所述药物分子具有小于或等于约1.5kDa的分子量。在实施方案中，所述药物分子选自长春花生物碱类、耳他汀类、倍癌霉素类、激酶抑制剂、MEK抑制剂、KSP抑制剂、PI3激酶抑制剂、卡奇霉素类、SN38、喜树碱、拓扑异构酶抑制剂、非天然的喜树碱类、蛋白合成抑制剂、RNA聚合酶抑制剂、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯类、美登素类、DNA结合药物类、DNA插入药物类和它们的类似物。优选地，尽管非必然地，所述药物是已经被适当的政府机构或团体(例如，FDA)认为使用安全且有效的药物。例如，FDA在21C.F.R.§§330.5、331至361和440至460下列出的用于人应用的药物；FDA在21C.F.R.§§500至589下列出的用于兽医学应用的药物(通过引用并入本文)，都被认为适合于与本发明的亲水聚合物一起使用。可以用于实践本发明的药物分子的类别包括但不限于：抗癌物质、放射性核素、维生素、抗-AIDS物质、抗生素、免疫抑制剂、抗病毒物质、酶抑制剂、神经毒素、阿片样物质、安眠药、抗组胺剂、润滑剂、镇定剂、抗惊厥药、肌肉松弛药和抗-帕金森物质、抗-痉挛药和肌肉收缩药(包括通道阻滞剂)、缩瞳药和抗胆碱能药、抗-青光眼化合物、抗-寄生虫和/或抗-原生动物化合物、细胞-胞外基质相互作用的调节剂(包括细胞生长抑制剂和抗粘附分子)、血管扩张剂、DNA、RNA或蛋白合成的抑制剂、抗高血压药、镇痛药、解热剂、甾体和非甾体抗炎药、抗-血管生成因子、抗分泌因子、抗凝血剂和/或抗血栓形成剂、局部麻醉药、眼药、前列腺素、抗抑郁剂、抗精神病物质、止吐药、成像剂。许多大分子也是药物，且这样的大分子可以用在本文描述的缀合物和其它构建体中。合适的大分子的例子包括，例如，基于氨基酸的分子。基于氨基酸的分子可以包括，例如，肽、多肽、酶、抗体、免疫球蛋白或它们的功能片段，以及其它。
适合用在本发明中的类别和具体药物的更完整的、但是非穷尽性的列表可以参见Axel Kleemann和Jurgen Engel的“Pharmaceutical Substances:Syntheses,Patents,Applications”,Thieme Medical Publishing,1999，和Susan Budavari等人编的“MerckIndex:An Encyclopedia of Chemicals,Drugs,and Biologicals”,CRC Press,1996，它们二者通过引用并入本文。在优选的实施方案中，在本发明中使用的药物是对靶细胞或途径具有抗增殖的(细胞生长抑制性的和/或细胞毒性的)活性的治疗剂。所述药物可以具有化学反应基团例如-COOH、伯胺、仲胺-NHR、-OH、-SH、-C(O)H、-C(O)R、-C(O)NHR2b、C(S)OH、-S(O)2OR2b、-P(O)2OR2b、-CN、-NC或-ONO，其中R是脂族、杂脂族、碳环或杂环烷基部分，且R2b是氢、脂族、杂脂族、碳环或杂环部分。
本文中使用的“药物衍生物”或“修饰的药物”等表示这样的化合物：其包含意图用本发明的缀合物递送的药物分子和能够将所述药物分子连接至聚合的载体的官能团。
本文中使用的“活性形式”表示在体内或在体外表现出预期的药物效力的化合物形式。具体地，当意图用本发明的缀合物递送的药物分子从缀合物释放时，所述活性形式可以是表现出预期的治疗性能的药物本身或它的衍生物。通过切割将药物连接至聚合的载体的接头的可生物降解的键，可以实现药物从缀合物的释放。因此，活性药物衍生物可以包含所述接头的一部分。
“诊断标记”：本文中使用的术语诊断标记表示使用本领域已知的分析方法可以在体内或离体检测的原子、原子团、部分或官能团、纳米晶体或物质的组合物的其它离散的成分。当与本发明的缀合物结合时，这样的诊断标记允许在体内监测缀合物。可替换地或额外地，包括诊断标记的构建体和组合物可以用于监测生物学功能或结构。诊断标记的例子包括但不限于，在医学诊断规程中可以使用的标记，例如，用于γ闪烁扫描术和正电子发射断层摄影术(PET)的放射性同位素(放射性核素)、用于磁共振成像(MRI)的造影剂(例如顺磁原子和超顺磁纳米晶体)、用于计算机体层摄影术和其它基于X-射线的成像方法的造影剂、用于基于超声的诊断方法(超声检查)的试剂、用于中子活化的试剂(例如、硼、钆)、用于各种光学操作的荧光团，和一般而言可以发射、反射、吸收、散射或以其它方式影响电磁场或波(例如，γ-射线、X-射线、无线电波、微波、光)、粒子(例如，α-粒子、电子、正电子、中子、质子)或其它形式的辐射(例如，超声)的部分。
以下是贯穿本申请使用的更一般术语：
“动物”：本文中使用的术语“动物”表示处于任何发育阶段的人类以及非人动物，包括，例如，哺乳动物类、鸟类、爬行动物类、两栖动物类、鱼类、虫类和单细胞动物。细胞培养物和活组织样品被认为是动物的多样性。优选地，所述非人动物是哺乳动物(例如，啮齿动物、小鼠、大鼠、兔、猴、狗、猫、灵长类动物或猪)。动物可以为转基因动物或人克隆。术语”受试者”包括动物。
“有效量”：一般而言，当它表示活性剂或药物递送装置时，术语“有效量”表示引起期望的生物应答所必需的量。本领域普通技术人员会理解，药剂或装置的有效量可以随诸如以下因素变化：期望的生物端点，要递送的药剂，包囊基质的组成，靶组织等。例如，含有要递送以免疫个体的抗原的微粒的有效量是产生免疫应答的量，所述免疫应答足以阻止感染已经施用所述抗原的生物体。
本文中使用的“天然氨基酸”表示在天然存在的蛋白中发现的常见的、天然存在的L-氨基酸中的任一种：甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、脯氨酸(Pro)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、天冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、半胱氨酸(Cys)和甲硫氨酸(Met)。
本文中使用的“非天然氨基酸”表示不是天然氨基酸的任何氨基酸。这包括，例如，包含α-、β-、ω-、D-、L-氨基酰基残基的氨基酸。更一般而言，非天然氨基酸包含通式
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的残基，其中侧链R是在自然界中存在的氨基酸侧链以外的侧链。示例性的非天然氨基酸包括但不限于：肌氨酸(N-甲基甘氨酸)、瓜氨酸(cit)、高瓜氨酸、β-脲基丙氨酸、硫代瓜氨酸、羟脯氨酸、别苏氨酸、哌啶甲酸(高脯氨酸)、α-氨基异丁酸、叔丁基甘氨酸、叔丁基丙氨酸、别异亮氨酸、正亮氨酸、α-甲基亮氨酸、环己基甘氨酸、β-环己基丙氨酸、β-环戊基丙氨酸、α-甲基脯氨酸、苯基甘氨酸、α-甲基苯丙氨酸和高苯丙氨酸。
“氨基酰基”:更一般而言，本文中使用的术语氨基酰基包括天然氨基酸和非天然氨基酸。
“聚酰胺”:表示天然氨基酸和非天然氨基酸的同源或异源聚合物。示例性的同源聚合物包括但不限于聚-赖氨酸、聚-精氨酸、聚-γ-戊二酸等。示例性的异源聚合物包括但不限于包含选自肽酶、溶菌酶、金属蛋白酶等的肽片段的聚合物。
“PHF”表示聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)。
本文中使用的术语“聚合物单元”、“单体的单元”、“单体”、“单体单元”、“单元”都表示聚合物中的可重复的结构单元。
除非另外指出，本文中使用的聚合物或聚合的载体/支架或聚合物缀合物的“分子量”或“MW”表示重量平均分子量。
本发明意图包括在本发明化合物中出现的原子的所有同位素。同位素包括具有相同原子数但不同质量数的那些原子。作为一般例子且非限制性地，氢的同位素包括氚和氘。碳的同位素包括C-13和C-14。
本发明意图包括所述化合物的所有异构体，所述异构体表示且包括光学异构体和互变异构的异构体，其中光学异构体包括对映异构体和非对映异构体、手性异构体和非手性异构体，且光学异构体包括分离的光学异构体以及光学异构体的混合物，包括外消旋的和非外消旋的混合物；其中异构体可以呈分离的形式或与一种或多种其它异构体混合的形式。
聚合载体
在某些示例性实施方案中，本发明的缀合物用于生物医学应用中，诸如药物递送和组织工程，且所述载体是生物相容的和可生物降解的。在某些实施方案中，所述载体是可溶性的聚合物、纳米颗粒、凝胶、脂质体、胶束、缝线、植入物等。在某些实施方案中，术语“可溶性的聚合物”包括可生物降解的生物相容的聚合物诸如polyal(例如，亲水的聚缩醛或聚缩酮)。在某些其它实施方案中，所述载体是全合成的、半合成的或天然存在的聚合物。在某些其它实施方案中，所述载体是亲水的。
在某些示例性实施方案中，在本发明中使用的载体是可生物降解的生物相容的polyal，其在位于主链内的每个单体单元中包含至少一个可水解的键。这会确保降解过程(通过单体单元的水解/切割)导致聚合物缀合物片段化为单体组分(即，降解)，并给本发明的聚合物缀合物赋予它们的可生物降解的性能。通过额外亲水或疏水基团的随后取代，可以改变可生物降解的生物相容的聚合物缀合物的性能(例如，可溶性、生物粘着性和亲水性)。适合用于实践本发明的可生物降解的生物相容的聚合物的例子可以参见尤其是美国专利号5,811,510、5,863,990、5,958,398、7,838,619和7,790,150；和美国公开号2006/0058512；上面列出的专利文献中的每一篇通过引用整体并入本文。关于这类聚合物的重要性、制备和应用的指导，可以参见上面引用的文件。在某些实施方案中，预见到，本发明与上面提及的专利文献、以及美国专利号5,582,172和6,822,086的组合将是特别有用的，上面列出的专利文献中的每一篇通过引用整体并入本文。
本发明的缀合物是亲水的、可水解的，且包含药物分子(例如，长春花生物碱或衍生物、拓扑异构酶抑制剂例如SN38、喜树碱、托泊替康、依沙替康、非天然的喜树碱化合物或衍生物；耳他汀、多拉司他汀、奈莫柔比星及其衍生物、PNU-159682、蒽环类抗生素、倍癌霉素、激酶抑制剂(例如，PI3激酶抑制剂或MEK抑制剂)、KSP抑制剂、卡奇霉素、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯、美登素类、依利奈法德、结合DNA的药物、DNA插入药物和立体异构体、电子等排体、类似物及其衍生物)和抗体(例如，曲妥珠单抗、西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、依帕珠单抗、维妥珠单抗、拉贝珠单抗、B7-H4、B7-H3、CA125、CD33、CXCR2、EGFR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、HER2、NaPi2b、c-Met、NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、NOTCH4、PD-L1、NaPi2b、c-Kit、mUC1和抗-5T4)或肽(LHRH受体靶向肽、EC-1肽)，它们通过含有一个或多个可生物降解键的连接而共价地连接至聚合物载体。因而，在某些示例性实施方案中，适合用于实践本发明的载体是在位于主链内的每个单体单元中具有至少一个缩醛/缩酮氧原子的polyal。如以上所讨论的，这会确保降解过程(通过聚合物缩醛/缩酮基团的水解/切割)导致polyal缀合物片段化为低分子量组分(即，降解)。在某些实施方案中，用于制备本发明的聚合物缀合物的可生物降解的生物相容的聚合物载体是天然存在的多糖、糖原多糖(glycopolysaccharides)、以及多糖苷、聚缩醛、聚酰胺、聚醚和聚酯起源的合成聚合物、和它们的氧化、虚拟化(fictionalization)、修饰、交联和缀合的产物。
在某些其它实施方案中，所述载体是选自碳水化合物、糖原多糖、糖脂、糖缀合物、聚缩醛、聚缩酮及其衍生物的亲水的可生物降解的聚合物。
在某些示例性实施方案中，所述载体是选自纤维素、直链淀粉、右旋糖酐、果聚糖、岩藻依聚糖、卡拉胶(carraginan)、菊糖、果胶、支链淀粉、糖原和lixenan的天然存在的直链和/或支链可生物降解的生物相容的同聚多糖。
在某些其它示例性实施方案中，所述载体是选自琼脂糖、透明质酸钠(hyluronan)、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、海藻酸和肝素的天然存在的直链和支链可生物降解的生物相容的杂多糖。
在其它示例性实施方案中，所述聚合的载体包含聚缩醛/聚缩酮与亲水聚合物的共聚物，所述亲水聚合物选自聚丙烯酸酯、聚乙烯基聚合物、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺、多肽、及其衍生物。
在另一个实施方案中，所述聚合的载体是通过获自不同天然产物(例如，小麦、水稻、玉米和木薯)的淀粉的水解而产生的糊精。取决于淀粉起始原料的结构，每个糊精包含α-1,4连接和α-1,6连接的独特分布。由于α-1,6连接的生物可降解性的速率通常小于α-1,4连接的速率，优选地α-1,6连接的百分比小于10％，且更优选地小于5％。在一个实施方案中，所述糊精的分子量是在约2kDa至约40kDa的范围内，更优选约2kDa至约20kDa，或约3kDa至约15kDa，或约5kDa至约10kDa。
在某些实施方案中，所述载体包含如下活化的多糖：通过1,2-、1,4-、1,6-和2,6-吡喃糖苷和1,2-、1,5-、1,6-呋喃糖苷的环连位二醇的选择性氧化，或通过在药物分子或PBRM的缀合之前氧化含有侧6-羟基和5,6-二醇的多糖。
在其它实施方案中，所述聚合的载体包含可生物降解的生物相容的聚缩醛，其中所述聚缩醛重复结构单元的至少一个子集具有以下化学结构：
Figure BDA0003514688430000261
其中对于n个加括号的结构的每次出现，R1和R2之一是氢，且另一个是生物相容的基团，且包括与C1共价连接的碳原子；Rx是与C2共价连接的碳原子；n”是整数；每次出现的R3、R4、R5和R6是生物相容的基团，且独立地是氢或有机部分；对于n个加括号的结构的每次出现，R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少一个包含适合用于偶联的官能团。在某些实施方案中，所述官能团是羟基部分。
在一个实施方案中，所述聚合的载体包含活化的亲水的可生物降解的生物相容的聚合物，所述聚合物包含0.1％至100％的聚缩醛部分，所述聚缩醛部分的主链由下述化学结构代表：
(-CH2-CHR7-O-CHR8-O-)o，
其中：
R7和R8独立地是氢、羟基、羟基烷基(例如，-CH2OH、-CH(OH)-CH2OH)、-CHO、-CH(OH)-CHO或-羰基；且
o是20-2000的整数。
在其它实施方案中，所述聚合的载体包含可生物降解的生物相容的聚缩酮，其中聚缩酮可重复结构单元的至少一个子集具有下述化学结构：
Figure BDA0003514688430000262
其中每次出现的R1和R2是生物相容的基团，且Rx、R3、R4、R5、R6如本文中定义。
在某些实施方案中，所述缩酮单元是式(IIa)或(IIb)的单体：
Figure BDA0003514688430000263
可生物降解的、生物相容的聚缩酮聚合物和它们的制备方法已经描述在美国专利号5,811,510、7,790,150和7,838,619中，它们特此通过引用整体并入。
在一个实施方案中，可以从随后还原的部分氧化的右旋糖酐(β1→6)-D-葡萄糖)得到所述聚合的载体。在该实施方案中，所述聚合物包含以下结构的未修饰的右旋糖酐(A)、部分氧化的右旋糖酐缩醛单元(B)和耗竭氧化的葡聚糖缩醛单元(C)的随机混合物：
Figure BDA0003514688430000271
在另一个实施方案中，所述聚合的载体包含未修饰的缩醛单元，即，聚缩醛区段。在某些实施方案中，所述聚缩醛可以从随后还原的耗竭氧化的右旋糖酐衍生出。这些聚合物已经描述在参考文献中，参见，例如，美国专利号5,811,510，其以下内容特此通过引用并入本文：它在第2列第65行至第8列第55行的聚缩醛描述，和在第10列第45行至第11列第14行的它们的合成的描述。在一个实施方案中，所述未修饰的聚缩醛聚合物是聚(羟甲基亚乙基羟甲基甲缩醛)聚合物(PHF)。
除了聚(羟甲基亚乙基羟甲基甲缩醛)聚合物以外，聚合的载体的主链还可以包含聚(羟甲基亚乙基羟甲基甲缩醛)段和其它缩醛或非-缩醛单体或聚合物的共聚物。例如，聚乙二醇聚合物可用作聚合物主链中的秘密试剂，因为它们可以减少附加的官能团的聚合物侧链之间的相互作用。这样的基团还可以用于限制诸如血清因子和修饰的聚合物之间的相互作用。用于包含在聚合物主链中的其它秘密试剂单体包括，例如，亚乙基亚胺、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、谷氨酸和它们的组合。
所述缩醛或缩酮单元以有效地促进生物相容性的量存在于修饰的聚合物中。未修饰的缩醛或缩酮单元可以被描述为给修饰的聚合物提供生物相容性和可溶性的“秘密试剂”。另外，与聚缩醛或聚缩酮聚合物的缀合可以修改对连接至它的部分的代谢和降解的敏感性，并影响生物分布、清除和降解。
未修饰的缩醛单元是式(III)的单体：
Figure BDA0003514688430000272
未修饰的聚缩醛单元的摩尔分数n是可用于促进生物相容性、可溶性和增加半衰期的摩尔分数，其基于修饰的聚合物中的聚合物单元的总数。摩尔分数n可以是提供生物相容性、可溶性、稳定性或特定半衰期所需的未修饰的单体缩醛单元的最小分数，或可以是稍微更大的分数。最合乎需要的细胞毒性程度是基本上0，即，修饰的聚合物对受试者是基本上惰性的。但是，如本领域普通技术人员理解的，可以耐受某种程度的细胞毒性，这取决于正在治疗的疾病或症状的严重程度、治疗的效力、免疫应答的类型和程度等考虑因素。
在一个实施方案中，所述修饰的聚合物主链包含式(IV)的单元：
Figure BDA0003514688430000281
其中X’指示聚合物主链的羟基的取代基。如在本文描述的式(IV)和其它式中所示，每个聚缩醛单元具有与所述单元的甘油部分连接的单个羟基和与所述单元的羟乙醛部分连接的X’基团(或另一个取代基诸如-LD-D)。这仅仅为了方便，且应当解释为具有式(IV)和本文描述的其它式的单元的聚合物可以含有以下单元的随机分布：具有与所述单元的羟乙醛部分连接的X’基团(或另一种取代基诸如包含马来酰亚胺末端的接头)的单元，和具有与所述单元的甘油部分连接的单个X’基团(或另一种取代基诸如包含马来酰亚胺末端的接头)的单元，以及具有与两个X’基团(或其它取代基诸如包含马来酰亚胺末端的接头)(其中一个连接至所述单元的羟乙醛部分且另一个连接至所述单元的甘油部分)的单元。
在一个实施方案中，适合用于实践本发明的可生物降解的生物相容的polyal具有约0.5至约300kDa之间的分子量。例如，可生物降解的生物相容的polyal具有约1至约300kDa之间(例如，约1至约200kDa之间，约2至约300kDa之间，约2至约200kDa之间，约5至约100kDa之间，约10至约70kDa之间，约20至约50kDa之间，约20至约300kDa之间，约40至约150kDa之间，约50至约100kDa之间，约2至约40kDa之间，约6至约20kDa，或约8至约15kDa之间)的分子量。例如，用于本发明的聚合物支架或缀合物的可生物降解的生物相容的polyal是具有约2至约40kDa(例如，约2-20kDa、3-15kDa、或5-10kDa)之间的分子量的PHF。
在一个实施方案中，在与药物或PBRM缀合之前，修饰适合用于实践本发明的可生物降解的生物相容的polyal。例如，polyal含有-C(＝O)-X-(CH2)v-C(＝O)-，其中X是CH2、O或NH，且v是1-6的整数。下表A提供了适合用于与药物或PBRM或其衍生物缀合的经修饰的polyal的一些实施例。除非另外指出，在下面表A至D中的参考编号对应于本文描述的实施例编号；术语“ND”是指未确定；X是CH2、O或NH。
表A
Figure BDA0003514688430000282
治疗剂
在某些实施方案中，所述治疗剂是具有以下分子量的小分子：优选地≤约5kDa，更优选地≤约4kDa，更优选地≤约3kDa，最优选地≤约1.5kDa或≤约1kDa。
在某些实施方案中，所述治疗剂具有约小于1nM的IC50。
在另一个实施方案中，所述治疗剂具有约大于1nM的IC50，例如，所述治疗剂具有约1-50nM的IC50。
有些具有大于约1nM的IC50的治疗剂(例如，“低效药物”)不适合用于使用本领域公知的缀合技术与PBRM缀合。不希望受理论的约束，这样的治疗剂具有不足以使用常规技术用在靶向PBRM-药物缀合物中的效能，因为使用本领域公知的技术不可在不导致缀合物的减少的药代动力学和生理化学性能的情况下缀合足够的药物拷贝(即，超过8)。但是，使用本文描述的缀合策略可以实现这些低效药物的足够高载荷，由此导致治疗剂的高载荷，同时维持合乎需要的药代动力学和生理化学性能。因而，本发明也涉及一种包括PBRM、PHF和至少八个治疗剂部分的PBRM-聚合物-药物缀合物，其中所述治疗剂具有大于约1nM的IC50。
在某些实施方案中，约0.3至约15％单体包含治疗剂，更优选约2至约12％，且甚至更优选约5至约10％。
在本发明中使用的小分子治疗剂(例如，能够连接至聚合物载体的抗增殖的(细胞毒性的和细胞生长抑制性的)药剂)包括细胞毒性的化合物(例如，广谱)、血管生成抑制剂、细胞周期进展抑制剂、PI3K/m-TOR/AKT途径抑制剂、MAPK信号传递途径抑制剂、激酶抑制剂、蛋白伴侣蛋白抑制剂、HDAC抑制剂、PARP抑制剂、Wnt/Hedgehog信号传递途径抑制剂和RNA聚合酶抑制剂。
广谱细胞毒素包括但不限于：DNA结合、插入或烷基化药物、微管稳定和去稳定剂、铂化合物、拓扑异构酶I抑制剂和蛋白合成抑制剂。
示例性的DNA结合、插入或烷基化药物包括CC-1065和它的类似物，蒽环类抗生素(多柔比星、表柔比星、伊达比星、柔红霉素、奈莫柔比星及其衍生物、PNU-159682)，二萘并吡咯酰亚胺(bisnapththalimide)化合物诸如依利奈法德(LU79553)和它的类似物，烷化剂诸如卡奇霉素类、更生霉素类(dactinomycine)、丝裂霉素类(mitromycine)、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯类等。示例性的CC-1065类似物包括倍癌霉素SA、倍癌霉素A、倍癌霉素C1、倍癌霉素C2、倍癌霉素B1、倍癌霉素B2、倍癌霉素D、DU-86、KW-2189、阿多来新、比泽来新、卡泽来新、开环-阿多来新和有关的类似物和前药形式，它们的例子描述在美国专利号5,475,092、5,595,499、5,846,545、6,534,660、6,586,618、6,756,397和7,049,316中。多柔比星和它的类似物包括在美国专利号6,630,579中描述的那些。卡奇霉素类包括，例如，烯二炔类，例如，埃斯波霉素，和在美国专利号5,714,586和5,739,116中描述的那些。倍癌霉素类包括在美国专利号5,070,092、5,101,038、5,187,186、6,548,530、6,660,742和7,553,816B2；和Li等人,Tet Letts.,50:2932-2935(2009)中描述的那些。
吡咯并苯并二氮杂环庚三烯类(PBD)及其类似物包括在Denny,Exp.Opin.Ther.Patents.,10(4):459-474(2000)以及Antonow和Thurston,Chem Rev.,2815-2864(2010)中描述的那些。
示例性的微管稳定和去稳定剂包括紫杉烷化合物，诸如紫杉醇、多西他赛、替司他赛和卡巴他赛；美登素类、耳他汀类及其类似物、长春花生物碱衍生物、埃博霉素类和念珠藻环肽类(cryptophycin)。
示例性的美登素类或美登素类似物包括美登醇和美登醇类似物，美登素或DM-1和DM-4是在美国专利号5,208,020、5,416,064、6,333.410、6,441,163、6,716,821、RE39,151和7,276,497中描述的那些。在某些实施方案中，所述细胞毒性剂是美登素类，另一组抗-微管蛋白剂(ImmunoGen,Inc.；也参见Chari等人,1992,Cancer Res.52:127-131)，美登素类或美登素类似物。合适的美登素类的例子包括美登醇和美登醇类似物。合适的美登素类公开在美国专利号4,424,219、4,256,746、4,294,757、4,307,016、4,313,946、4,315,929、4,331,598、4,361,650、4,362,663、4,364,866、4,450,254、4,322,348、4,371,533、6,333,410、5,475,092、5,585,49和5,846,545中。
示例性的耳他汀类包括耳他汀E(也被称作多拉司他汀-10的衍生物)、耳他汀EB(AEB)、耳他汀EFP(AEFP)、单甲基耳他汀E(MMAE)、单甲基耳他汀F(MMAF)、耳他汀F、耳他汀F苯二胺(AFP)、耳他汀F HPA和多拉司他汀。合适的耳他汀类也描述在美国公开号2003/0083263、2011/0020343和2011/0070248；PCT申请公开号WO 09/117531、WO 2005/081711、WO 04/010957、WO 02/088172和WO01/24763和美国专利号7,498,298、6,884,869、6,323,315、6,239,104、6,124,431、6,034,065、5,780,588、5,767,237、5,665,860、5,663,149、5,635,483、5,599,902、5,554,725、5,530,097、5,521,284、5,504,191、5,410,024、5,138,036、5,076,973、4,986,988、4,978,744、4,879,278、4,816,444和4,486,414，其公开内容通过引用整体并入本文。
示例性的长春花生物碱类包括长春新碱、长春碱、长春地辛和诺维本(长春瑞滨)。可以用在本发明中的合适的长春花生物碱也公开在美国公开号2002/0103136和2010/0305149以及美国专利号7,303,749B1中，其公开内容通过引用整体并入本文。
示例性的埃博霉素化合物包括埃博霉素A、B、C、D、E和F、及其衍生物。合适的埃博霉素化合物及其衍生物描述在，例如，美国专利号6,956,036、6,989,450、6,121,029、6,117,659、6,096,757、6,043,372、5,969,145和5,886,026；和WO 97/19086、WO 98/08849、WO98/22461、WO 98/25929、WO 98/38192、WO 99/01124、WO 99/02514、WO 99/03848、WO 99/07692、WO 99/27890、和WO 99/28324；其公开内容通过引用整体并入本文。
示例性的念珠藻环肽化合物描述在美国专利号6,680,311和6,747,021中。
示例性的铂化合物包括顺铂
Figure BDA0003514688430000302
卡铂
Figure BDA0003514688430000303
奥沙利铂
Figure BDA0003514688430000301
异丙铂、奥马铂和四铂。
可以选择其它种类的化合物或具有这些或其它细胞毒性作用模式的化合物，包括、例如，丝裂霉素C、丝裂霉素A、柔红霉素、多柔比星、吗啉代-多柔比星、氰基吗啉代-多柔比星、氨基蝶呤、博来霉素、1-(氯甲基)-2,3-二氢-1H-苯并[e]吲哚-5-醇、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯(PBD)聚酰胺及其二聚体。其它合适的细胞毒性剂包括，例如，嘌呤霉素、托泊替康、根霉素、棘霉素、考布他汀、纺锤菌素、雌莫司汀、cryptophysin、西马多丁、圆皮海绵内酯(discodermolide)、软珊瑚醇和米托蒽醌。
示例性的拓扑异构酶I抑制剂包括喜树碱、喜树碱衍生物、喜树碱类似物和非天然的喜树碱，例如，CPT-11(伊立替康)、SN-38、GI-147211C、托泊替康、9-氨基喜树碱、7-羟甲基喜树碱、7-氨基甲基喜树碱、10-羟基喜树碱、(20S)-喜树碱、鲁比替康、吉马替康、karenitecin、silatecan、勒托替康、依沙替康、二氟替康、贝洛替康、勒托替康和S39625。可以用在本发明中的其它喜树碱化合物包括在例如以下文献中描述的那些：J.Med.Chem.,29:2358-2363(1986)；J.Med.Chem.,23:554(1980)；J.Med.Chem.,30:1774(1987)。
血管生成抑制剂包括但不限于，MetAP2抑制剂、VEGF抑制剂、PIGF抑制剂、VGFR抑制剂、PDGFR抑制剂，MetAP2抑制剂。示例性的VGFR和PDGFR抑制剂包括索拉非尼(多吉美)、舒尼替尼(索坦)和瓦塔拉尼。示例性的MetAP2抑制剂包括烟曲霉醇类似物，这是指包括烟曲霉素核心结构的任何化合物，包括fumagillamine，其抑制MetAP-2从蛋白除去NH2-端甲硫氨酸的能力，如在Rodeschini等人,J.Org.Chem.,69,357-373,2004和Liu,等人,Science282,1324-1327,1998中所述。“烟曲霉醇类似物”的非限制性例子公开在J.Org.Chem.,69,357,2004；J.Org.Chem.,70,6870,2005；欧洲专利申请0 354 787；J.Med.Chem.,49,5645,2006；Bioorg.Med.Chem.,11,5051,2003；Bioorg.Med.Chem.,14,91,2004；Tet.Lett.40,4797,1999；WO99/61432；美国专利号6,603,812、5,789,405、5,767,293、6,566,541和6,207,704。
示例性的细胞周期进展抑制剂包括CDK抑制剂例如，BMS-387032和PD0332991；Rho-激酶抑制剂例如，例如GSK429286；检验点激酶抑制剂例如，AZD7762；极光激酶抑制剂例如，AZD1152、MLN8054和MLN8237；PLK抑制剂例如，BI 2536、BI6727(Volasertib)、GSK461364、ON-01910(Estybon)；和KSP抑制剂例如，SB 743921、SB 715992(伊匹尼塞)、MK-0731、AZD8477、AZ3146和ARRY-520。
示例性的PI3K/m-TOR/AKT信号传递途径抑制剂包括磷酸肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂、GSK-3抑制剂、ATM抑制剂、DNA-PK抑制剂和PDK-1抑制剂。
示例性的PI3激酶抑制剂公开在美国专利号6,608,053，且包括BEZ235、BGT226、BKM120、CAL101、CAL263、去甲氧绿胶霉素、GDC-0941、GSK615、IC87114、LY294002、Palomid529、哌立福新、PI-103、PF-04691502、PX-866、SAR245408、SAR245409、SF1126、渥曼青霉素、XL147和XL765。
示例性的AKT抑制剂包括、但不限于AT7867。
示例性的MAPK信号传递途径抑制剂包括MEK、Ras、JNK、B-Raf和p38 MAPK抑制剂。
示例性的MEK抑制剂公开在美国专利号7,517,994中，且包括GDC-0973、GSK1120212、MSC1936369B、AS703026、RO5126766和RO4987655、PD0325901、AZD6244、AZD8330和GDC-0973。
示例性的B-raf抑制剂包括CDC-0879、PLX-4032和SB590885。
示例性的B p38 MAPK抑制剂包括BIRB 796、LY2228820和SB 202190。
受体酪氨酸激酶(RTK)是经常与刺激癌细胞的失控增殖和新生血管形成的信号传递途径有关的细胞表面受体。已经鉴别出许多过表达或具有导致受体的构成性活化的突变的RTK，包括但不限于VEGFR、EGFR、FGFR、PDGFR、EphR和RET受体家族受体。示例性的具体RTK靶标包括ErbB2、FLT-3、c-Kit和c-Met。
ErbB2受体(EGFR家族)的示例性抑制剂包括但不限于AEE788(NVP-AEE 788)、BIBW2992、(阿法替尼)、拉帕替尼、厄洛替尼(特罗凯)和吉非替尼(易瑞沙)。
靶向超过一种信号传递途径的示例性RTK抑制剂(多靶点激酶抑制剂)包括：靶向FGFR、FLT-3、VEGFR-PDGFR和Bcr-Abl受体的AP24534(普纳替尼)；靶向FLT-3和VEGFR-PDGFR受体的ABT-869(Linifanib)；靶向VEGFR-PDGFR、Flt-1和VEGF受体的AZD2171；靶向VEGFR-PDGFR、FGFR、Flt-3和c-Kit受体的CHR-258(多韦替尼)；靶向VEGFR、PDGFR、KIT、FLT-3和CSF-IR的舒尼替尼(索坦)；靶向VEGFR、PDGFR以及Raf/Mek/Erk途径中的细胞内丝氨酸/苏氨酸激酶的索拉非尼(多吉美)和瓦塔拉尼。
示例性的蛋白伴侣蛋白抑制剂包括HSP90抑制剂。示例性的HSP90抑制剂包括17AAG衍生物、BIIB021、BIIB028、SNX-5422、NVP-AUY-922和KW-2478。
示例性的HDAC抑制剂包括贝林司他(Belinostat)(PXD101)、CUDC-101、Droxinostat、ITF2357(吉维司他、Gavinostat)、JNJ-26481585、LAQ824(NVP-LAQ824、达西司他)、LBH-589(帕比司他)、MC1568、MGCD0103(莫西司他)、mS-275(恩替司他)、PCI-24781、Pyroxamide(NSC 696085)、SB939、曲古抑菌素A和伏林诺他(SAHA).
