DD283634A5 - PROCESS FOR PRODUCING NEW COMPOUNDS - Google Patents

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DD283634A5
DD283634A5 DD88326915A DD32691588A DD283634A5 DD 283634 A5 DD283634 A5 DD 283634A5 DD 88326915 A DD88326915 A DD 88326915A DD 32691588 A DD32691588 A DD 32691588A DD 283634 A5 DD283634 A5 DD 283634A5
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conjugate
tumor
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prodrug
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Peter D Senter
Mark G Saulnier
Joseph P Brown
David E Kerr
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  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
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  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Verbindungen. Die Prodrug ist weniger cytotoxisch als die entsprechende Parentdrug und wird im Bereich des Tumors in Gegenwart des Antikoerper gebundenen Enzyms in die Parentdrug ueberfuehrt. Die erfindungsgemaesz erhaltenen Prodrugs, Antikoerper-Enzymkonjugate und Kombinationen ermoeglichen eine bessere selektive Abtoetung von Tumorzellen und sind somit in der Medizin zur Behandlung von Krebs und anderen Tumoren brauchbar.{Verfahren; Herstellung; Prodrug; Parentdrug; Cytotoxizitaet; Immunkonjugat/Prodrugkombination; Antitumormittel; therapeutische Verwendung}The present invention relates to a process for the preparation of novel compounds. The prodrug is less cytotoxic than the corresponding parent drug and is converted into the parent drug in the area of the tumor in the presence of the antibody bound enzyme. The prodrugs, antibody-antibody conjugates, and combinations of this invention provide better selective ablation of tumor cells and are thus useful in the field of medicine for the treatment of cancer and other tumors. manufacture; prodrug; Parent Drug; cytotoxicity; Immunoconjugate / Prodrugkombination; Antitumor agents; therapeutic use}

Description

M/29 283M / 29 283

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Prodrugs. Diese werden durch Antikorper-Enzymkonjugate, welche an Tumorzellen binden, im Bereich des Tumors durch das Antikörper-gebundene Enzym in ein aktives cytotoxisches Mittel überfuhrt . Mit Hilfe der erflndungsgemaßen hergestellten Prodrugs kann eine Vielzahl der Nachteile umgangen werden, die derzeit mit einer Behandlung von Krebs und anderen Tumoren durch eine Antikorper-vermittelte Freisetzung von Medikamenten verbunden sind.The present invention relates to a process for the preparation of prodrugs. These are converted into an active cytotoxic agent by antibody-enzyme conjugates which bind to tumor cells in the region of the tumor by the antibody-bound enzyme. With the aid of the prodrugs prepared according to the invention, it is possible to circumvent a large number of the disadvantages currently associated with the treatment of cancer and other tumors by antibody-mediated release of medicaments.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Die Verwendung von Iinmunkon jugaten zur selektiven Übertragung von cytotoxischen Mitteln auf Tumorzellen bei der Krebsbehandlung ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Freisetzung cytotoxischer Mittel im Bereich der Tumorzellen istThe use of interferons to selectively transfer cytotoxic agents to tumor cells in cancer treatment is known in the art. The release of cytotoxic agents in the area of the tumor cells is

p 1 / 1 ,1p 1/1, 1

von großem Vorteil/ da aus einer systemischen Verabreichungof great advantage / because of a systemic administration

dieser Mittel häufig neben der Eliminierung der Tumorzellen 5this remedy often besides the elimination of tumor cells 5

auch eine Abtötung normaler Körperzellen resultiert. Bei den gegenwärtig verwendeten Ubertragungssystemen für Anti-a killing of normal body cells also results. In the currently used transmission systems for anti-

* tumormittel ist daher ein cytotoxisches Mittel mit einem Tumor-spezifischen Antikörper konjugiert/ wodurch ein Immun-Tumor agent is therefore a cytotoxic agent conjugated to a tumor-specific antibody / whereby an immune

, konjugat gebildet wird, welches an die Tumorzellen bindet und hierbei das cytotoxische Mittel im Bereich des Tumors freisetzt. Die in diesen Targeting-System verwendeten Immunkonjugate beinhalten Antikörper-Medikamentkonjugate (siehe z.B. R.W. Baldin et al./ "Monoclonal Antibodies For Cancer Treatment", Lancet. S. 603-05 (15. März 1986) sowie Antikörper-Toxinkonjugate (siehe z.B. P.E. Thorpe, "Antibody Carriers of Cytotoxic Agents in Cancer Therapy: A Review" in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications: A. Pinchera et al. (Hrsg.), S. 475-506 (1985))., conjugate is formed, which binds to the tumor cells and thereby releases the cytotoxic agent in the region of the tumor. The immunoconjugates used in this targeting system include antibody-drug conjugates (see, eg, RW Baldin et al., "Monoclonal Antibodies For Cancer Treatment," Lancet, pp. 603-05 (Mar. 15, 1986), and antibody-toxin conjugates (see, eg, PE Thorpe, "Antibody Carriers of Cytotoxic Agents in Cancer Therapy: A Review" in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications: A. Pinchera et al. (Ed.), Pp. 475-506 (1985)).

^O Es werden sowohl polyklonale als auch monoklonale Antikörper für diese Immunkonjugate verwendet (siehe z.B. K. Ohkawa et al./ "Selective In Vitro And In Vivo Growth Inhibition Against Human Yolk Sac Tumor Cell Lines By Purified Antibody Against Human oc -Fetoprotein Conjugated With Mitomycin C Via Human Serum Albumin"/ Cancer Immunol. Immunothera./ 23/ S. 81-66 (1986) und G.F. Rowland et al./ "Drug Localisation And Growth Inhibition Studies Of Vindesine-Monoclonal Anti-CEA Conjugates In A Human Tumor Xenograft". Cancer Immunol. Immunother. / 21, S. 183-87 (1986)). Diese Immunkonjugate beinhalten Medikamente wie Daunomycin (z.B. J. Gallego et al. "Preparation Of Four Daunoraycin-Monoclonal Antibody 791T/36Both polyclonal and monoclonal antibodies are used for these immunoconjugates (see, for example, K. Ohkawa et al.). Selective In Vitro And In Vivo Growth Inhibition Against Human Yolk Sac Tumor Cell Lines By Purified Antibody Against Human Oc-Fetoprotein Conjugated With Mitomycin C Via Human Serum Albumin "/ Cancer Immunol Immunothera. / 23 / pp. 81-66 (1986) and GF Rowland et al." Drug Localization And Growth Inhibition Studies Of Vindesine Monoclonal Anti-CEA Conjugates In A Human Tumor Xenograft. "Cancer Immunol. Immunother. 21, pp. 183-87 (1986)). These immunoconjugates include drugs such as daunomycin (e.g., J. Gallego et al., Preparation of Four Daunoraycin-Monoclonal Antibody 791T / 36

* Conjugates With Anti-Tumor-Activity"/ Int. J. Cancer, 33, S. 737-44 (1984) und R. Arnon et al./ "In Vitro And in Vivo* Conjugates With Anti-Tumor Activity "/ Int. J. Cancer, 33, pp. 737-44 (1984) and R. Arnon et al." In Vitro And In Vivo

» Efficacy Of Conjugates Of Daunomycin With Anti-Tumor-»Efficacy of Conjugates of Daunomycin with Anti-tumor

Antibodies"/ Immunological Rev. 62/ S. 5-27 (1982),Antibodies "/ Immunological Rev. 62 / p. 5-27 (1982),

Methotrexat (N. Endo et al., "In Vitro Cytotoxicity Of A Human Serum Albumin-Mediated Conjugate Of Methotrexate With Anti-MM46 Monoclonal Antibody", Cancer Research, 47, S. 1076-80 (1987), Mitomycin C (K. Ohkawa et al., wie vorstehend) und Vindesin (G. F. Rowland et al/ wie vorstehend). Antikörper-Toxinkonjugate beinhalten bakterielle Toxine, wie das Diphtherietoxin sowie Pflanzentoxine wie das Ricin (siehe * z.B. F.L. Moolten et al./ "Antibodies Conjugated To Potent Cytotoxins As Specific Antitumor Agents"., Immunol. Rev./ S. 47-73 (1982))Methotrexate (N.Endo et al., "In Vitro Cytotoxicity Of A Human Serum Albumin Mediated Conjugate Of Methotrexate With Anti-MM46 Monoclonal Antibody", Cancer Research, 47, pp. 1076-80 (1987), Mitomycin C (K. Ohkawa et al., Supra) and vindesine (GF Rowland et al / supra) Antibody-toxin conjugates include bacterial toxins such as diphtheria toxin, as well as plant toxins such as ricin (see * eg, FL Moolten et al.) Antibodies Conjugated To Potent Cytotoxins As Specific Antitumor Agents, Immunol, Rev., pp. 47-73 (1982)).

Trotz des hohen Forschungsaufwandes zur Anwendung von Immunkonjugaten für therapeutische Zwecke haben sich mehrere Einschränkungen für die genannten Übertragungssysteme herauskristallisiert (siehe z.B. M.J. Embleton, "Targeting Of Anti-Cancer Therapeutic Agents By Monoclonal Antibodies", Biochemical Society Transactions, 14, S. 393-395 (615. Treffen, Belfast 1986)).Despite the high research effort required to apply immunoconjugates for therapeutic purposes, several limitations have emerged for the aforementioned delivery systems (see, eg, MJ Embleton, "Targeting Anti-Cancer Therapeutic Agents By Monoclonal Antibodies," Biochemical Society Transactions, 14, pp. 393-395 (615th meeting, Belfast 1986)).

Erstens ist die zur Abtötung der jeweiligen Tumorzelle erforderliche Medikamentenkonzentration oft nicht einstellbar/ da die Übertragungsrate des Medikamentes durch die Anzahl der Tumor-assoziierten Zelloberflächenantigene sowie durch die Anzahl der gebundenen Wirkstoffmoleküle je Antikörpermolekül begrenzt wird. Diese Einschränkung führte zur Verwendung stärker cytotoxisch wirkender Mittel* wie z.B. von Pflanzentoxinen, zur Bildung der Konjugate sowie zur Entwicklung polymergebundener Antikörper-Medikamentenkonjugate mit einer hohen Anzahl gebundener Wirkstoffmcleküle (siehe z.B. P.E. Thorpe, wie oben, S. 475-506 und R.W. Baldwin et al., "Design And Therapeutic Evaluation Of Monoclonal Antibody 791T/36 - Methotrexate Conjugates" in Monoclonal ·» Antibodies And Cancer Therapy, S. 215,31 (Alan R. Liss, Inc. 1985)). Trotz der Beladung mit einer großen Anzahl von , Wirkstoffmolekülen bzw. trotz der Verwendung wirkungsvollerFirst, the drug concentration required to kill the particular tumor cell is often not adjustable / because the transfer rate of the drug is limited by the number of tumor-associated cell surface antigens as well as the number of drug molecules bound per antibody molecule. This limitation has led to the use of more cytotoxic agents *, e.g. of plant toxins, to form the conjugates and to develop polymer-bound antibody-drug conjugates with a high number of drug molecules bound (see, eg PE Thorpe, supra, pp. 475-506 and RW Baldwin et al., Design And Therapeutic Evaluation Of Monoclonal Antibody 791T / 36 - Methotrexate Conjugates "in Monoclonal. *** Antibodies And Cancer Therapy, p. 215.31 (Alan R. Liss, Inc. 1985)). Despite the load with a large number of drug molecules or despite the use of more effective

4 2 3 3 0 4 2 3 3 0

Toxine/ weisen viele Immunkonjugate noch keine optimale cytotoxische Aktivität auf und können trotz vollständiger Absättigung der Antigenbindungsstellen keine vollständige c Abtötung der Tumorzellen bewirken.Toxins / many immunoconjugates still have no optimal cytotoxic activity and, despite complete saturation of the antigen binding sites can not cause complete k killing of the tumor cells.

Zweitens wurde erkannt/ daß die cytotoxische Aktivität eines Immunkonjugates häufig von der durch die Antikörperkomponente des Konjugates bewirkten Aufnahme in die Tumorzelle abhängt - (siehe z.B. J.W. Larabert et al./ "Purified Immunotoxins That Are Reactive With Human Lymphoid Cells"/ J. Biol. Chem. 260 (Nr. 22), S. 12035-12041 (1985)). Dieser Internalisierungs schritt ist bei der Verwendung eines Antikörper-Medikamentenkonjugates/ wobei das Medikament an einem intrazellulären Wirkort angreift, oder bei Verwendung eines Antikörper-Toxin-οSecond, it has been recognized / that the cytotoxic activity of an immunoconjugate often depends on the uptake into the tumor cell by the antibody component of the conjugate - (see, eg, JW Larabert et al / Purified Immunotoxins That Are Reactive With Human Lymphoid Cells / J. Biol. Chem. 260 (No. 22), p. 12035-12041 (1985)). This internalization step is the use of an antibody-drug conjugate / wherein the drug attacks an intracellular site of action, or using an antibody toxin-o

konjugates entscheidend. Der überwiegende Anteil von Tumorassoziierten Antigenen und somit die daran gebundenen Antikörper-Medikament- oder Antikörper-Toxinkonjugate werden jedoch nicht internalisiert. Diejenigen Konjugate/ welcheConjugates crucial. However, the vast majority of tumor-associated antigens and thus the antibody-drug or antibody-toxin conjugates bound thereto are not internalized. Those conjugates / which

internalisiert werden/ werden häufig zu den Lysosomen der 20are internalized / often become the lysosomes of the 20

Zelle transportiert/ wo dann das Medikament oder das Toxin abgebaut wird (siehe E.S. Vitetta et al./ Science/ 238/ S. 1098-1104 (1987)). Dementsprechend kann ein Antikörper-Medikament oder Antikörper-Toxinkonjugat trotz ausge-Transported cell / where then the drug or toxin is degraded (see E.S. Vitetta et al., Science / 238 / p 1098-1104 (1987)). Accordingly, an antibody drug or antibody-toxin conjugate, despite

zeichneterTumorbindungseigenschaften nur eine sehr einge-25Dye binding properties are only a very limited

schränkte cytotoxische Aktivität besitzen/ da der Wirkort innerhalb der Zelle nicht erreicht wird.have limited cytotoxic activity / because the site of action within the cell is not reached.

Es ist außerdem allgemein bekannt/ daß TumorzellpopulationenIt is also well known / that tumor cell populations

bezüglich ihrer Antigenexpression häufig sehr heterogen sind 30are often very heterogeneous in their antigen expression 30

(siehe z.B. A.P. Albino et al./ "Heterogeneity In Surface Antigen And Glycoprotein Expression Of Cell Lines Derived From Different Melanoma Metastases Of The Same Patient" J. Exp. Med., 154/ S. 1764-78 (1981)).See, e.g., A.P. Albino et al., Heterogeneity In Surface Antigen And Glycoprotein Expression Of Cell Lines Derived From Different Melanoma Metastases Of The Same Patient J. Exp. Med., 154 / p. 1764-78 (1981)).

5 2:36 5 2:36

Weiterhin konnte gezeigt werden/ daß sich aus antigenpositiven Zellen antigen-negative Tochterzellen bilden können (siehe z.B. M. Yen et al./ "Clonal Variation For Expression Of A Human Melanoma Antigen Defined By A Monoclonal Antibody"/ J. Immunol./ 126 (Nr. 4)/ S. 1312-17 (1981)). Somit wird in jeder Tumorzellpopulation eine bestimmte Anzahl von Zellen vorzufinden sein/ die kein für das jeweilige Immunkonjugat spezifischesAntigen aufweisen. Die Immunkonjugate können daher nicht an diese Zellen binden und deren Abtötung herbeiführen.Furthermore, it was possible to show that antigen-negative cells can form antigen-negative daughter cells (see, for example, M. Yen et al., "Clonal Variation For Expression of A Human Melanoma Antigen Defined By A Monoclonal Antibody" / J. Immunol. No. 4) / p. 1312-17 (1981)). Thus, in each tumor cell population a certain number of cells will be found / which have no antigen specific for the particular immunoconjugate. The immunoconjugates therefore can not bind to these cells and cause their killing.

Aufgrund dieser Nachteile war insbesondere eine in vivo Behandlung mit den gegenwärtig verfügbaren Übertragungssystemen für Antitumormedikamente oder Toxine nur mit geringem ErfolgDue to these disadvantages, in vivo treatment with the currently available transmission systems for antitumor drugs or toxins has been particularly unsuccessful

verbunden.connected.

Zusätzlich zu den oben diskutierten Immunkonjugaten wurden Antikörper-Enzymkonjugate in Kombination mit einem zweiten ungebundenen Enzym in vitro untersucht/ wobei durch das ungebundene Enzym Iodid oder Arsphenamin zur Verstärkung der Antikörper-vermittelten Cytotoxizität in die jeweils entsprechende toxische Form umgewandelt wird (siehe z.B. C.W. Parker et al.* "Enzymatic Activiation And Trapping Of Luminol-Substituted Peptides And Proteins. A Possible Means Of Ampllifiying The Cytotoxicity Of Anti-Tumor Antibodies" Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 72 (Nr. I)/ S. 338-42 (1975) und G.W. Philpott et al., "Affinity Cytotoxicity Of Tumor Cells With Antibody-Clucose Oxidase Conjugates/ Peroxidase/In addition to the immunoconjugates discussed above, antibody-enzyme conjugates in combination with a second unbound enzyme were assayed in vitro by converting the unbound enzyme iodide or arsphenamine into the corresponding toxic form to enhance antibody-mediated cytotoxicity (see, eg, CW Parker et al. * "Enzymatic Activiation and Trapping of Luminol-Substituted Peptides and Proteins." "A Possible Means of Amplifying the Cytotoxicity of Anti-Tumor Antibodies" Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 72 (No I) / p. 42 (1975) and GW Philpott et al., "Affinity Cytotoxicity Of Tumor Cells With Antibody-Clucose Oxidase Conjugates / Peroxidase /

And Arsphenamine"/ Cancer Research/ 34, S. 2159-64 (1974)). 30And Arsphenamine "/ Cancer Research / 34, pp. 2159-64 (1974))

Bei diesen in vitro-üntersuchungen wurde das Enzym Glukoseoxidase an einen Antikörper gebunden und zusammen mit dem nicht-gebundenen Enzym Peroxidase dazu verwendet, um IodidIn these in vitro studies, the enzyme glucose oxidase was bound to an antibody and used with iodide, together with the non-bound enzyme peroxidase

oder Arsphenamin in das cytotoxische Iod bzw. Arsenik zu 35or arsphenamine into the cytotoxic iodine or arsenic to 35

überführen. Diese Methode setzt somit eine Lenkung derconvict. This method thus sets a steering of

27. ..'L-i-Sj*--*· --27. .. 'L-i-Sj * - * · -

6 2 G 3 6 3 -6 2 G 3 6 3 -

Glukoseoxidase mit Hilfe der Antikörper zu den Tumorzellen sowie die Präsenz von zwei nichtgelenkten Mitteln im Bereich des Tumors voraus- Die Wahrscheinlichkeit* daß alle drei Verbindungen in vivo im Bereich des Tumors gleichzeitig zu finden sind/ ist ziemlich gering und deshalb erscheint es unwahrscheinlich/ daß dieses Verfahren von therapeutischer Bedeutung ist.Glucose oxidase with the help of the antibodies to the tumor cells as well as the presence of two non-guided agents in the area of the tumor The probability * that all three compounds are found in vivo in the area of the tumor at the same time / is rather small and therefore it seems unlikely Method of therapeutic importance.

Das kanadische Patent 1 216 791 beschreibt die Konjugation eines Antikörpers mit einem Enzym/ welches die Freisetzung von Ammoniumionen aus Substraten katalysiert. Die Ammoniumionen sollen dabei die cytotoxische Wirkung von bestimmten auf einen Tumor gerichteten Immunotoxinen verstärken.Canadian Patent 1 216 791 describes the conjugation of an antibody with an enzyme / which catalyzes the release of ammonium ions from substrates. The ammonium ions are said to enhance the cytotoxic effect of certain tumor-targeted immunotoxins.

Schließlich beschreibt die europäische Patentanmeldung 84302218.7 ein Verfahren zur Behandlung krankhafter Zellpopulationen/ wie z.B. einem Tumor/ wobei ein Antikörper für den Transport eines nicht-metabolisierbaren Antigens zu den Tumorzellen verwendet wird. Dabei häuft sich das Antigen zumindest in einem gewissen Anteil der Tumorzellen an/ welche anschließend lysieren/ wobei das Antigen in einer im Bereich des Tumors gebildeten ubiquitären Fibronectin-Matrix freigesetzt wird. Dann wird ein iodhaltiger Ligand verabreicht/ welcher sich spezifisch an das Matrix - gebundene Antigen anlagert. Das cytotoxische Iod zerstört anschließend die Tumorzellen in diesem Bereich. Diese Anmeldung beschreibt außerdem eine Vielzahl alternativer Ausführungsformen/ wobei in einer dieser Varianten ein Antikörper-Enzymkonjugat dazu eingesetzt wird/ um ein Enzym in den Bereich eines Tumors zu bringen/ um dort ein verabreichtes nichtletales Substrat in eine cytotoxische Verbindung umzusetzen (vergleiche EP-Anm. Seiten 34-35). In dieser Anmeldung ist jedoch keinerlei Offenbarung zur Durchführung dieser Ausfuhrungsform enthalten. In ahnlicher Weise wird von Hellstrom et al./ "Antibodies For Drug Delivery"/ in Controlled Drug DeliveryFinally, European Patent Application 84302218.7 describes a method of treating diseased cell populations / e.g. a tumor / wherein an antibody is used to transport a non-metabolizable antigen to the tumor cells. In this case, the antigen accumulates at least in a certain proportion of the tumor cells / which subsequently lyse / wherein the antigen is released in a ubiquitous fibronectin matrix formed in the region of the tumor. Then, an iodine-containing ligand is administered / which specifically attaches to the matrix-bound antigen. The cytotoxic iodine then destroys the tumor cells in this area. This application also describes a variety of alternative embodiments / wherein in one of these variants an antibody-enzyme conjugate is used to bring an enzyme into the region of a tumor / there to convert a administered non-lethal substrate into a cytotoxic compound (see EP-Anm. Pages 34-35). In this application, however, no disclosure for carrying out this embodiment is included. Similarly, Hellstrom et al. Describes "Antibodies For Drug Delivery" in Controlled Drug Delivery

7 2 , . 6 3 I 7 2,. 6 3 I

(2. Hrsg.)* Robinson und Lee (Hrsg.)/ S. 639 (1987) vorgeschlagen/ daß "nicht-toxische Medikamente am Ort des Tumors bis zu ihrer Aktivierung durch ein Mittel (z.B. ein Enzym) als ein weiterer Lösungsversuch betrachtet werden können(2nd ed.) * Robinson and Lee (eds.) / P. 639 (1987)) suggest that "non-toxic drugs at the tumor site until their activation by one agent (eg, an enzyme) are considered as another approach can be

Ziel der Erfindung 10 Object of the invention 10

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Prodrugs, die bei gemeinsamer Anwendung mit Antikorper-Enzymkonjugaten eine effektive Abtotung des behandelten TumorgewebesThe aim of the invention is to provide prodrugs which, when used together with antibody-enzyme conjugates, effectively kill the treated tumor tissue

erlaubenallow

15 15

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ ein Verfahren zur Herstellung neuer Prodrugs zur Verfugung zu stellen.T he invention is the object of / a process for the preparation of new prodrugs to provide for disposal.

Die vorliegende Erfindung trägt zur Lösung der oben genannten Probleme dadurch bei/ daß ein neues Verfahren zur Übertragung von cytotoxischen Mitteln auf Tumorzellen bereitgestellt wird/ wobei Antikörper-Enzymkonjugate zusammen mit Prodrugs verwendet werden. Erfindungsgemaß wird daher ein Enzym, welches die Umsetzung einer geringfugig oder nicht-toxischen Prodrug in ein aktives cytotoxisches Medikament katalysiert, mit einem Tumorspezifischen Antikörper konjugiert. Dieses Antikorper-The present invention contributes to the solution of the above problems by providing a novel method of transferring cytotoxic agents to tumor cells using antibody-enzyme conjugates together with prodrugs. According to the invention, therefore, an enzyme which catalyzes the reaction of a slightly or non-toxic prodrug into an active cytotoxic drug is conjugated to a tumor-specific antibody. This antibody

, ^t K J —, ^ t K J -

8 O O < ί -1 λ 8 OO < ί - 1 λ

i. U ^J - w ίi. U ^ J - w ί

Enzymkonjugat wird dem tumor-erkrankten Patienten verabreicht und bindet sich aufgrund der Antikörper-Spezifltät an die Oberfläche solcher Tumorzellen/ welche Tumorantigene aufweisen/ für die der Antikörper spezifisch ist. Anschließend wird dem Patienten die Prodrug verabreicht und im Bereich des Tumors aufgrund der Wirkung des Antikörper-gebundenen Enzyms in das cytotoxisch aktivere Medikament überführt.Enzyme conjugate is administered to the tumor patient and binds to the surface of such tumor cells due to the antibody specificity / which tumor antigens are / for which the antibody is specific. Subsequently, the prodrug is administered to the patient and transferred in the region of the tumor due to the action of the antibody-bound enzyme in the cytotoxic more active drug.

Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zur Übertragung cytotoxischer Medikamente auf Tumorzellen, worin mehrere Prodrugs durch ein einziges Antikörper-gebundenes Enzym aktiviert werden. Zusätzlich können erfindungsgemaß eine Reihe verschiedener Immunkonjugate/ d.h. Tumorspezifische Antikörper/ an welche verschiedene Enzyme gebunden sind,zur Umsetzung einer Anzahl verschiedener Prodrugs in ihre cytotoxisch wirksamere Form zur Behandlung des Tumors verwendet werden.Alternativ kann erfindungsgemäß eine Reihe verschiedener Immunkonjugate zur Umsetzung einer Prodrug oder einer Reihe von Prodrugs in ihre cytotoxisch aktivere Form verwendet werden/ wobei die Spezifität der Antikörperkomponente jedes Konjugates variiert/ d.h. jedes Immunkon jugat enthält einen Antikörper gegen eine andere antigene Determinante auf der Tumorzelle.The present invention further encompasses a method for transferring cytotoxic drugs to tumor cells wherein a plurality of prodrugs are activated by a single antibody-bound enzyme. In addition, according to the invention, a number of different immunoconjugates may be used. Tumor specific antibodies / to which various enzymes are bound can be used to convert a number of different prodrugs into their more cytotoxic effective form for treating the tumor. Alternatively, a variety of immunoconjugates may be used to convert a prodrug or a series of prodrugs into their more cytotoxically active form wherein the specificity of the antibody component of each conjugate varies / ie Each immunoconjugate contains an antibody to another antigenic determinant on the tumor cell.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft Antikörper-Enzymkonjugate/ welche das Enzym alkalische Phosphatase ("AP") enthalten/ und zusammen mit einer neuen Prodrug Etoposid-4'-phosphat oder 7-(2-Aminoethylphosphat)mitomycin oder einer Kombination beider Verbmdungen zur Zerstörung der Tumorzellen verwendet werden. Eine weitere Ausf ührungsforin der vorliegenden Erfindung betrifft ein Antikörper-Enzymkonjugat/ welches das Enzym Penicillin V Amidase (PVA) enthält und zusammen mit einer neuen Prodrug N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl)adriamycin zur Zerstörung von Tumorzellen verwendet wird-A preferred embodiment of the present invention relates to antibody-enzyme conjugates / containing the enzyme alkaline phosphatase ("AP") / and together with a new prodrug etoposide-4'-phosphate or 7- (2-aminoethylphosphate) mitomycin or a combination of both Destruction of the tumor cells are used. A further embodiment of the present invention relates to an antibody-enzyme conjugate / which contains the enzyme penicillin V amidase (PVA) and is used together with a new prodrug N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin for the destruction of tumor cells.

~ -J O ~ -JO

Eine weitere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Antikörper-Enzymkonjugates» welches das Enzym Cytosin Deaminase (CD) enthält/ zusammen mit der Prodrug 5-Fluorocytosin zur Zerstörung von 5A further embodiment of the present invention relates to the use of an antibody-enzyme conjugate which contains the enzyme cytosine deaminase (CD) / together with the prodrug 5-fluorocytosine for the destruction of 5

Tumorzellen.Tumor cells.

Die erfindungsgemäßen Immunkonjugate und Prodrugs können in Antitumormitteln verwendet werden/ welche eine pharmazeutisch wirksame Menge mindestens eines erfindungsgemäßen Immunkonjugates oder einer Prodrug in einem pharmazeutisch vertraglichen Träger enthalten. Zusatzlich können die Immunkonjugate und Prodrugs in Kombinationen sowie in Verfahren zur Behandlung von Tumoren bei Säugern verwendet werden/ wobei der Patient mit einer pharmazeutisch wirksamen Menge 1^ des erfindungsgemäßen Mittels behandelt wird.The immunoconjugates and prodrugs of the invention can be used in antitumor agents / which contain a pharmaceutically effective amount of at least one immunoconjugate or prodrug of the invention in a pharmaceutically acceptable carrier. In addition, the immunoconjugates and prodrugs may be used in combinations as well as in methods for the treatment of tumors in mammals / wherein the patient is treated with a pharmaceutically effective amount of the inventive agent 1 ^.

Durch die erfindungsgemäßen Verfahren/ Immunkonjugate/ Prodrugs/ pharmazeutische Mittel und Kombinationen wird eine relativ einfache und direkte Methode zur übertragungThe methods / immunoconjugates / prodrugs / pharmaceutical agents and combinations of the invention provide a relatively simple and direct method of transfer

^ cytotoxischer Medikamente auf Tumorzellen beschrieben» welche durch eine selektivere Cytotoxizität ausgezeichnet ist und wobei gleichzeitig die von herkömmlichen immuntherapeutisehen Methoden unter Anwendung von Antikörpern bekannten Probleme im Zusammenhang mit einer heterogenen Antigenexpression/cytotoxic drugs on tumor cells, which is characterized by more selective cytotoxicity, and at the same time the problems associated with heterogeneous antigen expression known from conventional immunotherapeutic methods using antibodies.

*® Antigen/Antikörperinternalisierung und ungenügender Wirksamkeit des Medikaments vermieden werden.* Antigen / antibody internalization and inadequate efficacy of the drug should be avoided.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:Brief description of the drawings:

Figur 1 zeigt das verwendete Prinzip zur Aktivierung von 30FIG. 1 shows the principle used for activating FIG. 30

Prodrugs an Tumorzellen, welche Antikörper-Enzymkonjugate binden.Prodrugs on tumor cells that bind antibody-enzyme conjugates.

Figur 2 zeigt eine SDS-PoIyacrylamidgelanalyse (5-12/5 %-igesFigure 2 shows an SDS polyacrylamide gel analysis (5-12 / 5%

Gradientengel / nicht-reduzierend) von (A): 96.5-AP Immuno-35Gradient gel / non-reducing) of (A): 96.5-AP Immuno-35

konjugat; (B) L6-AP Immunokonjugati (C) AP; (D) monoklonalem Antikörper 96.5; und (E) monoklonal em Antikörper L6.conjugate; (B) L6-AP immunoconjugate (C) AP; (D) monoclonal antibody 96.5; and (E) monoclonal antibody L6.

0 7 0 7

ι. Ι« m<·- iι. Ι «m <· - i

i j J 2 O -i j J 2 O -

Figur 3 zeigt Herstellung und Hydrolyse von Etoposidphosphat und Etoposidthiophosphat-Prodrugs der vorliegenden Erfindung .Figure 3 shows preparation and hydrolysis of etoposide phosphate and etoposide thiophosphate prodrugs of the present invention.

Figur 4 zeigt die Hochdruck-Flüssigkeitschroraatographie (HPLC) (aufgenommen bei 254 nm) von: (A) Etoposid-4'-phosphat alleine# d.h. in Abwesenheit von AP oder L6-AP-Konjugat; (B) Etoposid alleine ; (C) dem Produkt nach einer 5-minütigen Reaktion von Etoposid-4'-phosphat-Prodrug mit AP; und (D) .dem Produkt nach einer 5-minütigen Reaktion von Etoposid-4'-phosphat-Prodrug mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat.Figure 4 shows the high pressure liquid chromatography (HPLC) (taken at 254 nm) of: (A) Etoposide 4'-phosphate alone # i. in the absence of AP or L6-AP conjugate; (B) etoposide alone; (C) the product after a 5 minute reaction of Etoposide 4'-phosphate prodrug with AP; and (D) the product after a 5 minute reaction of etoposide 4'-phosphate prodrug with the L6-AP conjugate of the invention.

Figur 5 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung des 15FIG. 5 shows a comparative graph of FIG. 15

Prozentsatzes an freigesetztem Etoposid in Abhängigkeit von der Zeit/ bei Umsetzung von Etoposid-41-phosphat oder Etoposid-4'-thiophosphat mit alkalischer Phosphatase.Percent of etoposide released as a function of time / when reacting etoposide-4 1- phosphate or etoposide-4'-thiophosphate with alkaline phosphatase.

Figur 6 zeigt die prozentuale Bindung von monoklonalen Antikörpern L6 und 96.5 sowie erfindungsgemäßen Konjugaten L6-AP und 96,5-AP an H3347 Tumorzellen.FIG. 6 shows the percentage binding of monoclonal antibodies L6 and 96.5 as well as conjugates according to the invention L6-AP and 96.5-AP to H3347 tumor cells.

Figur 7 zeigt die prozentuale Bindung von monoklonalen Antikörpern L6 und 1F5 sowie erfindungsgemäßen Konjugaten L6-AP und 1F5-AP an H3347-Tumorzellen.FIG. 7 shows the percentage binding of monoclonal antibodies L6 and 1F5 as well as conjugates according to the invention L6-AP and 1F5-AP to H3347 tumor cells.

Figur 8 ist eine vergleichende graphische Darstellung des Prozentsatzes abgetöteter Tumorzellen in Abhängigkeit vonFIG. 8 is a comparative graph of the percentage of killed tumor cells as a function of

der Konzentration an Etoposid oder Etoposidphosphat-Prodrug. 30the concentration of etoposide or etoposide phosphate prodrug. 30

Die Abbildung zeigt eine verstärkte prozentuale Abtötung als Folge einer Reaktion der relativ nicht-toxischen Prodrug entweder mit dem erfindungsgeroäßen L6-AP-Konjugat oder dem erf indungsgeinaßen 96. 5-AP-Kon jugat.The figure shows an increased percent kill as a result of a reaction of the relatively non-toxic prodrug with either the L6-AP conjugate of the invention or the investigational 96. 5-AP conjugate.

Figur 9 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibierung des H-Thymidineinbaues in die DNA von H3347-Tumorzellen bei Umsetzung mit 9 :Etoposid/ O: EP/ D :L6-AP+EP oder : 1P5-AP+EP. Die Graphik zeigt die Zunahme der cytotoxischen Aktivität/ erhalten durch Behandlung der Tumorzellen mit L6-AP und EP/ im Vergleich zur Aktivität bei einer ausschließlichen Behandlung mit EP.FIG. 9 shows a comparative graph of the percent inhibition of H-thymidine incorporation in the DNA of H3347 tumor cells when reacted with 9 : Etoposide / O: EP / D: L6-AP + EP or: 1P5-AP + EP. The graph shows the increase in cytotoxic activity / obtained by treatment of the tumor cells with L6-AP and EP / compared to activity with EP alone treatment.

Figur 10 zeigt Analysen der Phosphatase-Aktivitaten in unbehandelten bzw. mit erfindungsgemäßen Konjugaten behandelten Tumoren.FIG. 10 shows analyzes of the phosphatase activities in untreated tumors or treated with conjugates according to the invention.

Figur 10a zeigt die Gesamtphosphatase-Aktivität von H3347-Tumoren in Abhängigkeit von der Zeit in unbehandelten Mäusen bzw. in Mäusen/ welche 24 h vorher mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat behandelt worden waren.FIG. 10a shows the total phosphatase activity of H3347 tumors as a function of time in untreated mice or in mice / which had been treated 24 hours previously with the L6-AP conjugate according to the invention.

Figur 10b zeigt Tumorquerschnitte von unbehandelten oder L6-AP- oder lF5-AP-vorbehandelten Mäusen/ welche entweder mit Hematoxilin und Eosin oder mit einem AP-Substrat gefärbt wurden. Dunkle Bereiche weisen auf eine hohe Phosphatase-Figure 10b shows tumor cross-sections of untreated or L6-AP or IF5-AP pretreated mice stained with either hematoxylin and eosin or with an AP substrate. Dark areas indicate a high phosphatase

Aktivität hinActivity

25 25

Figur 11 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung des Tumorvoluroens in Abhängigkeit von der Zeit in Mäusen/ ♦ : unbehandelt; oder behandelt mit 0: Etoposid: S: EP; o: 1F5-AP+EP oder 4 : L6-AP+EP. Pfeile zeigen den Beginn der Medikamentenbehandlung τ die Konjugate wurden jeweils 18 bis 24 h früher verabreicht. Die Graphik zeigt den ausgeprägten Antitunioreffekt/ welcher bei Behandlung mit L6-AP und EP beobachtet wurde.Figure 11 is a comparative graph of tumor voluhnia versus time in mice / ♦: untreated; or treated with 0: etoposide: S: EP; o: 1F5-AP + EP or 4: L6-AP + EP. Arrows indicate the beginning of drug treatment τ the conjugates were administered 18 to 24 hours earlier. The graph shows the pronounced antitunior effect observed in treatment with L6-AP and EP.

2 3 3 6 32 3 3 6 3

Figur 12 zeigt die chemischen Strukturen der erfindungsgemäß verwendeten Mitomycin-Derivate/ einschließlich der neuen Prodrug 7-(2 '-Aminoethylphosphat)mitomycin (MOP).FIG. 12 shows the chemical structures of the mitomycin derivatives used according to the invention / including the novel prodrug 7- (2'-aminoethyl phosphate) mitomycin (MOP).

Figur 13 zeigt die Reaktion von MOP mit dem Enzym alkalische Phosphatase in Abhängigkeit von der Zeit. Der Reaktionsverlauf wurde mit Hilfe der HPLC über das freigesetzte MOH (das Mitomycinalkoholderivat von MOP) aufgenommen.Figure 13 shows the reaction of MOP with the enzyme alkaline phosphatase as a function of time. The course of the reaction was recorded by means of HPLC via the released MOH (the mitomycin alcohol derivative of MOP).

Figur 14 zeigt die prozentuale Bindung von monoklonalen Antikörpern L6 und 1F5 sowie von erfindungsgemäßen Konjugaten L6-AP und 1F5-AP an H2981-Tumorzellen.FIG. 14 shows the percentage binding of monoclonal antibodies L6 and 1F5 as well as conjugates according to the invention L6-AP and 1F5-AP to H2981 tumor cells.

Figur 15 ist eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibierung des H-Thymidineinbaues in die DNA von H2981-Tumorzellen/ welche mit A rEtoposid, :EP, α :AP+EP, · :L6-AP+EP oder O: 1F5-AP+EP behandelt wurden. Die Graphik zeigt die Zunahme der cytotoxischen Aktivität im Vergleich zu EP/ fur den Fall/ daß die Tumorzellen mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat vorbehandelt wurden.Figure 15 is a comparative graph of the percent inhibition of H-thymidine incorporation into the DNA of H2981 tumor cells / which contain A rEtoposide,: EP, α: AP + EP, •: L6-AP + EP, or O: 1F5-AP + EP were treated. The graph shows the increase in cytotoxic activity as compared to EP / in the case that the tumor cells were pretreated with the L6-AP conjugate according to the invention.

Figur 16 ist eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibition des H-Thymidineinbaues in die DNA von H2981-Tumorzellen/ welche mit α :Mitomcycin C (MMC); A:MOH; a: MOP; Δ : MOP+AP, @ : L6-AP+MOP oder O: 1F5-AP+M0P behandelt wurden. Die Graphik zeigt eine Zunahme der cytotoxischen Aktivität bei einer Vorbehandlung der Tumorzellen mit dem erfindungsgemaßen L6-AP-Konjugat gefolgt von einer Behandlung mit MOP im Vergleich zur Aktivität nach einer ausschließlichen Behandlung mit MOP.Figure 16 is a comparative graph of the percent inhibition of H-thymidine incorporation into the DNA of H2981 tumor cells / which are with α: mitomycin C (MMC); A: MOH; a: MOP; Δ: MOP + AP, @: L6-AP + MOP or O: 1F5-AP + M0P. The graph shows an increase in cytotoxic activity in pretreatment of the tumor cells with the L6-AP conjugate of the present invention followed by treatment with MOP compared to activity following MOP treatment alone.

Figur 17 ist eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibition des H-Thytnidinembaues in die DNA von CEM-Zellen, welche mit A:MMC, π :MOH/ m :MOP, •:L6-AP+MOP oder O: 1F5-AP+M0P behandelt wurden. Die Graphik demonstriert die Spezifitat der verstärkten Cyto-Figure 17 is a comparative graph of percent inhibition of H-thytnidine incorporation into the DNA of CEM cells labeled A: MMC, π: MOH / m : MOP, •: L6-AP + MOP, or O: 1F5-AP + M0P were treated. The graph demonstrates the specificity of the enhanced cyto-

1: S 3 6 J1: p 3 6 y

toxizität gemäß Fig. 16, da eine signifikante Zunahme bei CEM-Zellen, welchen das L6-Antigen fehlt, nicht beobachtet werden kann.toxicity according to Figure 16, as a significant increase in CEM cells lacking the L6 antigen can not be observed.

Figur 18 ist eine vergleichende graphische Darstellung des Tumorvolumens in Abhängigkeit von der Zeit, in 9 : unbehandelten (Kontrolle) oder mit 9 :MOH/ O: MOP, A: 1F5-AP+ MOP oder D: L6-AP+M0P behandelten Mäusen. Pfeile weisen auf die jeweilige Medikamentenbehandlung hin; Konjugate wurden 18 bis 24 h vor jeder Medikamentenbehandlung verabreicht, die Graphik zeigt den verstärkten Antitumoreffekt nach Behandlung von Tumoren mit L6-AP+M0P.Figure 18 is a comparative graph of tumor volume versus time in Figure 9 : untreated (control) or 9: MOH / O: MOP, A: 1F5-AP + MOP or D: L6-AP + M0P treated mice. Arrows indicate the respective medication treatment; Conjugates were administered 18 to 24 hours before each drug treatment, the graph shows the enhanced antitumor effect after treatment of tumors with L6-AP + M0P.

Figur 19 zeigt eine vergleichende Darstellung des Tumor-]_5 Volumens, in Abhängigkeit von der Zeit bei £8 : unbehandelten (Kontrolle) oder mit CJ :MOP/EP, 0: 1F5-AP+M0P/EP oder 9: L6-AP+M0P/EP behandelten Mäusen. Pfeile geben die jeweilige Medikamentenbehandlung an, Konjugate wurden jeweils 18 bis 24 h vor jeder Medikamentenbehandlung verabreicht. 2,CL Die Graphik zeigt die verstärkte Antitumorwirkung nach Behandlung des Tumors mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat und einer Kombination von Prodrugs, nämlich MOP und EP.Figure 19 shows a comparative representation of the tumor volume as a function of time at £ 8: untreated (control) or with CJ: MOP / EP, 0: 1F5-AP + M0P / EP or 9: L6-AP + M0P / EP treated mice. Arrows indicate the respective drug treatment, conjugates were administered 18 to 24 hours before each drug treatment. 2, CL The graph shows the enhanced antitumor effect after treatment of the tumor with the L6-AP conjugate according to the invention and a combination of prodrugs, namely MOP and EP.

Figur 20 zeigt die chemische Struktur einer erfindungsge-2.5 mäßen Adriamycin-Prodrug ("APO") sowie deren Herstellung aus Adriamycin.FIG. 20 shows the chemical structure of an adriamycin prodrug according to the invention ("APO") and its production from adriamycin.

Figur 21 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung des Prozentsatzes an freigesetztem Adriamycin in Abhängigkeit von 3Φ der Zeit bei Umsetzung von APO mit A : freier Penicillin-V-Amidase oder 0 und α : mit dem erfindungsgemäßen L6-PVA-Konjugat bei 10 bzw. 100 μg Gesamtprotein/ml. Die Bestimmung des Reaktionsverlaufes erfolgte mittels HPLC.FIG. 21 shows a comparative graph of the percentage of released adriamycin as a function of time 3Φ on reacting APO with A: free penicillin V-amidase or O and α: with the L6-PVA conjugate according to the invention at 10 and 100 μg, respectively total protein / ml. The course of the reaction was determined by means of HPLC.

Figur 22 zeigt die prozentuale Bindung monoklonaler Antikörper L6 sowie der erfindungsgemäßen Konjugate L6-PVA undFigure 22 shows the percent binding of monoclonal antibody L6 and the conjugates according to the invention L6-PVA and

1F5-PVA an H?981-Tumorzellen.1F5-PVA on H? 981 tumor cells.

Figur 23 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibierung des H-Thymidineinbaues in die DNA von H2981-Tumorzellen behandelt mit 0: Adriamycin (ADM)/ ·: APO, Λ:L6-PVA+APO oder Δ :1P5-PVA+APO. Die Graphik zeigt die Zunahme der cytotoxischen Aktivität bei Vorbehandlung der Tumorzellen mit L6-PVA-Konjugat/ gefolgt von einer Behandlung mit APO gegenüber der Antitumoraktivitat bei einer ausschließlichen Behandlung mit APO-Figure 23 shows a comparative plot of the percent inhibition of H-thymidine incorporation in the DNA of H2981 tumor cells treated with 0: adriamycin (ADM) / ·: APO, Λ: L6-PVA + APO or Δ: 1P5-PVA + APO. The graph shows the increase in cytotoxic activity upon pretreatment of the tumor cells with L6-PVA conjugate / followed by treatment with APO versus antitumour activity with exclusive treatment with APO.

Figur 24 zeigt die prozentuale Bindung von Antikörpern L6 und 1F5 sowie erfindungsgemäßen Konjugaten L6-PVA und 1F5-PVA an Daudilymphomazellen.Figure 24 shows the percent binding of antibodies L6 and 1F5 as well as conjugates according to the invention L6-PVA and 1F5-PVA to Daudilymphomazellen.

Figur 25 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der prozentualen Inhibition des H-Thymidineinbaues in die DNA von Daudilymphomazellen behandelt mit 9 : ADM/ O:APO/ ffl:L6-PVA+AP0 oder D :1F5-PVA+APO. Die Graphik zeigt eine Zunahme der cytotoxischen Aktivität nach einer Vorbehandlung der Tumorzellen mit 1F5-PVA-Konjugaten gefolgt von einer Behandlung mit APO/gegenüber der cytotoxischen Aktivität nach einer Behandlung ausschließlich mit APO.Figure 25 shows a comparative plot of percent inhibition of H-thymidine incorporation into the DNA of daudi lymphoma cells treated with 9 : ADM / O: APO / ffl: L6-PVA + APO or D: 1F5-PVA + APO. The graph shows an increase in cytotoxic activity following pretreatment of tumor cells with 1F5-PVA conjugates followed by treatment with APO / versus cytotoxic activity following treatment with APO alone.

Figur 26 beschreibt die chemische Struktur von 5-Fluorocytosin ("5-FC") und 5-Fluoruracil' ("5-FU"). 5-FC stellt eine Prodrug dar/ welche über die erfindungsgemäßen Verfahren in 5-FU umgewandelt wird.Figure 26 describes the chemical structure of 5-fluorocytosine ("5-FC") and 5-fluorouracil ("5-FU"). 5-FC represents a prodrug which is converted to 5-FU via the methods of the present invention.

Figur 27 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der gebildeten Produktmenge in Abhängigkeit von der Zeit bei Umsetzung von Cytosin (Cyto) mit * :CD/ 0: L6-CD oder 3:1F5-CD oder bei Umsetzung von 5-FC mit α :CD/ A :L6-CD oder Δ: 1F5-CD. Bei Verwendung von Cytosin als SubstratFIG. 27 shows a comparative graphical representation of the amount of product formed as a function of time when cytosine (cyto) is reacted with *: CD / 0: L6-CD or 3: 1F5-CD or when 5-FC is reacted with α: CD / A: L6-CD or Δ: 1F5-CD. When using cytosine as a substrate

2 8 3 0 32 8 3 0 3

entsteht üracil und bei Verwendung von 5-FC als Substrat entsteht 5-PU. Der Reaktionsverlauf wurde spektrophotoroetrisch aufgezeichnet.üracil is formed and when 5-FC is used as a substrate 5-PU is formed. The course of the reaction was recorded spectrophotoroetrically.

Figur 28 zeigt die prozentuale Bindung des monoklonalen Antikörpers L6 sowie der erfindungsgemäßen Konjugate L6-CD und 1F5-CD an H2981-Tumorzellen.FIG. 28 shows the percentage binding of the monoclonal antibody L6 and the conjugates according to the invention L6-CD and 1F5-CD to H2981 tumor cells.

in Figur 29 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung Figure 29 is a comparative graphical representation

der prozentualen Inhibition des H-Leucineinbaues in das Protein von H2981-Tumorzellen nach Behandlung mit · :5-FU/ O:5-FC, 0: L6-CD+5-FC oder B: 1F5-CD+5-FC. Die Graphik zeigt die Zunahme der cytotoxischen Aktivität nach Vorbehandlung der Turnorzellen mit L6-CD-Konjugat gefolgt von einer Behandlung mit 5-FC im Vergleich zur Aktivität nach einer Behandlung ausschließlich mit 5-FC.the percent inhibition of H-leucine incorporation into the protein of H2981 tumor cells after treatment with: 5-FU / O: 5-FC, 0: L6-CD + 5-FC, or B: 1F5-CD + 5-FC. The graph shows the increase in cytotoxic activity following pretreatment of the tumor cells with L6-CD conjugate followed by treatment with 5-FC compared to activity following treatment with only 5-FC.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Übertragung von cytotoxischen Mitteln auf Tumorzellen undThe present invention relates to a novel method for the transfer of cytotoxic agents to tumor cells and

bewirkt eine selektivere Eliminierung von Tumorzellen bei der Behandlung von Krebs/ wie z.B. von Karzinomen/ Heianomen und anderen Tumoren.causes more selective elimination of tumor cells in the treatment of cancer / e.g. of carcinomas / heianomas and other tumors.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Methode wird ein Antikörper-Enzymkonjugat dem an einem Tumor erkrankten Patienten (Säugetiere einschließlich des Menschen) verabreicht. Dieses Antikörper-Enzymkonjugat besteht aus einem Tumor-spezifischen Antikörper/ welcher mit einem Enzym verbunden ist. Durch das Enzym wird eine Prodrug» welche auf Tumorzellen weniger cytotoxisch wirkt als ihre Parentdrug in die aktivere Parentdrug überführt. Nach der Übertragung auf den Patienten» wird das Konjugat durch seine Antikörperkomponente, welche ein Antigen auf den Tumorzellen erkennt, an den Ort des Tumors gelenkt und ^ bindet dort an die Tumorzellen. Der Antikörper transportiertAccording to the method of the invention, an antibody-enzyme conjugate is administered to the tumor-affected patient (mammals including human). This antibody-enzyme conjugate consists of a tumor-specific antibody / which is linked to an enzyme. The enzyme becomes a prodrug, which has a less cytotoxic effect on tumor cells than their parent drug converts to the more active parent drug. After transfer to the patient, the conjugate is directed to the site of the tumor by its antibody component, which recognizes an antigen on the tumor cells, and binds to the tumor cells there. The antibody transports

· t — j-ij--·»—**. · T - j-ij-- · »- **.

somit das Enzym an den Ort des Tumors. Anschließend wird als Substrat fur das Enzym eine Prodrug in den Patienten eingeführt und im Bereich des Tumors durch das Enzym in das aktive cytotoxische Medikament überführt. Das Medikament wird somit extrazellular aktiviert und kann in sämtliche Tumorzellen in diesem Bereich diffundieren/ d.h./ sowohl in solche Zellen/ welche das vom Antikörper des Konjugates spezifisch erkannte Antigen tragen als auch in diejenigen Zellen/ welchen dieses Antigen fehlt,aber trotzdem im Tumor vorhanden sind (siehe Fig. 1). Das erfindungsgemaße Verfahren umgeht somit das gegenwartig bestehende Problem der Tumorantigen-Heterogenität und der Notwendigkeit der Antikorper-Konjugatinternalisierung im Zusammenhang mit herkömmlichen Immunkonjugat-Wirkstoffübertragungsverfahren.thus the enzyme to the place of the tumor. Subsequently, as a substrate for the enzyme, a prodrug is introduced into the patient and transferred in the region of the tumor by the enzyme into the active cytotoxic drug. The drug is thus activated extracellularly and can diffuse into all tumor cells in this area / ie both into those cells which carry the antigen specifically recognized by the antibody of the conjugate as well as those cells which lack this antigen but are nevertheless present in the tumor (see Fig. 1). The method of the invention thus obviates the present problem of tumor antigen heterogeneity and the need for antibody-conjugate internalization in the context of conventional immunoconjugate drug delivery methods.

