CN117924503A - 人源化抗前列腺特异性膜抗原(psma)抗体药物缀合物 - Google Patents
人源化抗前列腺特异性膜抗原(psma)抗体药物缀合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及前列腺特异性膜抗原人源化抗体(抗PSMA)和抗PSMA抗体药物缀合物。本发明还涉及用于使用抗PSMA抗体药物缀合物抑制、预防或治疗PSMA相关疾病或癌症的方法和组合物。
Description
相关申请的引用
本申请是申请号为201980025915.9、申请日为2019年3月29日、发明名称为“人源化抗前列腺特异性膜抗原(PSMA)抗体药物缀合物”的中国发明专利申请的分案申请,原申请为国际申请号为PCT/US2019/025057的国际申请的中国国家阶段申请,该国际申请要求2018年3月29日提交的题为“Novel Anti-Prostate-Specific Membrane Antigen(PSMA)Antibody Drug Conjugates”的美国临时申请号62/650,277的优先权,所述美国临时申请的内容以引用的方式整体并入本文。
序列表
本申请含有已通过EFS网以ASCII格式提交,并且据此以引用的方式整体并入本文的序列表。ASCII拷贝于2019年3月29日创建,名为AMBX_0225_00PCT_ST25.txt,并且大小是37,015字节。
技术领域
本发明公开涉及新型前列腺特异性膜抗原(抗PSMA)抗体和抗体药物缀合物。更特别地,本发明公开涉及用于使用抗PSMA抗体药物缀合物抑制、预防或治疗PSMA相关疾病或癌症的方法和组合物。
发明背景
前列腺癌是在发达国家男性中最常诊断的非皮肤相关恶性肿瘤。据估计1/6男性将被诊断有前列腺癌。在使用基于血清的标志物诸如前列腺特异性抗原(PSA)之后,对前列腺癌的诊断已改进。此外,前列腺肿瘤相关抗原为肿瘤成像、诊断和靶向疗法提供了靶标。前列腺特异性膜抗原(PSMA)作为一种前列腺肿瘤相关标志物是这种靶标。PSMA在雄激素非依赖性前列腺癌中显著过度表达。PSMA的过度表达与高肿瘤等级;疾病进展和复发的高风险相关联(Perner等,Human Pathology,2007)。PSMA的高表达已与负性临床预后和显著更短存活期相关联。在原发性疾病部位中以及在转移性部位诸如骨和淋巴结中均观察到PSMA表达(Olson和Israel,Frontiers in Bioscience,2014)。
尽管多年来已探求若干靶向疗法,但涉及放射疗法的那些疗法已朝向临床开发进展最多,因为它们显示功效与可接受的可耐受性两者。对涉及靶向递送非放射性细胞毒性剂的模态的其他临床开发已取得有限的成功。
鉴于PSMA的物理性质以及它的表达样式与前列腺癌进展相关,PSMA是抗体-药物缀合物的开发中的一种卓越靶标。抗体-药物缀合物(ADC)是一类允许向靶标细胞诸如癌细胞靶向递送细胞毒性剂的强力治疗性构建体。由于具有靶向功能,所以相较于相同全身性递送的药剂,这些化合物显示高得多的治疗指数。ADC已以完整抗体或抗体片段诸如scFv形式加以开发。通过在生理条件下稳定,但一旦在靶标细胞内部即可被裂解的接头使抗体或片段连接于一个或多个拷贝的药物。仅迄今为止,仅有几种ADC已被核准供治疗性使用,包括用于AML的吉妥单抗奥佐米星(gemtuzumab ozogamicin)(后来从市场退出)、用于ALCL和霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma)的布妥昔单抗维多汀(brentuximab vedotin)、以及用于HER2阳性转移性乳腺癌的曲妥珠单抗埃姆坦辛(trastuzumab emtansine)(Verma等,NEngl J Med 367:1783-91,2012;Bross等,Clin Cancer Res 7:1490-96,2001;Francisco等,Blood 102:1458-65,2003)。靶向各种因素的许多ADC正处于临床试验中。然而,靶向PSMA的ADC由于缺乏治疗指数和毒性而面临挑战。
因此,存在对靶向PSMA抗原和相关癌症的更好或改进治疗剂的需要。为克服本领域中的这个缺陷,本发明公开在本文中提供了新型抗PSMA抗体、变体和抗体药物缀合物组合物。
发明内容
本发明公开提供了抗PSMA抗体、抗体变体和抗体药物缀合物组合物。在其他实施方案中,本发明公开提供了包含所述抗PSMA抗体的抗体药物缀合物(ADC)。
本发明公开提供了包含SEQ ID NO:1至17的抗PSMA抗体、抗体变体和抗体组合物。在一些实施方案中,本发明公开提供了包含SEQ ID NO:1至17的抗体药物缀合物(ADC)。
本发明公开提供了由SEQ ID NO:1至17组成的抗PSMA抗体、抗体变体和抗体组合物。在一些实施方案中,本发明公开提供了由SEQ ID NO:1至17组成的抗体药物缀合物(ADC)。
本发明提供了一种包含重链和轻链的抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA)变体,其中重链序列选自SEQ ID NO:8、10、12、14或16的组,并且轻链序列选自SEQ ID NO:9、11、13、15或17的组。在一些实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:8、10、12、14或16的重链序列的抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA)变体。在一些实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:9、11、13、15或17的轻链序列的抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA)变体。
在其他实施方案中,本发明提供了一种由SEQ ID NO:8、10、12、14或16的重链序列组成的抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA)变体。在其他实施方案中,本发明提供了一种由SEQ ID NO:9、11、13、15或17的轻链序列组成的抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA)变体。
在另一实施方案中,抗PSMA抗体变体包含含有选自SEQ ID NO:1或6的组的可变序列区的重链。在另一实施方案中,抗PSMA抗体变体包含含有选自SEQ ID NO:2-5或7的组的可变区的轻链序列。在另一实施方案中,抗PSMA抗体重链变体由SEQ ID NO:1或6的可变区序列组成。在另一实施方案中,抗PSMA抗体轻链变体由选自SEQ ID NO:2-5或7的组的可变区组成。
在另一实施方案中,抗PSMA抗体变体包含并入抗体的重链或轻链序列中的非天然氨基酸。在本发明的另一实施方案中,抗体包括具有一个或多个在抗体重链或轻链中的一个或多个位置处进行取代的非天然编码氨基酸的抗PSMA抗体变体。在一些实施方案中,PSMA抗体变体中的重链或轻链包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个非天然编码氨基酸。在其他实施方案中,PSMA抗体变体中的重链或轻链序列在抗体重链或轻链中的一个或多个位置处包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个非天然编码氨基酸。在一个实施方案中,抗PSMA抗体重链序列包含非天然编码氨基酸。在本发明的另一实施方案中,抗PSMA抗体变体包含如表4中呈现的重链或轻链序列。
在本发明的其他实施方案中,抗体是包含来自SEQ ID NO:9、11、13、15或17的轻链序列的抗PSMA抗体变体,其中非天然编码氨基酸在具有高表面可及性的位置和/或对于抗体来说将是电荷中性的位点处进行取代。在本发明的其他实施方案中,抗体是包含来自SEQID NO:8、10、12、14或16的重链序列的抗PSMA抗体变体,其中非天然编码氨基酸在具有高表面可及性的位置和/或对于抗体来说将是电荷中性的位点处进行取代。
在一个实施方案中,本发明提供了一种抗PSMA抗体药物缀合物(ADC或抗PSMAADC),其中所述抗体是包含轻链和重链序列的抗PSMA抗体。在本发明的其他实施方案中,抗PSMA ADC包含来自SEQ ID NO:9、11、13、15或17的轻链和来自SEQ ID NO:8、10、12、14或16的重链。在本发明的一个实施方案中,抗PSMA ADC包含一个或多个在抗体重链或轻链中的一个或多个位置处进行取代的非天然编码氨基酸。
在另一实施方案中,本发明提供了一种包含重链SEQ.ID.NO:8和轻链SEQ.ID.NO:9的抗PSMA ADC。在另一实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:12和SEQ ID NO:13的抗PSMA ADC。在另一实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:14和SEQ ID NO:15的抗PSMA ADC。在另一实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:16和SEQ ID NO:17的抗PSMA ADC。
在一些实施方案中,本公开的抗体、变体或组合物可为结合PSMA受体的抗体、变体或组合物。在本发明的其他实施方案中,抗体、变体或组合物可为结合PSMA受体的细胞外表面的抗体、变体或组合物。在本发明的另一实施方案中,公开的抗体、变体或组合物可为结合PSMA二聚体的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,本公开的抗体、变体或组合物可为具有来自J591的CDR的抗体、变体或组合物,所述CDR移植于可变区的框架区上。在其他实施方案中,本发明公开的抗体、变体或组合物可为具有非天然编码氨基酸的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,抗体、变体或组合物可为由本发明公开中其他地方的实施方案中的超过一者描述的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,本文公开的一种或多种抗体、抗体变体或抗体组合物可为完全人源化的。在其他实施方案中,本文公开的一种或多种抗体、抗体变体或抗体组合物可为嵌合的。在本发明的一些实施方案中,抗体可为是全长抗体(可变区+Fc区)、Fab、双特异性抗体、Fab二聚体、双特异性Fab、三特异性Fab、双特异性T细胞衔接物、双亲和力重靶向抗体、IgG1/IgG3双特异性抗体、微型双功能抗体、双特异性微型双功能抗体、scFv-Fc、微型抗体的抗体。
在其他实施方案中,抗PSMA抗体、抗体变体或抗体组合物并有包含羰基、氨基氧基、肼基团、酰肼基团、氨基脲基团、叠氮基团或炔基团的非天然编码氨基酸。在本发明的一个实施方案中,非天然编码氨基酸包含氨基氧基。在其他实施方案中,非天然编码氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸、对硝基苯丙氨酸、对磺基酪氨酸、对羧基苯丙氨酸、邻硝基苯丙氨酸、间硝基苯丙氨酸、对硼羰基苯丙氨酸、邻硼羰基苯丙氨酸、间硼羰基苯丙氨酸、对氨基苯丙氨酸、邻氨基苯丙氨酸、间氨基苯丙氨酸、对酰基苯丙氨酸、邻酰基苯丙氨酸、间酰基苯丙氨酸、p-OMe苯丙氨酸、o-OMe苯丙氨酸、m-OMe苯丙氨酸、对磺基苯丙氨酸、邻磺基苯丙氨酸、间磺基苯丙氨酸、5-硝基His、3-硝基Tyr、2-硝基Tyr、硝基取代的Leu、硝基取代的His、硝基取代的De、硝基取代的Trp、2-硝基Trp、4-硝基Trp、5-硝基Trp、6-硝基Trp、7-硝基Trp、3-氨基酪氨酸、2-氨基酪氨酸、O-磺基酪氨酸、2-磺氧基苯丙氨酸、3-磺氧基苯丙氨酸、邻羧基苯丙氨酸、间羧基苯丙氨酸、对乙酰基-L-苯丙氨酸、对炔丙基-苯丙氨酸、O-甲基-L-酪氨酸、L-3-(2-萘基)丙氨酸、3-甲基-苯丙氨酸、O-4-烯丙基-L-酪氨酸、4-丙基-L-酪氨酸、三-O-乙酰基-GlcNAcβ-丝氨酸、L-多巴(L-Dopa)、氟化苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸、对叠氮基-L-苯丙氨酸、对酰基-L-苯丙氨酸、对苯甲酰基-L-苯丙氨酸、L-磷酸丝氨酸、膦酰基丝氨酸、膦酰基酪氨酸、对碘-苯丙氨酸、对溴苯丙氨酸、对氨基-L-苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸或对炔丙基氧基-苯丙氨酸。在本发明的另一实施方案中,非天然氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸。
在本发明的其他实施方案中,抗PSMA抗体变体是单克隆抗体、人源化抗体或嵌合抗体。在一个实施方案中,抗PSMA人源化抗体变体包含选自SEQ IDNO:8、10、12或14的组的重链序列和选自SEQ ID NO:9、11、13或15的组的轻链序列。在另一实施方案中,抗PSMA嵌合抗体变体包含SEQ ID NO:16的重链序列和SEQ ID NO:17的轻链序列。
在其他实施方案中,本发明提供了包含共价缀合于毒素、有效载荷或药物-接头的抗PSMA抗体变体的抗体药物缀合物的一种组合物。在一个实施方案中,毒素、有效载荷或药物-接头包含细胞毒性剂。在一个实施方案中,细胞毒性剂是多拉司他汀(dolastatin)、多拉司他汀衍生物或它们的类似物。在其他实施方案中,本发明提供了包含共价缀合于药物-接头的抗PSMA抗体变体的抗体药物缀合物的一种组合物,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在其他实施方案中,本发明提供了包含共价缀合于一个或多个多拉司他汀的具有SEQ ID NO:1至17中的任何一个的抗PSMA抗体变体的抗体药物缀合物的一种组合物,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在本发明的另一实施方案中提供了包含共价缀合于一个或多个多拉司他汀的具有SEQ ID NO:8至17中的任何一个的抗PSMA抗体变体的抗体药物缀合物的一种组合物,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在本发明的一个实施方案中提供了包含共价缀合于一个或多个多拉司他汀的SEQ IDNO:8、10、12、14或16的抗PSMA抗体重链序列变体的抗体药物缀合物的一种组合物,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在本发明的一个其他实施方案中提供了包含共价缀合于一个或多个多拉司他汀的SEQ ID NO:9、11、13、15或17的抗PSMA抗体轻链变体的抗体药物缀合物的一种组合物,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在另一实施方案中,抗体共价缀合于至少2个多拉司他汀。在一个实施方案中,组合物包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10种或更多种多拉司他汀衍生物或类似物。在一个实施方案中,组合物包含多拉司他汀衍生物或是多拉司他汀类似物。在另一实施方案中,多拉司他汀衍生物或类似物是单甲基澳瑞他汀(monomethyl auristatin),所述单甲基澳瑞他汀是单甲基澳瑞他汀F(MMAF)或单甲基澳瑞他汀E(MMAE)。在其他实施方案中,一个或多个多拉司他汀是非可裂解MMAF、非可裂解MMAE、可裂解MMAF、可裂解MMAE、短的可裂解MMAF或短的可裂解MMAE。在本发明的另一实施方案中,抗体连接于接头、聚合物或生物活性分子。在一些实施方案中,接头是聚乙二醇(PEG)。在其他实施方案中,接头是分支或线性聚乙二醇。在本发明的其他实施方案中,抗PSMA变体可为PEG化的。在本发明的其他实施方案中,抗PSMA变体可在非天然编码氨基酸上PEG化。本发明的抗PSMA抗体可用约5kDa PEG、约10kDa PEG、约20kDa PEG、约30kDa PEG、约40kDa PEG或更大分子量的PEG加以PEG化。聚(乙二醇)分子可具有在约0.1kDa与约100kDa之间的分子量。聚(乙二醇)分子可具有在0.1kDa与50kDa,20kDa与40kDa之间,以及是25kDa与35kDa之间的任何整数值的分子量。聚(乙二醇)分子可具有约30kDa的分子量。聚(乙二醇)分子可为具有在0.1kDa与50kDa,20kDa与40kDa之间,以及是25kDa与35kDa之间的任何整数值的分子量的线性分子。聚(乙二醇)分子可为具有30kDa的分子量的线性分子。聚(乙二醇)分子可具有能够与合成氨基酸上的乙酰基反应的氨基氧基。聚(乙二醇)分子可为能够与非天然编码氨基酸诸如但不限于对乙酰基苯丙氨酸的乙酰基侧链形成肟键的30kDa经氨基氧基活化线性PEG。
在一个实施方案中,本发明提供了抗体药物缀合物,所述抗体药物缀合物包含缀合于至少一个选自表1-表3的药物-接头的包含选自SEQ ID NO:8、10、12、14或16的重链序列和选自SEQ ID NO:9、11、13、15的轻链序列的人源化抗PSMA抗体,其中缀合通过并入所述重链序列中的非天然编码氨基酸来发生。在一些实施方案中,药物-接头包含细胞毒性剂。细胞毒性剂是多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或它们的类似物。在一个实施方案中,多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或类似物是选自单甲基澳瑞他汀F(MMAF)或单甲基澳瑞他汀E(MMAE)的单甲基澳瑞他汀。在另一实施方案中,单甲基澳瑞他汀是可裂解MMAE或MMAF、非可裂解MMAE或MMAF、短的可裂解MMAE或MMAF。
在一个实施方案中,本发明提供了一种用于降低或抑制PSMA表达性癌或癌细胞的肿瘤生长或进展的方法,所述方法包括使所述PSMA表达性癌或癌细胞与有效量的抗体-药物缀合物接触。抗体药物缀合物包含缀合于至少一个选自表1-表3的药物-接头的包含选自SEQ ID NO:8、10、12、14或16的重链序列和选自SEQ ID NO:9、11、13、15的轻链序列的人源化抗PSMA抗体,其中缀合通过并入所述重链序列中的非天然编码氨基酸来发生。在另一实施方案中,本发明提供了一种还包括使PSMA表达性癌或癌细胞与有效量的治疗剂接触的方法。在另一实施方案中,治疗剂是化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇(corticosteroid)或它们的组合。在一个实施方案中,激素剂是恩杂鲁胺(enzalutamide)。
在其他实施方案中,本发明的抗PSMA ADC可与一种或多种免疫刺激剂一起施用以诱导或增强免疫应答。所述免疫刺激剂包括但不限于IL-2、免疫刺激性寡核苷酸(例如CpG基序)、干扰素、肿瘤坏死因子α。在其他实施方案中,本发明的抗PSMA ADC可与一种或多种免疫调节剂一起施用,所述免疫调节剂包括但不限于细胞因子、趋化因子、佐剂或它们的组合。
在其他实施方案中,本发明提供了一种抑制受试者中的肿瘤生长或进展的方法,所述方法包括向所述受试者提供治疗有效量的本发明的PSMA抗体药物缀合物。在另一实施方案中,本发明提供了一种治疗患有前列腺癌的受试者的方法,所述方法包括向所述受试者提供治疗有效量的本公开组合物。
在一个实施方案中,本发明提供了一种治疗具有PSMA表达性癌细胞或癌的受试者的方法,所述方法包括:向所述受试者施用有效量的抗体-药物缀合物以治疗所述PSMA表达性癌或癌细胞,其中所述抗体-药物缀合物包含缀合于药物-接头的包含本文公开的重链序列和轻链序列的PSMA抗体,所述缀合通过并入所述抗体中的非天然编码氨基酸来发生;并且其中所述药物-接头选自表1-表3。在另一实施方案中,一种治疗患有PSMA相关疾病或癌症的受试者的方法包括向所述受试者提供治疗有效量的抗PSMA抗体药物缀合物和治疗剂。治疗剂是化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇或它们的组合。治疗剂可在本发明的抗PSMA ADC之前、之后、或联合加以提供。
