CN117042804A - 肽连接的药物递送系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种生物分布至肾或泌尿道的全身性施用的肽递送平台。本公开还涉及治疗有需要的受试者的肾或泌尿道疾病的方法。

Description

肽连接的药物递送系统

相关申请

本申请要求2020年12月21日提交的美国临时申请第63/128,509号和2021年10月12日提交的第63/254,754号的权益，各案的内容以引用的方式完整并入本文中。

关于联邦政府赞助研究的声明

本发明是依据美国国家卫生研究院(the National Institutes of Health)授予的授权号CA222802在政府支持下进行。政府对本发明享有一定权利。

背景技术

肾脏和泌尿道疾病引起相当大的发病率和死亡率。例如，尿道上皮癌，作为最常见的膀胱癌(BC)类型，是美国的主要癌症之一。大部分BC是非肌层侵袭性和浅表性的。标准治疗涉及在初始手术切除肿瘤之后，在膀胱中滴注化学治疗剂/免疫治疗剂。这些药物通常经由尿道导管插入膀胱中来施用，又称为膀胱内疗法(ITT)。尽管有证据证明ITT的临床功效，但疾病复发率仍旧较高，高达50％。这可能由药物递送不完全引起，因为所施用的药物只能在膀胱中保持有限时间。此外，尿道上皮癌可在整个尿道上皮(肾盂、输尿管和膀胱)中复发。由于ITT仅将药物递送至膀胱，故无法到达输尿管或肾盂中的任何肿瘤。ITT还需要侵袭性导管插入术，这会引起疼痛、感染、泌尿道症状、不良患者顺应性并最终引起治疗中断。仍然需要鉴别会克服当前ITT的药物递送障碍的系统，以便无需侵入性程序或手术就可治疗肾脏和泌尿道的疾病。此类系统应将全身性施用的疗法递送至泌尿系统，无全身毒性，并延长药物与泌尿系统之间的接触时间，从而更有效地治疗如尿道上皮癌等疾病。

发明内容

在某些实施例中，本公开提供一种由式(I)表示的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中肽是旨在肾脏清除的肽。

在某些方面，本公开提供一种治疗癌症的方法，该方法包含向有需要的患者施用本公开的化合物或组合物。

附图说明

图1A-H Bdd显示明显的泌尿道处置特性。(图1A)常规膀胱内化学疗法(ITC)是侵入性的，并且药物递送局限于膀胱。Bdd被设计成携带多个负电荷，这些负电荷将脱靶递送减到最少并促进在静脉内(i.v.)施用之后的肾排泄。当用作药物载体时，Bdd促进药物沉积至整个尿道上皮系统中并提供持续的药物排泄，以实现更全面的治疗。(图1B)展示BDD的组分和净电荷以及其D-构型(Bdd)、不带电荷(BKD)、带正电荷(BKK)和聚乙二醇化(PEG₃DD)对应物的表。(图1C)展示用⁸⁹Zr对肽进行放射性标记以用于比较性PK和生物分布研究的合成方案。(图1D)在通过尾静脉注射施用不同的⁸⁹Zr放射性标记肽(20μCi，20μg，在100μL PBS中)后1小时、4小时和24小时获取的BALB/c小鼠的代表性μPET/CT影像(n＝4只/组)。全身影像是在排空或不排空动物膀胱下获取。(图1E)展示在施用⁸⁹Zr-Bdd之后不同时间间隔时从动物(n＝5)收集的尿液样品(20μL)中放射性的量的条形图。(图1F)比较放射性标记的肽的肾脏清除情况。曲线图展示动物肾脏(每cc)中注射剂量的百分比(％ID)随时间的变化。ID/cc百分比是根据在所获取的PET影像中的感兴趣区域(ROI)测量的放射性计算。(图1G)比较放射性标记的肽的药物动力学(PK)曲线(n＝4/类似物)。在将肽或游离⁸⁹Zr注射给动物之后的多个时间间隔收集血液样品(20μL)。将结果(在血液样品中测量的放射性)拟合至双室模型中，以确定t_1/2α(分布相半衰期)和t_1/2β(消除相半衰期)。图7A中可利用其它PK参数。(图1H)⁸⁹Zr-Bdd的终点生物分布研究。在施用肽(20μCi，20μg，在100μL PBS中)之后的不同时间间隔(n＝4/时间点)处死动物。确定所采集的器官中肽的量(放射性)。结果(根据衰变校正)表示为％ID。(斯图登氏t检验(Student's t-test)；**p<0.01，和***p<0.001)。

图2A-E.Bdd将缀合的花青素5.5荧光团有效地分布至泌尿系统。(图2A)花青素5.5标记的肽(Cy-肽)类似物的合成方案。(图2B)在尾静脉注射不同Cy-肽类似物(0.5nmol，150μL)或游离花青素5.5之后1小时和4小时获取的SCID小鼠的代表性合并荧光/白光影像(n＝4只/组)。(图2C)基于测量的荧光比较尿液中荧光团的量(相对于注射剂量的百分比)的图。(下图)在施用肽或荧光团之后1小时从动物收集的尿液样品(20μL)的荧光影像。(图2D)在尾静脉注射不同Cy-肽之后4小时从动物采集的器官的代表性离体合并荧光/亮光影像(n＝4只/组)。(图2E)基于总荧光强度比较所采集器官(n＝4只/组)中的肽分布的条形图。(斯图登氏t检验；*p<0.05，**p<0.01和***p<0.001)。

图3A-I.Bdd作为化学治疗剂的载体。(图3A)Bdd未触发任何先天性免疫反应。在静脉内施用Bdd肽(5mg/kg)之后24小时在雌性BALB/c小鼠(n＝3只/组)的血浆中未检测到炎性细胞因子浓度增加。LPS用作阳性对照并通过ELISA试剂盒测量各细胞因子的浓度。(图3B)花青素5.5标记的Bdd(Cy-Bdd)的细胞摄取情况。与Cy-Bdd(0.5nmol)一起培育6小时和24小时的人UMUC-3BC细胞和鼠Renca肾腺癌细胞的代表性荧光显微影像。Dapi(9μM)和LysoTracker-GFP(1μM)分别用于进行细胞核(蓝色)和细胞器(绿色)染色，并在成像之前30分钟添加至细胞中。比例尺是25μm。(图3C)比较不同化学治疗剂(DM1、GEM、MIT、CIS和DOX)的效力。将UMUC-3和Renca细胞与各种浓度的药物一起培育72小时，然后测量细胞活力。使用Graph Pad Prism 6.0软件绘制剂量反应曲线并计算各药物的半数最大抑制浓度(IC₅₀值)。(图3D)DM1与Bdd的缀合。可裂解接头SPDP首先在固相中与肽N末端缀合。接着，将DM1以PBS与NMP的溶液混合物添加至裂解的肽中。(图3E)展示在不存在和存在GSH(1mM)情况下PBS中从DM1-Bdd释放的累积DM1的百分比随时间的变化的图。使用HPLC分析来定量所释放的药物的量(在254nm下检测吸光度)。(图3F)aldox与Bdd缀合。将补充有N末端半胱氨酸的肽与含aldox的PBS(pH＝7.4)一起培育30分钟，随后通过HPLC在中性条件下纯化。(图3G)展示具有不同pH值的PBS缓冲液中从aldox-Bdd(100μM)释放的累积DOX活性代谢物的百分比随时间的变化的图。使用HPLC分析来定量所释放的药物的量(在480nm下检测吸光度)。(图3H)DM1-Bdd显示与游离药物类似的针对鼠膀胱癌(MB49)、人膀胱癌(UMUC-3和T24)和鼠肾脏癌(Renca)细胞系的细胞毒性。相对细胞活力随药物浓度变化的曲线图。(图3I)aldox-Bdd比游离aldox更有效。相对细胞活力随药物浓度变化的曲线图。

图4A-J.DM1-Bdd治疗膀胱癌的治疗功效。(图4A)比较在静脉内(i.v.)或膀胱内(i.t.)施用PBS(80μL)之后BALB/c小鼠(n＝20只/组)自然排泄所需的时间的条形图。在开始实验之前，将膀胱排空。将各动物隔离以监测排尿模式。(图4B)比较DM1-Bdd与其它化学治疗剂的肾毒性。展示在用PBS、DM1(0.75mg/kg)、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)、MIT(0.75mg/kg)、CIS(0.75和10mg/kg)或GEM(0.75mg/kg)通过尾静脉注射治疗后1天、3天和7天从动物收集的尿液中肾损伤生物标记物NGAL和KIM-1的浓度的条形图。(斯图登氏t检验；*p<0.05，**p<0.01和***p<0.001)。(图4C)也针对NGAL和KIM1进行免疫染色。来自静脉内施用PBS、DM1(0.75mg/kg)、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或作为阳性对照的CIS(10mg/kg)的BALB/c小鼠的肾脏切片的代表性显微影像。在药物治疗之后3天采集器官并用H&E染色。黑色箭头指示用CIS治疗后肾小管上皮细胞的多灶性退化。红色和绿色箭头分别指示在CIS治疗之后对NGAL和KIM-1具有免疫反应性的肾小管上皮细胞。比例尺是50μm。(图4D)用携带GFP与萤火虫荧光素酶基因的慢病毒稳定转导的UMUC-3/GFP-Luc细胞的明视野和荧光影像。比例尺是80μm。(图4E)原位异种移植模型。在植入UMUC-3/GFP-Luc细胞(4×10⁴个细胞/动物)之后1周从雌性NSG小鼠(n＝3)收集的膀胱的代表性影像。黑色箭头指示在固有层中生长的肿瘤。比例尺是500μm。(图4F)经3周每周用静脉内PBS(150μL)、静脉内DM1(0.75mg/kg，150μL)、静脉内DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量，150μL)、膀胱内MIT(1mg/mL，50μL)、膀胱内DM1(0.75mg/kg，50μL)或膀胱内DM1-Bdd(0.75mg/kg，50μL)治疗之后荷瘤动物的代表性合并生物发光/明视野影像(n＝10只/组)。每周获取影像以监测并比较各治疗组中的肿瘤生长情况。(图4G)在完成治疗周期之后1周从各动物组(另外募集n＝3/治疗组)切除的膀胱的代表性图片。(图4H)施用不同药物的动物的卡普兰-迈耶累积存活率图(Kaplan-Meier cumulative survival plot)(n＝14只/组)。使用曼特尔-考克斯对数秩检验(Mantel-Cox log-rank test)和本杰明霍赫贝格调整的p值(Benjamini Hochbergadjusted p-value)评估用静脉内DM1-Bdd治疗的动物与其它组之间存活率的显著差异。(图4I-J)来自各治疗组中的动物的膀胱切片的代表性影像(n＝3只/组)。在3周治疗结束时采集器官，接着进行石蜡包埋，切片并用(图4I)H&E和(图4J)Ki67(增殖标记物)染色。

图5A-H.DM1-Bdd治疗肾癌的治疗功效。(图5A)用携带GFP与萤火虫荧光素酶基因的慢病毒稳定转导的Renca细胞的明视野和荧光影像。比例尺是80μm。(图5B)同基因异种移植模型。在肾小囊(黑色箭头)中植入鼠Renca细胞(4×10³个细胞/动物)之后1周从雌性BALB/c小鼠(n＝3)收集的肾脏的组织学分析的代表性影像。比例尺1mm。(图5C)经3周每周用静脉内PBS(150μL)、静脉内DM1(0.75mg/kg，150μL)、静脉内DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量，150μL)或膀胱内DM1(0.75mg/kg，50μL)治疗后带有Renca/GFP-Luc肿瘤的动物的代表性合并生物发光/明视野影像(n＝10只/组)。(图5D)完成治疗周期后从动物切除的肾脏的代表性相片(额外n＝4只/组)。在接受不同治疗的动物(n＝14只/组)中(图5E)感兴趣区域(ROI＝肾脏)的生物发光信号、(图5F)体重和(图5G)存活率的纵向比较。使用曼特尔-考克斯对数秩检验和本杰明霍赫贝格调整的p值评估用静脉内DM1-Bdd和药物治疗的动物之间存活率的显著差异。(图5H)来自各治疗组动物的代表性肾脏切片(额外n＝4只/组)。将切片用H&E染色。绿色、黄色、黑色和蓝色箭头分别指示富含色素的巨噬细胞、局灶性矿化、间质纤维化和单核细胞浸润的存在。比例尺是2mm和50μm。

图6A-D.DM1-Bdd显示安全毒性特征。(图6A)经3周每周静脉内施用PBS、DM1(0.75mg/kg)、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或作为阳性对照的CIS(10mg/kg)之后从雌性BALB/c小鼠收集的血液抹片的代表性显微影像。黑色箭头指示多染性大红细胞。比例尺是10μm。(图6B)在完成不同治疗过程之后一周获得的选定血液结果。(RBC＝红细胞和WBC＝白细胞)。(斯图登氏t检验；*p<0.05，**p<0.01和***p<0.001)。(图6C)选定血清生化分析物的比较，包括肝脏酶活性(ALP、ALT和AST)、肌肉酶活性(AST和CK)以及含氮废物的清除率(BUN/CREA比率)。(ALP＝碱性磷酸酶；ALT＝丙氨酸转胺酶；AST＝天冬氨酸转胺酶；CK＝肌酸激酶；BUN＝血尿素氮；CREA＝肌酸)。(图6D)来自施用不同药物治疗的动物的重要器官(肝脏、脾、心、肺和肾脏)的组织病理学分析。黑色箭头指示肝脏中肝细胞有丝分裂活性增加。箭头显示增强的肝和脾髓外造血(EMH)。白色箭头之间的区域指示脾的红髓中红细胞和EMH成分的耗乏。红色箭头突出显示肺泡中较大泡沫状巨噬细胞的存在。黄色和绿色箭头分别指示内腔内所包含的扁平肾小管细胞和濒死细胞的坏死的脱落碎片。比例尺是30μm。

图7A-B.(图7A)比较放射性标记的肽的药物动力学参数(n＝4/类似物)的表。在将肽或游离⁸⁹Zr(20μCi，20μg，100μL PBS中)通过尾静脉注射给动物之后的多个时间间隔收集血液样品(20μL)。将结果(在血液样品中测量的放射性)拟合至双室模型中以确定PK参数。(k₁₀＝消除速率常数；k₁₂和k₂₁＝转移速率常数；t_1/2α＝分布相半衰期；t_1/2β＝消除相半衰期；C₀＝药物浓度的消除阈值；V_d＝表观分布体积；CL＝总清除率；AUC＝曲线下面积；MRT＝平均滞留时间；及V_ss＝稳态分布体积)。(图7B)⁸⁹Zr-Bdd的终点生物分布研究。在施用肽之后的不同时间间隔对动物实施安乐死(n＝4/时间点)。确定所采集的器官中肽的量(放射性)。结果(根据衰变校正)表示为每克组织的注射剂量％(％ID/g)。(斯图登氏t检验；*p<0.05和***p<0.001)。