示例性的PARP抑制剂包括iniparib(BSI 201)、奥拉帕尼(AZD-2281)、ABT-888(Veliparib)、AG014699、CEP 9722、MK 4827、KU-0059436(AZD2281)、LT-673、3-氨基苯甲酰胺、A-966492和AZD2461.
示例性的Wnt/Hedgehog信号传递途径抑制剂包括vismodegib(RG3616/GDC-0449)、环杷明(11-去氧介芬胺)(Hedgehog途径抑制剂)和XAV-939(Wnt途径抑制剂)
示例性的RNA聚合酶抑制剂包括鹅膏毒肽。示例性的鹅膏毒肽包括α-鹅膏蕈碱、β-鹅膏蕈碱、γ-鹅膏蕈碱、ε-鹅膏蕈碱、二羟鹅膏毒肽酰胺、羟鹅膏毒肽羧酸、三羟鹅膏毒肽酰胺、三羟鹅膏毒肽和二羟鹅膏毒肽酰胺原。
示例性的蛋白合成抑制剂包括单端孢霉烯化合物。
在一个实施方案中，本发明的药物是拓扑异构酶抑制剂(例如，非天然的喜树碱化合物)、长春花生物碱、激酶抑制剂(例如，PI3激酶抑制剂(GDC-0941和PI-103))、MEK抑制剂、KSP抑制剂、RNA聚合酶抑制剂、蛋白合成抑制剂、PARP抑制剂、多西他赛、紫杉醇、多柔比星、倍癌霉素、耳他汀、多拉司他汀、卡奇霉素类、托泊替康、SN38、喜树碱、依沙替康、奈莫柔比星及其衍生物、PNU-159682、CC1065、依利奈法德、单端孢霉烯、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯类、美登素类、结合DNA的药物或铂化合物、及其类似物。在具体实施方案中，所述药物是SN-38的衍生物、喜树碱、托泊替康、依沙替康、卡奇霉素、依沙替康、奈莫柔比星、PNU-159682、蒽环类抗生素、美登素类、紫杉烷、单端孢霉烯、CC1065、依利奈法德、长春地辛、长春碱、PI-103、AZD 8330、多拉司他汀、耳他汀E、耳他汀F、倍癌霉素化合物、伊匹尼塞、吡咯并苯并二氮杂环庚三烯、ARRY-520和立体异构体、电子等排体及其类似物。
在另一个实施方案中，在本发明中使用的药物是两种或更多种药物的组合，例如，PI3激酶抑制剂和MEK抑制剂；广谱细胞毒性的化合物和铂化合物；PARP抑制剂和铂化合物；广谱细胞毒性的化合物和PARP抑制剂。
在另一个实施方案中，在本发明中使用的药物是耳他汀F-羟丙基酰胺-L-丙氨酸。
在一个实施方案中，所述长春花生物碱是式(V)的化合物：
Figure BDA0003514688430000331
其中：
R14是氢、-C(O)-C1-3烷基或-C(O)-氯取代的C1-3烷基；
R15是氢、-CH3或-CHO；
当R17和R18独立时，R18是氢，且R16或R17中的任一个是乙基且另一个是羟基；
当R17和R18与它们所连接的碳一起形成环氧乙烷环时，R16是乙基；
R19是氢、OH、氨基、烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NH2、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(OCH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的杂环部分；
R82是-NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
长春花生物碱的其它例子描述在US8524214B2和US 2002/0103136中。
在一个实施方案中，式(V)的长春花生物碱是式(VI)的化合物：
Figure BDA0003514688430000341
其中：
R40是氢、-OH、-NH2或以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000342
Figure BDA0003514688430000351
其中：
a是1-6的整数；
g是2-6的整数；且
c是0-3的整数。
在一个实施方案中，在式(VI)中，R40是
Figure BDA0003514688430000352
Figure BDA0003514688430000353
在另一个实施方案中，R40是
Figure BDA0003514688430000361
在另一个实施方案中，式(VI)的化合物是式(VIa)、(VIb)、(VIc)或(VId)的化合物：
Figure BDA0003514688430000362
Figure BDA0003514688430000371
在另一个实施方案中，所述拓扑异构酶抑制剂是式(VII)的喜树碱化合物：
Figure BDA0003514688430000372
其中：
R24是-H、-Cl、-F、-OH或烷基；或R24和R25可以一起形成任选地被取代的5或6元环；
R25是-H、-F、-OH、-CH3、-CH＝N-O-叔丁基、-CH2CH2Si(CH3)3、-Si((CH3)2)-叔丁基、-O-C(O)-R29；
R29是-NH2、-R28-C1-6烷基-R22、5-12元杂环烷基、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；或R29是如本文中定义的R47；
R26是-H、-CH2-N(CH3)2、NH2或NO2；
R27是-H、乙基、N-甲基哌啶、环烷基、-CH2OH、-CH2CH2NHCH(CH3)2或-N-4-甲基环己胺；
R79是-H或-C(O)-R28-[C(R20R21)]a-R22；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NH2、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(OCH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
或者R26和R27与它们所连接的两个碳原子和连接所述两个碳原子的第三个碳原子一起形成任选地被取代的6元环；
R28不存在，或者是NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；
f是1-12的整数；
u是0或1的整数；
w是0或1的整数；且
前提条件是，式(VII)的化合物必须含有R29和R79中的至少一个。
在一个实施方案中，式(VII)的喜树碱化合物是式(VIII)、(VIIIa)或(VIIIb)或式(XXV)或(XXVa)的化合物：
Figure BDA0003514688430000391
Figure BDA0003514688430000401
(XXVa)，
其中R30是-NH2、-R28-[C(R20R21)]a-R22、-R28-C1-6烷基-R22、5-12元杂环烷基、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；
R28不存在，或者是NH或氧；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NH2、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(OCH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在某些实施方案中，R30是以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000402
Figure BDA0003514688430000411
其中：
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；且
g是2-6的整数。
在一个实施方案中，在式(VII)中，R30是：
Figure BDA0003514688430000412
在另一个实施方案中，式(VII)的化合物是式(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)或(VIIf)的化合物：
Figure BDA0003514688430000413
Figure BDA0003514688430000421
Figure BDA0003514688430000431
在另一个实施方案中，所述PI3激酶抑制剂是式(IX)的化合物：
Figure BDA0003514688430000432
其中
R47是氨基、-R9-[C(R20R21)]a-R10、-R9-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R10、5-12元杂环烷基或-R9-C6-10芳基；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R10是-OH、-NHR83、-N-(R83)R11、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23)、-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77或-R82-C(O)-[C(R20R21)]a-R82-R83；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
R9不存在，或者是N-(R83)或氧；
R83是氢或CH3；
R11是：
Figure BDA0003514688430000441
每个R12独立地是氢、氯化物、-CH3或-OCH3；
R13是氢或-C(O)-(CH2)d-(O-CH2-CH2)f-NH2；
R82是-NH或氧；
X4是赖氨酸、精氨酸、瓜氨酸、丙氨酸或甘氨酸的侧链；
X5是苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或色氨酸的侧链；
X6和X7中的每一个独立地是甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸或脯氨酸的侧链；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；
f是1-12的整数；且
每个u独立地是0或1的整数；
或者R11是-Yu-Wq-R88，
其中：
Y是以下结构中的任一种：
Figure BDA0003514688430000442
在其中的每一个中，Y的末端NR83基团是在R88的近侧；
R83是氢或CH3；
每个W是氨基酸单元；
每个R12’独立地是卤素、-C1-8烷基、-O-C1-8烷基、硝基或氰基；
R88是氢或-C(O)-(CH2)ff-(NH-C(O))aa-Ej-(CH2)bb-R85；
R85是NH2或OH；
E是-CH2-或-CH2CH2O-；
u是0或1的整数；
q是0-12的整数；
aa是0或1的整数；
bb是0或2的整数；
ff是0-10的整数；
h是0-4的整数；
j是0-12的整数；且
当E是-CH2-时，bb是0且j是0-10的整数；当E是-CH2CH2-O-时，bb是2且j是1-12的整数；
或者R11是
Figure BDA0003514688430000451
其中：
R83是氢或CH3；
R84是C1-6烷基或C6-10芳基；
每个R12’独立地是卤素、-C1-8烷基、-O-C1-8烷基、硝基或氰基；
h是0-4的整数；且
u是0或1的整数。
在某些实施方案中，R11是：
Figure BDA0003514688430000452
其中：
每个R12’独立地是氯化物、-CH3或-OCH3；
R88是氢或-C(O)-(CH2)ff-(CH2-CH2O)j-CH2-CH2-NH2；
R82是-NH或氧；
X4是赖氨酸、精氨酸、瓜氨酸、丙氨酸或甘氨酸的侧链；
X5是苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或色氨酸的侧链；
X6和X7中的每一个独立地是甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸或脯氨酸的侧链；
ff是1-3的整数；
j是1-12的整数
h是0-4的整数；且
每个u独立地是0或1的整数。
在某些实施方案中，
Figure BDA0003514688430000461
是瓜氨酸-缬氨酸；赖氨酸-苯丙氨酸；瓜氨酸-苯丙氨酸；瓜氨酸-亮氨酸；瓜氨酸-缬氨酸-甘氨酸-甘氨酸；甘氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸；缬氨酸；脯氨酸；亮氨酸或异亮氨酸。
在另一个实施方案中，R11是以下结构中的任一种：
Figure BDA0003514688430000462
Figure BDA0003514688430000471
Figure BDA0003514688430000481
在某些实施方案中，R47是以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000482
Figure BDA0003514688430000491
Figure BDA0003514688430000501
其中：
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；且
g是2-6的整数。
在另一个实施方案中，所述耳他汀是式(X)的化合物：
Figure BDA0003514688430000502
其中：
R31和R32中的每一个独立地是氢或C1-8烷基且R31和R32中的至多一个是氢；
R33是氢、C1-8烷基、C3-8碳环、C6-10芳基、C1-8烷基-C6-10芳基、X1-(C3-8碳环)、C3-8杂环或X1-(C3-8杂环)；
R34是氢、C1-8烷基、C3-8碳环、C6-10芳基、X1-C6-10芳基、X1-(C3-8碳环)、C3-8杂环或X1-(C3-8杂环)；
R35是氢或甲基；
或者R34和R35与它们所连接的碳原子一起形成具有式-(CR55R41)b-的碳环，其中R55和R41中的每一个独立地是氢或C1-8烷基且b是3-7的整数；
R36是氢或C1-8烷基；
R37是氢、C1-8烷基、C3-8碳环、C6-10芳基、-X1-C6-10芳基、-X1-(C3-8碳环)、C3-8杂环或-X1-(C3-8杂环)；
每个R38独立地是氢、OH、C1-8烷基、C3-8碳环或O-(C1-8烷基)；
R53是:
Figure BDA0003514688430000511
或R54；
R39是H、C1-8烷基、C6-10芳基、-X1-C6-10芳基、C3-8碳环、C3-8杂环、-X1-C3-8杂环、-C1-8亚烷基-NH2或(CH2)2SCH3
每个X1独立地是C1-10亚烷基或C3-10亚环烷基；
R44是氢或C1-8烷基；
R45是X3-R42或NH-R19；
X3是O或S；
R19是氢、OH、氨基、烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R42是氨基、C1-6烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NHR23、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
R54是-C(R56)2--C(R56)2-C6-10芳基、-C(R56)2--C(R56)2-C3-8杂环或-C(R56)2--C(R56)2-C3-8碳环；
R56独立地选自H、OH、C1-8烷基、C3-8碳环、-O-C1-8烷基、-O-C(O)-R29和-O-R23-O-C1-6烷基-NH2；
R29是氨基、5-12元杂环烷基、-R28-C1-6烷基-R22、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22、-[C(R20R21)]a-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；或R29是如本文中定义的R47
R28不存在，或者是NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在某些实施方案中，在式(X)的耳他汀化合物中：
R39是苄基或
Figure BDA0003514688430000521
且
R44是氢。
在另一个实施方案中，所述耳他汀是式(Xa)的化合物：
Figure BDA0003514688430000522
其中：
R33至R38和R44如本文中定义，
R31和R32中的一个是氢或C1-8烷基且另一个是：
Figure BDA0003514688430000523
其中：
R83是氢或CH3；
R84是C1-6烷基或C6-10芳基；
每个R12’独立地是卤素、-C1-8烷基、-O-C1-8烷基、硝基或氰基；
h是0-4的整数；且
u是0或1的整数；
R53是:
Figure BDA0003514688430000524
或R54
R39是H、C1-8烷基、C6-10芳基、-X1-C6-10芳基、C3-8碳环、C3-8杂环、-X1-C3-8杂环、-C1-8亚烷基-NH2或(CH2)2SCH3，
每个X1独立地是C1-10亚烷基或C3-10环亚烷基；
R45是X3-R42或NH-R19；
X3是O或S；
R19是氢、OH、氨基、烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R42是H、氨基、C1-6烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NHR23、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
R54是-C(R56)2--C(R56)2-C6-10芳基、-C(R56)2--C(R56)2-C3-8杂环或-C(R56)2--C(R56)2-C3-8碳环；
R56独立地选自H、OH、C1-8烷基、C3-8碳环、-O-C1-8烷基、-O-C(O)-R29和-O-R23-O-C1-6烷基-NH2；
R29是氨基、5-12元杂环烷基、-R28-C1-6烷基-R22、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22、-[C(R20R21)]a-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；或R29是如本文中定义的R47
R28不存在，或者是NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在一个实施方案中，所述式(Xa)的耳他汀化合物是式(XIa)或式(XIb)的化合物：
Figure BDA0003514688430000531
Figure BDA0003514688430000541
其中：
R92是：
Figure BDA0003514688430000542
且R83是氢或CH3。
在一个实施方案中，式(X)的耳他汀是式(XI)、式(XII)或式(XIII)的化合物：
其中式(XI)的化合物是：
Figure BDA0003514688430000543
其中R42是-CH3或以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000544
Figure BDA0003514688430000551
其中：
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；且
g是2-6的整数；
其中式(XII)的化合物是：
Figure BDA0003514688430000552
Figure BDA0003514688430000561
其中R40是氢、-OH、-NH2或以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000562
Figure BDA0003514688430000571
其中：
a是1-6的整数；
g是2-6的整数；且
c是0-3的整数；
其中式(XIII)的化合物是：
Figure BDA0003514688430000572
其中R29是氨基、5-12元杂环烷基、-R28-C1-6烷基-R22、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22、-R28-[C(R20R21)]a-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；或R29是如本文中定义的R47；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NHR23、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
R28不存在，或者是NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在一个实施方案中，在式(XII)中，R40是
Figure BDA0003514688430000573
Figure BDA0003514688430000581
在另一个实施方案中，式(XII)的化合物是式(XIIb)或(XIIc)的化合物：
Figure BDA0003514688430000582
在一个实施方案中，在式(XIII)的化合物中，R29是-NH2、5元杂环烷基、-R28-C1-6烷基-R22、R28-C5-12杂环烷基-C1-6烷基-R22或-R28-C1-6烷基-C6-12芳基-C1-6烷基-R22；或R29是如本文中定义的R47
R28不存在，或者是NH或氧；
R22是-OH、-NHR23、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在另一个实施方案中，R29是以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000591
Figure BDA0003514688430000601
Figure BDA0003514688430000611
其中：
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；且
g是2-6的整数。
在一个实施方案中，所述MEK抑制剂是式(XIV)的化合物：
Figure BDA0003514688430000612
其中R43是H或-R46-R47；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NH2、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(OCH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
R46是-C(O)-；-C(O)-O-、-C(O)-NH-或不存在；
R47如本文中定义；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
MEK抑制剂的其它例子公开在US 7,517,994 B2中。
在某些实施方案中，R43是-C(O)-(CH2)a-NH2,或-C(O)-C(H)(CH3)-(CH2)c-NH2；其中a是1-6的整数；且c是0-3的整数。
在另一个实施方案中，所述倍癌霉素化合物是式(XV)的化合物：
Figure BDA0003514688430000621
其中：
R47如本文中定义；
R48是氢、-COOC1-6烷基、-COOH、-NH2或-CH3；
R49是Cl、Br或-OH；
R50是氢、-OCH3、
Figure BDA0003514688430000622
R51和R52中的每一个独立地是氢或-OCH3；且
环AA是苯基或吡咯基环。
倍癌霉素化合物的其它例子公开在US 7,553,816中。
在一个实施方案中，式(XV)的倍癌霉素化合物是式(XVI)、(XVII)、(XVIII)或(XIX)的化合物：
Figure BDA0003514688430000631
Figure BDA0003514688430000641
其中：
R49是Cl、Br或-OH；且
R47如本文中定义。
在另一个实施方案中，所述倍癌霉素化合物是以下式的倍癌霉素SA化合物：式(XX):US 5101038；或(XXI)：
Figure BDA0003514688430000642
其中：
R42是C1-6烷基氨基或-[C(R20R21)]a-R22；
R20和R21中的每一个独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、羟基化的C6-10芳基、多羟基化的C6-10芳基、5-12元杂环、C3-8环烷基、羟基化的C3-8环烷基、多羟基化的C3-8环烷基或天然或非天然氨基酸的侧链；
R22是-OH、-NH2、-COOH、-R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23)、-R82-C(O)(CH2)d-(OCH2-CH2)f-N(H)(R23)或-R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77；
每个R23独立地是氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-8环烷基、-COOH或-COO-C1-6烷基；
X2是天然或非天然氨基酸的侧链；
R77是氢或X2和NR77形成含氮的环状化合物；
R82是-NH或氧；
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；
d是1-3的整数；且
f是1-12的整数。
在某些实施方案中，R42是以下结构中的任一种:
Figure BDA0003514688430000651
Figure BDA0003514688430000661
其中：
a是1-6的整数；
g是2-6的整数；且
c是0-3的整数。
在另一个实施方案中，所述KSP抑制剂化合物是式(XXVI)的化合物：
Figure BDA0003514688430000671
其中R30如本文中定义。
在某些实施方案中，R30是：
Figure BDA0003514688430000672
其中：
a是1-6的整数；
c是0-3的整数；且
g是2-6的整数。
在另一个实施方案中，所述倍癌霉素化合物是倍癌霉素A、倍癌霉素B1、倍癌霉素B2、倍癌霉素C1、倍癌霉素C2、倍癌霉素D、CC-1065、阿多来新、比泽来新或卡泽来新
在另一个实施方案中，所述KSP抑制剂化合物是式(XXVII)、(XXVIII)或(XXIX)的化合物：
Figure BDA0003514688430000681
其中：
R11如本文中定义。
治疗剂领域的技术人员会容易地理解，可以以使得到的化合物仍然保留原始化合物的特异性和/或活性的方式修饰本文描述的治疗剂中的每一种。技术人员还会理解，这些化合物中的许多可以用于替代本文描述的治疗剂。因而，本发明的治疗剂包括本文所述化合物的类似物和衍生物。
下面表B提供了适合用于缀合以形成本发明的聚合物-药物-蛋白缀合物或聚合物-药物支架的治疗剂及其衍生物的更多例子。还提供了某些化合物的波谱数据(在表中的ND是指“未确定”)。这些例子也可能是药物当在体外或在体内从缀合物释放时的活性形式。
表B
Figure BDA0003514688430000682
Figure BDA0003514688430000683
Figure BDA0003514688430000691
Figure BDA0003514688430000692
Figure BDA0003514688430000693
Figure BDA0003514688430000701
Figure BDA0003514688430000702
Figure BDA0003514688430000703
Figure BDA0003514688430000704
Figure BDA0003514688430000711
Figure BDA0003514688430000721
Figure BDA0003514688430000722
Figure BDA0003514688430000723
Figure BDA0003514688430000731
Figure BDA0003514688430000732
Figure BDA0003514688430000733
Figure BDA0003514688430000734
Figure BDA0003514688430000741
Figure BDA0003514688430000751
Figure BDA0003514688430000752
Figure BDA0003514688430000753
Figure BDA0003514688430000761
基于蛋白的识别分子(PBRM)
基于蛋白的识别分子将药物-聚合物载体缀合物引导至特定组织、细胞、或细胞中的位置。基于蛋白的识别分子可以在培养物中或在完整生物体中或在二者中引导修饰的聚合物。在每种情况下，基于蛋白的识别分子具有存在靶细胞的细胞表面上的配体，所述识别分子以有效的特异性、亲和力和亲合力与所述配体结合。在某些实施方案中，所述基于蛋白的识别分子将修饰的聚合物靶向除了肝脏以外的组织。在其它实施方案中，所述基于蛋白的识别分子将修饰的聚合物靶向特定组织诸如肝、肾、肺或胰腺。所述基于蛋白的识别分子可以将修饰的聚合物靶向靶细胞诸如癌细胞，诸如在细胞诸如癌细胞上表达的受体、基质组织、或与癌症有关的蛋白诸如肿瘤抗原。可替换地，可以靶向包含肿瘤脉管系统的细胞。基于蛋白的识别分子可以将所述聚合物引导至特定类型的细胞诸如特异性地靶向肝中的肝细胞而不是库普弗细胞。在其它情况下，基于蛋白的识别分子可以将所述聚合物引导至网状内皮或淋巴系统的细胞，或引导至专职吞噬细胞诸如巨噬细胞或嗜酸性粒细胞(在这样的情况下，聚合物本身也可能是有效的递送系统，不需要特异性靶向)。
在其它实施方案中，所述基于蛋白的识别分子可以将修饰的聚合物靶向至例如细胞内的位置，诸如细胞核、细胞质或核内体。在具体实施方案中，所述基于蛋白的识别分子可以增强细胞与受体的结合或向细胞核的细胞质运输和细胞核进入或从核内体或其它细胞内囊泡的释放。
在具体实施方案中，所述基于蛋白的识别分子包括抗体、蛋白和肽或肽模仿物。
在一个优选的实施方案中，所述基于蛋白的识别分子包含巯基，且基于蛋白的识别分子通过经由巯基和聚合物的官能团形成共价键而缀合至聚合物-药物缀合物。
从特异于细胞表面标志物的Fab、Fab2、scFv或骆驼抗体重链片段衍生出的一种或多种示例性抗体包括但不限于：5T4、AOC3、ALK、AXL、C242、CA-125、CCL11、CCR 5、CD2、CD3、CD4、CD5、CD15、CA15-3、CD18、CD19、CA19-9、CD20、CD22、CD23、CD25、CD28、CD30、CD31、CD33、CD37、CD38、CD40、CD41、CD44、CD44 v6、CD51、CD52、CD54、CD56、CD62E、CD62P、CD62L、CD70、CD74、CD79-B、CD80、CD125、CD138、CD141、CD147、CD152、CD 154、CD326、CEA、聚集因子、CTLA-4、CXCR2、EGFR(HER1)、ErbB2、ErbB3、EpCAM、EPHA2、EPHB2、EPHB4、FGFR(即FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4)、FLT3、叶酸受体、FAP、GD2、GD3、GPNMB、HGF、HER2、HER3、HMI.24、ICAM、ICOS-L、IGF-1受体、VEGFR1、EphA2、TRPV1、CFTR、gpNMB、CA9、Cripto、c-KIT、c-MET、ACE、APP、肾上腺素能受体-β2、封闭蛋白(claudine)3、间皮素、MUC1、NaPi2b、NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、NOTCH4、RON、ROR1、PD-L1、PD-L2、B7-H3、B7-B4、IL-2受体、IL-4受体、IL-13受体、整合素(包括α4、αvβ3、αvβ5、αvβ6、α1β4、α4β1、α4β7、α5β1、α6β4、αIIbβ3整合素)、IFN-α、IFN-γ、IgE、IgE、IGF-1受体、IL-1、IL-12、IL-23、IL-13、IL-22、IL-4、IL-5、IL-6、干扰素受体、ITGB2(CD18)、LFA-1(CD11a)、L-选择蛋白(CD62L)、粘蛋白、MUC1、肌肉生长抑制素、NCA-90、NGF、PDGFRα、磷脂酰丝氨酸、前列腺癌细胞、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、狂犬病、RANKL、呼吸道合胞体病毒、猕猴因子、SLAMF7、鞘氨醇-1-磷酸、TAG-72、T-细胞受体、腱生蛋白C、TGF-1、TGF-β2、TGF-β、TNF-α、TRAIL-R1、TRAIL-R2、肿瘤抗原CTAA16.88、VEGF-A、VEGFR2、波形蛋白等。
在一个实施方案中，从特异于细胞表面标志物的Fab、Fab2、scFv或骆驼抗体重链片段衍生出的一种或多种抗体包括CA-125、C242、CD3、CD19、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD37、CD40、CD44、CD51、CD54、CD56、CD62E、CD62P、CD62L、CD70、CD138、CD141、CD326、CEA、CTLA-4、EGFR(HER1)、ErbB2、ErbB3、FAP、叶酸受体、IGF-1受体、GD3、GPNMB、HGF、HER2、VEGF-A、VEGFR2、VEGFR1、EphA2、EpCAM、5T4、TAG-72、腱生蛋白C、TRPV1、CFTR、gpNMB、CA9、Cripto、ACE、APP、PDGFRα、磷脂酰丝氨酸、前列腺癌细胞、肾上腺素能受体-β2、封闭蛋白3、粘蛋白、mUC1、间皮素、IL-2受体、IL-4受体、IL-13受体和整合素(包括αvβ3、αvβ5、αvβ6、α1β4、α4β1、α5β1、α6β4整合素)、腱生蛋白C、TRAIL-R2和波形蛋白。
示例性抗体包括3F8、阿巴伏单抗、阿昔单抗(REOPRO)、阿达木单抗(HUMIRA)、阿德木单抗、阿非莫单抗、阿托珠单抗、alacizumab、ALD518、阿仑珠单抗(阿仑单抗(CAMPATH))、阿妥莫单抗、amatuximab、anatumomab、安芦珠单抗、阿泊珠单抗、阿西莫单抗(CEA-SCAN)、阿塞珠单抗、atlizumab(托珠单抗、Actemra、RoActemra)、阿托木单抗、巴匹珠单抗、巴利昔单抗(舒莱)、巴维昔单抗、贝妥莫单抗(LYMPHOSCAN)、贝利木单抗(BENLYSTA)、贝那利珠单抗、柏替木单抗、贝索单抗(SCINITIMUN)、贝伐珠单抗(阿伐他汀)、比西单抗(FIBRISCINT)、比伐珠单抗、兰妥莫单抗、brentuximab、布雷奴单抗、卡那奴单抗(ILARIS)、美坎珠单抗、卡罗单抗、卡妥索单抗(REMOVAB)、CC49、西利珠单抗、塞妥珠单抗、西妥昔单抗(爱必妥)、citatuzumab、西妥木单抗、克立昔单抗、clivatuzumab、可那木单抗、CR6261、达西珠单抗、达克珠单抗(赛尼哌)、达雷木单抗、地舒单抗(PROLIA)、地莫单抗、dorlimomab、dorlixizumab、依美昔单抗、依库珠单抗(SOLIRIS)、埃巴单抗、依屈洛单抗(PANOREX)、依法珠单抗(RAPTIVA)、依芬古单抗(MYCOGRAB)、依洛珠单抗、艾西莫单抗、恩莫单抗、依匹莫单抗、依帕珠单抗、厄利珠单抗、厄马索单抗(REXOMUN)、埃达珠单抗(ABEGRIN)、艾韦单抗、法索单抗(NEUTROSPEC)、法拉莫单抗、法利珠单抗、泛维珠单抗、非扎奴单抗、芬妥木单抗、芳妥珠单抗(HuZAF)、福拉韦单抗、夫苏木单抗、加利昔单抗、更汀芦单抗、加维莫单抗、吉妥珠单抗、吉瑞昔单抗、glembatumumab、戈利木单抗(SIMPONI)、戈利昔单抗、伊巴珠单抗、替伊莫单抗、伊戈伏单抗(INDIMACIS-125)、英西单抗(MYOSCINT)、英夫利昔单抗(类克)、英妥木单抗、伊诺莫单抗、伊珠单抗、伊匹木单抗、伊妥木单抗、凯利昔单抗、拉贝珠单抗(CEA-CIDE)、来金珠单抗、来马索单抗、乐德木单抗、来沙木单抗、利韦单抗、林妥珠单抗、鲁卡木单抗、鲁昔单抗、马帕木单抗、马司莫单抗、马妥珠单抗、美泊珠单抗(BOSATRIA)、美替木单抗、米拉珠单抗、明瑞莫单抗、米妥莫单抗、莫罗木单抗、莫维珠单抗(NUMAX)、莫罗单抗-CD3(ORTHOCLONE OKT3)、nacolomab、naptumomab、那他珠单抗(TYSABRI)、奈巴库单抗、奈昔木单抗、奈瑞莫单抗、尼妥珠单抗(THERACIM)、若莫单抗、奥瑞珠单抗、奥度莫单抗、奥法木单抗(ARZERRA)、olaratumab、奥马珠单抗(XOLAIR)、ontecizumab、oportuzumab、奥戈伏单抗(OVAREX)、奥昔珠单抗、帕昔单抗、帕利珠单抗(SYNAGIS)、帕木单抗(VECTIBIX)、帕诺库单抗、帕考珠单抗、pemtumomab(THERAGYN)、培妥珠单抗(OMNITARG)、培克珠单抗、平妥单抗、普立昔单抗、普立木单抗、PRO 140、雷韦单抗、雷莫芦单抗、雷珠单抗(LUCENTIS)、雷昔库单抗、瑞加韦单抗、瑞利珠单抗、利妥木单抗、利妥昔单抗(RITUXAN)、罗妥木单抗、罗利珠单抗、罗维珠单抗(LEUKARREST)、芦利珠单抗(ANTOVA)、沙妥莫单抗喷地肽、司韦单抗、西罗珠单抗、西法木单抗、司妥昔单抗、西利珠单抗、苏兰珠单抗、sonepcizumab、松妥珠单抗、司他芦单抗、硫索单抗(LEUKOSCAN)、他珠单抗(AFP-CIDE)、tetraxetan、他度珠单抗、他利珠单抗、他尼珠单抗、帕他莫单抗、替非珠单抗(AUREXIS)、telimomab、替妥莫单抗、替奈昔单抗、替利珠单抗、TGN1412、替西木单抗(曲美木单抗)、替加珠单抗、TNX-650、托珠单抗(atlizumab、ACTEMRA)、托利珠单抗、托西莫单抗(BEXXAR)、曲妥珠单抗(赫赛汀)、曲美木单抗、tucotuzumab、妥韦单抗、乌珠单抗、乌司奴单抗(STELERA)、伐利昔单抗、维多珠单抗、维妥珠单抗、维帕莫单抗、维西珠单抗(NUVION)、伏洛昔单抗(HUM方面)、伏妥莫单抗、扎芦木单抗(HuMEX-EGFr)、扎木单抗(HuMAX-CD4)、齐拉木单抗和zolimomab。