在另一实施方案中,本发明公开提供了一种包含抗PSMA抗体变体和至少一种药学上可接受的佐剂、粘合剂、缓冲剂、载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。一种药物组合物包含本发明的抗体药物缀合物和至少一种药学上可接受的佐剂、粘合剂、缓冲剂、载体、稀释剂或赋形剂。药物组合物还包含治疗剂。在一个实施方案中,本发明提供了一种用于制造以及用于治疗有需要的受试者的癌症的药剂。
在另一实施方案中,本发明提供了一种编码SEQ ID NO:1-17中的任何一个的核酸。在一个实施方案中,本发明提供了一种包含SEQ ID NO:1-17的核酸的载体。
应了解本文所述的方法和组合物不限于本文所述的特定方法、方案、细胞系、构建体和试剂,因此可变化。还应了解本文所用的术语仅出于描述特定实施方案的目的,并且不意图限制本文所述的方法和组合物的将仅由随附权利要求限制的范围。
除非上下文另外明确指示,否则如本文以及随附权利要求中所用,单数形式“一个(种)(a/an)”和“这个(种)(the)”包括复数个(种)指示物。
除非另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与为本文所述的本发明所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。与本文所述的方法、材料等类似或等同的各种方法、材料等可用于实施或测试本文所述的本发明。
本文提及的所有出版物和专利都出于描述和公开例如描述于出版物中,可与当前描述的本发明关联使用的化学、化学合成、组合物和其他方法的目的以引用的方式整体并入本文。本文讨论的出版物仅由于它们的公开内容在本申请的提交日期之前而加以提供。
在本公开的实施方案中提供了新型抗PSMA氨基酸序列。术语“氨基酸”是指天然存在的氨基酸和非天然(non-natural/unnatural)氨基酸,以及以与天然存在的氨基酸类似的方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。天然编码氨基酸是20种常见氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)以及吡咯赖氨酸和硒代半胱氨酸。氨基酸类似物是指与天然存在的氨基酸具有相同的基本化学结构的化合物,仅举例来说,α-碳结合于氢、羧基、氨基和功能性R基团。所述类似物可具有经修饰R基团(举例来说,正亮氨酸)或可具有经修饰肽骨架,但仍然保留与天然存在的氨基酸相同的基本化学结构。氨基酸类似物的非限制性实例包括高丝氨酸、正亮氨酸、甲硫氨酸亚砜、甲硫氨酸甲基锍。氨基酸在本文中可通过它们的名称、它们的通常已知的三字母符号或通过由IUPAC-IUB生物化学命名委员会推荐的单字母符号来提及。另外,核苷酸可通过它们的通常接受的单字母代码来提及。
“氨基或羧基末端修饰基团”分别是指可连接于末端胺基团或末端羧基的任何分子。举例来说,所述末端胺基团或末端羧基可在聚合分子的末端,其中所述聚合分子包括但不限于多肽、多核苷酸和多糖。末端修饰基团包括但不限于各种水溶性聚合物、肽或蛋白质。仅举例来说,末端修饰基团包括聚乙二醇或血清白蛋白。末端修饰基团可用于改进聚合分子的治疗特征,包括但不限于使肽、多肽或蛋白质的血清半衰期增加。
在一些实施方案中,本发明公开提供了新型抗PSMA抗体和抗体变体。术语“抗体”在本文中是指由实质上由抗体基因的全部或一部分编码的一个或多个多肽组成的蛋白质。免疫球蛋白基因包括但不限于κ、λ、α、γ(IgG1、IgG2、IgG3和IgG4)、δ、ε和μ恒定区基因,以及数万种免疫球蛋白可变区基因。在本文中,抗体还意图包括全长抗体和抗体片段,并且包括天然地存在于任何生物体中的抗体、抗体变体、经工程改造抗体和抗体片段。在本文中,抗体还意图包括完整抗体、单克隆抗体或多克隆抗体。在本文中,抗体还涵盖多特异性抗体和/或双特异性抗体。本发明的抗体包括人抗体。人抗体通常由各自包含可变区和恒定区的两个轻链和两个重链构成。轻链可变区包含由框架区侧接的3个CDR,在本文中标识为CDRL1、CDRL2和CDRL3。重链可变区包含由框架区侧接的3个CDR,在本文中标识为CDRH1、CDRH2和CDRH3。
术语“抗体片段”在本文中是指抗体的除全长形式以外的任何形式。抗体片段在本文中包括是存在于全长抗体内的较小组分的抗体,以及已被工程改造的抗体,诸如抗体变体。抗体片段包括但不限于Fv、Fc、Fab和(Fab')2、单链Fv(scFv)、微型双功能抗体、微型三功能抗体、微型四功能抗体、双功能性杂合抗体、CDR1、CDR2、CDR3、CDR的组合、可变区、框架区、恒定区、重链、轻链和可变区、以及替代性骨架非抗体分子、双特异性抗体等(Maynard和Georgiou,Annu.Rev.Biomed.Eng.2:339-76,2000;Hudson,Curr.Opin.Biotechnol.9:395-402,1998)。另一功能性子结构是单链Fv(scFv),包含免疫球蛋白重链和轻链的可变区,通过肽接头共价连接(Hu等,Cancer Research,56,3055-3061,1996)。这些小(Mr 25,000)蛋白质通常以单一多肽形式保留对抗原的特异性和亲和力,并且可为较大抗原特异性分子提供适宜构筑嵌段。除非另外明确指示,否则使用术语“抗体(antibody/antibodies)”的陈述和权利要求明确包括“抗体片段(antibody fragment/antibody fragments)”。
在本发明的实施方案中,公开了新型抗PSMA抗体药物缀合物(ADC)。如本文所用的术语“抗体-药物缀合物”或“ADC”是指抗体分子或其片段共价键合于一个或多个生物活性分子。生物活性分子可通过接头、聚合物或其他共价键缀合于抗体。ADC是一类允许向靶标细胞诸如癌细胞靶向递送细胞毒性剂的强力治疗性构建体。由于具有靶向功能,所以相较于相同全身性递送的药剂,这些化合物显示高得多的治疗指数。ADC已以完整抗体或抗体片段诸如scFv形式加以开发。通过在生理条件下稳定,但一旦在靶标细胞内部即可被裂解的接头使抗体或片段连接于一个或多个拷贝的药物。
如本文所用的术语“抗原结合片段”是指抗体的一种或多种保留结合抗原的能力的片段。已显示抗体的抗原结合功能可由完整抗体的片段执行。涵盖在术语抗体的“抗原结合片段”内的结合片段的实例包括(i)Fab片段,即由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段;(ii)F(ab')2片段,即包含由二硫桥在铰链区处连接的两个Fab片段的二价片段;(iii)由VH和CH1结构域组成的Fd片段;(iv)由抗体的单臂的VL和VH结构域组成的Fv片段,(v)dAb片段(Ward等,Nature 341:544-546,1989),所述dAb片段由VH结构域组成;(vi)包含或不包含额外序列(接头、一个或多个框架区等)的经分离互补决定区(CDR),例如VH CDR3以及(v)两个至六个包含或不包含额外序列(接头、一个或多个框架区等)的经分离CDR的组合。此外,尽管Fv片段的两个结构域VL和VH由单独基因编码,但可使用重组方法由使得它们能够被制备成其中VL区和VH区配对以形成单价分子的单一多肽链(称为单链Fv(scFv);参见例如Bird等,Science 242:423-426,1988;以及Huston等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883,1988)的合成接头来使它们接合。所述单链抗体也意图涵盖在术语抗体的“抗原结合片段”内。此外,抗原结合片段包括结合结构域免疫球蛋白融合蛋白,所述融合蛋白包含(i)融合于免疫球蛋白铰链区多肽的结合结构域多肽(诸如重链可变区、轻链可变区、或重链可变区通过接头肽融合于轻链可变区),(ii)融合于所述铰链区的免疫球蛋白重链CH2恒定区,和(iii)融合于所述CH2恒定区的免疫球蛋白重链CH3恒定区。铰链区可通过用丝氨酸残基替换一个或多个半胱氨酸残基加以修饰以防止二聚化。所述结合结构域免疫球蛋白融合蛋白进一步公开于US2003/0118592和US2003/0133939中。这些抗体片段使用为本领域技术人员所知的常规技术获得,并且片段以与完整抗体相同的方式关于效用加以筛选。
典型抗原结合位点包含通过轻链免疫球蛋白和重链免疫球蛋白的配对来形成的可变区。抗体可变区的结构是极其一致的,并且展现极其类似的结构。这些可变区通常包含由被称为互补决定区(CDR)的三个高变区间隔的相对同源的框架区(FR)。抗原结合片段的总体结合活性经常由CDR的序列决定。FR经常在CDR的三维空间中的适当定位和对准方面起作用以达成最优抗原结合。实际上,因为CDR序列负责大多数抗体-抗原相互作用,所以有可能通过构建表达载体来表达显示特异性天然存在抗体的性质的重组抗体,所述表达载体包括来自特异性天然存在抗体的CDR序列移植于来自具有不同性质的不同抗体的框架序列上(参见例如Riechmann,L.等,Nature 332:323-327,1998;Jones,P.等,Nature 321:522-525,1986;以及Queen,C.等,Proc.Natl.Acad.USA 86:10029-10033,1989)。所述框架序列可从包括种系抗体基因序列的公共DNA数据库获得。这些种系序列将不同于成熟抗体基因序列,因为它们将不包括在B细胞成熟期间通过V(D)J接合来形成的完全组装的可变基因。种系基因序列还将不同于含有遍及可变基因但通常在CDR中簇集的突变的高亲和力次级谱系抗体的序列。举例来说,体细胞突变在框架区1的氨基末端部分中以及在框架区4的羧基末端部分中相对稀少。此外,许多体细胞突变不显著改变抗体的结合性质。出于这个原因,不必获得特定抗体的整个DNA序列来重新创建具有与原始抗体的结合性质类似的结合性质的完整重组抗体。跨越CDR区的部分重链和轻链序列通常足以达成这个目的。部分序列用于确定哪些种系可变和接合基因区段促成重组抗体可变基因。种系序列接着用于填充可变区的缺失部分。重链和轻链前导序列在蛋白质成熟期间被裂解,并且不有助于最终抗体的性质。为添加缺失序列,可通过连接或PCR扩增使所克隆cDNA序列与合成寡核苷酸组合。或者,可合成整个可变区以创建完全合成可变区克隆。这个方法具有某些优势,诸如消除或包括特定限制位点,或使特定密码子优化。当然,本文所述的抗体的框架区的总体或部分可与CDR联合使用以使抗体的亲和力、特异性或任何其他所需性质最优化。
在一些实施方案中,本发明涉及聚合物诸如双官能聚合物。“双官能聚合物”,也被称为“双官能接头”,是指包含两个能够与其他部分特异性反应以形成共价或非共价键联的官能团的聚合物。所述部分可包括但不限于天然或非天然氨基酸或含有所述天然或非天然氨基酸的肽上的侧基。可连接于双官能接头或双官能聚合物的其他部分可为相同或不同部分。仅举例来说,双官能接头可具有与第一肽上的基团具有反应性的官能团,以及与第二肽上的基团具有反应性的另一官能团,借此形成包括所述第一肽、所述双官能接头和所述第二肽的缀合物。用于使各种化合物连接于肽的许多程序和接头分子是已知的。参见例如欧洲专利申请号0188256;美国专利号4,659,839;4,414,148;4,699,784;4,680,338;和4,569,789,所述专利以引用的方式整体并入本文。“多官能聚合物”,也被称为“多官能接头”,是指包含两个或更多个能够与其他部分反应的官能团的聚合物。所述部分可包括但不限于天然或非天然氨基酸或含有所述天然或非天然氨基酸的肽上的侧基。(包括但不限于氨基酸侧基)以形成共价或非共价键联。双官能聚合物或多官能聚合物可为任何所需长度或分子量,并且可被选择以在一个或多个连接于化合物的分子与所述化合物结合的分子或所述化合物之间提供特定所需间隔或构象。
如本文所用的术语“生物可用度”是指物质或它的活性部分从药物剂型递送以及变得在作用部位处或在体循环中可用的速率和程度。生物可用度增加是指使物质或它的活性部分从药物剂型递送以及变得在作用部位处或在体循环中可用的速率和程度增加。举例来说,生物可用度增加可指示为当相较于其他物质或活性部分时,物质或它的活性部分在血液中的浓度增加。
当在本文中使用时,术语“生物活性分子”、“生物活性部分”或“生物活性剂”意指可影响与生物体相关的生物系统、路径、分子或相互作用的任何物理或生物化学性质的任何物质,所述生物体包括但不限于病毒、细菌、噬菌体、转座子、朊病毒、昆虫、真菌、植物、动物和人。特别地,如本文所用,生物活性分子包括但不限于意图用于诊断、治愈、缓解、治疗或预防人或其他动物的疾病,或另外使人或动物的身体或精神健康状态增强的任何物质。生物活性分子的实例包括但不限于肽、蛋白质、酶、小分子药物、硬药、软药、前药、碳水化合物、无机原子或分子、染料、脂质、核苷、放射性核素、寡核苷酸、毒素、细胞、病毒、脂质体、微粒和胶束。适于与本文所述的方法和组合物一起使用的生物活性剂的类别包括但不限于药物、前药、放射性核素、成像剂、聚合物、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、消炎剂、抗肿瘤剂、心血管剂、抗焦虑剂、激素、生长因子、类固醇和非类固醇剂、微生物源性毒素等。
就“调节生物活性”来说,其意指使多肽的反应性增加或降低,改变多肽的选择性,使多肽的底物选择性增强或降低。对经改进生物活性的分析可通过将非天然多肽的生物活性与天然多肽的生物活性进行比较来进行。
在一些实施方案中,本公开涉及已以生物合成方式并入抗体中的氨基酸。如本文所用的术语“以生物合成方式”是指利用翻译系统(细胞性或非细胞性)的任何方法,包括使用以下组分中的至少一者:多核苷酸、密码子、tRNA和核糖体。举例来说,非天然氨基酸可使用本文所述以及如本领域中熟知的方法和技术“以生物合成方式并入”非天然氨基酸多肽中。参见例如WO2010/011735和WO2005/074650。
术语“经保守修饰变体”适用于天然和非天然氨基酸以及天然和非天然核酸序列以及它们的组合。就特定核酸序列来说,“经保守修饰变体”是指编码相同或基本上相同的天然和非天然氨基酸序列的那些天然和非天然核酸,或当天然和非天然核酸不编码天然和非天然氨基酸序列时,是指基本上相同的序列。举例来说,由于遗传密码的简并性,所以许多在功能上相同的核酸编码任何给定蛋白质。举例来说,密码子GCA、GCC、GCG和GCU全都编码氨基酸丙氨酸。因此,在其中丙氨酸由某一密码子指定的每个位置处,所述密码子可改变成所描述的任何相应密码子而不改变编码的多肽。所述核酸变异是作为一个种类的经保守修饰变异的“沉默变异”。因此,举例来说,本文每个编码天然或非天然多肽的天然或非天然核酸序列还描述天然或非天然核酸的每个可能的沉默变异。本领域普通技术人员将认识到天然或非天然核酸中的每个密码子(除通常是甲硫氨酸的唯一密码子的AUG和通常是色氨酸的唯一密码子的TGG之外)都可被修饰以产生在功能上相同的分子。因此,编码天然和非天然多肽的天然和非天然核酸的每个沉默变异都隐含于每个描述的序列中。关于氨基酸序列,对核酸、肽、多肽或蛋白质序列进行的改变、添加或缺失所编码序列中的单一天然和非天然氨基酸或小百分比的天然和非天然氨基酸的单个取代、缺失或添加是“经保守修饰变体”,其中改变导致氨基酸的缺失,氨基酸的添加,或天然和非天然氨基酸被化学类似氨基酸取代。提供功能类似天然氨基酸的保守性取代表在本领域中是熟知的。提供功能类似氨基酸的保守性取代表为本领域普通技术人员所知。以下八组各自含有彼此是保守性取代的氨基酸:1)丙氨酸(A)、甘氨酸(G);2)天冬氨酸(D)、谷氨酸(E);3)天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q);4)精氨酸(R)、赖氨酸(K);5)异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、甲硫氨酸(M)、缬氨酸(V);6)苯丙氨酸(F)、酪氨酸(Y)、色氨酸(W);7)丝氨酸(S)、苏氨酸(T);以及8)半胱氨酸(C)、甲硫氨酸(M)(参见例如Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W HFreeman&Co.;第2版,1993)。所述经保守修饰变体外加于并且不排除本文所述的组合物的多态性变体、物种间同源物和等位基因。
如本文所用的术语“药物”是指用于预防、诊断、缓和、治疗或治愈疾病或疾患诸如包括前列腺癌的癌症的任何物质。
如本文所用的术语“有效量”是指所施用的药剂、化合物或组合物的将在一定程度上减轻所治疗疾病或疾患的症状中的一者或多者的足够量。结果可为疾病的征象、症状或原因的减轻和/或缓和,或生物系统的任何其他所需改变。举例来说,所施用的药剂、化合物或组合物包括但不限于天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽、经修饰非氨基酸多肽、或抗体或其变体。可施用含有所述天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽、经修饰非天然氨基酸多肽、或抗体或其变体的组合物以达成防治性、增强性和/或治疗性治疗。在任何单个情况下的适当“有效”量都可使用诸如剂量逐步升高研究的技术来确定。
术语“增强(enhance/enhancing)”意指在效能或持续时间方面使所需作用增加或延长。举例来说,“增强”治疗剂的作用是指能够在效能或持续时间方面使治疗剂在治疗疾病、病症或疾患期间的作用增加或延长。如本文所用的“增强性有效量”是指足以增强治疗剂在治疗疾病、病症或疾患方面的作用的量。当在患者中使用时,有效达成这个用途的量将取决于疾病、病症或疾患的严重性和过程;先前疗法;患者的健康状况和对药物的响应;以及治疗医师的判断。
术语“人源化或嵌合抗体”是指通常使用重组技术制备的分子,具有源于来自非人物种(例如鼠)的免疫球蛋白的抗原结合位点,并且所述分子的其余免疫球蛋白结构基于人免疫球蛋白的结构和/或序列。一般来说,人源化抗体将包含大致上全部至少一个,并且通常两个可变结构域,其中全部或大致上全部高变环对应于非人免疫球蛋白的那些,并且全部或大致上全部框架残基/区域(FR)是人免疫球蛋白序列的那些。人源化抗体任选地还将包含至少一部分免疫球蛋白恒定区(Fc),通常是人免疫球蛋白的至少一部分恒定区。啮齿动物抗体的人源化形式将基本上包含亲本啮齿动物抗体的相同CDR序列,但可包括某些氨基酸取代以增加亲和力,增加人源化抗体的稳定性,或出于其他原因。然而,因为CDR环交换不一律地产生与来源抗体具有相同结合性质的抗体,所以还可将作为CDR环支撑中涉及的残基的框架残基(FR)的变化引入人源化抗体中以保持抗原结合亲和力。抗原结合位点可包含融合于恒定结构域上的完全可变结构域,或仅包含移植于可变结构域中的适当框架区上的互补决定区(CDR)。抗原结合位点可为野生型的,或通过一个或多个氨基酸取代加以修饰。这消除了恒定区在人个体中作为免疫原,但保留了对外来可变区的免疫应答的可能性(LoBuglio,A.F.等,"Mouse/Human Chimeric Monoclonal Antibody In Man:KineticsAnd Immune Response,"Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)86:4220-4224,1989)。另一方法不仅集中于提供人源性恒定区,而且还对可变区进行修饰以便以尽可能接近于人形式的方式对它们进行重新塑造。已知的是重链与轻链两者的可变区均含有三个互补决定区(CDR),所述互补决定区应答于所论述的抗原而变化,并且决定结合能力,由在给定物种中相对保守,并且推定为CDR提供骨架化的四个框架区(FR)侧接。当关于特定抗原制备非人抗体时,可变区可通过将源于非人抗体的CDR移植在存在于待修饰的人抗体中的FR上来“人源化”。这个方法对各种抗体的应用已由Kettleborough,C.A.等,"Humanization Of A MouseMonoclonal Antibody By CDR-Grafting:The Importance Of Framework Residues OnLoop Conformation,"Protein Engineering4:773-3783,1991;Co,M.S.等,"HumanizedAntibodies For Antiviral Therapy,"Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)88:2869-2873,1991;Carter,P.等,"Humanization Of An Anti-p185her2 Antibody For Human CancerTherapy,"Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)89:4285-4289,1992;以及Co,M.S.等,"ChimericAnd Humanized Antibodies With Specificity For The CD33 Antigen,"J.Immunol.148:1149-1154,1992报道。在一些实施方案中,人源化抗体保持全部CDR序列(例如含有来自小鼠抗体的全部六个CDR的人源化小鼠抗体)。在其他实施方案中,人源化抗体具有一个或多个相对于原始抗体加以改变的CDR(一个、两个、三个、四个、五个、六个),所述CDR也被称为一个或多个“源于”一个或多个来自原始抗体的CDR的CDR。