图8A-G.(图8A)带有膀胱肿瘤并经3周每周用静脉内PBS(150μL)、静脉内DM1(0.75mg/kg，150μL)、静脉内DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量，150μL)、膀胱内MIT(1mg/mL，50μL)、膀胱内DM1(0.75mg/kg，50μL)或膀胱内DM1-Bdd(0.75mg/kg，50μL)治疗的NSG小鼠的体重变化。(图8B)不同药物在感兴趣区域(ROI＝膀胱)的生物发光信号的比较。(图8C)从施用不同药物治疗的3只动物切除的膀胱的代表性影像。(图8D-E)比较膀胱的容积(图8D)和重量(图8E)的图。(斯图登氏t检验；*p<0.05，**p<0.01和***p<0.001)。(图8F)来自各治疗组中的动物的膀胱切片的代表性影像(n＝3只/组)。在3周治疗结束时采集器官，接着进行石蜡包埋，切片并用抗GFP抗体染色以鉴别表达GFP的肿瘤细胞。(图8G)来自静脉内DM1-Bdd治疗之后缺乏总体和组织学肿瘤证据的3只动物的膀胱切片的代表性影像。在肿瘤植入之后210天处死动物并采集器官，进行石蜡包埋，切片，并用H&E、Ki67(增殖标记物)和抗GFP抗体染色。

图9A-E.(图9A)经3周每周用静脉内PBS(150μL)、静脉内DOX(5mg/kg，150μL)、静脉内aldox-Bdd(5mg/kg药物含量，150μL)或膀胱内DOX(5mg/kg，50μL)治疗后带有原位植入的UMUC-3/GFP-Luc膀胱肿瘤的NSG小鼠的代表性合并生物发光/明视野影像(n＝10只/组)。每周获取影像以监测并比较各治疗组中的肿瘤生长。(图9B)不同治疗组间感兴趣区域(ROI＝膀胱)的生物发光信号的比较。(图9C)施用不同药物的动物的卡普兰-迈耶累积存活率图(n＝10只/组)。使用曼特尔-考克斯对数秩检验和本杰明霍赫贝格调整的p值评估用静脉内aldox-Bdd治疗的动物与其它组之间存活率的显著差异。(图9D)带有膀胱肿瘤并经3周每周用PBS、静脉内DOX、静脉内aldox-Bdd或膀胱内DOX治疗的NSG小鼠的体重变化。(图9E)用静脉内DOX(5mg/kg)治疗的小鼠在仅施用2剂药物之后的代表性图片。

图10.全血细胞计数分析的扩展结果。展示BALB/c小鼠在经3周每周静脉内施用PBS、DM1(0.75mg/kg)、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或用作阳性对照的CIS(10mg/kg)之后的血液结果的表。(RBC＝红细胞；HGB＝血红素；HCT＝血容比；MCV＝平均红细胞体积；MCH＝平均红细胞血红素；MCHC＝平均红细胞血红素浓度；RDW＝红细胞分布宽度；RET＝网状红细胞；PLT＝血小板；PDW＝血小板分布宽度；MPV＝平均血小板体积；WBC＝白细胞；NEUT＝嗜中性粒细胞；LYMPH＝淋巴细胞；MONO＝单核细胞；EO＝嗜酸性粒细胞；和BASO＝嗜碱性粒细胞)。

图11.血清生化分析的扩展结果。展示BALB/c小鼠在经3周每周静脉内施用PBS、DM1(0.75mg/kg)、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或用作阳性对照的CIS(10mg/kg)之后测量的所有生化分析物结果的表。(BUN＝血尿素氮；CREA＝肌酐；ALP＝碱性磷酸酶；ALT＝丙氨酸转胺酶；AST＝天冬氨酸转胺酶；GGT＝γ-谷胺酰基转移酶；BIL＝胆红素；TP＝总蛋白；ALB＝白蛋白；GLOB＝球蛋白；A/G＝白蛋白/球蛋白；P＝磷酸酯；Ca＝钙；GLU＝葡萄糖；CHOL＝胆固醇；TRIG＝甘油三酯；CK＝肌酸激酶；TCO2＝总二氧化碳；Na＝钠；K＝钾；以及CL＝氯离子)。

图12.来自经3周每周施用静脉内DM1(0.75mg/kg)和作为阳性对照的静脉内CIS(10mg/kg)的动物的重要器官切片(肝脏、脾、肺和肾脏)的高放大率影像。将切片用H&E染色。黑色箭头指示肝脏中肝细胞有丝分裂活性增加。蓝色箭头显示增强的肝和脾髓外造血(EMH)。白色箭头之间的区域指示脾的红髓中红细胞和EMH成分的耗乏。红色箭头突出显示肺泡中大的泡沫状巨噬细胞的存在。黄色和绿色箭头分别指示内腔内所包含的扁平肾小管细胞和濒死细胞的坏死脱落碎片。比例尺是10μm。

具体实施方式

已提出不同的方法来改良膀胱内化学疗法(ITC)治疗。为延长治疗持续时间，将热敏性水凝胶UGN-102设计成在膀胱内部转化为半固体药物储槽并缓慢释放丝裂霉素(MIT)。也已研发出充当渗透泵的含有吉西他滨(gemcitabine，GEM)的半渗透硅管GemRis，以控制GEM的释放。关于对BCG无反应的患者，当前其它治疗正处于临床试验中。莫托珠单抗(Oportuzumab Monatox)是一种靶向表达EpCAM的肿瘤细胞的抗体-蛋白质缀合物。阿德斯拉曲(Adstiladrin)是一种编码人IFNα-2b基因的非复制型腺病毒载体。所得到的大量合成和表达的IFNα-2b蛋白质通过在人膀胱癌细胞中抑制血管生成和诱导细胞凋亡而显示出抗肿瘤活性。然而，所有上述方法均是侵入性的，需要插入导管和/或手术程序。或者，可使用肾脏可清除纳米粒子作为药物载体。然而，已知网状内皮系统非特异性地捕捉这些纳米粒子，导致它们在肝脏中大量脱靶累积。

噬菌体展示的发展已引起许多靶向泌尿系统(URS)的生物活性肽的发现。例如，已使用半乳糖凝集素-3靶向肽G3-C12递送卡托普利(captopril)，卡托普利是一种血管收缩素转化酶抑制剂。另一种肽(KKEEE)₃K被用于运载环丙沙星(ciprofloxacin)。这些肽具有药理学活性。它们主要通过结合至细胞表面受体靶向肾，并具有延长的递送后局部滞留。这些肽尚未被应用于BC治疗。实际上，在无化学修饰的情况下，肽并非良好的药物候选物或载体。它显示不利的药物动力学(PK)，被蛋白酶快速降解，并且可通过肾过滤消除。

本发明利用肽的快速肾脏清除将治疗剂排入URS。在某些实施例中，本公开提供一种小的(例如12个氨基酸)带负电肽(例如Bdd)，该肽可绕过网状内皮系统和其它器官并优先(例如完全)排泄至尿液中，具有极低的再吸收。在某些实施例中，本公开提供ITC的替代方案，用于使其它器官中的脱靶累积减至最少，促进药物向URS的递送并延长膀胱滞留时间，从而提供对BC的全面且更有效的治疗(图1a)。

本公开涉及一种生物分布至肾或泌尿道的全身性施用的肽递送平台。在某些实施例中，活性部分连接至肽递送平台。本公开还涉及治疗有需要的受试者的肾或泌尿道疾病的方法。在一些实施例中，所述疾病是急性肾病。在一些实施例中，所述疾病是慢性肾病。

在某些实施例中，肽递送平台包含一种带负电肽，该肽可暂时累积于肾中，而不会脱靶递送至其它器官。因为肽在尿液中逐渐消除，所以它可用作药物递送平台，以提供用于治疗肾或泌尿道疾病如BC的连续药物流。所述肽将全身性施用的药物递送至泌尿系统，同时延长膀胱滞留时间，从而提供更有效的治疗。

在某些方面，肽具有多个负电荷，此可促进快速肾脏清除。因此，通过肾脏清除将药物递送至膀胱是一个连续事件。与通过导管插入来施用药物相比，肽可增强疗法对整个泌尿系统的浸润，并在膀胱中具有较长的停留时间，从而引起更有效的非侵入性治疗。在某些方面，肽被用作使用美登素(mertansine，DM1)(一种高细胞毒性微管抑制剂)进行的BC治疗的药物递送系统。DM1毒性太强而不能单独使用，但被批准作为抗体-药物缀合物如T-DM1中的药效团。在某些方面，肽被用于递送DM1以治疗BC以及其它泌尿道癌症。

在某些方面，肽被用作例如用抗生素治疗泌尿道感染的药物递送系统。在某些方面，肽被用作治疗肾结石的药物递送系统。在某些方面，肽被用作治疗膀胱过动症的药物递送系统。在某些方面，肽被用作治疗尿失禁的药物递送系统。在某些方面，肽被用作治疗间质性膀胱炎的药物递送系统。在某些方面，肽被用于将显影剂递送至膀胱。

在某些方面，肽是水溶性、生物惰性及非免疫原性的。在IV注射之后，肽可完全通过肾脏清除来消除，并在包括心、肝和脾在内的其它器官中具有最少累积。

在某些方面，本公开提供一种由式(I)表示的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中所述肽是旨在肾脏清除的肽。

在某些实施例中，所述旨在肾脏清除的肽包含如下序列：

其中X、Y和Z中的一者是β-氨基酸残基，X、Y和Z中的两者独立地是α-氨基酸残基，所述α-氨基酸残基各具有至少一条包含羧酸基的侧链，各α-氨基酸残基可独立地是D或L立体化学，并且m是2至10。

在某些实施例中，肽在生理pH值下具有约-30mV至约+20mV的ζ电位。在某些实施例中，肽在生理pH值下具有约-20mV至约0mV的ζ电位。在某些实施例中，肽在生理pH值下具有约-5mV至约0mV的ζ电位。

在某些实施例中，接头包含选自以下的一个或多个基团：酰胺、酰亚胺、硫脲、硫醚、二硫基、烷基、芳基、聚醚、腙、酯、碳酸酯、缩酮和硅烷基醚。在某些实施例中，活性部分是治疗剂或显影剂。

在某些实施例中，所述旨在肾脏清除的肽包含如下序列：

其中X、Y和Z中的一者是β-氨基酸残基，X、Y和Z中的两者独立地是α-氨基酸残基，所述α-氨基酸残基各具有至少一条包含羧酸基的侧链，各α-氨基酸残基可独立地是D或L立体化学，m是2至10，接头包含选自以下的一个或多个基团：酰胺、酰亚胺、硫脲、硫醚、二硫基、烷基、芳基、聚醚、腙、酯、碳酸酯、缩酮和硅烷基醚；并且活性部分是治疗剂或显影剂。

在某些实施例中，化合物由式(IA)表示：

或其药学上可接受的盐。

在某些实施例中，β-氨基酸残基不包含可电离侧链。在某些实施例中，β-氨基酸残基是β-丙氨酸残基。在某些实施例中，X是β-丙氨酸残基。在某些实施例中，各α-氨基酸残基独立地选自天冬氨酸残基和谷氨酸残基。在某些实施例中，至少一个α-氨基酸残基是非天然氨基酸残基。在某些实施例中，非天然α-氨基酸残基具有至少两个侧链羧酸基。在某些实施例中，非天然α-氨基酸残基选自2-氨基乙烷-1,1,2-三甲酸残基和2-氨基丙烷-1,2,3-三甲酸残基。在某些实施例中，各Y和Z是天冬氨酸残基。在某些实施例中，各Y和Z是D-天冬氨酸残基。在某些实施例中，X、Y和Z各自独立地选自β-丙氨酸残基、天冬氨酸残基和谷氨酸残基。在某些实施例中，m是4。