在某些实施方案中，所述抗体针对细胞表面标志物5T4、CA-125、CEA、CD3、CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、CD40、CD44、CD51、CTLA-4、EpCAM、HER2、EGFR(HER1)、FAP、叶酸受体、HGF、整合素αvβ3、整合素α5β1、IGF-1受体、GD3、GPNMB、粘蛋白、mUC1、磷脂酰丝氨酸、前列腺癌细胞、PDGFRα、TAG-72、腱生蛋白C、TRAIL-R2、VEGF-A和VEGFR2。在该实施方案中，所述抗体是阿巴伏单抗、阿德木单抗、alacizumab、阿妥莫单抗、anatumomab、阿西莫单抗、巴维昔单抗、贝伐珠单抗(阿伐他汀)、比伐珠单抗、兰妥莫单抗、brentuximab、美坎珠单抗、卡妥索单抗、卡罗单抗、西妥昔单抗、citatuzumab、clivatuzumab、可那木单抗、达西珠单抗、依屈洛单抗、依帕珠单抗、厄马索单抗、埃达珠单抗、法利珠单抗、芬妥木单抗、吉妥珠单抗、glembatumumab、替伊莫单抗、伊戈伏单抗、英妥木单抗、伊珠单抗、拉贝珠单抗、来沙木单抗、林妥珠单抗、鲁卡木单抗、马妥珠单抗、米妥莫单抗、他那莫单抗、奈昔木单抗、oportuzumab、奥戈伏单抗、帕木单抗、pemtumomab、培妥珠单抗、普立木单抗、利妥昔单抗(RITUXAN)、利妥木单抗、罗妥木单抗、沙妥莫单抗、西罗珠单抗、taplitumomab、替妥莫单抗、替妥莫单抗、替西木单抗(曲美木单抗)、替加珠单抗、曲妥珠单抗(赫赛汀)、托西莫单抗、曲美木单抗、西莫白介素单抗、伏洛昔单抗和扎芦木单抗。
在具体实施方案中，针对细胞表面标志物HER2的抗体是培妥珠单抗或曲妥珠单抗，对于EGFR(HER1)，所述抗体是西妥昔单抗或帕木单抗；对于CD20，所述抗体是利妥昔单抗，对于VEGF-A，所述抗体是贝伐珠单抗，对于CD-22，所述抗体是依帕珠单抗或维妥珠单抗，对于CEA，所述抗体是拉贝珠单抗。
示例性的肽或肽模仿物包括整合素靶向肽(RGD肽)、LHRH受体靶向肽、ErbB2(HER2)受体靶向肽、前列腺特异性膜结合的抗原(PSMA)靶向肽、脂蛋白受体LRP1靶向肽、ApoE蛋白衍生的肽、ApoA蛋白肽、生长抑素受体靶向肽、氯代毒素衍生的肽和铃蟾肽。
在具体实施方案中，所述肽或肽模仿物是LHRH受体靶向肽和ErbB2(HER2)受体靶向肽。
示例性的蛋白包含胰岛素、转铁蛋白、纤维蛋白原-γ片段、凝血酶敏感蛋白、封闭蛋白、载脂蛋白E、亲和体(affibody)分子例如ABY-025、锚蛋白复制蛋白、锚蛋白-样复制蛋白和合成的肽。
在本发明的某些实施方案中，所述蛋白-聚合物-药物缀合物包含与细胞表面标志物组合的广谱细胞毒素：针对HER2，诸如培妥珠单抗或曲妥珠单抗；针对EGFR，诸如西妥昔单抗和帕木单抗；针对CEA，诸如拉贝珠单抗；针对CD20，诸如利妥昔单抗；针对VEGF-A，诸如贝伐珠单抗；或针对CD-22，诸如依帕珠单抗或维妥珠单抗。
在本发明的其它实施方案中，在本发明中使用的蛋白-药物-聚合物缀合物或蛋白-聚合物缀合物包含两种或更多种基于蛋白的识别分子的组合，例如，针对肿瘤细胞上的EGF受体(EGFR)和针对T细胞上的CD3和CD28的双特异性抗体的组合；从Fab、Fab2、scFv或骆驼抗体重链片段和肽或肽模拟物衍生出的抗体的组合；从Fab、Fab2、scFv或骆驼抗体重链片段和蛋白衍生出的抗体的组合；两种双特异性抗体诸如CD3 x CD19加CD28 x CD22双特异性抗体的组合。
在本发明的其它实施方案中，在本发明中使用的蛋白-药物-聚合物缀合物或蛋白-聚合物缀合物包含基于蛋白的识别分子，其为针对抗原的抗体，例如，曲妥珠单抗、西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、依帕珠单抗、维妥珠单抗、拉贝珠单抗、B7-H4、B7-H3、CA125、CD33、CXCR2、EGFR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、HER2、NaPi2b、c-Met、NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、NOTCH4、PD-L1、c-Kit、mUC1和5T4。
在本发明的一个具体实施方案中，本发明的蛋白-药物-聚合物缀合物或蛋白-聚合物缀合物包含基于蛋白的识别分子，其为针对5T4的抗体，例如，例如人源化的抗-5T4scFvFc抗体。
合适的5T4靶向配体或免疫球蛋白的例子包括商购可得的那些，或已经描述在专利或非专利文献中，例如，US 8,044,178、US 8,309,094、US 7,514,546、EP1036091(可作为TroVaxTM商购得到,Oxford Biomedica)、EP2368914A1、WO 2013041687 A1(Amgen)、US2010/0173382、和P.Sapra,等人，Mol.Cancer Ther 2013,12:38-47。一种抗-5T4抗体公开在2013年9月13日提交的美国临时申请号61/877,439和2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858中。所述专利文献和科学出版物中的每一篇的内容通过引用整体并入本文。
本文中使用的术语“5T4抗原结合部分”表示能够选择性地结合5T4抗原的多肽序列。在示例性缀合物中，5T4抗原结合部分通常包含从抗-5T4抗体工程改造的单链scFv-Fc形式。一种单链可变片段(scFv-Fc)是免疫球蛋白的重链(VH)和轻链(VL)的可变区的融合蛋白，所述可变区用接头肽连接，且进一步连接至包含抗体的铰链区和CH2和CH3区域的Fc区(抗体部分彼此或与其它肽序列的任何这样的组合有时在本文中被称作“免疫融合”分子)。在这样的scFvFc分子内，scFv部分的C-端可以通过接头肽连接至Fc部分的N-端。
免疫融合分子的5T4抗原结合部分的至少一部分可以源自鼠来源。例如，可以通过表达多核苷酸而得到免疫融合分子，所述多核苷酸经工程改造以至少编码具有根据SEQ IDNO:A(参见，例如，2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858)的多肽序列的鼠抗-5T4 scFv区域。另外，根据众所周知的方法，可以将5T4-抗原结合部分的至少一部分制备成嵌合的或人源化的。参见，Borras等人,J.Biol.Chem.2010年3月19日；285(12):9054-66。因而，可以通过表达多核苷酸而得到具有5T4-抗原结合部分和人源化scFv部分的免疫融合分子，所述多核苷酸经工程改造以至少编码根据SEQ ID NO:B(参见，例如，2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858)的多肽序列。
在某些实施例中，5T4抗原结合部分的Fv部分可以通过众所周知的分子生物学技术工程改造成包含在VH区域中的一个或多个氨基酸置换。5T4抗原结合部分的Fc部分优选地包含从抗-5T4抗体的人铰链、CH2和CH3区域工程改造的多肽序列。例如，可能工程改造多核苷酸以至少编码具有根据SEQ ID NO:C(参见，例如，2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858)的多肽序列的Fc部分。
编码肽(其中单链Fv和Fc区连接在一起)的多核苷酸可以至少编码具有根据SEQID NO:D的多肽序列的缀合物的嵌合5T4抗原结合部分，或可以编码具有根据SEQ ID NO:E或F的多肽序列的人源化5T4抗原结合部分。
多肽接头，诸如具有多肽序列ASTC(SEQ ID NO:Y)或ASTX(SEQ ID NO:Z)(其中“X”表示任何氨基酸或邻近氨基酸之间的直接肽键)的接头，可以将ScFv部分的C-端融合至5T4抗原结合部分的Fc部分的N-端。因而，可能工程改造多核苷酸以至少编码具有根据SEQ IDNO:Y或Z的多肽序列的接头。尽管SEQ ID NO:Y或Z可以用作接头，具有根据SEQ ID NO:Y的肽接头的免疫融合分子会受益于由半胱氨酸残基的存在而引起的位点特异性缀合。
优选地，肽模拟物的任何氨基酸置换、插入或缺失或应用不会实质上减小5T4抗原结合部分的亲和力或特异性。与含有未修饰的5T4-抗原结合部分的缀合物相比，具有在5T4抗原结合部分中的氨基酸置换、插入或缺失或肽拟似物的免疫融合分子优选地保留了大于75％、优选地大于80％、优选地大于85％、优选地大于90％或优选地大于95％的结合5T4抗原的亲和力或特异性。
如在2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858中公开的，在CHO DG44细胞中制备抗-5T4单链抗体-Fc融合蛋白(“抗-5T4 scFv-Fc”)。
SEQ ID NO:A:5T4-特异性的鼠scFv：
EVQLQQSGPDLVKPGASVKISCKASGYSFTGYYMHWVKQSPGKGLEWIGRINPNNGVTLYNQKFKDKATLTVDKSSTTAYMELRSLTSEDSAVYYCARSTMITNYVMDYWGQGTSVTVSSGGGGSGGGGSGGGGSSIVMTQTPTSLLVSAGDRVTITCKASQSVSNDVAWYQQKPGQSPKLLISYTSSRYAGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQAEDAAVYFCQQDYNSPPTFGGGTKLEIK
SEQ ID NO:B:5T4-特异性的人源化的scFv：
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCKASGYSFTGYYMHWVRQAPGKGLEWVSRINPNNGVTLYNQKFKDRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSTMITNYVMDYWGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKASQSVSNDVAWYQQKPGKAPKLLIYYTSSRYAGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQDYNSPPTFGGGTKLEIK
SEQ ID NO:C:人铰链-CH2-CH3(Fcγ1)：
EPKSSDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
SEQ ID NO:Y:位点特异性的缀合-1:ASTC
SEQ ID NO:Z:无位点特异性的缀合-1:ASTX
SEQ ID NO:D:嵌合的抗-5T4 scFv-Fc:
EVQLQQSGPDLVKPGASVKISCKASGYSFTGYYMHWVKQSPGKGLEWIGRINPNNGVTLYNQKFKDKATLTVDKSSTTAYMELRSLTSEDSAVYYCARSTMITNYVMDYWGQGTSVTVSSGGGGSGGGGSGGGGSSIVMTQTPTSLLVSAGDRVTITCKASQSVSNDVAWYQQKPGQSPKLLISYTSSRYAGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQAEDAAVYFCQQDYNSPPTFGGGTKLEIKASTCEPKSSDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
SEQ ID NO:E:人源化的抗-5T4 scFv-Fc(ASTC)：
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCKASGYSFTGYYMHWVRQAPGKGLEWVSRINPNNGVTLYNQKFKDRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSTMITNYVMDYWGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKASQSVSNDVAWYQQKPGKAPKLLIYYTSSRYAGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQDYNSPPTFGGGTKLEIKASTCEPKSSDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
SEQ ID NO:F:人源化的抗-5T4 scFv-Fc(ASTX)：
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCKASGYSFTGYYMHWVRQAPGKGLEWVSRINPNNGVTLYNQKFKDRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSTMITNYVMDYWGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKASQSVSNDVAWYQQKPGKAPKLLIYYTSSRYAGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQDYNSPPTFGGGTKLEIKASTXEPKSSDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
可以重组地、合成地或通过本领域已知的其它合适的方法生产这些抗体。这样的方法和构建体利用编码本文中鉴别出的多肽和肽序列的核酸序列。可替换地，这样的用于抗体生产的方法和构建体利用天然地或人工地修饰的序列，例如，本文中提供的SEQ ID NO(例如，A)的天然变体或密码子优化的变体。多种密码子优化方案是本领域已知的。参见，例如，UpGeneTM和OptimizerTM，它们是基于网络的优化方法。另外，许多商业机构使用专有方案(例如，SignGen Laboratories,DNA2.0,OpenX等等)执行密码子优化。
可以将本文描述的这些靶向配体、接头和药物或前药片段装配进本发明的治疗药物和靶向缀合物中，例如根据公开的技术和方法。作为非限制性实施例，在下面描述了本发明的治疗和靶向缀合物以及用于生产它们的方法。
缀合物或聚合支架
本发明的缀合物包含出现一次或多次的D，其中D是治疗剂，例如，药物，其中所述出现一次或多次的D可以相同或不同。
在某些其它实施方案中，出现一次或多次的PBRM连接至聚合的载体，其中所述出现一次或多次的PBRM可以相同或不同。在某些其它实施方案中，含有出现一次或多次的D的一个或多个聚合物载体连接至PBRM(例如，抗体)。
如上面更一般地讨论的，在某些实施方案中，每个聚合的载体独立地具有约0.1％至约25％的包含D的单体，更优选约0.5％至约20％，更优选约1％至约15％，且甚至更优选约2％至约10％。例如，所述聚合的载体是具有约2kDa至约40kDa的分子量的PHF，且具有约0.3％至约15％的包含耳他汀F的单体，更优选约2％-12％，更优选约5％-10％。
在某些实施方案中，当D是在宽范围的细胞系中具有就抗增殖活性而言<10pM的IC50的药物时，所述聚合的载体是具有约2kDa至约40kDa的分子量的PHF，且具有约0.1％至约25％的包含D的单体，更优选约2％-10％，更优选约2％-5％。
在某些实施方案中，本发明的缀合物是式(Id)：
Figure BDA0003514688430000831
其中：
每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430000832
表示D与所述羰基的直接或间接连接，
m1是1至约140的整数，且
m7是1至约40的整数，其中m1和m7的总和是m6(即，2至约180)。
在一个实施方案中，D是a)耳他汀化合物；(b)卡奇霉素化合物；(c)倍癌霉素化合物；(d)拓扑异构酶抑制剂，(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯化合物；(f)长春花化合物；(g)蛋白合成抑制剂；(h)RNA聚合酶抑制剂；(i)结合微管的化合物；或其类似物。
在某个实施方案中，D是(a)耳他汀化合物；(b)卡奇霉素化合物；(c)倍癌霉素化合物；(d)喜树碱化合物，(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯化合物；(f)长春花化合物；或其类似物。
例如，所述耳他汀化合物是耳他汀、多拉司他汀、单甲基耳他汀E(MMAE)、单甲基耳他汀F(MMAF)、耳他汀F、AF HPA、苯二胺(AFP)。
例如，所述倍癌霉素或其类似物是倍癌霉素A、倍癌霉素B1、倍癌霉素B2、倍癌霉素C1、倍癌霉素C2、倍癌霉素D、倍癌霉素SA、CC-1065、阿多来新、比泽来新或卡泽来新。
例如，所述喜树碱化合物是喜树碱、CPT-11(伊立替康)、SN-38或托泊替康。
例如，所述吡咯并苯并二氮杂环庚三烯化合物是吡咯并苯并二氮杂环庚三烯单体、对称的吡咯并苯并二氮杂环庚三烯二聚体或非对称的吡咯并苯并二氮杂环庚三烯二聚体。
式(Id)的聚合物-药物缀合物可用于与具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大，或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa、或100-140kDa)的分子量的PBRM缀合。
例如，对于缀合具有40kDa或更大(例如，60kDa或更大、80kDa或更大、100kDa或更大、120kDa或更大、140kDa或更大、160kDa或更大、或180kDa或更大)的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合的载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。
例如，对于缀合具有40kDa至200kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合的载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。
例如，对于缀合具有40kDa至80kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合的载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约5kDa、10kDa或15kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，抗体片段，例如，Fab。
例如，对于缀合具有60kDa至120kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合的载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约5kDa、10kDa或15kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，camelid、Fab2、scFvFc等。
例如，对于缀合具有140kDa至180kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合的载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约5kDa、10kDa或15kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，全长抗体，例如，IgG、IgM。
在某些实施方案中，当缀合至PBRM时，所述聚合物药物缀合物(Id)是式(Ie)：
Figure BDA0003514688430000851
其中：
Xa和Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
m3a是0至约17的整数，
m3b是1至约8的整数，其中m3a和m3b的总和是m3，
m、m1、m7、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且
m5是1至约10的整数。
所述PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量。
例如，所述PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量，且具有巯基(即，-SH或硫醇)基团。
例如，在PHF和PBRM之间形成的硫键的总数(或连接点的总数)是10或更小。
例如，m7和m3b之间的比率大于1:1且小于或等于10:1。
例如，m7和m3b之间的比率是约9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
例如，m7和m3b之间的比率是在2:1和8:1之间。
例如，m7和m3b之间的比率是约8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
例如，m7和m3b之间的比率是在2:1和4:1之间。
例如，m7和m3b之间的比率是约4:1、3:1或2:1。
例如，当式(Ie)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m、m1、m7、m3a和m3b的总和的范围是约15至约150，m1是1至约70的整数，m7是1至约20的整数，m3a是0至约9的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约8的整数。
例如，当式(Ie)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m、m1、m7、m3a和m3b的总和的范围是约20至约110，m1是2至约50的整数，m7是2至约15的整数，m3a是0至约7的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约4的整数。
例如，当式(Ie)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m、m1、m7、m3a和m3b的总和的范围是约40至约75，m1是约5至约35的整数，m7是约3至约10的整数，m3a是0至约4的整数，m3b是1至约5的整数且m5是2至约4的整数。
在某些实施方案中，本发明的蛋白-聚合物药物缀合物是如本文中所述的式(Ib)：
Figure BDA0003514688430000861
其中：
Xa和Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
m3a是0至约17的整数，
m3b是1至约8的整数，其中m3a和m3b的总和是m3，
m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且
m5是1至约10的整数。
例如，所述PBRM具有约40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大；180kDa或更大；或200kDa或更大或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量。
例如，在PHF和PBRM之间形成的硫键的总数(或连接点的总数)是10或更小。
例如，m2和m3b之间的比率大于1:1且小于或等于10:1。
例如，m2和m3b之间的比率是约9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
例如，m2和m3b之间的比率是在2:1和8:1之间。
例如，m2和m3b之间的比率是约8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1或2:1。
例如，m2和m3b之间的比率是在2:1和4:1之间。
例如，m2和m3b之间的比率是约4:1、3:1或2:1。
例如，当式(Ib)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约150范围内，m1是1至约70的整数，m2是1至约20的整数，m3a是0至约9的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约8的整数。
例如，当式(Ib)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约20至约110范围内，m1是2至约50的整数，m2是2至约15的整数，m3a是0至约7的整数，m3b是1至约8的整数且m5是2至约4的整数。
例如，当式(Ib)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约40至约75范围内，m1是约5至约35的整数，m2是约3至约10的整数，m3a是0至约4的整数，m3b是1至约5的整数且m5是2至约4的整数。
例如，所述马来酰亚胺基阻断部分是在马来酰亚胺基与式(II)的含有巯基的化合物反应后可以共价地连接至两个烯烃碳原子之一的部分：
R90-(CH2)d-SH
(II)
其中:
R90是NHR91、OH、COOR93、CH(NHR91)COOR93或取代的苯基；
R93是氢或C1-4烷基；
R91是氢、CH3或CH3CO且
d是1-3的整数。
例如，式(II)的马来酰亚胺基阻断化合物可以是半胱氨酸、N-乙酰基半胱氨酸、半胱氨酸甲酯、N-甲基半胱氨酸、2-巯基乙醇、3-巯基丙酸、2-巯基乙酸、巯基甲醇(即，HOCH2SH)、苄硫醇(其中苯基被一个或多个亲水取代基取代)或3-氨基丙烷-1-硫醇。在苯基上的一个或多个亲水取代基包含OH、SH、甲氧基、乙氧基、COOH、CHO、COC1-4烷基、NH2、F、氰基、SO3H、PO3H等。
例如，所述马来酰亚胺基阻断基团是-S-(CH2)d-R90，其中，
R90是OH、COOH或CH(NHR91)COOR93；
R93是氢或CH3；
R91是氢或CH3CO；且
d是1或2。
例如，所述马来酰亚胺基阻断基团是-S-CH2-CH(NH2)COOH。
例如，当PHF具有在2kDa至40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量时，每个PHF的药物的数目(例如，m2)是1至约40的整数(例如，约1-20或约2-15或约3-10)。例如，该支架可以用于缀合具有40kDa或更大(例如，60kDa或更大；80kDa或更大；或100kDa或更大；120kDa或更大；140kDa或更大；160kDa或更大或180kDa或更大)的分子量的PBRM。在该实施方案中，PBRM/PHF的比率是在约1:1至约1:10之间，在约1:1至约1:9之间，在约1:1至约1:8之间，在约1:1至约1:7之间，在约1:1至约1:6之间，在约1:1至约1:5之间，在约1:1至约1:4之间，在约1:1至约1:3之间，在约1:1至约1:2之间，在约1:2至约1:6之间，在约1:2至约1:5之间，在约1:2至约1:4，或约1:2至约1:3之间。
例如，当PHF具有在2kDa至40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量时，每个PHF的药物的数目(例如，m2)是1至约40的整数(例如，约1:20或约2-15或约3:10)。例如，该支架可以用于缀合具有140kDa至180kDa的分子量的PBRM。在该实施方案中，PBRM/PHF的比率是在约1:1至约1:10之间，在约1:1至约1:9之间，在约1:1至约1:8之间，在约1:1至约1:7之间，在约1:1至约1:6之间，在约1:1至约1:5之间，在约1:1至约1:4之间，在约1:1至约1:3之间，在约1:1至约1:2之间，在约1:2至约1:6之间，在约1:2至约1:5之间，在约1:2至约1:4，或约1:2至约1:3之间。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，全长抗体，例如，IgG,IgM。
例如，当PHF具有在2kDa至40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量时，每个PHF的药物的数目(例如，m2)是1至约40的整数(例如，约1:20或约2:15或约3:10)。例如，该支架可以用于缀合具有60kDa至120kDa的分子量的PBRM。在该实施方案中，PBRM/PHF的比率是在约1:1至约1:10之间，在约1:1至约1:9之间，在约1:1至约1:8之间，在约1:1至约1:7之间，在约1:1至约1:6之间，在约1:1至约1:5之间，在约1:1至约1:4之间，在约1:1至约1:3之间，在约1:1至约1:2之间，在约1:2至约1:6之间，在约1:2至约1:5之间，在约1:2至约1:4，或约1:2至约1:3之间。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，抗体片段，例如Fab2、scFcFv和camelid。
例如，当PHF具有在2kDa至40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量时，每个PHF的药物的数目(例如，m2)是1至约40的整数(例如，约1:20或约2-15或约3:10)。例如，该支架可以用于缀合具有40kDa至80kDa的分子量的PBRM。在该实施方案中，PBRM/PHF的比率是在约1:1至约1:10之间，在约1:1至约1:9之间，在约1:1至约1:8之间，在约1:1至约1:7之间，在约1:1至约1:6之间，在约1:1至约1:5之间，在约1:1至约1:4之间，在约1:1至约1:3之间，在约1:1至约1:2之间，在约1:2至约1:6之间，在约1:2至约1:5之间，在约1:2至约1:4，或约1:2至约1:3之间。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，抗体片段，例如，Fab。
在另一个方面，本发明表征了可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)和治疗剂(D)缀合的聚合支架。不含D的支架包含聚合载体、一个或多个连接至所述聚合载体的、适合用于将PBRM连接至所述聚合载体的接头、以及一个或多个适合于将药物(D)连接至所述聚合载体的接头。
在某些实施方案中，在几个步骤中形成所述缀合物。这些步骤包括(1)修饰聚合物，使得它含有可与药物或它的衍生物的官能团反应的官能团；(2)使所述修饰的聚合物与所述药物或它的衍生物反应，使得所述药物连接至所述聚合物；(3)修饰所述聚合物-药物缀合物，使得所述聚合物含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团；和(4)使所述修饰的聚合物-药物缀合物与PBRM或它的衍生物反应以形成本发明的缀合物。如果通过步骤(1)生产的修饰的聚合物含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团，可以省略步骤(3)。
在另一个实施方案中，在几个步骤中形成所述缀合物:(1)修饰聚合物，使得它含有可与第一种药物或它的衍生物的官能团反应的官能团；(2)使所述修饰的聚合物与所述第一种药物或它的衍生物反应，使得所述第一种药物连接至所述聚合物；(3)修饰所述聚合物-药物缀合物，使得它含有可与第二种药物或它的衍生物的官能团反应的不同官能团；(4)使所述修饰的聚合物-药物缀合物与所述第二种药物或它的衍生物反应，使得所述第二种药物连接至所述聚合物-药物缀合物；(5)修饰所述含有2种不同药物的聚合物-药物缀合物，使得所述聚合物含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团；和(6)使步骤(5)的修饰的聚合物-药物缀合物与PBRM或它的衍生物反应以形成本发明的缀合物。如果要缀合2种不同的PBRM或它的衍生物以形成包含两种不同药物和两种不同PBRM的聚合物-药物缀合物，可以重复步骤(5)和(6)。
在另一个实施方案中，在几个步骤中形成所述缀合物。这些步骤包括(1)修饰聚合物，使得它含有可与药物或它的衍生物的官能团反应的官能团；(2)进一步修饰所述聚合物，使得它也含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团；(3)使所述修饰的聚合物与所述药物或它的衍生物反应，使得所述药物连接至所述聚合物；和(4)使所述修饰的聚合物-药物缀合物与PBRM或它的衍生物反应以形成本发明的缀合物。可以颠倒步骤(1)和(2)的顺序或步骤(3)和(4)的顺序。此外，如果所述修饰的聚合物含有可与药物或它的衍生物的官能团和PBRM或它的衍生物的官能团二者反应的官能团，可以省略步骤(1)或(2)。
在另一个实施方案中，在几个步骤中形成所述缀合物:(1)修饰聚合物，使得它含有可与第一种药物或它的衍生物的官能团反应的官能团；(2)进一步修饰所述聚合物，使得它含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团；(3)使所述修饰的聚合物与所述第一种药物或它的衍生物反应，使得所述第一种药物连接至所述聚合物；(4)修饰所述聚合物-药物缀合物，使得它含有可与第二种药物或它的衍生物的官能团反应的不同官能团；(5)使所述修饰的聚合物-药物缀合物与所述第二种药物或它的衍生物反应，使得所述第二种药物连接至所述聚合物-药物缀合物；(6)使所述包含2种不同药物的修饰的聚合物-药物缀合物与PBRM或它的衍生物反应以形成本发明的缀合物。如果要缀合2种不同的PBRM或它的衍生物以形成包含两种不同药物和两种不同PBRM的聚合物-药物缀合物，可以重复步骤(6)。步骤(4)可以在步骤(1)之后进行，使得所述修饰的聚合物含有可与两种不同药物或它们的衍生物反应的两种不同官能团。在该实施方案中，在所述修饰的聚合物与两种不同药物(步骤(3)和步骤(5))或PBRM(步骤(6))反应之前，可以进一步修饰所述修饰的聚合物(其含有可与两种不同药物或它们的衍生物反应的两种不同官能团)，使得它含有可与PBRM或它的衍生物的官能团反应的官能团。
可以制备本发明的可生物降解的生物相容的缀合物以满足期望的生物可降解性和亲水性的要求。例如，在生理条件下，可以达到生物可降解性和稳定性之间的平衡。例如，已知的是，具有超过某个阈值(通常，超过40-100kDa，取决于分子的物理形状)的分子量的分子不会象小分子那样通过肾脏排泄，且可以仅仅通过细胞的摄取和在细胞内隔室(最显著地，溶酶体)中的降解而从身体清除。该观察结果举例说明了如何通过调节它们在一般生理条件(pH＝7.5±0.5)和在溶酶体pH(pH接近5)下的稳定性来设计在功能上稳定的、仍然可生物降解的物质。例如，已知缩醛和缩酮基团的水解由酸催化，因此polyal在酸性的溶酶体环境中的稳定性一般低于例如在血浆中的稳定性。可以设计一个试验来对比例如在pH＝5和pH＝7.5在37℃在水性介质中的聚合物降解特性，从而确定在正常生理环境中和在细胞摄取以后在“消化”溶酶体隔室中的聚合物稳定性的预期平衡。在这样的试验中的聚合物完整性可以例如通过尺寸排阻HPLC来测量。本领域技术人员可以选择其它合适的用于研究本发明的降解缀合物的不同片段的方法。
在许多情况下，将优选的是，在pH＝7.5，聚合物的有效大小在1-7天中不会可检测地变化，且保持在原始大小的50％内至少数周。另一方面，在pH＝5，聚合物优选地在1-5天中可检测地降解，并且在2周至几个月时间范围内完全转化成低分子量片段。尽管较快降解在某些情况下可能是优选的，但是一般而言可能更合乎需要的是，所述聚合物在细胞中的降解速率不超过细胞对聚合物片段的代谢或排泄的速率。因此，在某些实施方案中，预期本发明的缀合物是可生物降解的，尤其是在被细胞摄取后，且就生物系统而言是相对“惰性的”。载体降解的产物优选地是不带电荷的，且不会显著地改变环境的pH。有人提出，醇基的丰度可能提供细胞受体(特别是吞噬细胞)对聚合物的低识别率。本发明的聚合物主链通常含有几个(如果有的话)抗原决定簇(例如，某些多糖和多肽特有的)，且通常不包含能够在体内参与“钥匙和锁”型相互作用的刚性结构，除非所述相互作用是合乎需要的。因而，预期本发明的可溶性的、交联的和固体的缀合物具有低毒性和生物粘着性，这会使它们适合用于几种生物医学应用。