Da im Falle des vorliegenden Verfahrens eine direkte Bindung des Medikaments an den Antikörper nicht erforderlich ist und somit die übertragbare Menge des Arzneimittels nicht limitiert ist/ ergeben sich auch keine herkömmlichen Probleme hinsichtlich der Wirksamkeit des Medikaments im Bereich des Tumors. Durch das vorliegende Verfahren wird die Anzahl der Wirkstoffmoleküle am Ort des Tumors amplifiziert/ da das Antikörper-gebundene Enzym des Konjugates jeweils mehrere Substratmoleküle in die aktive Verbindung überfuhren kann.As in the case of the present method, a direct binding of the drug to the antibody is not required and thus the amount of the drug that can be transferred is not limited, there are also no conventional problems regarding the effectiveness of the drug in the region of the tumor. By the present method, the number of drug molecules at the site of the tumor is amplified / because the antibody-bound enzyme of the conjugate can each turn several substrate molecules into the active compound.

Darüber hinaus kann das aktive Medikament mit der erfindungsgema'ßen Methode spezifisch im Bereich des Tumors/ nicht dagegen in anderen Geweben/ freigesetzt werden. Dies wird dadurch ermöglicht/ daß die Enzymkonzentration im Bereich des Tumors höher ist als in anderen Geweben/ da an die Tumorzellen Antikörper-Enzymkonjugate gebunden sind.In addition, the active drug can be released by the method according to the invention specifically in the area of the tumor / not in other tissues / on the other hand. This is made possible by the fact that the enzyme concentration in the area of the tumor is higher than in other tissues / because antibody-enzyme conjugates are bound to the tumor cells.

Die Antikörperkomponente des erfindungsgemäßen Immunkon^ugates beinhaltet jeglichen Antikörper» welcher spezifisch an ein Tumor-assoziiertes Antigen binden kann. Nicht limitierende gg Beispiele fur solche Antikörper sind antikorperspezifisch furThe antibody component of the immunoconjugate of the invention includes any antibody which can specifically bind to a tumor-associated antigen. Non-limiting gg examples of such antibodies are antibody specific for

Karzinome/ Melanome/ Lymphome sowie Knochen- und Weichteilgewebe-Sarkome und andere Tumore. Bevorzugt sind solche Antikörper/ welche über eine längere Zeit auf der Zellober-Carcinomas / melanomas / lymphomas as well as bone and soft tissue sarcomas and other tumors. Preferred are those antibodies which persist for a long time on the cell surface.

c flache gebunden bleiben bzw. nur sehr langsam internalisiert werden. Diese Antikörper können polyklonal oder vorzugsweise monoklonal sein/ können aus intakten Antikörpermolekülen oder Fragmenten bestehen/ welche die aktiven Bindungsstellen eines Antikörpers enthalten/ z.B. Fab oder F(ab')2 > un(3 können mit Hilfe herkömmlicher Verfahren hergestellt werden (siehe z.B. R.A. DeWeger et al./ "Eradication Of Murine Lymphoma And Melanoma Cells By Chlorambucil-Antibody Complexes/ Immunological Rev. 62/ S. 29-45 (1982) (tumorspecific polyclonal antibodies produced and used inc remain bound flat or be internalized very slowly. These antibodies may be polyclonal or preferably monoclonal / consisting of intact antibody molecules or fragments / containing the active binding sites of an antibody / eg Fab or F (ab ') 2 > un ( 3 may be prepared by conventional methods (see eg RA DeWeger et al / Eradication Of Murine Lymphoma And Melanoma Cells By Chlorambucil-Antibody Complexes / Immunological Rev. 62 / p. 29-45 (1982) (tumor specific polyclonal antibodies produced and used in

conjugates); M. Yeh et al./ "Cell Surface Antigens Of Ioconjugates); M. Yeh et al. "Cell Surface Antigens Of Io

Human Melanoma Identified By Monoclonal Antibodies"/ "Proc. Natl. Acad. Sei. 76/ S. 2927 (1979): J.P. Brown et al. "Structural Characterization Of Human Melanoma-Associated Antigen p97 With Monoclonal Antibodies"/ J.Human Melanoma Identified By Monoclonal Antibodies "/" Proc. Natl. Acad. Be. 76 / p. 2927 (1979): J.P. Brown et al. "Structural Characterization of Human Melanoma Associated Antigen p97 with Monoclonal Antibodies" / J.

Immunol./ 127 (Nr. 2), S. 539-546 (1981) (tumor-specific 20Immunol. 127 (No. 2), pp. 539-546 (1981) (tumor-specific 20

monoclonal antibodies produced); und J. P. Mach et al./ "Improvement Of Colon Carcinoma Imaging: From Polyclonal Anti-CEA Antibodies And Static Photoscanning To Monoclonal Fab Fragments And ECT"/ in Monoclonal Antibodies Formonoclonal antibodies produced); and J.P. Mach et al., "Improvement Of Colon Carcinoma Imaging: From Polyclonal Anti-CEA Antibodies And Static Photoscanning To Monoclonal Fab Fragments And ECT" / in Monoclonal Antibodies For

Cancer Detection And Therapy/ R.W. Baldwin et al./ (Hrsg.)/ 25Cancer Detection And Therapy / R.W. Baldwin et al. (Ed.) / 25

S. 53-64 (Academic Press 1985 (antibody fragments produced and used to localize to tumor cells)). Bei monoklonalen Antikörpern kann es sich um Antikörper aus Mäusen oder dem Menschen sowie um chimäre Antikörper handeln (siehe z.B. V.T. Oi/ "Chimeric Antibodies"/ BioTechniques/ 4 (Nr. 3)/ S. 214-221 (1986)).Pp. 53-64 (Academic Press 1985 (antibody fragments produced and used to localize to tumor cells)). Monoclonal antibodies may be mouse or human antibodies as well as chimeric antibodies (see, e.g., V.T.Oi / "Chimeric Antibodies" / BioTechniques / 4 (No. 3) / p. 214-221 (1986)).

Die Enzymkomponente des erfindungsgemaßen Immunkonjugates umfaßt alle Enzyme/ welche eine Prodrug in ihre aktivereThe enzyme component of the immunoconjugate according to the invention comprises all enzymes / which convert a prodrug into their more active ones

cytotoxische Form überfuhren können. Der im Zusammenhang mit 35cytotoxic form can pass. The in connection with 35

der Erfindung verwendete Ausdruck "Prodrug" beschreibt einenThe term "prodrug" used in the invention describes one

Prekursor oder ein Derivat einer pharmazeutisch aktiven Substanz/ welche im Vergleich zu ihrer Parentdrug (Stammverbindung) auf Tumorzellen weniger cytotoxisch wirkt und enzymatisch aktiviert oder in eine aktivere Ausgangsform überführt werden kann (siehe z.B. D.E.V. Wilman/ "Prodrugs In Cancer Chemotherapy"/ Biochemical Society Transactions/ 14, S. 375-382 (615. Meeting, Belfast 1986) und V.J. Stella et al., "Directed Drug Delivery/ R. Borchardt et al.# (Hrsg.)/ S. 247-267 (Humana Press 1985)).Precursor or a derivative of a pharmaceutically active substance / which in comparison to their parent drug (parent compound) acts less cytotoxic to tumor cells and can be enzymatically activated or converted into a more active starting shape (see, eg, DEV Wilman / "Prodrugs in Cancer Chemotherapy" / Biochemical Society Transactions / 14, pp. 375-382 (615th Meeting, Belfast 1986) and VJ Stella et al., "Directed Drug Delivery" / R. Borchardt et al. # (Eds) / pp. 247-267 (Humana Press 1985) " ).

Nicht limitierende Beispiele für erfindungsgemäß anwendbare Enzyme sind die alkalische Phosphatase zur Umsetzung phosphathaltiger Prodrugs in ihre freien Stammverbindungen/ die Arylsulfatase zur Umsetzung sulfathaltiger Prodrugs in ihre freien Stammverbindungen/ die Cytosindeaminase zur Umsetzung von ηLcht-toxischera 5-Fluorocytosin in das Antikrebsmittel 5-Fluorouracil/ Proteasen/wie z.B. Serratiaprotease/ Thermolysin, Subtilism, Carboxypeptidasen und Kathepsine, (wie die Kathepsine B und L), welche zur Umwandlung peptidhaltiger Prodrugs in ihre freien Stammverbindungen geeignet sind/ D-Alanylcarboxypeptidasen, geeignet zur Umsetzung von Prodrugs mit D-Aminosäuresubstituenten, Kohlenhydrat-spaltende Enzyme/ wie ß -Galactosidase und Neuraminidase, geeignet zur Umsetzung von glykosylierten Prodrugs in ihre freien Stammverbindungen, /ö-Lactamase/ geeignet zur Umsetzung von p-Lactam-derivatisierten Medikamenten in ihre freien Ausgangsverbindungen/ und Penicillinamidasen/ wie die Penicillin-V-Amidase oder Penicillin G Amidase, geeignet zur Umsetzung von Medikamenten, welche am Aminstickstoff mit Phenoxyacetyl- oder Phenylacetylgruppen derivatisiert wurden. Außerdem können Antikörper mit enzymatischer Aktivität (auch bekannt als "Abzyme") zur Umsetzung der erfindungsgemaßen Prodrugs in ihre freien Stammverbindungen verwendet werden (siehe R.J. Massey/ Nature, 328, S. 457-458 (1987)).Nonlimiting examples of enzymes which can be used according to the invention are the alkaline phosphatase for converting phosphate-containing prodrugs into their free parent compounds / arylsulfatase for converting sulfate-containing prodrugs into their free parent compounds / cytosine deaminase for converting 5-fluoro-cytosine into the anticancer agent 5-fluorouracil / proteases / such as serratiaprotease / thermolysin, subtilisme, carboxypeptidases and cathepsins (such as cathepsins B and L) which are useful for converting peptide-containing prodrugs into their free parent compounds / D-alanyl carboxypeptidases, useful for converting prodrugs with D-amino acid substituents, carbohydrate cleaving enzymes / such as ß- galactosidase and neuraminidase, suitable for the conversion of glycosylated prodrugs into their free parent compounds, / ö-lactamase / suitable for converting p-lactam-derivatized drugs into their free starting compounds / and penicillin amidases / as the peni cillin V amidase or penicillin G amidase, suitable for the conversion of drugs which have been derivatized on the amine nitrogen with phenoxyacetyl or phenylacetyl groups. In addition, antibodies having enzymatic activity (also known as "abzymes") can be used to convert the prodrugs of the invention into their free parent compounds (see RJ Massey / Nature, 328, pp. 457-458 (1987)).

2 P Λ ' .2 P Λ '.

Antikörper-Abzymkonjugate können wie hierin beschrieben hergestellt und zur Übertragung des Abzyms auf eine Tumorzellpopulation verwendet werden.Antibody-abzyme conjugates can be prepared as described herein and used to transfer the abzyme to a tumor cell population.

Nicht limitierende Beispiele für die oben erwähnten Prodrugs sind phosphathaltige, thiophosphathaltige/ sulfathaltige/ peptidhaltige/ D-Aminosäure-modifizierte, glykosylierte, ß-lactamhaltige, gegebenenfalls substituierte phenoxyacetamid-haltige oder gegebenenfalls substituierte phenylacetamid-haltige Prodrugs, 5-Fluorcytosin und andere 5-Fluoruridin-Prodrugs/ welche durch das Konjugat-Enzym in ein aktiveres/ cytotoxisches freies Medikament überführt werden können. Nicht limitierende Beispiele für cytotoxische Mittelι welche in eine erfindungsgemäße Prodrug überführt werden können/ sind Etoposid/ Teniposid, Adriamycin/Nonlimiting examples of the above-mentioned prodrugs are phosphate-containing, thiophosphate-containing / sulphate-containing / peptide-containing / D-amino acid-modified, glycosylated, β-lactam-containing, optionally substituted phenoxyacetamide-containing or optionally substituted phenylacetamide-containing prodrugs, 5-fluorocytosine and other 5-fluorouridine -Prodrugs / which can be converted by the conjugate enzyme into a more active / cytotoxic free drug. Non-limiting examples of cytotoxic agents ι which can be converted into a prodrug according to the invention is / are etoposide / teniposide, adriamycin /

Daunomycin/ Carminomycin/ Aminopterin/ Dactinomycin/ Mitomycine/Cis-Platin und cis-Platinanaloga/ Bleomycine/ Esperamicine (siehe US-PS 4 675 187)/ 5-Fluoruracil/ Melphalan und andere verwandte Stickstoff-Lost-Verbindungen.Daunomycin / carminomycin / aminopterin / dactinomycin / mitomycin / cis-platinum and cis-platinum analogs / bleomycins / esperamicins (see U.S. Patent 4,675,187) / 5-fluorouracil / melphalan and other related nitrogen mustard compounds.

Vorzugsweise ist die Prodrug ausgewählt unter Etoposidphosphaten Etoposidthiophosphaten/ Etoposidsulfaten/ Teniposidphosphaten/ Teniposidphosphaten, Teniposidsulfaten/ Adriamycinphosphaten/ Adriamycinsulfaten/ N-Phenoxyacetylderivaten von Adriamycin/ N-Phenylacetylderivaten von Adriamycin, Mitomycinphosphaten/ Mitomycinsulfaten/ 5-Fluoruridinmono-The prodrug is preferably selected from etoposide phosphates etoposide thiophosphates / etoposide sulfates / teniposide phosphates / teniposide phosphates, teniposide sulfates / adriamycin phosphates / adriamycin sulfates / N-phenoxyacetyl derivatives of adriamycin / N-phenylacetyl derivatives of adriamycin, mitomycin phosphates / mitomycin sulfates / 5-fluorouridine mono-

phosphaten und 5-Fluorcytosinphosphates and 5-fluorocytosine

25 25

Die erfindungsgemäß verwendeten Enzyme können an die erfindungsgemäßen Antikörper mit Hilfe bekannter Verfahren kovalent gebunden werden. Hierzu können die heterobifunktionellen Vernetzungsreagentien SPDP (N-Succinimidyl-The enzymes used according to the invention can be covalently bound to the antibodies according to the invention by known methods. For this purpose, the heterobifunctional crosslinking reagents SPDP (N-succinimidyl

3-(2-pyridyldithio)propionat) oder SMCC (Succinimidyl-4-(N-maleimidomethylJcyclohexan-l-carboxylat (siehe z.B. P.E. Thorpe et al./ "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates/" Immunological Rev./ 62, S.119-58 (1982): J.M. Lambert et al., wie vorstehend, S. 12038; G.F. Rowland et al., wie vorstehend, S. 183-84 und J.3- (2-pyridyldithio) propionate) or SMCC (succinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (see, for example, PE Thorpe et al., The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates / Immunological Rev./). 62, p.119-58 (1982): JM Lambert et al., Supra, p. 12038; GF Rowland et al., Supra, pp. 183-84 and J. Med.

Gallego et al., wie vorstehend, S. 737-38). Außerdem kann man Fusionsproteine verwenden/ welche mindestens die Antigen-bindende Region eines erfindungsgemaß verwendeten Anti-Gallego et al., Supra, pp. 737-38). In addition, it is possible to use fusion proteins which at least comprise the antigen-binding region of an antibody used according to the invention.

körpers enthalten, welche wenigstens mit einem funktionell aktiven Teil eines erfindungsgemäß verwendeten Enzyms verbunden ist. Diese Fusionsproteine sind mit Hilfe bekannter DNA-Rekombinationstechniken hergestellt (siehe z.B.body, which is at least connected to a functionally active part of an enzyme used in the invention. These fusion proteins are produced by known recombinant DNA techniques (see e.g.

M.S. Neuberger et al., Nature 312, S. 604-608 (1984)). Diese Fusionsproteine wirken genau in gleicher Weise wie die hierin beschriebenen Antikörper-Enzymkonjugate.M.S. Neuberger et al., Nature 312, pp. 604-608 (1984)). These fusion proteins act in exactly the same way as the antibody-enzyme conjugates described herein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wurde ein für ein menschliches Krebsantigen spezifischer Antikörper mit dem Enzym alkalische Phosphatase konjugiert und erfindungsgemäß zur Umsetzung eines 4'-Phosphatderivates des Epipodophyllotoxinglucosids in ein aktives Antikrebsmittel verwendet. Diese Derivate umfassen Etoposid-41-phosphat, Etoposid-4'-thiophosphat und Teniposid-41-phosphat (siehe Fig. 3 für die Strukturen dieser Derivate: das Teniposidderivat besitzt eine 2-Thienylgruppe anstatt der Methylgruppe in dem gezeigten Zuckerrest ). Andere Ausführungsformen dieser Erfindung beinhalten Phosphatderivate dieser Glucoside/ wobei der Phosphatrest an andere Hydroxygruppen des Glucosids gebunden ist. In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform dieser Erfindung werden Etoposid-4'-phosphat oder Etoposid-4'-thiophosphat als Prodrugs verwendet .In a preferred embodiment of this invention, an antibody specific for a human cancer antigen has been conjugated to the enzyme alkaline phosphatase and used in the present invention to convert a 4'-phosphate derivative of the epipodophyllotoxin glucoside into an active anticancer agent. These derivatives include etoposide-4 1- phosphate, etoposide-4'-thiophosphate and teniposide-4 1- phosphate (see Figure 3 for the structures of these derivatives: the teniposide derivative has a 2-thienyl group instead of the methyl group in the sugar residue shown). Other embodiments of this invention include phosphate derivatives of these glucosides / wherein the phosphate moiety is attached to other hydroxy groups of the glucoside. In a particularly preferred embodiment of this invention, etoposide-4'-phosphate or etoposide-4'-thiophosphate are used as prodrugs.

Erfindungsgemäß wurde alkalische Phosphatase/ AP, an den monoklonalen Antikörper L6/ einemIgG2a-Antikörper kovalent gebunden, welcher ein Glykoproteinantigen auf menschlichen Lungenkarzinomzellen erkennt (I. Hellstrom, et al.,"Antitumor Effects Of L6, AN IgG2A Antibody That Reacts With Most Human Carcinomas" Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 83, S. 7059-63 (1986)). Das dabei erhaltene Immunkonjugat zeigt im Vergleich zum unkonjugierten Enzym keine Abnahme der enzymatischen Aktivität. Zusätzlich blieb im Immunkonjugat der überwiegende Teil der Bindungsaktivität desAccording to the invention, alkaline phosphatase / AP was covalently linked to the monoclonal antibody L6 / IgG2a antibody, which recognizes a glycoprotein antigen on human lung carcinoma cells (I. Hellstrom, et al., "Antitumor Effects Of L6, AN IgG2A Antibody That Reacts With Most Human Carcinomas Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, pp. 7059-63 (1986)). The immunoconjugate thus obtained shows no decrease in enzymatic activity compared to the unconjugated enzyme. In addition, the majority of the binding activity of the immunoconjugate remained

L O 21 LO 21

L6-Antikörpers erhalten.L6 antibody obtained.

Mit Hilfe eines in vitro-Cytotoxizitätstests konnte gezeigt werden* daß die Behandlung von Zellen einer menschlichen ' Karzinomzellinie mit dem Le-AP-Immunkonjugat/ gefolgt von einer Zugabe einer Etoposidphosphat-Prodrug zu den Zellen, zu einer ähnlichen Cytotoxizität führt/ verglichen mit der Cytotoxizität von Etoposid selbst auf diese Krebszellen. . " Dagegen zeigte Etoposidphosphat selbst nur eine geringe Cytotoxizität.By means of an in vitro cytotoxicity assay, it has been shown that treatment of cells of a human carcinoma cell line with the Le-AP immunoconjugate / followed by addition of an etoposide phosphate prodrug to the cells results in a similar cytotoxicity / cytotoxicity of etoposide itself on these cancer cells. , "On the other hand, etoposide phosphate itself showed only low cytotoxicity.

Außerdem haben in vivo-üntersuchungen an nackten Mäusen gezeigt, daß sich die L6-AP-Konjugate in L6-positiven Tumor-Xenotransplantaten anhäufen. Histologische Unter- *° suchungen dieser Tumore ergaben, daß das AP-Enzym über die gesamte Turoormasse verteilt war.In addition, in vivo studies on nude mice have shown that the L6-AP conjugates accumulate in L6 positive tumor xenografts. Histological studies of these tumors revealed that the AP enzyme was distributed throughout the Turoormasse.

Zusätzlich zeigten die L6-AP-Konjugate in Therapieexperimenten eine starke in vivo-Antitumoraktivität. Hierbei wurde dasIn addition, the L6-AP conjugates showed strong in vivo antitumor activity in therapy experiments. This was the

2Q Konjugat nackten Mäusen verabreicht/ welche subkutane L6-positive Tumore trugen» gefolgt von einer Behandlung mit einer Etoposidphosphat-Prodrug. Der Antitumoreffekt dieser Behandlung, bewirkte eine vollständige Rückbildung einiger Tumore und war der Wirkung einer ausschließlichen Behandlung mit der Prodrug bzw. deren Stammverbindung überlegen.2Q conjugate was administered to nude mice / which had subcutaneous L6-positive tumors »followed by treatment with an etoposide phosphate prodrug. The antitumor effect of this treatment caused complete regression of some tumors and was superior to the effect of exclusive treatment with the prodrug or its parent compound.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wurde das L6-AP-Immunkonjugat dazu verwendet/ um die neue Mitomycinphosphat-Prodrug in das aktive Mitomycin-Medikament zu überführen, wie im Falle der Etoposidphosphat-Prodrug/ wird hierbei durch das AP-Enzym des Konjugats die Phosophatgruppe aus der Prodrug entfernt/ wodurch das aktive Tumormittel freigesetzt wird. Bei der Mitomycinphosphat-Prodrug kann es sich erfindungsgemäß um ein N -C,_Q-Alkyl-In another preferred embodiment of this invention, the L6-AP immunoconjugate was used to convert the novel mitomycin phosphate prodrug into the active mitomycin drug, as in the case of the etoposide phosphate prodrug, by the AP enzyme of the conjugate Phosophatgruppe removed from the prodrug / whereby the active tumor drug is released. In the mitomycin phosphate prodrug may be, according to the invention to produce an N-C, _ Q alkyl

phosphat-Derivat von Mitomycin C oder Porfiromycin oderphosphate derivative of mitomycin C or porfiromycin or

η 7η 7

1.Ii 111·1.Ii 111 ·

der pharmazeutisch verträglichen Salze davon handeln. N bezeichnet das Stickstoffatom/ welches in 7-Position an den Mitosankern der Ausgangsverbindung gebunden ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem verwendeten Derivat um 7-(2'-Aminoethylphosphat)raitomycin (MOP) (siehe Fig. 12 für die Struktur von Mitomycin C und MOP in Form des Dinatriumsalzes: das dem MOP entsprechende Porfiromycin-Derivat besitzt eine Methylgruppe am Aziridinstickstoff von Mitomycin C). Die MOP-Verbindung wird auch als 9a-Methoxy-7- I I(phosphonoxyJethylJaminoj mitosan-Dinatriumsalz bezeichnet. Andere Ausführungsformen dieser Erfindung umfassen N -Alkylmitomycinphosphorthioate als Prodrugs.the pharmaceutically acceptable salts thereof. N denotes the nitrogen atom / which is bonded in the 7-position to the mito anchors of the starting compound. In a particularly preferred embodiment, the derivative used is 7- (2'-aminoethyl phosphate) raitomycin (MOP) (see FIG. 12 for the structure of mitomycin C and MOP in the form of the disodium salt: the porfiromycin derivative corresponding to the MOP has a methyl group on the aziridin nitrogen of mitomycin C). The MOP compound is also referred to as 9a-methoxy-7-II (phosphonoxy-methyl-amino-mitosan disodium salt Other embodiments of this invention include N-alkyl-midomycin phosphorothioates as prodrugs.

In vitro-Untersuchungen/ worin menschliche Lungentumorzellinien mit L6-AP-Immunkonjugaten gefolgt von einer Zugabe von MOP/ behandelt wurden* ergaben einen Cytotoxizitätseffekt auf diese Tumorzellen/ welcher mit dem des anerkannten Antitumormittels Mitomycin alleine vergleichbar war. Eine ausschließliche Anwendung der Mikromycinphosphat-Prodrug auf die Tumorzellen ergab eine geringe Cytotoxizitat. In — ahnlicher Weise zeigten die L6-AP-Immunkonjugate einen ausgeprägten in vivo-Antitumoreffekt in Therapie— experimenten. Hierzu wurde nackten Mäusen/ welche menschliehe Lungentumore trugen das Konjugat verabreicht und anschließend mit der Mitomycinphosphat-Prodrug behandelt. Der Antitumoceffekt war hier stärker ausgeprägt als bei einer ausschließlichen Behandlung mit Prodrug oder mit der Stammverbindung oder nach einer Behandlung mit einem nichtbindenden Antikörper-AP-Konjugat gefolgt von einer Prodrug-Gabe.In vitro studies in which human lung tumor cell lines were treated with L6-AP immunoconjugates followed by addition of MOP / gave a cytotoxicity effect on these tumor cells comparable to that of the recognized antitumor agent mitomycin alone. Exclusive application of the micromycin phosphate prodrug to the tumor cells revealed low cytotoxicity. Similarly, the L6-AP immunoconjugates showed a pronounced in vivo antitumor effect in therapy experiments. For this purpose, nude mice / which human lung tumors carried the conjugate were administered and then treated with the mitomycin phosphate prodrug. The antitumour effect was more pronounced here than with exclusive treatment with prodrug or with the parent compound or after treatment with a non-binding antibody-AP conjugate followed by a prodrug dose.