在某些实施例中，接头包含选自以下的基团：

在某些实施例中，接头包含衍生自N-丁二酰亚胺基3-(2-吡啶基二硫基)丙酸酯或丁二酰亚胺基4-(N-顺丁烯二酰亚胺基甲基)环己烷-1-甲酸酯的基团。

在某些实施例中，活性部分是治疗剂。在某些实施例中，治疗剂选自抗癌剂、抗生素、治疗膀胱过动症的药剂、治疗尿失禁的药剂、治疗间质性膀胱炎的药剂以及治疗肾结石的药剂。在某些实施例中，治疗剂选自13-顺视黄酸(13-cis-Retinoic Acid)、2-氯去氧腺苷(2-Chlorodeoxyadenosine)、5-阿扎胞苷(5-Azacitidine)、5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil)、6-巯基嘌呤(6-Mercaptopurine)、6-硫鸟嘌呤(6-Thioguanine)、放射菌素-D(actinomycin-D)、阿霉素(adriamycin)、阿地白介素(aldesleukin)、阿仑单抗(alemtuzumab)、阿利维甲酸(alitretinoin)、全反式视黄酸(all-transretinoic acid)、α干扰素(alpha interferon)、六甲蜜胺(altretamine)、氨甲蝶呤(amethopterin)、阿米福汀(amifostine)、阿那格雷(anagrelide)、阿那曲唑(anastrozole)、阿拉伯糖基胞嘧啶(arabinosylcytosine)、三氧化二砷(arsenic trioxide)、安吖啶(amsacrine)、氨基喜树碱(aminocamptothecin)、氨鲁米特(aminoglutethimide)、天冬酰胺酶(asparaginase)、阿扎胞苷(azacytidine)、卡介苗(bacillus calmette-guerin，BCG)、苯达莫司汀(bendamustine)、贝伐单抗(bevacizumab)、贝沙罗汀(bexarotene)、比卡鲁胺(bicalutamide)、硼替佐米(bortezomib)、博莱霉素(bleomycin)、白消安(busulfan)、甲酰四氢叶酸钙(calcium leucovorin)、嗜橙菌因子(citrovorum factor)、卡培他滨(capecitabine)、卡奈替尼(canertinib)、卡铂(carboplatin)、卡莫司汀(carmustine)、西妥昔单抗(cetuximab)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、顺铂(cisplatin)、克拉屈滨(cladribine)、可的松(cortisone)、环磷酰胺(cyclophosphamide)、阿糖胞苷(cytarabine)、阿法达贝泊汀(darbepoetin alfa)、达沙替尼(dasatinib)、柔红霉素(daunomycin)、地西他滨(decitabine)、地尼白介素(denileukin diftitox)、地塞米松(dexamethasone)、地沙松(dexasone)、右雷佐生(dexrazoxane)、放线菌素D(dactinomycin)、道诺霉素(daunorubicin)、达卡巴嗪(decarbazine)、多西他赛(docetaxel)、多柔比星(doxorubicin)、都可喜(doxil)、醛柔比星(aldoxorubicin)、去氧氟尿苷(doxifluridine)、依决洛单抗(edrecolomab)、恩尿嘧啶(eniluracil)、表柔比星(epirubicin)、阿法依泊汀(epoetin alfa)、埃罗替尼(erlotinib)、依维莫司(everolimus)、依西美坦(exemestane)、雌莫司汀(estramustine)、依托泊苷(etoposide)、非格司亭(filgrastim)、氟甲睾酮(fluoxymesterone)、氟维司群(fulvestrant)、夫拉平度(flavopiridol)、氟尿苷(floxuridine)、氟达拉滨(fludarabine)、氟尿嘧啶(fluorouracil)、氟他胺(flutamide)、吉非替尼(gefitinib)、吉西他滨(gemcitabine)、奥吉妥单抗(gemtuzumab ozogamicin)、戈舍瑞林(goserelin)、粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、六甲三聚氰胺(hexamethylmelamine)、氢化可的松(hydrocortisone)羟基脲(hydroxyurea)、伊布单抗(ibritumomab)、替伊莫单抗(ibritumomab tiuxetan)、干扰素α(interferon alpha)、白细胞介素-2(interleukin-2)、白细胞介素-11(interleukin-11)、异维甲酸(isotretinoin)、伊沙匹隆(ixabepilone)、伊达比星(idarubicin)、甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate)、异环磷酰胺(ifosfamide)、伊立替康(irinotecan)、拉帕替尼(lapatinib)、来那度胺(lenalidomide)、来曲唑(letrozole)、甲酰四氢叶酸(leucovorin)、亮丙立德(leuprolide)、脂质体Ara-C(liposomal Ara-C)、洛莫司汀(lomustine)、氮芥(mechlorethamine)、甲地孕酮(megestrol)、美法仑(melphalan)、巯基嘌呤(mercaptopurine)、美登素、美司钠(mesna)、氨甲蝶呤(methotrexate)、甲泼尼龙(methylprednisolone)、丝裂霉素C(mitomycin C)、米托坦(mitotane)、米托蒽醌(mitoxantrone)、奈拉滨(nelarabine)、尼鲁米特(nilutamide)、奥曲肽(octreotide)、奥普瑞白介素(oprelvekin)、奥沙利铂(oxaliplatin)、紫杉醇(paclitaxel)、帕米膦酸盐(pamidronate)、培美曲塞(pemetrexed)、帕尼单抗(panitumumab)、PEG干扰素、培门冬酶(pegaspargase)、培非格司亭(pegfilgrastim)、PEG-L-天冬酰胺酶、喷司他丁(pentostatin)、普卡霉素(plicamycin)、泼尼松龙(prednisolone)、泼尼松(prednisone)、丙卡巴肼(procarbazine)、雷洛昔芬(raloxifene)、利妥昔单抗(rituximab)、罗米司亭(romiplostim)、雷替曲塞(ralitrexed)、沙帕他滨(sapacitabine)、沙格司亭(sargramostim)、赛特铂(satraplatin)、索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)、司莫司汀(semustine)、链脲菌素(streptozocin)、他莫昔芬(tamoxifen)、替加氟(tegafur)、替加氟-尿嘧啶(tegafur-uracil)、坦罗莫司(temsirolimus)、替莫唑胺(temozolamide)、替尼泊苷(teniposide)、沙利度胺(thalidomide)、硫鸟嘌呤(thioguanine)、噻替哌(thiotepa)、拓扑替康(topotecan)、托瑞米芬(toremifene)、托西莫单抗(tositumomab)、曲妥珠单抗(trastuzumab)、恩美曲妥珠单抗(trastuzumab emtansine)、维甲酸(tretinoin)、三甲曲沙(trimitrexate)、戊柔比星(alrubicin)、长春新碱(vincristine)、长春花碱(vinblastine)、长春地辛(vindestine)、长春瑞滨(vinorelbine)、伏立诺他(vorinostat)及唑来膦酸(zoledronic acid)。

在某些实施例中，治疗剂是抗癌剂。在某些实施例中，抗癌剂选自美登素、多柔比星、达沙替尼、顺铂、丝裂霉素、吉西他滨和紫杉醇。

在某些实施例中，X是β-丙氨酸残基，并且Y和Z是D-天冬氨酸残基。在某些实施例中，X是β-丙氨酸残基，Y和Z是D-天冬氨酸残基，并且m是4。在某些实施例中，X是β-丙氨酸残基，Y和Z是D-天冬氨酸残基，m是4，接头包含二硫基；并且活性部分是美登素。

在某些实施例中，化合物是：

或其盐，其中B是β-丙氨酸残基并且D是D或L构型的天冬氨酸残基。

在某些实施例中，化合物是：

或其盐，其中B是β-丙氨酸残基并且D是D或L构型的天冬氨酸残基。

在某些实施例中，本公开提供一种药物组合物，该药物组合物包含本发明的化合物。在某些实施例中，组合物被配制用于静脉内施用。

在某些实施例中，本公开提供一种治疗癌症、泌尿道感染、膀胱过动症、尿失禁、间质性膀胱炎或肾结石的方法，该方法包括向有需要的患者施用本发明的化合物或组合物。在某些实施例中，本公开提供一种治疗癌症的方法，该方法包括向有需要的患者施用本发明的化合物或组合物。在某些实施例中，癌症是肾癌或泌尿道癌。在某些实施例中，癌症是膀胱癌。在某些实施例中，膀胱癌是非肌层侵袭性膀胱癌。在某些实施例中，膀胱癌是尿道上皮癌。在某些实施例中，将组合物经静脉内施用。

药物组合物

本公开的组合物和方法可用于治疗有需要的个体。在某些实施例中，所述个体是哺乳动物，如人类，或非人类哺乳动物。当向如人类等动物施用时，组合物或化合物优选地以药物组合物形式施用，该药物组合物包含例如本公开的化合物和药学上可接受的载体。药学上可接受的载体是本领域中众所周知的，并且包括例如水溶液，如水或生理缓冲盐水，或者其它溶剂或媒剂，如二醇；丙三醇；油，如橄榄油；或可注射有机酯。在优选实施例中，当此类药物组合物用于人类施用，尤其是用于侵入性施用途径(即，避开通过上皮屏障转运或扩散的途径，例如注射或植入)时，水溶液无热原，或大体上无热原。可选择例如实现药剂的延迟释放或选择性靶向一种或多种细胞、组织或器官的赋形剂。药物组合物可呈单位剂型，例如片剂、胶囊(包括喷洒胶囊(sprinkle capsule)和明胶胶囊)、颗粒剂、复原用冻干剂、粉剂、溶液、糖浆、栓剂、注射剂等。组合物也可存在于经皮递送系统，例如皮肤贴片中。组合物还可存在于例如洗剂、乳膏或软膏等适于局部施用的溶液中。

药学上可接受的载体可含有生理学上可接受的试剂，所述试剂例如用以稳定例如本公开化合物等化合物、增加其溶解度或增加其吸收。此类生理学上可接受的试剂包括例如碳水化合物，例如葡萄糖、蔗糖或葡聚糖；抗氧化剂，例如抗坏血酸或谷胱甘肽；螯合剂；低分子量蛋白质，或者其它稳定剂或赋形剂。药学上可接受的载体(包括生理学上可接受的试剂)的选择例如取决于组合物的施用途径。制剂或药物组合物可以是自乳化药物递送系统或自2微乳化药物递送系统。药物组合物(制剂)也可以是脂质体或其它聚合物基质，其中可并入例如本公开的化合物。脂质体例如包含磷脂或其它脂质，是生理学上可接受且可代谢的无毒载体，所述载体可相对简单地制备和施用。

短语“药学上可接受”在本文中用于指在合理医学判断范围内，适合与人类和动物的组织接触使用而无过度毒性、刺激、过敏反应或其它问题或并发症，与合理益处/风险比相称的化合物、材料、组合物和/或剂型。

如本文所用，短语“药学上可接受的载体”意谓药学上可接受的材料、组合物或媒剂，例如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、溶剂或囊封材料。在与配制物的其它成分相容且对患者无害的意义上，各载体必须是“可接受的”。可用作药学上可接受的载体的材料的一些实例包括：(1)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和乙酸纤维素；(4)粉末状黄芪胶；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡；(9)油，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇，例如丙二醇；(11)多元醇，例如甘油、山梨糖醇、甘露糖醇和聚乙二醇；(12)酯，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无热原水；(17)等渗生理盐水；(18)林格氏溶液(Ringer's solution)；(19)乙醇；(20)磷酸盐缓冲溶液；以及(21)药物配制物中所采用的其它无毒相容性物质。

药物组合物(或制剂)可通过包括例如以下的多种施用途径中的任一者施用给受试者：口服(例如呈水性或非水性溶液或悬浮液形式的灌服剂、片剂、胶囊(包括喷洒胶囊和明胶胶囊)、大丸药、粉剂、颗粒剂、施加至舌部的糊剂)；通过口腔粘膜(例如舌下)吸收；皮下；经皮(例如呈施加至皮肤的贴片形式)；及局部(例如呈施加至皮肤的乳膏、软膏或喷雾形式)。化合物也可被配制用于吸入。在某些实施例中，化合物可简单地溶解或悬浮于无菌水中。适当施用途径和适合所述施用途径的组合物的详情可见于例如美国专利第6,110,973号、第5,763,493号、第5,731,000号、第5,541,231号、第5,427,798号、第5,358,970号和第4,172,896号中，以及其中所引用的专利中。

配制物宜以单位剂型呈现，并且可通过药剂学技术中众所周知的任何方法制备。可与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量将取决于所治疗的宿主、特定施用模式而变化。可与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量一般将是产生治疗作用的化合物的量。以100％计，这一量一般在约1％至约99％活性成分，优选地约5％至约70％，最优选约10％至约30％的范围内。

制备这些配制物或组合物的方法包括使活性化合物如本公开的化合物与载体和任选地一种或多种辅助成分结合在一起的步骤。一般而言，通过将本公开的化合物与液体载体或细粉状固体载体或二者均一且紧密地结合，必要时接着使产物成形来制备配制物。

本公开的适于口服的配制物可呈胶囊(包括喷洒胶囊和明胶胶囊)、扁囊剂、丸剂、片剂、口含片(使用调味基质，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶)、冻干剂、粉剂、颗粒剂形式，或呈水性或非水性液体中的溶液或悬浮液形式，或呈水包油或油包水的液体乳液形式，或呈酏剂或糖浆形式，或呈丸粒(使用惰性基质，例如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)形式和/或呈漱口水形式等，各含有预定量的本公开的化合物作为活性成分。组合物或化合物也可呈大丸剂、舐剂或糊剂的形式施用。

为制备供口服施用的固体剂型(胶囊(包括喷洒胶囊和明胶胶囊)、片剂、丸剂、糖衣片、粉剂、颗粒剂等)，将活性成分与一种或多种药学上可接受的载体，例如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或以下中的任一者混合：(1)填充剂或增量剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和/或硅酸；(2)粘合剂，例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，例如丙三醇；(4)崩解剂，例如琼脂-琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶解延迟剂，例如石蜡；(6)吸收促进剂，例如季铵化合物；(7)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(8)吸收剂，例如高岭土和膨润土；(9)润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠以及其混合物；及(10)络合剂，例如改性和未改性的环糊精；以及(11)着色剂。在胶囊(包括喷洒胶囊和明胶胶囊)、片剂和丸剂的情况下，药物组合物还可包含缓冲剂。也可使用例如乳糖(lactose/milk sugar)以及高分子量聚乙二醇等赋形剂，采用相似类型的固体组合物作为软填充和硬填充明胶胶囊中的填充剂。

片剂可通过任选地与一种或多种辅助成分一起压缩或模制来制造。压缩片剂可使用粘合剂(例如明胶或羟丙基甲基纤维素)、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、崩解剂(例如羟基乙酸淀粉钠或交联羧甲基纤维素钠)、表面活性剂或分散剂来制备。模制片剂可通过在适合机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物来制造。

药物组合物的片剂和其它固体剂型，例如糖衣片、胶囊(包括喷洒胶囊和明胶胶囊)、丸剂及颗粒剂，可任选地刻痕或制备成具有包衣和壳层，例如肠溶包衣和药物配制领域中众所周知的其它包衣。它们也可使用例如提供所希望释放特征的不同比例的羟丙基甲基纤维素、其它聚合物基质、脂质体和/或微球体来配制，以便提供其中活性成分的缓慢或控制释放。所述剂型可通过例如经由细菌截留过滤器过滤来灭菌，或呈临用前可溶解于无菌水或一些其它无菌可注射介质中的无菌固体组合物形式时通过并入灭菌剂来灭菌。这些组合物也可任选地含有乳浊剂，并且可以是任选地以延迟方式，仅在或优先在胃肠道某一部分中释放活性成分的组合物。可使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡。活性成分也可在适当时与一种或多种上述赋形剂一起呈微囊封形式。

可用于口服施用的液体剂型包括药学上可接受的乳液、用于复原的冻干剂、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆和酏剂。除活性成分之外，液体剂型可含有本领域中常用的惰性稀释剂，例如水或其它溶剂、环糊精和其衍生物、增溶剂和乳化剂，例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油(具体点说，棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、丙三醇、四氢呋喃醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇脂肪酸酯，以及其混合物。

除惰性稀释剂之外，口服组合物还可包括佐剂，例如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、调味剂、着色剂、芳香剂和防腐剂。

除活性化合物之外，悬浮液还可含有悬浮剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧化乙烯山梨糖醇和脱水山梨糖醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂-琼脂和黄芪胶，以及其混合物。

供局部或经皮施用的剂型包括粉剂、喷雾剂、软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、溶液、贴片和吸入剂。活性化合物可在无菌条件下与药学上可接受的载体并且与可能需要的任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。