在本发明的某些实施方案中，可生物降解的生物相容的缀合物可以形成直链或支链结构。例如，本发明的可生物降解的生物相容的polyal缀合物可以是手性的(光学活性的)。任选地，本发明的可生物降解的生物相容的polyal缀合物可以是非外消旋的(scalemic)。
在某些实施方案中，本发明的缀合物是水溶性的。在某些实施方案中，本发明的缀合物是不溶于水的。在某些实施方案中，本发明的缀合物呈固体形式。在某些实施方案中，本发明的缀合物是胶体。在某些实施方案中，本发明的缀合物呈颗粒形式。在某些实施方案中，本发明的缀合物呈凝胶形式。
本发明也表征了聚合支架，其可用于与PBRM缀合以形成本文描述的聚合物-药物-PBRM缀合物。所述支架包含式(Ia)的聚合载体，其可用于与基于蛋白的识别分子(PBRM)(例如，具有约40kDa或更大的分子量的PBRM)缀合：
Figure BDA0003514688430000911
所述支架包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)；
X是CH2、O或NH；
m是1至约300的整数，
m1是1至约140的整数，
m2是1至约40的整数，
m3是1至约18的整数，且
m、m1、m2和m3的总和是在约15至约300范围内。
例如，在式(Ia)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
例如，对于缀合具有40kDa或更大(例如，60kDa或更大、80kDa或更大、100kDa或更大、120kDa或更大、140kDa或更大、160kDa或更大或180kDa或更大或约40-200kDa、40-180kDa、40-140kDa、60-200kDa、60-180kDa、60-140kDa、80-200kDa、80-180kDa、80-140kDa、100-200kDa、100-180kDa或100-140kDa)的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。
例如，对于缀合具有40kDa至200kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。
例如，对于缀合具有40kDa至80kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约5kDa、8kDa、10kDa、13KDa或15kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，抗体片段，例如，Fab。
例如，对于缀合具有60kDa至120kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合载体是聚缩醛，例如，具有在约5kDa至约40kDa(例如，约5-30kDa、约5-20kDa或约5-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约10kDa、20kDa、30kDa或40kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，camelid、Fab2、scFcFv等。
例如，对于缀合具有140kDa至180kDa的分子量的PBRM，本发明的支架的聚合载体是聚缩醛，例如，具有在约2kDa至约40kDa(例如，约2-20kDa或约3-15kDa或约5-10kDa)范围内的分子量(即，未修饰的PHF的分子量)的PHF。例如所述PHF具有约5kDa、8kDa、10kDa、13kDa或15kDa的分子量。
在该分子量范围内的PBRM包括但不限于：例如，全长抗体，例如，IgG、IgM。
例如，当式(Ia)中的PHF具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量(即，m、m1、m2和m3的总和是在约1至约300范围内)时，m2是1至约40的整数，m3是1至约18的整数，和/或m1是1至约140的整数(例如，m1是约1-90)。
例如，当式(Ia)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量(即，m、m1、m2和m3的总和是在约1至约150范围内)时，m2是1至约20的整数，m3是1至约10的整数，和/或m1是1至约70的整数(例如，m1是约4-45)。
例如，当式(Ia)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量(即，m、m1、m2和m3的总和是在约1至约110范围内)时，m2是2至约15的整数，m3是1至约8的整数，和/或m1是2至约50的整数(例如，m1是约4-30)。
例如，当式(Ia)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量(即，m、m1、m2和m3的总和是在约1至约75范围内)时，m2是3至约10的整数，m3是1至约5的整数，和/或m1是5至约35的整数(例如，m1是约10-25)。
例如，一个或多个携带药物的聚合载体连接至一个PBRM。例如，所述支架(例如，PBRM-聚合物-药物缀合物)包含具有约40kDa或更大的分子量的PBRM和与所述PBRM连接的一个或多个携带D的聚合载体。
例如，所述支架还包含经由马来酰亚胺基与聚合载体连接的PBRM。
本发明还提供了式(Ic)的聚合支架，其具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量；
Figure BDA0003514688430000931
其中：
X是CH2、O或NH；
m是1至约300的整数，
m6是2至约180的整数，
m3是1至约18的整数，且
m、m6和m3的总和是在约15至约300范围内。
例如，在式(Ic)的“m3”单元中每次出现的马来酰亚胺基部分仍然与PBRM的官能团形成共价键。
例如，当式(Ic)中的PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量(即，m、m6和m3的总和是在约15至约150的范围内)时，m3是1至约9的整数，和/或m6是2至约90的整数(例如，m6是约6-60)。
例如，当式(Ic)中的PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量(即，m、m6和m3的总和是在约20至约110的范围内)时，m3是1至约8的整数，和/或m6是4至约65的整数(例如，m6是约6-45)。
例如，当式(Ic)中的PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量时，m、m6和m3的总和是在约40至约75的范围内，m6是约8至约45的整数，且m3是1至约5的整数。
在某些实施方案中，通过利用基于半胱氨酸的生物缀合策略，使聚合支架(例如，聚缩醛聚合物诸如PHF)与PBRM缀合。参见，例如，WO2010100430和US 7,595,292，其内容特此通过引用整体并入本文。在一个实施方案中，所述聚合支架(例如，聚缩醛聚合物诸如PHF)经由抗体铰链区中的半胱氨酸与PBRM(例如，抗体)缀合。不希望受理论约束，通过链间桥结构的形成，使得到的缀合物稳定化。
因此，本发明也涉及一种聚合支架(例如，polyal聚合物)，其包含与所述聚合支架连接的至少两个部分，其中每个部分能够缀合至来自PBRM中的氨基酸(例如，半胱氨酸)的巯基从而形成蛋白-聚合物缀合物。在一个实施方案中，与所述聚合支架连接的至少两个部分是马来酰亚胺基团。
在实施方案中，通过还原蛋白，生产PBRM的一个或多个游离巯基。PBRM的一个或多个游离巯基然后与聚合物支架中所含的至少两个部分反应，所述至少两个部分能够缀合至来自氨基酸的巯基从而使PBRM与聚合物支架缀合。在一个实施方案中，与所述聚合支架连接的至少两个部分是马来酰亚胺基团。
在实施方案中，用于缀合的PBRM的游离巯基衍生自天然蛋白的二硫键或蛋白复合物的二硫键，所述蛋白复合物由通过所述二硫键连接的两个或更多个蛋白链组成。二硫键可以是链内或链间桥。可替换地，PBRM的游离巯基是来自半胱氨酸或天然蛋白的没有参与之间或内部二硫键形成的未配对的巯基。
使用常规方法可以还原二硫键，例如，用二硫苏糖醇、巯基乙醇、三-羧基乙基膦、脱氢抗坏血酸、硫酸铜。一个蛋白可以含有一个或多个二硫键。可以控制产生游离巯基的还原以还原蛋白中的一个或多个特定二硫键。取决于二硫键还原的程度和聚合支架聚合物上的部分的化学计量学，可能将一个或多个聚合物支架缀合至蛋白。如果期望还原小于二硫键的总数(如可以使用不同反应条件或添加变性剂而部分还原)，可以使用固定化的还原剂。
经由巯基将聚合物缀合至蛋白的优点包括但不限于：优化的效力，提高的剂与剂之间的一致性和同质性(因为对于每个蛋白分子而言，每个蛋白缀合的聚合物分子的数目基本上相同)，针对每个蛋白上的特定一个或多个残基的特异性缀合，和更容易的纯化。并且，与未缀合的蛋白相比，经由巯基缀合得到的蛋白-聚合物缀合物会表现出实质上改善的在循环中的半衰期、平均停留时间和/或清除率。
在某些实施方案中，本文描述的药物-聚合物-PBRM缀合物、药物-聚合物缀合物、携带药物的聚合支架或携带PBRM的聚合物支架各自通常具有≤1.5(例如，<1.2)的多分散性指数(PDI)。
通过充分渗滤，可以纯化(即，除去残余的未反应的药物、PBRM或聚合的起始原料)PBRM-聚合物-药物缀合物、携带药物的聚合支架或携带PBRM的聚合物支架。如果必要的话，可以通过尺寸排阻色谱法进行额外纯化以除去任何聚集的PBRM-聚合物-药物缀合物。一般而言，纯化的PBRM-聚合物-药物缀合物通常含有小于5％(例如，<2％w/w)聚集的PBRM-聚合物-药物缀合物(如通过SEC确定的)；小于0.5％(例如，<0.1％w/w)游离的(未缀合的)药物(如通过RP-HPLC确定的)；小于1％聚合物-药物缀合物(如通过SEC确定的)和小于2％(例如，<1％w/w)未缀合的PBRM(如通过HIC-HPLC确定的)。
下面的表C和D分别提供了本发明的携带药物的聚合支架和聚合物-药物-蛋白缀合物的实施例。在表D中，化学结构中的m5如本文描述的式(Ib)中所定义。
表C
Figure BDA0003514688430000941
Figure BDA0003514688430000951
Figure BDA0003514688430000961
Figure BDA0003514688430000971
Figure BDA0003514688430000981
Figure BDA0003514688430000991
Figure BDA0003514688430001001
表D
Figure BDA0003514688430001011
Figure BDA0003514688430001021
Figure BDA0003514688430001031
Figure BDA0003514688430001041
Figure BDA0003514688430001051
Figure BDA0003514688430001061
Figure BDA0003514688430001071
Figure BDA0003514688430001081
Figure BDA0003514688430001091
Figure BDA0003514688430001101
Figure BDA0003514688430001111
Figure BDA0003514688430001121
在另一个实施例中，提供了抗-5T4治疗药物和靶向缀合物。所述缀合物包含(a)配体(LG)，其为靶向人癌胚胎蛋白5T4的免疫球蛋白或其功能片段，所述配体具有大于约40kD的分子量且已经连接m5个的聚合支架(b)，其中m5是1至约10，和(b)聚合支架，其包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)，其中所述聚合支架包含如下定义的随机排列的单体单元m、m1、m2、m3a和m3b:(i)m3a：
Figure BDA0003514688430001122
其中m3a不存在或者1至约17个单体m3a单元存在于聚合物支架中，且在每个单元中，Xa和Xb独立地选自(A)一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或(B)Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
(ii)m3b，其中硫键形成与LG的连接点，且
Figure BDA0003514688430001131
其中1至约8个单体m3b单元存在于聚合支架中，其中m3a和m3b的总和是1-18，且其中硫原子是LG的组成部分；
(iii)m:
Figure BDA0003514688430001132
其中1至约300个单体m单元存在于聚合支架中；
(iv)m1:
Figure BDA0003514688430001133
其中1至约140个单体m1单元存在于聚合物支架中；和
(v):m2:
Figure BDA0003514688430001134
其中1至约40个单体m2单元存在于聚合物支架中；其中在单体单元m、m1、m2、m3a和m3b中的每一个中，X是CH2、O或NH，且m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且其中每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430001135
表示D与羰基的直接或间接连接。适当地，所述抗-5T4配体是如本文中定义的免疫球蛋白或其功能片段。例如，所述免疫球蛋白或其功能片段选自单克隆抗体、嵌合抗体、人源化抗体、人抗体、免疫粘附素、F(Ab)2、微抗体(minibody)、Fab’、单结构域抗体、纳米抗体(nanobody)、单链Fv、串联的/二-scFv、F(ab)3、scFv-Fc(或scFvFc)、dsFv、双抗体、三抗体和四抗体。
在另一个实施例中，通过在式(E)中例示的结构来表征治疗药物和靶向缀合物：
Figure BDA0003514688430001141
其中:PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；m是1-75，m1是约5至约35，m2是约3至约10，m3a是0至约4，m3b是1至约5，m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约40至约75，且m5是2至约4。
在另一个实施方案中，提供了可用在抗肿瘤疗法中的治疗性的抗-5T4药物靶向缀合物，其包含聚合支架，所述聚合支架包含具有约2kDa至约40kDa的分子量的PHF，其中所述缀合物具有以下结构：
Figure BDA0003514688430001142
其中m5是1-10；m是1至约300的整数；m1是1至约140的整数；m2是1至约40的整数；m3a是0至约17的整数；m3b是1至约8的整数；其中m3a和m3b的总和是1至约18的整数；且m、m1、m2和m3的总和是在约15至约300范围内；X是NH；Xa或Xb中的一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分；且其中每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure BDA0003514688430001151
表示D与羰基的直接或间接连接；其中ANTI-5T4是抗-5T4配体，其包含对人癌胚胎抗原5T4选择性的免疫球蛋白或其功能片段。例如，抗-5T4的分子量是至少约40kDa。在一个实施方案中，D是经由羟丙基酰胺-L-丙氨酸部分连接至m2的羰基部分的耳他汀或其类似物。在一个实施方案中，药物与抗-5T4的比率是约5:1至约30:1、或约12:1至约18:1。在另一个实施方案中，PHF药物缀合物与抗-5T4抗体的平均比率是约2:1至约4:1。
这些缀合物可以通过形成所述缀合物的各个单元的摩尔百分比或摩尔分数来进一步定义。例如，包含与配体连接的二乙二醇马来酰亚胺(EG2-MI)部分的单体单元具有约2摩尔％至约5摩尔％的摩尔分数。在另一个实施例中，携带药物的单体单元具有约5摩尔％至约10摩尔％的摩尔分数。例如，所述药物与抗-5T4的比率是约5:1至约30:1、或约12:1至约18:1。在另一个实施例中，包含药物的PHF支架与抗-5T4抗体的平均比率是约2:1至约3:1、或约3:1至约4:1。在一个实施方案中，所述缀合物是抗-5T4-((EG2-MI(3％)-(10kDaPHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))。该缀合物可以如在实施例10中和更一般而言在方案5中所述制备。
在另一个实施方案中，提供了可用在抗肿瘤疗法中的治疗药物和靶向缀合物，其包含抗-5T4和含有下面显示的单元的PHF聚合支架，所述单元可以随机地彼此连接，
Figure BDA0003514688430001152
其中：
抗-5T4是包含SEQ ID NO:E的氨基序列的单链抗体构建体；PHF具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量；聚合支架与抗-5T4抗体的平均比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1；且AF-HPA与抗-5T4抗体的比率是约12:1至约18:1。
这些缀合物可以如本文中所述制备，并与合适的载体一起组合进适合于递送给受试者的组合物中。这些组合物可以含有抗-5T4药物靶向缀合物的掺合物，即，单一组合物可以含有具有不同的药物和/或不同的聚合支架的抗-5T4药物靶向缀合物。
合成方法
根据本发明，任何可利用的技术可以用于制备本发明的缀合物或包含它们的组合物以及可用于制备它们的中间体和组分(例如，载体和修饰剂)。例如，可以使用半合成方法和全合成方法。
载体
用于制备适合于与修饰剂缀合的聚合物载体(例如，生物相容的、可生物降解的聚合物载体)的方法是本领域已知的。例如，合成指南可以参见美国专利号5,811,510、5,863,990、5,958,398、7,838,619、7,790,150、8,685,383和8,815,226，它们中的每一篇的内容特此通过引用整体并入本文。本领域技术人员会知道如何改进这些方法以制备用于实践本发明的聚合物载体。
在一个实施方案中，一种用于形成本发明的可生物降解的生物相容的polyal缀合物的方法包括用于将合适的多糖与有效量的乙二醇-特异性的氧化剂组合以形成醛中间体的过程。然后可以将醛中间体(其是polyal本身)还原成对应的多元醇，琥珀酰胺化(succinulated)，并与一个或多个合适的修饰剂偶联以形成可生物降解的生物相容的polyal缀合物，其包含含有琥珀酰胺的连接。
在另一个优选的实施方案中，通过使合适的引发剂与合适的前体化合物反应，可以制备用在本发明中使用的全合成的可生物降解的生物相容的polyal。
例如，通过乙烯基醚与受保护的取代的二元醇的缩合，可以制备全合成的polyal。可以使用其它方法，诸如开环聚合，其中方法效力可能取决于保护基的取代度和庞大性。
Figure BDA0003514688430001161
本领域普通技术人员会明白，可以优化溶剂系统、催化剂和其它因素以得到高分子量产物。
在某些实施方案中，所述载体是PHF。
在实施方案中，所述聚合物载体是具有小于1.5(例如，<1.2)的多分散性指数(PDI)的PHF。
药物和药物衍生物
在某些实施方案中，所述药物可以在缀合至聚合载体之前进行修饰。方案1和2是用于修饰长春花生物碱的示例性方法。方案3显示了一种用于修饰非天然喜树碱衍生物的方法。方案4显示了一种用于修饰耳他汀F的方法。更多修饰方法描述在US 2010/0305149中，其特此通过引用并入本文。
方案1
Figure BDA0003514688430001171
使长春花生物碱的C23酯与肼反应，随后用NaNO2处理，产生有活性的叠氮基酯。使所述叠氮基酯与氨基化合物诸如丙醇胺或1-氨基丙烷-2-醇反应，产生具有官能化的羟基的长春花生物碱衍生物，所述羟基可以用用于与聚合物缀合的含有氨基的化合物(例如，丙氨酸或甲基丙氨酸衍生物)进一步衍生化(参见方案1)。
方案2
Figure BDA0003514688430001181
用含有受保护的氨基的连接物诸如叔丁氧基酯化的氨基酸处理长春花生物碱的羟基衍生物，随后进行所述酯的TFA水解，产生长春花生物碱的三氟甲基磺酸盐(方案2)。长春花生物碱与官能化聚合物的缀合产生药物-聚合物缀合物，其可以与PBRM或它的衍生物进一步缀合以产生蛋白-聚合物-药物缀合物。
方案3
Figure BDA0003514688430001191
通过在有三乙胺存在下使所述衍生物与叔丁基二苯基甲硅烷基氯(TBDPSiCl)反应，选择性地保护非天然的喜树碱衍生物(例如，SN38)的10-羟基基团。使用在Sapra,P.等人,Clin.Cancer Res.,14:1888-1896(2008)中描述的规程，可以使20-羟基基团与叔丁基羰基-丙氨酸反应以形成丙氨酸衍生物。可替换地，可以采用其它氨基酸，例如，甘氨酸。如下将伯胺暴露：通过用三氟乙酸处理来除去Boc保护基，随后用四丁基氟化铵除去TBDPS保护基(参见方案3)。得到的氨基衍生化的SN38化合物可以与官能化聚合物缀合以形成药物-聚合物缀合物。
方案4
Figure BDA0003514688430001201
用含有受保护的氨基的连接物诸如叔丁氧基酯化的2-羟丙基胺处理耳他汀F，随后进行所述酯的HCl水解，产生耳他汀F的2-羟基丙基氨基衍生物(参见方案4)。耳他汀F衍生物与官能化聚合物的缀合产生药物-聚合物缀合物，其可以与PBRM或它的衍生物进一步缀合以产生蛋白-聚合物-药物缀合物。
缀合物或聚合支架
下面的方案5显示了一种制备本发明的聚合药物支架的合成方案。在一个实施方案中，在几个步骤中形成所述缀合物:(1)将聚合物PHF修饰成含有COOH部分(例如，-C(O)-X-(CH2)2-COOH)；(2)然后将所述聚合物进一步修饰，使得它含有可以与PBRM的官能团反应的马来酰亚胺基部分(例如，EG2-MI)；(3)使经修饰的含有两种不同官能团的聚合物与药物或它的衍生物(例如，AF-HPA-Ala)的官能团反应以形成聚合物-药物缀合物；(4)将PBRM的二硫键还原；(5)然后使还原的PBRM与聚合物-药物缀合物反应以形成蛋白-聚合物-药物缀合物；和(6)任选地使剩余的马来酰亚胺基部分与马来酰亚胺基阻断化合物(例如，半胱氨酸)反应。
在另一个实施方案中，如在下面的方案5中的右侧路线中所示，可以颠倒步骤(2)和(3)的次序。
方案5
Figure BDA0003514688430001211
Figure BDA0003514688430001221
在另一个实施方案中，如在下面的方案6中所示，同时进行上面的步骤(2)和(3)。
方案6
Figure BDA0003514688430001222
Figure BDA0003514688430001231
药物组合物
还包括药物组合物，其包含在可接受的载体(诸如稳定剂、缓冲液等)中的如本文公开的一种或多种蛋白-聚合物-药物缀合物。所述缀合物可以通过标准方式用或不用稳定剂、缓冲剂等施用并引入进受试者中以形成药物组合物。施用可以是局部(包括眼和施用至粘膜，包括阴道和直肠递送)、肺(例如，通过吸入或吹入粉剂或气雾剂，包括通过喷雾器)、气管内、鼻内、表皮和透皮、口服或胃肠外施用(包括静脉内、动脉内、皮下、腹膜内或肌肉内注射或输注)或颅内(例如鞘内或心室内)施用。所述缀合物可以配制和用作用于注射施用的无菌溶液和/或混悬液；用于在注射/输注之前重构的冻干粉剂；局部组合物；作为用于口服施用的片剂、胶囊剂或酏剂；或用于直肠施用的栓剂，和本领域已知的其它组合物。
药理学组合物或制剂表示以适合于施用(例如，全身施用)进细胞或受试者(包括例如人)中的形式的组合物或制剂。适合形式部分地取决于用途或进入的途径，例如口服、吸入、透皮或通过注射/输注。这样的形式不应当阻止组合物或制剂到达靶细胞(即，希望向其递送药物的细胞)。例如，注射进血流中的药物组合物应当是可溶的。其它因素是本领域已知的，且包括考虑因素诸如阻止组合物或制剂发挥其作用的毒性和形式。
“全身施用”是指修饰的聚合物在血流中的体内全身吸收或积累，随后分布遍及整个身体。导致全身吸收的施用途径包括但不限于静脉内、皮下、腹膜内、吸入、口服、肺内和肌肉内。这些施用途径中的每一种将修饰的聚合物暴露于可接近的患病组织。已经证实活性剂进入循环中的速率是分子量或大小的函数。本发明的缀合物的应用可以经由PBRM的特异性而将药物递送定位在某些细胞(诸如癌细胞)中。
“药学上可接受的制剂”是指允许缀合物有效分布在最适合于它们的期望活性的物理位置的组合物或制剂。在一个实施方案中，有效递送发生在被网状内皮系统清除或脱靶结合(其可以导致降低的效力或毒性)的产生之前。适合于与缀合物一起配制的试剂的非限制性例子包括：P-糖蛋白抑制剂(诸如Pluronic P85)，其可以增强活性剂向CNS中的进入；可生物降解的聚合物，诸如用于在大脑内植入以后持续释放递送的聚(DL-丙交酯-共聚-乙交酯)微球；和负载的纳米颗粒，诸如由聚丁基氰基丙烯酸酯制成的那些，其可以递送活性剂穿过血脑屏障且可以改变神经元摄取机制。
在本文中还包括为贮存或施用而制备的药物组合物，其包括在药学上可接受的载体或稀释剂中的药学有效量的期望缀合物。用于治疗用途的可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂是制药领域中众所周知的。例如，可以提供缓冲剂、防腐剂、填充剂、分散剂、稳定剂、染料。另外，可以使用抗氧化剂和悬浮剂。合适的载体、稀释剂和/或赋形剂的例子包括但不限于：(1)Dulbecco氏磷酸盐缓冲盐水,pH约6.5，其含有约1mg/ml至25mg/ml的人血清白蛋白，(2)0.9％盐水(0.9％w/v NaCl)，和(3)5％(w/v)右旋糖。
本文中使用的术语“药学有效量”表示药学试剂治疗、改善或预防鉴别出的疾病或病症、或者表现出可检测的治疗或抑制效果的量。所述效果可以通过本领域已知的任何测定方法来检测。受试者的精确有效量将取决于受试者的体重、尺寸和健康；病症的性质和程度；以及为施用选择的治疗剂或治疗剂的组合。给定情形的药学有效量可以通过例行实验来确定，所述例行实验是在临床医师的技能和判断内。在一个优选的方面，所述疾病或病症可以通过基因沉默来治疗。
对于任何缀合物，可以在细胞培养测定(例如，赘生性细胞的细胞培养测定)中或在动物模型(通常是大鼠、小鼠、兔、狗或猪)中初步估计药学有效量。所述动物模型也可以用于确定适当的浓度范围和施用途径。然后可以使用这样的信息来确定在人类中有用的剂量和施用途径。通过细胞培养物或实验动物中的标准药学规程，可以确定治疗/预防效力和毒性，例如，ED50(在50％的群体中治疗有效的剂量)和LD50(对50％的群体的致命的剂量)。毒性效果和治疗效果之间的剂量比是治疗指数，它可以表达为比率LD50/ED50。表现出大治疗指数的药物组合物是优选的。剂量可以在该范围内变化，取决于采用的剂型、患者的敏感性和施用途径。
例如，使用Cell Titer Glo，可以在几种细胞系中评价药物或它的衍生物、药物-聚合物缀合物或PBRM-聚合物-药物缀合物的抑制肿瘤生长的能力。可以使用SoftMax Pro软件制备剂量响应曲线，并可以从四参数曲线拟合确定IC50值。采用的细胞系可以包括是PBRM的靶标的那些和不是试验缀合物中所含的PBRM的靶标的对照细胞系。
在一个实施方案中，将所述缀合物配制成用于通过注射进行胃肠外施用，所述注射包括使用常规导管插入技术或输注。用于注射的制剂可以以单位剂型存在，例如，在安瓿中或在多次剂量容器中，其具有添加的防腐剂。所述缀合物可以在无菌介质中胃肠外地施用。取决于使用的载体和浓度，所述缀合物可以悬浮或溶解于载体中。有利地，可以将佐剂诸如局部麻醉药、防腐剂和缓冲剂溶解在载体中。本文中使用的术语“胃肠外”包括经皮、皮下、血管内(例如，静脉内)、肌肉内或鞘内注射或输注技术等。另外，提供了一种药物制剂，其包含缀合物和药学上可接受的载体。一种或多种缀合物可以与一种或多种无毒的药学上可接受的载体和/或稀释剂和/或佐剂和如果需要的话其它活性成分联合存在。
无菌的可注射制剂还可以是在无毒的胃肠外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌的可注射的溶液或混悬液，例如作为在1,3-丁二醇中的溶液。可以采用的可接受的载体和溶剂包括水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。此外，无菌的不挥发油常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以采用温和的不挥发性油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。此外，诸如油酸这类脂肪酸可以用于制备注射剂。
本文描述的缀合物和组合物可以以适当的形式施用，优选胃肠外地，更优选静脉内地。对于胃肠外施用，缀合物或组合物可以是水性的或非水性的无菌溶液、混悬液或乳剂。丙二醇、植物油和可注射的有机酯(诸如油酸乙酯)可以用作溶剂或载体。所述组合物还可以含有佐剂、乳化剂或分散剂。
约0.001mg至约140mg/千克体重/天之间的量级的剂量水平可用于治疗上面指出的病症(每位受试者每天约0.05mg至约7g)。在某些实施方案中，施用给患者的剂量是在约0.001mg/kg至约100mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用给患者的剂量是在约0.01mg/kg至约15mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用给患者的剂量是在约0.1mg/kg至约15mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用给患者的剂量是在约0.1mg/kg至约20mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用的剂量是在约0.1mg/kg至约5mg/kg或约0.1mg/kg至约10mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用的剂量是在约1mg/kg至约15mg/kg受试者体重之间。在某些实施方案中，施用的剂量是在约1mg/kg至约10mg/kg受试者体重之间。可以与载体材料组合以产生单一剂型的缀合物的量随治疗的宿主和特定施用模式而变化。剂量单位形式通常可以含有约0.001mg至约100mg、约0.01mg至约75mg、或约0.01mg至约50mg、或约0.01mg至约25mg的缀合物。
对于静脉内施用，剂量水平可以包含在上述段落中描述的范围，或约0.01至约200mg缀合物/千克动物体重。在一个方面，所述组合物可以包括约1至约100mg缀合物/千克动物体重。在另一个方面，施用的量将是在约0.1至约25mg化合物/kg体重范围内。
在某些实施方案中，可以如下施用所述缀合物。可以每天施用缀合物持续约5天，无论是作为每天静脉内推注持续约5天，还是作为连续输注持续约5天。
可替换地，可以每周1次施用所述缀合物持续6周或更长。作为另一个替代方案，可以每二或三周1次施用所述缀合物。在约50至约400ml生理盐水中施用推注剂量，所述生理盐水中可以加入约5至约10ml人血清白蛋白。每24小时时段在约250至约500ml生理盐水中施用连续输注，所述生理盐水中可以加入约25至约50ml人血清白蛋白。
在某些实施方案中，在治疗后约1周至约4周，患者可以接受第二个疗程。关于施用途径、赋形剂、稀释剂、剂量和次数的具体临床方案可以由技术人员根据临床情形需要来确定。
在其它实施方案中，可以在另一个定期计划(即，每天、每周、每月或每年)或不定期计划(具有变化的施用天、周、月等)中提供治疗有效量。可替换地，要施用的治疗有效量可以变化。在一个实施方案中，第一剂的治疗有效量高于一个或多个随后剂的治疗有效量。在另一个实施方案中，第一剂的治疗有效量低于一个或多个随后剂的治疗有效量。可以在多个时间段内施用相等剂量，包括但不限于，约每2小时、约每6小时、约每8小时、约每12小时、约每24小时、约每36小时、约每48小时、约每72小时、约每周、约每2周、约每3周、约每月和约每2个月。与整个疗程对应的剂量的数目和频率将根据有关管理实体的推荐和健康护理从业人员的判断来确定。本文描述的治疗有效量表示在给定的时间段施用的总量；也就是说，如果施用超过一种本文描述的不同缀合物，治疗有效量对应于施用的总量。应当理解，特定受试者的具体剂量水平取决于多种因素，包括具体缀合物的活性、年龄、体重、一般健康、性别、饮食、施用时间、施用途径和排泄速率、与其它活性剂的组合和正在治疗的特定疾病的严重程度。
对于施用给非人动物，还可以将缀合物加入动物饲料或饮用水中。可以方便地配制动物饲料和饮用水，使得动物与它的饮食一起摄入治疗上适当量的缀合物。还可以方便地使缀合物呈现为用于加入饲料或饮用水中的预混料。
所述缀合物还可以与其它治疗性化合物联合施用给受试者以增加总治疗效果。多种化合物用于治疗适应症的应用可以在减小副作用的存在的同时增加有益效果。在某些实施方案中，将所述缀合物与化学治疗剂联合使用，诸如在美国专利号7,303,749中公开的那些。在其它实施方案中，所述化学治疗剂包括但不限于来曲唑、奥沙利铂、多西他赛、5-FU、拉帕替尼、卡培他滨、亚叶酸、厄洛替尼、培妥珠单抗、贝伐珠单抗和吉西他滨。本发明也提供了药物试剂盒，其包含装有一种或多种本发明的缀合物和/或组合物(包括一种或多种化学治疗剂)的一个或多个容器。这样的试剂盒还可以包括，例如，其它化合物和/或组合物、用于施用所述化合物和/或组合物的装置、和书面说明，所述书面说明呈以管理药品或生物制品的制造、使用或销售的政府机构规定的形式。本文描述的组合物可以包装为单次剂量或用于连续或定期不连续施用。对于连续施用，包装或试剂盒可以包括在每个剂量单位中的缀合物(例如，上述的或在药物递送中利用的溶液或其它单元)和任选的关于在预定的时间长度内每天、每周或每月或按照规定施用所述剂量的说明书。如果需要随时间改变组合物的浓度、组合物的组分的浓度、或组合物内的缀合物或试剂的相对比率，包装或试剂盒可以含有一系列提供期望的变化性的剂量单位。
本领域已知许多用于分配药学试剂进行定期口服使用的包装或试剂盒。在一个实施方案中，所述包装具有每个阶段的指示器。在另一个实施方案中，所述包装是带标记的泡罩包装、转盘分配器包或瓶子。试剂盒的包装工具本身可以适合施用，诸如注射器、移液器、滴眼管或其它这样的器械，从它们可以将制剂施用给身体的受影响区域、注射进受试者中、或甚至应用于试剂盒的其它组分并与其混合。
使用方法
治疗方法
在本发明的某些优选的实施方案中，本发明的蛋白-聚合物-药物缀合物用在治疗动物(优选哺乳动物，最优选人类，且包括男性、女性、婴儿、儿童和成年人)的方法中。在一个实施方案中，本发明的缀合物可以用在治疗动物的方法中，所述方法包括给所述动物施用本发明的可生物降解的生物相容的缀合物。例如，根据本发明的缀合物可以以可溶的线形聚合物、共聚物、缀合物、胶体、颗粒、凝胶、固体产品、纤维、薄膜等的形式施用。在药物控释的系统、用于低侵袭性外科手术的制备等中，本发明的可生物降解的生物相容的缀合物可以用作药物载体和药物载体组分。药物制剂可以是可注射的制剂、可植入的制剂等。
在另一个方面，本发明提供了一种治疗有此需要的受试者中的疾病或失调的方法，所述方法包括给所述受试者施用有效量的至少一种本发明的缀合物；其中所述缀合物在生物降解后释放一种或多种治疗剂。
在另一个实施方案中，可以在体外、在体内和/或离体施用所述缀合物以治疗患者和/或调节选定的细胞群体(包括，例如，癌症)的生长。在某些实施方案中，用所述缀合物可以治疗的特定癌症类型包括但不限于：(1)实体瘤，包括但不限于纤维肉瘤、黏液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因肉瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、结直肠癌、肾癌、胰腺癌、骨癌、乳癌、卵巢癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、口癌、鼻癌、喉癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管肺癌、肾细胞癌、肝细胞瘤胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎性癌、威尔曼瘤、宫颈癌、子宫癌、睾丸癌、小细胞肺癌、非小细胞肺癌、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神经胶质瘤、胶质母细胞瘤、多形性星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、皮肤癌、黑素瘤、神经母细胞瘤和视网膜母细胞瘤；(2)血液传播的癌症，包括但不限于急性成淋巴细胞性白血病“ALL”、急性成淋巴细胞性B-细胞白血病、急性成淋巴细胞性T-细胞白血病、急性成髓细胞白血病“AML”、急性早幼粒细胞性白血病“APL”、急性成单核细胞白血病、急性红白血病性白血病、急性巨核母细胞性白血病、急性粒单核细胞性白血病、急性非淋巴细胞性白血病、急性未分化性白血病、慢性粒细胞性白血病“CML”、慢性淋巴细胞白血病“CLL”、毛细胞白血病、多发性骨髓瘤、急性和慢性白血病，例如，成淋巴细胞性髓性白血病和淋巴细胞性粒细胞性白血病；和(3)淋巴瘤诸如霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、沃尔登斯特伦巨球蛋白血症、重链病和真性红细胞增多症。