如本文所用的术语“同一”是指两个或更多个序列或子序列是相同的。此外,如本文所用的术语“大致上同一”是指如使用比较算法或通过手动比对和目视检查所测量,当历经比较窗或指定区域比较以及对准以达成最大对应时,两个或更多个序列具有某一百分比的相同连续单元。仅举例来说,如果历经指定区域,连续单元是约60%同一的,约65%同一的,约70%同一的,约75%同一的,约80%同一的,约85%同一的,约90%同一的,或约95%同一的,那么两个或更多个序列可为“大致上同一的”。所述百分比描述两个或更多个序列的“同一性百分比”。序列的同一性可历经长度是至少约75-100个连续单元的区域,历经长度是约50个连续单元的区域,或当未指定时跨越整个序列而存在。这个定义还涉及测试序列的互补序列。仅举例来说,历经指定区域,当氨基酸残基是相同的时,两个或更多个多肽序列是同一的,而如果氨基酸残基是约60%同一的,约65%同一的,约70%同一的,约75%同一的,约80%同一的,约85%同一的,约90%同一的,或约95%同一的,那么两个或更多个多肽序列是“大致上同一的”。同一性可历经长度是至少约75至约100个氨基酸的区域,历经长度是约50个氨基酸的区域,或当未指定时跨越多肽序列的整个序列而存在。此外,仅举例来说,历经指定区域,当核酸残基是相同的时,两个或更多个多核苷酸序列是同一的,而如果核酸残基是约60%同一的,约65%同一的,约70%同一的,约75%同一的,约80%同一的,约85%同一的,约90%同一的,或约95%同一的,那么两个或更多个多核苷酸序列是“大致上同一的”。同一性可历经长度是至少约75至约100个核酸的区域,历经长度是约50个核酸的区域,或当未指定时跨越多核苷酸序列的整个序列而存在。
如本文所用的术语“免疫原性”是指对治疗性药物的施用的抗体应答。对治疗性非天然氨基酸多肽的免疫原性可使用用于检测生物流体中的抗非天然氨基酸多肽抗体的定量和定性测定获得。所述测定包括但不限于放射免疫测定(RIA)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、发光免疫测定(LIA)和荧光免疫测定(FIA)。分析对治疗性非天然氨基酸多肽的免疫原性涉及将在施用治疗性非天然氨基酸多肽后的抗体应答与在施用治疗性天然氨基酸多肽后的抗体应答进行比较。
如本文所用的术语“分离”是指使目标组分与非目标组分分离以及将目标组分从非目标组分移除。经分离物质可呈干燥或半干燥状态,或呈包括但不限于水溶液的溶液形式。经分离组分可呈同质状态,或经分离组分可为包含额外药学上可接受的载体和/或赋形剂的药物组合物的一部分。纯度和同质性可使用包括但不限于聚丙烯酰胺凝胶电泳或高效液相色谱法的分析化学技术来测定。此外,当目标组分被分离,并且是制剂中存在的主要种类时,所述组分在本文中被描述为是大致上纯化的。如本文所用的术语“纯化”可指目标组分是至少85%纯净的,至少90%纯净的,至少95%纯净的,至少99%或更大百分比纯净的。仅举例来说,当核酸或蛋白质不含它在天然状态下与其相伴的细胞组分中的至少一些,或核酸或蛋白质已被浓缩至大于它的体内或体外产生浓度的水平时,所述核酸或蛋白质是“经分离的”。此外,举例来说,当与侧接于基因,并且编码除目标基因以外的蛋白质的开放阅读框分离时,所述基因是经分离的。
如本文所用的术语“键联”是指由接头的官能团与另一分子之间的化学反应形成的键或化学部分。所述键可包括但不限于共价键联和非共价键,而所述化学部分可包括但不限于酯、碳酸酯、亚胺、磷酸酯、腙、缩醛、原酸酯、肽键联和寡核苷酸键联。水解稳定键联意指键联在水中是大致上稳定的,并且在有用的pH值下不与水反应,包括但不限于在生理条件下持续延长时期,也许甚至是无限期。水解不稳定或可降解键联意指键联在水中或在包括例如血液的水溶液中可降解。酶不稳定或可降解键联意指键联可由一种或多种酶降解。仅举例来说,PEG和相关聚合物可在聚合物骨架中或在聚合物骨架与聚合物分子的末端官能团中的一者或多者之间的接头基团中包括可降解键联。所述可降解键联包括但不限于通过PEG羧酸或经活化PEG羧酸与生物活性剂上的醇基团的反应来形成的酯键联,其中所述酯基团通常在生理条件下水解以释放所述生物活性剂。其他水解可降解键联包括但不限于碳酸酯键联;由胺和醛的反应产生的亚胺键联;通过使醇与磷酸基团反应来形成的磷酸酯键联;是酰肼和醛的反应产物的腙键联;是醛和醇的反应产物的缩醛键联;是甲酸酯和醇的反应产物的原酸酯键联;通过包括但不限于在聚合物诸如PEG的末端的胺基团和肽的羧基来形成的肽键联;以及通过包括但不限于在聚合物的末端的亚磷酰胺基团和寡核苷酸的5'羟基来形成的寡核苷酸键联。
如本文所用的术语“代谢物”是指化合物举例来说天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的衍生物,所述衍生物在所述化合物举例来说天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽被代谢时形成。术语“药物活性代谢物”或“活性代谢物”是指化合物举例来说天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的生物活性衍生物,所述生物活性衍生物在这种化合物举例来说天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽被代谢时形成。
如本文所用的术语“代谢”是指特定物质由生物体改变所采用的过程的总和。所述过程包括但不限于水解反应和由酶催化的反应。关于代谢的其他信息可从ThePharmacological Basis of Therapeutics,第9版,McGraw-Hill(1996)获得。仅举例来说,天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的代谢物可通过以下方式来鉴定:向宿主施用所述天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽,以及分析来自所述宿主的组织样品;或使天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽与肝细胞一起在体外孵育,以及分析所得化合物。
如本文所用的术语“修饰”是指存在对天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的变化。所述变化或修饰可通过以下方式来获得:合成后修饰天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽;或共翻译或翻译后修饰天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。
“非天然氨基酸”是指不是20种常见氨基酸或吡咯赖氨酸或硒代半胱氨酸中的一者的氨基酸。可与术语“非天然氨基酸”同义使用的其他术语是“非天然编码氨基酸”、“非天然氨基酸”、“非天然存在的氨基酸”以及它们的以各种方式以连字符连接和不以连字符连接的形式。术语“非天然氨基酸”包括但不限于通过修饰天然编码的氨基酸(包括但不限于20种常见氨基酸或吡咯赖氨酸和硒代半胱氨酸)而天然存在,但它们自身不通过翻译复合物并入增长的多肽链中的氨基酸。不是天然编码的天然存在的氨基酸的实例包括但不限于N-乙酰葡糖胺基-L-丝氨酸、N-乙酰葡糖胺基-L-苏氨酸和O-磷酸酪氨酸。另外,术语“非天然氨基酸”包括但不限于不天然存在,并且可合成获得或可通过修饰非天然氨基酸获得的氨基酸。
如本文所用的术语“核酸”是指脱氧核糖核苷酸、脱氧核糖核苷、核糖核苷或核糖核苷酸以及它们的呈单链或双链形式的聚合物。仅举例来说,所述核酸和核酸聚合物包括但不限于(i)天然核苷酸的与参考核酸具有类似结合性质,并且以与天然存在的核苷酸类似的方式被代谢的类似物;(ii)寡核苷酸类似物,包括但不限于PNA(肽核酸)、用于反义技术中的DNA类似物(硫代磷酸酯、氨基磷酸酯等);(iii)它们的经保守修饰变体(包括但不限于简并密码子取代)以及互补序列和明确指示的序列。举例来说,简并密码子取代可通过产生其中一个或多个所选(或全部)密码子的第三位置被混合碱基和/或脱氧肌苷残基取代的序列来实现(Batzer等,Nucleic Acid Res.19:5081,1991;Ohtsuka等,J.Biol.Chem.260:2605-2608,1985;以及Rossolini等,Mol.Cell.Probes 8:91-98,1994)。
如本文所用的术语“药学上可接受”是指包括但不限于盐、粘合剂、佐剂、赋形剂、载体或稀释剂的物质不消除化合物的生物活性或性质,并且是相对无毒的,即所述物质可向个体施用而不导致不合需要的生物作用或以有害方式与它含于其中的组合物的任何组分相互作用。
在一些实施方案中,本发明涉及聚合物。如本文所用的术语“聚合物”是指由重复亚单元组成的分子。所述分子包括但不限于多肽、多核苷酸、或多糖或聚亚烷基二醇。本发明聚合物可为线性或分支聚合聚醚多元醇,包括但不限于聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇以及它们的衍生物。其他示例性实施方案例如列于商业供应商目录诸如ShearwaterCorporation的目录“Polyethylene Glycol and Derivatives for BiomedicalApplications”(2001)中。仅举例来说,所述聚合物具有在约0.1kDa至约100kDa之间的平均分子量。所述聚合物包括但不限于在约100Da与约100,000Da之间或更大分子量。聚合物的分子量可在约100Da与约100,000Da之间,包括但不限于约100,000Da、约95,000Da、约90,000Da、约85,000Da、约80,000Da、约75,000Da、约70,000Da、约65,000Da、约60,000Da、约55,000Da、约50,000Da、约45,000Da、约40,000Da、约35,000Da、约30,000Da、约25,000Da、约20,000Da、约15,000Da、约10,000Da、约9,000Da、约8,000Da、约7,000Da、约6,000Da、约5,000Da、约4,000Da、约3,000Da、约2,000Da、约1,000Da、约900Da、约800Da、约700Da、约600Da、约500Da、400Da、约300Da、约200Da和约100Da。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约100Da与约50,000Da之间。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约100Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约1,000Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约2,000至约50,000Da之间。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约5,000Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,聚合物的分子量在约10,000Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,聚(乙二醇)分子是分支聚合物。分支链PEG的分子量可在约1,000Da与约100,000Da之间,包括但不限于约100,000Da、约95,000Da、约90,000Da、约85,000Da、约80,000Da、约75,000Da、约70,000Da、约65,000Da、约60,000Da、约55,000Da、约50,000Da、约45,000Da、约40,000Da、约35,000Da、约30,000Da、约25,000Da、约20,000Da、约15,000Da、约10,000Da、约9,000Da、约8,000Da、约7,000Da、约6,000Da、约5,000Da、约4,000Da、约3,000Da、约2,000Da和约1,000Da。在一些实施方案中,分支链PEG的分子量在约1,000Da与约50,000Da之间。在一些实施方案中,分支链PEG的分子量在约1,000Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,分支链PEG的分子量在约5,000Da与约40,000Da之间。在一些实施方案中,分支链PEG的分子量在约5,000Da与约20,000Da之间。在其他实施方案中,分支链PEG的分子量在约2,000至约50,000Da之间。术语“PEG化(PEGylating/PEGylated)”意指指定合成氨基酸共价键合于聚乙二醇(PEG)分子。方法可包括使包含合成氨基酸的经分离α-PSMA ADC多肽与包含与所述合成氨基酸反应的部分的水溶性聚合物接触。
术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”在本文中可互换用于指代氨基酸残基的聚合物。也就是说,涉及多肽的描述同等适用于对肽的描述和对蛋白质的描述,并且反之亦然。所述术语适用于天然存在的氨基酸聚合物以及其中一个或多个氨基酸残基是非天然氨基酸的氨基酸聚合物。另外,所述“多肽”、“肽”和“蛋白质”包括任何长度的氨基酸链,包括全长蛋白质,其中氨基酸残基由共价肽键连接。
术语“翻译后修饰”是指天然或非天然氨基酸的在这种氨基酸已以翻译方式并入多肽链中之后发生的任何修饰。所述修饰包括但不限于共翻译体内修饰、共翻译体外修饰(诸如在无细胞翻译系统中)、翻译后体内修饰以及翻译后体外修饰。
如本文所用的术语“前药”或“药学上可接受的前药”是指在体内或在体外转化成母体药物的药剂,所述药剂不消除药物的生物活性或性质,并且是相对无毒的,即物质可向个体施用而不导致不合需要的生物作用或以有害方式与它含于其中的组合物的任何组分相互作用。前药通常是药物前体,所述药物前体在向受试者施用以及后续吸收之后通过某一过程诸如通过代谢路径进行的转化来转化成活性物质或活性更大的物质。一些前药具有存在于前药上的致使它活性较小和/或对药物赋予溶解性或某一其他性质的化学基团。一旦化学基团已被从前药裂解和/或修饰,即产生活性药物。前药在身体内通过酶促或非酶促反应来转化成活性药物。前药可提供改进的生理化学性质,诸如更好的溶解性;增强的递送特征,诸如特异性靶向特定细胞、组织、器官或配体;以及药物的改进治疗价值。所述前药的益处包括但不限于(i)相较于母体药物,容易施用;(ii)前药可通过口服施用而具有生物可用性,而母体药物并非如此;和(iii)相较于母体药物,前药还可在药物组合物中具有改进的溶解性。前药包括活性药物的药理学上非活性或活性降低的衍生物。前药可被设计来通过操控药物的性质来调节药物或生物活性分子的到达所需作用部位的量,所述性质诸如是生理化学性质、生物药物性质或药物代谢动力学性质。在不加限制下,前药的一实例将是非天然氨基酸多肽,其以酯(“前药”)形式施用以有助于跨越细胞膜(在细胞膜中,水溶性对于移动性是有害的)进行传送,并且接着一旦在细胞内部(在细胞内部中,水溶性是有益的),即被代谢水解成羧酸,即活性实体。前药可被设计成可逆药物衍生物,以作为调节剂用于使药物向位点特异性组织的运送增强。
如本文所用的术语“防治有效量”是指防治性施加于患者的含有至少一种非天然氨基酸多肽或至少一种经修饰非天然氨基酸多肽的组合物的将在一定程度上减轻所治疗疾病、疾患或病症的症状中的一者或多者的量。在所述防治性施加中,所述量可取决于患者的健康状态、重量等。被视为完全属于本领域的技能的是通过包括但不限于剂量逐步升高临床试验的常规实验来确定所述防治有效量。
术语“重组宿主细胞”,也被称为“宿主细胞”,是指包括外源性多核苷酸的细胞,其中用于将所述外源性多核苷酸插入细胞中的方法包括但不限于直接摄取、转导、f交配或本领域中已知的用以创建重组宿主细胞的其他方法。仅举例来说,所述外源性多核苷酸可为非整合载体,包括但不限于质粒,或可整合至宿主基因组中。
如本文所用的术语“受试者”是指作为治疗、观察或实验对象的动物。仅举例来说,受试者可为但不限于哺乳动物,包括但不限于人。
如本文所用的术语“大致上纯化”是指目标组分可大致上或基本上不含在纯化之前通常伴随所述目标组分或与所述目标组分相互作用的其他组分。仅举例来说,当目标组分的制剂含有小于约30%、小于约25%、小于约20%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、小于约4%、小于约3%、小于约2%或小于约1%(以干重计)的污染性组分时,所述目标组分可为“大致上纯化的”。因此,“大致上纯化的”目标组分可具有约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或更高的纯度水平。仅举例来说,天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可从天然细胞纯化,或在重组产生的天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的情况下从宿主细胞纯化。举例来说,当制剂含有小于约30%、小于约25%、小于约20%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、小于约4%、小于约3%、小于约2%或小于约1%(以干重计)的污染性物质时,天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的所述制剂可为“大致上纯化的”。举例来说,当天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽由宿主细胞重组产生时,所述天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可在细胞干重的约30%、约25%、约20%、约15%、约10%、约5%、约4%、约3%、约2%或约1%或更小下存在。举例来说,当天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽由宿主细胞重组产生时,所述天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可在约5g/L、约4g/L、约3g/L、约2g/L、约1g/L、约750mg/L、约500mg/L、约250mg/L、约100mg/L、约50mg/L、约10mg/L或约1mg/L或更低的细胞干重下存在于培养基中。举例来说,“大致上纯化的”天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可具有约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约99%或更高的纯度水平,如通过包括但不限于SDS/PAGE分析、RP-HPLC、SEC和毛细管电泳的适当方法所测定。