除活性化合物之外，软膏、糊剂、乳膏和凝胶也可含有赋形剂，例如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄芪胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、硅酸、滑石和氧化锌，或其混合物。

除活性化合物之外，粉剂和喷雾剂还可含有赋形剂，例如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末，或这些物质的混合物。喷雾剂可另外含有惯用推进剂，例如氯氟烃和未取代的挥发性烃，例如丁烷和丙烷。

经皮贴片具有将本公开化合物控制性递送至身体的额外优势。此类剂型可通过将活性化合物溶解或分散于适当介质中来制备。还可使用吸收增强剂来增加穿过皮肤的化合物的通量。此通量率可通过提供速率控制膜或使化合物分散于聚合物基质或凝胶中来控制。

如本文所用，短语“肠胃外施用(parenteral administration)”和“肠胃外施用(administered parenterally)”意谓除经肠和局部施用以外的施用模式，通常通过注射施用，并且包括但不限于静脉内、肌肉内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛膜下、脊柱内和胸骨内注射和输注。适合于肠胃外施用的药物组合物包含一种或多种活性化合物以及一种或多种药学上可接受的无菌等渗水性或非水性溶液、分散液、悬浮液或乳液，或可在即将使用前复原成无菌可注射溶液或分散液的无菌粉末，其可含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、使配制物与预定接受者的血液等渗的溶质，或者悬浮剂或增稠剂。

可用于本公开的药物组合物中的适合水性和非水性载体的实例包括水、乙醇、多元醇(例如丙三醇、丙二醇、聚乙二醇等)及其适合混合物、植物油如橄榄油，以及可注射有机酯，如油酸乙酯。可例如通过使用包衣材料，例如卵磷脂；在分散液的情况下通过维持所需粒度；以及通过使用表面活性剂来维持适当流动性。

这些组合物亦可含有佐剂，例如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。可通过包括各种抗细菌剂和抗真菌剂，例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚山梨酸等来预防微生物作用。组合物中还可能需要包括等渗剂，例如糖、氯化钠等。另外，可注射药物式的延长吸收可通过包括吸收延迟剂如单硬脂酸铝和明胶来达成。

在一些情况下，为了延长药物的作用，需要减慢皮下或肌肉内注射的药物的吸收。这可通过使用水溶性较差的结晶或非晶形材料的液体悬浮液来实现。药物的吸收速率则取决于其溶解速率，而溶解速率又可取决于晶体大小和结晶形式。或者，通过将药物溶解或悬浮于油性媒剂中来实现肠胃外施用的药物形式的延迟吸收。

可注射储槽形式是通过在例如聚丙交酯-聚乙交酯之类生物可降解聚合物中形成主题化合物的微囊封基质来制造。取决于药物与聚合物的比率以及所用特定聚合物的性质，可控制药物释放速率。其它生物可降解聚合物的实例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。还通过将药物截留于与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备可注射储槽配制物。

对于在本公开的方法中使用，活性化合物可单独给予或以含有例如0.1至99.5％(更优选地0.5至90％)活性成分以及药学上可接受的载体的药物组合物形式给予。

还可通过可再装填或生物可降解装置提供引入方法。近年来，已研发并在体内测试用于控制递送药物(包括蛋白质生物药物)的多种缓慢释放聚合物装置。包括生物可降解和不可降解聚合物在内的多种生物相容性聚合物(包括水凝胶)均可用于形成在特定目标位点持续释放化合物的植入物。

药物组合物中活性成分的实际剂量水平可变化，以获得有效达成特定患者、组合物和施用模式的所需治疗反应且对患者无毒的活性成分的量。

所选剂量水平将取决于多种因素，包括所采用的特定化合物或化合物组合或者其酯、盐或酰胺的活性；施用途径；施用时间；所用特定化合物的排泄速率；治疗持续时间；与所用特定化合物组合使用的其它药物、化合物和/或材料；所治疗患者的年龄、性别、体重、疾患、一般健康状况和先前病史；以及医学技术中众所周知的类似因素。

具有本领域中一般技术的医师或兽医可容易确定所需药物组合物的治疗有效量并开立处方。例如，医师或兽医可以低于实现所希望治疗作用所需的水平开始药物组合物或化合物给药，且逐渐增加剂量直至实现所需作用。“治疗有效量”意谓足以引起所需治疗效果的化合物浓度。应理解，化合物的有效量一般将根据受试者的体重、性别、年龄和病史而变化。影响有效量的其它因素可包括但不限于患者疾患的严重程度、所治疗的病症、化合物的稳定性以及必要时与本公开的化合物一起施用的另一类型治疗剂。可通过多次施用药剂来递送较大总剂量。确定功效和剂量的方法是本领域技术人员已知的(Isselbacher等人(1996)《哈里逊内科学(Harrison's Principles of Internal Medicine)》第13版,1814-1882，以引用的方式并入本文中)。

一般而言，用于本公开的组合物和方法中的活性化合物的适合日剂量将是有效产生治疗效果的最低剂量的化合物的量。此类有效剂量一般将取决于上述因素。

需要时，活性化合物的有效日剂量可任选地以单位剂型，在一天内以适当时间间隔分开施用的一次、两次、三次、四次、五次、六次或更多次子剂量施用。在本公开的某些实施例中，活性化合物可每日施用二次或三次。在优选实施例中，活性化合物将每日施用一次。

接受此治疗的患者是任何有需要的动物，包括灵长类动物，尤其是人类；以及其它哺乳动物，例如马、牛、猪、绵羊、猫和狗；家禽；并且一般是宠物。

在某些实施例中，本公开的化合物可单独施用或与另一类型治疗剂结合施用。

本公开包括在本公开的组合物和方法中使用本公开化合物的药学上可接受的盐。在某些实施例中，本公开涵盖的盐包括但不限于烷基、二烷基、三烷基或四烷基铵盐。在某些实施例中，本公开涵盖的盐包括但不限于L-精氨酸、苯乙苄胺(benethamine)、苯乍生(benzathine)、甜菜碱、氢氧化钙、胆碱、丹醇(deanol)、二乙醇胺、二乙胺、2-(二乙氨基)乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺、海卓胺(hydrabamine)、1H-咪唑、锂、L-赖氨酸、镁、4-(2-羟基乙基)吗啉、哌嗪、钾、1-(2-羟基乙基)吡咯烷、钠、三乙醇胺、缓血酸胺及锌盐。在某些实施例中，本公开涵盖的盐包括但不限于Na、Ca、K、Mg、Zn或其它金属盐。在某些实施例中，本公开涵盖的盐包括但不限于1-羟基-2-萘甲酸、2,2-二氯乙酸、2-羟基乙烷磺酸、2-氧代戊二酸、4-乙酰氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、乙酸、己二酸、l-抗坏血酸、l-天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、(+)-樟脑酸、(+)-樟脑-10-磺酸、羊脂酸(癸酸)、羊油酸(己酸)、羊膻酸(辛酸)、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环己胺磺酸、十二烷基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙烷磺酸、甲酸、反丁烯二酸、半乳糖二酸、龙胆酸、d-葡糖庚酸、d-葡糖酸、d-葡糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、甘油磷酸、乙醇酸、马尿酸、氢溴酸、盐酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、顺丁烯二酸、l-苹果酸、丙二酸、杏仁酸、甲烷磺酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-磺酸、烟酸、硝酸、油酸、乙二酸、棕榈酸、双羟萘酸、磷酸、丙酸、l-焦谷氨酸、水杨酸、癸二酸、硬脂酸、丁二酸、硫酸、l-酒石酸、硫氰酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸以及十一碳烯酸的酸盐。

药学上可接受的酸加成盐也可呈例如与水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺等形成的各种溶剂化物的形式存在。还可制备此类溶剂化物的混合物。此类溶剂化物的来源可来自结晶的溶剂，是制备或结晶的溶剂中所固有的或外加于此类溶剂中的。

润湿剂、乳化剂和润滑剂如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁，以及着色剂、脱模剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和芳香剂、防腐剂和抗氧化剂也可存在于组合物中。

药学上可接受的抗氧化剂的实例包括：(1)水溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸、半胱氨酸盐酸盐、硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等；(2)油溶性抗氧化剂，例如棕榈酸抗坏血基酯、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、卵磷脂、没食子酸丙酯、α-生育酚等；以及(3)金属螯合剂，例如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨糖醇、酒石酸、磷酸等。

定义

除非本文中另外定义，否则本申请中所使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常所理解的含义。一般而言，与本文所述的化学、细胞和组织培养、分子生物学、细胞和癌症生物学、神经生物学、神经化学、病毒学、免疫学、微生物学、药理学、遗传学以及蛋白质和核酸化学结合使用的命名法及其技术是本领域中众所周知并且常用的命名法和技术。

除非另外指示，否则本公开的方法和技术一般根据本领域中众所周知的常规方法并且如本说明书通篇所引用和论述的各种一般和更具体的参考文献中所描述来进行。参见例如“神经科学原理(Principles of Neural Science)”,McGraw-Hill Medical,NewYork,N.Y.(2000)；Motulsky,“直观生物统计学(Intuitive Biostatistics)”,OxfordUniversity Press,Inc.(1995)；Lodish等人,“分子细胞生物学(Molecular CellBiology),第4版”,W.H.Freeman&Co.,New York(2000)；Griffiths等人,“遗传分析导论(Introduction to Genetic Analysis),第7版”,W.H.Freeman&Co.,N.Y.(1999)；以及Gilbert等人,“发育生物学(Developmental Biology),第6版”Sinauer Associates,Inc.,Sunderland,MA(2000)。

除非本文中另外定义，否则本文中所使用的化学术语是根据本领域中的常规用法使用，如“McGraw-Hill化学术语词典(The McGraw-Hill Dictionary of ChemicalTerms)”,Parker,S.编,McGraw-Hill,San Francisco(1985)中所例示。

本申请中所提到的所有上述和任何其它出版物、专利和公开专利申请案特定地以引用的方式并入本文中。在有矛盾的情况下，将以本说明书(包括其特定的定义)为准。

术语“药剂”在本文中用以表示化合物(例如有机或无机化合物、化合物的混合物)、生物大分子(例如核酸、抗体，包括其部分，以及人源化抗体、嵌合抗体和人抗体，以及单克隆抗体、蛋白质或其部分，例如肽、脂质、碳水化合物)或由生物材料，如细菌、植物、真菌或动物(尤其是哺乳动物)细胞或组织制成的提取物。药剂包括例如结构已知的药剂以及结构未知的药剂。此类药剂抑制AR或促进AR降解的能力可使其适合作为本公开的方法和组合物中的“治疗剂”。

“患者”、“受试者(subject)”或“个体(individual)”可互换使用，并且是指人类或非人类动物。这些术语包括哺乳动物，例如人类、灵长类动物、家畜动物(包括牛科动物、猪科动物等)、伴侣动物(例如犬科动物、猫科动物等)以及啮齿动物(例如小鼠和大鼠)。

“治疗”疾患或患者是指采取步骤获得有益或期望的结果，包括临床结果。如本文所用，并且如本领域中充分了解的，“治疗”是用于获得包括临床结果在内的有益或期望的结果的方法。有益或期望的临床结果可包括但不限于一种或多种症状或疾患缓解或改善、疾病程度减轻、疾病状态稳定(即，不恶化)、预防疾病扩散、疾病进展延迟或减慢、疾病状态改善或缓和以及缓解(无论部分还是完全)，无论可检测的还是不可检测的。“治疗”也可意谓使存活期相比于未接受治疗时的预期存活期延长。

术语“预防”是本领域中公认的，并且在关于疾患如局部复发(例如疼痛)、疾病如癌症、复杂综合征如心力衰竭或任何其它医学疾患使用时，是本领域中充分了解的，并且包括施用相对于未接受组合物的受试者，降低受试者的医学疾患的症状的频率或延迟其发作的组合物。因此，预防癌症包括例如相对于未治疗的对照群体，减少接受防治性治疗的患者群体中可检测的癌性生长的数目；和/或相对于未治疗的对照群体，延迟受治疗群体中可检测的癌性生长的出现，例如达到统计学上和/或临床上显著的量。

可使用本领域技术人员已知的多种方法中的一种向受试者“施用(Administering/administration of)”物质、化合物或药剂。例如，可经静脉内、动脉、皮内、肌肉内、腹膜内、皮下、经眼、舌下、经口(通过摄食)、鼻内(通过吸入)、脊椎内、颅内和经皮(通过吸收，例如经由皮肤管道)施用化合物或药剂。也可通过可再装填或生物可降解的聚合物装置或其它装置，例如贴片和泵，或配制物适当地引入化合物或药剂，由此提供化合物或药剂的延长释放、缓慢释放或控制释放。施用也可例如执行一次、多次和/或一个或多个延长的周期。

向受试者施用物质、化合物或药剂的适当方法也将取决于例如受试者的年龄和/或身体状况以及化合物或药剂的化学和生物特性(例如溶解性、可消化性、生物可用性、稳定性和毒性)。在一些实施例中，将化合物或药剂例如通过摄食经口施用给受试者。在一些实施例中，经口施用的化合物或药剂呈延长释放或缓慢释放配制物形式，或使用供此类缓慢释放或延长释放的装置施用。

如本文所用，短语“联合施用”是指施用两种或更多种不同治疗剂，使得在先前施用的治疗剂在体内仍有效的同时施用第二药剂的任何形式(例如，两种药剂在患者体内同时起效，这可包括两种药剂的协同作用)。例如，不同治疗性化合物可呈同一配制物或呈单独配制物形式同时或依序施用。因此，接受此类治疗的个体可受益于不同治疗剂的组合作用。

药物或药剂的“治疗有效量”或“治疗有效剂量”是药物或药剂在向受试者施用时将具有预期治疗作用的量。全面的治疗效果在施用一次剂量时未必会发生，并且可能仅在施用一系列剂量之后发生。因此，治疗有效量可分一次或多次施用来施用。受试者所需的精确有效量将取决于例如受试者的体型、健康和年龄以及如癌症或MDS等所治疗疾患的性质和程度。本领域技术人员可通过常规实验容易地确定给定情况的有效量。

如本文所用，术语“可选的”或“任选地”意谓随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，并且该描述包括其中该事件或情形发生的情况以及不发生的情况。例如，“任选被取代的烷基”是指烷基可被取代以及烷基未被取代的情况。