In einer weiteren Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird als Enzym eine Penicillinamidase mit dem monoklonalen Antikörper L6 kovalent verbunden. Das dabeiIn a further embodiment of the present invention, a penicillin amidase is covalently linked as an enzyme with the monoclonal antibody L6. That here

9 " - M t 23 ·ι ο ο - ο -»9 "- M t 23 · ι ο ο - ο -»

erhaltene Immunkonjugat wird zur Umsetzung einer neuen Adriamycin-Prodrug in die aktive Antitumorverbmdung Adriamycin verwendet. Die hierbei verwendete Amidase» Penicillin V Amidase (PVA) wurde aus Fusarium oxysporum isoliert/sie hydrolysiert Phenoxyacetylamidbindungen. Somit wird insbesondere N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl)adriamycin (APO) als Prodrug verwendet/ welche von der Amidase unter Bildung des wirksamen Antitumormittels Adriamycin hydrolysiert wird. Das L6-PVA-Immunkonjugat zeigt keinerlei Verlust der enzymatischen Aktivität»verglichen mit dem unkonjugierten Qazym und die Bindungsaktivität des L6-Antikörpers bleibt im Konjugat zum größten Teil erhalten.The obtained immunoconjugate is used to convert a novel adriamycin prodrug into the active antitumor compound adriamycin. The amidase "penicillin V amidase (PVA) used here was isolated from Fusarium oxysporum / hydrolyzes phenoxyacetylamide bonds. Thus, in particular, N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin (APO) is used as a prodrug / which is hydrolyzed by the amidase to form the active antitumor agent adriamycin. The L6-PVA immunoconjugate shows no loss of enzymatic activity compared to the unconjugated qazym and the binding activity of the L6 antibody is largely retained in the conjugate.

In vitro-üntersuchungen ergaben/ daß eine Behandlung menschlicher Lungenkrebszellen mit dem L6-PVA-Konjugat, gefolgt von einer Zugabe der APO-Prodrug zu den Zellen,zu Cytotoxizitätswerten führte welche mit den Werten von Adriamycin alleine vergleichbar waren. Außerdem zeigte die APO-Prodrug gegenüber den Tumorzellen eine sehr viel geringere Cytotoxizität.In vitro studies revealed that treatment of human lung cancer cells with the L6-PVA conjugate followed by addition of the APO prodrug to the cells resulted in cytotoxicity values comparable to the values of adriamycin alone. In addition, the APO prodrug exhibited much lower cytotoxicity to the tumor cells.

Ahnliche in vitro-Studien wurden mit dem 1F5-PVA-Konjugat durchgeführt/ worin das PVA-Enzym mit dem monoklonalen Antikörper 1F5 konjugiert ist/ welcher mit einem Antigen von Lymphomazellen reagiert. Eine Behandlung von Daudi-Lymphomazellen mit dem 1F5-PVA-Konjugat/ gefolgt von einer Zugabe von APO zu den Zellen/ führte zu Toxizitätswerten/ vergleichbar mit einer Behandlung von Adriamycin alleine/ während bei einer ausschließlichen Behandlung der Zellen mit APO nur eine geringe Cytotoxizität zu beobachten war.Similar in vitro studies were performed with the 1F5-PVA conjugate / wherein the PVA enzyme is conjugated to the monoclonal antibody 1F5 / which reacts with an antigen of lymphoma cells. Treatment of Daudi lymphoma cells with the 1F5-PVA conjugate / followed by addition of APO to the cells / resulted in toxicity levels / comparable to treatment of adriamycin alone / only low cytotoxicity on treatment of the cells with APO alone was watching.

Obwohl hierin lediglich die Synthese der neuen Adriamycin-Prodrug/ N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl )adriamycin beschrieben ist/ umfaßt die vorliegende Erfindung in gleicher WeiseAlthough only the synthesis of the novel adriamycin prodrug / N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin is described herein, the present invention encompasses the same

27.;27 .;

Synthese und Verwendung weiterer verwandter Adriamycin-Prodrugs/ welche mit Hilfe von im wesentlichen gleichen Verfahren derivatisiert werden können. Die Erfindung umfaßt so z.B. auch die Prodrug» N-{PhenoxyacetyDadriamycin welche mit Hilfe des hierin beschriebenen Verfahrens hergestellt werden kann/ wobei p-Hydroxyphenoxyessigsäure durch Phenoxyessigsäure ersetzt wird (siehe Beispiel 4/ unten). Zusätzlich umfaßt diese Erfindung Adriamycin-Prodrugs/ welche weitere N-Hydroxyphenoxyacetyl-Derivate von Adriamycin beinhalten/ so z.B. an verschiedenen Positionen des Phenylrings substituierte Derivate sowie N-Phenoxyacetyl-Derivate/ welche an ihrem Phenylring andere Substituenten als die hierin beschriebene Hydroxygruppe enthalten.Synthesis and Use of Other Related Adriamycin Prodrugs / Which Can Be Derivatized Using Substantially Equal Procedures. The invention includes, e.g. also the prodrug N- {PhenoxyacetyDadriamycin which can be prepared by the process described herein / wherein p-hydroxyphenoxyacetic acid is replaced by phenoxyacetic acid (see Example 4 / below). In addition, this invention encompasses adriamycin prodrugs / which contain additional N-hydroxyphenoxyacetyl derivatives of adriamycin / so e.g. substituted at various positions of the phenyl ring derivatives and N-phenoxyacetyl derivatives / which contain other substituents on their phenyl ring than the hydroxy group described herein.

Die vorliegende Ausführungsform umfaßt außerdem weitere Amidasen/ wie z.B. die Penicillin G Amidase als Enzymkomponente des Immunkonjugates sowie Prodrugs/ welche passend zur jeweiligen Amidase derivatisiert sind und durch diese zur aktiven Antitumorform hydrolysiert werden können.The present embodiment also includes other amidases / e.g. the penicillin G amidase as an enzyme component of the immunoconjugate and prodrugs / which are derivatized to match the respective amidase and can be hydrolyzed by this to the active antitumor form.

Wenn z.B. eine Penicillin G Amidase als Enzym verwendet wird/ sollte die Prodrug eine Phenylacetylamidgruppe enthalten (im Gegensatz zur Phenoxyacetylgruppe von APO)/ da Penicillin G Amidasen diesen Typ von Amidbindungen hydrolysieren (siehe z.B. A.L. Margolin et al./ Biochim.If e.g. a penicillin G amidase is used as an enzyme, the prodrug should contain a phenylacetylamide group (as opposed to the phenoxyacetyl group of APO) / as penicillin G amidases hydrolyze this type of amide bonds (see, e.g., A.L. Margolin et al / Biochim.

Biophys. Acta» 616/ S. 283-89 (1980)). Die erfindungsgemäßen Prodrugs umfassen somit N-(p-Hydroxyphenylacetyl)adriamycin/ N-(Phenylacetyl)adriamycin sowie andere gegebenenfalls substituierte N-Phenylacetyl-Derivate von Adriamycin.Biophys. Acta 616 / p. 283-89 (1980)). The prodrugs of the invention thus comprise N- (p-hydroxyphenylacetyl) adriamycin / N- (phenylacetyl) adriamycin as well as other optionally substituted N-phenylacetyl derivatives of adriamycin.

Die vorliegende Erfindung umfaßt sämtliche Prodrugs» welche man durch umsetzung der Amingruppe der Ausgangsverbindung mit der Carboxygruppe von Phenoxyessigsäure/ Phenylessigsäure oder anderen ahnlichen Säuren erhalt. Die vorliegende Erfindung beinhaltet somit andere Anthracyclm-Prodrugs als Adriamycin/ welche derivatisiert werden können und im wesentlichen ähnlich wirken wie die hierin beschriebenenThe present invention includes all prodrugs which are obtained by reacting the amine group of the starting compound with the carboxy group of phenoxyacetic acid / phenylacetic acid or other similar acids. The present invention thus includes anthracycline prodrugs other than adriamycin / which can be derivatized and are substantially similar to those described herein

~ I.~ I.

w -* ^ J s. w - * ^ J s.

Adriamycin-Prodrugs. Beispiele für weitere Prodrugs, welche erfindungsgemaß hergestellt und verwendet werden können/ umfassen Hydroxyphenoxyacetylamid-Derivate, Hydroxyphenylacetylamid-Derivate* Phenoxyacetylamid-Derivate und Phenylacetylaraid-Derivate von Anthracyclinen/ wie Daunomycin und Carminomycin. Weitere Amin-haltige Medikamente/ wie Melphalan/ Mitomycin/ Aminopterin/ Bleomycin und Dactinomycin können entsprechend den hierin enthaltenen Angaben unter Bildung von erfindungsgemaßen Prodrugs modifiziert werden.Adriamycin prodrugs. Examples of other prodrugs which can be prepared and used according to the invention include hydroxyphenoxyacetylamide derivatives, hydroxyphenylacetylamide derivatives, phenoxyacetylamide derivatives, and phenylacetylaraid derivatives of anthracyclines, such as daunomycin and carminomycin. Further amine-containing medicaments / such as melphalan / mitomycin / aminopterin / bleomycin and dactinomycin can be modified according to the information contained herein to form prodrugs according to the invention.

Die vorliegende Erfindung umfaßt somit auch Verbindungen der allgemeinen Formeln I und II:The present invention thus also encompasses compounds of the general formulas I and II:

o 9H οo 9 H o

(i)(I)

wormworm

R1 für R1 für R2 für undR 1 for R 1 for R 2 for and

Wasserstoff und R für OH oder OCH- stehen; oderHydrogen and R is OH or OCH-; or

3 OH und R für OCH3 stehen? und Wasserstoff oder OH steht;3 OH and R stand for OCH 3 ? and is hydrogen or OH;

0 OH0 OH

(II)(II)

. ο 6 3, ο 6 3

wormworm

R1 für Wasserstoff und R3 für OH oder OCH3 steht?R 1 is hydrogen and R 3 is OH or OCH 3 ?

R1 für OH und R3 für OCH- steht;R 1 is OH and R 3 is OCH-;

2 J 2 y

R für H oder OH steht.R is H or OH.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Konjugation des Enzyms Cytosin Dearoinase (CD) an L6 monoklonale Antikörper. Die Deaminase katalysiert die Umsetzung von 5-Fluorcytosin (5-FC)/ einer Verbindung der die antineoplastische Aktivität fehlt/ zu der wirksamen Antitumorverbindung 5-Pluoruracil . (5-FU) (siehe Fig. 24). Das erfindungsgemäße L6-CD-Immunkonjugat wurde zur Umsetzung der Prodrug 5-FC zu 5-FU eingesetzt/ wobei ein signifikanter cytotoxischer Effekt auf Tumorzellen in vitro beobachtet werden konnte.Another preferred embodiment of the present invention involves the conjugation of the enzyme cytosine dearoinase (CD) to L6 monoclonal antibodies. The deaminase catalyzes the conversion of 5-fluorocytosine (5-FC) / a compound lacking antineoplastic activity / to the active antitumor compound 5-pluoruracil. (5-FU) (see Fig. 24). The L6-CD immunoconjugate according to the invention was used to convert the prodrug 5-FC to 5-FU / whereby a significant cytotoxic effect on tumor cells in vitro could be observed.

In ahnlicher Weise wie für die zuvor beschriebenen Iromunkonjugate/ wurde beim L6-CD-Kon3ugat keine signifikanteIn a similar way as for the previously described Iromunkonjugate / was no significant in L6-CD Kon3ugat

*Q Abnahme der enzymatischen bzw. Bindungsaktivität infolge der Konjugation beobachtet. In vitro-Untersuchungen zeigten außerdem/ daß eine Behandlung von menschlichen Lungentumorzellen mit L6-CD-Konjugat# gefolgt von einer Zugabe der Prodrug 5-FC zu den Zellen.einen cytotoxischen Effekt be- * Q decrease in enzymatic or binding activity observed as a result of conjugation. In vitro studies also showed that treatment of human lung tumor cells with L6-CD conjugate # followed by addition of the prodrug 5-FC to the cells, has a cytotoxic effect.

^° wirkte/ welcher mit dem cytotoxischen Effekt des Antituinormittels 5-FU alleine auf die Zellen vergleichbar war. Eine ausschließliche Behandlung der Tumorzellen mit der Prodrug bewirkte keinen signifikanten cytotoxischen Effekt.This effect was comparable to the cytotoxic effect of the antagonist 5-FU alone on the cells. Exclusive treatment of the tumor cells with the prodrug did not produce a significant cytotoxic effect.

aus den hierin enthaltenen umfangreichen Daten ist es offensichtlich/ daß die erfindungsgemaße Immunkonjugat/Prodrugkombination einen selektiven Mechanismus zur Eliminierung von Tumorzellen darstellt/ wobei eine Prodrug mit verringerter cytotoxischer Aktivität verabreicht wird/ wobei diese Prodrug in Gegenwart des Antikorper-gelenkten Enzymsit is evident from the extensive data contained herein that the immunoconjugate / prodrug combination of the invention is a selective mechanism for elimination of tumor cells / wherein a prodrug with reduced cytotoxic activity is administered / which prodrug is in the presence of the antibody-directed enzyme

: je j: je j

in der Umgebung der Tumorzellen in einen stark cytotoxischen Zustand überführt wird. Außerdem ist die mit Hilfe dieser Methode erzielte Cytotoxizität im Vergleich zu konventionellen Antikörper-Targeting-Techniken verbessert. Im Gegensatz zu Antikörper-Medikamentenkonjugaten ergeben sich hier, wie bereits beschrieben/ keinerlei physikalische Beschränkungen/ da die Freisetzung des aktiven Medikamentes im Bereich des Tumors nicht beeinträchtigt wird. Es ist daher ersichtlich daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Möglichkeit zur Erhöhung der selektiven Toxizität gegenüber Tumorzellen bei der Behandlung von Krebs und anderen Tumoren darstellt.in the vicinity of the tumor cells in a highly cytotoxic state is transferred. In addition, the cytotoxicity achieved by this method is improved compared to conventional antibody targeting techniques. In contrast to antibody drug conjugates, as already described there are / no physical limitations / since the release of the active drug in the region of the tumor is not impaired. It will thus be seen that the method of the invention is one way of increasing selective toxicity to tumor cells in the treatment of cancer and other tumors.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zur Kombinationschemotherapie unter VerwendungAnother embodiment of the invention includes a method of combination chemotherapy using

Γ5 mehrerer Prodrugs sowie eines einzigen Antikörper-Enzymkon jugates. Demgemäß werden verschiedene Prodrugs verwendet/ wobei sämtliche Substrate für das gleiche immunkonjugierte Enzym darstellen. Somit wird durch ein spezifisches Antikorper-Enzymkonjugat eine Reihe verschiedener Prodrugs in ihre cytotoxische Form überführt/ wodurch eine erhöhte Antitumoraktivität im Bereich des Tumors erzeugt wird. So wurde z.B. ein verstärkter Antitumoreffekt in in vivo-Untersuchungen beobachtet/ wobei das erfindungsgemäße L6-AP-Immunkonjugat nackten/ mit menschlichen Lungentumoren infizierten Mäusen verabreicht wurde/ welche dann anschließend mit einer Kombination neuer Prodrugs/ d.h. mit einer Mischung aus Etoposidphosphat-und Mitomycinphosphat-prodrug behandelt wurden. In ähnlicher Weise ergab die Verabreichung eines Etoposidphosphates, Adriamycinphosphates (siehe US-PS 4 185 111) und 5-Fluor uridinmonophosphates (siehe z.B. C. Heidelberger et al./ "Fluorinated Pyrimidines And Their Nucleosides"/ in Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 54, S. 57-119 (1983)) nach Vorbehandlung mit einem Antitumorantikorper-AP-Konjugat eine Kombination wirksamer Antitumormittel, d.h. Etoposid, Adriamycin und 5-Fluoruridin im Bereich des Tumors.Γ5 of several prodrugs and a single antibody enzyme conjugate. Accordingly, various prodrugs are used / wherein all substrates represent the same immunoconjugated enzyme. Thus, a variety of different prodrugs are converted to their cytotoxic form by a specific antibody-enzyme conjugate, thereby producing increased antitumor activity in the region of the tumor. For example, an enhanced antitumor effect was observed in in vivo studies / wherein the L6-AP immunoconjugate of the invention was administered to naked / human lung tumor infected mice / which was then subsequently treated with a combination of new prodrugs / i. treated with a mixture of etoposide phosphate and mitomycin phosphate prodrug. Similarly, administration of an etoposide phosphate, adriamycin phosphate (see U.S. Patent 4,185,111) and 5-fluoro uridine monophosphates (see, for example, C. Heidelberger et al / Fluorinated Pyrimidines And Their Nucleosides / Adv. Enzymol. Relate Mol. Biol. 54, p. 57-119 (1983)) after pretreatment with an antitumor antibody-AP conjugate a combination of effective antitumor agents, ie Etoposide, adriamycin and 5-fluorouridine in the area of the tumor.

I ( I (

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Reihe verschiedener Immunkonjugate verwendet, worin die Enzymkomponente des Konjugats variiert. Hierbei kann durch jedes Immunkonjugat eine oder mehrere entsprechende Prodrugs im Bereich des Tumors in die cytotoxische Form überführt werden. Beispielsweise kann ein Antitumorantikörper mit AP und mit Cytosin Deaminase jeweils zu einem Konjugat verbunden werden. Beide Immunkonjugate werden dann dem tumorerkrankten Patienten verabreicht und werden aufgrund ihrer Antikörperspezifität im Bereich des Tumors an das Tumorantigen binden. Nach Verabreichung der Prodrugs Etoposidphosphat und 5-Fluorocytosin werden im Bereich des Tumors Etoposid und 5-Fluorouracil/ beides wirksame Antitumormittel/ gebildet.In another embodiment, a variety of immunoconjugates are used , wherein the enzyme component of the conjugate varies. In this case, one or more corresponding prodrugs in the region of the tumor can be converted into the cytotoxic form by each immunoconjugate. For example, an antitumor antibody can be linked to AP and cytosine deaminase, respectively, to a conjugate. Both immunoconjugates are then administered to the tumor patient and will bind to the tumor antigen due to their antibody specificity in the region of the tumor. Following administration of the prodrugs etoposide phosphate and 5-fluorocytosine, etoposide and 5-fluorouracil / both form effective anti-tumor agents in the area of the tumor.

Eine weitere Ausfuhrungsform dieser Erfindung beinhaltet die Verwendung verschiedener Immunkonjugate/ wobei die Spezifitat der Antikörperkomponente des Konjugates variiert/ d.h. es werden Immunkonjugate verwendet/ wobei jeder Antikorper spezifisch an ein anderes Tumorantigen bindet. Die Enzymkomponente kann hierbei gleichbleiben oder variieren.Another embodiment of this invention involves the use of various immunoconjugates / wherein the specificity of the antibody component of the conjugate varies / i. Immunoconjugates are used / wherein each antibody specifically binds to another tumor antigen. The enzyme component may be the same or vary.

Diese Ausführungsform ist insbesondereodann sehr nützlich/ wenn die Anzahl der verschiedenen Antigene auf der Tumoroberfläche nicht bekannt ist und sichergestellt werden soll/ daß genügend Enzym zum Tumor geleitet wird. Die gleichzeitige Verwendung von Konjugaten/ spezifisch für verschiedene Antigene eines Tumors erhöhen die Wahrscheinlichkeit/ daß ausreichend Enzym zum Tumor gebracht wird/ so daß eine Umsetzung einer oder mehrerer Prodrugs erfolgt. Zusatzlich wird dadurch ein hohes Maß an Spezifität erreicht/ da die Wahrscheinlichkeit gering ist/ daß normale Zellen alle Tumor-assoziierten Antigene aufweisen (siehe I. Hellstrom et al./ "Monoclonal Antibodies To Two Determinants Of Melanoma-Dependend p97 Act Synergistically In Complement-Dependent Cytotoxicity"/ J. Immunol./ 127 (Nr. 1), S. 157-160 (1981)).In particular, this embodiment is very useful / if the number of different antigens on the tumor surface is unknown and it is to be ensured that sufficient enzyme is delivered to the tumor. The simultaneous use of conjugates / specific for different antigens of a tumor increase the likelihood / that enough enzyme is brought to the tumor / so that a reaction of one or more prodrugs occurs. In addition, this results in a high degree of specificity / because the probability is low / that normal cells have all the tumor-associated antigens (see I. Hellstrom et al./ "Monoclonal Antibodies To Two Determinants Of Melanoma-Dependent p97 Act Synergistically In Complement Dependent Cytotoxicity "/ J. Immunol. / 127 (No. 1), pp. 157-160 (1981)).

Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenfalls pharmazeutische Mittel/ Kombinationen und Methoden zur Behandlung von Krebs und anderen Tumoren. Insbesondere beinhaltet die Erfindung Kombinationen/ welche ein erfindungsgemäßes Antikörper-Enzymkonjugat und die entsprechende Prodrug oder Prodrugs zur Verwendung in einem Verfahren zur Tumorbehandlung umfassen, wobei ein Patient auf pharmazeutisch verträgliche Weise mit einer pharmazeutisch wirksamen Menge eines Antikörper-Enzymkonjugates oder mehreren Konjugaten sowie einerThe present invention also encompasses pharmaceutical agents / combinations and methods for the treatment of cancer and other tumors. In particular, the invention includes combinations / comprising an antibody-enzyme conjugate according to the invention and the corresponding prodrug or prodrugs for use in a method of tumor treatment, wherein a patient in a pharmaceutically acceptable manner with a pharmaceutically effective amount of an antibody-enzyme conjugate or conjugates and a

LO pharmazeutisch wirksamen Menge einer Prodrug oder mehrerer Prodrugs behandelt wird. Die erfindungsgemäßen Kombinationen und Methoden eignen sich zur Behandlung sämtlicher Säugetiere/ einschließlich der Menschen/ Hunde/ Katzen und Pferde. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Antikörper-Enzymkonjugat dem Patienten vor Einführung der Prodrug verabreicht. Die Zeit zwischen Verabreichung des Konjugates und der Prodrug sollte so bemessen sein/ daß der Antikörper des Konjugates das Enzym zum Tumor lenken und dort festsetzen kann. Je nach verabreichtem Konjugat sind hierfür 12 h bisLO is treated pharmaceutically effective amount of a prodrug or prodrugs. The combinations and methods according to the invention are suitable for the treatment of all mammals / including humans / dogs / cats and horses. In a preferred embodiment, the antibody-enzyme conjugate is administered to the patient prior to introduction of the prodrug. The time between administration of the conjugate and the prodrug should be such / that the antibody of the conjugate can direct the enzyme to the tumor and fix it there. Depending on the administered conjugate are for this 12 h to

2"D zu einer Woche ausreichend.2 "D sufficient for a week.

Die erfindungsgemäßen Konjugate und Prodrugs können mit Hilfe herkömmlicher Verfahren verabreicht werden. Nicht limitierende Beispiele hierfür sind eine intravenöse/ intraperitoneale/ orale, intralymphatische Verabreichung oder Verabreichung direkt in den Tumor. Die intravenöse Verabreichung wird bevorzugt verwendet.The conjugates and prodrugs of the invention can be administered by conventional methods. Non-limiting examples of these are intravenous / intraperitoneal / oral, intralymphatic administration or administration directly into the tumor. Intravenous administration is preferably used.

Die erfindungsgemäßen Mittel/ welche Immunkonjugate oder Prodrugs umfassen, können in einer Vielzahl von Verabreichungsformen vorliegen. Nicht limitierende Beispiele hierfür sind flussige Losungen oder Suspensionen/ Tabletten, Pillen, Pulv.er, Suppositories polymere Mikrokapseln oder Mikrovesikel Liposome sowie injizierbare oder mfundierbare Losungen. Die jeweils bevorzugte Form ist abhangig vonThe compositions of the invention / which comprise immunoconjugates or prodrugs may be in a variety of forms. Nonlimiting examples of these are liquid solutions or suspensions / tablets, pills, powders, suppository polymeric microcapsules or microvesicle liposomes as well as injectable or infusible solutions. The particular preferred form is dependent on

der Art der Verabreichung sowie der therapeutischen Verwendung. Zum Beispiel ist eine orale Verabreichung von Antikörper-Enzymkonjugaten ungünstig* da das Konjugatprotein im Falle einer oralen Verabreichung z.B. in Tablettenform im Magen abgebaut werden kann.the mode of administration as well as the therapeutic use. For example, oral administration of antibody-enzyme conjugates is inconvenient * since the conjugate protein in case of oral administration e.g. can be broken down in the stomach in tablet form.

Die Konjugat- .oder Prodrug-haltigen Mittel beinhalten vorzugsweise auch gebräuchliche pharmazeutisch verträgliche Träger und Adjuvantien wie Humanseruraalbumin/ Ionenaustauscher« AlumimsiDXid, Lecithin, Puffersubstanzen/ wie Phosphate/ Glycin/ Sorbinsaure/ Kaliumsorbat sowie Salze oder Elektrolyte/ wie Protaminsulfat.The conjugate- or prodrug-containing agents preferably also include common pharmaceutically acceptable carriers and adjuvants such as human serum albumin / ion exchanger AlumimsiDXid, lecithin, buffer substances / such as phosphates / glycine / sorbic acid / potassium sorbate and salts or electrolytes / such as protamine sulfate.