如本文所用的术语“治疗有效量”是指向已罹患疾病、疾患或病症的患者施用的含有至少一种非天然氨基酸多肽和/或至少一种经修饰非天然氨基酸多肽的组合物的足以治愈或至少部分地遏止或在一定程度上减轻所治疗的所述疾病、病症或疾患的症状中的一者或多者的量。所述组合物的有效性取决于各种状况,包括但不限于疾病、病症或疾患的严重性和过程;先前疗法;患者的健康状况和对药物的响应;以及治疗医师的判断。仅举例来说,治疗有效量可通过包括但不限于剂量逐步升高临床试验的常规实验来确定。
如本文所用的术语“毒剂”或“毒性部分”或“毒性基团”或“细胞毒性剂”或“细胞毒性有效载荷”或“有效载荷”是指可导致伤害、紊乱或死亡的化合物。毒性部分包括但不限于澳瑞他汀(auristatin)、DNA小沟结合剂、DNA小沟烷基化剂、烯二炔(enediyne)、莱西曲辛(lexitropsin)、倍癌霉素(duocarmycin)、紫杉烷(taxane)、嘌呤霉素(puromycin)、多拉司他汀、类美登素(maytansinoid)、长春花生物碱(vincaalkaloid)、AFP、MMAF、MMAE、AEB、AEVB、澳瑞他汀E、太平洋紫杉醇(paclitaxel)、多西他赛(docetaxel)、CC-1065、SN-38、拓扑替康(topotecan)、吗啉代多柔比星(morpholino-doxorubicin)、根霉素(rhizoxin)、氰基吗啉代多柔比星(cyanomorpholino-doxorubicin)、多拉司他汀-10、棘霉素(echinomycin)、考布他汀(combretatstatin)、卡奇霉素(chalicheamicin)、美登素(maytansine)、DM-1、纺锤菌素(netropsin)、鬼臼毒素(podophyllotoxin)(例如依托泊苷(etoposide)、替尼泊苷(teniposide)等)、浆果赤霉素(baccatin)和它的衍生物、抗微管蛋白剂(anti-tubulinagent)、念珠藻素(cryptophysin)、考布他汀(combretastatin)、长春新碱(vincristine)、长春花碱(vinblastine)、长春地辛(vindesine)、长春瑞滨(vinorelbine)、VP-16、喜树碱(camptothecin)、埃博霉素A(epothilone A)、埃博霉素B、诺考达唑(nocodazole)、秋水仙碱(colchicines)、秋水仙胺(colcimid)、雌氮芥(estramustine)、西马多丁(cemadotin)、盘皮海绵内酯(discodermolide)、美登素(maytansine)、软珊瑚醇(eleutherobin)、二氯甲基二乙胺(mechlorethamine)、环磷酰胺(cyclophosphamide)、美法仑(melphalan)、卡莫司汀(carmustine)、洛莫司汀(lomustine)、司莫司汀(semustine)、链脲霉素(streptozocin)、氯脲菌素(chlorozotocin)、尿嘧啶氮芥(uracil mustard)、氮芥(chlormethine)、异环磷酰胺(ifosfamide)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、哌泊溴烷(pipobroman)、三亚乙基蜜胺(triethylenemelamine)、三亚乙基硫代磷酸胺(triethylenethiophosphoramine)、白消安(busulfan)、达卡巴嗪(dacarbazine)和替莫唑胺(temozolomide)、阿糖胞苷(ytarabine)、胞嘧啶阿拉伯糖苷(cytosine arabinoside)、氟尿嘧啶(fluorouracil)、氟尿苷(floxuridine)、6-硫鸟嘌呤(6-thioguanine)、6-巯基嘌呤(6-mercaptopurine)、喷司他汀(pentostatin)、5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil)、甲氨蝶呤(methotrexate)、10-炔丙基-5,8-二脱氮杂叶酸(10-propargyl-5,8-dideazafolate)、5,8-二脱氮杂四氢叶酸(5,8-dideazatetrahydrofolic acid)、甲酰四氢叶酸(leucovorin)、磷酸氟达拉滨(fludarabine phosphate)、喷司他汀(pentostatine)、吉西他滨(gemcitabine)、Ara-C、脱氧柯福霉素(deoxycoformycin)、丝裂霉素-C(mitomycin-C)、L-天冬酰胺酶(L-asparaginase)、咪唑硫嘌呤(azathioprine)、布喹那(brequinar)、抗生素(例如蒽环霉素(anthracycline)、庆大霉素(gentamicin)、头孢噻吩(cefalotin)、万古霉素(vancomycin)、替拉万星(telavancin)、达托霉素(daptomycin)、阿奇霉素(azithromycin)、红霉素(erythromycin)、罗红霉素(rocithromycin)、呋喃唑酮(furazolidone)、阿莫西林(amoxicillin)、氨苄青霉素(ampicillin)、羧苄西林(carbenicillin)、氟氯西林(flucloxacillin)、甲氧西林(methicillin)、青霉素(penicillin)、环丙沙星(ciprofloxacin)、莫西沙星(moxifloxacin)、氧氟沙星(ofloxacin)、多西环素(doxycycline)、米诺环素(minocycline)、羟四环素(oxytetracycline)、四环素(tetracycline)、链霉素(streptomycin)、利福布丁(rifabutin)、乙胺丁醇(ethambutol)、利福昔明(rifaximin)等)、抗病毒药物(例如阿巴卡韦(abacavir)、阿昔洛韦(acyclovir)、安普利根(ampligen)、昔多福韦(cidofovir)、德拉韦定(delavirdine)、地达诺新(didanosine)、依法韦仑(efavirenz)、恩替卡韦(entecavir)、膦乙酸(fosfonet)、更昔洛韦(ganciclovir)、伊巴他滨(ibacitabine)、异丙肌苷(imunovir)、碘苷(idoxuridine)、肌苷(inosine)、洛匹那韦(lopinavir)、甲吲噻腙(methisazone)、奈沙韦(nexavir)、奈韦拉平(nevirapine)、奥司他韦(oseltamivir)、喷昔洛韦(penciclovir)、司他夫定(stavudine)、三氟胸苷truvada(trifluridine)、特鲁瓦达(truvada)、伐昔洛韦(valaciclovir)、扎那米韦(zanamivir)等)、盐酸柔红霉素(daunorubicin hydrochloride)、道诺霉素(daunomycin)、红比霉素(rubidomycin)、司比定(cerubidine)、伊达比星(idarubicin)、多柔比星(doxorubicin)、表柔比星(epirubicin)和吗啉代衍生物、吩噁嗪酮双环肽(例如更生霉素(dactinomycin))、碱性糖肽(例如博莱霉素(bleomycin))、蒽醌糖苷(例如光神霉素(plicamycin)、米拉霉素(mithramycin))、蒽二酮(例如米托蒽醌(mitoxantrone))、氮丙啶吡咯并吲哚二酮(例如丝裂霉素(mitomycin))、大环免疫抑制剂(例如环孢灵(cyclosporine)、FK-506、他克莫司(tacrolimus)、普乐可复(prograf)、雷帕霉素(rapamycin)等)、诺维本(navelbene)、CPT-11、阿那曲唑(anastrazole)、来曲唑(letrazole)、卡培他滨(capecitabine)、雷洛昔芬(reloxafine)、环磷酰胺(cyclophosphamide)、异环磷酰胺(ifosamide)、卓洛昔芬(droloxafine)、别秋水仙碱(allocolchicine)、大田软海绵素B(HalichondrinB)、秋水仙碱(colchicine)、秋水仙碱衍生物、美登素(maytansine)、根霉素(rhizoxin)、太平洋紫杉醇、太平洋紫杉醇衍生物、多西他赛、硫代秋水仙碱(thiocolchicine)、三苯甲基半胱氨酸(trityl cysterin)、硫酸长春花碱(vinblastinesulfate)、硫酸长春新碱(vincristinesulfate)、顺铂(cisplatin)、卡铂(carboplatin)、羟基脲(hydroxyurea)、N-甲基肼(N-methylhydrazine)、表鬼臼毒素(epidophyllotoxin)、丙卡巴肼(procarbazine)、米托蒽醌(mitoxantrone)、甲酰四氢叶酸和替加氟(tegafur)。“紫杉烷”包括太平洋紫杉醇以及任何活性紫杉烷衍生物或前药。
如本文所用的术语“治疗(treat/treating/treatment)”包括缓和、预防、减弱或改善疾病或疾患症状;预防额外症状;改善或预防症状的潜伏代谢原因;抑制疾病或疾患,例如遏止疾病或疾患的发展;减轻疾病或疾患;导致疾病或疾患的消退;减轻由疾病或疾患引起的状况;或终止疾病或疾患的症状。术语“治疗”包括但不限于防治性治疗和/或治疗性治疗。术语“治疗”可指减弱、减轻或改善一种或多种与前列腺癌相关的症状。
如本文所用,术语“水溶性聚合物”是指可溶于水性溶剂中的任何聚合物。所述水溶性聚合物包括但不限于聚乙二醇、聚乙二醇丙醛、其单C1-C10烷氧基或芳基氧基衍生物(描述于以引用的方式并入本文的美国专利号5,252,714中)、单甲氧基-聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氨基酸、二乙烯基醚顺丁烯二酸酐、N-(2-羟丙基)-甲基丙烯酰胺、右旋糖酐、包括硫酸右旋糖酐的右旋糖酐衍生物、聚丙二醇、聚氧化丙烯/氧化乙烯共聚物、聚氧乙基化多元醇、肝素、肝素片段、多糖、寡糖、聚糖、纤维素和包括但不限于甲基纤维素和羧甲基纤维素的纤维素衍生物、血清白蛋白、淀粉和淀粉衍生物、多肽、聚亚烷基二醇及其衍生物、聚亚烷基二醇及其衍生物的共聚物、聚乙烯基乙醚和α-β-聚[(2-羟乙基)-DL-天冬酰胺等、或它们的混合物。仅举例来说,所述水溶性聚合物偶联于天然氨基酸多肽或非天然多肽可导致包括但不限于以下的变化:水溶性增加;血清半衰期增加或得到调节;相对于未修饰形式,治疗半衰期增加或得到调节;生物可用度增加;生物活性得到调节;循环时间延长;免疫原性得到调节;包括但不限于聚集和多聚体形成的物理缔合特征得到调节;受体结合改变;与一种或多种结合配偶体的结合改变;以及受体二聚化或多聚化改变。此外,所述水溶性聚合物可或可不具有它们自身的生物活性。
如本文所用,术语“经调节血清半衰期”是指经修饰生物活性分子相对于它的非修饰形式,在循环半衰期方面的正性或负性变化。举例来说,经修饰生物活性分子包括但不限于天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。举例来说,血清半衰期通过以下方式来测量:在施用生物活性分子或经修饰生物活性分子之后在各个时间点获取血液样品,以及测定每个样品中那个分子的浓度。血清浓度与时间关联允许计算血清半衰期。举例来说,经调节血清半衰期可为血清半衰期增加,此可使得能够改进给药方案或避免毒性作用。所述血清增加可为增加至至少约两倍、至少约三倍、至少约五倍、或至少约十倍。用于评估血清半衰期的方法在本领域中是已知的,并且可用于评估本发明的抗体和抗体药物缀合物的血清半衰期。
如本文所用的术语“经调节治疗半衰期”是指治疗有效量的经修饰生物活性分子相对于它的非修饰形式,在半衰期方面的正性或负性变化。举例来说,经修饰生物活性分子包括但不限于天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。举例来说,治疗半衰期通过在施用之后在各个时间点测量分子的药物代谢动力学和/或药物效应动力学性质来测量。治疗半衰期增加可使得能够达成特定有益给药方案、特定有益总剂量,或避免非所需作用。举例来说,治疗半衰期增加可由效能增加、经修饰分子与它的靶标的结合增加或降低、非修饰分子的另一参数或作用机理的增加或降低、或由诸如仅举例来说是蛋白酶的酶对分子的分解增加或降低所致。用于评估治疗半衰期的方法在本领域中是已知的,并且可用于评估本发明的抗体和抗体药物缀合物的治疗半衰期。
附图说明
本发明的新颖特征特别地阐述于随附权利要求中。对本发明公开的特征和优势的更充分了解将通过参考阐述其中利用本发明的原理的说明性实施方案的以下具体实施方式以及所提供的附图来获得。
图1描绘用使用非可裂解MMAF、短的可裂解MMAF、可裂解MMAF和短的可裂解MMAE的抗PSMA抗体药物缀合物(ADC)在小鼠中进行的药物代谢动力学研究。F1表示根据抗体的对血清中的抗体药物缀合物的检测。F3表示根据药物-接头的对血清中的抗体药物缀合物的检测。
图2描绘用显示非可裂解MMAF的抗PSMA ADC在各种浓度下在大鼠中进行的药物代谢动力学研究。
图3描绘未缀合抗PSMA抗体(裸抗体)相较于使用非可裂解MMAF的ADC的药物代谢动力学比较。
图4A-图4B描绘使用抗PSMA ADC非可裂解MMAF,在各种剂量下,在C4-2异种移植物前列腺模型中关于肿瘤生长(图4A)和体重变化(图4B)的单次剂量响应。
图5A-图5B描绘使用抗PSMA ADC短的可裂解MMAF,在各种剂量下,在C4-2异种移植物前列腺模型中关于肿瘤生长(图5A)和体重变化(图5B)的单次剂量响应。
图6A-图6B描绘在单次剂量的使用非可裂解MMAF的抗PSMA ADC之后,在携带肿瘤的小鼠和不携带肿瘤的小鼠(图6A)以及食蟹猴(图6B)中进行的药物代谢动力学研究。
图7A-图7B描绘使用抗PSMA ADC非可裂解MMAF和抗PSMA ADC非可裂解MMAF加恩杂鲁胺,在各种剂量下,在C4-2异种移植物前列腺模型中关于肿瘤生长(图7A)和体重变化(图7B)的重复剂量响应。
图8A-图8B描绘使用抗PSMA ADC非可裂解MMAF和抗PSMA ADC非可裂解MMAF加恩杂鲁胺,在各种剂量下,在PDX前列腺模型中关于肿瘤生长(图8A)和体重变化(图8B)的重复剂量响应。
具体实施方式
在详细描述本发明之前,应了解本发明不限于当然可变化的特定方法或组合物或生物系统。还应了解本文所用的术语仅出于描述特定实施方案的目的,并且不意图具有限制性。除非内容另外明确规定,否则如本说明书和随附权利要求中所用,单数形式“一个(种)(a/an)”和“这个(种)(the)”包括复数个(种)指示物。因此,举例来说,提及“一个(种)细胞”包括两个(种)或更多个(种)细胞的组合,以此类推。
尽管本文已显示和描述本发明的优选实施方案,但将对本领域技术人员明显的是所述实施方案仅通过举例方式来提供。在不脱离本发明的情况下,众多改变、变化和替代现将为本领域技术人员所想到。应了解本文所述的本发明的实施方案的各种替代方案可用于实施本发明。意图以下权利要求限定本发明的范围,并且在这些权利要求的范围内的方法和结构以及它们的等同物由所述权利要求涵盖。
除非在本文中或在以下在说明书的其余部分中另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与由本发明所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。
基于抗体的治疗剂已作为用于数目递增的诸如肿瘤学的领域中的人恶性肿瘤、炎症性疾病和感染性疾病的疗法的重要组成部分而出现。在大多数情况下,治疗作用的基础是基于抗体的药物对它的靶标抗原具有的高度特异性和亲和力。用药物、毒素或放射性核素来装备单克隆抗体是单克隆抗体可诱导治疗作用所采用的另一策略。通过使抗体的精巧靶向特异性与毒性效应分子的肿瘤杀灭力组合,免疫缀合物容许在靶标组织与正常组织之间进行灵敏辨别,由此相比于大多数常规化学治疗药物,产生更少副作用。所用毒素可特异性地、稳定地和不可逆地缀合于抗体中的独特位点。这个独特缀合方法允许精确控制毒素在抗体上的位置,以及缀合于每个抗体的毒素的数目。这两个特征均对控制与ADC相关的生物物理学特征和毒性至关重要。(参见例如Jackson等,2014,Tian等,2014)。
本公开中提供的抗PSMA抗体药物缀合物包括结合前列腺特异性膜抗原的细胞外结构域的人源化或嵌合单克隆抗体和变体。前列腺特异性膜抗原是一种例如在前列腺上皮内赘瘤形成(PIN)、原发性前列腺癌和转移性前列腺癌中高度表达的II型膜蛋白。本文公开的抗PSMA抗体可为具有至少一个非天然(non-naturally/unnaturally)编码氨基酸的任何已知PSMA抗体。
本发明提供了具有有助于抗体缀合于药物(例如药物、毒素分子)的非天然编码氨基酸的抗PSMA抗体及其变体。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的抗PSMA抗体,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的抗PSMA抗体,其中缀合通过抗体的重链中的非天然编码氨基酸来发生。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的抗PSMA抗体,其中缀合通过抗体的轻链中的非天然编码氨基酸来发生。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的全长抗体,其中缀合通过抗体中的非天然编码氨基酸来发生。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的全长抗体,其中缀合通过抗体的重链中的非天然编码氨基酸来发生。在一个实施方案中,ADC包含缀合于药物的全长抗体,其中缀合通过抗体的轻链中的非天然编码氨基酸来发生。
在一些实施方案中,ADC的药物是细胞毒性药物或药剂。在本发明的一些方面,细胞毒性药物选自由以下组成的组:澳瑞他汀、DNA小沟结合剂、DNA小沟烷基化剂、烯二炔、莱西曲辛、倍癌霉素、紫杉烷、嘌呤霉素、多拉司他汀、类美登素和长春花生物碱。在本发明的一些方面,细胞毒性药物是AFP、MMAF、MMAE、AEB、AEVB、澳瑞他汀E、太平洋紫杉醇、多西他赛、CC-1065、SN-38、拓扑替康、吗啉代多柔比星、根霉素、氰基吗啉代多柔比星、多拉司他汀-10、棘霉素、考布他汀、卡奇霉素、美登素、DM-1或纺锤菌素,但不限于所述细胞毒性药物。
在本发明的一些方面,细胞毒性药物是抗微管蛋白剂。在一些实施方案中,抗微管蛋白剂是澳瑞他汀、长春花生物碱、鬼臼毒素、紫杉烷、浆果赤霉素衍生物、念珠藻素、类美登素、考布他汀或多拉司他汀。在本发明的其他方面,抗微管蛋白剂是AFP、MMAF、MMAE、AEB、AEVB、澳瑞他汀E、长春新碱、长春花碱、长春地辛、长春瑞滨、VP-16、喜树碱、太平洋紫杉醇、多西他赛、埃博霉素A、埃博霉素B、诺考达唑、秋水仙碱、秋水仙胺、雌氮芥、西马多丁、盘皮海绵内酯、美登素、DM-1或软珊瑚醇,但不限于所述抗微管蛋白剂。
在本发明的其他方面,ADC的细胞毒性药物是丙氧鸟苷、依那西普、环孢灵、他克莫司、雷帕霉素、环磷酰胺、咪唑硫嘌呤、霉酚酸吗啉乙酯、甲氨蝶呤、皮质醇、醛固酮、地塞米松、环加氧酶抑制剂、5-脂肪加氧酶抑制剂或白三烯受体拮抗剂。
在本发明的一些实施方案中,ADC的抗体包括全长抗体或其片段,所述全长抗体或其片段:(a)结合PSMA,并且(b)缀合于细胞毒性剂或免疫抑制剂,其中所述抗体-药物缀合物施加:(a)对PSMA表达性癌细胞系的细胞毒性或细胞抑制性作用,或(b)对PSMA表达性免疫细胞的细胞毒性、细胞抑制性或免疫抑制性作用,其中缀合在抗体中的非天然编码氨基酸处发生。