应了解，本领域普通技术人员可选择本公开化合物的取代基和取代模式，以产生可易于通过本领域中已知的技术以及下文阐述的方法从容易获得的起始物质合成的化学上稳定的化合物。如果取代基本身被超过一个基团取代，则应了解，这些多个基团可在同一碳上或在不同碳上，只要产生稳定结构即可。

如本文所用，术语“任选被取代”是指给定结构中的一至六个氢基被指定取代基的基团置换，指定取代基包括但不限于：羟基、羟基烷基、烷氧基、卤素、烷基、硝基、硅烷基、酰基、酰氧基、芳基、环烷基、杂环基、氨基、氨基烷基、氰基、卤烷基、卤烷氧基、-OCO-CH₂-O-烷基、-OP(O)(O-烷基)₂或-CH₂-OP(O)(O-烷基)₂。优选地，“任选被取代”是指给定结构中的一至四个氢基被上文所提及的取代基置换。更优选地，一至三个氢基被如上文所提及的取代基置换。应理解，取代基可进一步被取代。

如本文所用，术语“烷基”是指饱和脂肪族基团，包括但不限于C₁-C₁₀直链烷基或C₁-C₁₀分支链烷基。优选地，“烷基”是指C₁-C₆直链烷基或C₁-C₆分支链烷基。最优选地，“烷基”是指C_1-C₄直链烷基或C₁-C₄分支链烷基。“烷基”的实例包括但不限于甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、1-戊基、2-戊基、3-戊基、新戊基、1-己基、2-己基、3-己基、1-庚基、2-庚基、3-庚基、4-庚基、1-辛基、2-辛基、3-辛基或4-辛基等。“烷基”可任选被取代。

术语“酰基”是本领域中公认的，并且是指由通式烃基C(O)-，优选地烷基C(O)-表示的基团。

术语“酰氨基”是本领域中公认的，并且是指被酰基取代的氨基，并且可例如由式烃基C(O)NH-表示。

术语“酰氧基”是本领域中公认的并且是指由通式烃基C(O)O-，优选地烷基C(O)O-表示的基团。

术语“烷氧基”是指连接有氧的烷基。代表性烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。

术语“烷氧基烷基”是指被烷氧基取代的烷基，并且可由通式烷基-O-烷基表示。

术语“烷基”是指饱和脂肪族基团，包括直链烷基、分支链烷基、环烷基(脂环族)基团、被烷基取代的环烷基以及被环烷基取代的烷基。在优选实施例中，直链或分支链烷基在其主链中具有30个或更少碳原子(例如对于直链是C₁-C₃₀，对于分支链是C₃-C₃₀)，并且更优选20个或更少碳原子。

此外，如本说明书通篇、实例和权利要求书中所用，术语“烷基”意欲包括未被取代的烷基和被取代的烷基，后者是指具有取代基置换烃主链的一个或多个碳上的氢的烷基部分，包括卤烷基，例如三氟甲基和2,2,2-三氟乙基等。

术语“C_x-y”或“C_x-C_y”当与例如酰基、酰氧基、烷基、烯基、炔基或烷氧基之类化学部分结合使用时，意图包括在链中含有x至y个碳的基团。C₀烷基在基团处于末端位置中时指示氢，如果处于内部，则指示键。C_1-6烷基例如在链中含有一至六个碳原子。

如本文所用，术语“烷基氨基”是指被至少一个烷基取代的氨基。

如本文所用，术语“烷基硫基”是指被烷基取代的硫醇基并且可由通式烷基S-表示。

如本文所用，术语“酰胺”是指基团

其中R⁹和R¹⁰各独立地表示氢或烃基，或R⁹和R¹⁰与其所连接的N原子一起完成在环结构中具有4至8个原子的杂环。

术语“胺”和“氨基”是本领域中公认的并且是指未被取代与被取代的胺和其盐，例如可由

表示，

其中R⁹、R¹⁰和R¹⁰'各独立地表示氢或烃基，或R⁹和R¹⁰与其所连接的N原子一起完成在环结构中具有4至8个原子的杂环。

如本文所用，术语“氨基烷基”是指被氨基取代的烷基。

如本文所用，术语“芳烷基”是指被芳基取代的烷基。

如本文所用，术语“芳基”包括被取代或未被取代的单环芳香族基团，其中环的每个原子都是碳。环优选地是5元至7元环，更优选是6元环。术语“芳基”也包括具有两个或更多个环的多环环系统，其中两个或更多个碳是两个邻接环共有的，其中至少一个环是芳香族环，例如其它环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。芳基包括苯、萘、菲、酚、苯胺等。

术语“氨基甲酸酯”是本领域中公认的并且是指基团

其中R⁹和R¹⁰独立地表示氢或烃基。

如本文所用，术语“碳环基烷基”是指被碳环基取代的烷基。

术语“碳环”包括5-7元单环和8-12元双环。双环碳环的每个环可选自饱和环、不饱和环和芳香族环。碳环包括双环分子，其中两个环之间共用一个、两个或三个或更多个原子。术语“稠合碳环”是指一种双环碳环，其中各环与另一环共用两个相邻原子。稠合碳环的每个环可选自饱和、不饱和和芳香族环。在一个例示性实施例中，芳香族环，例如苯基，可与饱和或不饱和环，例如环己烷、环戊烷或环己烯稠合。饱和双环、不饱和双环和芳香族双环的任何组合在价态容许时均包括于碳环的定义中。例示性“碳环”包括环戊烷、环己烷、双环[2.2.1]庚烷、1,5-环辛二烯、1,2,3,4-四氢萘、双环[4.2.0]辛-3-烯、萘和金刚烷。例示性稠合碳环包括十氢萘、萘、1,2,3,4-四氢萘、双环[4.2.0]辛烷、4,5,6,7-四氢-1H-茚和双环[4.1.0]庚-3-烯。“碳环”可在能够载有氢原子的任一个或多个位置处被取代。

如本文所用，术语“碳环基烷基”是指被碳环基取代的烷基。

术语“碳酸酯”是本领域中公认的，并且是指基团-OCO₂-。

如本文所用，术语“羧基”是指由式-CO₂H表示的基团。

如本文所用，术语“酯”是指基团-C(O)OR⁹，其中R⁹表示烃基。

如本文所用，术语“醚”是指通过氧连接至另一烃基的烃基。因此，烃基的醚取代基可以是烃基-O-。醚可以是对称或不对称的。醚的实例包括但不限于杂环-O-杂环和芳基-O-杂环。醚包括“烷氧基烷基”，所述基团可由通式烷基-O-烷基表示。

如本文所用，术语“卤基”和“卤素”意谓卤素，并且包括氯、氟、溴和碘。

如本文所用，术语“杂芳烷基(hetaralkyl)”和“杂芳烷基(heteroaralkyl)”是指被杂芳基取代的烷基。

术语“杂芳基(heteroaryl)”和“杂芳基(hetaryl)”包括被取代或未被取代的芳香族单环结构，优选地5至7元环，更优选5至6元环，其环结构包括至少一个杂原子，优选地一至四个杂原子，更优选一个或两个杂原子。术语“杂芳基”还包括具有两个或更多个环的多环环系统，其中两个或更多个碳是两个邻接环共有的，其中至少一个环是杂芳香族环，例如，其它环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂芳基包括例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。

如本文所用，术语“杂原子”意谓除碳或氢之外的任何元素的原子。优选的杂原子是氮、氧和硫。

如本文所用，术语“杂环基烷基”是指被杂环基取代的烷基。

术语“杂环基”、“杂环(heterocycle)”和“杂环的(heterocyclic)”是指被取代或未被取代的非芳香族环结构，优选地3至10元环，更优选3至7元环，其环结构包括至少一个杂原子，优选地一至四个杂原子，更优选一或两个杂原子。术语“杂环基”和“杂环的”还包括具有两个或更多个环的多环环系统，其中两个或更多个碳是两个邻接环共有的，其中至少一个环是杂环，例如，其它环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂环基包括例如哌啶、哌嗪、吡咯烷、吗啉、内酯、内酰胺等。

如本文所用，术语“烃基”是指通过碳原子键结的基团，该基团不具有＝O或＝S取代基，并且通常具有至少一个碳-氢键和主要是碳的主链，但可任选地包括杂原子。因此，出于本申请的目的，认为如甲基、乙氧基乙基、2-吡啶基，甚至是三氟甲基之类基团都是烃基，但例如乙酰基(它在键联的碳上具有＝O取代基)和乙氧基(它通过氧而非碳键联)之类取代基并非烃基。烃基包括但不限于芳基、杂芳基、碳环、杂环基、烷基、烯基、炔基及其组合。

如本文所用，术语“羟基烷基”是指被羟基取代的烷基。

术语“低碳数”当与例如酰基、酰氧基、烷基、烯基、炔基或烷氧基之类化学部分结合使用时，意图包括取代基中存在十个或更少，优选地六个或更少原子的基团。“低碳数烷基”例如是指含有十个或更少、优选地六个或更少碳原子的烷基。在某些实施例中，本文所定义的酰基、酰氧基、烷基、烯基、炔基或烷氧基取代基分别是低碳数酰基、低碳数酰氧基、低碳数烷基、低碳数烯基、低碳数炔基或低碳数烷氧基，不管它们是单独出现的，还是与其它取代基组合出现的，例如在叙述羟基烷基和芳烷基时(在此情形中，例如，当对烷基取代基中的碳原子计数时不计入芳基内的原子)。

术语“多环基”、“多环(polycycle)”和“多环的(polycyclic)”是指两个或更多个环(例如环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基)，其中两个或更多个原子是两个邻接环共有的，例如，所述环是“稠环”。多环的每个环都可被取代或未被取代。在某些实施例中，多环的每个环在环中含有3至10个，优选地5至7个原子。

术语“硫酸酯基”是本领域中公认的，并且是指基团-OSO₃H或其药学上可接受的盐。

术语“磺酰胺”是本领域中公认的，并且是指由以下通式表示的基团

其中R⁹和R¹⁰独立地表示氢或烃基。

术语“亚砜”是本领域中公认的，并且是指基团-S(O)-。

术语“磺酸酯基”是本领域中公认的，并且是指基团SO₃H或其药学上可接受的盐。

术语“砜”是本领域中公认的，并且是指基团-S(O)₂-。

术语“被取代”是指部分具有置换主链的一个或多个碳上的氢的取代基。应了解“取代”或“被……取代”包括隐含限制条件，即，此类取代遵循被取代原子和取代基的容许的价态，并且取代产生稳定化合物，例如其不会例如通过重排、环化、消除等而自发地进行转化。如本文所用，考虑术语“被取代”包括有机化合物的所有可容许的取代基。在一个广泛方面，可容许的取代基包括有机化合物的非环状和环状、分支和未分支、碳环和杂环、芳香族和非芳香族取代基。对于适合的有机化合物，可容许的取代基可以是一个或多个并且是相同或不同的。出于本公开的目的，杂原子如氮可具有氢取代基和/或本文所述的满足杂原子价态的有机化合物的任何可容许的取代基。取代基可包括本文所述的任何取代基，例如卤素、羟基、羰基(例如羧基、烷氧基羰基、甲酰基或酰基)、硫羰基(例如硫酯基、硫乙酸酯基或硫甲酸酯基)、烷氧基、磷酰基、磷酸酯基、膦酸酯基、亚膦酸酯基、氨基、酰胺基、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、硫氢基、烷硫基、硫酸酯基、磺酸酯基、氨磺酰基、磺酰胺基、磺酰基、杂环基、芳烷基或者芳香族或杂芳香族部分。本领域技术人员应了解，适当时，在烃链上取代的部分本身可被取代。

如本文所用，术语“硫烷基”是指被硫醇基取代的烷基。

如本文所用，术语“硫酯基”是指基团-C(O)SR⁹或-SC(O)R⁹，其中R⁹表示烃基。

如本文所用，术语“硫醚”等同于醚，其中氧被硫置换。

术语“脲”是本领域中公认的，并且可由以下通式表示

其中R⁹和R¹⁰独立地表示氢或烃基。

如本文所用，术语“调节”包括抑制或遏制功能或活性(例如细胞增殖)以及增强功能或活性。

短语“药学上可接受”是本领域中公认的。在某些实施例中，所述术语包括在合理医学判断范围内，适合与人类和动物的组织接触使用而无过度毒性、刺激、过敏反应或其它问题或并发症，与合理益处/风险比相称的组合物、赋形剂、佐剂、聚合物以及其它材料和/或剂型。

“药学上可接受的盐”或“盐”在本文中用于指适合治疗患者或与该治疗相容的酸加成盐或碱加成盐。

如本文所用，术语“药学上可接受的酸加成盐”意谓由式I表示的任何碱化合物的任何无毒的有机或无机盐。形成适合盐的示例性无机酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸和磷酸，以及金属盐，例如正磷酸一氢钠和硫酸氢钾。形成适合盐的示例性有机酸包括单羧酸、二羧酸和三羧酸，例如乙醇酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、反丁烯二酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、顺丁烯二酸、苯甲酸、苯乙酸、肉桂酸和水杨酸，以及磺酸，例如对甲苯磺酸和甲烷磺酸。可形成单酸盐或二酸盐，并且此类盐可呈水合、溶剂化或大体上无水的形式存在。一般而言，式I化合物的酸加成盐较易溶于水和各种亲水性有机溶剂中，并且一般展现与其游离碱形式相比更高的熔点。适当盐的选择将是本领域技术人员已知的。其它非药学上可接受的盐，例如乙二酸盐，可用于例如分离式I化合物以供实验室使用，或用于随后转化成药学上可接受的酸加成盐。

如本文所用，术语“药学上可接受的碱加成盐”意谓由式I表示的任何酸化合物或其任何中间物的任何无毒的有机或无机碱加成盐。形成适合盐的示例性无机碱包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钡。形成适合盐的示例性有机碱包括脂肪族、脂环族或芳香族有机胺，例如甲胺、三甲胺和甲基吡啶或氨。适当盐的选择将是本领域技术人员已知的。

许多可用于本公开的方法和组合物中的化合物在其结构中具有至少一个立体异构源中心。这一立体异构源中心可呈R或S构型存在，所述R和S符号是根据《纯粹与应用化学(Pure Appl.Chem.)》(1976),45,11-30中所描述的规则使用。本公开涵盖所有立体异构形式，例如化合物、盐、前药的对映异构形式和非对映异构形式，或其混合物(包括立体异构体的所有可能混合物)。参见例如WO 01/062726。