Die jeweils wirkungsvollste Art der Verabreichung und Dosierungsform des erfindungsgemäßen Mittels ist abhängig von Schwere und Verlauf der Erkrankung/ dem Gesundheitszustand des Patienten/ dessen Ansprechen auf die Behandlung sowie von der Beurteilung des jeweils behandelnden Arztes. Dementsprechend sollte die jeweilige Dosis von Immunkon^ugat und Prodrug dem einzelnen Patienten angepaßt werden.The most effective mode of administration and dosage form of the agent according to the invention depends on the severity and course of the disease / the state of health of the patient / its response to the treatment as well as on the judgment of the respective treating physician. Accordingly, the particular dose of immunoconjugate and prodrug should be adapted to the individual patient.

Die wirksame Dosis eines erfindungsgemäßen Antikörper-The effective dose of an antibody according to the invention

2 Enzymkonjugates kann im Bereich von 1/0 bis etwa 100 mg/m liegen. Die wirksame Menge einer erfindungsgemäßen Prodrug ist abhängig von der verwendeten Prodrug sowie von deren Parentdrug. Da die Prodrug weniger cytotoxisch ist als die Parentdrug, kann eine höhere Dosierung erfolgen/ als dies fur die Ausgangsverbindung im Stand der Technik beschrieben ist. Eine wirksame Dosis für Etoposid-2 Enzyme conjugate can range from 1/0 to about 100 mg / m. The effective amount of a prodrug according to the invention depends on the prodrug used and on its parent drug. Since the prodrug is less cytotoxic than the parent drug, a higher dosage can be made / than is described for the starting compound in the prior art. An effective dose for etoposide

2 Prodrugs liegt z.B. im Bereich von etwa 75 bis 500 mg/m .2 prodrugs are e.g. in the range of about 75 to 500 mg / m.

Eine wirksame Dosis fur Mitomycinphosphat-Prodrugs kann im Bereich von 50 bis 1000 mg/m liegen. Eine wirksame Dosis für Adriamycm-Prodrugs kann im Bereich von 15 bis 150 mg/m liegen. Eine wirksame Dosis von 5-Fluorocytosin und anderen 5-Fluorouridin-Prodrugs kann im Bereich vonAn effective dose of mitomycin phosphate prodrugs may range from 50 to 1000 mg / m. An effective dose for Adriamycm prodrugs may range from 15 to 150 mg / m. An effective dose of 5-fluorocytosine and other 5-fluorouridine prodrugs may range from

0 70 7

600 bis 200 mg/m liegen. Zur besseren Verständlichkeit der vorliegenden Erfindung werden die nun folgenden nichtlimitierenden Beispiele angeführt.600 to 200 mg / m are. For ease of understanding of the present invention, the following non-limiting examples are given.

Ausführungsbeispieleembodiments Beispiel 1example 1

Das folgende Beispiel verdeutlicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Iramunkonjugate und Verfahren zur umsetzung einer Etoposidphosphat-Prodrug in Etoposid mit Hilfe Antikörper-gebundener alkalischer Phosphatase sowie die darausThe following example illustrates the use of the iramun conjugates of the present invention and methods for the reaction of an etoposide phosphate prodrug into etoposide using antibody-bound alkaline phosphatase and those derived therefrom

resultierende in vitro-Cytotoxizität gegenüber Tumorzellen 15resulting in vitro cytotoxicity to tumor cells 15

sowie die bei Anwendung der erfindungsgemäßen Methoden erhaltenen in vivo-Antitumoreffekte.and in vivo antitumor effects obtained using the methods of the invention.

Herstellung des erfindungsgemäßen Antikörper-alkalische Phosphatajsekonjugates:Preparation of the antibody-alkaline phosphatase conjugate according to the invention:

In diesem Beispiel werden drei Immunkonjugate hergestellt und untersucht# welche die monoklonalen Antikörper L6# 96.5 oder 1F5/ konjugiert mit dem Enzym alkalische Phosphatase (AP) umfassen. L6 ist ein monoklonaler Antikörper derIgG2a Unterklasse/ und bindet spezifisch an ein Glykoprotein-Antigen auf menschlichen Lungenkarzinomzellen (siehe I. Hellstrom et al./ (1986)/ wie vorstehend). 96.5 ist ein monoklonaler IgG2a-Antikorper spezifisch für p97/ einem Melanom-assoziierten Antigen (siehe J.P. Brovn et al./In this example, three immunoconjugates are prepared and tested # which comprise the monoclonal antibodies L6 # 96.5 or 1F5 / conjugated to the enzyme alkaline phosphatase (AP). L6 is a monoclonal antibody of the IgG2a subclass / and specifically binds to a glycoprotein antigen on human lung carcinoma cells (see I. Hellstrom et al / (1986) / as above). 96.5 is an IgG2a monoclonal antibody specific for p97 / a melanoma-associated antigen (see J.P. Brovn et al.

3Q "Structural Characterization Of Human Melanoma-Associated Antigen p97 With Monoclonal Antibodies"/ J. Immunol./ 127 (Nr. 2), S. 539-46 (1981)). 1P5 ist em monoklonaler IgG2a-Antikörper/ spezifisch für das CD-20-Antigen auf normalen und neoplastischen B-Zellen (siehe E.A. Clark et al./ "Role Of The Bp35 Cell Surface Polypeptide In Human3Q "Structural Characterization of Human Melanoma Associated Antigen p97 With Monoclonal Antibodies" / J. Immunol. 127 (No. 2), pp. 539-46 (1981)). 1P5 is an IgG2a monoclonal antibody specific for the CD-20 antigen on normal and neoplastic B cells (see E. A. Clark et al., Role Of The Bp35 Cell Surface Polypeptides In Human

B-CeIl Activation"/ Proc. Natl., Acad. Sei./ USA/ 82/ S. 1766-70 (1985)). Das L6-Hybridom, welches die raonoklonalen Antikörper L6 produziert, ist bei der American Type Culture Collection (ATCC) mit der Hinterlegungsnummer HB8677 im Zusammenhang mit der EP-Patentanmeldung 207 hinterlegt worden. Das 1F5-Hybridom/ welches den monoklonalen Antikörper 1F5 produziert/ ist unter der ATCC-Nr. HB9645 hinterlegt. Die monoklonalen Antikörper 96.5 sind im freien Handel erhältlich.B-Cell Activation "/ Proc Natl., Acad. S / USA / 82 / p. 1766-70 (1985)). The L6 hybridoma which produces the raonoclonal antibody L6 is available from the American Type Culture Collection ( ATCC) filed under accession number HB8677 in connection with EP patent application 207. The 1F5 hybridoma / producing the monoclonal antibody 1F5 is deposited under ATCC No. HB9645 The monoclonal antibodies 96.5 are commercially available.

Die Antikörper-Enzymkonjugate werden durch kovalente Bindung von AP an die monoklonalen Antikörper L6, 96.5 oder 1F5 über eine Thioetherbrücke gebunden. Die hierzu verwendeten Methoden ähneln den von J.M. Lambert et al./ in "Puri-fied Immunotoxins That Are Reactive With Human Lymphoid Cells"/ J- Biol. Chein. 260 (Nr. 22), S. 12035-12041 (1985)) beschriebenen Verfahren. Entsprechend einem Versuchsprotokoll werden die Konjugate L6-AP und 96.5-AP wie folgt hergestellt:The antibody-enzyme conjugates are linked by covalent attachment of AP to the monoclonal antibodies L6, 96.5 or 1F5 via a thioether bridge. The methods used for this purpose are similar to those of J.M. Lambert et al / in "Purified Immunotoxins That Are Reactive With Human Lymphoid Cells" / J-Biol. Chein. 260 (No. 22), p. 12035-12041 (1985)). According to an experimental protocol, the conjugates L6-AP and 96.5-AP are prepared as follows:

2-Iminothiolan (50 mM in 0,5 M Triethanolaminhydrochlorid2-Iminothiolane (50 mM in 0.5 M triethanolamine hydrochloride

mit 10 mM EDTA bei pH 8,0) werden zu einer Lösung (8,0 mg/ml) der Antikörper L6 oder 96.5 (in 50 mM Triethanolaminhydrochlorid und 1 mM EDTA bei pH 8/0) hinzugefügt/ so daß die Endkonzentration von 2-Iminothiolan 1/3 mM be-' 25 trägt. Nach 90 Min. bei 00C wird die Reaktion durch Gelfiltration über Sephadex G-25 unter Verwendung von Phosphatgepufferter Saline (PBS) als Elutionsmittel rait pH 7,2 gestoppt. Durch die Reaktion der Antikörper mit 2-Iminothiolan werden Sulfhydrylgruppen eingeführt, deren Anzahl gemäß einer Bestimmung mit Ellman's-Reagens 1,9 bis 3f5 beträgt (siehe P.W. Riddles et al., "Ellman's Reagent: 5,5'-Dithiobis(2-nitrobenzoic Acid)-A Reexamination", Analytical Biochemistry, 94, S. 75-81 (1979)).with 10 mM EDTA at pH 8.0) are added to a solution (8.0 mg / ml) of the antibody L6 or 96.5 (in 50 mM triethanolamine hydrochloride and 1 mM EDTA at pH 8/0) / so that the final concentration of 2 -Iiminothiolane 1/3 mM Be '25 carries. After 90 min. At 0 ° C, the reaction is stopped by gel filtration over Sephadex G-25 using phosphate buffered saline (PBS) as eluant at pH 7.2. The reaction of the antibodies with 2-iminothiolane introduces sulfhydryl groups, the number of which is 1.9 to 3 f 5 as determined by Ellman's assay (see PW Riddles et al., "Ellman's Reagent: 5,5'-dithiobis (2 -nitrobenzoic Acid) -A Reexamination ", Analytical Biochemistry, 94, pp. 75-81 (1979)).

Alkalische Phosphatase (Kalberdarm,,Boehringer Mannheim, 10 mg/ml) in 100 mM Phosphatpuffer bei pH 7,0 wird mitAlkaline phosphatase (calf intestine, Boehringer Mannheim, 10 mg / ml) in 100 mM phosphate buffer at pH 7.0 is with

Sulfosuccinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexan-lcarboxylat (Sulfo-SMCC) (Pierce Chemical Co./ 20 mM in Dimethylformamid (DMF)) behandelt/ so daß die Endkonzentration von Sulfo-SMCC 2/4 mM beträgt. Nach 30 Min. bei 300C wird das modifizierte Enzym durch Gelfiltration über Sephadex g-25 und Elution mit PBS gereinigt.Sulfosuccinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (sulfo-SMCC) (Pierce Chemical Co./20 mM in dimethylformamide (DMF)) / so that the final concentration of sulfo-SMCC is 2/4 mM. After 30 min at 30 ° C., the modified enzyme is purified by gel filtration over Sephadex g-25 and elution with PBS.

Die modifizierte AP wird anschließend im molaren Verhältnis von 2:1 mit dem thiolierten Antikörper versetzt. Durch die Reaktion von AP mit Sulfo-SMCC werden Maleimidogruppen in das Enzym eingeführt/ welche bei Umsetzung mit Sulfhydrylruppen der modifizierten Antikörper eine Thioetherbrücke zwischen Antikörper und AP bilden. lodacetamid (Endkonzentration 1 mM) wird nach 1 h Reaktionszeit zur Proteinlösung hinzugefügt/ um nicht umgesetzte Thiole zu blockieren. Anschließend werden die Konjugate über Sephacryl S-300 mit PBS als Elutionsmittel gereinigt. Die Fraktionen werden bei 280 nm registriert und die AP-Aktivität jeder Fraktion (64.000-fach verdünnt) wird bei pH 9/5 mit p-Nitrophenylphosphat als Substrat getestet (P. Tijssen/ Laboratory Techniques In Biochemistry And Molecular Biology/ S. 366-67/ (Elsevier Press 1985)). Konjugathaltige Fraktionen mit einem geeigneten AP-Antikörperverhaltnis werden durch SDS-PAGE auf einem 5-12/5%-igem Gradientengel (siehe Pig. 2) untersucht und anschließend vereinigt. Die Proteinkonzentration wird bei 280 nm bestimmt/ wobei eine 0/1%-ige Lösung des Antikörpers bzw. von AP 1/4 bzw. 0/76 OD's absorbieren. Eine Analyse der Konjugate auf dem Gel ergibt überwiegend ein 1:1 Verhältnis von Antikörper zu Enzym. Unter den denaturierenden Bedingungen im Gel wandert AP/ ein Homodimeres mit einem Molekulargewicht von 140 kd im nativen Zustand/ als einzelne Bande von 70 kd. Diese 70 kd Proteinbande erhält man im Gel auch auf denjenigen Spuren/ welche die hoher molekularen Konjugatbanden zeigen/ da eine Untereinheit des Enzyms von dem kovalent vernetzten Antikorper-Enzymkonjugat abdissoziiert (siehe Fig. 2/ Spuren A und B).The modified AP is then added in a molar ratio of 2: 1 with the thiolated antibody. Reaction of AP with sulfo-SMCC introduces maleimido groups into the enzyme / which, when reacted with sulfhydryl groups of the modified antibodies, form a thioether linkage between antibody and AP. Iodoacetamide (final concentration 1 mM) is added to the protein solution after 1 h reaction time / to block unreacted thiols. Subsequently, the conjugates are purified on Sephacryl S-300 with PBS as eluent. The fractions are registered at 280 nm and the AP activity of each fraction (64,000-fold diluted) is tested at pH 9/5 with p-nitrophenyl phosphate as substrate (P. Tijssen / Laboratory Techniques In Biochemistry And Molecular Biology / p. 67 / (Elsevier Press 1985)). Conjugate-containing fractions with a suitable AP antibody ratio are assayed by SDS-PAGE on a 5-12 / 5% gradient gel (see Pig. 2) and then pooled. The protein concentration is determined at 280 nm / whereby a 0/1% solution of the antibody or of AP absorbs 1/4 or 0/76 ODs. An analysis of the conjugates on the gel gives predominantly a 1: 1 ratio of antibody to enzyme. Under the denaturing conditions in the gel, AP / migrates a homodimer with a molecular weight of 140 kd in the native state / as a single band of 70 kd. This 70 kd protein band is also obtained in the gel on those traces / which show the high molecular conjugate bands / because one subunit of the enzyme dissociates from the covalently cross-linked antibody-enzyme conjugate (see Fig. 2 / lanes A and B).

Gelfiltration über eine Sephacryl S-300-Säule zeigt/ daß in der Konjugatpreparation kein freies Enzym vorliegt.Gel filtration over a Sephacryl S-300 column shows / that there is no free enzyme in the conjugate preparation.

Eine zweite sehr ähnliche Versuchsvorschrift wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen Konjugate—L.6-AP und 1F5-AP verwendet/ worin der Antikörper mit Iminothiolan {0/5 mM) unter Einführung einer einzigen freien Thiolgruppe modifiziert wird. AP wird mit Succinimidyl-4-(N-maleimidomethyDcyclohexan-1-carboxylat (SMCC) (Pierce Chemical Co./ Rockford/ IL) bei einer Endkonzentration von SMCC von 1/0 mM modifiziert. Die modifizierten Proteine werden vereinigt und die daraus erhaltenen Konjugate durch Gelfiltration über Sephacryl S-300 gereinigt. Eine anschließende SDS-PAGE-Analyse zeigt/ daß diese Konjugatpräparationen weder unkonjugierte Proteine noch Aggregate enthalten. Wie oben beschrieben/ wird die Proteinkonzentration der Präparationen über deren Absorption bei 280 nm bestimmt/ wobei Losungen von 1 mg/ml des Antikörpers (Mol.-Gewicht 160 kd) und AP (Mol-Gew. 140 kd) 1,4 bzw. 0/76 OD-Einheiten absorbieren.A second very similar protocol is used to prepare the conjugates-L.6-AP and 1F5-AP of the invention / wherein the antibody is modified with iminothiolane {0/5 mM) to introduce a single free thiol group. AP is modified with succinimidyl 4- (N-maleimidomethylcyclohexane-1-carboxylate (SMCC) (Pierce Chemical Co./ Rockford / IL) at a final concentration of SMCC of 1/0 mM The modified proteins are pooled and the resulting conjugates Purified by gel filtration over Sephacryl S-300 Subsequent SDS-PAGE analysis shows that these conjugate preparations contain neither unconjugated proteins nor aggregates As described above, the protein concentration of the preparations is determined by their absorbance at 280 nm / solutions of 1 mg / ml of the antibody (mol. wt. 160 kd) and AP (molar wt. 140 kd) absorbing 1.4 and 0/76 OD units, respectively.

Herstellung der Prodrugs Etoposidphosphat und Etoposidthiophosphat'. Preparation of the prodrugs etoposide phosphate and etoposide thiophosphate '.

Entsprechend -dem nächsten Schritt des er- " faraluDgs,gemäßen Verfahrens wird jedes Antikörper-Enzymkonjugat mit einer neuen Etoposidphosphat oder Etoposidthiophosphat-Prodrug umgesetzt. Insbesondere werden hierzu als Prodrugs der 4'-Dinatriumphosphatester von Etoposid und der 4'-Dinatriumthiophosphatester von Etoposid mit den Formeln entsprechend Fig. 3 verwendet.Accordingly, in the next step of the present invention, each antibody-enzyme conjugate is reacted with a new etoposide phosphate or etoposide thiophosphate prodrug, more particularly as prodrugs of the 4'-disodium phosphate ester of etoposide and the 4'-disodium thiophosphate ester of etoposide with the Formulas used in accordance with FIG. 3.

Etoposidphosphat und Etoposidthiophosphat werden durch umsetzung von Etoposid mit Phosphorylchlorid bzw. Thiophosphorylchlorid hergestellt/ wobei entweder ein Dichlorphopshat oder Dichlorthiophosphat als Zwischenprodukt entsteht. Die Phosphorylierungsreaktion wird in einem ge-Etoposide phosphate and etoposide thiophosphate are prepared by reacting etoposide with phosphoryl chloride and thiophosphoryl chloride, respectively, to give either a dichlorophosphate or dichlorothiophosphate as an intermediate. The phosphorylation reaction is carried out in a

eigneten wasserfreien organischen Lösungsmittel wie z.B. Acetonitril und vorzugsweise in Gegenwart einer tertiären Aminbase/ wie z.B. N/N-Diisopropylethylamin durchgeführt. Der Reaktionsverlauf wird mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie (TLC) verfolgt* wobei die optimale Reaktionszeit anhand der Produktbildung und/oder des Verbrauchs des Ausgangsmateriales bestimmt werden kann. Erfahrungsgemäß kann die Reaktion je nach Qualität der eingesetzten Phosphorverbindung 4 bis 72 h dauern. Eine Hydrolyse der Dichlorphosphat- oder Dichlorthiophosphat-Zwischenprodukte zu den entsprechenden Dinatriumphosphat- oder Dinatriumthiophosphat-Prodrugs erfolgt durch Zugabe einer wäßrigen Natriumbicarbonatlösung (20 bis 50-facher Überschuß) zum Reaktionsgemisch und anschließendem Rühren des Gemisches über einen Zeitraum von 1/5 bis 3 h bei Zimmertemperatur. Nach Partitionierung zwischen Ethylacetat und Wasser»gefolgt von einer reverse-phase-Chromatographie der wäßrigen Phase unter Verwendung eines Wasser-Methanolgemisches sowie Lyophilisierung oder Eindampfen des wäßrigen Mediums im Vakuum ergibt die gewünschten Prodrugs.suitable anhydrous organic solvents such as e.g. Acetonitrile and preferably in the presence of a tertiary amine base / e.g. N / N-diisopropylethylamine performed. The course of the reaction is monitored by means of thin-layer chromatography (TLC) * whereby the optimum reaction time can be determined on the basis of the product formation and / or the consumption of the starting material. Experience has shown that the reaction can take 4 to 72 hours, depending on the quality of the phosphorus compound used. Hydrolysis of the dichlorophosphate or dichlorothiophosphate intermediates to the corresponding disodium phosphate or disodium thiophosphate prodrugs occurs by adding an aqueous sodium bicarbonate solution (20 to 50 fold excess) to the reaction mixture and then stirring the mixture for a period of 1/5 to 3 hours room temperature. After partitioning between ethyl acetate and water followed by reverse phase chromatography of the aqueous phase using a water-methanol mixture and lyophilization or evaporation of the aqueous medium in vacuo gives the desired prodrugs.

Eine etwas detailliertere Beschreibung der Herstellung des 4'-Dinatriumphosphat-Dexivates von Etoposid/ einer erfindungsgemäß verwendeten Prodrug,ist folgende:A more detailed description of the preparation of the 4'-disodium phosphate dexvate of etoposide / a prodrug used in the invention is as follows:

Eine magnetisch gerührte Suspension von Etopos^cl (Bristol-Myers Co./ 2/30 g/ 3/91 mMol) in trockenem Acetonitril (210 ml) wird erwärmt/ wobei sich die Verbindung nahezu vollständig löst/ auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit N,N-Diisopropylethylamin (2/36 mli 13/5 mMol) behandelt.A magnetically stirred suspension of Etopos®cl (Bristol-Myers Co./ 2/30 g / 3/91 mmol) in dry acetonitrile (210 ml) is heated / the compound is almost completely dissolved / cooled to room temperature and treated with N, Treated N-diisopropylethylamine (2/36 mli 13/5 mmol).

Das Gemisch wird auf 00C abgekühlt und über eine Spritze über einen Zeitraum von 30 Sek. mit Phosphorylchlorid/ (POCl- ,666 mg, 4,34 mMol) versetzt. Man läßt das Gemisch innerhalb von 2 bis 3 h langsam auf Zimmertemperatur erwarmen und rührt bei Zimmertemperatur 63 h. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit einer Lösung von Natriumbi-The mixture is cooled to 0 0 C and treated via syringe over a period of 30 sec. With phosphoryl chloride / (POCl-, 666 mg, 4.34 mmol). The mixture is allowed to warm slowly to room temperature over 2 to 3 h and stirred at room temperature for 63 h. The reaction mixture is then treated with a solution of sodium bicarbonate.

36 ' ό < 336 'ό <3

carbonat (6/0 g, 71/4 mMol) in deionisiertem Wasser (110 ml) versetzt. Das Gemisch wird bei Zimmertemperatur 80 Min. gerührt und anschließend mit wäßriger Natriumbicarbonatlösung (20 ml), deionisiertem Wasser (125 ml) und Ethylacetat (350 ml) partitioniert. Die organische Phase wird nochmals mit deionisiertem Wasser (1 χ 50 ml) extrahiert und die vereinigten wäßrigen Phasen werden mit Ethylacetat (250 ml) gewaschen und anschließend bei Zimmertemperatur 1 h lang zur Entfernung des enthaltenen Lösungsmittels evakuiert (0,5 ramHg). Der wäßrige Anteil wird anschließend auf eine Octadecylsilan-(C-18)-Silikagelsäule (0=4 cm, Hohe=15 cm / gepackt in Methanol und äquilibriert mit H3O) aufgetragen. Nach dem Auftragen der gesamten wäßrigen Phase wird die Säule mit H3O (175 ml) zur Entfernung anorganischer Salze gewaschen. Anschließend wird das Produkt mit 20 % Methanol in Wasser eluiert. Aufkonzentrieren des Losungsmittels bei 0,5 Torr ergibt 744 mg (36 %) der reinen Etoposidphosphatverbindung in Form eines farblosen Feststoffs. Lyophilisieren ergibt dagegen die reine Verbindung in Form eines sehr flockigen Feststoffes niedriger Dichte. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Etoposidphosphat-Prodrug wie folgt hergestellt:carbonate (6/0 g, 71/4 mmol) in deionized water (110 ml). The mixture is stirred at room temperature for 80 min and then partitioned with aqueous sodium bicarbonate solution (20 ml), deionized water (125 ml) and ethyl acetate (350 ml). The organic phase is extracted again with deionized water (1 × 50 ml) and the combined aqueous phases are washed with ethyl acetate (250 ml) and then evacuated at room temperature for 1 h to remove the solvent (0.5 ramHg). The aqueous portion is then applied to an octadecylsilane (C-18) silica gel column (0 = 4 cm, height = 15 cm / packed in methanol and equilibrated with H 3 O). After applying the entire aqueous phase, the column is washed with H 3 O (175 ml) to remove inorganic salts. The product is then eluted with 20% methanol in water. Concentration of the solvent at 0.5 torr yields 744 mg (36%) of the pure etoposide phosphate compound as a colorless solid. In contrast, lyophilization gives the pure compound in the form of a very flaky, low density solid. In another embodiment, the etoposide phosphate prodrug of the invention is prepared as follows:

Eine magnetisch gerührte Suspension von Etoposid (10/50 g, 17,84 mMol/ getrocknet über P3O5 bei 80°C/0,5 Torr) in trockenem Acetonitril (450 ml) wird mit Diisopropylethylamin (4,20 ml, 24/1 mMol) behandelt. Diphenylchlorphosphat (2/00 ml, 9,65 mMol) wird anschließend über eine Spritze hinzugefugt. Das Gemisch wird unter Stickstoff 2 h bei 500C gerührt, wobei sich das Etoposid löst. Es erfolgt eine weitere Zugabe von Diphenylchlorphosphat (1,80 ml, 8,68 mMol) und das Reaktionsgemisch wird 72 h auf 45°C gehalten. Nach einer weiteren Zugabe von Aminbase (0,75 ml) und Diphenylchlorphosphat (0,80 ml/ 3,86 mMol) wird das Geraisch bei 40 bis 45°C 27 h gerührt, nochmals mit DiphenylchlorphosphatA magnetically stirred suspension of etoposide (10/50 g, 17.84 mmol / dried over P 3 O 5 at 80 ° C / 0.5 torr) in dry acetonitrile (450 mL) is treated with diisopropylethylamine (4.20 mL, 24 / 1 mmol). Diphenylchlorophosphate (2/00 ml, 9.65 mmol) is then added via syringe. The mixture is stirred under nitrogen for 2 h at 50 0 C, whereby the etoposide dissolves. There is a further addition of diphenylchlorophosphate (1.80 ml, 8.68 mmol) and the reaction mixture is maintained at 45 ° C for 72 h. After a further addition of amine base (0.75 ml) and diphenylchlorophosphate (0.80 ml / 3.86 mmol), the geraisch is stirred at 40 to 45 ° C for 27 h, again with diphenylchlorophosphate

37 «: ' w 4 337 «: 'w 4 3

(0,40 ml) behandelt und 22 h bei 40 bis 45°C gehalten. Isopropanol (20 ml) wird hinzugefügt/ das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft und der feste Rückstand in CH2Cl2 (500 ml) gelöst und mit H3O (400 ml) partitioniert. Die wäßrige Phase wird nochmals mit CH2Cl2 (100 ml) extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte werden mit Brine (250 ml) gewaschen und getrocknet (Na2SO4/MgSO.). Nach Einengen im Rotationsverdampfer/ gefolgt von einer Flash-Chromatographie über Silikagel unter Verwendung von 2 bis 3 % CH3OH in CH2Cl2 erhält man 12,5 g (85 %) von Etoposid-4'-diphenylphosphat als farblosen Feststoff.(0.40 ml) and kept at 40 to 45 ° C for 22 h. Add isopropanol (20 mL) / evaporate the solvent in vacuo and dissolve the solid residue in CH 2 Cl 2 (500 mL) and partition with H 3 O (400 mL). The aqueous phase is extracted again with CH 2 Cl 2 (100 ml) and the combined organic extracts are washed with brine (250 ml) and dried (Na 2 SO 4 / MgSO 4 ). Concentration in a rotary evaporator / followed by flash chromatography over silica gel using 2 to 3% CH 3 OH in CH 2 Cl 2 gives 12.5 g (85%) of Etoposide 4'-diphenyl phosphate as a colorless solid.