在一些实施方案中,本公开的抗体、变体或组合物可为结合PSMA受体的抗体、变体或组合物。在本发明的其他实施方案中,抗体、变体或组合物可为结合PSMA受体的细胞外表面的抗体、变体或组合物。在本发明的另一实施方案中,公开的抗体、变体或组合物可为结合PSMA二聚体的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,本公开的抗体、变体或组合物可为具有来自J591的CDR的抗体、变体或组合物,所述CDR移植于可变区的框架区上。在其他实施方案中,本发明公开的抗体、变体或组合物可为具有非天然编码氨基酸的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,抗体、变体或组合物可为由本发明公开中其他地方的实施方案中的超过一者描述的抗体、变体或组合物。在一些实施方案中,本文公开的一种或多种抗体、抗体变体或抗体组合物可为完全人源化的。在其他实施方案中,本文公开的一种或多种抗体、抗体变体或抗体组合物可为嵌合的。在本发明的一些实施方案中,抗体可为是全长抗体(可变区+Fc区)、Fab、双特异性抗体、Fab二聚体、双特异性Fab、三特异性Fab、双特异性T细胞衔接物、双亲和力重靶向抗体、IgG1/IgG3双特异性抗体、微型双功能抗体、双特异性微型双功能抗体、scFv-Fc、微型抗体的抗体。
用于创建和使用多拉司他汀接头衍生物或类似物的方法、组合物和技术为本领域普通技术人员所熟知(参见例如以引用的方式整体并入本文的WO2013/185117),所述多拉司他汀接头衍生物或类似物包含至少一个羰基、二羰基、肟、羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、叠氮化物、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔、炔、环炔、或烯-二酮。用于创建和使用多拉司他汀接头衍生物或类似物的方法、组合物和技术还为熟练技术人员所熟知,并且描述于例如以引用的方式整体并入本文的WO2013/185117中,所述多拉司他汀接头衍生物或类似物包含至少一个具有肟、芳族胺、杂环(例如吲哚、喹喔啉、吩嗪、吡唑、三唑等)的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸。包含非天然氨基酸的所述多拉司他汀接头衍生物可含有其他官能基,包括但不限于聚合物;水溶性聚合物;聚乙二醇的衍生物;第二蛋白质或多肽或多肽类似物;抗体或抗体片段;以及它们的任何组合。应注意各种以上提及的官能基不意图暗示一种官能基的成员不能被分类为另一官能基的成员。实际上,视特定情况而定,将存在重叠。仅举例来说,水溶性聚合物在范围方面与聚乙二醇的衍生物重叠,然而,重叠不是完全的,因此两种官能基均在以上加以引用。
在一些实施方案中,本文提供了一种毒性基团接头衍生物,所述毒性基团接头衍生物包含羰基、二羰基、肟、羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、叠氮化物、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔、炔、环炔或烯-二酮。在一些实施方案中,毒性基团衍生物包含本文公开的任何接头。用于创建和使用毒性基团衍生物或类似物的方法、组合物和技术描述于WO2013/185117(以引用的方式整体并入本文)中,所述毒性基团衍生物或类似物包含至少一个具有肟、芳族胺、杂环(例如吲哚、喹喔啉、吩嗪、吡唑、三唑等)的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸。在一些实施方案中,包含非天然氨基酸的所述毒性衍生物可含有其他官能基,包括但不限于聚合物;水溶性聚合物;聚乙二醇的衍生物;第二蛋白质或多肽或多肽类似物;抗体或抗体片段;以及它们的任何组合。在特定实施方案中,毒性基团是微管蛋白抑制剂。在某些特定实施方案中,毒性基团是多拉司他汀或澳瑞他汀。在其他特定实施方案中,毒性基团是多拉司他汀或澳瑞他汀衍生物。应注意各种以上提及的官能基不意图暗示一种官能基的成员不能被分类为另一官能基的成员。实际上,视特定情况而定,将存在重叠。仅举例来说,水溶性聚合物在范围方面与聚乙二醇的衍生物重叠,然而,重叠不是完全的,因此两种官能基均在以上加以引用。
本发明的某些实施方案描述对具有接头的某些毒性部分的制备,所述接头使所述部分在体内的毒性降低,同时所述毒性部分保留药理学活性。在一些实施方案中,相较于游离毒性基团或包含不稳定键联的毒性基团衍生物,当向动物或人施用时,所连接的毒性基团的毒性降低或消除,同时保留药理学活性。在一些实施方案中,可以更大安全性向动物或人施用增加剂量的所连接毒性基团(例如多拉司他汀接头衍生物、非天然氨基酸连接的多拉司他汀衍生物)。在某些实施方案中,非天然氨基酸多肽连接于毒性部分(例如多拉司他汀衍生物)提供了体外和体内稳定性。在一些实施方案中,相较于游离毒性部分(例如微管蛋白抑制剂、多拉司他汀-10),非天然氨基酸多肽连接于毒性部分(例如微管蛋白抑制剂、多拉司他汀-10衍生物)是有效的和毒性较小的。
方法和技术
本公开涵盖本领域中熟知的方法和技术。这些包括质谱分析法、NMR、HPLC、蛋白质化学、生物化学、重组DNA技术和药理学的常规方法,所述常规方法属于本领域的技能。本发明公开的化合物可使用本领域中采用的若干方法或流程合成。参见例如Dubowchik等,Bioconjugate Chem.13:855-869,2002;Doronina等,Nature Biotechnology 21(7):778-784,2003;WO2012/166560;WO2013/185117,各自以引用的方式并入本文。用于合成药物性、诊断性或治疗性化合物的许多方法和技术为本领域普通技术人员所熟知。
除非另外指示,否则本发明还涵盖分子生物学(包括重组技术)、细胞生物学、生物化学和免疫学的常规技术,所述常规技术全都属于本领域的技能。所述技术充分说明于文献中,诸如Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第三版,Cold Spring HarborPress,Cold Spring Harbor,NY(Sambrook等人编,2001);Oligonucleotide Synthesis:Methods And Applications(Methods in Molecular Biology),Herdewijn,P.编,HumanaPress,Totowa,NJ;Oligonucleotide Synthesis(Gait,M.J.编,1984);Methods InMolecular Biology,Humana Press,Totowa,NJ;Cell Biology:A Laboratory Notebook,Academic Press,New York,NY(Cellis,J.E.编,1998);Animal Cell Culture(Freshney,R.I.编,1987);Introduction To Cell And Tissue Culture Plenum Press,New York,NY,(Mather,J.P.和Roberts,P.E.编,1998);Cell And Tissue Culture:LaboratoryProcedures John Wiley and Sons,Hoboken,NJ,(Doyle,A.等人编,1993-8);Methods InEnzymology(Academic Press,Inc.)New York,NY;Weir's Handbook Of ExperimentalImmunology Wiley-Blackwell Publishers,New York,NY,(Herzenberg,L.A.等人编,1997);Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells Cold Spring Harbor Press,ColdSpring Harbor,NY,(Miller,J.M.等人编,1987);Current Protocols In MolecularBiology,Greene Pub.Associates,New York,NY,(Ausubel,F.M.等人编,1987);PCR:ThePolymerase Chain Reaction,Birkhauser,Boston,MA,(Mullis,K.等人编,1994);CurrentProtocols In Immunology,John Wiley and Sons,Hoboken,NJ,(Coligan,J.E.等人编,1991);Short Protocols In Molecular Biology,Hoboken,NJ,(John Wiley and Sons,1999);Immunobiology 7Garland Science,London,UK,(Janeway,C.A.等,2007);Antibodies.Stride Publications,Devoran,UK,(P.Finch,1997);Antibodies:APractical Approach Oxford University Press,USA,New York,NY,(D.Catty.编,1989);Monoclonal Antibodies:A Practical Approach Oxford University Press,USA,NewYork NY,(Shepherd,P.等人编,2000);Using Antibodies:A Laboratory Manual ColdSpring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,(Harlow,E.等人编,1998);The Antibodies Harwood Academic Publishers,London,UK,(Zanetti,M.等人编1995)。
多拉司他汀接头衍生物
在本发明公开的实施方案中,可利用包含至少一个具有羰基、二羰基、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物或类似物。用于选择和设计待使用方法、组合物和技术修饰的多拉司他汀接头衍生物的方法在本领域中是熟知的,参见例如以引用的方式整体并入本文的WO2013/185117。多拉司他汀接头衍生物可被重新设计,仅举例来说,包括作为高通量筛选方法的一部分(在所述情况下,可设计、合成、表征和/或测试众多多肽),或基于研究者的兴趣。新的多拉司他汀接头衍生物还可基于已知或部分表征的多肽的结构来设计。用于选择哪个(些)氨基酸进行取代和/或修饰的原则以及对采用哪种修饰的选择描述于例如WO2013/185117中。多拉司他汀接头衍生物可被设计来满足实验者或终端用户的需要。所述需要可包括但不限于操控多肽的治疗有效性,改进多肽的安全性概况,调整多肽的药物代谢动力学、药理学和/或药物效应动力学,诸如仅举例来说,使水溶性、生物可用度增加,使血清半衰期增加,使治疗半衰期增加,调节免疫原性,调节生物活性,或延长循环时间。此外,仅举例来说,所述修饰包括对多肽提供额外官能基,并入抗体,以及以上提及的修饰的任何组合。所述多拉司他汀接头衍生物可被修饰来含有肟、羰基、二羰基或羟胺基团。多拉司他汀接头衍生物可含有至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、至少八个、至少九个、或十个或更多个羰基或二羰基、肟基团、羟胺基团或它们的经保护形式。多拉司他汀接头衍生物可为相同的或不同的,例如在衍生物中可存在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个不同反应性基团的不同位点。
举例来说,具有含有羟胺(也被称为氨基氧基)基团的接头的多拉司他汀衍生物允许与多种亲电子基团反应以形成缀合物,包括但不限于与PEG或其他水溶性聚合物反应。如同肼、酰肼和氨基脲一样,氨基氧基的增强的亲核性容许它与含有羰基或二羰基的多种分子高效地和选择性地反应,所述羰基或二羰基包括但不限于酮、醛或具有类似化学反应性的其他官能团。(参见例如Shao,J.和Tam,J.,J.Am.Chem.Soc.117:3893-3899,1995;H.Hang和C.Bertozzi,Acc.Chem.Res.34(9):727-736,2001)。尽管与肼基团反应的结果是相应腙,然而,氨基氧基与含羰基或二羰基的基团反应通常产生肟,所述含羰基或二羰基的基团诸如举例来说是酮、醛或具有类似化学反应性的其他官能团。在一些实施方案中,具有包含叠氮化物、炔或环炔的接头的多拉司他汀衍生物允许通过环加成反应(例如1,3-偶极环加成、叠氮化物-炔胡伊斯根(Huisgen)环加成等,描述于在与反应有关的程度上以引用的方式并入本文的美国专利号7,807,619中)来连接分子。
因此,在某些实施方案中,本文描述具有包含羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔和烯-二酮羟胺基团、羟胺样基团(其具有与羟胺基团类似的反应性,并且在结构上类似于羟胺基团)、经掩蔽羟胺基团(其可易于转化成羟胺基团)、或经保护羟胺基团(其在脱保护后具有与羟胺基团类似的反应性)的接头的多拉司他汀衍生物。在一些实施方案中,具有接头的多拉司他汀衍生物包含叠氮化物、炔或环炔。所述多拉司他汀接头衍生物的实例包括在本文中其他地方以及WO2013/185117和WO2005/074650(各自以引用的方式整体并入本文)中。
非天然氨基酸
非天然编码氨基酸位点选择基于抗体内的表面暴露/位点可及性,并且疏水性或中性氨基酸位点被选择来维持抗体上的电荷。用于引入插入蛋白质中的位点中的非天然氨基酸的方法例如描述于WO2010/011735中以及WO2005/074650中。本发明采用所述方法和技术。用于本文所述的方法和组合物中的非天然氨基酸具有以下四种性质中的至少一者:(1)非天然氨基酸的侧链上的至少一个官能团具有至少一种与20种常见的遗传编码氨基酸(即丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)的化学反应性互不相关,或至少与包括非天然氨基酸的多肽中存在的天然存在的氨基酸的化学反应性互不相关的特征和/或活性和/或反应性;(2)所引入的非天然氨基酸对于20种常见的遗传编码氨基酸是大致上化学惰性的;(3)非天然氨基酸可稳定并入多肽中,优选地以与天然存在的氨基酸相称或在典型生理条件下的稳定性,并且更优选地,所述并入可通过体内系统来发生;和(4)非天然氨基酸包括肟官能团或可通过与试剂反应来转化成肟基团的官能团,所述反应优选地在不破坏包括非天然氨基酸的多肽的生物性质的条件下进行(当然,除非对生物性质的这种破坏是修饰/转化的目的),或其中所述转化可在pH在约4与约8之间的水性条件下发生,或其中非天然氨基酸上的反应性位点是亲电子位点。可将任何数目的非天然氨基酸引入多肽中。非天然氨基酸还可包括经保护或经掩蔽肟,或可在对经保护基团脱保护或对经掩蔽基团去掩蔽之后转化成肟基团的经保护或经掩蔽基团。非天然氨基酸还可包括经保护或经掩蔽羰基或二羰基,所述经保护或经掩蔽羰基或二羰基可在对经保护基团脱保护或对经掩蔽基团去掩蔽之后转化成羰基或二羰基,并且由此可用于与羟胺或肟反应以形成肟基团。基于肟的非天然氨基酸可通过本领域中熟知的方法合成(参见例如WO2013/185117和WO2005/074650),所述方法包括:(a)含羟胺非天然氨基酸与含羰基或二羰基试剂反应;(b)含羰基或二羰基非天然氨基酸与含羟胺试剂反应;或(c)含肟非天然氨基酸与某些含羰基或二羰基试剂反应。
可用于本文所述的方法和组合物中的非天然氨基酸包括但不限于包含具有新型官能团的氨基酸的氨基酸;共价地或非共价地与其他分子相互作用的氨基酸;糖基化氨基酸诸如糖取代的丝氨酸;其他经碳水化合物修饰氨基酸;含酮基氨基酸;含醛氨基酸;包含聚乙二醇或其他聚醚的氨基酸;重原子取代的氨基酸;可化学裂解和/或可光裂解氨基酸;相较于天然氨基酸具有延伸的侧链的氨基酸,所述延伸的侧链包括但不限于聚醚或长链烃,包括但不限于大于约5或大于约10个碳;碳连接的含糖氨基酸;氧化还原活性氨基酸;含氨基硫代酸氨基酸;以及包含一个或多个毒性部分的氨基酸。
在一些实施方案中,非天然氨基酸包含糖部分。所述氨基酸的实例包括N-乙酰基-L-葡糖胺基-L-丝氨酸、N-乙酰基-L-半乳糖胺基-L-丝氨酸、N-乙酰基-L-葡糖胺基-L-苏氨酸、N-乙酰基-L-葡糖胺基-L-天冬酰胺和O-甘露糖胺基-L-丝氨酸。所述氨基酸的实例还包括其中氨基酸与糖之间的天然存在的N-键联或O-键联由通常不见于自然界中的共价键联–包括但不限于烯、肟、硫醚、酰胺等替换的实例。所述氨基酸的实例还包括通常不见于天然存在的蛋白质中的糖,诸如2-脱氧-葡萄糖、2-脱氧半乳糖等。
通过将非天然氨基酸并入多肽中来并入所述多肽中的化学部分对多肽提供多种优势和操控。举例来说,羰基或二羰基官能团(包括酮官能团或醛官能团)的独特反应性允许以许多含肼或羟胺试剂中的任何试剂在体内以及在体外对蛋白质进行选择性修饰。重原子非天然氨基酸例如可用于对x射线结构数据进行定相。使用非天然氨基酸来以位点特异性方式引入重原子还在选择重原子的位置方面提供选择性和灵活性。光反应性非天然氨基酸(包括但不限于具有二苯甲酮和芳基叠氮化物(包括但不限于苯基叠氮化物)侧链的氨基酸)例如允许在体内以及在体外进行多肽的高效光交联。光反应性非天然氨基酸的实例包括但不限于对叠氮基-苯丙氨酸和对苯甲酰基-苯丙氨酸。具有光反应性非天然氨基酸的多肽可接着通过激发光反应性基团-从而提供时间控制来随意交联。在一非限制性实例中,非天然氨基的甲基可被经同位素标记基团取代,包括但不限于被经同位素标记甲基取代,作为局部结构和动态特性的探针,包括但不限于伴随使用核磁共振和振动光谱法。
非天然氨基酸连接的多拉司他汀衍生物
在本发明的其他实施方案中,本文描述用于将至少一个多拉司他汀接头衍生物并入非天然氨基酸中的方法、策略和技术。本文所述的本发明包括用于产生、纯化、表征和使用含有至少一个所述非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物的方法。这个方面还包括可用于至少部分地产生含有至少一个非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物的寡核苷酸(包括DNA和RNA)的组合物,以及用于产生、纯化、表征和使用所述寡核苷酸的方法。这个方面还包括可表达可用于至少部分地产生含有至少一个非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物的所述寡核苷酸的细胞的组合物,以及用于产生、纯化、表征和使用所述细胞的方法。
因此,本文提供和描述包含至少一个具有羰基、二羰基、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物。在某些实施方案中,具有至少一个具有羰基、二羰基、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸的多拉司他汀接头衍生物在多肽上的一定位置处包括至少一个翻译后修饰。在一些实施方案中,共翻译或翻译后修饰通过细胞机构来发生(例如糖基化、乙酰化、酰化、脂质修饰、棕榈酰化、棕榈酸添加、磷酸化、糖脂键联修饰等),在许多情况下,所述基于细胞机构的共翻译或翻译后修饰在多肽上的天然存在的氨基酸位点处发生,然而,在某些实施方案中,基于细胞机构的共翻译或翻译后修饰在多肽上的一个或多个非天然氨基酸位点上发生。
在其他实施方案中,翻译后修饰不利用细胞机构,而是官能基改为通过以下方式来提供:利用本文所述的化学方法或适于特定反应性基团的其他方法,使包含第二反应性基团的分子(聚合物;水溶性聚合物;聚乙二醇的衍生物;第二蛋白质或多肽或多肽类似物;抗体或抗体片段;以及它们的任何组合)连接于至少一个包含第一反应性基团的非天然氨基酸(包括但不限于含有酮、醛、缩醛、半缩醛、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺官能团的非天然氨基酸)。在某些实施方案中,共翻译或翻译后修饰在体内在真核细胞中或在非真核细胞中进行。在某些实施方案中,翻译后修饰在体外在不利用细胞机构的情况下进行。这个方面还包括用于产生、纯化、表征和使用含有至少一个所述共翻译或翻译后修饰的非天然氨基酸的所述多拉司他汀接头衍生物的方法。
在本文所述的方法、组合物、策略和技术的范围内还包括能够与是多肽的一部分的多拉司他汀接头衍生物(含有羰基或二羰基、肟基团、炔、环炔、叠氮化物、羟胺基团、或它们的经掩蔽或经保护形式)反应,以便产生任何以上提及的翻译后修饰的试剂。在某些实施方案中,所得翻译后修饰的多拉司他汀接头衍生物将含有至少一个肟基团;所得经修饰含肟多拉司他汀接头衍生物可经受后续修饰反应。这个方面还包括用于产生、纯化、表征和使用能够对一种或多种所述多拉司他汀接头衍生物进行任何所述翻译后修饰的所述试剂的方法。