在另一个实施方案中，可以在体外、在体内和/或离体施用所述缀合物以治疗患者和/或调节患者中选定的细胞群体的生长，所述患者具有肛癌、星形细胞瘤、白血病、淋巴瘤、头颈癌、肝癌、睾丸癌、宫颈癌、肉瘤、血管瘤、食管癌、眼癌、喉头癌、口腔癌、间皮瘤、皮肤癌、骨髓瘤、口癌、直肠癌、喉癌、膀胱癌、乳癌、子宫癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、肾癌或胃癌。
在另一个实施方案中，所述癌症选自乳癌、胃癌、非小细胞肺癌(NSCLC)和卵巢癌。
在另一个实施方案中，可以在体外、在体内和/或离体施用所述缀合物以治疗、预防某些病状(例如，癌症)、减小发展某些病状(例如，癌症)的风险和/或延迟某些病状(例如，癌症)的发作。例如，本发明的缀合物可用于治疗、预防癌症、延长癌症的进展或以其它方式改善癌症的征状，所述癌症选自肛门癌、星形细胞瘤、白血病、淋巴瘤、头颈癌、肝癌、睾丸癌、宫颈癌、肉瘤、血管瘤、食管癌、眼癌、喉头癌、口腔癌、间皮瘤、皮肤癌、骨髓瘤、口癌、直肠癌、喉癌、膀胱癌、乳癌、子宫癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、非小细胞肺癌(NSCLC)、结肠癌、胰腺癌、肾癌和胃癌。
在另一个实施方案中，可以在体外、在体内和/或离体施用所述缀合物以治疗：自身免疫疾病，诸如全身性狼疮、类风湿性关节炎、银屑病和多发性硬化；移植物排斥，诸如肾移植排斥、肝移植排斥、肺移植排斥、心脏移植排斥和骨髓移植排斥；移植物抗宿主病；病毒感染，诸如CMV感染、HIV感染和AIDS；和寄生虫感染，诸如贾第虫病、阿米巴病、血吸虫病等。
在某些实施方案中，所述缀合物还可以用于制备药物，所述药物可用于治疗或减轻失调的严重程度，例如，所述失调的特征在于异常的细胞生长(例如，癌症)。
在某些实施方案中，将所述治疗剂局部地递送至特定靶细胞、组织或器官。
在某些实施方案中，在实践本发明的方法时，所述缀合物还包含诊断标记或与诊断标记有关。在某些示例性实施方案中，所述诊断标记选自：用于γ闪烁扫描术和PET的放射性药物或放射性同位素，用于磁共振成像(MRI)的造影剂，用于计算机体层摄影术的造影剂，用于X-射线成像方法的造影剂，用于超声诊断方法的试剂，用于中子活化的试剂，可以反射、散射或影响X-射线、超声、无线电波和微波和荧光团的部分。在某些示例性实施方案中，在体内进一步监测所述缀合物。
诊断标记的例子包括但不限于：用于γ闪烁扫描术和PET的诊断用放射性药物或放射性同位素，用于磁共振成像(MRI)的造影剂(例如顺磁原子和超顺磁的纳米晶体)，用于计算机体层摄影术的造影剂，用于X-射线成像方法的造影剂，用于超声诊断方法的试剂，用于中子活化的试剂，和可以在不同的光学操作中反射、散射或影响X-射线、超声、无线电波和微波、荧光团的部分等。诊断用放射性药物包括发射γ的放射性核素，例如，铟-111、锝-99m和碘-131等。用于MRI(磁共振成像)的造影剂包括磁性化合物，例如，顺磁离子、铁、锰、钆、镧系元素、有机顺磁部分和超顺磁的、铁磁性的和反铁磁性的化合物，例如，氧化铁胶体、铁氧体胶体等。用于计算机体层摄影术和其它基于X-射线的成像方法的造影剂包括吸收X-射线的化合物，例如，碘、钡等。用于基于超声的方法的造影剂包括可以吸收、反射和散射超声波的化合物，例如，乳剂、晶体、气泡等。其它例子包括可用于中子活化的物质，诸如硼和钆。此外，可以采用可反射、折射、散射或以其它方式影响X-射线、超声、无线电波、微波和在诊断操作中有用的其它射线的标记。荧光标记可以用于光成像。在某些实施方案中，修饰剂包含顺磁离子或基团。
在另一个方面，本发明提供了一种治疗受试者中的疾病或失调的方法，所述方法包括：制备至少一种本发明的缀合物的水性制剂，和在所述受试者中胃肠外地注射所述制剂。
在另一个方面，本发明提供了一种治疗受试者中的疾病或失调的方法，所述方法包括：制备包含至少一种本发明的缀合物的植入物，和将所述植入物植入所述受试者中。在某些示例性实施方案中，所述植入物是可生物降解的凝胶基质。
在另一个方面，本发明提供了一种用于治疗有此需要的动物的方法，所述方法包括根据上述方法施用缀合物。
在另一个方面，本发明提供了一种在动物中引起免疫应答的方法，所述方法包括如在上述方法中那样施用缀合物。
在另一个方面，本发明提供了一种诊断动物中的疾病的方法，所述方法包括以下步骤：
如在上述方法中那样施用缀合物，其中所述缀合物包含可检测的分子；和
检测所述可检测的分子。
在某些示例性实施方案中，非侵入性地执行检测所述可检测的分子的步骤。在某些示例性实施方案中，使用合适的成像设备执行检测所述可检测的分子的步骤。
在一个实施方案中，一种用于治疗动物的方法包括，给所述动物施用本发明的可生物降解的生物相容的缀合物作为已经从其除去肿瘤或肿块的外科手术创伤的填垫物。可生物降解的生物相容的缀合物填垫物将在恢复过程中替代肿瘤部位并随着创伤愈合而降解和消散。
在某些实施方案中，所述缀合物与用于体内监测的诊断标记有关。
上述缀合物可以用于动物的治疗性、预防性和分析性(诊断性)处理。所述缀合物通常意图用于胃肠外施用，但是在某些情况下，可以通过其它途径施用。
在一个实施方案中，静脉内地施用可溶性缀合物或胶体缀合物。在另一个实施方案中，通过局部(例如，皮下、肌肉内)注射施用可溶性缀合物或胶体缀合物。在另一个实施方案中，通过植入或注射施用固体缀合物(例如，颗粒、植入物、药物递送系统)。
在另一个实施方案中，施用包含可检测标记的缀合物以研究动物体中的标记分布的模式和动力学。
在某些实施方案中，任意一种或多种本文公开的缀合物可以用于实践上述方法中的任一种。在某些示例性实施方案中，所述缀合物是曲妥珠单抗-PHF-、利妥昔单抗-PHF-、林妥珠单抗-PHF或抗-5T4-PHF-药物缀合物。
贯穿本说明书，当组合物被描述为具有、包括或包含特定的组分时，预见到，组合物也基本上由列举的组分组成或者由列举的组分组成。类似地，在方法或过程被描述为具有、包括或包含特定过程步骤的情况下，所述过程也基本上由列举的加工步骤组成或者由列举的加工步骤组成。此外，应当理解，步骤的次序或执行某些动作的次序并不重要，只要本发明保持可工作即可。此外，可以同时进行两个或更多个步骤或动作。
本发明的合成过程可以耐受多种官能团；因此，可以使用多种取代的起始原料。所述过程通常在总过程的结尾处或附近提供期望的最终的化合物，尽管可能合乎需要的是，在某些情况下，将所述化合物进一步转化成其药学上可接受的盐、酯或前药。
通过采用本领域技术人员已知的或技术人员考虑到本文中的教导会明白的标准合成方法和规程，可以使用商购可得的起始原料、在文献中已知的化合物或从容易制备的中间体以多种方式制备用于本发明的缀合物的药物化合物。用于制备有机分子以及官能团转化和操作的标准合成方法和规程可以得自有关的科学文献或得自本领域中的标准教科书。尽管不限于任何一种或几种来源，经典教科书诸如Smith,M.B.,March,J.,March’sAdvanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure,第5版,JohnWiley&Sons:New York,2001；和Greene,T.W.,Wuts,P.G.M.,Protective Groups inOrganic Synthesis,第3版,John Wiley&Sons:New York,1999(通过引用并入本文)是有用的，和本领域技术人员已知的有机合成的公认参考教科书。设计合成方法的以下描述来说明、而不是限制制备本发明的化合物的一般规程。
通过本领域技术人员熟悉的多种方法，可以方便地制备本发明的缀合物和其中包含的药物化合物。根据下述规程可以从商购可得的起始原料或使用文献规程可制备的起始原料制备具有本文描述的式中的每一个的本发明的缀合物或化合物。这些规程显示了本发明的代表性缀合物的制备。
通过上述方法设计、选择和/或优化的缀合物在生产后可以使用本领域技术人员已知的多种测定进行表征以确定所述缀合物是否具有生物活性。例如，所述缀合物可以通过常规测定(包括但不限于下述的那些测定)进行表征，以确定它们是否具有预测的活性、结合活性和/或结合特异性。
此外，高通量筛选可以用于加速使用这样的测定的分析。所以，使用本领域已知的技术可以针对活性快速地筛选本文描述的缀合物分子。用于执行高通量筛选的一般方法描述在，例如，Devlin(1998)High Throughput Screening，Marcel Dekker；和美国专利号5,763,263。高通量测定可以使用一种或多种不同的测定技术，包括但不限于下述的那些。
本文中引用的所有出版物和专利文献通过引用并入本文，如同明确地且单独地指出每篇这样的出版物或文件通过引用并入本文。出版物和专利文献的引用无意承认任一篇是有关的现有技术，也不构成关于其内容或日期的任何承认。现在已经通过书面描述描述了本发明，本领域技术人员会认识到，本发明可以以多种实施方案实践，并且前述描述和下面的实施例用于举例说明的目的且不是限制随后的权利要求。
实施例
以下工作实施例是接头、药物分子和PBRM及其制备方法的示例。这些无意成为限制性的，并且本领域技术人员将容易地理解，可以利用其它试剂或方法。
通过在上面概述的方案和通过在以下实施例中描述的方法，可以制备本文描述的缀合物。除非另外指出，在以下的某些实施例中使用的术语“含量”是指用预期的部分诸如接头、药物分子或PBRM取代的聚合物结构单元的摩尔分数或摩尔百分比。因此，除非另外指出，在以下实施例中使用的聚合物-药物或PBRM-聚合物-药物缀合物中的各种聚合物单元的报告百分比是摩尔百分比。
缩写
以下缩写用在随后的反应方案和合成实施例中。该列表无意成为在本申请中使用的缩写的穷尽性列表，因为有机合成领域的技术人员容易理解的另外的标准缩写也可以用在合成方案和实施例中。
ACN 乙腈
AF-HPA 耳他汀F-羟丙基酰胺
Ala 丙氨酸
BA β-丙氨酸
BOC 叔丁基氧基羰基
DCC N,N′-二环己基碳二亚胺
DCM 二氯甲烷
DIEA N,N-二异丙基乙胺
DMA 二甲基乙酰胺
DMAP N,N-二甲基吡啶-4-胺
DMF 二甲基甲酰胺
DMSO 二甲基亚砜
EDAC N1-((乙基亚氨基)亚甲基)-N3,N3-二甲基丙烷-1,3-二胺盐酸盐
EDC.HCl 1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐
GA 戊二酸
HIC-HPLC 疏水相互作用高压液相色谱法
HOAt 1-羟基-7-氮杂苯并三唑
HOBt 1-羟基苯并三唑水合物
HPLC 高压液相色谱法
HPSEC 高效尺寸排阻色谱法
HPV 羟丙基长春地辛
2HPV 2-羟丙基长春地辛
MWCO 分子量截止值
NHS 1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(即，N-羟基-琥珀酰亚胺)
NMP N-甲基-2-吡咯烷酮
PBS 磷酸盐缓冲盐水,0.9％NaCl
EG 乙二醇
EG2 二乙二醇
MI 马来酰亚胺或马来酰亚胺基
HPA-Ala 羟丙基酰胺-L-丙氨酸
PHF 聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基甲缩醛)，或
Figure BDA0003514688430001312
RP-HPLC 反相高效液相色谱法
SEC 尺寸排阻色谱法
TBSCl 叔丁基二甲基甲硅烷基醚氯化物
TCEP 三[2-羧基乙基]膦
TEA 三乙胺
TEAA 三乙基乙酸铵
TFA 三氟乙酸
WCX 弱阳离子交换色谱法
一般信息
马来酰亚胺基-EG2-NHS酯购自Biomatrik,China。
Boc-二氨基乙烷HCl购自Chem-Impex International Inc.,Wood Dale,IL。
购买由Genentech制造的注射用
Figure BDA0003514688430001311
(ado-曲妥珠单抗emtansine)。
在Phenomenex Gemini 5μm
Figure BDA0003514688430001313
250x 10mm,5微米，半制备柱上执行HPLC纯化。
在Tosoh Biosciences TSK凝胶G5000柱(7.8mm x 30cm，10um)或Superose 12柱(GE Healthcare)上执行SEC。
在ProPac WCX-10(94mm x 250mm)柱(ThermoFisher)上执行WCX。
每当可能时，通过分光光度计法确定缀合物的药物含量，否则执行LC/MS或1H-NMR用于定量确定药物含量。
通过分光光度计法在280nm或通过ELISA确定蛋白-聚合物-药物缀合物的蛋白质含量。
用多糖或蛋白分子量标准品通过SEC确定聚合物缀合物的分子量(报告为表观重量平均分子量或峰分子量)。更具体地，对于聚合物或聚合物-药物缀合物，使用多糖分子量标准品，且对于蛋白-药物-聚合物缀合物，使用蛋白标准品。除非特别指出，报告的聚合物载体分子量是PHF的重量平均分子量；且聚合物-药物缀合物分子量和蛋白-聚合物-药物缀合物是峰分子量。PBRM-聚合物-药物缀合物具有约160kDa至约260kDa的峰分子量。合成的/测量的聚合物和聚合物缀合物通常具有≤1.5的多分散性。
通过充分渗滤从残余的未反应的药物-聚合物缀合物分离PBRM-聚合物-药物缀合物。如果必要的话，进行通过尺寸排阻色谱法和/或WCX色谱法的额外纯化，以除去任何聚集的PBRM-聚合物-药物缀合物。一般而言，PBRM-聚合物-药物缀合物通常含有<5％(w/w，例如，<2％w/w)聚集的级分(如通过SEC确定的)；<0.5％(w/w，例如，<0.1％w/w)游离的(未缀合的)药物(如通过RP-HPLC或LC-MS/MS确定的)；<1％(w/w)游离的聚合物-药物缀合物(如通过SEC和/或RP-HPLC确定的)和<2％(w/w，例如，<1％w/w)未缀合的PBRM(如通过HIC-HPLC和/或WCX HPLC确定的)。使用在文献中描述的规程，制备还原的或部分地还原的抗体，参见，例如，Francisco等人,Blood 102(4):1458-1465(2003)。通过LC-MS/MS确定总药物(缀合的和未缀合的)浓度。
为了研究药代动力学性能，即，PBRM-聚合物-药物缀合物吸收、分布、代谢和排泄的时程，开发了测量例如在血浆、肿瘤和组织样品中的PBRM-PHF-AF-HPA缀合物(即缀合的AF-HPA)的浓度和释放的、未缀合的AF-HPA和AF(游离药物)的浓度的试验。为了确定样品中游离药物的浓度，用乙腈处理酸化的样品。从上清液萃取游离药物，并通过LC-MS/MS进行分析。为了确定缀合的AF-HPA的浓度，对酸化的血浆、肿瘤或组织匀浆物进行碱性水解，随后酸化和用乙腈沉淀蛋白。通过LC-MS/MS分析含有释放的AF-HPA和AF的乙腈上清液。血浆和肿瘤和组织匀浆物中的游离药物和缀合的AF-HPA的标准曲线分别在0.3-3,000ng/mL和10-20,000ng/mL的浓度范围内成线性。通过ELISA确定总曲妥珠单抗浓度。
在本文描述的所有体外或体内实验中，除非另外指出，使用的剂量都是基于PBRM-聚合物-药物缀合物的PBRM(例如，抗体)。
使用RP-HPLC、SDS-PAGE或毛细管电泳来表征PBRM-聚合物-药物缀合物中的半胱氨酸生物缀合位点的特异性和分布。结果给出了PBRM的重(H)和轻(L)链上的药物-聚合物缀合物的位置分布，并表明与PBRM的缀合主要发生在重链链间半胱氨酸铰链区。用LC-MSPBRM肽图得到了类似的结果。
一般规程
一般规程A.聚合物与接头或药物的缀合
一般而言，在水性溶剂或10-90％有机/水性溶剂混合物中在有活化剂(例如，EDC.HCl)存在下进行聚合物(PHF-BA或PHF-GA)与含胺的接头(例如，EG2-马来酰亚胺)或含胺的接头药物(例如，AF-HPA-Ala、HPV-Ala)的缀合。典型的有机溶剂包括但不限于水可混溶的溶剂，例如，DMSO、DMF、DMA、NMP和ACN。为了加速偶联，加入辅激活因子，例如，NHS。首先将聚合物与含氨基的化合物混合，随后加入辅激活因子(NHS)，然后加入活化剂(EDC.HCl)。在环境温度在0-10℃、pH 4.5-7.5进行反应1小时至24小时。将得到的聚合物缀合的产物通过渗滤或通过SEC进行纯化。将产物浓缩至2-50mg/mL，将pH调至4.5-6.5以确保药物-聚合物接头稳定性，并将缀合物在进一步使用之前在-20至-80℃冷冻保存。
聚合物与含胺的接头或药物的缀合可以依次以任意次序或同时进行。
一般规程B.蛋白(PBRM)的部分选择性还原
使用还原剂，例如，TCEP、DTT或β-巯基乙醇，在与聚合物-药物缀合物缀合之前实现有关的PBRM中的链间二硫基或未配对的二硫化物的部分选择性还原。当用过量的还原剂进行还原时，在缀合之前通过SEC除去还原剂。PBRM二硫基向反应性巯基转化的程度取决于PBRM的化学计量学、还原剂、pH、反应的温度和/或持续时间。当PBRM中的一些、而不是全部二硫基被还原时，还原的PBRM是部分还原的PBRM。
一般规程C.部分还原的PBRM与聚合物药物缀合物的缀合
在1-10mg/mL的PBRM浓度和0.5-10mg/mL的聚合物-药物缀合物浓度，在中性或弱碱性条件(pH 6.5-8.5)下进行部分还原的PBRM与聚合物-药物缀合物的缀合。聚合物-药物缀合物通常相对于期望的蛋白-聚合物-药物缀合物化学计量学以1-5.0倍过量使用。当将PBRM缀合至聚合物-药物缀合物的马来酰亚胺基时，任选地通过加入水溶性的马来酰亚胺基阻断化合物(例如，N-乙酰基半胱氨酸、半胱氨酸甲酯、N-甲基半胱氨酸、2-巯基乙醇、3-巯基丙酸、2-巯基乙酸、巯基甲醇(即，HOCH2SH)、苯甲基硫醇等)终止缀合。
得到的PBRM-聚合物-药物缀合物通常通过渗滤进行纯化以除去任何未缀合的聚合物-药物缀合物、未缀合的药物和小分子杂质。可替换地或额外地，适当的色谱分离规程(例如，尺寸排阻色谱法、疏水相互作用色谱法、离子色谱法例如WCX色谱法、反相色谱法、羟基磷灰石色谱法、亲和色谱法或它们的组合)可以用于纯化PBRM-聚合物-药物缀合物。得到的纯化的PBRM-聚合物-药物缀合物通常在pH 5.0-6.5的缓冲液中配制。
实施例1.合成EG2-马来酰亚胺:(O-[N-(3-马来酰亚胺基丙酰基)氨乙基]-O’-[3-(N-(2-氨乙基)氨基)-3-氧代丙基]乙二醇)
Figure BDA0003514688430001331
(“EG2-马来酰亚胺”或“EG2-MI”)
在搅拌下向含有马来酰亚胺基-EG2-NHS酯(O-[N-(3-马来酰亚胺基丙酰基)氨乙基]-O′-[3-(N-琥珀酰亚胺基氧基)-3-氧代丙基]乙二醇,1.2g,2.82mmol)和Boc-乙二胺盐酸盐(560mg,2.82mmol)的ACN的冰冷混悬液(15mL)中逐滴加入TEA(0.571g,5.64mmol)。使得到的混合物达到室温，并继续在室温下搅拌过夜。加入另外的BOC-乙二胺盐酸盐(110mg)以驱动反应结束。将反应混合物在真空下浓缩，并将残余物在RP-HPLC(水中含0-100％ACN)上纯化，得到作为无色固体的Boc-乙二胺-EG2-马来酰亚胺(1.18g,89％收率)。ESI MS：计算的C21H35N4O8[M+H+]471.3；实测471.2。
在0℃将Boc-乙二胺-EG2-马来酰亚胺(1.18g,2.508mmol)溶解在含有30％TFA的DCM溶液(20mL)中，将得到的溶液在室温搅拌2小时。将粗制的反应混合物在真空下浓缩，然后在RP-HPLC(含有0.1％TFA、0-10％ACN的水溶液)上纯化，得到作为无色油的标题化合物(EG2-马来酰亚胺)(1.04g,86％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6+D2O):δ6.95(s,2H),3.66-3.54(m,10H),3.34(t,2H,J＝5.6Hz),3.27(t,2H,J＝6.7Hz),3.18-3.10(m,2H),2.84(t,2H,J＝6.2Hz),2.33(q,4H,J＝6.7Hz)；ESI MS：计算的C16H27N4O6[M+H+]371.2；实测371.2。
实施例2.10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(3％)的合成
Figure BDA0003514688430001341
向含有10K PHF-BA(30％)(588mg,3.46mmol.以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例1中描述的方式类似的方式制备)的水溶液(10mL)中加入含有EG2-马来酰亚胺(102mg,0.211mmol，以与在实施例1中描述的方式类似的方式制备)的水溶液(5mL)，随后加入N-羟基-琥珀酰亚胺(NHS,25mg,0.211mmol)。将得到的混合物冷却至5-10℃，并使用0.1N NaOH溶液将pH调至5.8(从5.3)。然后，历时40分钟将含有EDC.HCl(94mg,0.486mmol)的水溶液(2mL)加入至反应混合物中。使反应混合物达到室温，并继续在室温下搅拌18小时。将得到的产物通过3K MWCO膜上的渗滤纯化并冻干，得到作为灰白色固体产物的标题化合物(0.460g,71％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):6.9ppm(宽单峰,MI),5.0-4.7ppm(m,1H,O-CH-O-，缩醛-质子聚合物),4.3-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和接头质子),3.4-3.3ppm(m,CH2-NH-,β-丙氨酸和接头质子),2.7-2.4ppm(m,CH2-COOH-,β-丙氨酸和接头质子)。通过1H-NMR确定的EG2-MI接头载荷(即，含有EG2-MI接头的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的3％mol。
实施例3. 10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(3％)-AF-HPA-Ala(8％)的合成
Figure BDA0003514688430001351
将含有10K PHF-BA(30％)EG2-MI(3％)(144mg,11.08μmol，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的水同质溶液(4.2g)冷却至5-10℃。使用1N HCl将溶液的pH调至5.8，随后加入溶解在NMP(1.4mL)和NHS(0.5mL水中，16mg)中的耳他汀F-羟丙基酰胺-L-丙氨酸.2TFA(AF-HPA-Ala.2TFA)(85mg,77.52μmol，以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例50中描述的方式类似的方式制备)。将混合物在5-10℃剧烈搅拌，并将溶液的pH用0.1N NaOH调至5.8。向得到的混合物中加入新鲜制备的EDC.HCl水溶液(0.5mL水中，30mg)。45分钟以后，加入另外的EDC.HCl(0.5mL水中，30mg)，并将得到的混合物搅拌18-24小时，同时维持pH在5.8。反应混合物的RP-HPLC分析指示>95％的起始原料耳他汀化合物的消耗。将产物通过3K MWCO膜上的渗滤纯化，随后通过HPLC纯化和冻干，得到标题化合物(143mg,78％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):7.15ppm(宽单峰,AF-HPA芳族质子),6.9ppm(宽单峰,MI),5.0-4.8ppm(m,1H,O-CH-O-醛缩醇-质子聚合物),4.4-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和药物/接头质子),3.4-2.8ppm(m,CH 2-NH-,β-丙氨酸和药物/接头质子),2.2-1.8ppm(m,CH 2-COOH-,β-丙氨酸和药物/接头质子)和1.6-0.9ppm(m,药物/接头质子)。
通过1H-NMR确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的8％mol(或平均而言每个聚合物链约6个AF-HPA分子)。标题缀合物的分子量是约17kDa。
实施例4.曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))的合成
Figure BDA0003514688430001361
在搅拌下向TEAA缓冲液中的曲妥珠单抗(6.19mL,100mg,0.676μmol)溶液中加入TCEP溶液(0.6mL,2.36μmol,0.678mg)。将混合物在37℃温育1小时，然后冷却至～0℃。然后在0℃将部分地还原的曲妥珠单抗加入至剧烈搅拌的TEAA缓冲液pH 7.4(26.5mL)中的10KPHF-BA(30％)-EG2-MI(3％)-AF-HPA-Ala(8％)(76mg，以与在实施例3中描述的方式类似的方式制备)的溶液中。在0℃继续搅拌30min。用盐酸半胱氨酸水溶液(65mg,371μmol,1.9mL)淬灭反应。在pH 7.0在环境温度搅拌1h以后，将反应混合物酸化至pH 5.0。将粗产物通过色谱法纯化，随后SEC纯化，得到标题化合物(61mg,61％收率)。
AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约12:1至约17:1。标题缀合物的分子量是180kDa,PDI1.15。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1。
对PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((PEG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))(2.5μg，以与上述的方式类似的方式制备)进行在非还原和还原条件下的SDS-PAGE(即，十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)，并用Odyssey
Figure BDA0003514688430001362
Blue Protein Stain Buffer显影。在非还原条件下，在SDS-PAGE分析之前将缀合物在70℃加热10分钟或不加热。
SGS-PAGE凝胶表明，所述缀合物在非还原条件(诸如70℃维持10分钟)下是稳定的且不会解离。在还原条件下，所述缀合物解离成重链和轻链片段。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例5. 10K PHF-BA(30％)-AF-HPA-Ala(9％)的合成
Figure BDA0003514688430001371
向含有10K PHF-BA(30％)(700mg，以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例1中描述的方式类似的方式制备)的水同质溶液(20mL)中加入溶解在NMP(6.7g)中的耳他汀F-羟丙基酰胺-L-丙氨酸.2TFA(AF-HPA-Ala.2TFA)(460mg,417μmol，以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例50中描述的方式类似的方式制备)。将得到的混合物剧烈搅拌，同时冷却至5-10℃。将溶液的pH调至5.8，随后加入NHS(1mL水中，129mg)。向得到的混合物中加入新鲜制备的EDC.HCl水溶液(1mL水中，223mg)。30分钟以后，加入另外的EDC.HCl(1mL水中，220mg)，并将得到的混合物搅拌18小时，同时维持pH在5.8。RP-HPLC分析指示>95％的起始原料耳他汀化合物消耗。将产物通过HPLC进行纯化和冻干，得到标题化合物(859mg,83％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):7.7-7.2ppm(宽单峰,AF-HPA芳族质子),5.0-4.8ppm(m,1H,O-CH-O-醛缩醇-质子聚合物,部分地埋在水信号下),4.4-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和药物/接头质子),3.5-2.8ppm(m,CH 2-NH-,β-丙氨酸和药物/接头质子),2.2-1.6ppm(m,CH 2-COOH-,β-丙氨酸和药物/接头质子)和1.6-0.8ppm(m,药物/接头质子)。
通过1H-NMR确定的缀合产物的药物载荷是聚合物结构单元的8.7％mol(或平均而言每个聚合物链约6个AF-HPA分子)。缀合物A:使用上述规程从10K PHF-BA(30％)(100mg)制备10K PHF-BA(30％)-AF-HPA-Ala(9.5％)。
实施例6. 10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)的合成
Figure BDA0003514688430001381
向含有10K PHF-BA(30％)-AF-HPA-Ala(9％)(500mg,35μmol.以与在实施例5中所述的方式类似的方式制备)的水溶液(13.7mL)中加入EG2-马来酰亚胺溶液(83mg,0.139mmol，以与在实施例1中描述的方式类似的方式制备)，随后加入N-羟基-琥珀酰亚胺(NHS,40mg,0.348mmol)。将得到的混合物冷却至5-10℃，并使用0.1N NaOH溶液将pH调至5.8(从4.6)。然后将含有EDC.HCl(174mg,0.91mmol)的水溶液(2mL)以两等份历时40分钟加入反应混合物中。反应混合物的RP-HPLC分析指示>95％的EG2-马来酰亚胺消耗。使反应混合物达到室温，并继续在室温搅拌18小时。将得到的产物通过3K MWCO膜上的渗滤进行纯化并冻干，得到作为灰白色固体产物的标题化合物(0.57g,100％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):7.4-7.2ppm(宽单峰,AF-HPA芳族质子),6.9ppm(宽单峰,MI),5.0-4.8ppm(m,1H,O-CH-O-醛缩醇-质子聚合物,部分地埋在水峰下),4.4-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和药物/接头质子),3.5-2.8ppm(m,CH 2-NH-,β-丙氨酸和药物/接头质子),2.2-1.6ppm(m,CH 2-COOH-,β-丙氨酸和药物/接头质子)和1.6-0.8ppm(m,药物/接头质子)。
通过1H-NMR确定的EG2-MI接头载荷是聚合物结构单元的～2％mol。标题化合物的分子量是约20kDa。平均而言，每个聚合物链具有6个AF-HPA分子。
实施例7.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001391
在搅拌下向TEAA缓冲液中的曲妥珠单抗溶液(6.4mL,100mg,0.68μmol)中加入TCEP溶液(0.993mg,3.4μmol)。将混合物在室温温育1.5h。然后在0℃将部分还原的曲妥珠单抗加入剧烈搅拌的TEAA缓冲液pH 7.4(26.5mL)中的10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)溶液(86mg,4.7μmol，以与在实施例6中描述的方式类似的方式制备)。继续在室温搅拌45分钟。用TEAA缓冲液pH 6.8中的半胱氨酸水溶液(65mg,371μmol,1.9mL)淬灭反应。在环境温度在pH 7.0搅拌1h以后，将反应混合物酸化至pH 5.8。将粗产物通过SEC纯化进行纯化，得到标题化合物(35mg,35％收率)。
AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约16:1至约21:1。标题缀合物的分子量是210kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例8.林妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001392
除了使用10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)(以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)、林妥珠单抗和TCEP:林妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
AF-HPA与林妥珠单抗的比率是约10:1至约15:1。标题缀合物的分子量是184kDa。平均PHF-药物缀合物与林妥珠单抗的比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例9.利妥昔单抗-((EG2-MI(3％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))的合成
Figure BDA0003514688430001401
除了使用10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(3％)-AF-HPA-Ala(8％)(以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)、利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
AF-HPA与利妥昔单抗的比率是约13:1至约18:1。标题缀合物的分子量是163kDa。平均PHF-药物缀合物与利妥昔单抗的比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例10.抗-5T4-((EG2-MI(3％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))的合成
Figure BDA0003514688430001411
除了使用10K PHF-BA(30％)-EG2-MI(3％)-AF-HPA-Ala(8％)(以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)和抗-5T4 scFvFc抗体和TCEP:抗-5T4 scFvFc抗体3:1以外，以与在实施例7中所述的方式类似的方式制备标题化合物(“抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物”或“抗-5T4 scADC”)。如在2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858(通过引用并入本文)中公开的，在CHO DG44细胞中重组地制备抗-5T4 scFvFc抗体(抗-5T4单链抗体-Fc融合蛋白)。
AF-HPA与抗-5T4抗体的比率是约12:1至约18:1。标题缀合物的分子量是200kDa。平均PHF-药物缀合物与抗-5T4抗体的比率是约2:1至约3:1或约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例11. 10K PHF-GA(29％)-EG2-MI(1％)的合成
Figure BDA0003514688430001421
向10K PHF-GA(29％)的水溶液(35mL)(1.7g,10.1mmol，以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例2中描述的方式类似的方式制备)中加入含EG2-马来酰亚胺(204mg,0.42mmol，以与在实施例1中描述的方式类似的方式制备)的DMA溶液(3mL)，随后加入N-羟基-琥珀酰亚胺(NHS,70.3mg,0.611mmol)。将得到的混合物冷却至5-10℃。然后将EDC.HCl(269mg,1.402mmol)的水溶液(2mL)以两等份历时40分钟加入至反应混合物中。使反应混合物达到室温，并继续在室温搅拌18小时。将得到的产物通过3K MWCO膜的渗滤进行纯化并冻干，得到作为灰白色固体产物的标题化合物(1.7g,91％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):6.9ppm(宽单峰,MI),5.0-4.7ppm(m,1H,O-CH-O-，缩醛-质子聚合物,部分地埋在水峰下),4.4-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和接头质子),3.3-2.6ppm(m,接头质子),2.5ppm(m,CH 2-CO-,戊二酸质子),2.3ppm(宽单峰,CH 2-COO-,戊二酸质子),1.9ppm(宽单峰,-CH2-CH 2-CH2-CO-,戊二酸质子)。