Im nächsten Schritt wird Platinoxid (0/198 q, 0,87 mMol) aus einer frisch geöffneten Flasche (Aldrich Chemical Co.) zur Lösung von Etoposid—4'-diphenylphosphat (0/79 g, 0,962 mMol) in 95 ml absolutem Ethanol hinzugefügt. Die Lösung wird in einer Parr-Apparatur unter 45 bis 50 PSI 4 h lang bei Zimmertemperatur hydriert. Das Reaktionsgemisch wird über ein Celit-Bett unter Verwendung von Ethanol als Elutionsmittel filtriert. Nach Aufkonzentrieren im Vakuum und 14-stündigem Trocknen im Vakuum über P2°5 er~ hält man Etoposid-4'-phosphat als weißen Feststoff (0,627 g/ 94 %):In the next step, platinum oxide (0/198 q, 0.87 mmol) is added from a freshly opened bottle (Aldrich Chemical Co.) to the solution of etoposide 4'-diphenyl phosphate (0/79 g, 0.962 mmol) in 95 ml of absolute ethanol added. The solution is hydrogenated in a Parr apparatus under 45 to 50 PSI for 4 hours at room temperature. The reaction mixture is filtered through a pad of Celite using ethanol as eluent. After concentration in vacuo, and 14 hours of drying under vacuum over P 2 O 5 to ~ he keeps one etoposide-4'-phosphate as a white solid (0.627 g / 94%):

FAB MS m/e 669 (M+H)+ FAB MS m / e 669 (M + H) +

-1-1

IR (KBr) 3440, 2930, 1778, 1604, 1498 cm *.IR (KBr) 3440, 2930, 1778, 1604, 1498 cm *.

1H NMR {DMS0-d6) ί 6.93 (s,lH), 6.46 (s,lH), 6.12 (s,2H), 5.94 (m,2H), 5.17 (bs,lH), 4.86 (d,J=3.93Hz,lH), en 4.64 (q,J=7.5,5.8Hz,lH). 4.51-4.42 (m,2H), 4.20 1 H NMR {DMS0-d6) ί 6.93 (s, lH), 6:46 (s, lH), 6.12 (s, 2H), 5.94 (m, 2H), 5.17 (bs, lH), 4.86 (d, J = 3.93Hz, lH), en 4.64 (q, J = 7.5.5.8Hz, lH). 4.51-4.42 (m, 2H), 4.20

(d,J=IO.7Hz,IH), 4.01 (dd,J=12.1,5.3Hz,IH), 3.51 (s,6H), 3.51-2.75 (m,7H), 2.83 (m.lH), 1.16 (d,J=5.IHz,3H).(d, J = IO.7Hz, IH), 4.01 (dd, J = 12.1.5.3Hz, IH), 3.51 (s, 6H), 3.51-2.75 (m, 7H), 2.83 (m.lH), 1.16 (d, J = 5.IHz, 3H).

13C NMR (DMSO-d6) δ 174.5, 151.2, 151.1, 147.7, 146.2, 126.1, 132.3, 128.8, 109.8, 109.7, 107.9, 101.5, 101.2, 13 C NMR (DMSO-d 6 ) δ 174.5, 151.2, 151.1, 147.7, 146.2, 126.1, 132.3, 128.8, 109.8, 109.7, 107.9, 101.5, 101.2,

98.5, 80.0, 74.3, 72.7, 71.7, 67.6, 67.2, 65.7, 55.8, 43.0, 37.1, 20.2. 18.5.98.5, 80.0, 74.3, 72.7, 71.7, 67.6, 67.2, 65.7, 55.8, 43.0, 37.1, 20.2. 18.5.

Elementaranalyse fürElemental analysis for

berechnet: gefunden:calculated: found:

50,95 % 51,42 %50.95% 51.42%

5,11 % 4,97 %5.11% 4.97%

Das Etoposid-4'-phosphat wird anschließend durch Zugabe von deionisiertem Wasser (50 ml) und festem Natriumbicarbonat (3,00 g, 35,7 mMol) zu 2,90 g (4,34 mMol) Etoposid-4'-phosphat, in sein Dinatriumsalz überführt. Das Gemisch wird bei Zimmertemperatur 0,5 h gerührt, wobei die Bildung von CO2 abklingt. Das Gemisch wird direkt auf eine C-18-Säule entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform aufgetragen. Die Säule wird zunächst mit 300 ml deionisiertem Wasser zur Entfernung von überschussigen Salzen gewaschen und anschließend mit 4:1 H2O/CH3OH eLuiert, wobei man 1,90 g (61 %) des reinen Etoposid-4'-phosphat-dinatriumsalzes in Form eines nach Lyophilisierung flockig weißen Feststoffs erhält.Etoposide 4'-phosphate is then added to 2.90 g (4.34 mmol) of etoposide 4'-phosphate by addition of deionized water (50 ml) and solid sodium bicarbonate (3.00 g, 35.7 mmol). converted into its disodium salt. The mixture is stirred at room temperature for 0.5 h, during which the formation of CO 2 subsides. The mixture is applied directly to a C-18 column according to the embodiment described above. The column is first washed with 300 ml of deionized water to remove excess salts and then eluted with 4: 1 H 2 O / CH 3 OH to give 1.90 g (61%) of the pure etoposide 4'-phosphate disodium salt in the form of a fluffy white solid after lyophilization.

Die 4'-Dinatriuiq-phosphat- oder thiophosphat-Derivate von Etoposid sind Etoposid-Prodrugs mit hoher Wasserlöslichkeit und verminderter cytotoxischer Aktivität. Durch Umsetzung dieser Verbindungen mit alkalischer Phosphatase wird die' Phosphat- bzw. die Thiophosphatgruppe abgespalten, wodurch das wirksame Antikrebsmittel Etoposid (siehe Fig. 3) freigesetzt wird.The 4'-dinatriuiq phosphate or thiophosphate derivatives of etoposide are etoposide prodrugs with high water solubility and reduced cytotoxic activity. By reacting these compounds with alkaline phosphatase, the phosphate or thiophosphate group is cleaved off, releasing the effective anticancer agent etoposide (see FIG. 3).

Ein Experiment, worin Etoposid-4'-phosphat und Etoposid-4'-thiophosphat mit alkalischer Phosphatase umgesetzt werden, zeigt; daß beide Prodrugs ein Substrat des Enzyms sind. Wie Fig. 5 zeigt, wird das Etoposidphosphat durch das Enzym schneller hydrolysiert als die Etoposidthiophosphat-Prodrug. Das Etoposidthiophosphat kann jedoch unter be-An experiment in which etoposide-4'-phosphate and etoposide-4'-thiophosphate are reacted with alkaline phosphatase shows ; that both prodrugs are a substrate of the enzyme. As shown in Figure 5, the etoposide phosphate is hydrolyzed faster by the enzyme than the etoposide thiophosphate prodrug. However, etoposide thiophosphate can be

. ο 5 3, ο 5 3

stimmten Umständen aufgrund seiner erhöhten Hydrolysestabilität von besonderem Nutzen sein.may be of particular benefit due to its increased hydrolytic stability.

Reaktion des Antikörper-alkalische Phosphatase-Konjugates mit einer Etoposidphosphat-Prodrug:Reaction of the antibody-alkaline phosphatase conjugate with an etoposide phosphate prodrug:

Die erfindungsgemäßen Konjugate zeigen keine wesentliche Abnahme der enzymatischen Aktivität als Folge der Bindung des Enzyms an den Antikörper. Dies geht daraus hervor* daß sowohl Konjugate als auch das freie Enzym mit p-Nitrophenylphosphat (siehe P. Tijssen, wie vorstehend) oder Etoposidphosphat als Substrate gleiche Aktivitäten aufweisen.The conjugates of the invention show no significant decrease in enzymatic activity as a result of the binding of the enzyme to the antibody. This is evident from the fact that both conjugates and the free enzyme with p-nitrophenyl phosphate (see P. Tijssen, supra) or etoposide phosphate substrates have the same activities.

So gibt man z.B. entweder AP alleine oder das wie oben beschrieben hergestellte Antikörper-Enzymkonjugat L6-AP (AP-Endkonzentration 5 pg/ml) zu einer Lösung von Etoposid-4'-phosphat (0,1 mM) in Trispuffer (100 mM) mit MgCl- (1 tnM) und ZnCl« (0/1 mM) bei pH 7/0 hinzu. Die Reaktion wird durch HPLC unter Verwendung einer IBM C-18-Saule (3 μ/ 4/5 χ 100 mm) unter Verwendung von 50 %-igem wäßrigem Methanol als Elutionsmittel (0/5 ml/Min./ Detektion bei 254 nm) verfolgt. Hierbei zeigt sich/ daß AP innerhalb von 5 Min. nach dem Start der Reaktion entweder in freier Form oder als Teil des Lö-Antikörper-Enzymkonjugates eine Hydrolyse von wenigstens 85% des Etoposid-4'-phosphates zu Etoposid bewirkt (siehe Fig. 4C und 4D). Aus den Figuren geht hervor/ daß durch die Anbindung an den Antikörper im Konjugat keinerlei AP-Enzymaktivität verloren geht. In Abwesenheit des Enzyms erfolgt keine Phosphathydrolyse (siehe Fig. 4A). Eine wäßrige LosungSo you give, for example either AP alone or the antibody-enzyme conjugate L6-AP prepared as described above (final AP concentration 5 μg / ml) to a solution of etoposide 4'-phosphate (0.1 mM) in Tris buffer (100 mM) with MgCl- ( 1 pm) and ZnCl (0/1 mM) at pH 7/0. The reaction is monitored by HPLC using an IBM C-18 column (3μ / 4 / 5χ 100mm) using 50% aqueous methanol as eluent (0/5 ml / min / detection at 254nm). tracked. This shows that AP causes hydrolysis of at least 85% of the etoposide 4'-phosphate to etoposide within 5 min. After the start of the reaction either in free form or as part of the Lö antibody-enzyme conjugate (see Fig. 4C and 4D). It can be seen from the figures that no AP enzyme activity is lost by the binding to the antibody in the conjugate. In the absence of the enzyme, no phosphate hydrolysis occurs (see FIG. 4A). An aqueous solution

von Etoposidphosphat oder Etoposidthiophosphat ist wenigstens 8 h bei Zimmertemperatur bzw. mehrere Tage bei 4°C stabil.of etoposide phosphate or etoposide thiophosphate is stable for at least 8 h at room temperature or for several days at 4 ° C.

Bindung des Antikörper-alkalische Phosphatase-Konjugates an H3347-Tumorzellen :Binding of the antibody-alkaline phosphatase conjugate to H3347 tumor cells:

Fig. 6 zeigt die Ergebnisse eines Konjugat-Bindungstestes zur überprüfung der Bindungsfähigkeit der -L6-AP und 96.5-AP-Konjugate/ sowie der freien Antikörper L6 und 96.5 an Tumorzellen der inetastatischen menschlichen Dickdarmkrebszelllinie H3347.Fig. 6 shows the results of a conjugate binding assay for checking the binding ability of the -L6-AP and 96.5-AP conjugates / as well as the free antibodies L6 and 96.5 to tumor cells of the inetastatic human colon cancer cell line H3347.

Der Bindungstest wird wie folgt durchgeführt: Die Immunkon jugate bzw. die freien Antikörper werden in unvollständig modifiziertem Delbecco's Medium (IMDM/ Gibco) verdünnt und jeweils 100 μΐ Aliquots werden bei 4°C mit 10 -Zellen 30 Min. lang inkubiert. Die Zellen werden gewaschen und mit 50 μΐ FITC-Ziegen-Antimaus -Antikörpern (Tago, 1:12/5 verdünnt) weitere 30 Min. bei 4°C inkubiert. Die Zellen werden gewaschen und auf einem Coulter Epics-C-Fluoreszenz-Zellanalysator analysiert. Tote Zellen werden ausgeleitet und die mittlere logarithmische Intensität der grünen Fluoreszenz einer jeden Probe wird bestimmt. Dieser Wert wird in -»lineare Werte übertragen und die Verhältnisse zwischen negativer Kontrolle (Zellen + FITC-Ziegen-Antimaus-Antikörper) und allen Proben werden bestimmt.The binding assay is carried out as follows: The immunoconjugates or the free antibodies are diluted in incompletely modified Delbecco's medium (IMDM / Gibco) and 100 .mu.l aliquots each are incubated at 4.degree. C. with 10 cells for 30 min. The cells are washed and incubated with 50μl FITC goat anti-mouse antibodies (Tago, 1:12/5 diluted) at 4 ° C for a further 30 min. The cells are washed and analyzed on a Coulter Epics C fluorescence cell analyzer. Dead cells are rejected and the mean logarithmic green fluorescence intensity of each sample is determined. This value is transferred to linear values and the ratios between negative control (cells + FITC-goat anti-mouse antibody) and all samples are determined.

Fig. 6 zeigt* daß der größte Teil der Bindungsfähigkeit der Antikörper im Konjugat erhalten bleibt* das heißt/ daß die Bindungsfähigkeit des Antikörpers durch die Konjugation nicht beeinflußt wird. Außerdem zeigt diese Abbildung die Bindungsspezifität der Antikörper/ d.h./ daß sowohl der freie Antikörper 96.5 als auch das 96.5-AP-Konjugat sehr viel geringer an die Tumorzellen im Vergleich zum Antikörper L6 bzw. zum L6-AP-Konjugat gebunden werden. Dieses Ergebnis ist zu erwarten/ wenn man berücksichtigt/ daß H3347-Tumorzellen aus einem menschlichen Karzinom stammen und der Antikörper L6 spezifisch für ein Karzmom-Antigen ist/Fig. 6 shows that most of the binding ability of the antibodies is retained in the conjugate, that is, that the binding ability of the antibody is not affected by the conjugation. In addition, this figure shows the binding specificity of the antibodies / that is, both the free antibody 96.5 and the 96.5-AP conjugate bind much less to the tumor cells compared to antibody L6 and L6-AP conjugate, respectively. This result is to be expected / considering that H3347 tumor cells are derived from a human carcinoma and antibody L6 is specific for a carcinoma antigen.

41 - . w -. J -,41 -. w -. J -,

während der Antikörper 96/5 spezifisch mit einem Melanom-Antigen reagiert.while antibody 96/5 reacts specifically with a melanoma antigen.

Ähnliche Bindungsexperimente unter Verwendung von L6/ L6-AP/ 1F5 und 1P5-AP ergeben ebenfalls, daß L6 und L6-AP an dieH3347-Karzinomzellinie (Sättigung bei 10 μ9/πι1 Antikörper) gebunden werden/ während nur eine sehr geringe bzw. nicht nachweisbare Bindung von 1P5 oder 1P5-AP zu beobachten ist (siehe Fig. 7). Dieses Ergebnis zeigt erneut die Bindungsspezifität des Konjugates/ wobei das L6-AP-Konjugat anL6-positive Tumorzellinien bindet und, das für B-Lymphomazellen spezifische 1F5-Konjugat nicht bindet.Similar binding experiments using L6 / L6-AP / 1F5 and 1P5-AP also revealed that L6 and L6-AP are bound to the H3347 carcinoma cell line (saturation at 10 μ9 / πι1 antibody) / while only a very slight or undetectable Binding of 1P5 or 1P5-AP is observed (see Fig. 7). This result again demonstrates the binding specificity of the conjugate / where the L6-AP conjugate binds to L6 positive tumor cell lines and does not bind the B lymphoma cell specific 1F5 conjugate.

In vitro-Cytotoxizität einer erfindungsgemäßen Konjugat/ Prodrug-Kombination:In vitro cytotoxicity of a conjugate / prodrug combination according to the invention:

Als nächstes wird der cytotoxische Effekt von erfindungsgemaßen Konjugat/Prodrug-Kornbinationen in vitro gezeigt, wobei entweder ein klonogener Cytotoxizitätstest oder ein H-Thymidineinbau-Test verwendet wird.Next, the cytotoxic effect of conjugate / prodrug combinations of the invention will be demonstrated in vitro using either a clonogenic cytotoxicity assay or an H-thymidine incorporation assay.

Der klonogene Cytotoxizitätstest entspricht dem Kolonieinhibititionstest nach I. Hellstrom et al., "Colony Inhibition And Cytotoxicity Assays" in In Vitro Methods In Cell-Mediated Immunity/ Bloom and Glade (Hrsg.)/ S. 409-14 (1971)). Die zur Bestimmung der Cytotoxizität verwendeten Zellen sind die oben beschriebenen H3347-Tumorzellen. Die Konjugate L6-AP und 96.5-AP wurden auf ihre Fähigkeit zur Umsetzung der Prodrug in das freie Medikament untersucht.The clonogenic cytotoxicity test corresponds to the colony inhibition assay of I. Hellstrom et al., "Colony Inhibition And Cytotoxicity Assays" in In Vitro Methods In Cell-Mediated Immunity / Bloom and Glade (ed.) / P. 409-14 (1971)). The cells used to determine cytotoxicity are the H3347 tumor cells described above. The conjugates L6-AP and 96.5-AP were tested for their ability to convert the prodrug into the free drug.

Die H3347-Zellen (10 /ml) werden in IMDM-Wachstumsmedium (jeweils 10 μg/ral Iiranunkonjugat enthaltend/ bezogen auf die Antikorperkonzentration) suspendiert und 30 Min. bei 37°C inkubiert. Die Zellen werden 2 χ gewaschen/ in IMDM resuspendiert und mit in Medium gelöstem Medikament oder Prodrug versetzt.The H3347 cells (10 / ml) are suspended in IMDM growth medium (each containing 10 μg / ml of Iiranun conjugate / based on the antibody concentration) and incubated for 30 min. At 37 ° C. The cells are washed 2 χ / resuspended in IMDM and treated with medium dissolved drug or prodrug.

Anschließend inkubiert man 15 h bei 37°C. Nach zweimaligemThe mixture is then incubated at 37 ° C for 15 h. After twice

Waschen werden die Zellen ausplattiert und die Anzahl der Kolonien (> 8 Zellen pro Kolonie) werden 7 bis 10 Tage später g gezählt.Washing, the cells are plated and the number of colonies (> 8 cells per colony) are counted 7 to 10 days later g.

Das Versuchsergebnis ist in Fig. 8 gezeigt (die prozentuale Inhibition entspricht einem Mittelwert aus- 6 Proben).Wie die Figur zeigt/ wirkt Etoposid (ICc0 = 0/20 μΜ) sehr viel stärker cytotoxisch als Etoposid-41-phosphat.(EP) (IC50 = 5/8 μΜ). Die Prodrug allein zeigt eine sehr geringe cytotoxische Aktivität. Eine Behandlung der H3347-Zellen mit dem L6-AP-Konjugat/ gefolgt von einer Zugabe von Etoposidphosphat ergibt eine sehr starke Zunahme der cytotoxischen Aktivität im Vergleich zur Prodrug alleine/ wobei die erhöhte cytotoxische Aktivität mit der für Etoposid alleine bestimmten cytotoxischen Aktivität vergleichbar ist. Eine Behandlung der Zellen mit 96.5-AP-Konjugat und Etoposidphosphat ergibt eine sehr viel geringere Zunahme der cytotoxischen Aktivität im Vergleich zum Ergebnis für die Prodrug. Dieses Ergebnis beruht wie bereits oben diskutiert auf der geringen'Menge von 96.5-AP-Konjugat/ welches an die H3347-Zellen bindet (siehe Fig. 6). Die Konjugate an sich sind nicht cytotoxisch/ da eine ausschließliche Behandlung der Zellen mit dem Konjugat nicht zum Zelltod führt.The test result is shown in FIG. 8 (the percent inhibition corresponds to an average of 6 samples). As the figure shows, etoposide (ICc 0 = 0/20 μΜ) is much more cytotoxic than etoposide-4 1- phosphate. EP) (IC 50 = 5/8 μΜ). The prodrug alone shows a very low cytotoxic activity. Treatment of the H3347 cells with the L6-AP conjugate / followed by addition of etoposide phosphate gives a very large increase in cytotoxic activity compared to the prodrug alone / wherein the increased cytotoxic activity is comparable to the cytotoxic activity determined for etoposide alone. Treatment of cells with 96.5-AP conjugate and etoposide phosphate results in a much lower increase in cytotoxic activity compared to the result for the prodrug. As already discussed above, this result is due to the small amount of 96.5-AP conjugate / which binds to the H3347 cells (see Figure 6). The conjugates themselves are not cytotoxic / because exclusive treatment of the cells with the conjugate does not lead to cell death.

Der cytotoxische Effekt der erfindungsgemäßen Konjugate wird auch über den H-Tymidineinbau-Test bestimmt. In diesem Test wird eine Suspension von 10 H3 347-Tumorzellen inThe cytotoxic effect of the conjugates according to the invention is also determined via the H-tymidine incorporation test. In this test, a suspension of 10 H3 347 tumor cells in

0/1 ml IMDM mit 10 %-igem fetalem · KäLberserum 1 h bei 4°C 300/1 ml IMDM with 10% fetal calf serum for 1 h at 4 ° C 30

in Gegenwart von 5 pg/ml Konjugat inkubiert. Die Zellen werden zweimal mit einem Medium aus 10%-igem fetalem Kalberserum gewaschen, resuspendiert (iji 1 ml) und in Mikrotiterplatten (96 Vertiefungen/ 10.000 Zellen/Ver-in the presence of 5 pg / ml conjugate. The cells are washed twice with a medium of 10% fetal calf serum, resuspended (1 ml) and placed in microtiter plates (96 wells / 10,000 cells / well).

tiefung ) ausplattiert. Anschließend wird das Medikament 35depression). Subsequently, the drug 35

oder die Prodrug in IMDMor the prodrug in IMDM

43 I , 3 u 3 43 I , 3 u 3

hinzugefügt und 6 h bei 37°C inkubiert. Die Zellen werden zweimal gewaschen und anschließend weitere 12 h inkubiert/ gefolgt von einem 6-stündigem Puls mit H-Thyraidin (l#0 c tiefung).Die Platten werden bei -20 C eingefroren, um die Zellen abzulösen und die Zellen werden auf Glasfaserscheiben isoliert. Die Filter werden anschließend auf einem Beckman-3801-Szintillationszähler gezählt.added and incubated at 37 ° C for 6 h. The cells are washed twice and then incubated for an additional 12 hours followed by a 6 hour pulse with H-thyraidine (1/10 c well). The plates are frozen at -20 C to detach the cells and the cells are placed on glass fiber discs isolated. The filters are then counted on a Beckman 3801 scintillation counter.

. 0 Mit diesem Test wird die H-Thymidineinbaurate in die DNA der Tumorzellen und somit der cytotoxische Effekt von Etoposid oder der Prodrug EP auf die Zellen in Abwesenheit bzw. Anwesenheit der L6-AP bzw. lF5-AP-Konjugate bestimmt. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist Etoposid (IC50 = 1 μΜ) mehr als, 0 This test determines the H-thymidine incorporation rate into the DNA of the tumor cells and thus the cytotoxic effect of etoposide or the prodrug EP on the cells in the absence or presence of the L6-AP or IF5-AP conjugates, respectively. As shown in Fig. 9, etoposide (IC 50 = 1 μΜ) is more than

,_ 100-fach toxischer als EP (35 % Inhibition bei 100 μΜ). Eine Io100 times more toxic than EP (35% inhibition at 100 μΜ). An io

Vorbehandlung der Zellen mit 1F5-AP vor EP-Zugabe führt zu keiner Steigerung der Toxizität. Eine wesentliche Steigerung der cytotoxischen Aktivität wird jedoch erhalten/ wenn die Zellen zuerst mit L6-AP und anschließend mit EP behandelt werden. Es zeigt sich somit in beiden Versuchen zur Bestimmung der in vitro-Cytotoxizität/ daß der cytotoxische Effekt der erfindungsgemäßen Konjugat/Prodrug-Kombination vergleichbar mit dem Effekt von Etoposid alleine ist und daß'dieser Effekt Antigen-spezifisch zu beobachten ist/Pretreatment of cells with 1F5-AP prior to EP addition does not increase toxicity. However, a substantial increase in cytotoxic activity is obtained / when the cells are first treated with L6-AP followed by EP. Thus, in both experiments for determining the in vitro cytotoxicity, it can be seen that the cytotoxic effect of the conjugate / prodrug combination according to the invention is comparable to the effect of etoposide alone and that this effect can be observed specifically for antigens.

da die Cytotoxizität von EP durch eine Behandlung der H3347-25since the cytotoxicity of EP by treatment of H3347-25

Zellen mit den Kontrollkonjugaten 96.5-AP und 1F5-AP nicht in ähnlicher Weise erhöht wird.Cells with the control conjugates 96.5-AP and 1F5-AP are not raised in a similar manner.