在某些实施方案中,多肽或非天然氨基酸连接的多拉司他汀衍生物包括至少一个在体内通过一种宿主细胞进行的共翻译或翻译后修饰,其中所述翻译后修饰通常不通过另一宿主细胞类型来进行。在某些实施方案中,多肽包括至少一个在体内通过真核细胞进行的共翻译或翻译后修饰,其中所述共翻译或翻译后修饰通常不通过非真核细胞来进行。所述共翻译或翻译后修饰的实例包括但不限于糖基化、乙酰化、酰化、脂质修饰、棕榈酰化、棕榈酸添加、磷酸化、糖脂键联修饰等。在一个实施方案中,共翻译或翻译后修饰包括寡糖通过GlcNAc-天冬酰胺键联来连接于天冬酰胺(包括但不限于其中所述寡糖包括(GlcNAc-Man)2-Man-GlcNAc-GlcNAc等)。在另一实施方案中,共翻译或翻译后修饰包括寡糖(包括但不限于Gal-GalNAc、Gal-GlcNAc等)通过GalNAc-丝氨酸、GalNAc-苏氨酸、GlcNAc-丝氨酸、或GlcNAc-苏氨酸键联来连接于丝氨酸或苏氨酸。在某些实施方案中,蛋白质或多肽可包含分泌或定位序列、表位标签、FLAG标签、多组氨酸标签、GST融合物和/或类似物。这个方面还包括用于产生、纯化、表征和使用含有至少一个所述共翻译或翻译后修饰的所述多肽的方法。在其他实施方案中,糖基化非天然氨基酸多肽以非糖基化形式产生。糖基化非天然氨基酸的这种非糖基化形式可通过包括以下的方法来产生:以化学或酶促方式将寡糖基团从经分离或大致上纯化或未纯化的糖基化非天然氨基酸多肽移除;在不使这种非天然氨基酸多肽糖基化的宿主中产生非天然氨基酸(这种宿主包括原核生物或被工程改造或突变来不使这种多肽糖基化的真核生物);将糖基化抑制剂引入这种非天然氨基酸多肽正由通常将使这种多肽糖基化的真核生物产生所处的细胞培养基中;或任何所述方法的组合。本文还描述通常糖基化的非天然氨基酸多肽的所述非糖基化形式(就通常糖基化来说,其意指当在其中天然存在的多肽被糖基化的条件下产生时,多肽将是糖基化的)。当然,通常糖基化的非天然氨基酸多肽(或实际上本文所述的任何多肽)的所述非糖基化形式可呈未纯化形式、大致上纯化形式,或呈经分离形式。
含肟连接的多拉司他汀衍生物
含有肟基团的非天然氨基酸多拉司他汀连接的衍生物允许与含有某些反应性羰基或二羰基(包括但不限于酮、醛、或具有类似反应性的其他基团)的多种试剂反应以形成包含新的肟基团的新的非天然氨基酸。这种肟交换反应允许对多拉司他汀连接的衍生物进行进一步官能化。此外,含有肟基团的原始多拉司他汀连接的衍生物它们自身可为有用的,只要肟键联在为将氨基酸并入多肽中(例如本文以及各自以引用的方式并入本文的WO2013/185117和WO2005/074650中所述的体内、体外和化学合成方法)所必需的条件下是稳定的即可。
因此,在某些实施方案中,本文描述具有包含肟基团、肟样基团(其具有与肟基团类似的反应性,并且在结构上类似于肟基团)、经掩蔽肟基团(其可易于转化成肟基团)、或经保护肟基团(其在脱保护后具有与肟基团类似的反应性)的侧链的非天然氨基酸多拉司他汀连接的衍生物。
用于将一个或多个非天然氨基酸并入多拉司他汀接头衍生物中的方法和组合物在本领域中是熟知的(参见例如WO2013/185117和WO2005/074650,各自以引用的方式整体并入本文)。一个或多个非天然氨基酸可并入在一个或多个不破坏多拉司他汀接头衍生物的活性的特定位置处。这可通过进行“保守性”取代来实现,包括但不限于用非天然或天然疏水性氨基酸取代疏水性氨基酸,用非天然或天然大体积氨基酸取代大体积氨基酸,用非天然或天然亲水性氨基酸取代亲水性氨基酸,和/或将非天然氨基酸插入不为活性所需的位置中。
多种生物化学和结构方法可用于选择为在多拉司他汀接头衍生物内用非天然氨基酸进行取代所需的位点。在一些实施方案中,非天然氨基酸连接在多拉司他汀衍生物的C末端。在其他实施方案中,非天然氨基酸连接在多拉司他汀衍生物的N末端。多拉司他汀接头衍生物的任何位置都适于选择来并入非天然氨基酸,并且选择可基于合理设计,或通过随机选择,以为或不为达成任何特定所需目的。对所需位点的选择可基于产生具有任何所需性质或活性的非天然氨基酸多肽(其可被进一步修饰或保持未修饰),包括但不限于受体结合调节剂、受体活性调节剂、与结合配偶体的结合的调节剂、结合配偶活性调节剂、结合配偶体构象调节剂;二聚体或多聚体形成;相较于天然分子,活性或性质无变化;或操控多肽的任何物理或化学性质,诸如溶解性、聚集或稳定性。或者,鉴定为对生物活性至关重要的位点也可为用非天然氨基酸进行取代的良好候选,同样取决于对于多肽所寻求的所需活性。另一替代方案将在于简单地用非天然氨基酸在多肽链上的每个位置中进行连续取代,并且观察对多肽的活性的影响。用于选择用于用非天然氨基酸进行取代以进入任何多肽中的位置的任何手段、技术或方法都适于在本文所述的方法、技术和组合物中使用。
还可考查多肽的含有缺失的天然存在的突变体的结构和活性以确定蛋白质的可能耐受用非天然氨基酸进行取代的区域。一旦已消除可能不耐受用非天然氨基酸进行取代的残基,可使用包括但不限于相关多肽以及任何相关配体或结合蛋白的三维结构的方法来考查在剩余位置中的每一者处进行所提出取代的影响。许多多肽的X射线结晶和NMR结构可在蛋白质数据库(Protein Data Bank,PDB,对于rcsb.org,参见万维网)中获得,所述蛋白质数据库是一种含有大分子蛋白质和核酸的三维结构数据的集中式数据库,可用于鉴定可被非天然氨基酸取代的氨基酸位置。此外,如果三维结构数据不可用,那么可产生探究多肽的二级和三级结构的模型。因此,可易于获得可被非天然氨基酸取代的氨基酸位置的身份。
非天然氨基酸的示例性并入位点包括但不限于从潜在受体结合区排除的那些,或用于结合结合蛋白或配体的区域可被完全地或部分地暴露于溶剂,具有最小或不具有与邻近残基的氢键合相互作用,可最小程度暴露于邻近反应性残基,和/或可在高度柔性区域中,如通过特定多肽与它的相关受体、配体或结合蛋白一起的三维晶体结构所预测。
广泛多种非天然氨基酸可取代多肽中的给定位置,或并入多肽中的给定位置中。举例来说,可基于对多肽与它的相关配体、受体和/或结合蛋白一起的三维晶体结构的考查,对保守性取代的优先选择来选择用于并入的特定非天然氨基酸。
在一个实施方案中,本文所述的方法包括向多拉司他汀接头衍生物中进行并入,其中多拉司他汀接头衍生物包含第一反应性基团;以及使多拉司他汀接头衍生物与包含第二反应性基团的分子(包括但不限于第二蛋白质或多肽或多肽类似物;抗体或抗体片段;以及它们的任何组合)接触。在某些实施方案中,第一反应性基团是羟胺部分,并且第二反应性基团是羰基或二羰基部分,借此形成肟键联。在某些实施方案中,第一反应性基团是羰基或二羰基部分,并且第二反应性基团是羟胺部分,借此形成肟键联。在某些实施方案中,第一反应性基团是羰基或二羰基部分,并且第二反应性基团是肟部分,借此发生肟交换反应。在某些实施方案中,第一反应性基团是肟部分,并且第二反应性基团是羰基或二羰基部分,借此发生肟交换反应。
在一些情况下,一个或多个多拉司他汀接头衍生物并入将与多肽内的其他添加、取代或缺失组合以影响其他化学、物理、药理学和/或生物性状。在一些情况下,其他添加、取代或缺失可使多肽的稳定性(包括但不限于对蛋白水解降解的抗性)增加,或使多肽对它的适当受体、配体和/或结合蛋白的亲和力增加。在一些情况下,其他添加、取代或缺失可使多肽的溶解性增加(包括但不限于当在大肠杆菌(E.coli)或其他宿主细胞中表达时)。在一些实施方案中,除用于并入非天然氨基酸的另一位点之外,还选择用于用天然编码或非天然氨基酸进行取代的位点,以达成在大肠杆菌或其他重组宿主细胞中表达之后使多肽溶解性增加的目的。在一些实施方案中,多肽包含调节对相关配体、结合蛋白和/或受体的亲和力,调节(包括但不限于增加或降低)受体二聚化,使受体二聚体稳定,调节循环半衰期,调节释放或生物可用度,有助于纯化,或改进或改变特定施用途径的另一添加、取代或缺失。类似地,非天然氨基酸多肽可包含化学或酶裂解序列、蛋白酶裂解序列、反应性基团、抗体结合结构域(包括但不限于FLAG或多His)或其他基于亲和力的序列(包括但不限于FLAG、多His、GST等)或使多肽的探测(包括但不限于GFP)、纯化、穿过组织或细胞膜进行的运送、前药释放或活化、尺寸缩减或其他性状改进的所连接分子(包括但不限于生物素)。
在一些实施方案中,有效载荷或毒素部分用于本发明公开的抗PSMA抗体药物缀合物中。有效载荷的实例可以非限制性方式包括:DNA复制的抑制剂、DNA转录的抑制剂、RNA翻译的抑制剂、细胞分裂的抑制剂、细胞信号传导的抑制剂、激酶抑制剂、微管蛋白聚合酶抑制剂、微管蛋白解聚剂、DNA裂解剂、DNA结合剂、RNA聚合酶抑制剂、澳瑞他汀、多拉司他汀、MMAF、MMAE、MMAD、倍癌霉素类似物、吡咯并苯并二氮呯(PBD)类似物、微管溶素(tubulysin)类似物、美登素类似物、鹅膏菌素类似物、念珠藻素类似物、埃博霉素类似物、卡奇霉素类似物、多柔比星类似物、喜树碱类似物。
在本发明的其他实施方案中提供了药物有效载荷接头。抗微管蛋白抑制剂作为有效载荷被选择与可裂解接头、短的可裂解接头以及非可裂解接头组合。以一示例性方式,本发明公开的有效载荷接头组合可包括但不限于可裂解有效载荷接头、非可裂解有效载荷接头、短的可裂解有效载荷接头。可裂解有效载荷接头可包括可裂解二肽(包括但不限于Val-Cti、Val-Ala、Val-Lys和Ala-Ala)、肼键联、二硫键或焦磷酸键联。用于本公开的抗PSMA抗体药物缀合物中的有效载荷接头的实例包括非可裂解MMAE、非可裂解MMAF、Val-瓜氨酸-乙酰基MMAF、短的Val-瓜氨酸-乙酰基MMAF、或短的Val-瓜氨酸-乙酰基MMAE。MMAE与MMAF两者均用于研究中。多拉司他汀接头衍生物的非限制性实例包括以下:
具有以下结构的非可裂解MMAF:
具有以下结构的非可裂解MMAE:
具有以下结构的可裂解或Val-瓜氨酸-乙酰基(Val-Cit)MMAF:
具有以下结构的短的可裂解或短的Val-瓜氨酸-乙酰基(Val-Cit)MMAF:
具有以下结构的短的可裂解或短的Val-瓜氨酸-乙酰基(Val-Cit)MMAE:
表1提供了可与本发明的抗PSMA抗体或抗体药物缀合物一起采用的药物-接头化合物。所述有效载荷接头的合成为熟练技术人员所熟知。参见例如如以引用的方式并入本文的Dubowchik等,Bioconjugate Chem.13:855-869,(2002);Doronina等,NatureBiotechnology 21(7):778-784,(2003);WO2012/166560;WO2013/185117。
表1.药物-接头化合物
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产生缀合有PSMA靶向性配体的抗PSMA ADC
在本发明公开的其他实施方案中,包括靶向性配体。所述配体包括结合PSMA受体的活性位点的那些,是PSMA受体的谷氨酸羧基肽酶酶活性的抑制剂的配体,以及用于成像的配体。本发明公开还包括结合亲和力在亚皮体积摩尔浓度至亚纳体积摩尔浓度的范围内的那些配体。
缀合有PSMA靶向性配体的抗PSMA ADC可如本文所述加以产生。一种产生方法涉及依序缀合,其中通过半胱氨酸-顺丁烯二酰亚胺缀合方法来使毒素-接头缀合于抗体,随后基于专有肟连接方法,在抗体上的特定位点处缀合PSMA靶向性配体。顺丁烯二酰亚胺缀合通过使抗体的重链与轻链之间的二硫桥还原来进行,通过添加相关还原剂来促进。抗体的二硫键可通过以下方式来还原:孵育由抗体和3至9倍高体积摩尔浓度的还原剂组成,在6至7.4的pH范围内配制的反应混合物。可将反应混合物在37℃下孵育2小时以获得3至4的药物:抗体比率。接着使毒素缀合抗体进行缓冲液交换以进入pH在4与5之间的范围内,含有10倍高体积摩尔浓度的PSMA靶向性配体的反应混合物中。毒素缀合抗体与PSMA靶向性配体的反应可通过在室温下在温和振荡下孵育8至16小时来进行。通常,通过这个方法产生的PSMA靶向性配体相对于抗体的量在1.8与2之间的范围内。来自反应混合物的未缀合组分通过穿过阳离子交换柱来移除,并且进行缓冲液交换以进入与小鼠和人的体液等张的专有配制缓冲液中。在另一方法中,PSMA靶向性配体和毒素可通过基于肟的缀合化学,在单一步骤中在抗体上的特定位点处缀合。这个单一步骤缀合可通过设计含有PSMA靶向性配体与毒素两者的分支接头来促进。单一步骤缀合可通过专有的基于肟和环辛炔的点击化学进行。未缀合组分可通过穿过阳离子交换纯化柱来从反应混合物移除。纯化物质接着在等张缓冲液中配制。在示例性实施方案中,PSMA靶向性配体(L表示接头)包括但不限于以下:
Ar:可为任何5,6元芳族环或稠合芳族环,诸如(但不限于)
在示例性实施方案中,本发明公开的PSMA配体可包括具有N末端靶向性配体和C末端缀合部分或部位的那些化合物。在本发明的其他示例性方面,PSMA靶向性配体可包括以下(表2),但不限于所述PSMA靶向性配体:
表2.靶向性配体
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在其他示例性实施方案中,本发明公开包括PSMA靶向性配体和接头,其中以非限制性方式,靶向性配体与接头之间的键联可为:
并且键联可为氢取代的。
在本发明的其他方面,以非限制性方式,接头可为聚乙二醇(PEG)、烷基、烯、炔、胺、芳基或氨基酸。用于连接接头的化学、方法和技术在本领域中是熟知的。
在另一示例性实施方案中,本发明公开包括具有毒素的PSMA靶向性配体(表3),包括但不限于:
表3.配体-毒素
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在本发明公开的一些方面,具有增加的血清半衰期、水溶性、生物可用度、治疗半衰期或循环时间,或经调节免疫原性或生物活性的抗PSMA抗体、变体或药物缀合物是所需的。一种实现本文公开的抗PSMA组合物的所述所需特征的方法通过共价连接聚合物聚乙二醇(PEG)来进行。为使聚乙二醇的所需性质最大化,连接于生物活性分子的一种或多种聚合物的总分子量和水合状态必须足够高以赋予通常与所述聚合物连接相关的有利特征,诸如水溶性和循环半衰期增加,同时不会不利地影响聚乙二醇所连接的分子的生物活性。
聚乙二醇衍生物常常通过反应性化学官能基诸如氨基酸残基、N末端和/或碳水化合物部分来连接于生物活性分子。WO99/67291公开一种用于使蛋白质与聚乙二醇缀合的方法,其中所述蛋白质上的至少一个氨基酸残基被合成氨基酸取代,并且使所述蛋白质与聚乙二醇在足以实现与所述蛋白质的缀合的条件下接触。
蛋白质和其他分子经常具有有限数目的可用于聚合物连接的反应性位点。最适于通过聚合物连接来修饰的位点可能在受体结合方面起重大作用,并且所述位点可能为保留分子的生物活性所必需,因此,使得它们不适于聚合物连接。因此,使聚合物链无差别连接于生物活性分子上的所述反应性位点经常导致经聚合物修饰分子的生物活性显著降低或甚至完全丧失,聚乙二醇连接可指向蛋白质内的特定位置,以致聚乙二醇部分不干扰那个蛋白质的功能。一种指导聚乙二醇连接的方法是将合成氨基酸引入蛋白质序列中。可改变原核生物大肠杆菌(E.coli)的蛋白质生物合成机构以响应于琥珀密码子UAG来将合成氨基酸高效地以及以高保真度并入蛋白质中。参见例如J.W.Chin等,J.Amer.Chem.Soc.124:9026-9027,2002;J.W.Chin和P.G.Schultz,ChemBioChem 3(11):1135-1137,2002;J.W.Chin等,PNAS USA 99:11020-11024,2002;以及L.Wang和P.G.Schultz,Chem.Comm.,1:1-11,2002。一类似方法可用真核生物酿酒酵母(S.cerevisiae)实现(例如J.Chin等,Science 301:964-7,2003)。使用这个方法,非天然编码氨基酸可并入本发明的抗PSMA抗体、变体或药物缀合物中,从而为聚乙二醇提供连接位点。参见例如WO2010/011735和WO2005/074650。
药物组合物
在本发明的其他方面,PSMA抗体变体或PSMA抗体药物缀合物进一步构成药物组合物或制剂。这种药物组合物可采用各种药学上可接受的赋形剂、稳定剂、缓冲剂以及用于向动物施用的其他组分。参见例如Remington,The Science and Practice of Pharmacy,第19版,Gennaro编,Mack Publishing Co.,Easton,PA,1995。关于稳定性、向受试者的施用以及活性来鉴定适合组合物或制剂随每种化合物而变化,因为需要考虑许多组分(例如纯化组分、稳定化组分)。适于包括至组合物或制剂中的盐可包括但不限于氯化钠、氯化钾或氯化钙。可使用缓冲剂和/或稳定剂,诸如乙酸钠。适合缓冲剂可包括单独或呈组合形式的磷酸盐-柠檬酸盐缓冲剂、磷酸盐缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂、L-组氨酸、盐酸L-精氨酸、碳酸氢盐缓冲剂、丁二酸盐缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂和TRIS缓冲剂。还可采用表面活性剂,包括单独或呈组合形式的聚山梨醇酯(例如聚山梨醇酯80)、十二烷基硫酸盐(SDS)、卵磷脂。
在本发明的一些方面,药物组合物或制剂可为水性组合物,或呈复原液体组合物形式,或呈粉剂形式。当制剂呈液体形式时,组合物或制剂可具有约4.0至约7.0,或约4.5至约6.5的pH范围。然而,pH可由熟练医学从业者调整以提供可接受的稳定性和施用。
组合物可进一步储存在小瓶或药筒、笔递送装置、注射器、静脉内施用管或静脉内施用袋中,但不限于所述各物。在其他实施方案中,本发明的药物组合物可以单次剂量形式施用,或继之以在第一剂之后数分钟、数天或数周施用一个或多个后续剂量。可根据需要考虑进一步施用以治疗、减轻或预防癌症,包括前列腺癌。
在一些情况下,本发明公开的PSMA抗体、变体或抗PSMA ADC组合物可与包括但不限于手术、放射、冷冻手术、温热疗法、激素治疗、化学疗法、疫苗和其他免疫疗法的额外疗法或治疗联合使用。在一些实施方案中,所述额外治疗可包括治疗剂,诸如化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇或它们的组合。在一个实施方案中,激素剂是恩杂鲁胺。
在其他实施方案中,本发明的抗PSMA ADC可与一种或多种免疫刺激剂一起施用以诱导或增强免疫应答。免疫刺激剂可刺激免疫系统的特定分支,诸如介导抗体依赖性细胞细胞毒性(ADCC)的天然杀伤(NK)细胞。所述免疫刺激剂包括但不限于IL-2、免疫刺激性寡核苷酸(例如CpG基序)、α-干扰素、γ-干扰素、肿瘤坏死因子α(TNFα)。在其他实施方案中,本发明的抗PSMA ADC可与一种或多种免疫调节剂一起施用,所述免疫调节剂包括但不限于细胞因子、趋化因子(包括但不限于SLC5 ELC、MIP3α、MIP3β、IP-IO、MIG以及它们的组合)。其他治疗剂可为使受试者针对PSMA进行免疫的疫苗。在一些实施方案中,所述疫苗包括抗原,诸如PSMA二聚体,任选地伴有一种或多种用以诱导或增强免疫应答的佐剂。许多种类的佐剂在本领域中是熟知的。