此外，含有烯基的某些化合物可呈Z(同侧)或E(异侧)异构体的形式存在。在各情况下，本公开包括混合物和单独的个别异构体两者。

一些化合物也可呈互变异构形式存在。尽管本文中所描述的式中未明确指示，但此类形式意欲包括在本公开的范围内。

“前药”或“药学上可接受之前药”是指施用之后在宿主中代谢，例如水解或氧化以形成本公开的化合物(例如式I化合物)的化合物。前药的典型实例包括在活性化合物的官能部分上具有生物学不稳定或可裂解(保护)基团的化合物。前药包括可被氧化、还原、胺化、脱胺、羟基化、脱羟基、水解、去水解、烷基化、去烷基化、酰化、去酰化、磷酸化或去磷酸化以产生活性化合物的化合物。使用酯或氨基磷酸酯作为生物学不稳定或可裂解(保护)基团的前药的实例公开于美国专利6,875,751、7,585,851和7,964,580中，所述专利的公开内容以引用的方式并入本文中。本公开的前药被代谢产生式I化合物。本公开在其范围内包括本文所述的化合物的前药。用于选择和制备适合前药的常规程序描述于例如“前药的设计(Design of Prodrugs)”,H.Bundgaard编,Elsevier,1985中。

如本文所用，短语“药学上可接受的载体”意谓例如可用于配制用于医学或治疗用途的药学上可接受的材料、组合物或媒剂，如液体或固体过滤器、稀释剂、赋形剂、溶剂或囊封材料。

如本文所用，术语“溶解度的Log”、“LogS”或“logS”在本领域中用于定量化合物的水溶性。化合物的水溶性明显影响其吸收和分布特征。低溶解度通常伴随不良吸收。LogS值是以摩尔/升为单位测量的溶解度的单位剥离的对数(以10为底)。

实例

现已大体上描述本公开，参考以下实例将更容易理解本公开，这些实例仅出于说明本公开某些方面和实施例的目的而包括在内，而不意欲限制本公开。

材料与方法

化学试剂和供应商-六氟磷酸2(1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲(HBTU)和N-羟基苯并三唑(HOBt)购自Vivitide(Gardner,MA)。所有受保护的氨基酸、rink酰胺MBHA树脂及N-甲基吗啉(NMM)均由Gyros Protein Technologies(Tucson,AZ)供应。聚乙二醇(PEG₃)从Creative PEGWorks(Durham,NC)获得。三氟乙酸(TFA)、哌啶、硫代苯甲醚、苯甲醚、1,2-乙二硫醇、甲基-叔丁基醚、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈(ACN)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸钠、Sephadex G25、还原型L-谷胱甘肽(GSH)、脂多糖(LPS)以及顺-二氯二胺铂(II)(顺铂)购自Sigma Aldrich(Saint-Louis,MO)。丁二酰亚胺基3-(2-吡啶基二硫基)丙酸酯(SPDP)由Invitrogen(Carlsbad,CA)供应。对-SNC-去铁胺(DFO)来自Macrocyclics Inc.(Plato,TX)。N2'-去乙酰基-N2'-(3-巯基-1-氧代丙基)-美登素(DM1)和盐酸醛柔比星(aldoxorubicin HCl，aldox)来自MedKoo Biosciences(Morrisville,NC)。多柔比星(DOX)和吉西他滨(GEM)从LC Laboratories(Woburn,MA)获得。丝裂霉素(MIT)由Selleckchem(Houston,TX)供应。花青素5.5NHS酯购自LumiprobeCorporation(Hallandale Beach,FL)，并且荧光素来自Caliper LifeScience(Hopkinton,MA)。

肽合成-所有肽均如先前所述，在固相肽合成仪(PS3,Gyros ProteinTechnologies,Tucson,AZ)上使用N-α-Fmoc方法在Rink酰胺树脂上合成。通过使用NMM作为基质、HBTU/HOBt作为偶合试剂以及哌啶(20％v/v于DMF中)作为去保护剂逐步延长，将侧链受保护的氨基酸(0.4mmol)连接至树脂(385mg，0.1mmol)。在肽N末端并入β-丙氨酸作为间隔子，以用于在肽裂解之前进一步缀合所需部分，包括荧光团(花青素5.5)、螯合剂(DFO)或接头(SPDP)。

免疫原性测定-通过尾静脉注射，用单次剂量的Bdd或LPS(5mg/kg)治疗雌性BALB/c小鼠(n＝3只/组)。施用PBS的小鼠用作阴性对照。4小时后，通过眶后窦穿刺技术收集血液样品，并用商购的夹心酶联免疫吸附测定试剂盒测量血浆中先天性免疫和炎性细胞因子IL1β、IL2、IL6、IL10、TNF-α和INF-γ的浓度。根据制造商说明书(Invitrogen,Carlsbad,CA)进行ELISA测定。

将不同官能团并入肽的方法-将含花青素5.5NHS酯(50mg，1.4当量)的DMF(4mL)、含DFO(25mg，1当量)的DMSO(4mL)或含SPDP(25mg，1当量)的NMP(4mL)添加至树脂(0.05mmoL，1当量)中，并使其在室温下反应过夜。对于荧光团和螯合剂缀合，在有机碱(DIPEA，1mL)存在下进行反应。接着，使用含有TFA/硫代苯甲醚/1,2-乙二硫醇/苯甲醚(90:5:3:2)的裂解混合液(5mL)从树脂移除肽，持续4小时，并使所述肽在甲基-叔丁基醚中沉淀。使用逆相高效液相色谱法(rp-HPLC,Agilent,Santa Clara,CA)将所得到的肽(Cy-肽、DFO-肽和SPDP-肽)纯化至>98％纯度，并通过MALDI-TOF分析(Tufts Medical School,Boston,MA)表征以确认其分子量。

可裂解药物-肽缀合物的合成-将DM1(1mg，1当量)添加至含SPDP-肽(10mg，3当量)的NMP(100μL)与磷酸盐缓冲盐水(PBS；10mM，pH 7，100μL)的共溶剂中，并使其在室温下反应2天。接着，通过rp-HPLC纯化DM1-肽。为缀合aldox，将硫醇反应性侧(半胱氨酸)引入肽N末端。将aldox(2mg，1当量)添加至含肽(10mg，3当量)的PBS(10nM，1mL，pH 7.4)中，并使其反应30分钟。所获得的药物-肽对pH敏感，并由此通过rp-HPLC在中性条件(流动相A：PBS，流动相B：90％ ACN于PBS中)下纯化。使用尺寸排阻色谱法(TipTop C-18柱)移除盐内含物。所有最终药物-肽缀合物均使用MALDI-TOF分析来表征，并根据预先确定的DM1(ε＝3,700cm^{- 1}M^-1)或aldox(ε＝13,000cm^-1M^-1)在含5％(v/v)PBS的甲醇中的消光系数，用UV吸光度进行定量。

放射化学-⁸⁹锆(⁸⁹Zr)由3DImaging LLC(Little Rock,AR)供应。首先，将⁸⁹Zr-乙二酸盐(500μCi)用同等体积的碳酸钠溶液(2M)中和，接着添加至DFO-肽(0.2mg，250μL)中。在室温下培育1.5小时之后，通过尺寸排阻色谱法，使用Sephadex G-25凝胶来纯化放射性标记的肽(⁸⁹Zr-肽)以移除游离锆。

药物动力学研究-通过尾静脉注射向BALB/c小鼠(Jackson Laboratory,BarHarbor,ME)施用⁸⁹Zr-肽或游离⁸⁹Zr(20μCi，100μL)(n＝4/条件)。在多个时间间隔使用眶后窦穿刺技术收集血液样品(20μL)。在Wallac Wizard 2γ计数器(Perkin-Elmer,Waltham,MA)上测量放射性。通过使用PKSolver 2.0软件拟合隔室模型选择的数据来估计⁸⁹Zr-肽和游离⁸⁹Zr的药物动力学模型和参数，包括血清半衰期和血浆清除率。

μPET/CT成像和生物分布研究-对BALB/c小鼠静脉内注射不同⁸⁹Zr-肽类似物(20μCi，100μL)。在第一次成像之前，在收集尿液和不收集尿液的情况下对动物进行μPET/CT成像(n＝4/类似物/条件)。在注射之后1小时、4小时和24小时使用InveonμPET/CT扫描仪(Siemens Medical Solutions,Malvern,PA)获取全身影像。使用Amide v1.0.4和InveonResearch Workplace软件处理μPET/CT最大能量投影。确定不同感兴趣区域(ROI)的放射性。对于终点生物分布研究，在用⁸⁹Zr-肽治疗之后0.17、1、2、5及7天，对小鼠实施安乐死(n＝3/肽类似物/时间点)。使用Wallac Wizard 2γ计数器测量所采集器官的放射性。结果根据放射衰变校正，并且表示为注射剂量百分比(％ID)或每克组织的注射剂量百分比(％ID/g)。

荧光成像-通过尾静脉注射向雌性SHO小鼠(Charles River Laboratories,Wilmington,MA)施用含游离花青素5.5或Cy-肽类似物(通过在680nm下的UV吸光度测得花青素5.5含量是0.5nmol)的PBS(150μL)(n＝4只/组)。使用体内Xtreme成像系统(Bruker,Billerica,MA)进行实时荧光成像。在注射之后1小时和4小时，使用适当激发(670nm)和发射(750nm)滤光片获取全身荧光影像。接着，对动物实施安乐死。切下器官以进行离体荧光成像。还在静脉内注射游离染料或Cy-肽类似物之后1小时对从单独动物收集的尿液样品(50μL)进行成像(n＝4/治疗)。使用Bruker MI软件处理荧光/亮光影像，并测量不同ROI中的荧光强度。校正所有数据以消除器官或流体自体荧光。

细胞系-MB49由EMD Millipore Corporation(Temecula,CA)供应。UMUC-3、T24和Renca从ATCC(Manassas，VA)获得。各细胞系根据公司的说明书进行培养。定期进行支原体(Mycoplasma)测试(Lonza,Basel,Switzerland)以确保无污染。UMUC-3与Renca细胞系均进一步用携带萤火虫荧光素酶与绿色荧光蛋白(GFP)基因二者的GlowCell 16FLuc-F2A-GFP慢病毒(Biosettia,San Diego,CA)转导。简单点说，将细胞接种于6孔板中(0.25×10⁶个细胞/孔)并与病毒(2×10⁷IU/孔)一起在聚凝胺(10μg/mL)存在下培育3天。为确保超过95％的细胞纯度，分析细胞系并使用流式细胞术针对GFP表达进行分选。通过使用EVOS FL自动荧光显微镜(Life Technology,Carlsbad,CA)成像进一步证实成功转导。

细胞活力和细胞毒性测定-将癌细胞(3×10³个/孔)接种于平底96孔板上过夜。接着，将不同浓度的DM1、吉西他滨(GEM)、丝裂霉素(MIT)、顺铂(CIS)、多柔比星(DOX)、醛柔比星(aldox)或负载药物的肽(DM1-肽和aldox-肽)添加至细胞中，保持72小时，接着用PBS(400μL)洗涤2次。将CellTiter Glo试剂(Promega,Madison,WI)添加于各孔(50μL)中。使用微量板式读取器(Tecan US Inc.,Morrisville,NC)记录所产生的冷光。使用Graph PadPrism 6.0软件绘制剂量反应曲线并计算半数最大抑制浓度(IC₅₀值)。

体外药物释放研究-将DM1-肽缀合物(10μM药物含量)在PBS缓冲液(800μL)中在还原剂GSH(1mM)存在下培育。在不同时间间隔(0、2、4、6、8、12、24和48小时)，取出少量溶液(100μL)以使用C18分析柱进行HPLC分析。测量随时间释放的DM1活性代谢物的量(在254nm下检测的吸光度)，接着定量。实验独立地重复进行三次。进行类似实验以定量aldox的释放。在玻璃小瓶中，将aldox-肽缀合物(100μM药物含量)在具有不同pH值(7.4和5.5)的PBS缓冲液(800μL)中培育，该玻璃小瓶涂有二氧化硅以避免反应容器表面上的非特异性吸附。接着，如上所述测量随时间释放的药物的量(在480nm下检测的吸光度)。为准确定量，将所有结果与在类似条件下培育的DOX对照相比进行归一化。

动物护理-将本项目所使用的所有动物圈养于无病原体隔离室中，该隔离室维持在控制温度(72±2℉)，利用每日12小时光照与黑暗循环。对小鼠进行的所有程序均得到威尔康奈尔医学中心机构动物护理和使用委员会(Weill Cornell Medical CenterInstitutional Animal Care and Use Committee)(方案#2019-0003)批准，并与美国兽医协会(the American Veterinary Medical Association)和美国国立卫生研究院实验动物护理与使用指南的建议相符。在进行任何实验之前至少7天使小鼠适应新环境。免疫功能不全的NSG小鼠容易受到感染。因此，用含有磺胺甲啶(sulfatrim)抗生素(Envigo,Indianapolis,IN)的饮食喂养动物。用AING93非荧光饮食(Envigo,Indianapolis,IN)喂养用于荧光成像的动物。

药物-Bdd缀合物治疗BC的治疗功效-如先前描述，将肿瘤原位植入动物。简单点说，通过无菌24G儿科静脉导管(Dublin,Ireland)取出7至9周龄雌性NSG小鼠(JacksonLaboratory,Bar Harbor,ME)的尿液。接着，将胰蛋白酶溶液(0.125％，80μL)递送至膀胱中。随后，将培养基(50μL)中的UMUC-3/GFP-Luc细胞(4×10⁴个细胞)转移至膀胱中并用于接种。通过生物发光成像监测肿瘤进展。在进行成像之前15分钟，对动物(通过腹膜内注射)给予含荧光素(3mg)的PBS(100μL)。在证实膀胱中的肿瘤进展(基于生物发光信号)后，就将动物随机分组，每周通过尾静脉注射用PBS、含DM1或DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)的盐水(150μL)治疗，持续3周(n＝14只/组)。不同的动物组被分配用含DM1、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或MIT(1mg/mL)的盐水(50μL)进行膀胱内治疗(n＝14只/组)。基于肿瘤生长抑制(生物发光成像)和长期存活率来评估治疗功效。募集额外小鼠进行组织病理学分析(n＝4只/组)。在治疗时程结束之后1周，立即对这些动物实施安乐死。采集膀胱并将其保存在中性缓冲福马林(10％)中。使用相同实验条件来比较通过尾静脉注射或膀胱内施用PBS、aldox或aldox-Bdd(5mg/kg药物含量)治疗的动物的治疗结果。