Lokalisation der Kon^ugate in Tumorxenotransplantaten in Mäusen:Localization of Conjugates in Tumor Xenografts in Mice:

Als nächstes versucht man durch in vivo-Lokalisation herauszufinden/ wie schnell und wie hoch sich die erfindungsgemäßenKonjugate in einem Tumor anreichern. Diese Information erweist sich als nützlich bei der BestimmungNext, one attempts to find out by in vivo localization how fast and how high the conjugates of the invention accumulate in a tumor. This information proves useful in determining

44 : 3 344: 3 3

eines geeigneten Zeitintervalles zwischen einer Verabreichung des Antikörper-Enzymkonjugates und der Prodrug bei Tumortherapieuntersuchungen .a suitable time interval between administration of the antibody-enzyme conjugate and the prodrug in tumor therapy studies.

Zuerst werden weiblichen BALB/C-nu/nu-Mäusen (4 bis 6 Wochen alt/ Life Sciences/ St. Petersburg/ Florida) 10 H3347-Turaorzellen subkutan (s.c.) in die linke und rechte hintere Planke injiziert. Die Tumorzellen erhält !man aus in vitro-Kulturen/ welche durch eine zweiminütige Behandlung mit Trypsin (0/5 g/l) und EDTA (0/2 g/l) suspendiert werden. Die Zellen werden zweimal mit IMDM gewaschen und 1 h bei 37°C in IMDM mit 10 % fetalem Kälberserum inkubiert. Die Zellen werden gewaschen/ in PBS suspendiert und bei 4°C bis zur Injektion aufbewahrt. Mit den hierin beschriebenen Lokalisations- und Therapiestudien beginnt man/ wenn die Turaore haben.First, female BALB / C-nu / nu mice (4 to 6 weeks old / Life Sciences / St. Petersburg / Florida) are injected 10 H3347 Turaor cells subcutaneously (s.c.) into the left and right posterior planks. The tumor cells are obtained from in vitro cultures / which are suspended by treatment with trypsin (0/5 g / l) and EDTA (0/2 g / l) for two minutes. The cells are washed twice with IMDM and incubated for 1 h at 37 ° C in IMDM with 10% fetal calf serum. The cells are washed / suspended in PBS and stored at 4 ° C until injection. With the localization and therapy studies described here, one starts / if the Turaore have.

Turaore eine durchschnittliche Größe von 225 mm erreichtTuraore reached an average size of 225 mm

125 Zu den Lokalisationsstudien werden L6 und L6-AP mit J und 1F5 und 1F5-AP mit J unter Verwendung der jodogen-Methode (siehe P.J. Fraker et al./ Biochem. Biophys. Res. Coraraun./ 80/ S. 849-857 (1978)) markiert. Zwei Tage vor den Lokalisationsexperimenten werden die Tiere auf 0/5 % (v/v) Lugol1S-JOdIösung umgestellt. Jeder Maus werden 100 μg ' 25 (bezogen auf jeden monoklonalen Antikörper) einer der folgenden Lösungen intraperitoneal (l.p.) injiziert: L6-AP (5 μθί) und 1F5-AP (2,5 μθί) in 0/2 ml PBS bei pH 7,2 oder eine Kombination von L6 (5 μ<2ί) und 1F5 (2/5 μΰΐ) in 0/2 ml PBS. In periodischen Intervallen anästhetisiert man die Mäuse/ entnimmt das Blut über den Orbitalplexus und tötet die Mäuse anschließend. Die Gewebe werden gewogen und in einem Gammazähler gemessen. Die Lokalisierung wird durch den Vergleich von 125J-L6 und 131J-1F5/ d.h. durch125 Localization studies include L6 and L6-AP with J and 1F5 and 1F5-AP with J using the iodogen method (see PJ Fraker et al / Biochem Biophys Res Coraraun. 80 / pp. 849-857 (1978)). Two days before the localization experiments, the animals are switched to 0/5% (v / v) Lugol 1 S-JOd solution. Each mouse is injected intraperitoneally (lp) with 100 μg of 25 (based on each monoclonal antibody) of one of the following solutions: L6-AP (5 μίί) and 1F5-AP (2.5 μίί) in 0/2 ml PBS at pH 7 , 2 or a combination of L6 (5 μ <2ί) and 1F5 (2/5 μΰΐ) in 0/2 ml PBS. At periodic intervals, the mice are anaesthetized / withdraws the blood via the orbital plexus and subsequently kills the mice. The tissues are weighed and measured in a gamma counter. Localization is accomplished by comparing 125 J-L6 and 131 J-1F5 / dh

125 Bestimmung des Verhältnisses zwischen spezifischer ( J)-zu nicht spezifischer ( J)-Aufnahme in verschiedenen125 Determination of the ratio of specific (J) to nonspecific (J) uptake in different

4. /, ,1,1.. IW J4. /,, 1.1 .. IW J

Geweben bestimmt. Die Ergebnisse für die Aufnahmeraten in den Tumor und die Leber sind in Tabelle I zusammengefaßt.Tissues determined. The results for uptake rates into tumor and liver are summarized in Table I.

Tabelle 1 % injizierte Dosis verabreichter Proteine pro g/Gewebe Table 1 % injected dose of administered proteins per g / tissue

L6L6

Tumor Leber 1.6 (8.0) 4.9 (2.0)Tumor Liver 1.6 (8.0) 4.9 (2.0)

ZeitTime

2 h2 h

24 h 3.6 (12.0) 2.3 (1.4)24 h 3.6 (12.0) 2.3 (1.4)

48 h 4.0 (8.0) 2.5 (1.3)48h 4.0 (8.0) 2.5 (1.3)

L6-ÄPL6 AEP

Tumor 1.5 (7.5) 1.0 (10.0) 0.5 (5.0)Tumor 1.5 (7.5) 1.0 (10.0) 0.5 (5.0)

Leberliver

5.2 (0.7)5.2 (0.7)

1.3 (1.3) 0.8 (1.0)1.3 (1.3) 0.8 (1.0)

Die Zahlen in Klammern zeigen das Verhältnis von L6/1F5 bzw. L6-AP/1F5-APThe numbers in parentheses show the ratio of L6 / 1F5 and L6-AP / 1F5-AP, respectively

Die Tabelle zeigt/ daß unkonjugierte Antikörper L6 am Tumor innerhalb von 24 h wirksam lokalisiert werden und dort wenigstens 48 h verbleiben. Während dieser Zeit bleibt das Verhältnis von L6 zu 1F5 im Tumor bei 8 bis 12/ während das Verhältnis in der Leber relativ niedrig ist (1/3 - 1/4). Der maximale Wert für eine spezifische Aufnahme von L6-AP in den Tumor ergibt sich nach annähernd 24 h, wobei sich das Verhältnis von L6-AP zu 1F5-AP auf 10/0 einstellt. Diese Ergebnisse zeigen/ daß das L6-AP-Konjugat im Tumor weitaus besser als 1F5-AP/jedoch nicht so gut wie unmodifizierte Antikörper L6 angehäuft.The table shows that L6 unconjugated antibodies are effectively localized to the tumor within 24 hours and remain there for at least 48 hours. During this time, the ratio of L6 to 1F5 in the tumor remains at 8 to 12 / while the ratio in the liver is relatively low (1/3 - 1/4). The maximum value for specific uptake of L6-AP into the tumor is approximately 24 h, with the ratio of L6-AP to 1F5-AP reaching 10/0. These results show that the L6-AP conjugate accumulated in the tumor much better than 1F5-AP / but not as well as unmodified antibody L6.

Als nächstes wird die natürliche Phosphataseaktivitat im Tumor sowie deren Erhöhung durch tumor-gerichtetes AP-Targeting mitNext, the natural phosphatase activity in the tumor and its increase by tumor-directed AP targeting with

IW -> · IW -> ·

Hilfe eines erfindungsgemäßen !Conjugates bestimmt. Hierzu werden Tumore aus Mäusen entfernt« weiche zuvor 24 h mit 100 μg L6-AP (bezogen auf L6) behandelt wurden. Man bestimmt die Gesamt-Phosphataseaktivität unter Verwendung von p-Nitrophenylphosphat als Substrat gemäß folgender Vorschrift: Der entfernte Tumor wird gewaschen und anschließend bei 23 C in p-Nitrophenylphosphat (lmg/ml) in pH 9/5 Tris (100 mM) mit NaCl (100 mM) und MgCl2 (5 mM) geschwenkt. Der Reaktionsverlauf wird über die Bestimmung von freigesetztem p-Nitrophenol bei 410 nm unter Berücksichtigung des Tumorgewichtes aufgezeichnet. Es zeigt sich/ daß Tumore aus Mäusen/ welchen das L6-AP-Konjugat verabreicht wurde/ eine mehr als 10 χ höhere Phosphataseaktivitat ergeben als Tumore aus unbehandelten Mäusen (siehe Pig. 10A).Help of a! Conjugates invention determined. For this purpose, tumors are removed from mice which had previously been treated for 24 h with 100 μg L6-AP (based on L6). The total phosphatase activity is determined using p-nitrophenyl phosphate as substrate according to the following procedure: The removed tumor is washed and then washed at 23 C in p-nitrophenyl phosphate (1 mg / ml) in pH 9/5 Tris (100 mM) with NaCl ( 100 mM) and MgCl 2 (5 mM). The course of the reaction is recorded by determining liberated p-nitrophenol at 410 nm, taking into account the tumor weight. It has been shown that tumors from mice / which were administered the L6-AP conjugate / give more than 10χ higher phosphatase activity than tumors from untreated mice (see Pig 10A).

Eine detailliertere histologische Analyse der Phosphataktivität des Tumors erhält man durch Tu-morquerschnitteA more detailed histological analysis of the phosphate activity of the tumor is obtained by Tu-morquerschnitte

aus unbehandelten oder zuvor 24 h mit 300 μg (bezogenfrom untreated or previously 24 h with 300 ug (relative

auf den Antikörper) L6-AP bzw. 1F5-AP behandelten Mausen. Die Phosphataseaktivitat wird immunhistologisch über Verwendung eines Phosphatasesubstrates bestimmt/ welches ein schwarzes Präzipitat im Bereich der Enzymaktivität bildet: Man friert entfernte Tumore bei -28°C rasch ein und stellt mit einem Reichert-Jung-Mikrotom sequentielle 8 μΐη-Querschnitte her. Die phosphataseaktivitat wird mit einem AP-Substrat-Kit von Vector Laboratories (Burlingame/ CA) bestimmt und die Ergebnisse werden mit Hematoxilin und Eosin gefärbten Schnitten verglichen (H. und E./ siehe Fig. 10B).on the antibody) L6-AP and 1F5-AP treated mice, respectively. The phosphatase activity is determined immunohistochemically by using a phosphatase substrate / which forms a black precipitate in the range of the enzyme activity: Rapid freezing of distant tumors at -28 ° C and producing with a Reichert-Jung microtome sequential 8 μΐη cross sections. Phosphatase activity is determined with an AP substrate kit from Vector Laboratories (Burlingame / CA) and the results compared to hematoxylin and eosin stained sections (H. and E. / see Figure 10B).

Fig. 1OB zeigt/ daß nur eine geringe Enzymaktivität in Tumoren aus unbehandelten oder mit lF5-behandelten Mäusen detektiert werden konnte. In L6-AP-behandelten Mäusen ist die Phosphataseaktivitat stark erhöht und über den gesamten Tumor verteilt. Eine mikroskopische Untersuchung zeigt/ daß der überwiegende Teil der Tumorzellen aus L6-AP-behandelten Mausen eine starkFig. 10B shows that only a low enzyme activity could be detected in tumors from untreated or IFF-treated mice. In L6-AP-treated mice, phosphatase activity is greatly increased and distributed throughout the tumor. A microscopic examination shows that the majority of the tumor cells from L6-AP-treated mice have a strong

47 positive Färbung aufgrund der Phosphataseaktivität zeigt.47 shows positive staining due to phosphatase activity.

In vivo-Antitumoreffekt einer erfindungsgemäßen Konjugat/ Etoposidphosphat-Prodrugskombination; 5In vivo antitumor effect of a conjugate / etoposide phosphate prodrug combination according to the invention; 5

Therapieexperimente werden an nackten Mäusen mit subkutanen Tumoren mit einem Volumen von etwa 225 mm durchgeführt. Die Konjugate L6-AP und 1F5-AP werden 18 bis 24 h vor einer EP-Behandlung verabreicht (i.p.)· Das Tumorwachstum LO-' wird mit dem Wachstum in unbehandelten Mäusen bzw. mit dem Wachstum bei maximal verträglicher Dosis von Etoposid- bzw. EP-behandelten Mausen verglichen.Therapy experiments are performed on nude mice with subcutaneous tumors of about 225 mm in volume. The conjugates L6-AP and 1F5-AP are administered 18 to 24 h before an EP treatment (ip). Tumor growth LO- 'is associated with growth in untreated mice or with growth at the maximum tolerated dose of etoposide or Compared to EP-treated mice.

Im einzelnen werden 8 nackte Mäuse mit bilateralen H3347-LS' Tumoren entweder ausschließlich mit Etoposid (0/2 ml,enthaltend 1/2 mg Etoposid in 2:3 DMSOrH2O) oder EP (0,2 ml, enthaltend 2 mg EP in H3O) bzw. mit L6-AP (0/1 ml enthaltend 300 pq Antikörper in PBS) oder 1F5-AP (0/1 ml/ enthaltend 300 μg Antikörper in PBS) gefolgt von EP behandelt. Jedes Experiment enthält eine Kontrollgruppe unbehandelter Mäuse. Das Tumorvolumen wird an mehreren Tagen nach der Turoorimplantation mit Hilfe folgender Formel abgeschätzt:Specifically, 8 nude mice with bilateral H3347-LS 'tumors are treated either exclusively with etoposide (0/2 ml, containing 1/2 mg etoposide in 2: 3 DMSOrH 2 O) or EP (0.2 ml, containing 2 mg of EP in H 3 O) or with L6-AP (0/1 ml containing 300 pq of antibody in PBS) or 1F5-AP (0/1 ml / containing 300 ug of antibody in PBS) followed by EP. Each experiment contains a control group of untreated mice. The tumor volume is estimated several days after the Turoorimplantation using the following formula:

[(senkrechte Hohe /2)Tj χ größte Länge[(vertical height / 2) Tj χ largest length

l:l:

Diese Versuchsergebnisse sind in Fig. 11 gezeigt. Etoposid zeigt einen sehr geringen Einfluß auf das TumorwachstumThese experimental results are shown in FIG. 11. Etoposide has a very low influence on tumor growth

bei der eingesetzten Dosis, wobei eine höhere Dosis unver-30at the dose used, with a higher dose remaining unchanged

traglich ist. Die Prodrug EP ist weniger toxisch für die Tiere und die daher verabreichbare höhere Dosis bewirkt einen stärkeren Antitumoreffekt im Vergleich zu Etoposid. Eine ähnliche Antitumoraktivität wird bei Mäusen beobachtet/ welche das Kontrollkonjugat 1F5-AP vor der Be-is tragic. The prodrug EP is less toxic to the animals and the higher dose that can be administered therefore causes a stronger antitumor effect compared to etoposide. Similar antitumor activity is observed in mice / which controls the control conjugate 1F5-AP before treatment.

Ί L .Ί L.

handlung mit EP erhalten. Wenn jedoch Mäuse mit L6-AP und anschließend mit EP behandelt werden, wird ein ausgeprägterer Antitumoreffekt beobachtet. L6-AP all eine besitzt keinen Einfluß auf das Tumorvachstum (Ergebnisse nicht angegeben).received action with EP. However, when mice are treated with L6-AP and subsequently with EP, a more pronounced antitumor effect is observed. L6-AP all have no influence on tumor growth (results not shown).

Eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Tumortherapie zeigt folgende Tabelle II. Von den 16 Tumoren in acht mit L6-AP und EP behandelten Mäusen zeigen sechs Tumore eine vollständige Rückbildung und zwei weitere Tumore weisen eine geringere Größe als zu Beginn der Behandlung auf. Bei den anderen Behandlungsversuchen zeigt sich keine vollständige oder teilweise Reaktion.A summary of the results of tumor therapy is shown in Table II below. Of the 16 tumors in eight mice treated with L6-AP and EP, six tumors show complete regression and two more tumors are smaller in size than at the beginning of treatment. The other treatment trials show no complete or partial reaction.

Tabelle II 15 Table II 15

Einfluß verschiedener Behandlungsmethoden auf das TumorwachstumInfluence of different treatment methods on tumor growth

2020 Mittelmedium Zunahmeincrease REAKTIONREACTION teilweise Abnahmepartial decrease vollständige Abnahmecomplete decrease "keine"none 1818 00 00 E-fcoposid·E-fcoposid · 1212 stabilstable 00 00 2525 EPEP 66 00 00 IFS-AP + EPIFS-AP + EP 99 00 00 00 L6-AP + EPL6-AP + EP 33 44 22 66 1010 3030 77 55

Die Daten zeigen die Reaktion von 16 Tumoren in jeder Versuchsgruppe jeweils 23 Tage nach Tumorimplantation.The data show the response of 16 tumors in each experimental group, each 23 days after tumor implantation.

Reaktion: Zunahme - fortgesetztes Tumorwachstum τ ooResponse: Increase - continued tumor growth τ oo

stabil - kein weiteres Tumorwachstum;stable - no further tumor growth;

teilweise Abnahme - Abnahme der Größe* vollständige Abnahme - vollständige Rückbildung des Tumors.partial decrease - decrease in size * complete decrease - complete regression of the tumor.

Das vorliegende Beispiel demonstriert in eindeutiger Weise die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Methode zur übertragung eines cytotoxischen Antitumormittels auf Tumorzellen mit Hilfe eines Tumor-spezifischen Antikörper-Enzymkonjugates und einer Prodrugf welche durch das Enzym aus einer relativ wntoxischen Form in eine hochtoxische Form überführt wird.The present example clearly demonstrates the applicability of the method according to the invention for the transfer of a cytotoxic antitumor agent to tumor cells with the aid of a tumor-specific antibody-enzyme conjugate and a prodrug f which is converted by the enzyme from a relatively unwontitive form into a highly toxic form.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel verdeutlicht die Verwendung erfindungsgemäßer Immunkonjugate und Verfahren zur Umsetzung einer relativ untoxischen Mitoinycinphosphat-Prodrug in eine aktvie Mitomycinverbindung/ welche in vitro auf Tumorzellen cytotoxisch wirkt. Ebenso wie Beispiel 1 demonstriert das folgende Beispiel die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Immunkonjugate ι Prodrugs und Verfahren zur in vivo-Ubertragung eines cytotoxischen Antitumormittels auf Tumorzellen.This example illustrates the use of immunoconjugates of the invention and methods for converting a relatively non-toxic mitoin mycine phosphate prodrug into an active mitomycin compound which is cytotoxic to tumor cells in vitro. Like Example 1, the following example demonstrates the applicability of the immunoconjugates according to the invention ι prodrugs and methods for the in vivo transfer of a cytotoxic antitumor agent to tumor cells.

In diesem Beispiel werden die in Beispiel 1 herstellten Imraunkonjugate L6-AP und 1F5-AP verwendet. In dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird jedes dieser Antikörper-Enzymkonjugate mit einer neuen Mitoinycinphosphat-Prodrugumgesetzt. Insbesondere wird hierbei als Prodrug das Dinatriurosalz eines N -C, _g-Alkylphosphates von Mitomycin C verwendet. Das bei der Reaktion freigesetzte Antitumorraittel ist ein Mitomycinalkohol-Derivat. Die erfindungsgemäße L6-AP/ Mitomycinphosphat-Prodru g-Kombination bewirkt in vitro einen cytotoxischen Effekt gegenüber Tumorzellen sowie in vivo einen ausgeprägten Antitumoreffekt in Mausen.In this example, the imraine conjugates L6-AP and 1F5-AP prepared in Example 1 are used. In this embodiment of the invention, each of these antibody-enzyme conjugates is reacted with a novel mitoinycin phosphate prodrug. In particular, the Dinatriurosalz an N-C, _ g -Alkylphosphates of mitomycin C is used here as a prodrug. The antitumor agent released in the reaction is a mitomycin alcohol derivative. The L6-AP / mitomycin phosphate-prodrug combination according to the invention causes a cytotoxic effect in vitro against tumor cells and in vivo a pronounced antitumor effect in mice.

Herstellung einer neuen Mitomycinphosphat-Prodrug:Preparation of a new mitomycin phosphate prodrug:

Die neue Mitomycinphosphat-Prodrug 7-(2'-Aminoethylphosphat) 35The new mitomycin phosphate prodrug 7- (2'-aminoethyl phosphate) 35

mitomycin (im folgenden mit MOP bezeichnet) ist das 2-Amino-mitomycin (hereinafter referred to as MOP) is the 2-amino

ethylphosphat-Derviat von Mitomycin C (MMC) und wird wie folgt herstellt:ethyl phosphate derivative of mitomycin C (MMC) and is prepared as follows:

Eine Lösung von 2-Aminoethyldihydrogenphosphat (56 mg/ 5A solution of 2-aminoethyl dihydrogen phosphate (56 mg / 5

0/4 mMol) in Wasser (0/35 ml) und Triethylamin (0,3 ml/0/4 mmol) in water (0/35 ml) and triethylamine (0.3 ml /

2 mMol) wird mit Mitomycin A (im folgenden als MMA bezeichnet) (140 mg/ 0/4 mMol) in Methanol (6 ml) über Nacht bei Zimmertemperatur umgesetzt. Anschließend gibt man 1/4 ml einer gesättigten wäßrigen Natrimbicarbonatlösung hinzu und partitioniert das Reaktionsgemisch mit Wasser und Methylenchlorid. Die wäßrige Phase wird bis zur Trockne eingeengt und mit mehreren Portionen Methanol versetzt und wieder eingeengt. Der Rückstand wird in Methanol aufgenommen/ filtriert und auf eine 2 χ 10 cm C-18 (reverse " phase)-Silikasaule aufgetragen. Man eluiert das Produkt mit Wasser und zieht sämtliche flüchtigen Bestandteile ab. Methanol wird wie vorher beschrieben zugefügt und abgedampft und der so erhaltene Rückstand 24 h im Hochvakuum in einem Exsiccator über Phosphorpentoxid getrocknet. Das Mitomycin- *Q phosphat-Derivat MOP erhält man als feines blaues Pulver (190 mg, 97 %).2 mmol) is reacted with mitomycin A (hereinafter referred to as MMA) (140 mg / 0/4 mmol) in methanol (6 ml) overnight at room temperature. Then 1/4 ml of saturated aqueous sodium bicarbonate solution is added and the reaction mixture is partitioned with water and methylene chloride. The aqueous phase is concentrated to dryness and treated with several portions of methanol and concentrated again. The residue is taken up in methanol / filtered and applied to a 2 × 10 cm C-18 (reverse phase) silica gel, the product is eluted with water and all volatiles are removed, methanol is added and evaporated as described above and the product is evaporated The residue thus obtained was dried over phosphorus pentoxide under high vacuum in a desiccator for 24 h The mitomycin- Q phosphate derivative MOP is obtained as a fine blue powder (190 mg, 97%).

360 MHz 1H-NMR (D2O) 6 1.94 (6, 3H, CH3), 2.9-3.1 (sa, 4H), 3.20 (s, OCH-), 3.28 (s, IH), 3.36 (s, IH), 3.5-3.65 (m, 4H), 4.1-4.25 (m, 2H), 4.50-4.57 (dd, IH, 10-H).360 MHz 1 H-NMR (D 2 O) 6 1.94 (6, 3H, CH 3 ), 2.9-3.1 (sa, 4H), 3.20 (s, OCH-), 3.28 (s, IH), 3.36 (s, IH), 3.5-3.65 (m, 4H), 4.1-4.25 (m, 2H), 4.50-4.57 (dd, IH, 10-H).

MOP wird somit dadurch hergestellt, daß man die 7-Methoxygruppe von MMA durch 2-Aminoethylphosphorsäure ersetzt (siehe Fig. 12). Das Produkt wird durch Behandlung mit Natriumbacarbonat in das wasserlösliche Dinatriumsalz überführt.MOP is thus prepared by replacing the 7-methoxy group of MMA with 2-aminoethyl phosphoric acid (see FIG. 12). The product is converted to the water-soluble disodium salt by treatment with sodium bicarbonate.

Das entsprechende bekannte Mitomycin-AlkoholderivatThe corresponding known mitomycin alcohol derivative

51 - Ö O ν51 - Ö O ν

7-£(2-Hydroxyethyl)aminoJ-9a-methoxymitosan (im folgenden als MOH bezeichnet) wird durch Umsetzung von MMA (100 mg, 0/286 mMol) mit Ethanolamin (26 mg/ 0/429 mMol) gemäß dem7- (2-hydroxyethyl) amino-9a-methoxymitosane (hereinafter referred to as MOH) is prepared by reacting MMA (100 mg, 0/286 mmol) with ethanolamine (26 mg / 0/429 mmol) according to the procedure described in U.S. Pat

Verfahren von B.S. Iyengar et al./ "Mitomycin C and 5Method of B.S. Iyengar et al. "Mitomycin C and 5

Porfiromycin Analogues With Substituted Ethylamines At Position 7", J.Med. Chem. 26, S. 16-20 (1983)) hergestellt. Man erhält ein feinpulvriges blaues Produkt (850 mg/ 54 %).Porfiromycin Analogues With Substituted Ethylamines At Position 7 ", J. Med. Chem 26, 16-20 (1983)) to give a finely powdered blue product (850 mg / 54%).