通过1H-NMR确定的EG2-MI接头载荷是聚合物结构单元的1％mol。
实施例12. 10K PHF-GA(29％)-EG2-MI(1％)-AF-HPA-Ala(6％)的合成
Figure BDA0003514688430001431
向含有10K PHF-BA(29％)-EG2-MI(1％)(214mg,15μmol，以与在实施例11中描述的方式类似的方式制备)水同质溶液(5.4g)中加入溶解在NMP(1.85mL)和NHS(0.5mL水中，25mg)中的AF-HPA-Ala.2TFA(98mg,90μmol，以与在US 13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例50中描述的方式类似的方式制备)。将混合物在5-10℃剧烈搅拌。向得到的混合物中加入新鲜制备的EDC.HCl水溶液(0.8mL水中，40mg)。30分钟以后，加入另外的EDC.HCl(0.8mL水中，44mg)，并将得到的混合物搅拌18-24小时，同时维持pH在5.8。RP-HPLC分析指示>95％的起始原料耳他汀化合物消耗。将产物通过3K MWCO膜上的渗滤进行纯化并浓缩至10mL，得到标题化合物(177mg,63％收率)。
1H-NMR(400MHz,D2O):7.4-7.2ppm(宽单峰,AF-HPA芳族质子),6.9ppm(宽单峰,MI),5.0-4.8ppm(m,1H,O-CH-O-，缩醛-质子聚合物),4.4-3.6ppm(m,O-CH2-聚合物主链和接头质子),3.4-2.9ppm(m,药物接头质子),2.5ppm(宽三重峰,CO-CH 2-,戊二酸质子),24-2.2ppm(m,CH 2-COO-,戊二酸质子和药物/接头质子),2.0-1.8ppm(m,-CH2-CH 2-CH2-CO-,戊二酸质子),1.5-0.8(m,药物/接头质子)。
通过1H-NMR确定的缀合的产物药物载荷是聚合物结构单元的5.9％mol(或平均而言每个聚合物链约4.5个AF-HPA分子)。标题缀合物的分子量是约17kDa。
实施例13.曲妥珠单抗-((EG2-MI(1％))-(10kDa PHF-GA(29％)-(AF-HPA-Ala(6％))的合成
Figure BDA0003514688430001441
除了使用10K PHF-GA(29％)-EG2-MI(1％)-AF-HPA-Ala(6％)(78mg，以与在实施例12中描述的方式类似的方式制备)和曲妥珠单抗(25mg)和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约18:1至约23:1。标题缀合物的分子量是200kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约4:1至约5:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例14.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001442
除了使用10K PHF-BA(28％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)(11mg，使用在实施例3或实施例6中描述的规程制备)、曲妥珠单抗(620mg)和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约10:1至约15:1。标题缀合物的分子量是183kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成了包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例15.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001451
除了使用10K PHF-BA(28％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)(243mg，使用在实施例3或实施例6中描述的规程制备)、曲妥珠单抗(435mg)和TCEP:曲妥珠单抗3:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约11:1至约16:1。标题缀合物的分子量是197kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例16.利妥昔单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001461
除了使用10K PHF-BA(28％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)(170mg，使用在实施例3或实施例6中描述的规程制备)、300mg利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗3:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
AF-HPA与利妥昔单抗的比率是约13:1至约18:1。标题缀合物的分子量是180kDa。平均PHF-药物缀合物与利妥昔单抗的比率是约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例17.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001462
除了使用10K PHF-BA(28％)-EG2-MI(2％)-AF-HPA-Ala(9％)(8.4mg，使用在实施例3或实施例6中描述的规程制备)、曲妥珠单抗(15mg)和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约5:1至约10:1。标题缀合物的分子量是183kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例18.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％))的合成
Figure BDA0003514688430001471
使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
缀合物A-AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约19:1至约24:1。标题缀合物的分子量是201kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物B-AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约20:1至约25:1。标题缀合物的分子量是224kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物C-AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约23:1至约28:1。标题缀合物的分子量是259kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例19. 10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(14％)的合成
Figure BDA0003514688430001481
将10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)(25.00mg,2.80μmol，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的在水(0.612mL)和NMP(0.14mL)中的同质溶液冷却至0℃。加入1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(8.06mg,0.07mmol)的NMP(0.14mL)溶液，随后加入HPV-丙氨酸(15.56mg,0.018mmol，以与在美国专利号8,524,214的实施例1中描述的方式类似的方式制备)的水溶液(0.250mL)。将混合物剧烈搅拌直到所有原料已经溶解，然后加入新鲜制备的EDC.HCl水溶液(0.125mL水中，6.71mg)。45分钟以后，加入另外的EDC.HCl(0.125mL水中，6.71mg)，并将得到的混合物搅拌18小时，同时维持pH在5.8。反应混合物的RP-HPLC分析指示反应是不完全的。将混合物冷却至0℃并加入EDC.HCl(0.250mL中，12mg)。用0.1N NaOH将溶液的pH调至5.9，并将混合物搅拌另外2h，在此时反应混合物的RP-HPLC分析指示起始原料的完全消耗。将产物通过柱色谱法(Sephadex G25 Gel)纯化，随后通过HPLC纯化和冻干，得到标题化合物(10.18mg,24％收率)。
缀合物A:以与上述方式类似的方式制备10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(14％)。通过1H-NMR确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的14％mol(即平均而言每个聚合物链2.4个HPV-Ala分子)。
缀合物B:使用上述规程制备10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(7.7％)。通过1H-NMR确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的28.3％mol(即平均而言每个聚合物链4.6个HPV-Ala分子)。
缀合物C:使用上述规程制备10K PHF-BA(30％)EG2-MI(3.5％)-(HPV-Ala(4.3％)。通过HPLC确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的4.3％mol(即平均而言每个聚合物链2.6个HPV-Ala分子)。
实施例20.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(14％))的合成
Figure BDA0003514688430001491
除了使用10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(14％)(1.5mg，以与在实施例19中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗4:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
缀合物A:曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(14％))。HPV-Ala与曲妥珠单抗的比率是约13:1至约18:1。标题缀合物的分子量是约168kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物B:除了使用10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(7.7％)(5.7mg,实施例19,缀合物B)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗4:1以外，使用以上规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(7.7％))。HPV-Ala与曲妥珠单抗的比率是约10:1至约14:1。标题缀合物的分子量是约180kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物C:除了使用10K PHF-BA(30％)EG2-MI(2.7％)-(HPV-Ala(4.3％)(4.2mg，以与在实施例19缀合物C中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗4:1以外，以与在该实施例中描述的方式类似的方式制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(3.5％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(4.3％))。HPV-Ala与曲妥珠单抗的比率是约8.5:1至约12:1。标题缀合物的分子量是约181kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例21. 10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(伊匹尼塞-PABA-Val-Cit(3.5％)
Figure BDA0003514688430001501
向含有10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)(60.8mg，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的5mL NMP溶液中加入伊匹尼塞-PABA-Val-Cit-NH2(TFA盐,10.0mg，以与在美国专利号8,815,226,实施例84中描述的方式类似的方式制备)的NMP溶液(0.5mL)。向该混合物中加入含HATU(5.5mg)的NMP(0.5mL)，随后加入DIEA(4.4mg)。将反应混合物在室温搅拌5-10min。将粗制的混合物通过超滤进行纯化，得到标题化合物(收率：64％，基于伊匹尼塞)。
通过UV确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是聚合物结构单元的3.5％mol(或平均而言每个聚合物链约2.5个伊匹尼塞-PABA-Val-Cit分子)。
实施例22.曲妥珠单抗-((EG2-MI(28％)-(10kDa PHF-BA(2.7％)-(伊匹尼塞-PABA-Val-Cit-(3.5％))的合成
Figure BDA0003514688430001502
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(伊匹尼塞-PABA-Val-Cit(3.5％)(5.6mg，以与在实施例21中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。伊匹尼塞与曲妥珠单抗的比率是约7.5:1至约10:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例23.利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(伊匹尼塞-PABA-Val-Cit-(3.5％))的合成
Figure BDA0003514688430001511
除了使用利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗3.5:1以外，使用在实施例22中描述的规程制备标题化合物。伊匹尼塞与利妥昔单抗的比率是约6.5:1至约10:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例24.THP-2-甲基-伊匹尼塞的合成
Figure BDA0003514688430001521
化合物1:向4-(羟甲基)-2,6-二甲氧基苯酚(2.77g)的25mL DMA溶液中加入咪唑(1.13g)。在氩气下将混合物冷却至0℃，然后加入TBSCl(2.49g)。将反应混合物温热至室温并在氩气下避光搅拌3天。将反应混合物用DCM(300mL)稀释，并用饱和NH4Cl(100mL)、然后用盐水(100mL)洗涤。将有机相经Na2SO4干燥并浓缩得到粗产物，将其通过硅胶上的快速色谱法(Hex/EtOAc,0％B-30％B)纯化，得到无色油(2.24g,50％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.17(s,1H),6.54(s,2H),4.59(s,2H),3.72(s,6H),0.89(s,9H),0.05(s,6H)。
化合物2:向化合物1(0.508g)、TEA(0.603g)和DMAP(0.021g)的5mL无水THF的冰冷溶液中加入氯甲酸-4-硝基苯酯(0.68g)的～3mL THF溶液。除去冰浴并继续在室温下搅拌。将反应用NH4Cl(20mL)结束，然后用乙酸乙酯(60mL)萃取。将有机物用盐水(20mL)洗涤，经Na2SO4干燥，然后浓缩以得到粗产物，将其通过硅胶上的快速色谱法(Hex:乙酸乙酯,0％B-20％B)纯化，得到作为无色固体的化合物2(0.724g,92％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.32-8.28(m,2H),7.51-7.48(m,2H),7.12(s,1H),6.64(s,1H),4.75(d,2H,J＝12.9Hz),3.93(d,3H,J＝13.5Hz),3.88(s,3H),1.0-0.94(m,9H),0.15(s,3H),0.12(s,3H)。
化合物3:向化合物2(0.5g)的5mL无水THF溶液中加入HOBt(0.291g)，并将得到的混合物搅拌～5min。向该混合物中加入2-氨基丙醇(0.324g)和TEA(0.546g)。将得到的混合物在0℃搅拌～1h，在此时TLC指示反应结束。将混合物用DCM(60mL)稀释，并用饱和NH4Cl(20mL)、随后用盐水(20mL)洗涤。将有机物干燥(Na2SO4)并浓缩得到黄色油。将粗产物通过硅胶上的快速色谱法(Hex:乙酸乙酯,0％B-80％B)纯化，得到作为黄色固体的化合物3(0.356g,83％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.50(t,1H J＝5.8Hz),6.64(s,2H),4.68(s,2H),4.64(d,1H,J＝4.8Hz),3.71(s,6H),3.70-3.61(m,1H),3.04-2.96(m,1H),2.96-2.86(m,1H),1.05(d,3H,J＝6.1Hz),0.10(s,6H)；ESI MS:理论C19H33NO6Si(M+H)400.2，实测400.2。
化合物4:在氩气下向化合物3(0.358g)和DMAP(0.219g)的5mL无水DCM的冰冷溶液中加入DCC(0.369g)的～5mL DCM溶液。除去冰浴并将混合物在室温搅拌过夜。将反应混合物过滤，用DCM(～60mL)稀释，并用饱和NH4Cl(2x 20mL)、随后用盐水(～20mL)洗涤。有机相经Na2SO4干燥并浓缩得到粗产物，将其通过硅胶上的快速色谱法纯化，得到作为无色油的化合物4(0.422g,75％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.65(s,1H),7.39(s,1H),6.64(s,2H),4.93-4.84(m,1H),4.68(s,2H),3.71(s,6H),3.68-3.62(m,1H),3.62-3.47(m,4H)3.16(t,2H,J＝5.9Hz),2.88(s,4H),2.01-1.93(m,2H),1.91-1.77(m,3H),1.75-1.66(m,1H),1.57-1.47(m,1H),1.39(s,9H),1.35-1.29(m,1H),1.28-1.22(m,1H),1.15-1.10(m,3H),0.92(s,9H)；ESI MS:理论C30H50N2O10Si(M+H)627.3，实测527.2(M-Boc+H)。
化合物5:在氩气下将化合物4(0.400g)和SnCl2二水合物(0.144g)的EtOH/水溶液(7.25mL,9:1)在室温下搅拌～3h。反应结束(TLC)后，将反应混合物用60mL EtOAc稀释，然后用饱和NH4Cl(20mL)和盐水(20mL)洗涤。有机相经Na2SO4干燥并浓缩得到粗产物，将其通过硅胶上的快速色谱法(Hex:乙酸乙酯,0％B-100％B)纯化，得到作为无色油的化合物5(0.220g,67％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.61(s,2H),5.82(brs,1H),5.16(brs,1H),4.87(m,1H),4.64(s,2H),3.90-3.75(m,8H),3.75-3.62(m,2H),3.62-3.51(m,1H),3.41-3.18(m,1H),2.31-2.13(m,2H),1.93-1.81(m,2H),1.44(s,9H),1.29(d,3H,J＝6.6Hz)；ESIMS:理论C24H36N2O10(M+H)513.2，实测413.2(M-Boc+H)。
化合物6:向化合物5(0.220g)的2mL无水THF溶液中加入TEA(0.152g)。将混合物冷却至0℃，并加入氯甲酸对硝基苯酯固体(0.087g)。将混合物温热至室温并搅拌～4h。加入另外的氯甲酸酯(～1mL THF中，～0.05g)，并将混合物搅拌过夜。将反应混合物用30mLEtOAc稀释，然后用饱和NH4Cl(10mL)、随后用盐水(10mL)洗涤。有机相经Na2SO4干燥并浓缩得到作为油的粗产物。将粗产物通过硅胶上的快速色谱法(己烷:EtOAc 0％B至90％B)纯化，得到作为无色固体的化合物6(0.257g,88％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.28(d,2H,J＝9.3Hz),7.39(d,2H,J＝9.8Hz),6.67(s,2H),5.90(brs,1H),5.23(s,2H),5.21-5.13(m,1H),4.87(brs,1H),3.89-3.76(m,8H),3.75-3.64(m,2H),3.63-3.53(m,1H),2.30-2.19(m,1H)1.95-1.83(m,2H),1.44(s,9H),1.29(d,3H,J＝6.7Hz)；ESI MS:理论C31H39N3O14(M+H)678.2，实测578.2(M-Boc+H)。
化合物7:向化合物6(53.5mg)的0.5mL无水DMA溶液中接连地加入伊匹尼塞(37.1mg)、DIEA(9.27mg)和HOAt(2.93mg)。将混合物在氮气下在室温搅拌过夜。将粗制的反应混合物通过制备型RP-HPLC(Hex:乙酸乙酯50％B-90％B历时25min，0.1％TFA，两种流动相中)纯化，得到作为无色固体的化合物7(64mg,84％收率)。ESI MS:理论C55H67ClN6O13(M+H)1055.5，实测1055.4。
化合物8:在氮气下向冰冷的化合物7(64mg)的2mL无水DCM溶液中加入1mL TFA。除去冰浴，并将混合物在室温搅拌1h，在此时LC/MS指示反应结束。通过旋转蒸发除去溶剂，并将残余物冻干以得到作为无色固体的化合物8(64mg,99％)。ESI MS:理论C50H59ClN6O11(M+H)955.4，实测955.3。
实施例25. 10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(THP-2-甲基-伊匹尼塞)(2.4％)的合成
Figure BDA0003514688430001541
使用PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)(58.9mg，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)和THP-2-甲基-伊匹尼塞(10.0mg，以与在实施例24中描述的方式类似的方式制备)，以与在实施例21中所述的方式类似的方式制备标题化合物；46％收率(基于伊匹尼塞)。
通过UV确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是2.4％mol的聚合物结构单元(或平均而言每个聚合物链约1.7个THP-2-甲基-伊匹尼塞分子)。
实施例26.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(THP-2-甲基-伊匹尼塞)(2.4％))的合成
Figure BDA0003514688430001551
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(THP-2-甲基-伊匹尼塞)(2.4％mg，以与在实施例25中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。伊匹尼塞与曲妥珠单抗的比率是约5:1至约8:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约3:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例27.利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(THP-2-甲基-伊匹尼塞)(2.4％))的合成
Figure BDA0003514688430001561
除了使用利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗3.5:1以外，使用在实施例26中描述的规程制备标题化合物。平均伊匹尼塞与利妥昔单抗的比率是约4.5:1至约7:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例28.缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE的合成
Figure BDA0003514688430001571
化合物1:将(S)-2-(苄氧基羰基氨基)-3-甲基丁酸(4.76g,18.93mmol)、碳酸-1-氯-2-甲丙基4-(甲硫基)苯酯(2.6g,9.46mmol)和一银(I)一银(III)一氧化物(2.193g,9.46mmol)在90℃加热1h。将反应混合物冷却至室温，将残余物用乙醚研磨，并将固体用醚洗涤。将有机物用水(4X)、NaHCO3水溶液洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩成淡黄色油。将DCM中的粗制油通过硅胶上的快速色谱法(己烷:EtOAc 0％B至20％B)纯化，随后使用0.1％TFA缓冲的乙腈/水梯度(20-95％乙腈)进行C-18反相HPLC纯化，得到无色油(2.78g,60％收率)。通过1H、13C NMR和质谱法表征化合物，M/z＝490.3。
化合物2:向化合物1(2.5g,5.11mmol)的DCM冰冷溶液(20ml)中逐滴加入过乙酸的乙酸溶液(12.14g,51.1mmol)，并在加入结束后搅拌2h。通过LC/MS监测反应。2h以后，向反应混合物中加入25mL水，并搅拌冷却30min，将有机物用100mL DCM稀释，用冰冷的水(5x)、NaHCO3水溶液洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩。将粗产物通过硅胶上的快速色谱法(己烷:EtOAc0％B至50％B)纯化。
化合物3:将MMAE(300mg,0.418mmol)、化合物2(436mg,0.836mmol)、3H-[1,2,3]三唑并[4,5-b]吡啶-3-醇水合物(129mg,0.836mmol)和THF(25ml)合并和在冰浴中搅拌。向得到的混合物中加入三乙胺(0.291ml,2.089mmol)，并搅拌冷却15min，然后在40℃直到LC/MS指示反应结束。4h以后，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用NaHCO3水溶液、5％柠檬酸水溶液洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩，并通过反相色谱法纯化，得到作为白色无定形固体的化合物3，为TFA盐。LC/MS，M/z＝1067.6。
化合物4:向化合物3(150mg,0.141mmol)的THF(10ml)和EtOH(10.00ml)溶液中鼓泡氩气。向该混合物中加入10％炭载钯(29.9mg,0.028mmol)，随后连接氢气舱(0.283mg,0.141mmol)，并通过LC/MS监测反应。当结束时，使用乙腈的梯度水溶液(用0.1％TFA缓冲)作为流动相，通过反相色谱法纯化反应混合物，得到作为白色无定形固体的标题化合物，为TFA盐(56％收率)。M/z＝933.6
实施例29. 10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(3％)的合成
Figure BDA0003514688430001581
向含有10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)(20mg，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的1mL NMP溶液中加入缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE(9.98mg，以与在实施例28中描述的方式类似的方式制备)。向该混合物中加入HOAt(5.41mg)、EDC.HCl(7.62mg)和DIEA(3.1mg)。将反应混合物在室温搅拌过夜，然后缓慢地加入搅拌的NaCl水溶液(1％,～50mL)中。将粗制的混合物通过渗滤纯化，得到标题化合物(21％收率，基于MMAE)。
通过LC/MS确定的缀合的产物的药物载荷(即含有药物的聚合物单元的含量)是3.1％mol的聚合物结构单元(或平均而言每个聚合物链约2.2个MMAE-val-异丙基-酰氧基异丙氧基分子)。标题缀合物的分子量是约8.3kDa。
实施例30.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(3％))的合成
Figure BDA0003514688430001591
缀合物A:除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE(3％)(5.6mg，以与在实施例29中描述的方式类似的方式制备)和TCEP TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(3％))。平均MMAE与曲妥珠单抗的比率是约11:1至约15:1。标题缀合物的分子量是约171kDa。
缀合物B：除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(9％)(31.7mg，使用在实施例30中描述的规程制备)、曲妥珠单抗(57mg)、TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(9％))。平均MMAE与曲妥珠单抗的比率是约12:1至约16.5:1。标题缀合物的分子量是约224kDa。
缀合物C:通过在上述用于缀合物A的规程中替换还原的利妥昔单抗，制备利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(9％))。MMAE与利妥昔单抗的比率是约9.5:1至约13:1。标题缀合物的分子量是约202kDa。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例31.叔丁基甘氨酸AF-HPA三氟乙酸盐的合成
Figure BDA0003514688430001601
向(R)-2-(叔丁氧基羰基氨基)-3,3-二甲基丁酸(67.6mg,0.292mmol)的DCM冰冷溶液(5ml)中加入DCC(0.046ml,0.292mmol)，并将反应混合物搅拌冷却15-20min。单独地冷却AF-HPA(134mg,0.146mmol，以与在美国专利号8,685,383的实施例18中描述的方式类似的方式制备)和DMAP(53.6mg,0.438mmol)的DCM溶液(5ml)，将两种反应混合物合并，然后在室温搅拌冷却20-30min。通过LC/MS监测反应混合物。4小时以后，LC/MS指示反应没有结束。加入活化的氨基酸活化的DCC酯的第二个等分试样(DCM中，各1当量)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜，随后使用25-90％乙腈/水的梯度(用0.1％TFA缓冲的流动相)进行HPLC纯化。得到作为白色无定形固体的AF-HPA-Boc-叔丁基甘氨酸，为TFA盐(85％收率)。M/z＝1016.6。
向AF-HPA-Boc-叔丁基甘氨酸(140mg,0.124mmol)的DCM冰冷溶液(5ml)中加入TFA(0.477ml,6.19mmol)，然后将反应混合物在室温搅拌冷却1h，直到LC/MS指示结束。将混合物浓缩，并将得到的残余物使用10-90％乙腈的乙腈/水梯度(用0.1％TFA缓冲)作为流动相通过HPLC纯化进行纯化。得到作为白色无定形固体的标题化合物，为TFA盐。M/z＝917.6
实施例32. 10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(叔丁基甘氨酸AF-HPA)(7.5％)的合成
Figure BDA0003514688430001611
向10K PHF-BA(28％)-PEG2-MI(2.7％)(137mg,10.84μmol，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的冰冷水溶液(5.5ml)和冰冷NMP溶液(1.375ml)中加入AF-HPA-叔丁基甘氨酸(67mg,0.065mmol，以与在实施例31中描述的方式类似的方式制备)，并将得到的混合物搅拌冷却15min，随后加入1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(15.59mg,0.135mmol)。向反应混合物中加入EDAC(51.9mg,0.271mmol)。30min以后，第二次加入相同量的试剂。4h以后，用0.1N NaHCO3将pH调至5.6，并加入另外的EDAC等分试样(50mg)，并将反应混合物搅拌过夜。将产物通过凝胶过滤和反相HPLC进行纯化。
通过1H-NMR确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是7.5％mol的聚合物结构单元(或平均而言每个聚合物链约5.7个叔丁基甘氨酸AF-HPA分子)。
实施例33.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(叔丁基甘氨酸AF-HPA)(7.5％))的合成
Figure BDA0003514688430001621
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(叔丁基甘氨酸AF-HPA)(7.5％)(45.7mg，以与在实施例32中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗、TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约4:1至约6:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。标题缀合物的分子量是约215kDa。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例34.利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(叔丁基甘氨酸-AF-HPA)(7.5％))的合成
Figure BDA0003514688430001631
除了使用利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗3.5:1以外，使用在实施例33中描述的规程制备标题化合物。平均AF-HPA与利妥昔单抗的比率是约2.5:1至约3.5:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。标题缀合物的分子量是约202kDa。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例35.val-AF-HPA三氟乙酸盐的合成
Figure BDA0003514688430001632