针对肾癌治疗评估DM1-Bdd-如先前描述，将含Renca/GFP-Luc细胞(4×10³个细胞)的PBS(3μL)原位植入7至9周龄雌性BALB/c小鼠(Jackson Laboratory,Bar Harbor,ME)的肾小囊中。通过生物发光成像证实肿瘤进展。将动物随机分成4组，每周通过尾静脉注射PBS、DM1或DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)治疗，或通过膀胱内施用DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)治疗(n＝14只/治疗)。如上所述，对动物的肿瘤生长抑制和存活率进行监测。使用额外小鼠进行组织病理学分析(n＝4只/组)。

组织学分析-将组织样品固定在福马林中，用乙醇脱水，并包埋于石蜡中。将组织切片(5μm)用苏木精和伊红Y(H&E)染色。对于免疫组织化学，使膀胱切片脱蜡，接着复水，随后与抗Ki67或抗GFP抗体(Abcam,Cambridge,UK)一起培育过夜。接着，将载片用苏木精复染色。使用Aperio 9数字式病理学载片扫描仪(Leica Biosystems,Weltzar,Germany)获取高分辨率影像。

尸检-每周通过尾静脉注射(150μL)PBS、DM1、DM1-肽(0.75mg/kg药物含量)或顺铂(10mg/kg)治疗七至9周龄雌性BALB/c小鼠(n＝4只/组)。在3周治疗结束时，对小鼠实施安乐死。采集器官/组织，将其固定于10％中性缓冲福马林中，保持2天。将骨在甲酸溶液中脱钙(Surgipath脱钙剂I；Leica Biosystems,Weltzar,Germany)。接着，将样品包埋于石蜡中，切片(5μm)，并用H&E染色，以由ACVP委员会认证的解剖病理学家来检查。

肾毒性研究-通过尾静脉向BALB/c小鼠施用PBS、DM1、DM1-肽、MIT、GEM、CIS(0.75mg/kg药物含量)或高剂量CIS(10mg/kg)(n＝3只/组)。使用ELISA测定，根据制造商说明书(R&D Systems,Minneapolis,MN)来测量尿液样品中的急性肾损伤生物标记物，即嗜中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和肾损伤分子-1(KIM-1)的水平。对用PBS、DM1、DM1-Bdd(0.75mg/kg药物含量)或高剂量CIS(10mg/kg)治疗的动物肾进行补充组织病理学分析。在治疗结束时，对所有动物(n＝3只/组)实施安乐死，并收集肾，并将其固定于10％中性缓冲福马林中。接着，处理组织，将其包埋于石蜡中，切片并用H&E染色。还进行肾损伤(NGAL和KIM-1)的免疫组织化学(IHC)。

血液学和生物化学-通过心脏穿刺收集血液样品。使用IDEXX Procyte DX血液学分析仪(iDEXX,Westbrook,ME)进行全血细胞计数，包括红细胞、白细胞、网状红细胞和血小板计数，以及自动化白细胞分类计数。制备血液涂片，用改良的赖德染色剂(Wright'sstain)染色，由委员会认证的兽医学临床病理学家(T.S.)盲法检查，并使用配备有photometrics CoolSNAP HQ²相机的Nikon Eclipse TE2000-U荧光显微镜(NikonCorporation,Tokyo,Japan)成像。还将血液(1,500×G)离心15分钟以获得血清，用于使用Beckman Coulter AU680分析仪(Beckman Coulter,Brea,CA)进行的生物化学分析。

统计分析-使用Graph Pad Prism 7.0软件和R v4.0.5(R Foundation forStatistical Computing,Vienna,Austria)软件进行统计分析。所有数据均以平均值±标准差呈现，并且显著性分配为*p<0.05、**p<0.01和***p<0.001。使用双尾斯图登氏t检验确定各组之间的显著差异。为评估存活率，进行曼特尔-考克斯对数秩检验以将用静脉内DM1-Bdd或aldox-Bdd治疗的动物的存活率曲线与其它治疗相比较。使用本杰明与霍赫贝格方法调整p值以进行多重比较。所有p值均为双侧的，在0.05α水平下评估统计显著性。计算所有参数的百分之九十五(准确)置信区间以评定所获得的估计值的精确度。

实例1：Bdd可通过肾脏清除作用完全消除

Bdd被设计成D-构型，以避免在血液循环中被蛋白酶降解。Bdd由多个D-天冬氨酸(d)和β-丙氨酸(B)残基构成(图1b)。天冬氨酸促成总体负电荷，由此防止重要器官的非特异性摄取并促进肽的肾脏清除。B残基充当接头以避免形成二级结构。为研究电荷如何影响Bdd的体内行为，合成一组呈L-构型(BDD)、中性(BKD)、携带正电荷(BKK)和聚乙二醇化形式(PEG₃DD)的Bdd类似物，用于比较研究。将肽用89-锆(⁸⁹Zr，一种长寿命放射性同位素(t_1/2＝78小时))标记，这允许使用微型正电子发射和计算机断层扫描(μPET/CT)成像来进行药物动力学(PK)和长期生物分布(BD)的研究。通过在氨基酸延长之后，首先在固相中将去铁胺(DFO)螯合剂与肽缀合来合成放射性标记的肽(⁸⁹Zr-肽)。接着，使⁸⁹Zr与所得到的DFO-肽缀合物在溶液中在碱性条件下络合(图1c)。

结果显示，⁸⁹Zr-Bdd和⁸⁹Zr-BDD显示最小脱靶递送(图1d)。未能在除肾以外的重要器官中检测到放射性。经成像之前插入导管并排空的膀胱中不存在放射性所证实，两种肽均在静脉内施用之后1小时内迅速排泄至尿液中。结果还显示，在从注射⁸⁹Zr-Bdd的动物收集的第一尿液样品中有高达80％总注射剂量(ID)(图1e)，表明所述肽通过肾小球过滤，具有最低程度的再吸收。另一方面，除URS之外，带正电的⁸⁹Zr-BKK也被递送至肝脏(图1d)。还比较各肽类似物的肾摄取情况。除PEG₃DD初始增加以外，这些肽类似物均显示在肾脏中的累积随时间减少(图1f)。为确定PK特征，将实验数据拟合至双室模型中。结果显示，与游离⁸⁹Zr相比，所有肽类似物均显示较短半衰期(图1g)。⁸⁹Zr-Bdd具有0.53小时的终末半衰期和快速血浆清除率(图7a)。接着，进行⁸⁹Zr-Bdd的终点生物分布研究。结果与成像和PK研究非常一致。在静脉内注射之后4小时，未能在重要器官或血液循环中检测到肽(图1h和图7b)。尽管迅速清除，但在肾脏中仍发现15.1％⁸⁹Zr-Bdd，在7天之后减少至2.1％。

实例2：作为疏水性分子的载体

大部分化学治疗剂是疏水性分子，这些分子呈现不利PK和BD，引起脱靶递送和不当毒性。然而，Bdd的快速肾脏清除可有利于促进药物递送至URS。为证实这一点，将疏水性花青素5.5荧光团(Cy)作为药物模型共价连接至肽类似物(图2a)并针对体内递送比较所得到的缀合物(Cy-肽)。Cy-Bdd与Cy-BDD均可通过肾脏清除作用迅速地消除。它们在静脉内注射之后1小时到达动物膀胱(图2b)，在尿液中呈现高达70-75％ID(图2c)。另一方面，Cy-BKD、Cy-BKK、Cy-PEG₃DD和游离Cy主要被肝脏吸收。也对所采集的器官进行离体成像(图2d)。正如预期的，与其它缀合物相比，肾中Cy-Bdd和Cy-BDD的累积最少(图2e)。然而，不同于⁸⁹Zr-Bdd，胃、肝和肠吸收痕量的Cy-Bdd和Cy-BDD。生物分布差异可能归因于带负电⁸⁹Zr-DFO被疏水性Cy置换。总体而言，Bdd可用于将如Cy之类疏水性分子递送至URS，同时维持全面UDD特性。

实例3：作为化学治疗剂的载体

Bdd的优良UDD特性促使对于递送化学治疗剂治疗NMIBC的进一步研究。许多肽具有免疫原性。首次证实Bdd肽不会触发先天性免疫反应。在静脉内注射之后4小时，BALB/c小鼠的血浆中炎性细胞因子水平(IL-1β、IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α和INF-γ)未增加(图3a)。使用荧光Cy-Bdd证实，肽可被人BC(UMUC-3)细胞和鼠肾癌(Renca)细胞吸收(图3b)。观察到肽(红色)和溶酶体(绿色)荧光的重叠，表明肽的细胞摄取主要经由胞吞作用发生。作为概念验证，选择强效微管抑制剂恩他新(emtansine，DM1)作为候选药物。与其它常规化学治疗剂相比，DM1比顺铂(CIS)、多柔比星(DOX)和丝裂霉素(MIT)有效，并且针对UMUC-3与吉西他滨(GEM)同等有效，并且IC₅₀值在纳摩尔浓度(nM)范围内(图3c)。所述药物也对Renca细胞系有效。接着，通过经由可裂解二硫基接头将DM1连接至Bdd来合成DM1-Bdd缀合物(图3d)，使得能够在还原环境中，例如在细胞内谷胱甘肽(GSH)存在下释放药物(图3e)。另外，建立将如醛柔比星(aldox)之类其它化学治疗剂与Bdd缀合的化学(图3f)。Aldox是一种用腙接头修饰的DOX衍生物，已知它对酸性溶酶体和肿瘤微环境敏感。药物从aldox-Bdd缀合物的释放依赖于pH值(图3g)。就细胞毒性来说，DM1-Bdd和aldox-Bdd均针对不同鼠(MB49)和人(UMUC-3和T24)BC细胞系展现与对应游离药物类似的效力(图3h-i)。

实例4：常规ITC的更有效替代物

不同于膀胱内(i.t.)施用，动物无需在静脉内注射之后不久进行排泄(图4a)。通过静脉内注射施用的DM1-Bdd将延长药物的膀胱停留时间。在使用Bdd作为药物载体时，这一点连同独特UDD特性一起将提供更有效(与ITC相比)且更安全(与全身性化学疗法相比)的治疗选择。然而，Bdd可暂时在肾脏中累积(图1d和h)。因此，在评估DM1-Bdd的治疗功效之前，评定健康小鼠中肾脏对单次可注射剂量的耐受性。结果显示，在注射之后1天，DM1-Bdd略微增加尿液中尿管损伤标记物肾损伤分子-1(KIM-1)和嗜中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)的水平(图4b)。增加极少，并且很短暂，在3天内恢复至基础水平。在药物施用之后3天进行的组织学检查未显示肾脏的任何异常，并且与PBS相比，组织切片对KIM-1和NGAL的免疫反应性未升高(图4c)。相比之下，包括DM1、MIT、CIS和GEM在内的其它静脉内化学治疗剂显示在这一时间点对KIM-1和/或NGAL的持续诱导。还发现用高剂量静脉内CIS(阳性对照)治疗的动物的小管上皮细胞的扩张和退化(图4c)。

接着，评估DM1-Bdd用于治疗带有原位人UMUC-3肿瘤的小鼠的作用。在将UMUC-3细胞植入动物膀胱中之前，将其用双重荧光素酶和GFP报导体稳定地转导(图4d)。这允许利用生物发光成像监测疾病进展。也证实所产生的在固有层中生长的肿瘤是非侵入性的并且限于膀胱粘膜下层(图4e)。与临床上使用的ITC(膀胱内MIT)相比，静脉内DM1与DM1-Bdd均更有效地抑制肿瘤生长(图4f-g和图8a-e)，并延长动物存活期(图4h)。与膀胱内施用相比时，静脉内注射DM1-Bdd提供较佳的治疗结果。根据在每周一次的3次治疗过程中获取的成像数据，静脉内DM1-Bdd和DM1的抗肿瘤活性相似(图4f)。然而，用静脉内DM1-Bdd治疗的动物显示总体存活率明显提高(在100天之后36％对比0％存活)。在独立实验中，通过组织学证实对减小肿瘤的治疗作用。用静脉内DM1-Bdd治疗的动物的肿瘤较小(图4i)。免疫组织化学显示GFP阳性细胞较少以及表达增殖标记物(Ki67)的细胞的比例较低，由此证实对肿瘤细胞生长和增殖的抑制(图4j和图8f)。更重要地是，DM1-Bdd治疗可治愈21％动物。存活小鼠缺乏总体和组织学肿瘤证据(使用GFP和Ki67免疫染色)，表明它们在210天之后无病(图8g)。Bdd是可运载不同化学治疗剂的一种通用递送平台。与PBS和游离DOX相比，aldox-Bdd还能够延长动物的存活期(图9a-c)。然而，它在提高总存活率方面不如DM1-Bdd有效(图9c)。意外地是，与PBS对照相比，用游离DOX治疗的动物的预期寿命较短，并且在DOX治疗期间所有动物体重均不断减轻(图9d和e)。动物最终在接受最后一次剂量之前死亡，表明药物诱发的毒性和死亡。

实例5：解剖灵活性

研究使用同基因小鼠模型来评估DM1-Bdd用于治疗肾癌的作用，所述研究涉及将Renca细胞(用GFP和Luc稳定地转导)经手术植入BALB/c小鼠右肾的肾小囊中(图5a)。肿瘤生长具有侵袭性。早在植入之后1周即产生相当大尺寸的肿瘤块(图5b)。成像研究显示，静脉内DM1-Bdd不仅能够抑制肿瘤进展(图5c和d)，还能减小肿瘤尺寸，这是通过大部分动物在治疗期间的生物发光信号减少显示的(图5e)。在160天之后存活率是50％(图5f和g)。另一方面，所有用静脉内或膀胱内DM1治疗的动物均死亡。在独立实验中，在完成治疗过程之后一周对动物的肾脏进行组织学检查(图5h)。在用静脉内DM1-Bdd治疗的动物体内存在极少肿瘤，而用DM1或PBS对照治疗的动物的肿瘤很大并伴有单核细胞浸润。总体而言，UDD方法在解剖学上具有灵活性，并且可用于治疗位于上尿道处的肿瘤。