还可与本发明公开的抗PSMA ADC组合施用化学治疗剂或治疗、减轻或预防有需要的受试者的疾病、疾患或癌症中涉及的任何药剂。化学治疗剂可包括但不限于埃罗替尼(erlotinib)(Genentech/OSIPharm.);硼替佐米(bortezomib)(Millennium Pharm.);氟维司群(fulvestrant)(/>AstraZeneca);舒腾特(sutent)(SU11248,Pfizer);来曲唑(letrozole)(/>Novartis);甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate)(/>Novartis);PTK787/ZK222584(Novartis);奥沙利铂(oxaliplatin)(/>Sanofi);5-FU(5-氟尿嘧啶);甲酰四氢叶酸(leucovorin);雷帕霉素(Rapamycin)(西罗莫司(Sirolimus),/>Wyeth);拉帕替尼(lapatinib)(/>GSK572016,GlaxoSmithKline);洛那法尼(lonafarnib)(SCH 66336);索拉非尼(sorafenib)(BAY43-9006,Bayer Labs.)和吉非替尼(gefitinib)(/>AstraZeneca);AG1478;AG1571(SU 5271;Sugen);烷基化剂,诸如噻替派(thiotepa)和/>环磷酰胺;烷基磺酸酯,诸如白消安(busulfan)、英丙舒凡(improsulfan)和保释芬(piposulfan);抗叶酸抗赘生剂,诸如培美曲塞(pemetrexed)(Eli Lilly);氮丙啶(aziridine),诸如本多帕(benzodopa)、卡巴醌(carboquone)、米特多帕(meturedopa)和优多帕(uredopa);亚乙基亚胺和甲基蜜胺,包括六甲蜜胺(altretamine)、三亚乙基蜜胺、三亚乙基磷酰胺、三亚乙基硫代磷酰胺和三羟甲基蜜胺;多聚乙酰(acetogenin)(尤其是布拉它辛(bullatacin)和布拉它辛酮(bullatacinone));喜树碱(camptothecin)(包括合成类似物拓扑替康(topotecan));苔藓抑素(bryostatin);凯利他汀(callystatin);CC-1065(包括它的阿多来新(adozelesin)、卡折来新(carzelesin)和比折来新(bizelesin)合成类似物);念珠藻素(cryptophycin)(特别是念珠藻素1和念珠藻素8);多拉司他汀;倍癌霉素(duocarmycin)(包括合成类似物KW-2189和CB1-TM1);软珊瑚醇(eleutherobin);潘卡他汀(pancratistatin);匍枝珊瑚醇(sarcodictyin);海绵抑制素(spongistatin);氮芥,诸如苯丁酸氮芥(chlorambucil)、氯玛法辛(chlornaphazine)、氯磷酰胺(cholophosphamide)、雌氮芥(estramustine)、异环磷酰胺(ifosfamide)、二氯甲基二乙胺(mechlorethamine)、二氯甲基二乙胺氧化物盐酸盐、美法仑(melphalan)、新恩比兴(novembichin)、苯芥胆甾醇(phenesterine)、松龙苯芥(prednimustine)、氯乙环磷酰胺(trofosfamide)、尿嘧啶氮芥;亚硝基脲,诸如卡莫司汀(carmustine)、氯脲菌素(chlorozotocin)、福莫司汀(fotemustine)、洛莫司汀(lomustine)、尼莫司汀(nimustine)和雷莫司汀(ranimnustine);抗生素,诸如烯二炔抗生素卡奇霉素(calicheamicin)、卡奇霉素γ1I和卡奇霉素ω1I;达内霉素(dynemicin),包括达内霉素A;双膦酸盐,诸如氯屈膦酸盐(clodronate);埃斯培拉霉素(esperamicin);以及新抑癌素(neocarzinostatin)发色团和相关色蛋白(chromoprotein)烯二炔抗生素发色团、阿克拉霉素(aclacinomysin)、放线菌素(actinomycin)、安曲霉素(anthramycin)、重氮丝氨酸(azaserine)、博莱霉素(bleomycin)、放线菌素C(cactinomycin)、卡拉比星(carabicin)、洋红霉素(caminomycin)、嗜癌菌素(carzinophilin)、色霉素(chromomycinis)、更生霉素(dactinomycin)、柔红霉素(daunorubicin)、地托比星(detorubicin)、6-重氮基-5-氧代-L-正亮氨酸、/>多柔比星(doxorubicin)(包括吗啉代多柔比星、氰基吗啉代多柔比星、2-吡咯啉基-多柔比星和脱氧多柔比星(deoxydoxorubicin))、表柔比星(epirubicin)、依索比星(esorubicin)、伊达比星(idarubicin)、麻西罗霉素(marcellomycin)、丝裂霉素(mitomycin)诸如丝裂霉素C、霉酚酸(mycophenolic acid)、诺加霉素(nogalamycin)、橄榄霉素(olivomycin)、培洛霉素(peplomycin)、波弗霉素(potfiromycin)、嘌呤霉素(puromycin)、三铁阿霉素(quelamycin)、罗多比星(rodorubicin)、链黑菌素(streptonigrin)、链脲霉素(streptozocin)、杀结核菌素(tubercidin)、乌苯美司(ubenimex)、净司他汀(zinostatin)、佐柔比星(zorubicin);抗代谢剂,诸如甲氨蝶呤(methotrexate)和5-氟尿嘧啶(5-FU);叶酸类似物,诸如二甲叶酸(denopterin)、甲氨蝶呤、蝶罗呤(pteropterin)、三甲曲沙(trimetrexate);嘌呤类似物,诸如氟达拉滨(fludarabine)、6-巯基嘌呤(6-mercaptopurine)、硫咪嘌呤(thiamiprine)、硫鸟嘌呤(thioguanine);嘧啶类似物,诸如环胞苷(ancitabine)、阿扎胞苷(azacitidine)、6-氮杂尿苷(6-azauridine)、卡莫氟(carmofur)、阿糖胞苷(cytarabine)、二脱氧尿苷(dideoxyuridine)、脱氧氟尿苷(doxifluridine)、依诺他滨(enocitabine)、氟尿苷(floxuridine);雄激素,诸如二甲睾酮(calusterone)、丙酸屈他雄酮(dromostanolonepropionate)、环硫雄醇(epitiostanol)、美雄烷(mepitiostane)、睾内酯(testolactone);抗雄激素剂(例如恩杂鲁胺)或雄激素剥夺疗法;抗肾上腺剂,诸如胺鲁米特(aminoglutethimide)、米托坦(mitotane)、曲洛司坦(trilostane);叶酸补充剂,诸如弗罗林酸(frolinic acid);醋葡醛内酯(aceglatone);醛磷酰胺糖苷(aldophosphamide glycoside);氨基乙酰丙酸(aminolevulinic acid);恩尿嘧啶(eniluracil);安吖啶(amsacrine);倍曲布西(bestrabucil);比生群(bisantrene);依达曲沙(edatraxate);地佛法明(defofamine);地美可辛(demecolcine);地吖醌(diaziquone);伊佛米新(elformithine);依利醋铵(elliptinium acetate);埃博霉素(epothilone);依托格鲁(etoglucid);硝酸镓(gallium nitrate);羟基脲(hydroxyurea);香菇多糖(lentinan);洛尼代宁(lonidainine);类美登素(maytansinoid),诸如美登素(maytansine)和安丝菌素(ansamitocin);米托胍腙(mitoguazone);米托蒽醌(mitoxantrone);莫匹达洛(mopidanmol);二胺硝吖啶(nitraerine);喷司他汀(pentostatin);苯来美特(phenamet);吡柔比星(pirarubicin);洛索蒽醌(losoxantrone);足叶草酸(podophyllinic acid);2-乙基酰肼(2-ethylhydrazide);丙卡巴肼(procarbazine);/>多糖复合物(JHS Natural Products,Eugene,OR);雷佐生(razoxane);根霉素(rhizoxin);西索菲兰(sizofuran);螺旋锗(spirogermanium);细交链孢菌酮酸(tenuazonic acid);三亚胺醌(triaziquone);2,2',2"-三氯三乙胺;新月毒素(trichothecene)(尤其是T-2毒素、维拉库林A(verracurin A)、杆孢菌素A(roridin A)和蛇形菌素(anguidine));乌拉坦(urethan);长春地辛(vindesine);达卡巴嗪(dacarbazine);甘露醇氮芥(mannomustine);二溴甘露醇(mitobronitol);二溴卫矛醇(mitolactol);哌泊溴烷(pipobroman);格塞图辛(gacytosine);阿拉伯糖苷(arabinoside)(“Ara-C”);环磷酰胺;噻替派;类紫杉烷(taxoid),例如太平洋紫杉醇(Bristol-Myers Squibb Oncology,Princeton,N.J.)、不含克列莫佛(Cremophor-free)的ABRAXANETM、太平洋紫杉醇的白蛋白纳米粒子制剂(AmericanPharmaceutical Partners,Schaumberg,Ill.)和/>多西他赛(doxetaxel)(Rhone-Poulenc Rorer,Antony,France);苯丁酸氮芥(chloranmbucil);/>吉西他滨(gemcitabine);6-硫鸟嘌呤(6-thioguanine);巯基嘌呤(mercaptopurine);甲氨蝶呤;铂类似物,诸如顺铂(cisplatin)和卡铂(carboplatin);长春花碱(vinblastine);铂;依托泊苷(etoposide)(VP-16);异环磷酰胺;米托蒽醌;长春新碱(vincristine);长春瑞滨(vinorelbine);诺凡特龙(novantrone);替尼泊苷(teniposide);依达曲沙(edatrexate);道诺霉素;氨基蝶呤(aminopterin);希罗达(xeloda);伊班膦酸盐(ibandronate);CPT-11;拓扑异构酶(topoisomerase)抑制剂RFS2000;二氟甲基鸟氨酸(difluoromethylornithine)(DMFO);类视黄醇(retinoid),诸如视黄酸(retinoic acid);卡培他滨(capecitabine);以及以上中的任何化学治疗剂的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
术语“约”将由本领域普通技术人员所了解,并且将在一定程度上视它被使用所处的情形而变化。
示例性实施方案
本申请提供以下非限制性实施方案:
实施方案1.一种抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA),所述抗前列腺特异性膜抗原抗体包含选自SEQ ID NO:8、10、12或14的重链序列和选自SEQ ID NO:9、11、13或15的轻链序列。
实施方案2.如实施方案1所述的抗PSMA抗体,其中所述重链包含选自SEQ ID NO:1的可变区序列,并且所述轻链包含选自SEQ ID NO:2、3、4或5的组的可变区序列。
实施方案3.如实施方案1所述的抗PSMA抗体,其中所述重链序列包含非天然编码氨基酸。
实施方案4.如实施方案3所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸包含羰基、氨基氧基、肼基团、酰肼基团、氨基脲基团、叠氮基团或炔基团。
实施方案5.如实施方案4所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸、对硝基苯丙氨酸、对磺基酪氨酸、对羧基苯丙氨酸、邻硝基苯丙氨酸、间硝基苯丙氨酸、对硼羰基苯丙氨酸、邻硼羰基苯丙氨酸、间硼羰基苯丙氨酸、对氨基苯丙氨酸、邻氨基苯丙氨酸、间氨基苯丙氨酸、对酰基苯丙氨酸、邻酰基苯丙氨酸、间酰基苯丙氨酸、p-OMe苯丙氨酸、o-OMe苯丙氨酸、m-OMe苯丙氨酸、对磺基苯丙氨酸、邻磺基苯丙氨酸、间磺基苯丙氨酸、5-硝基His、3-硝基Tyr、2-硝基Tyr、硝基取代的Leu、硝基取代的His、硝基取代的De、硝基取代的Trp、2-硝基Trp、4-硝基Trp、5-硝基Trp、6-硝基Trp、7-硝基Trp、3-氨基酪氨酸、2-氨基酪氨酸、O-磺基酪氨酸、2-磺氧基苯丙氨酸、3-磺氧基苯丙氨酸、邻羧基苯丙氨酸、间羧基苯丙氨酸、对乙酰基-L-苯丙氨酸、对炔丙基-苯丙氨酸、O-甲基-L-酪氨酸、L-3-(2-萘基)丙氨酸、3-甲基-苯丙氨酸、O-4-烯丙基-L-酪氨酸、4-丙基-L-酪氨酸、三-O-乙酰基-GlcNAcβ-丝氨酸、L-多巴、氟化苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸、对叠氮基-L-苯丙氨酸、对酰基-L-苯丙氨酸、对苯甲酰基-L-苯丙氨酸、L-磷酸丝氨酸、膦酰基丝氨酸、膦酰基酪氨酸、对碘-苯丙氨酸、对溴苯丙氨酸、对氨基-L-苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸或对炔丙基氧基-苯丙氨酸。
实施方案6.如实施方案5所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸。
实施方案7.一种抗体药物缀合物,所述抗体药物缀合物包含缀合于至少一个选自表1-表3的药物-接头的根据实施方案1所述的包含重链序列和轻链序列的人源化抗PSMA抗体,其中所述缀合通过并入所述重链序列中的非天然编码氨基酸来发生。
实施方案8.如实施方案7所述的抗体药物缀合物,其中所述药物-接头包含细胞毒性剂。
实施方案9.如实施方案8所述的抗体药物缀合物,其中所述细胞毒性剂是多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或它们的类似物。
实施方案10.如实施方案9所述的抗体药物缀合物,其中所述多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或类似物是选自单甲基澳瑞他汀F(MMAF)或单甲基澳瑞他汀E(MMAE)的单甲基澳瑞他汀。
实施方案11.如实施方案10所述的抗体药物缀合物,其中所述单甲基澳瑞他汀是可裂解MMAE或MMAF、非可裂解MMAE或MMAF、短的可裂解MMAE或MMAF。
实施方案12.一种降低或抑制PSMA表达性癌或癌细胞的肿瘤生长或进展的方法,所述方法包括使所述PSMA表达性癌或癌细胞与有效量的如实施方案7所述的抗体-药物缀合物接触。
实施方案13.如实施方案12所述的方法,所述方法还包括使PSMA表达性癌或癌细胞与有效量的治疗剂接触。
实施方案14.如实施方案12所述的方法,其中所述是化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇或它们的组合。
实施方案15.如实施方案14所述的方法,其中所述激素剂是恩杂鲁胺。
实施方案16.一种治疗具有PSMA表达性癌细胞或癌的受试者的方法,所述方法包括:向所述受试者施用有效量的抗体-药物缀合物以治疗所述PSMA表达性癌或癌细胞,其中所述抗体-药物缀合物包含缀合于药物-接头的如实施方案1所述的包含重链序列和轻链序列的PSMA抗体,所述缀合通过并入所述抗体中的非天然编码氨基酸来发生;并且其中所述药物-接头选自表1-表3。
实施方案17.如实施方案16所述的方法,所述方法用于治疗患有PSMA相关疾病或癌症的受试者,所述方法包括向所述受试者提供治疗有效量的抗PSMA抗体药物缀合物和治疗剂。
实施方案18.如实施方案16所述的方法,其中所述治疗剂是化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇或它们的组合。
实施方案19.一种药物组合物,所述药物组合物包含如实施方案7所述的抗体药物缀合物和至少一种药学上可接受的佐剂、粘合剂、缓冲剂、载体、稀释剂或赋形剂。
实施方案20.如实施方案19所述的药物组合物,所述药物组合物还包含化学治疗剂、激素剂、抗肿瘤剂、免疫刺激剂、免疫调节剂、皮质类固醇或它们的组合。
实施方案21.如实施方案19所述的药物组合物,所述药物组合物用作用于治疗受试者的癌症的药剂。
实施方案22.如实施方案20所述的药物组合物,所述药物组合物用作用于治疗受试者的癌症的药剂。
实施方案23.一种核酸,所述核酸编码SEQ.ID.NO 1-17中的任何一个。
实施方案24.一种载体,所述载体包含如实施方案23所述的核酸。
实施例
应了解本文所述的实施例和实施方案仅出于说明目的,并且根据所述实施例和实施方案的各种修改或变化将为本领域技术人员所想起,并将包括在本申请的精神和界限以及随附权利要求的范围内。
实施例1:短暂转染。在转染前约16小时,将CHO-S培养物在0.75x106/mL下接种在FreeStyle CHO培养基中。次日,当细胞计数达到1.4–1.6x106/mL时,对细胞进行转染。在目标细胞计数下,添加400mM对乙酰基苯丙氨酸(pAF)储备物以达到1.4mM最终培养浓度。
如所描述来制备聚乙烯亚胺/DNA(PEI/DNA)复合物:将DNA(1.42ug/1x106个细胞)溶解于RPMI培养基(总培养体积的5%(v/v))中,将DNA/RPMI混合物在室温下孵育2分钟,将PEI储备物(1mg/mL)在3:1比率(PEI/DNA(ug/ug))下添加至DNA溶液中,并且将混合物在室温下孵育5分钟。
将混合物温和添加至细胞培养物中,并且加以涡旋。将烧瓶转移至32℃孵育器中。在转染后第6天时,进行western印迹分析。在转染后第7天时,收集上清液。
实施例2:抗体人源化-亲本小鼠J591(Liu等,Cancer Research,57,3629-36354,1997)抗体通过基于与小鼠框架序列的序列同一性来选择人框架加以人源化。将来自小鼠抗体的轻链和重链CDR分别移植于人框架上,并且分析与PSMA抗原的结合。人源化变体通过使四种人重链框架与六种轻链框架配对来产生。使变体在HEK293细胞中短暂表达,并且通过FACS来关于与在LnCap细胞中表达的PSMA抗原的结合对上清液进行测试。表4描述用于进一步研究的所选重链可变区序列和4种轻链可变区序列。结合分析显示四种人源化全长变体,显示为人源化抗PSMA变体1、2、3和4(表4),保留了与嵌合体(表4)类似的结合亲和力,展现纳体积摩尔浓度范围结合亲和力。如表4中所公开,人源化抗PSMA变体1包含SEQ.ID No:8的重链序列和SEQ.ID No:9的轻链序列;人源化抗PSMA变体2包含SEQ.ID No:10的重链序列和SEQ.ID No:11的轻链序列;人源化抗PSMA变体3包含SEQ.ID No:12的重链序列和SEQ.IDNo:13的轻链序列;并且人源化抗PSMA变体4包含SEQ.ID No:14的重链序列和SEQ.ID No:15的轻链序列。
表4.抗PSMA抗体变体氨基酸序列
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实施例3:抗PSMA抗体的重组表达-选择先导人源化抗PSMA抗体,并且通过短暂转染(描述于实施例1中)与稳定大量汇合方法两者来在CHO细胞中重组表达以考查人源化序列的表达。在短暂转染和稳定大量汇合方法中,专有技术被分别构建至表达载体和CHO宿主细胞中(参见例如WO2018/223108)。将非天然氨基酸对乙酰基苯丙氨酸(pAF)并入在PSMA抗体中的位置A114(Kabat编号流程,(参见Kabat等,NIH出版号369–847,1993);位置在表4中由A指示)处,所述位置是重链的恒定区的第一氨基酸残基。
实施例4:抗体药物缀合物(ADC)的产生-抗体可使用为本领域普通技术人员熟知的基于色谱法的方法纯化,所述方法涉及蛋白A亲和捕集和阳离子交换精制。在细胞培养基中收集的抗体被捕集在蛋白A亲和柱上,并且在酸性条件下洗脱。将抗体制剂滴定至pH 5,并且通过穿过阳离子交换柱来精制。使用后阳离子交换,抗体可进行缓冲液交换以进入缀合缓冲液中。
在本发明中,人源化抗PSMA抗体通过小型亲水性接头缀合于毒素(MMAE或MMAF)。药物有效载荷接头与抗PSMA重链中的pAF共价缀合,从而导致形成一种或多种抗PSMA ADC。通过在28℃下在135mM充当催化剂的乙酸酰肼存在下进行孵育,使PSMA抗体与药物有效载荷接头缀合。未缀合抗体、未缀合药物有效载荷-接头、聚集物和杂质通过使反应混合物穿过阳离子交换色谱柱来移除,随后将抗PSMA ADC交换至配制缓冲液(50mM组氨酸、150mM氯化钠、2.5%海藻糖,pH 6)中。在产生单分散峰的盐梯度下,从管柱洗脱抗体药物缀合物。
对由阳离子交换色谱法获得的单分散峰的分析表征显示主要种类是药物与抗体比率(DAR)在1.8与2之间的范围内的抗PSMA ADC,在8小时内观察到。对本发明的抗体和ADC进行的质量控制评估显示通过这个策略产生的所有制剂都产生质量优越的物质,含有<3%聚集物和<5EU/mg内毒素水平。