除了使用(R)-2-(叔-丁氧基羰基氨基)-3-甲基丁酸(63.5mg,0.292mmol)以外，以与在实施例31中所述的方式类似的方式制备AF-HPA-Boc-缬氨酸。得到作为白色无定形固体的AF-HPA-Boc-缬氨酸，为TFA盐(85％收率)。M/z＝1002.6。
除了使用AF-HPA-Boc-缬氨酸(128mg,0.115mmol)以外，以与在实施例31中所述的方式类似的方式制备标题化合物，得到106mg，91％收率。M/z＝903.3
实施例36.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(val-AF-HPA)(7.2％))的合成
Figure BDA0003514688430001641
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(val AF-HPA)(7.2％)(52.3mg，使用在实施例32中描述的规程制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约14.5:1至约20:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。标题缀合物的分子量是约235kDa。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例37. 10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520)(2.9％)的合成
Figure BDA0003514688430001651
向10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(252mg，以与在实施例2中描述的方式类似的方式制备)的23mL NMP溶液中，加入Arry 520-PABA-Val-Cit-NH2(37.6mg，使用在美国专利号8,815,226的实施例84中描述的规程制备)的NMP溶液(1mL)。向该混合物中加入HATU(22.8mg)的NMP(1mL)溶液，随后加入DIEA(20.7mg)。将反应混合物在室温搅拌30min。将粗制的混合物通过渗滤进行纯化，得到标题化合物(47％收率，基于Arry 520)。
通过UV确定的缀合的产物的药物载荷(即，含有药物的聚合物单元的含量)是2.9％mol的聚合物结构单元(或平均而言每个聚合物链约2.1个Arry 520-PABA-Val-Cit分子)。标题缀合物的分子量是约9.0kDa。
实施例38.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520(2.9％))的合成
Figure BDA0003514688430001661
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.7％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520)(2.9％)(55.6mg，以与在实施例38中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗2.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。Arry 520与曲妥珠单抗的比率是约4:1至约6:1。标题缀合物的分子量是约245kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例39.利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520(2.9％))的合成
Figure BDA0003514688430001671
除了使用利妥昔单抗和TCEP:利妥昔单抗2.5:1以外，使用在实施例38中描述的规程制备标题化合物。平均Arry 520与利妥昔单抗的比率是约4:1至约6:1。标题缀合物的分子量是约231kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例40.sc-FvFc-曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8％))的合成
Figure BDA0003514688430001681
除了使用10K PHF-BA(28％)-EG2-MI(2.8％)-AF-HPA-Ala(8％)(2.2mg，以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)和scFvFc曲妥珠单抗抗体和TCEP:scFvFc曲妥珠单抗抗体3:1以外，以与在实施例4或实施例7中所述的方式类似的方式制备标题化合物(“scFvFc-曲妥珠单抗聚合物药物缀合物”或“曲妥珠单抗scADC”)。scFvFc曲妥珠单抗抗体(曲妥珠单抗单链抗体-Fc融合蛋白)的序列公开在Olafsen等人(Cancer Res.65(13):5907-16,2005)中，在恒定区中具有3个修饰：铰链具有一个突变(C->S)以消除经常与轻链恒定区键合的未配对的半胱氨酸(Yang和Rader,Cloning,Expression,and Purificationof Monoclonal Antibody in scFv-Fc Format.Antibody Methods andProtocols.Proetzel和Ebersback编,2012)。两个其它修饰也在IgG1序列中。Olafsen等人2005制备了曲妥珠单抗-scFv-Fc(H310A,H435Q)双突变体以便为了改善成像目的缩短抗体片段的半衰期。将所述修饰返回至典型IgG1序列。
AF-HPA与scFvFc曲妥珠单抗抗体的比率是约14:1至约19:1。标题缀合物的分子量是约182kDa。平均PHF-药物缀合物与scFvFc曲妥珠单抗抗体的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例41.托泊替康-丙氨酸
Figure BDA0003514688430001682
将托泊替康(0.500g,1.19mmol)、BOC-ala-OH(0.449g,2.37mmol)和N,N-二甲基吡啶-4-胺(0.145g,1.19mmol)溶解在无水CH2Cl2(5.93mL)中。加入N,N′-甲烷二亚基二环己胺(DCC)(0.580g,2.81mmol)的无水CH2Cl2溶液(1mL)，并将混合物在室温搅拌18小时。加入另外的DCC(300mg,1.45mmol)，并将混合物搅拌48小时。通过过滤除去固体，并将溶液用0.1NHCl(2x 5mL)、水(5mL)和盐水(5mL)洗涤，然后经MgSO4干燥，随后进行用0.1％TFA/CH3CN:0.1％TFA/水洗脱的RP-HPLC(combiflash,C18,100G柱；5min 0％B，历时20min逐渐变至100％B)，得到作为固体的托泊替康-BOC-丙氨酸(186.6mg,0.315mmol,26.5％收率)。
将托泊替康-BOC-丙氨酸(186.6mg,0.315mmol)溶解在无水CH2Cl2(1.5mL)中。加入2,2,2-三氟乙酸(1.205ml,15.74mmol)，并将混合物在室温搅拌1小时，随后进行RP-HPLC(C18，用0.1％TFA:AcN/0.1％TFA:水洗脱的HPLC)，得到作为橙色/黄色固体的标题化合物(93.0mg,0.189mmol,60.0％收率)。
实施例42.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.4％)-(10kDa PHF-BA(22.3％)-(托泊替康丙氨酸)(6.5％))的合成
Figure BDA0003514688430001691
缀合物A:除了使用10K PHF-BA(22.3％)EG2-MI(2.4％)-(托泊替康丙氨酸)(6.5％)(19.3mg，具有平均而言每个聚合物链约4.2个托泊替康分子，使用在实施例3或实施例6中描述的规程制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗3:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.4％)-(10kDa PHF-BA(22.3％)-(托泊替康丙氨酸)(6.5％))。标题缀合物的分子量是约256kDa。平均托泊替康与曲妥珠单抗的比率是约19:1至约26:1。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约5:1。
缀合物B:通过在上述规程中用还原的利妥昔单抗替换，制备利妥昔单抗-((EG2-MI(2.4％)-(10kDa PHF-BA(22.3％)-(托泊替康丙氨酸)(13％))。标题缀合物的分子量是约212kDa。平均PHF-药物缀合物与利妥昔单抗的比率是约16:1至约22:1。
除了使用10K PHF-BAEG2-MI-(托泊替康缬氨酸)(使用在实施例41中描述的规程制备)以外，使用上述规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI)-(10kDa PHF-BA)-(托泊替康缬氨酸)。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，如上所述的部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-药物缀合物。
实施例43.曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(7.3％))的合成
Figure BDA0003514688430001701
除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.8％)-(HPV-Ala(7.2％)(8.36mg，以与在实施例3或实施例6中描述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗2.5:1以外，使用在实施例4或实施例7中描述的规程制备标题化合物。
缀合物A:曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(7.3％))。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约6:1至约9:1。标题缀合物的分子量是约183kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物B:除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.5％)-(HPV-Ala(8.4％)(以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗3.5:1以外，以与在以上该实施例中描述的方式类似的方式制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％))。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约12:1至约17:1。标题缀合物的分子量是约218kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
缀合物C:除了使用10K PHF-BA(28％)EG2-MI(2.8％)-(HPV-Ala(8.4％)(以与在实施例3或实施例6中所述的方式类似的方式制备)、曲妥珠单抗和TCEP:曲妥珠单抗2.75:1以外，以与在该实施例中描述的方式类似的方式制备曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％))。AF-HPA与曲妥珠单抗的比率是约12:1至约16:1。标题缀合物的分子量是约247kDa。平均PHF-药物缀合物与曲妥珠单抗的比率是约2:1至约4:1。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例44.曲妥珠单抗-((EG2-MI)-(10kDa PHF-BA)-(SN38丙氨酸)的合成
Figure BDA0003514688430001711
除了使用10K PHF-BA EG2-MI-(SN38丙氨酸)(使用在实施例42和41中描述的规程制备)以外，使用在实施例42中描述的规程制备标题化合物。
除了使用10K PHF-BA EG2-MI-(SN-38缬氨酸)(使用在实施例41和42中描述的规程制备)以外，使用上述规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI)-(10kDa PHF-BA)-(SN-38缬氨酸)。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例45.曲妥珠单抗-((EG2-MI)-(10kDa PHF-BA)-(喜树碱-丙氨酸)的合成
Figure BDA0003514688430001721
除了使用10K PHF-BA EG2-MI-(喜树碱丙氨酸)(使用在实施例42和41中描述的规程制备)以外，可以使用在实施例42中描述的规程制备标题化合物。
除了使用10K PHF-BA EG2-MI-(喜树碱缬氨酸)(使用在实施例41和42中描述的规程制备)以外，使用上述规程制备曲妥珠单抗-((EG2-MI)-(10kDa PHF-BA)-(喜树碱缬氨酸)。
用与上述规程类似的方法，合成包括其它PBRM衍生物(例如，部分还原形式的西妥昔单抗、利妥昔单抗、贝伐珠单抗、尼妥珠单抗、吉妥珠单抗、阿仑珠单抗、林妥珠单抗、抗-5T4或抗-间皮素抗体)的其它PBRM-聚合物-药物缀合物。还通过改变PBRM巯基的数目和药物-聚合物缀合物药物载荷得到具有不同的药物与PBRM的比率的PBRM-聚合物-药物缀合物。
实施例46.PBRM-聚合物-药物缀合物的细胞生存力测定
使用Cell Titer-Glo(Promega Corp)在体外肿瘤细胞系中针对它们的抗增殖性能评价了PBRM-聚合物-药物缀合物。将细胞铺板在黑色壁96-孔板中，并允许在37℃在5％CO2的潮湿气氛中附着过夜。将SKBR3、BT474、NCI-N87细胞(HER2表达细胞)、MCF7细胞(HER2低表达水平细胞)和JIMT1细胞(HER2中表达水平细胞)以5,000个细胞/孔的密度铺板。次日，将培养基用50μL新鲜培养基替换，并将50μL PBRM-聚合物-药物缀合物、药物聚合物缀合物或药物的2倍储备物加入适当的孔中，混合，并温育72h。将Cell Titer-Glo试剂在室温加入孔中，并在10min以后使用SpectraMax M5平板读数器(Molecular Devices)测量发光信号。使用SoftMax Pro软件制备剂量响应曲线。从四参数曲线拟合确定IC50值。
将CD33表达细胞HL-60以5,000个细胞/孔的密度传代，并在同一天用PBRM-聚合物-药物缀合物处理。温育72h以后，使用上述的相同规程分析细胞。
使用上述的相同规程，将OVCAR-3、TF-1α和HCT-15表达细胞铺板和分析。
使用上述的相同规程，将5T4表达细胞系A431(A431，一种表皮样癌细胞系，可得自美国典型培养物保藏中心(ATCC),Manassas Virginia US,登录号
Figure BDA0003514688430001722
CRL-1555)、PC3(一种人前列腺细胞系，
Figure BDA0003514688430001723
CRL-1435)、MDAMB231-5T4 OE和靶阴性对照细胞系LLC1表达细胞(5T4表达阴性的肺细胞癌细胞)铺板和分析。“MDAMB231-5T4 OE”是指过表达5T4的重组MDA-MB-231细胞(通过稳定转染而制备；公开在2013年6月17日提交的美国临时申请号61/835,858中，其通过引用并入本文)。
表I至III是PBRM-聚合物-药物缀合物在HER2表达细胞(表I)、CD33表达细胞(表II)或5T4表达细胞(表III)中的抗增殖性能的示例性结果。
表IV是药物、AF-HPA在OVCAR-3和TF-1α细胞系中的抗增殖性能的示例性结果。
表I列出了以下物质的结果：PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至17:1)，实施例4；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约16:1至约21:1)，实施例7；曲妥珠单抗-((EG2-MI(1％))-(10kDa PHF-GA(29％)-(AF-HPA-Ala(6％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约18:1至约23:1)，实施例13；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约10:1至约15:1)，实施例14；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约11:1至约16:1)，实施例15；和利妥昔单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约13:1至约18:1)，实施例16；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％),(AF-HPA:曲妥珠单抗约5:1至约10:1)，实施例17；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDaPHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％),(AF-HPA:曲妥珠单抗约19:1至约24:1)，实施例18A；(AF-HPA:曲妥珠单抗约20:1至约25:1)，实施例18B；(AF-HPA:曲妥珠单抗约23:1至约28:1)，实施例18C；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(14％)),实施例20A；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(7.7％)),实施例20B；曲妥珠单抗-((EG2-MI(3.5％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(HPV-Ala(4.3％)),实施例20C；sc-FvFc-曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8％)),实施例40；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(7.3％)AF-HPA:曲妥珠单抗约6:1至约9:1)，实施例43A；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％),AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约16:1)，实施例43C；游离药物(AF-HPA)；和
Figure BDA0003514688430001732
表I
Figure BDA0003514688430001731
Figure BDA0003514688430001741
ND＝未测定
下面表I中的结果表明，对于HER2表达细胞系SKBR3、BT474、N87和JIMT1，与低HER2表达细胞系MCF7相比和与对照PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例16)或
Figure BDA0003514688430001743
相比，PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例4、实施例7、实施例13-15、实施例17、实施例18A -18C、实施例20A、实施例43A和实施例43C)表现出更高的抗增殖活性。
表II列出了以下物质的结果：林妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:林妥珠单抗约10:1至约15:1)，实施例8；和利妥昔单抗-((EG2-MI(3％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))(AF-HPA:利妥昔单抗约13:1至约18:1)，实施例9；和游离药物(AF-HPA)。
表II
Figure BDA0003514688430001742
下面表II中的结果表明，对于CD33表达细胞系HL-60，与对照PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例9)相比，PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例8)表现出更高的抗增殖活性。
表III列出了以下物质的结果：PBRM-聚合物-药物缀合物抗-5T4-((EG2-MI(3％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:抗-5T4约12:1至约18:1)，实施例10；和利妥昔单抗-((EG2-MI(3％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))),(AF-HPA:利妥昔单抗约13:1至约18:1)，实施例9；和游离药物(AF-HPA)。
表III
Figure BDA0003514688430001751
ND:未测定。
*来自两个不同实验的结果。
下面表III中的结果表明，对于5T4表达细胞系A431、PC3和MDAMB231OE，与对照PBRM-药物缀合物(实施例9)和不表达靶细胞LLC1相比，PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例10)表现出更高的抗增殖活性。
表IV列出了游离药物(AF-HPA)的结果。
表IV
Figure BDA0003514688430001752
实施例47.通过BIAcore表面等离子体共振(SPR)进行的配体结合研究
通过BIAcore SPR确定PBRM-聚合物-药物缀合物与固定化的受体的动力学结合。使用标准的BIAcore规程可以确定PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM和单独的PBRM的结合常数。
使用标准的胺偶联化学法，将hErbB2在三个流动通道中以三个类似的密度固定化至表面等离子体共振传感器芯片表面。曲妥珠单抗容易地结合至固定化的hErbB2，由此证实两种结合配偶体是有活性的。使用配备GLC传感器芯片并用运行缓冲液平衡过的BioRadProteOn XPR36光学生物传感器，在25℃测量PBRM-聚合物-药物缀合物和PBRM的结合参数ka(结合或亲和速率常数)和KD(解离常数)。
结果表明，PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM被PBRM受体识别，并且PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM的结合与未缀合的PBRM相比没有受到显著影响。
实施例48.FACS结合测定
使用MACS
Figure BDA0003514688430001753
Analyzer 10数字台式流式细胞计在不同的人癌细胞系中评价了以下物质的细胞表面结合：PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDaPHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％))，(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至17:1)，实施例4。将100,000个细胞在6％山羊血清中在冰上温育。将PBRM聚合物药物缀合物或未缀合的PBRM加至细胞并在冰上温育3小时，然后将细胞用冰冷的PBS洗涤并与第二种荧光标记的抗体一起在冰中温育1小时。结束后，将细胞用PBS洗涤，用1％多聚甲醛固定，并通过流式细胞计分析。通过滴定来确定PBRM聚合物药物缀合物的细胞表面结合，并与未缀合的PBRM的细胞表面结合进行对比。
表V给出了以下物质与JIMT-1细胞的结合常数(Kd)：PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至17:1)，实施例4，和单独的曲妥珠单抗。
表V
K<sub>d</sub>(nM)
实施例4 2.16
曲妥珠单抗 0.92
结果表明，PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM的细胞表面结合与未缀合的PBRM的细胞表面结合相当。
可以测定在其它PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM与其它人癌细胞的细胞表面结合，且应当与未缀合的PBRM的细胞表面结合相当。
实施例49.通过BIAcore表面等离子体共振(SPR)进行的配体结合研究
通过BIAcore SPR测定PBRM-聚合物-药物缀合物与固定化的受体的动力学结合。使用标准的BIAcore规程，测定以下物质的结合常数：PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM，所述缀合物是诸如曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至17:1)，实施例4；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约16:1至约21:1)，实施例7；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约5:1至10:1)，实施例17；和曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约19:1至24:1)，实施例18A；(AF-HPA:曲妥珠单抗约20:1至25:1)，实施例18B；(AF-HPA:曲妥珠单抗约23:1至28:1)，实施例18C；PBRM-药物缀合物(即，
Figure BDA0003514688430001762
)中的PBRM，和单独的PBRM(即，曲妥珠单抗)。
使用标准的胺偶联化学法，将hErbB2在三个流动通道中以三个类似的密度固定化至表面等离子体共振传感器芯片表面。曲妥珠单抗容易地结合至固定化的hErbB2，由此证实两种结合配偶体是有活性的。表VI提供了使用配备GLC传感器芯片并用运行缓冲液平衡过的BioRad ProteOn XPR36光学生物传感器在25℃测量的实施例4和实施例7的缀合物和曲妥珠单抗的结合参数ka(结合或亲和速率常数)、kd(解离速率常数)和KD(解离常数)。
表VI
Figure BDA0003514688430001761
Figure BDA0003514688430001771
结果表明，PBRM-聚合物-药物缀合物中的PBRM被PBRM受体识别。
实施例50.体内效力、药代动力学和生物分布研究
为了评价蛋白药物缀合物的效力和药代动力学，使用了小鼠和大鼠皮下和原位异种移植物模型。
试验物与适当的对照物一起静脉内地(IV)、经由尾静脉注射或腹腔内地施用。为了评估试验物的循环水平，在指定的时间通过末端心脏-穿刺收集血液样品。将样品在室温保持30min以凝固，然后在1,000x g在4℃离心10min，并立即在-80℃冷冻。使用ELISA测量血清样品中的总PBRM浓度。通过LC/MS/MS方法测定循环药物浓度(缀合的和游离的)。
为了评估PBRM-聚合物-药物缀合物的效力，使用数字卡尺测量肿瘤大小。计算肿瘤体积并用于测定肿瘤生长的延迟。
为了测定药物生物分布，收获肿瘤和主要器官例如肝、肾、脾、肺、心脏、肌肉和脑，立即在液氮中冷冻，在-80℃保存。通过标准方法，例如，ELISA或LC/MS/MS方法，分别测定组织匀浆物中的PBRM和/或药物水平。
实施例51.施用PBRM-聚合物-药物缀合物以后的小鼠组织分布
给雌性CB-17SCID小鼠皮下地接种BT474肿瘤(每组n＝4)。在第1天作为单次剂量静脉内施用载体或PBRM-聚合物-药物缀合物:曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约17:1)，实施例4，5mg/kg；和曲妥珠单抗-((EG2-MI(1％))-(10kDa PHF-GA(29％)-(AF-HPA-Ala(6％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约18:1至约23:1)，实施例13，5mg/kg。
在施用后48小时，将小鼠处死，并通过末端心脏收集血液。收获器官:左肾、肝、肺、骨骼肌、脾和肿瘤，立即在液氮中冷冻，并在分析缀合的、游离的AF-HPA和AF之前在-80℃保存。
表VII、VIII和VIIIA给出了不同组织中的缀合的药物(缀合的AF-HPA，即，PBRM-PHF-AF-HPA)、未缀合的(游离的)药物(即，AF-HPA和AF)、游离AF-HPA和游离的AF的浓度。将浓度报告为ng AF-HPA(和/或AF)当量/g组织，为平均值±标准差。
表VII缀合的AF-HPA浓度
Figure BDA0003514688430001772
Figure BDA0003514688430001781
表VIII未缀合的AF-HPA和AF的总浓度
组织 实施例4 实施例13
肿瘤 93.6±25.5 82.9±23.9
肝 11.0±2.3 3.4±1.1
脾 9.9±2.2 6.6±1.3
肾 9.0±2.1 0.7±0.0
肌肉 0.2±0.0 ND
血浆 0.4±0.02 0.3±0.02
表VIIIA未缀合的AF-HPA和未缀合的AF浓度
Figure BDA0003514688430001782
ND＝未测定
结果表明，在组织中，释放的未缀合的AF-HPA被进一步代谢成AF，而在血浆中，未缀合的AF-HPA没有转化成AF。
实施例52.对PBRM-聚合物-药物缀合物的施用的肿瘤生长应答
给雌性CB-17SCID小鼠皮下地接种BT474肿瘤(每组n＝10)或JIMT-1细胞(每组n＝10)或NCI-N87细胞(每组n＝10)。给雌性NCr nu/nu小鼠皮下地接种HL-60细胞(每组n＝10)。在第1天作为单次剂量静脉内施用试验化合物或载体。使用数字卡尺，在图1-9中指示的时间测量肿瘤大小。计算肿瘤体积，并用于确定肿瘤生长的延迟。当肿瘤达到1000mm3的大小时，将小鼠处死。将肿瘤体积报告为每组的平均值±SEM。
图1提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种BT474肿瘤的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体；10mg/kg的PBRM(曲妥珠单抗)；PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约17:1)，实施例4，2.5mg/kg和5mg/kg；或曲妥珠单抗-((EG2-MI(1％))-(10kDa PHF-GA(29％)-(AF-HPA-Ala(6％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约18:1至约23:1)，实施例13，2.5mg/kg和5mg/kg。结果表明实施例4和13的肿瘤体积的减小，在5mg/kg剂量100％消退，分别具有100％和80％的无肿瘤存活率。载体和单独的曲妥珠单抗表现出肿瘤体积的增加。对HER2特异性的PBRM(曲妥珠单抗)与药物聚合物缀合物的缀合是肿瘤体积减小所必需的，因为单独的PBRM没有表现出肿瘤体积的减小。
图2提供了静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体；10mg/kg的PBRM(曲妥珠单抗)；PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约17:1)，实施例4，2.5mg/kg；或曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约16:1至约21:1)，实施例7，2.5mg/kg。结果表明实施例4和7的肿瘤体积的减小。具体地，在施用实施例4所述的缀合物的试验组中，在2.5mg/kg剂量存在100％消退，其由9个完全消退(一只动物由于非治疗相关的死亡而死亡)和3个无肿瘤存活者组成。在施用实施例7所述的缀合物的试验组中，存在100％消退，其由完全消退组成，都保持无肿瘤(两只动物由于非治疗相关的死亡在研究结束时无肿瘤地死亡)。载体和单独的曲妥珠单抗表现出肿瘤体积的增加。对HER2特异性的PBRM(曲妥珠单抗)与药物聚合物缀合物的缀合是肿瘤体积减小所必需的，因为单独的PBRM没有表现出肿瘤体积的减小。
给雌性NCr nu/nu小鼠皮下地接种HL-60细胞(每组n＝10)。在第1天作为单次剂量静脉内施用试验化合物或载体。使用数字卡尺在图3指示的时间测量肿瘤大小。计算肿瘤体积，并用于确定肿瘤生长的延迟。当肿瘤达到2000mm3的大小时，将小鼠处死。将肿瘤体积报告为每组的平均值±SEM。
图3提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种HL-60细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体；20mg/kg的PBRM(林妥珠单抗)；或PBRM-聚合物-药物缀合物林妥珠单抗-((EG2-MI(2％)-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:林妥珠单抗约10:1至约15:1)，实施例8,20mg/kg。结果表明实施例8的肿瘤体积的减小，在第44天具有100％消退和70％无肿瘤存活率。载体和单独的林妥珠单抗表现出肿瘤体积的增加。对CD33特异的PBRM(林妥珠单抗)与药物聚合物缀合物的缀合是肿瘤体积减小所必需的，因为单独的PBRM没有表现出肿瘤体积的减小。
图4提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体；PBRM(曲妥珠单抗)，20mg/kg；
Figure BDA0003514688430001791
(PBRM-药物缀合物)，20mg/kg；或PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约10:1至约15:1)，实施例14，2mg/kg、0.67mg/kg或0.3mg/kg。结果表明实施例14的肿瘤体积的减小，具有在2mg/kg剂量的100％消退和100％无肿瘤存活率。载体、单独的
Figure BDA0003514688430001792
和曲妥珠单抗表现出肿瘤体积的增加。对HER2特异的PBRM(曲妥珠单抗)与药物聚合物缀合物的缀合是肿瘤体积减小所必需的，因为单独的PBRM没有表现出肿瘤体积的减小。
图5提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体，或PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约11:1至约16:1)，实施例15，3mg/kg、1mg/kg或0.3mg/kg。结果显示了具有3mg/kg的最高剂量的PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例15)的剂量响应，从而表明肿瘤体积的完全消退，具有100完全应答。在中间剂量1mg/kg，10只动物中的7只部分消退和1只完全消退。
图6提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体，PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约11:1至约16:1)，实施例14，0.67mg/kg或利妥昔单抗-((EG2-MI(2％))-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(9％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约13.7至约18.7)，实施例16，3mg/kg。结果显示了PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例14)的肿瘤生长延迟应答。载体或利妥昔单抗-药物聚合物缀合物(实施例16)在3mg/kg的剂量对肿瘤生长没有影响。