实例6：毒性特征

在完成每周一次共3周的治疗之后，评定DM1-Bdd在健康动物中的毒性特征。DM1-Bdd不影响红细胞、白细胞或血小板计数或形态学特征(图6a-b和图10)。另一方面，DM1诱导网状红细胞增多，无明显贫血，并诱导发炎反应，该发炎反应以嗜中性粒细胞、单核细胞和血小板的比例增加为特征。经血小板减少和淋巴细胞减少证实，阳性对照CIS也具有毒性。还进行血清生化分析以评定肝损伤和肾功能。DM1-Bdd不具有肝毒性，ALP、ALT和AST的释放无显著改变(图6c和图11)。重要地是，尿素氮/肌酐比率正常，表明DM1-Bdd不影响含氮废物的肾脏清除。组织病理学研究进一步证实，用DM1-Bdd治疗的动物的肝、脾、心脏、肺或肾脏在形态上无损伤迹象(图6d和图12)。相比之下，生化测试显示，DM1与CIS均诱导肝和肾毒性，这是通过ALT和AST活性以及BUN/肌酐比率增加展示的(图6c)。它们也诱发肌肉损伤(CK活性)，这将部分地解释AST活性的增加。组织学检查还显示，CIS引起近端肾小管的退化和坏死、肺部炎症以及脾中红细胞与髓外造血(EMH)的耗尽(图6d和图12)。用DM1治疗的动物显示类似的肾损伤，但程度较轻。利用DM1还观察到脾和肝EMH增加，由此可解释在经过治疗的动物中所观察到的网状红细胞增多。

讨论

大部分对健康和癌细胞有毒性的化学治疗剂都是通过输注给予的，由此使它们能在较长时间段内以较高总剂量连续施用。目标是通过将药物血浆浓度维持在某一水平并延长肿瘤对药物的暴露来达成更有效的治疗，从而改善患者对脱靶毒性的耐受性。本发明的研究旨在促进而非减少药物的清除，作为ITC的非侵入性替代方案。有许多生物活性肽已被批准用于治疗各种疾病，包括癌症、糖尿病和心血管疾病。在无化学修饰的情况下，肽具有数分钟的短循环半衰期。它们被蛋白酶迅速降解并通过肾过滤消除。在本发明的研究中已认识到，作为药物载体，肽的快速肾脏清除可以是有利的，将大部分全身性施用的药物处置于尿液中以治疗NMIBC以及减少不想要的全身副作用。在本发明中，通过使用生物惰性的带负电肽(Bdd)引入UDD方法，网状内皮系统和其它器官对该肽的摄取极少并且将其完全排泄至尿液中。Bdd被用于递送DM1(一种微管抑制剂)。选择DM1的原因在于，它对一组BC细胞系的效力比包括MIT、DOX和CIS在内的常用ITC药物高100倍。此外，将药物与Bdd肽缀合不会损害细胞毒性。

在治疗功效方面，与常规膀胱内MIT相比，静脉内施用的肽-DM1缀合物(DM1-Bdd)使患有BC的小鼠的总体存活率提高(图4h)。与通过膀胱内给予的相同治疗相比，它也更有效(图4f-i)。考虑到动物不需要在静脉内注射之后不久排泄，预期功效提高(图4a)。促进肾脏清除可降低药物的脱靶毒性。DM1-Bdd不会诱导不想要的毒性(图6)。相比之下，用DM1或CIS治疗的动物显示肝损伤和肾损伤的迹象。通过使用aldox-Bdd治疗BC，也展示UDD方法在降低药物诱导的毒性方面的灵活性。不同于游离DOX引起死亡，观察到用aldox-Bdd治疗的动物的存活率提高(图9)。然而，与DM1-Bdd相比，aldox-Bdd治疗仅减慢癌症进展，而并未消除个别动物体内的肿瘤。结果并不意外，因为DM1比DOX更有效力(图3c)。

ITC是一种仅覆盖膀胱中的肿瘤的局部治疗，因为药物溶液无法到达上尿道。DM1-Bdd通过静脉内注射施用。这一点连同快速肾脏清除一起将允许药物冲洗整个URS。应用DM1-Bdd治疗肾癌，并且发现与游离药物相比，DM1-Bdd提供相当大的存活益处。实际上，完成治疗过程后一周，大约50％的动物缺乏总体或组织学肿瘤证据。因此，当用于治疗BC时，静脉内药物施用将允许更全面地覆盖URS，因为肿瘤会扩展、迁移至包括肾盂和输尿管在内的整个尿道上皮中或在尿道上皮中复发，其中8-12％的尿道上皮癌来源于肾盂和输尿管。当前，当治疗患有肾盂或输尿管肿瘤的患者时，为了预防URS肿瘤的疾病复发，医师通常除了移除整个肾脏和输尿管外别无选择(即使是当肿瘤是非侵袭性时)。DM1-Bdd可能成是上尿道上皮癌患者的保留肾脏的治疗选择。

ITC的一个缺点是患者顺应率较差(16-30％)。接受ITC的患者需要每周由医院/诊所的经过培训的人员插入导管。相比之下，静脉内DM1-Bdd治疗是非侵入性的，这可避免与导管插入程序相关的并发症并提高患者的生活品质和顺应性。BC的寿命管理成本高，因为BC的复发率高，所以需要反复治疗。DM1-Bdd等化学治疗剂的全身性施用将可能降低住院成本。

总体而言，已研发出UDD方法，该方法可使其它器官中的非特异性累积减到最少并通过向整个URS供应药物而提供全面治疗，成为更有效的ITC替代方案。所研发的DM1-Bdd是在临床上可转化的。FDA已批准许多肽用于治疗不同癌症。所采用的DM1是一种已用于抗体-药物缀合物，例如赫赛汀(Herceptin)-DM1(T-DM1)中进行乳腺癌治疗的活性药效团。

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等效内容

尽管已论述本公开的特定实施例，但以上说明书是示例性而非限制性的。当回顾本说明书和随附权利要求书时，本领域技术人员将对本公开的许多变化变得显而易见。本公开的完整范围连同其等效内容以及本说明书连同此类变化形式的完整范围，应参照权利要求书来确定。

Claims (41)

1.一种由式(I)表示的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中所述肽是旨在肾脏清除的肽。

2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述旨在肾脏清除的肽包含如下序列：

其中：

X、Y和Z中的一者是β-氨基酸残基；

X、Y和Z中的两者独立地是α-氨基酸残基，所述α-氨基酸残基各具有至少一条包含羧酸基的侧链；

其中各α-氨基酸残基可独立地具有D或L立体化学；

m是2至10。

3.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中所述肽在生理pH值下具有约-30mV至约+20mV的ζ电位。

4.根据权利要求3所述的化合物，其中所述肽在生理pH值下具有约-20mV至约0mV的ζ电位。

5.根据权利要求4所述的化合物，其中所述肽在生理pH值下具有约-5mV至约0mV的ζ电位。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的化合物，其中所述接头包含选自以下的一个或多个基团：酰胺、酰亚胺、硫脲、硫醚、二硫基、烷基、芳基、聚醚、腙、酯、碳酸酯、缩酮和硅烷基醚。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的化合物，其中所述活性部分是治疗剂或显影剂。

8.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中：

所述旨在肾脏清除的肽包含如下序列：

其中：

X、Y和Z中的一者是β-氨基酸残基；

X、Y和Z中的两者独立地是α-氨基酸残基，所述α-氨基酸残基各具有至少一条包含羧酸基的侧链；

其中各α-氨基酸残基可独立地具有D或L立体化学；

m是2至10；

所述接头包含选自以下的一个或多个基团：酰胺、酰亚胺、硫脲、硫醚、二硫基、烷基、芳基、聚醚、腙、酯、碳酸酯、缩酮和硅烷基醚；并且

所述活性部分是治疗剂或显影剂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，所述化合物由式(IA)表示：

或其药学上可接受的盐。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的化合物，其中所述β-氨基酸残基不包含可电离侧链。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的化合物，其中所述β-氨基酸残基是β-丙氨酸残基。

12.根据权利要求2至11中任一项所述的化合物，其中X是β-丙氨酸残基。

13.根据权利要求2至12中任一项所述的化合物，其中各α-氨基酸残基独立地选自天冬氨酸残基和谷氨酸残基。

14.根据权利要求2至12中任一项所述的化合物，其中至少一个α-氨基酸残基是非天然氨基酸残基。

15.根据权利要求14所述的化合物，其中所述非天然α-氨基酸残基具有至少两个侧链羧酸基。

16.根据权利要求15所述的化合物，其中所述非天然α-氨基酸残基选自2-氨基乙烷-1,1,2-三甲酸残基和2-氨基丙烷-1,2,3-三甲酸残基。

17.根据权利要求2至16中任一项所述的化合物，其中各Y和Z是天冬氨酸残基。

18.根据权利要求2至16中任一项所述的化合物，其中各Y和Z是D-天冬氨酸残基。

19.根据权利要求2所述的化合物，其中X、Y和Z各自独立地选自β-丙氨酸残基、天冬氨酸残基和谷氨酸残基。

20.根据权利要求2至19中任一项所述的化合物，其中m是4。

21.根据权利要求2至20中任一项所述的化合物，其中所述接头包含选自以下的基团：

22.根据权利要求2至21中任一项所述的化合物，其中所述接头包含衍生自N-丁二酰亚胺基3-(2-吡啶基二硫基)丙酸酯或丁二酰亚胺基4-(N-顺丁烯二酰亚胺基甲基)环己烷-1-甲酸酯的基团。

23.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中所述活性部分是治疗剂。

24.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中所述治疗剂选自抗癌剂、抗生素、治疗膀胱过动症的药剂、治疗尿失禁的药剂、治疗间质性膀胱炎的药剂以及治疗肾结石的药剂。

25.根据权利要求23所述的化合物，其中所述治疗剂选自13-顺视黄酸、2-氯去氧腺苷、5-阿扎胞苷、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤、6-硫鸟嘌呤、放射菌素-D、阿霉素、阿地白介素、阿仑单抗、阿利维甲酸、全反式视黄酸、α干扰素、六甲蜜胺、氨甲蝶呤、阿米福汀、阿那格雷、阿那曲唑、阿拉伯糖基胞嘧啶、三氧化二砷、安吖啶、氨基喜树碱、氨鲁米特、天冬酰胺酶、阿扎胞苷、卡介苗(BCG)、苯达莫司汀、贝伐单抗、贝沙罗汀、比卡鲁胺、硼替佐米、博莱霉素、白消安、甲酰四氢叶酸钙、嗜橙菌因子、卡培他滨、卡奈替尼、卡铂、卡莫司汀、西妥昔单抗、苯丁酸氮芥、顺铂、克拉屈滨、可的松、环磷酰胺、阿糖胞苷、阿法达贝泊汀、达沙替尼、柔红霉素、地西他滨、地尼白介素、地塞米松、地沙松、右雷佐生、放线菌素D、道诺霉素、达卡巴嗪、多西他赛、多柔比星、都可喜、醛柔比星、去氧氟尿苷、依决洛单抗、恩尿嘧啶、表柔比星、阿法依泊汀、埃罗替尼、依维莫司、依西美坦、雌莫司汀、依托泊苷、非格司亭、氟甲睾酮、氟维司群、夫拉平度、氟尿苷、氟达拉滨、氟尿嘧啶、氟他胺、吉非替尼、吉西他滨、奥吉妥单抗、戈舍瑞林、粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、六甲三聚氰胺、氢化可的松羟基脲、伊布单抗、替伊莫单抗、干扰素α、白细胞介素-2、白细胞介素-11、异维甲酸、伊沙匹隆、伊达比星、甲磺酸伊马替尼、异环磷酰胺、伊立替康、拉帕替尼、来那度胺、来曲唑、甲酰四氢叶酸、亮丙立德、脂质体Ara-C、洛莫司汀、氮芥、甲地孕酮、美法仑、巯基嘌呤、美登素、美司钠、氨甲蝶呤、甲泼尼龙、丝裂霉素C、米托坦、米托蒽醌、奈拉滨、尼鲁米特、奥曲肽、奥普瑞白介素、奥沙利铂、紫杉醇、帕米膦酸盐、培美曲塞、帕尼单抗、PEG干扰素、培门冬酶、培非格司亭、PEG-L-天冬酰胺酶、喷司他丁、普卡霉素、泼尼松龙、泼尼松、丙卡巴肼、雷洛昔芬、利妥昔单抗、罗米司亭、雷替曲塞、沙帕他滨、沙格司亭、赛特铂、索拉非尼、舒尼替尼、司莫司汀、链脲菌素、他莫昔芬、替加氟、替加氟-尿嘧啶、坦罗莫司、替莫唑胺、替尼泊苷、沙利度胺、硫鸟嘌呤、噻替哌、拓扑替康、托瑞米芬、托西莫单抗、曲妥珠单抗、恩美曲妥珠单抗、维甲酸、三甲曲沙、戊柔比星、长春新碱、长春花碱、长春地辛、长春瑞滨、伏立诺他及唑来膦酸。

26.根据权利要求2至25中任一项所述的化合物，其中所述治疗剂是抗癌剂。

27.根据权利要求26所述的化合物，其中所述抗癌剂选自美登素、多柔比星、达沙替尼、顺铂、丝裂霉素、吉西他滨和紫杉醇。

28.根据权利要求2所述的化合物，其中，

X是β-丙氨酸残基；并且

Y和Z是D-天冬氨酸残基。

29.根据权利要求2所述的化合物，其中，

X是β-丙氨酸残基；

Y和Z是D-天冬氨酸残基；并且

m是4。

30.根据权利要求2所述的化合物，其中，

X是β-丙氨酸残基；

Y和Z是D-天冬氨酸残基；

m是4；

所述接头包含二硫基；并且

所述活性部分是美登素。

31.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是：

或其药学上可接受的盐，其中B是β-丙氨酸残基并且D是D或L构型的天冬氨酸残基。

32.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是：

或其药学上可接受的盐，其中B是β-丙氨酸残基并且D是D或L构型的天冬氨酸残基。

33.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据前述权利要求中任一项所述的化合物。

34.根据权利要求33所述的药物组合物，其中所述组合物被配制成供静脉内施用。

35.一种治疗癌症、泌尿道感染、膀胱过动症、尿失禁、间质性膀胱炎或肾结石的方法，所述方法包括向有需要的患者施用根据前述权利要求中任一项所述的化合物或组合物。

36.一种治疗癌症的方法，所述方法包括向有需要的患者施用根据前述权利要求中任一项所述的化合物或组合物。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述癌症是肾癌或泌尿道癌。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述癌症是膀胱癌。

39.根据权利要求38所述的方法，其中所述膀胱癌是非肌层侵袭性膀胱癌。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述膀胱癌是尿道上皮癌。

41.根据权利要求35至40中任一项所述的方法，其中所述化合物是静脉内施用的。