利用本文公开的5种有效载荷-接头-非可裂解MMAE、非可裂解MMAF、可裂解MMAF、短的可裂解MMAF和短的可裂解MMAE,用两种先导人源化变体和嵌合抗体产生了十五(15)种抗PSMA ADC。选择用表4中公开的人源化变体1和2产生的抗PSMA ADC用于在以下实施例中进行的进一步研究。
实施例5:体外效能研究-使用转移性去势抗性前列腺癌(mCRPC)代表性细胞系C4-2测定抗PSMA ADC的体外效能。使细胞培养物与抗体药物缀合物一起在37℃下孵育96小时。使用Cell Titer(Promega,USA)分析细胞活力。抗增殖活性由效能即IC50(实现最大活性的50%所处的浓度)和细胞杀灭以及Emax(最大生长抑制水平)表示。表5概述抗PSMA ADC的细胞杀灭和体外效能。
表5.在C4-2细胞系的情况下的体外细胞杀灭活性
细胞杀灭活性测定表明有效载荷-接头组合对于开发强力抗体药物缀合物至关重要。强力抗体药物缀合物展现亚纳体积摩尔浓度效能,伴有>75%细胞杀灭。相比于具有MMAE有效载荷的抗体药物缀合物,具有MMAF有效载荷的抗体药物缀合物展现了更高细胞杀灭和效能。体外细胞杀灭研究表明相比于具有MMAE有效载荷的抗PSMA ADC,具有MMAF有效载荷的抗PSMA ADC展现了高一个数量级的效能。
这个研究还证明抗体药物缀合物的活性还受接头的类型的影响。对于同一类型的有效载荷,相较于具有非可裂解接头的抗体药物缀合物,具有可裂解接头的抗体药物缀合物展现了更高细胞杀灭和效能。如表5中所描绘,体外细胞杀灭研究显示相比于非可裂解接头,对于可裂解接头,具有MMAE或MMAF有效载荷的抗PSMA ADC展现了高一个数量级的效能。这表明强力抗PSMA ADC可通过细胞毒性有效载荷与接头的适当组合来产生。MMAE有效载荷与非可裂解接头的组合展现了不良效能和杀灭。此外,由抗PSMA抗体ADC对靶标细胞的杀灭通过由抗PSMA抗体对细胞毒性剂进行靶向递送来实现。细胞毒性剂的靶向递送通过抗体药物缀合物的抗PSMA抗体组分与在细胞表面上表达的受体或抗原PSMA的结合而得以促进,所述抗体药物缀合物通过受体而内化至细胞中。用不表达PSMA的前列腺癌细胞系诸如PC-3进行的研究表明强力抗PSMA ADC不施加任何细胞杀灭活性。与强力抗PSMA ADC一起孵育96小时的PC-3细胞系未被杀灭。这表明所发明的抗PSMA ADC是靶标特异性的。未注意到抗体药物缀合物的旁邻杀灭作用。所发明的抗体药物缀合物缺乏旁邻杀灭作用对于消除归因于毒素组分的非特异性脱靶毒性至关重要,所述毒性经常在含有MMAE作为细胞毒性有效载荷的抗体药物缀合物的情况下观察到。此外,所发明的抗PSMA ADC的靶标特异性活性使得这些ADC具有治疗转移性前列腺癌的价值。来自这些研究的观察结果表明在原发性癌性前列腺组织以外的表达PSMA的任何癌性病变都可用所发明的抗PSMA ADC治疗。
此外,抗PSMA ADC的细胞杀灭活性依赖于在细胞表面上表达的受体的数目。受体拷贝数>60000的前列腺癌细胞系可通过本发明的抗PSMA ADC来高效杀灭。举例来说,根据免疫组织化学(IHC)和定量间接免疫荧光(QiFi)分析,用含有具有非可裂解接头的MMAF有效载荷的抗PSMA ADC进行的体外细胞杀灭研究显示对受体拷贝数>60000的细胞系的杀灭,表6。
表6.在人前列腺癌细胞系的情况下的PSMA表达以及抗PSMA ADC体外细胞毒性活性
-从体内肿瘤异种移植物块测定;/>-由于生长不良而未测出
-从细胞集结块测定
所发明的抗PSMA ADC的细胞杀灭活性对PSMA的受体拷贝数的依赖性指示关于治疗前列腺癌的治疗益处。相较于PSMA在无癌组织中的表达,在癌性前列腺组织中,PSMA的受体拷贝数通常较高。在癌性前列腺组织与正常组织之间在PSMA受体拷贝数方面的这个差异性表达可有助于降低和/或消除靶标相关的非前列腺组织相关毒性。这个分析表明相比于在具有高PSMA受体拷贝数的癌性前列腺组织中,在表达低PSMA受体拷贝数的组织中,抗PSMA ADC可展现低活性。因此,抗体药物缀合物的背景毒性可被显著降低。
实施例6:在药物有效载荷-接头的情况下的药物代谢动力学(PK)概况-本文抗PSMA ADC的全身性稳定性可通过在小鼠与大鼠两者中进行药物代谢动力学研究来评估,其中抗体药物缀合物以静脉内(i.v)团注形式施用。药物代谢动力学评估表明完整抗体药物缀合物的稳定性取决于接头的稳定性。在小鼠中在1mg/kg的单次剂量下进行的研究表明MMAF有效载荷由非可裂解接头或短的可裂解(Val-瓜氨酸-乙酰基)接头连接的抗PSMA ADC在研究的整个持续时间中都保持完整。MMAF有效载荷由非可裂解接头或短的可裂解接头连接的完整抗PSMA ADC的半衰期是10天,图1(顶部2个图版)。短的可裂解接头的全身性稳定性不依赖于有效载荷。MMAE有效载荷由短的可裂解接头连接的抗PSMA ADC中的接头也在研究的整个持续时间中都保持完整,其中完整抗体药物缀合物的半衰期长达10天,图1(底部右侧图版)。然而,相比之下,MMAF有效载荷由可裂解(Val-瓜氨酸-PEG1)接头连接的抗PSMAADC中的接头在早期被裂解,从而使完整抗体药物缀合物的半衰期降低至约4天,图1(底部左侧图版)。F1表示根据抗体的对血清中的抗体药物缀合物的检测。F3表示根据毒素有效载荷接头的对血清中的抗体药物缀合物的检测。
还在大鼠中在1mg/kg和5mg/kg剂量下评估了具有非可裂解MMAF的抗PSMA ADC的全身性稳定性。研究揭示抗体药物缀合物是稳定的,其中接头和细胞毒性剂在研究的整个持续时间中都保持完整,图2。
在大鼠中进行研究以比较具有非可裂解MMAF的抗PSMA ADC和不具有细胞毒性剂的抗PSMA抗体(表示为裸抗体)的药物代谢动力学概况。对药物代谢动力学概况的评估表明具有非可裂解MMAF的抗PSMA ADC的清除率与抗PSMA抗体类似,图3。这表明抗体的固有稳定性不受基于对乙酰基苯丙氨酸的位点特异性缀合和药物装载的影响。
在降低归因于细胞毒性剂的毒性方面,抗体药物缀合物的稳定性是必需的。防止当处于全身性循环中时细胞毒性剂从抗体药物缀合物裂解是一种使毒性降低的关键方式。所公开的具有非可裂解接头和短的可裂解接头的抗PSMA ADC在全身性循环中是显著稳定的,其中细胞毒性剂保持连接于抗体。这是重要的,因为大多数抗体药物缀合物是不稳定的,伴有药物有效载荷从接头和/或缀合位点掉落,并且由此产生归因于细胞毒性剂的显著非靶标相关毒性。抗体药物缀合物的治疗性应用当前由于所述毒性而受限制。临床试验中的大多数抗体药物缀合物展现可归于细胞毒性剂的剂量限制性毒性。由于所述毒性,抗体药物缀合物的治疗性应用已受限制,并且迄今为止,仅四种抗体药物缀合物已被核准用于治疗性应用。由于重度毒性以及缺乏治疗指数,用靶向PSMA的抗体药物缀合物治疗前列腺癌迄今为止已在本领域中被证明具有挑战性。药物代谢动力学数据表明通过采用稳定缀合化学与稳定接头的独特组合来防止药物有效载荷从接头和/或缀合位点裂解,所发明的抗PSMA ADC可克服来自归因于细胞毒性剂的非特异性毒性的限制。用于产生本发明的新型抗PSMA ADC的稳定缀合化学可通过以下方式来实现:在并入抗体中特定位置处的非天然氨基酸例如对乙酰基苯丙氨酸与用羟胺基团衍生的药物有效载荷接头之间形成酮肟键。
实施例7:体内功效研究-在用前列腺癌细胞系移入的小鼠中在肿瘤异种移植模型中测试具有非可裂解MMAF和短的可裂解MMAF的抗PSMA ADC的抗肿瘤功效。转移性去势抗性前列腺癌(mCRPC)相关细胞系C4-2从ATCC获得,并且遵循ATCC说明书在体外扩增。使C4-2人癌瘤异种移植物在皮下植入了细胞的雄性免疫损害小鼠中生长。将小鼠称重,并且使用电子测径规测量肿瘤体积。将单个肿瘤体积计算为长度×宽度×宽度/2。将具有平均达到500mm3的体积的血管化肿瘤(通过外观来确定)的小鼠随机分入治疗组中,并且根据个体体重加以静脉内给药。在0.1、1、5和10mg/kg下施用抗PSMA ADC。
研究表明具有非可裂解MMAF与短的可裂解MMAF两者的抗PSMA ADC均有效阻止肿瘤生长。在5mg/kg和10mg/kg下,抗PSMA ADC在给药后持续37天有效抑制肿瘤生长。在1mg/kg下,抗PSMA ADC有效达成肿瘤停滞,直至在给药后35天之后观察到再生长。在0.1mg/kg的剂量下,未观察到与对照有显著区别。对体重的分析显示经治疗动物如同正常健康小鼠一样也增加了重量,从而暗示没有与抗PSMA ADC相关的明显毒性。图4A和图4B描绘代表本发明的包含非可裂解MMAF的抗PSMA ADC的肿瘤体积和体重结果。图5A和图5B描绘代表本发明的包含短的可裂解MMAF的抗PSMA ADC的肿瘤体积和体重结果。
实施例8:用非可裂解MMAF进行的药物代谢动力学研究-在单次剂量的使用非可裂解MMAF的抗PSMA ADC之后评估在携带肿瘤的小鼠和不携带肿瘤的小鼠中的药物代谢动力学(PK)。通过团式静脉内注射来用1mg/kg或5mg/kg的非可裂解MMAF ADC注射小鼠。收集血清,并且分析非可裂解MMAF ADC的存在性。在评估的两种剂量水平1mg/kg和5mg/kg下,对于在不携带肿瘤的小鼠和携带肿瘤的小鼠中的抗PSMA ADC浓度,观察到类似PK概况(图6A)。
还在1.17mg/kg、3.86mg/kg、9.36mg/kg、11.7mg/kg、23.3mg/kg和35.0mg/kg的各种浓度下单次剂量施用使用非可裂解MMAF的抗PSMA ADC之后,评估在食蟹猴中的药物代谢动力学(PK)(图6B)。抗PSMA ADC以静脉内输注(临床中的预定施用途径)形式持续15至20分钟加以施用。在给药之后,收集样品直至28天。使用经过认定的Meso Scale Discovery方法进行对完整抗PSMA ADC的生物分析。对于完整ADC和总抗体,观察到重叠PK概况,从而确认本发明的抗PSMA ADC在全身性循环中是极其稳定的。在较低剂量(1.17mg/kg至3.86mg/kg)下,观察到暴露量的非线性增加,此可归因于可能的靶标介导的消除。剂量的进一步增加导致暴露量随着剂量的增加而相对线性增加。清除率是缓慢的,在0.118mL/h/kg至0.304mL/h/kg的范围内,并且分布容积是较小的,在44.2mL/kg至58.2mL/kg的范围内。所得半衰期是长久的,在129小时至346小时的范围内,具有半衰期随着剂量的增加而增加的一般趋势。注意到抗PSMA ADC在全身性循环中的极度稳定性使与游离有效载荷从ADC释放相关的脱靶毒性最小化,从而促进长久半衰期,由此使得患者能够顺应每3或4周一次的给药方案。
实施例9:抗PSMA ADC组合疗法-本发明的抗PSMA ADC可与治疗、减轻、改善或预防有需要的受试者的前列腺癌中涉及的任何药剂组合使用,包括但不限于激素疗法或化学疗法。举例来说,激素疗法恩杂鲁胺已在体外被证明使细胞表面PSMA表达增加至约3倍(Murga等,Prostate 15;75(3):242-54,2015)。另外,当与具有澳瑞他汀有效载荷MMAE的PSMA ADC组合时,经恩杂鲁胺治疗的携带人PDX前列腺肿瘤的小鼠显示对肿瘤生长的抑制增加(DiPippo等,Prostate 15;76(3):325-34,2016)。基于本领域中指示的PSMA表达增加,本发明者研究了使用所发明的具有MMAF有效载荷的抗PSMA ADC和恩杂鲁胺的组合疗法的体内作用。
在用前列腺癌细胞系移入的小鼠中在肿瘤异种移植模型中测试本发明的抗PSMAADC与激素疗法恩杂鲁胺组合的抗肿瘤功效。转移性去势抗性前列腺癌(mCRPC)相关细胞系C4-2从ATCC获得,并且遵循ATCC说明书在体外扩增。使C4-2人癌瘤异种移植物在皮下植入了细胞的雄性免疫损害小鼠中生长。还研究了使用携带患者源性异种移植物(PDX)TM00298(Jackson Laboratories,CA)前列腺肿瘤的雄性免疫损害小鼠的第二模型。
将小鼠称重,并且使用电子测径规测量肿瘤体积。将单个肿瘤体积计算为长度×宽度×宽度/2。将具有平均达到500mm3的体积的血管化肿瘤(通过外观来确定)的小鼠随机分入治疗组中,并且根据个体体重加以静脉内给药。在C4-2模型中持续4周每周在0.5、1和3mg/kg下静脉内施用抗PSMA ADC,并且在PDX模型中持续4周每周在1和3mg/kg下静脉内施用抗PSMA ADC。在两种前列腺模型中,持续28天每日在10mg/kg下口服施用恩杂鲁胺。在两种前列腺模型中,向一组小鼠施用1mg/kg抗PSMA ADC加10mg/kg恩杂鲁胺的组合疗法,图7和图8。对于PDX模型,还向小鼠施用3mg/kg抗PSMA ADC加10mg/kg恩杂鲁胺的组合疗法,图8。
在恩杂鲁胺抗性模型中,抗PSMA ADC在3mg/kg和1mg/kg下显示的肿瘤抑制是剂量响应性的。在3mg/kg下实现完全抑制,伴有80% TGI(肿瘤生长抑制百分比)。在1mg/kg下观察到部分响应,伴有37% TGI。对体重的分析表明经治疗动物如同正常健康小鼠一样也增加了重量,从而暗示没有与抗PSMA ADC相关的明显毒性。图7A和图8A描绘代表本发明的包含非可裂解MMAF的抗PSMA ADC的肿瘤体积和体重(图7B和图8B)结果。
这个研究证明采用本发明的抗PSMA ADC与恩杂鲁胺组合,功效得到改进。作为单一药剂的恩杂鲁胺使前列腺癌细胞中的细胞表面PSMA的水平增加。相比于单药疗法,抗PSMA ADC与恩杂鲁胺的组合显示更大TGI%。这些研究表明具有非可裂解MMAF与短的可裂解MMAF两者的抗PSMA ADC均有效阻止肿瘤生长,在恩杂鲁胺存在下具有协同作用。
实施例10:抗PSMA抗体药物缀合物(ADC)用于前列腺癌疗法的安全性和/或功效的人临床试验
目标:为了比较包含本发明的抗PSMA ADC的所施用组合物的安全性和药物代谢动力学。
研究设计:这个研究将是在前列腺癌患者中进行的I期单中心或多中心开放标签随机化剂量逐步升高研究,继之以II期研究。患者在进入研究之前不应已暴露于PSMA衍生物。患者在开始试验的2周内必须未已接受针对它们的癌症的治疗。治疗包括使用化学疗法、造血生长因子和生物疗法诸如单克隆抗体。患者必须已从与先前治疗相关的所有毒性恢复(达到0或1级)。所有受试者都关于安全性加以评估,并且如期收集用于药物代谢动力学分析的所有血液收集物。所有研究都在机构伦理委员会核准和患者同意的情况下进行。
I期:患者根据每3周一次给药循环在静脉内接受抗PSMA ADC。抗PSMA ADC的剂量可被保持,或由于毒性而基于如以下概述的评估加以修改。在不存在不可接受的毒性下,每3周重复治疗。具有3-6名患者的各个群组接受逐步升高剂量的抗PSMA ADC,直至确定抗PSMA ADC的最大耐受剂量(MTD)。MTD定义为在3名患者中的2名或6名患者中的2名经受剂量限制性毒性所处的剂量之前的剂量。剂量限制性毒性根据由国立癌症研究所(NCI)通用不利事件术语(CTCAE)3.0版(2006年8月9日)设置的定义和标准来确定。
II期:患者在I期中确定的MTD下接受如I期中的抗PSMA ADC。在不存在疾病进展或不可接受的毒性下,每3周重复治疗,持续若干循环。在完成研究治疗过程之后,实现完全或部分响应的患者可接受额外剂量。在完成6个研究治疗过程之后维持稳定疾病超过2个月的患者可在疾病进展时接受额外6个过程,前提是它们满足原始合格性准则。
血液取样:在施用抗PSMA ADC之前和之后通过直接静脉穿刺来抽取连续血液。用于测定血清浓度的静脉血液样品(5mL)在给药之前约10分钟以及在给药之后在近似以下时间获得:0.5和4小时、第1、2、4、7、14和21天。将每个血清样品分成两个等分试样。所有血清样品都储存在-20℃下。血清样品在干冰上运送。
药物代谢动力学:患者在开始治疗之前以及在研究药物施用之后在0.5和4小时、第1、2、4、7、14和21天经受血浆/血清样品收集以进行药物代谢动力学评估。使用最新版本的Phoenix WinNonlin软件,通过模型非依赖性方法来计算药物代谢动力学参数。测定了以下药物代谢动力学参数:峰值血清浓度(Cmax);达到峰值血清浓度的时间(tmax);从时间零点至末个血液取样时间的浓度-时间曲线(AUC)下面积(AUC终末),使用线性梯形法则加以计算;以及终末消除半衰期(t1/2),由消除速率常数计算。消除速率常数通过对数线性浓度-时间图的终末线性区域中的连续数据点的线性回归来估计。计算每种治疗的药物代谢动力学参数的平均值、标准偏差(SD)和变异系数(CV)。计算参数平均值的比率(防腐制剂/非防腐制剂)。
患者对组合疗法的响应:患者响应通过用X射线成像、CT扫描和MRI来评估,并且成像在开始研究之前以及在第一循环结束时进行,伴有每四周或在后续循环结束时进行的额外成像。成像模态基于癌症类型和可行性/可用性加以选择,并且对于类似癌症类型以及在每个患者的整个研究过程中利用同一成像模态。使用RECIST准则确定响应率。(Therasse等,J.Natl.Cancer Inst.92(3):205-16,2000;在万维网上,在http://ctep.cancer.gov/forms/TherasseRECISTJNCI.pdf处)。患者还经受癌症/肿瘤活检以通过流式细胞计量术、Western印迹和IHC来评估祖癌细胞表型和克隆形成性生长的变化,以及通过FISH来评估细胞遗传学的变化。在完成研究治疗之后,持续4周定期对患者进行追踪。
Claims (10)
1.一种抗前列腺特异性膜抗原抗体(抗PSMA),所述抗前列腺特异性膜抗原抗体包含选自SEQ ID NO:8、10、12或14的重链序列和选自SEQ ID NO:9、11、13或15的轻链序列。
2.如权利要求1所述的抗PSMA抗体,其中所述重链包含选自SEQ ID NO:1的可变区序列,并且所述轻链包含选自SEQ ID NO:2、3、4或5的组的可变区序列。
3.如权利要求1所述的抗PSMA抗体,其中所述重链序列包含非天然编码氨基酸。
4.如权利要求3所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸包含羰基、氨基氧基、肼基团、酰肼基团、氨基脲基团、叠氮基团或炔基团。
5.如权利要求4所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸、对硝基苯丙氨酸、对磺基酪氨酸、对羧基苯丙氨酸、邻硝基苯丙氨酸、间硝基苯丙氨酸、对硼羰基苯丙氨酸、邻硼羰基苯丙氨酸、间硼羰基苯丙氨酸、对氨基苯丙氨酸、邻氨基苯丙氨酸、间氨基苯丙氨酸、对酰基苯丙氨酸、邻酰基苯丙氨酸、间酰基苯丙氨酸、p-OMe苯丙氨酸、o-OMe苯丙氨酸、m-OMe苯丙氨酸、对磺基苯丙氨酸、邻磺基苯丙氨酸、间磺基苯丙氨酸、5-硝基His、3-硝基Tyr、2-硝基Tyr、硝基取代的Leu、硝基取代的His、硝基取代的De、硝基取代的Trp、2-硝基Trp、4-硝基Trp、5-硝基Trp、6-硝基Trp、7-硝基Trp、3-氨基酪氨酸、2-氨基酪氨酸、O-磺基酪氨酸、2-磺氧基苯丙氨酸、3-磺氧基苯丙氨酸、邻羧基苯丙氨酸、间羧基苯丙氨酸、对乙酰基-L-苯丙氨酸、对炔丙基-苯丙氨酸、O-甲基-L-酪氨酸、L-3-(2-萘基)丙氨酸、3-甲基-苯丙氨酸、O-4-烯丙基-L-酪氨酸、4-丙基-L-酪氨酸、三-O-乙酰基-GlcNAcβ-丝氨酸、L-多巴、氟化苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸、对叠氮基-L-苯丙氨酸、对酰基-L-苯丙氨酸、对苯甲酰基-L-苯丙氨酸、L-磷酸丝氨酸、膦酰基丝氨酸、膦酰基酪氨酸、对碘-苯丙氨酸、对溴苯丙氨酸、对氨基-L-苯丙氨酸、异丙基-L-苯丙氨酸或对炔丙基氧基-苯丙氨酸。
6.如权利要求5所述的抗PSMA抗体,其中所述非天然编码氨基酸是对乙酰基苯丙氨酸。
7.一种抗体药物缀合物,所述抗体药物缀合物包含缀合于至少一个选自表1-表3的药物-接头的根据权利要求1所述的包含重链序列和轻链序列的人源化抗PSMA抗体,其中所述缀合通过并入所述重链序列中的非天然编码氨基酸来发生。
8.如权利要求7所述的抗体药物缀合物,其中所述药物-接头包含细胞毒性剂。
9.如权利要求8所述的抗体药物缀合物,其中所述细胞毒性剂是多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或它们的类似物。
10.如权利要求9所述的抗体药物缀合物,其中所述多拉司他汀、多拉司他汀衍生物或类似物是选自单甲基澳瑞他汀F(MMAF)或单甲基澳瑞他汀E(MMAE)的单甲基澳瑞他汀。
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