图7提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答的结果(每组n＝10)：载体，PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(叔丁基甘氨酸AF-HPA)(7.5％))，(AF-HPA:曲妥珠单抗约4:1至约6:1)实施例33，0.67mg/kg；曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(7.3％))(AF-HPA:曲妥珠单抗约6:1至约9:1)，实施例43A，1mg/kg；或曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％)),(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约16:1)，实施例43C，0.67mg/kg或3mg/kg。结果显示了PBRM-聚合物-药物缀合物的肿瘤生长延迟应答。0.67mg/kg剂量和3mg/kg剂量的实施例43C在第115天显示出90％无肿瘤存活率。
图8提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质后的皮下接种NCI-N87细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体，聚合物-药物缀合物10K PHF-BA(30％)-AF-HPA-Ala(9.5％)，实施例5A，0.22mg/kg；或PBRM-聚合物-药物缀合物曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(9％)),(MMAE:曲妥珠单抗约12:1至约16.5:1)实施例30B，2mg/kg；利妥昔单抗-((EG2-MI(2.7％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(缬氨酸-酰氧基异丙氧基-MMAE)(9％))(MMAE:利妥昔单抗约9.5:1至约13:1)，实施例30C，2mg/kg；sc-FvFc-曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.1％))，(AF-HPA:scFvFc曲妥珠单抗抗体约14:1至约19:1)，实施例40，0.67mg/kg；或曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％)，(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约17:1)，实施例43B，1mg/kg；或者持续3周每周施用曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.65％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520(2.9％))，(Arry520:曲妥珠单抗约4:1至约6:1)，实施例38，10mg/kg；或者持续3周每周施用利妥昔单抗-((EG2-MI(2.65％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(Val-Cit-PABA-Arry 520(2.9％))，(Arry520:曲妥珠单抗约4:1至约6:1)，实施例39，10mg/kg；结果显示了PBRM-聚合物-药物缀合物(实施例40和实施例43B)的肿瘤生长延迟应答。
图9提供了在第1天作为单次剂量静脉内施用以下物质以后皮下接种JIMT-1细胞的小鼠中的肿瘤应答结果(每组n＝10)：载体，或sc-FvFc-曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.8％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.1％))，(AF-HPA:scFvFc曲妥珠单抗抗体约14:1至约19:1)，实施例40，1mg/kg；或曲妥珠单抗-((EG2-MI(2.5％)-(10kDa PHF-BA(28％)-(AF-HPA-Ala(8.4％))，(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约16:1)，实施例43C，2mg/kg。
实施例53.施用PBRM-聚合物-药物缀合物以后的小鼠血浆PK
在初次给药之前，允许雌性CD-1小鼠适应至少4天。给所有小鼠随意提供常规食物和水，且在化合物施用之前没有禁食。在第1天作为单次剂量静脉内施用试验化合物或载体。
对小鼠静脉内地注射载体(n＝3)或PBRM-聚合物-药物缀合物、曲妥珠单抗-((EG2-MI(3％))-(10kDa PHF-BA(30％)-(AF-HPA-Ala(8％)))，(AF-HPA:曲妥珠单抗约12:1至约17:1)，实施例4，5mg/kg，每组n＝3)。在给药后5min、1h、3h、6h、24h、48h、72h、第7天和第14天收集血浆。在给药前第1天和第1、7和14天测量体重。在14天时段中观察所有动物的死亡率或发病率。
通过LC/MS分析测定缀合的AF-HPA和未缀合的(游离的)药物(诸如AF-HPA和AF)浓度。通过ELISA测定总曲妥珠单抗浓度。
图10中的结果表明，曲妥珠单抗具有～100μg/mL的血浆浓度和～12天的半衰期，而未缀合的AF-HPA和AF具有<1ng/mL的总血浆浓度。PBRM-聚合物-药物缀合物具有>5天的半衰期，具有～300ug·天/mL的AUC0至无限。
实施例54.施用PBRM-聚合物-药物缀合物以后的小鼠血浆PK
在初次给药之前，允许雌性CD-1小鼠适应至少4天。对所有小鼠随意提供常规食物和水，且在化合物施用之前没有禁食。在第1天作为单次剂量静脉内施用试验化合物或载体。
如在实施例4、7、18A、18B和18C中所述，对小鼠静脉内地注射载体(n＝3)或PBRM-聚合物-药物缀合物。在给药后5min、1h、3h、6h、24h、48h、72h、第7天和第14天收集血浆。在给药前第1天和第1、7和14天测量体重。在14天时段中观察所有动物的死亡率或发病率。
通过LC-MS/MS分析测定总AF-HPA(缀合的AF-HPA和未缀合的(游离的)药物(诸如AF-HPA和AF)浓度。
表IX血浆PK
Figure BDA0003514688430001811
表IX中的结果表明，PBRM-聚合物-药物缀合物具有～120-154小时(～5-6.4天)的半衰期，具有～19-25μg·hr/mL的AUC0-336，且独立于PBRM-聚合物-药物缀合物的AF-HPA与曲妥珠单抗的比率。
实施例55:PBRM-聚合物药物缀合物的耐受性(MTD研究)
在CD-1雌性小鼠中估计了PBRM-聚合物药物缀合物的耐受性。将实施例4的PBRM-聚合物-药物缀合物以20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg的剂量作为单次静脉内给药来施用(每组n＝6)。载体对照组接受生理盐水。在21天时段中监测动物的临床征象。在第0天(基线)、前五天中的每一天和此后大约每隔天，记录所有研究动物的各个体重。结果总结在表X中。
表X
Figure BDA0003514688430001821
20mg/kg剂量被较好地耐受，在该组内的任何小鼠中没有观察到体重损失。在40mg/kg剂量，在第7天观察到～20％的最大体重损失。发现在该组中的一只动物在第7天死亡，且在前一天具有～12％体重损失。在研究结束(第21天)之前，在该研究组中的所有存活的动物(5/6)与对照组相比增加了重量。60mg/kg剂量明显超过最大耐受剂量，因为在该组中的所有动物在第7天具有显著的体重损失，且在第9天是垂死和被处死。
结果表明，小鼠的最大耐受剂量是在20-40mg/kg之间。
实施例56:耳他汀F-羟丙基酰胺的耐受性(MTD研究)
在CD-1雌性小鼠中估计了耳他汀F-羟丙基酰胺(AF-HPA)的耐受性。将AF-HPA(以与在美国13/493,899、现在的美国专利8,685,383的实施例48中所述的方式类似的方式制备)以1.6mg/kg、3.2mg/kg、4.7mg/kg的剂量作为单次静脉内给药来施用(每组n＝6)。载体对照组接受生理盐水。在21天时段中监测动物的临床征象。在第0天(基线)、前五天中的每一天和此后大约每隔天，记录所有研究动物的各个体重。结果总结在表XI中。
表XI
Figure BDA0003514688430001822
Figure BDA0003514688430001831
1.6mg/kg剂量被可接受地耐受，在第7天观察到11.6％体重损失。动物在第21天之前完全恢复，与它的组基线相比有5.5％体重增加。在3.2mg/kg剂量，1只动物在第7天死亡，3只动物在第7天垂死且被处死。在研究结束(第21天)之前，6只动物中的2只存活。4.7mg/kg剂量明显超过最大耐受剂量，因为在该组中的所有动物要么死亡，要么垂死且被处死。
实施例57.通过表面等离子体共振估计抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物与人5T4(细胞外结构域)的结合的亲和力和动力学
使用得自GE Healthcare的BIAcore T200仪器，通过表面等离子体共振测量以与在实施例10中所述的方式类似的方式制备的抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物与5T4抗原的结合的亲和力和动力学参数。使用作为试剂盒(GE Healthcare)提供的试剂，通过胺偶联方法将5T4-ECD-Fc抗原(与人IgG1亚型的Fc结构域融合的人5T4细胞外结构域)共价地固定化在BIAcore CM5传感器芯片上。在结合研究中，将抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物或对照蛋白在BIAcore运行缓冲液HBS-EP+(补充了EDTA和P20的HEPES缓冲盐水)中系列稀释至浓度系列，并在固定化的抗原上流动固定的时间段以允许结合，随后仅流动运行缓冲液以解离抗原，最后，使用低pH溶液(10mM甘氨酸-HCl,pH 2)再生表面。所有BIAcore试剂购自GEHealthcare。得到的数据曲线被称作传感图，且构成原始结合数据。使用BIAevaluation软件(GE Healthcare)将数据拟合至1:1Langmuir结合模型，并估计亲和力/动力学参数诸如结合速率、解离速率和亲和力。亲和力估计值为多个测量结果的平均值。
如在图11中所示，抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物(实施例10)以高亲和力(KD<30pM)结合人5T4细胞外结构域。该值类似于为未缀合的抗-5T4 scFvFc测定的值。
实施例58.抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物与细胞表面5T4抗原的结合
使用FACS Calibre流式细胞计(Beckton Dickinson)在不同人癌细胞系中评价了抗-5T4scFvFc聚合物药物缀合物(抗-5T4 scADC)(实施例10)的细胞表面结合。通过滴定来测定抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物的细胞表面结合，并与为未缀合的抗-5T4 scFvFc抗体测量的细胞表面结合进行对比。
将过表达5T4的重组MDA-MB-231(MDA-MB-231-5T4 OE)、MDA-MB-231(5T4阴性的；可得自美国典型培养物保藏中心,Manassas Virginia US,登录号HTB-26)和A431(天然地表达5T4)细胞(A431，可得自美国典型培养物保藏中心,Manassas Virginia US,登录号CRL-1555)用于滴定抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物和未缀合的抗-5T4 scFvFc。使用0.5mM PBS/EDTA缓冲液，使指数生长的细胞脱离培养瓶。将细胞用PBS洗涤2次，并与抗-5T4scFvFc、抗-5T4 scADC或非结合scFvFc融合蛋白(0.01-10μg/mL)一起在1％BSA-PBS中在室温温育1h。将细胞用PBS洗涤3次，并与抗-Fc特异性的FITC抗体一起在4℃温育45min。温育抗-Fc特异性的FITC抗体以后，将细胞用PBS洗涤3次，并使用流式细胞计量仪(FACSCalibre,Becton Dickinson)分析。测定样品的中间荧光强度(MFI)。
在A431和过表达5T4的MDA-MB-231细胞中，抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物(实施例10)的特异性的剂量依赖性的细胞表面结合与未缀合的抗-5T4 scFvFc的细胞表面结合相当。无关的scFvFc融合蛋白的结合在5μg/mL低200倍。另外，MDA-MB-231细胞(其为5T4表达阴性的)没有表现出与抗-5T4 scFvFc或缀合的抗-5T4 scFvFc ADC的任何细胞表面结合。
实施例59.抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物的体内效力
材料:BD 1mL注射器(271/2Gauge)，无菌培养基，无菌磷酸盐缓冲盐水，Matrigel-BD Biosciences(目录号354248)，无菌棉花塞，无菌Eppendrof试管(1.5mL,2mL)，移液器，滤纸，70％乙醇/异丙醇，游标卡尺(Mitutoyo)。使用的所有其它必需物品都是分析级。
动物：重为20-22g的5-6周龄无胸腺雌性裸鼠(Hsd:Athymic Nude-Foxn1nu)得自荷兰Harlan。按照印度政府和国际实验动物评估和认可委员会(AAALAC)程序，动物实验控制和监督目的委员会(CPCSEA)规则照料动物。关于进行动物实验的‘表格B’经过评议，并被动物伦理委员会机构批准。
圈养和饲喂：在具有22±3℃温度、50±20％湿度、各12小时的光照/黑暗周期和每小时15-20次新鲜空气交换的受控环境中培养动物。将动物分组圈养，并使用高压灭菌的玉米穗作为垫层材料。在研究期间给动物随意饲喂经过检验的辐照的实验室啮齿动物饮食。
动物的准备和动物鉴别：将动物在实验室中在适应环境下保持至少5天的时段。将动物逐个编号，并将笼子卡片陈列在对应的笼子，所述笼子卡片指示实验、研究数目、肿瘤植入日期、随机分配日期、肿瘤类型、小鼠品系、性别和各个小鼠编号。随机分配以后，添加组标识、试验化合物、剂量、计划和施用途径。
肿瘤细胞的制备：按照无菌技术在层流净化罩中进行所有操作。为进行研究，选择癌细胞(a)A431(表皮样癌)、(b)过表达5T4的重组MDA-MB-231(乳癌)(MDA-MB-231 5T4++)(5T4 OE)和(c)具有70-80％汇合和>90％生存力的H1975(非小细胞肺癌)。将5×106个细胞再悬浮于200μl的保持在冰中的PBS或含有50％的Matrigel的无血清培养基中。
细胞的皮下注射：使用在单个通气笼子(Individual Ventilated Cages，IVC)中圈养的裸鼠(Hsd:Athymic Nude-Foxn1nu)。通过皮下地注射进动物的侧腹或背部，在动物中繁殖癌细胞系。针对肿瘤的生长监测植入区域。一旦肿瘤是可察觉的且具有要求的体积(TV≈150mm3)，基于肿瘤体积随机分配动物，并开始给药。在随机分配当天(第0天)和以后每3天一次(即在将小鼠称重的相同天)，通过用测径器二维测量来确定肿瘤体积。使用游标卡尺，测量肿瘤的长度(L)和宽度(W)。使用下式计算肿瘤体积(TV)：
肿瘤体积(mm3)＝L X W2/2，
其中，L＝长度(mm)；W＝宽度(mm)。
将抗-5T4 scFvFc聚合物药物缀合物(实施例10)在所有制备浓度溶解在无菌1xPBS中(这产生澄清溶液)，并经由尾静脉静脉内地施用。试验物品在施用当天新鲜制备，并将剂量体积保持在5mL/kg体重。对于每组，使用单独的新注射器和针头。
体重：笼子侧面观察，在研究期间每3天测量体重一次。计算各只小鼠的体重的变化百分比。
抗肿瘤活性:将抗肿瘤活性评价为相对于载体对照组的最大肿瘤体积抑制。使用统计软件Graph pad第5版执行数据评价。
以百分比表示的试验/对照值(％T/C)：如下从试验组的平均TV值相对于对照组的比率乘以100％，计算在特定天的肿瘤抑制(以百分比表示的T/C)：T/C(第X天)＝(试验组在第X天的平均TV-试验组在第0天的平均TV)/(对照组在第X天的平均TV-对照组在第0天的平均TV)x 100％
在实验过程中为特定试验组记录的最小(或最适)％T/C值代表各种治疗的最大抗肿瘤活性。TV＝肿瘤体积(mm3)
肿瘤生长抑制(TGI)：使用下式计算TGI：
TGI＝(1-T/C)x 100
其中，T＝(试验组在第X天的平均TV-试验组在第0天的平均TV)，且C＝(对照组在第X天的平均TV-对照组在第0天的平均TV)
临床征象：发病率和死亡率：在研究期间每3天一次地逐个观察动物的肉眼可见的一般临床征象。检查所有动物的发病率和死亡率。
统计分析：为了评价肿瘤抑制的统计显著性，使用GraphPad Prism v5执行双因素方差分析，随后进行Bonferroni后验。<0.05的p值指示组之间统计上显著的差异。
结果：
A431-皮下异种移植物抗肿瘤活性：
在使用A431细胞系的异种移植物实验[“Characterization of the A431 tumorxenograft as an in vivo model for testing epidermal growth factor-receptorantagonists”,S.Robinson等人,Int.J.Oncol.1992,1(3):293-8]中，将以与在实施例10中所述的方式类似的方式制备的抗-5T4 scADC以下述剂量静脉内地施用给荷瘤小鼠：10mg/kg,单次剂量；1mg/kg,Q4D x 4；3mg/kg,Q4D x 4；和6mg/kg,Q4D x 4。“Q4D x 4”是指每4天给药一次，共计4剂。对一个单独的荷瘤小鼠组施用未缀合的抗-5T4 scFvFc(10mg/kg IV,Q4D x 4)。在该研究中，当在上述剂量水平作为单次剂量或重复剂量施用时，抗-5T4 scADC疗法表现出对A431癌异种移植物的强抗肿瘤活性(图12)。用单次剂量(10mg/kg IV)的抗-5T4 scADC的治疗在第24天产生了-4％的最佳T/C值。发现10mg/kg IV单次剂量组的％肿瘤生长抑制(TGI)是104％(第24天,p<0.001)。发现重复剂量组(1mg/kg、3mg/kg和6mg/kg IV,Q4D x 4)的最佳T/C值在第24天分别是-2％、-4％和-3％。此外，发现重复剂量组(1mg/kg、3mg/kg和6mg/kg IV，Q4D x 4)的％肿瘤生长抑制(TGI)分别是102％(第24天,p<0.001)、104％(第24天,p<0.001)和103％(第24天,p<0.001)。在单次剂量和重复剂量抗-5T4 scADC治疗组之间没有显著差异。以10mg/kg IV，Q4D x 4的剂量施用的未缀合的抗-5T4 scFvFc没有造成任何显著的A431异种移植物的肿瘤体积减小百分比。发现在第24天的％T/C值是87％。载体治疗组和抗-5T4 ScFvFc治疗组之间的肿瘤大小的差异不是统计上显著的，且发现在该剂量的％肿瘤生长抑制(TGI)是13％(第24天)。治疗后方案，观察抗-5T4 scADC试验组中的动物直到第90天，在此时终止研究。在以6mpk、静脉内、Q4D x 4治疗的抗-5T4 scADC重复剂量组中，在第24天之前存在治疗相关的严重体重损失和死亡率(7/10动物)；观察在该剂量组中的存活动物直到第90天。在所有抗-5T4 scADC治疗组中观察到完全肿瘤生长消退，直到研究阶段结束没有肿瘤再生长的征象(包括在6mpk、静脉内、Q4D x 4剂量组中的3/10)。
MDA-MB-231 5T4++-皮下异种移植物抗肿瘤活性：
在使用MDA-MB-231-5T4 OE的异种移植物的实验中，将以与在实施例10中所述的方式类似的方式制备的抗-5T4 scADC以下述剂量施用给荷瘤小鼠：10mg/kg IV，单次剂量；1mg/kg IV，Q4D x 4；3mg/kg IV，Q4D x 4；和6mg/kg IV，Q4D x 4。给一个单独组施用未缀合的抗-5T4 scFvFc(10mg/kg IV，Q4D x 4)。在该研究中，当以上述剂量水平作为单次剂量或重复剂量施用时，抗-5T4 scADC疗法表现出针对MDA-MB-231-5T4 OE异种移植物的强抗肿瘤活性(图13)。使用单次剂量(10mg/kg IV)的抗-5T4 scADC的治疗在第18天产生-25％的最佳T/C值。发现10mg/kg IV单次剂量组的％肿瘤生长抑制(TGI)是125％(第18天,p<0.001)。发现重复剂量组(1mg/kg、3mg/kg和6mg/kg IV，Q4D x 4)中的最佳T/C值在第18天分别是-26％、-32％和-38％。此外，发现重复剂量组(1mg/kg、3mg/kg和6mg/kg IV，Q4D x4)的％肿瘤生长抑制(TGI)分别是126％(第18天，p<0.001)、132％(第18天，p<0.001)和138％(第18天，p<0.001)。在单次剂量和重复剂量抗-5T4 scADC治疗组之间不存在显著差异。在10mg/kg IV、Q4D x 4剂量的未缀合的抗-5T4 scFvFc疗法表现出针对MDA-MB-2315T4OE异种移植物的中等抗肿瘤活性。发现在第18天的％T/C值是45％，且在该剂量的肿瘤生长抑制(TGI)是55％(第18天，p<0.001)。此外，发现载体对照组在第66天的平均肿瘤体积是1763mm3。在抗-5T4 scADC重复剂量组(1mpk,3mpk，静脉内；Q4D x 4)和单次剂量组(10mpk，静脉内)中，从第45天直到第90天存在完全肿瘤生长消退，在此时终止研究。直到研究阶段结束在上述抗-5T4 scADC治疗组中没有肿瘤再生长的征象。但是，在以6mpk、静脉内、Q4D x4治疗的抗-5T4 scADC重复剂量组中，在第21天之前存在治疗相关的严重体重损失和死亡率(10/10)。发现未缀合的抗-5T4 scFvFc抗体治疗组在第72天的平均肿瘤体积是1502mm3。发现该抗体治疗组在第66天的％T/C值是60％，在该剂量的肿瘤生长抑制(TGI)是40％(第66天，p<0.001)。
H1975-皮下异种移植物抗肿瘤活性：
在以类似的方式用H1975肺癌细胞系进行的异种移植物实验中，将以实施例10中所述的类似方式制备的抗-5T4 scADC以下述剂量静脉内地施用给荷瘤小鼠(每组n＝5只小鼠，初始肿瘤体积～150mm3)：0.3mg/kg，Q4D x 4；1mg/kg，Q4D x 4；和3mg/kg，Q4D x 4。对一个单独组以3mg/kg IV、Q4D x 4施用未缀合的抗-5T4 scFvFc抗体。当以上述剂量水平作为重复剂量施用时，使用抗-5T4 scADC(0.3和1mg/kg，静脉内；Q4D x 4)的治疗导致H1975肿瘤异种移植物的部分减轻(在第39天)。使用3mg/kg、静脉内、Q4D x 4的抗-5T4scADC的治疗导致H1975肿瘤异种移植物的完全减轻(在第39天)。使用0.3、1和3mpk、静脉内、Q4D x 4的抗-5T4 scADC的治疗在第39天分别产生-0.7％、-4％和-5％的最佳T/C值，并发现％肿瘤生长抑制(TGI)是101％、104％和完全减轻(CR)(第39天,p<0.001)。使用未缀合的抗-5T4scFvFc抗体的治疗产生了较差抗肿瘤活性，在第39天具有88％的％T/C值，％TGI为12％。治疗后方案，观察试验组中的动物直到第81天，在此时终止研究。在第60天，抗-5T4 scADC疗法(0.3mg/kg，静脉内；Q4D x 4)表现出带有H1975异种移植物的裸鼠中的完全减轻(3/5)，而从第39天直到第60天在2只动物中观察到肿瘤再生长，在此时，将该组中的动物处死。但是，在第81天，使用抗-5T4 scADC(1和3mg/kg，静脉内；Q4D x 4)的疗法在带有H1975异种移植物的裸鼠中产生完全减轻(5/5；第81天)。
NCI-N87-皮下异种移植物抗肿瘤活性：
以与上述的肿瘤异种移植物研究类似的方式，用NCI-N87(胃癌)细胞系进行异种移植物实验。将以实施例10中所述的类似方式制备的抗-5T4 scADC以下述剂量静脉内地施用给荷瘤SCID小鼠(每组n＝10只小鼠，初始肿瘤体积～135mm3)：3mg/kg，单次剂量；和3mg/kg，Q4D x 3。对一个单独组施用3mg/kg IV、Q4D x 3的未缀合的抗-5T4 scFvFc抗体。在抗-5T4 scADC 3mg/kg单次剂量组中评估一个非治疗相关的死亡，并从分析中排除该动物的数据。在第19天，抗-5T4 scADC治疗组分别在3mg/kg、单次剂量和3mg/kg、Q4D x 3表现出92和87％的肿瘤生长抑制。两个抗-5T4 scADC治疗组在第75天具有100％完全消退，其持续至研究结束。使用未缀合的抗-5T4 scFvFc抗体的治疗产生了差的抗肿瘤活性，在第19天具有14％的肿瘤生长抑制值；在该治疗组中的所有动物在第56天之前达到800mm3的肿瘤体积端点。
在本说明书中引用的所有出版物(包括、例如非专利文献、专利申请和专利)通过引用并入本文用于所有目的。在没有背离本发明的精神或基本特征的条件下，可以以其它特定形式具体化本发明。因此，前述实施方案应当在所有方面视作示例性的，而不是限制本文描述的发明。因而，本发明的范围由所附权利要求决定，而不是由前述描述决定，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的所有变化意图被包括在其中。

Claims (32)

1.一种可用在抗肿瘤疗法中的治疗药物和靶向缀合物，其包含：
(a)包含靶向人癌胚胎蛋白5T4的免疫球蛋白或其功能片段的配体(LG)，所述配体结合m5个聚合支架(b)，其中m5是1至约10；
(b)聚合支架，其包含具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)，其中所述聚合支架包含如下定义的随机排列的单体单元m、m1、m2、m3a和m3b：
(i)m3a：
Figure FDA0003514688420000011
其中m3a不存在或者1至约17个单体m3a单元存在于所述聚合物支架中，且在每个单元中，Xa和Xb独立地选自(A)一个是H，且另一个是马来酰亚胺基阻断部分，或(B)Xa和Xb与它们所连接的碳原子一起形成碳-碳双键；
(ii)m3b，
Figure FDA0003514688420000012
其中硫键形成与所述配体的连接点，且其中1至约8个单体m3b单元存在于所述聚合支架中，前提条件是，m3a和m3b的总和是1-18，且其中硫原子是所述配体的组成部分，
(iii)m:
Figure FDA0003514688420000021
其中1至约300个单体m单元存在于所述聚合支架中；
(iv)m1:
Figure FDA0003514688420000022
其中1至约140个单体m1单元存在于所述聚合物支架中；
(v):m2:
Figure FDA0003514688420000023
其中1至约40个单体m2单元存在于所述聚合物支架中；
其中在单体单元m、m1、m2、m3a和m3b中的每一个中，X是CH2、O或NH，
m、m1、m2、m3a和m3b的总和是在约15至约300范围内，且
其中
每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure FDA0003514688420000024
表示D与羰基的直接或间接连接。
2.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述配体具有大于约40kD的分子量，所述PHF具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量。
3.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述配体包含免疫球蛋白或其功能片段。
4.根据权利要求3所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述免疫球蛋白或其功能片段选自：单克隆抗体、嵌合抗体、人源化抗体、人抗体、免疫粘附素、F(Ab)2、微抗体、Fab’、单结构域抗体、纳米抗体、单链Fv、串联的/二-scFv、F(ab)3、scFv-Fc(或scFvFc)、dsFv、双抗体、三抗体和四抗体。
5.根据权利要求4所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述免疫球蛋白或其功能片段是抗-5T4 scFvFc且具有SEQ ID NO:E的氨基酸序列。
6.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中m5是2-8。
7.根据权利要求6所述的治疗药物和靶向缀合物，其中m5是2-4。
8.根据权利要求7所述的治疗药物和靶向缀合物，D独立地选自：(a)耳他汀和它的类似物；(b)卡奇霉素及其衍生物；(c)倍癌霉素和它的类似物；(d)SN38，和(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯和它的类似物。
9.根据权利要求8所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述耳他汀或其类似物选自耳他汀、多拉司他汀、单甲基耳他汀E(MMAE)、单甲基耳他汀F(MMAF)、耳他汀F苯二胺(AFP)和耳他汀F羟丙基酰胺(AF HPA)。
10.根据权利要求8所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述倍癌霉素或其类似物选自倍癌霉素A、倍癌霉素B1、倍癌霉素B2、倍癌霉素C1、倍癌霉素C2、倍癌霉素D、倍癌霉素SA、CC-1065、阿多来新、比泽来新和卡泽来新。
11.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中X是NH。
12.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量；m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约15至约150；m1是1至约70；m2是1至约20；m3a是0至约9；m3b是1至约8，且m5是2至约8，且其中m3a和m3b的总和是1-10。
13.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量；m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约20至约110；m1是2至约50；m2是2至约15；m3a是0至约7；m3b是1至约8，m5是2至约4，且其中m3a和m3b的总和是1-8。
14.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约40至约75；m1是约5至约35；m2是约3至约10；m3a是0至约4；m3b是1至约5，m5是2至约4，且其中m3a和m3b的总和是1-5。
15.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中m5是2-4。
16.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其具有式(B)：
Figure FDA0003514688420000041
其中：
PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；
硫原子是所述配体的组成部分；
m是1-75；
m1是约5至约35；
m2是约3至约10；
m3a是0至约4；
m3b是1至约5；
m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约40至约75；且
m5是2至约4。
17.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中m1和m2的总和是约8至约45。
18.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量；m2是1至约20；m3a和m3b的总和是1至约10；m1是1至约70的整数，且m、m1、m2和m3a和m3b的总和是约15至约150。
19.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约3kDa至约15kDa范围内的分子量；m2是2至约15的整数；m3a和m3b的总和是1至约8；m1是2至约50的整数，且m、m1、m2和m3a和m3b的总和是约20至约110。
20.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中所述PHF具有在约5kDa至约10kDa范围内的分子量；m2是约3至约10的整数；m3a和m3b的总和是1至约5；m1是约5至约35的整数，且m、m1、m2、m3a和m3b的总和是约40至约75。
21.根据权利要求1所述的治疗药物和靶向缀合物，其中聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)具有在约2kDa至约20kDa范围内的分子量，且m、m1、m2、m3a和m3b的总和是15至约150。
22.一种可用在抗肿瘤疗法中的治疗性的抗-5T4药物靶向缀合物，其包含抗-5T4配体和聚合支架，所述聚合支架包含具有约2kDa至约40kDa的分子量的聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)，其中所述缀合物是以下结构：
Figure FDA0003514688420000051
其中m5是1-10；
m是1至约300的整数；
m1是1至约140的整数；
m2是1至约40的整数；
m3a是0至约17的整数；
m3b是1至约8的整数；前提条件是，m3a和m3b的总和是1至约18的整数；且m、m1、m2和m3的总和是在约15至约300范围内，
X是NH；
Xa或Xb中的一个是H，另一个是水溶性的马来酰亚胺基阻断部分；
且其中每次出现的D独立地是具有≤5kDa的分子量的治疗剂，且在D和羰基之间的
Figure FDA0003514688420000052
表示D与羰基的直接或间接连接；
其中ANTI-5T4是包含对人癌胚胎抗原5T4具有选择性的免疫球蛋白或其功能片段的抗-5T4配体；且
其中硫原子是所述配体的组成部分。
23.根据权利要求22所述的缀合物，其中D选自以下的一种或多种：(a)耳他汀或其类似物；(b)卡奇霉素或其衍生物；(c)倍癌霉素或其类似物；(d)SN38，和(e)吡咯并苯并二氮杂环庚三烯或其类似物。
24.根据权利要求23所述的缀合物，其中D是选自以下的耳他汀或其类似物：耳他汀、多拉司他汀、单甲基耳他汀E(MMAE)、单甲基耳他汀F(MMAF)、耳他汀F苯二胺(AFP)和耳他汀F羟丙基酰胺(AF HPA)。
25.根据权利要求22所述的缀合物，其中D是经由羟丙基酰胺-L-丙氨酸部分与m2的羰基部分连接的耳他汀或其类似物。
26.根据权利要求22所述的缀合物，其中所述治疗剂与所述抗-5T4配体的比率是约5:1至约30:1。
27.根据权利要求22所述的缀合物，其中所述治疗剂与所述抗-5T4配体的比率是约12:1至约18:1。
28.根据权利要求22所述的缀合物，其中所述包含治疗剂的聚合支架与所述抗-5T4配体的平均比率是约2:1至约4:1。
29.一种可用在抗肿瘤疗法中的治疗药物和靶向缀合物，其包含抗-5T4配体和聚(1-羟甲基亚乙基羟甲基-甲缩醛)(PHF)聚合支架，所述聚合支架包含下面显示的单元，所述单元可以随机地彼此连接:
Figure FDA0003514688420000061
其中：
ANTI-5T4是包含被命名为SEQ ID NO:E的氨基序列的单链抗体构建体；
硫原子是所述单链抗体构建体的组成部分；
PHF具有在约2kDa至约40kDa范围内的分子量；
所述平均聚合支架与抗-5T4单链抗体的比率是约2:1至约4:1；且
所述耳他汀F HPA与抗-5T4抗体的比率是约12:1至约18:1。
30.一种药物组合物，其包含根据权利要求1-29中的任一项所述的治疗药物和靶向缀合物以及药学上可接受的载体。
31.一种治疗有此需要的受试者中的失调的方法，所述方法包括对所述受试者施用有效量的根据权利要求30所述的药物组合物。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述失调是选自肛癌、星形细胞瘤、白血病、淋巴瘤、头颈癌、肝癌、睾丸癌、宫颈癌、肉瘤、血管瘤、食管癌、眼癌、喉头癌、口腔癌、间皮瘤、皮肤癌、骨髓瘤、口癌、直肠癌、喉癌、膀胱癌、乳癌、子宫癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌、肾癌和胃癌的癌症。
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