Reaktivität und Stabilität der Mitomycinphosphat-Prodrug:Reactivity and stability of the mitomycin phosphate prodrug:

MOP wird anschließend auf seine Reaktivität mit AP getestet. Zu einer Lösung von MOP (1 mM) in 200 mM Tris-Puffer/ pH 7/2 gibt man bei Zimmertemperatur entweder intestinaleMOP is then tested for its reactivity with AP. To a solution of MOP (1 mM) in 200 mM Tris buffer / pH 7/2 is added at room temperature either intestinal

** Kalbs-AP oder placentale Human-AP (Endkonzentration 1 μg/ml). Der Reaktionsverlauf wird mit Hilfe der HPLC unter Verwendung einer C-18-Säule (4/6 χ 150 mm) und folgenden Bedingungen aufgezeichnet: Detektion bei 280 nm; 30-95 % Methanol in Acetatpuffer (100 mM, pH 5/2) innerhalb von 8 Min./ Reäquilibrierung nach 15 Min.; Flußrate 0/8 ml/Min.. Unter diesen Bedingungen wird MMC bei 7/0 Min./ MOH bei 8/5 Min. und MOP bei 4/0 Min. eluiert. Wie in Fig. 13 gezeigt/ wird die Phosphatgruppe von MOP durch AP rasch abgespalten. Mit Hilfe der HPLC wird bestätigt/ daß hierbei der ent-** Calf AP or placental human AP (final concentration 1 μg / ml). The course of the reaction is monitored by HPLC using a C-18 column (4/6 x 150 mm) and following conditions: detection at 280 nm; 30-95% methanol in acetate buffer (100 mM, pH 5/2) within 8 min. / Re-equilibration after 15 min .; Flow rate 0/8 ml / min. Under these conditions MMC is eluted at 7/0 min / MOH at 8/5 min and MOP at 4/0 min. As shown in Figure 13, the phosphate group of MOP is rapidly cleaved by AP. With the help of HPLC it is confirmed that the

2<-> sprechende Alkohol MOH gebildet wird. Bei den verwendeten Reaktionsbedingungen beträgt die Halbwertszeit für die Hydrolyse von MOP etwa 10 Min. und die Reaktion ist innerhalb von 4O Min. beendet.2 <-> speaking alcohol MOH is formed. At the reaction conditions used, the half-life for the hydrolysis of MOP is about 10 minutes and the reaction is completed within 40 minutes.

Die Stabilität von MOP und EP im menschlichen Serum wird mit Hilfe der HPLC bestimmt/ wobei die Abnahmegeschwindigkeiten der Prodrugs sowie die Bildungsgeschwindigkeiten von MOH und Etoposid bestimmt werden. Z.B. wird eine Lösung von MOP (1 mM in 100 mM Tris/ pH 7/2) mit frischem Humanserum versetzt und die Endkonzentration des Mittels auf 0,1 mM einge-The stability of MOP and EP in human serum is determined by HPLC / determining the rate of decrease of the prodrugs as well as the rates of formation of MOH and etoposide. For example, A solution of MOP (1 mM in 100 mM Tris / pH 7/2) is added to fresh human serum and the final concentration of the agent is adjusted to 0.1 mM.

stellt* Jeweils 0/25 toi davon werden mit Methanol (0.25 ml) und EDTA (50 μΐ bei 100 mM) verdünnt* wobei die Serumproteine ausgefällt werden und die Reaktion abgestoppt wird. Die Proben werden zentrifugiert und durch HPLC, wie oben angegeben/ analysiert. Es zeigt sich/ "daß innerhalb 1 h ΈΡ zu 50 % hydrolysiert/ daß aber MOP innerhalb von 4 h lediglich zu 25 % hydrolysiert. Eine rasche vollständige Hydrolyse wird durch Zugabe von AP zum Serum erreicht.Prepare 0/25 to of which each is diluted with methanol (0.25 ml) and EDTA (50 μΐ at 100 mM), precipitating the serum proteins and stopping the reaction. The samples are centrifuged and analyzed by HPLC as indicated above. It appears that 50% hydrolyzes within 1 h, but only 25% hydrolyzes MOP within 4 h Rapid rapid hydrolysis is achieved by addition of AP to the serum.

Bindung des Antikörper-alkalische Phosphatase-Konjugates an H2981-Tumorzellen:Binding of the Antibody-Alkaline Phosphatase Conjugate to H2981 Tumor Cells:

Anschließend wird die Bindungsfähigkeit der erfindungsgeraäßen Antikörper-Enzymkonjugate L6-AP und 1F5-AP an H2981-Tumorzellen bestimmt. Die H2981-Zellinie ist von einem Primär-Human-Adenokarzinom der Lunge abgeleitet (siehe I. Hellstrom et al./ "Monoclonal Mouse Antibodies Raised Against Human Lung Carcinomas", Cancer Res. 46, (Nr. 8)/ S. 3917-23 (1986)). Es ist bekannt, daß der Antikörper L6 an H2981-Zellen (Sättigung bei 10 pg/ml) stark bindet, während 1F5 nur sehr schwach an diese Zellen bindet.Subsequently, the binding ability of the inventive antibody-enzyme conjugates L6-AP and 1F5-AP is determined on H2981 tumor cells. The H2981 cell line is derived from a lung primary human adenocarcinoma (see I. Hellstrom et al., "Monoclonal Mouse Antibodies Raised Against Human Lung Carcinomas," Cancer Res. 46, (No. 8) / p. 3917). 23 (1986)). It is known that the antibody strongly binds L6 to H2981 cells (saturation at 10 pg / ml), whereas 1F5 binds only very weakly to these cells.

Der Bindungstest wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Eine FACS-Analyse ergibt/ daß L6 und L6-AP an die Zellen stark gebunden werden, während eine sehr viel geringere Bindung von 1F5 und 1F5-AP erfolgt (siehe Fig. 14).The binding test is carried out according to Example 1. A FACS analysis reveals that L6 and L6-AP are strongly bound to the cells, while a much lower binding of 1F5 and 1F5-AP occurs (see Figure 14).

In vitro-Toxizität der erfindungsgemäßen Konjugat/Prodrug-Kombination auf H2981-Tumorzellen:In Vitro Toxicity of the Conjugate / Prodrug Combination of the Invention on H2981 Tumor Cells:

Der cytotoxisch-e Effekt der erf indungsgemäßen Konjugat/The cytotoxic effect of the conjugate according to the invention

Prodrug-Kombinationen wird xn vitro gemäß Beispiel 1 über denProdrug combinations is in vitro according to Example 1 on the

H-Thymidineinbautest gezeigt: in diesem Fall verwendet manH-thymidine incorporation test shown: in this case one uses

H2981-Tumorzellen zur Bestimmung der in vitro-Toxizität sowie CEM-Zellen als Kontrolle. Die T-Zellen-ALL-ZellinieH2981 tumor cells for in vitro toxicity and CEM cells as control. The T cell ALL cell line

' Π ^ 'Π ^

» U ν-»U ν-

CEM (erhalten von der ATCC) bindet nicht an die monoklonalen Antikörper L6 oder 1F5. Der cytotoxische Effekt der Prodrugs EP und MOP auf Tumorzellen in Gegenwart bzw. bei Fehlen von L6-AP oder lF5-AP-Iromunkonjugaten wird untersucht. Der cytotoxische Effekt dieser Kombinationen wird weiterhin mit dem cytotoxischen Effekt der jeweiligen Stamraverbindung (parentdrug ) verglichen.CEM (obtained from the ATCC) does not bind to the monoclonal antibodies L6 or 1F5. The cytotoxic effect of the prodrugs EP and MOP on tumor cells in the presence or absence of L6-AP or IF5-AP-iromun conjugates is examined. The cytotoxic effect of these combinations is further compared with the cytotoxic effect of the respective stamane compound (parent drug).

Eine Suspension von 10 H2981 oder CEM-Zellen in 0,1 ml IMDM mit einem Gehalt von 10 % fetalem Kälberseruro wird 1 h bei 4 C in Gegenwart von 10 pg/ml-Konjugat inkubiert. Die Zellen werden zweimal mit dem 10% fetales Kälberserum enthaltenden Medium gewaschen/ in 1 ml Phosphat-gepufferter Saline* pH 7#2 (PBS) resuspendiert und in Mikrotiterplatten (96 Vertiefungen/ 10.000 Zellen/Vertiefung) ausplattiert. Anschließend fügt man die PBS-Lösung der Prodrug hinzu und inkubiert bei 37°C 1 h (für MOP) oder 5 h (für EP). Die Zellen werden anschließend zweimal gewaschen und nochmals insgesamt 24 h inkubiert (einschließlich einem 6-stündigem Puls mit H-Thymidin/ 1/0 μCi/Vertiefung). Zum Ablösen der Zellen friert man die Platten bei -700C ein und überträgt die Zellen nach dem Auftauen auf Glasfaserfilter. . Die Filter werden in einem Beckmann-3801-Szintillatixinszähler gemessen und man bestimmt die cytotoxischen Effekte 3er Konjugat/Prodrng-Kombinationen im Vergleich zur Cytotoxizität einer ausschließlichen Behandlung der Zellen mit der Prodrug bzw. der Stammverbindung. Die Figuren 15 bis 17 zeigen die Versuchsergebnisse.A suspension of 10 H2981 or CEM cells in 0.1 ml IMDM containing 10% fetal calf serum is incubated for 1 h at 4 C in the presence of 10 pg / ml conjugate. The cells are washed twice with media containing 10% fetal calf serum / resuspended in 1 ml of phosphate buffered saline * pH 7 # 2 (PBS) and plated in microtiter plates (96 wells / 10,000 cells / well). Subsequently, the PBS solution is added to the prodrug and incubated at 37 ° C for 1 h (for MOP) or 5 h (for EP). The cells are then washed twice and incubated a further total of 24 hours (including a 6-hour pulse with H-thymidine / 1/0 μCi / well). For detaching the cells are frozen, the plates stored at -70 0 C, and transmits the cells after thawing onto glass fiber filters. , The filters are measured in a Beckman 3801 scintillantixin counter and the cytotoxic effects of 3 conjugate / prodrug combinations are determined in comparison to the cytotoxicity of exclusive treatment of the cells with the prodrug or parent compound. FIGS. 15 to 17 show the test results.

Wie Fig. 15 zu entnehmen ist/ wirkt Etoposid (IC-q = 2 μΜ) auf H2981-Zellen wesentlich toxischer als EP (20 %-ige Abtotung bei 30 μΜ). Eine Vorbehandlung der Zellen mit 1F5-AP vor Zugabe der Prodrug bewirkt eine sehr geringe Zunahme der Cytotoxizität. Eine wesentliche Steigerung der cytotoxischen Aktivität ergibt sich jedoch bei einer BehandlungAs can be seen from FIG. 15, Etoposide (IC-q = 2 μΜ) on H2981 cells is much more toxic than EP (20% killing at 30 μΜ). Pre-treatment of the cells with 1F5-AP prior to addition of the prodrug causes a very small increase in cytotoxicity. A substantial increase in cytotoxic activity, however, results in a treatment

54 2 3 3-:54 2 3 3-:

der Zellen mit L6-AP vor Behandlung mit EP. Dieser cytotoxische Effekt ist mit dem Effekt von Etoposid vergleichbar.of the cells with L6-AP before treatment with EP. This cytotoxic effect is comparable to the effect of etoposide.

Ein ähnliches Ergebnis erhält man bei Verwendung der Mitomycin-Derivate. Fig. 16 zeigt/ daß MMC und MOH in gleichem Maße toxisch auf H29ßl-Zellen wirken und ICS0-Werte von etwa 1 μΜ aufweisen. Die Phosphat-Prodrug MOP ist weit weniger cytotoxisch (5 % Zelltod bei 10 μΜ)/ möglicherweise bedingt durch ihre Unfähigkeit in die Zelle einzudringen. Die Aktivtät von MOP ist jedoch dann mit der Aktivität von MOH und MMC zu vergleichen/ wenn die Tumorzellen zuvor mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat inkubiert werden. Diese Zunahme ist antigenspezifisch/ da das nichtbindende Konjugat 1F5-AP keinen signifikanten Einfluß auf die cytotoxische Aktivität der Prodrug zeigt. Weder L6-AP noch 1F5-AP können den cytotoxischen Effekt von MOP auf CEM-Zellen wesentlich verstärken/ da die genannten Konjugate zu einer Bindung an diese Zellanie nicht befähigt sind (siehe Fig. 17). Diese Ergebnisse zeigen/ daß die Phosphatgruppe einer jeden untersuchten Prodrug den Wirkstoff inaktiviert und daß über eine Hydrolyse der Phosphatgruppe durch ein auf der Oberfläche der Tumorzelle gebundenes Antikörper-Enzymkonjugat der aktive cytotoxische Wirkstoff (EP bzw. MOP) gebildet wird.A similar result is obtained using the mitomycin derivatives. Fig. 16 shows / MMC and MOH that act equally toxic to cells and H29ßl IC S0 have values of about 1 μΜ. The phosphate prodrug MOP is far less cytotoxic (5% cell death at 10 μΜ) / possibly due to its inability to enter the cell. However, the activity of MOP is then to be compared with the activity of MOH and MMC / if the tumor cells are previously incubated with the L6-AP conjugate according to the invention. This increase is antigen-specific / as the non-binding conjugate 1F5-AP does not show a significant effect on the cytotoxic activity of the prodrug. Neither L6-AP nor 1F5-AP can significantly enhance the cytotoxic effect of MOP on CEM cells / because the said conjugates are incapable of binding to this cell line (see Figure 17). These results show that the phosphate group of each prodrug examined inactivates the active ingredient and that the active cytotoxic agent (EP or MOP) is formed by hydrolysis of the phosphate group by an antibody-enzyme conjugate bound to the surface of the tumor cell.

25 In vivo-Antitumoreffekt einer erfindungsgemäßen Konjugat/ Mitomycin-Prodrugkombination:25 In vivo Antitumor Effect of a Conjugate / Mitomycin Prodrug Combination According to the Invention:

Vor einer Bestimmung der in vivo Antitumoraktivität von MOP in Kombination mit dem erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugat wird zunächst die jeweilige Cytotoxizität der Prodrug bzw. des freigesetzten aktiven Derivates MOH/ in BALB C nu/nu-Mäusen bestimmt. Bei Verabreichung (i.p.) der Wirkstoffe in zwei gleichen Dosen im Abstand von 4 Tagen werden für MOH und MOP LD5Q-Werte von 45 bzw. 90 mg Wirkstoff/kg Korpergewicht bestimmt. Es zeigt sich außerdem/ daß eineBefore determining the in vivo antitumor activity of MOP in combination with the L6-AP conjugate according to the invention, the respective cytotoxicity of the prodrug or the released active derivative MOH / in BALB C nu / nu mice is first determined. When administering (ip) the active substances in two equal doses 4 days apart, LD50 values of 45 and 90 mg active substance / kg body weight are determined for MOH and MOP. It also shows / that one

- δ 3 ο- δ 3 ο

beträchtlich größere Menge des Wirkstoffs in Form kleinerer Dosen über einen längeren Zeitraum verabreicht werden kann. Gesamtmengen von bis zu 40 mg/kg MOH und 100 mg/kg HOP werden bei Verabreichung in Form von vier gleichen Dosen über einen Zeitraum von 25 Tagen toleriert. Diese Studien zeigen außerdem« daß wesentlich mehr Mitomycin-Prodrug aufgrund der verringerten Toxizität toleriert wird.considerably larger amount of the active ingredient may be administered in the form of smaller doses over a longer period of time. Total amounts up to 40 mg / kg MOH and 100 mg / kg HOP are tolerated in the form of four equal doses over a period of 25 days. These studies also show that significantly more mitomycin prodrug is tolerated due to decreased toxicity.

Therapiestudien werden mit nackten BaIb C nu/nu weiblichen Mäusen (4 bis 6 Wochen alt/ 6 Mäuse pro Behandlungsgruppe) (Life Sciences/ St. Petersburg/ Fla.) durchgeführt/ denen zuvor ein H2981-Tumor aus einer in vivo-Quelle implantiert wurde (s.o., rechte hintere Flanke). Die Experimente werden durchgeführt/ sobald der Tumor ein Volumen von ca. 100 mm erreicht hat. Die L6-AP- und lF5-AP-Konjugate (0/1 ml/ 250 μg Antikörper in PBS enthaltend) werden 18 bis 24 h vor der Behandlung mit MOP (0/2 ml/ 0/6 mg MOP in H2O enthaltend) verabreicht (i.p.). Das Tumorwachstum wird verglichen mit dem Wachstum in unbehandelten Mausen bzw. in Mäusen* welche mit der maximal verträglichen Dosis von MOP (0/2 ml/ 0/6 mg MOP in H3O enthaltend) oder MOH (0,2 ml/ 0/2 mg MOH in H.O enthaltend) behandelt wurden.Therapy studies are performed on naked BaIb C nu / nu female mice (4 to 6 weeks old / 6 mice per treatment group) (Life Sciences / St. Petersburg / Fla.) / Who previously had an H2981 tumor implanted from an in vivo source (so, right back flank). The experiments are carried out / as soon as the tumor has reached a volume of about 100 mm. The L6-AP and LC5-AP conjugates (0/1 ml / 250 ug antibody in PBS containing) 18 to 24 hours prior to treatment with MOP (0/2 ml / 0/6 mg MOP in H 2 O containing ) (ip). Tumor growth is compared with growth in untreated mice or in mice fed with the maximum tolerated dose of MOP (0/2 ml / 0/6 mg MOP in H 3 O) or MOH (0.2 ml / 0 / Containing 2 mg of MOH in H 2 O).

Aus Fig. 18 geht hervor/ daß sowohl MOH als auch MOP signifikante in vivo-Antitumoraktivität aufweisen. Zum Erreichen einer durchschnittlichen Tumorgröße von 750 mm sind in mit MOH behandelten Mäusen 45 Tage/ in mit MOP-Prodrug behandelten Mäusen 63 Tage und in der Kontrollgruppe 27 Tage erforderlich. Wie oben erwähnt/ wirkt die MOP-Prodrug auf die Tiere weniger toxisch/ deshalb auch eine höhere Dosis verabreicht werden kann/ woraus wiederum der im Vergleich zum MOH-Derivat größere Antitumoreffekt resultiert. Die Aktivität von MOP wird auch durch das nichtbindende Konjugat 1F5-ÄP geringfügig verstärkt/ ein sehr viel eindeutigerer Effekt wird aber in der GruppeFrom Figure 18 it can be seen that both MOH and MOP have significant in vivo antitumor activity. To reach an average tumor size of 750 mm, MOH-treated mice require 45 days / MOP prodrug-treated mice 63 days and the control group 27 days. As mentioned above, the MOP prodrug has a less toxic effect on the animals / therefore a higher dose can be administered / which in turn results in the greater antitumor effect compared to the MOH derivative. The activity of MOP is also slightly enhanced by the non-binding conjugate 1F5-AP, but a much more definite effect is found in the group

56 " 2 8:::.56 "2 8 :::.

beobachtet« welche vor der MOP-Behandlung L6-AP erhalten hat. Wie die Abbildung zeigt/ weisen die mit L6-AP-Konjugat vorbehandelten Tumore (nach einer1 MOP-Behandlung) am Tag 70 etwa 1/3 der Größe von Tumoren auf/ welche zuvor mit 1F5-AP-Konjugat behandelt wurden« Außerdem geht aus folgender Tabelle III hervor/ daß sich bis zum €3. Tag nach der Implantation drei der sechs Tumore in den L6-AP+MOP-behandelten Mäusen vollständig zurückbildeten und die übrigen dreiwho received L6-AP before MOP treatment. As shown, the tumors pretreated with L6-AP conjugate (after 1 MOP treatment) show on day 70 about 1/3 the size of tumors previously treated with 1F5-AP conjugate Table III below / that up to € 3. Day after implantation, three of the six tumors in the L6-AP + MOP-treated mice completely regressed and the remaining three

Tumore seit Behandlungsbeginn nicht mehr vergrößerten. Dem-10Tumors no longer enlarged since the beginning of treatment. The 10

gegenüber zeigen drei der fünf Tumore in der 1F5-AP+MOP-behandelten Gruppe eine Größenzunahme/ zwei der fünf Tumore sind stabil und eine teilweise oder vollständige Rückbildung ist nicht zu beobachten.In contrast, three of the five tumors in the 1F5-AP + MOP-treated group show an increase in size / two of the five tumors are stable and no partial or complete regression is observed.

TABELLE TABLE IIIIII

Reaktion der Tumore (bis zum 63. Tag) auf eine Behandlung mit Antikörper-AP-Konjugaten und Mitomycin-DerivatenTumor response (up to 63rd day) to treatment with antibody-AP conjugates and mitomycin derivatives

Tumor-ReaktionenTumor responses

Gruppe ' Zunahme stabil teilweise vollständige f _5 Rückbildung RückbildungGroup 'increase stable partial full f _ 5 regression regression

Kontrolle 6/6 - -Control 6/6 - -

MOH 6/6 - -MOH 6/6 - -

MOP 4/5 1/5MOP 4/5 1/5

1P5-AP+MOP 3/5 2/51P5-AP + MOP 3/5 2/5

L6-AP + MOP - 3/6 - 3/6L6-AP + MOP - 3/6 - 3/6

Diese Experimente zeigen deutlich die in vivo-beobachtete Spezifität und den verstärkten Antitumoreffekt der er-These experiments clearly show the in vivo-observed specificity and the enhanced antitumor effect of the

findungsgemaßen Antikorper-Enzym/MOP-Kombmation. 35according to the invention antibody-enzyme / MOP combination. 35

57 k 3 3 ο v 57 k 3 3 ο v

Beispiel example 33

Dieses Beispiel verdeutlicht die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Immunkonjugate/ Prodrugs und Verfahren zur Übertragung einer Anzahl verschiedener Wirkstoffe auf Tumorzellen, unter Verwendung des Antikörper-alkalische Phosphatase-Konjugates L6-AP in Kombination mit den Prodrugs EP und MOP kann eine erhöhte Antitumoraktivität in vivo gezeigt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Verwendung eines einzelnen Antikörper-gelenkten Enzyms mit einer Reihe von Prodrugs zur Kombinations-Chemotherapie gegen Tumore.This example illustrates the applicability of the immunoconjugates / prodrugs of the present invention and methods for transferring a number of different drugs to tumor cells, using the antibody-alkaline phosphatase conjugate L6-AP in combination with the prodrugs EP and MOP, increased antitumor activity in vivo can be demonstrated. The present invention thus enables the use of a single antibody-directed enzyme with a variety of prodrugs for combination chemotherapy against tumors.

Die Prodrugs EP und MOP werden gemäß den Angaben in den Beispielen 1 und 2 hergestellt. Die Herstellung der Immunkonjugate L6-AP und 1P5-AP ist in Beispiel 1 beschrieben. Die in vivo-üntersuchungen an nackten Mausen werden entsprechend den Beispielen 1 und 2 durchgeführt. Nackte/ ein H2981-Tumorimplantat tragende Mause werden 18 bis 24 h vor einer Behandlung mit einer Kombination aus MOP/EP (Ο»2 ml, 1 mg EP und 0,3 mg MOP in H-O enthaltend) mit L6-AP oder lF5-AP-Konjugat vorbehandelt. Das Tumorwachstum wird mit dem Wachstum in unbehandelten Mäusen sovie mit dem Wachstum in Mäusen, welche ausschließlich mit einer MOP/EP-Kombination behandelt wurden/ verglichen.Prodrugs EP and MOP are prepared as described in Examples 1 and 2. The preparation of the immunoconjugates L6-AP and 1P5-AP is described in Example 1. The in vivo studies on nude mice are carried out according to Examples 1 and 2. Naked / H2981 tumor implant-bearing mice are treated with L6-AP or IF5-AP 18-24 hours prior to treatment with a combination of MOP / EP (containing 2 ml, 1 mg EP and 0.3 mg MOP in HO) Pretreated conjugate. Tumor growth is compared to growth in untreated mice as well as growth in mice treated with MOP / EP alone.

Fig. 19 zeigt/ daß die Antitumoraktivitäten einer ausschließlichen MOP/EP-Kombinationsbe,handlung sowie einer MOP/EP-Kombinationsbehandlung/ nach einer 1F5-AP-Vorbehandlung in etwa gleich sind. Außerdem geht aus folgender Tabelle IV hervor/ daß alle Tumore dieser beiden Gruppen ebenso wie die Tumore einer unbehandelten Kontrollgruppe an Größe zunehmen. Eine Vorbehandlung der tumor- / tragenden Mäuse mit L6-AP-Konjugat/ gefolgt von einer Kombinationsbehandlung mit MOP/EP führt jedoch zu einer ausgeprägten Antitumorwirkung. Wie aus Fig. 19 hervorgeht/Fig. 19 shows that the antitumor activities of exclusive MOP / EP combination treatment, and MOP / EP combination treatment / after 1F5-AP pretreatment are approximately the same. In addition, it can be seen from the following Table IV that all tumors of these two groups as well as the tumors of an untreated control group increase in size. Pretreatment of the tumor / bearing mice with L6-AP conjugate / followed by combination treatment with MOP / EP, however, leads to a marked antitumor effect. As is apparent from Fig. 19 /

9 λ η 9 λ η

zeigen Tumore, welche mit L6-AP vorbehandelt wurden (gefolgt von einer kombinierten MOP/EP-Behand] ung) am Tag 70 nur noch 1/3 der Größe eines Tumors» vorbehandelt mit 1F5-AP-Konjugat. Außerdem geht aus Tabelle IV hervor» daß 63 Tage nach Iraplantation einer von sechs Tumoren in der L6-AP-vorbehandelten Gruppe vollständig zurückgebildet wird » daß drei der sechs Tumore ihr Wachstum einstellen und daß lediglich zwei der sechs Tumore an Größe zunehmen.show tumors pretreated with L6-AP (followed by a combined MOP / EP treatment) on day 70 only 1/3 the size of a tumor »pretreated with 1F5-AP conjugate. In addition, Table IV shows that "63 days after implantation, one of six tumors in the L6-AP pretreated group is completely regressed" that three of the six tumors cease their growth and that only two of the six tumors increase in size.

TABELLE IVTABLE IV

Tumorreaktion (nach 63 Tagen) auf Behandlung mit Antikörper-AP-Konjugaten und Mitomycin/Etoposid-KombinationenTumor response (after 63 days) to treatment with antibody-AP conjugates and mitomycin / etoposide combinations

Tumorreaktionentumor responses

Gruppe Zunahme stabil teilweise vollständigeGroup increase stable partially complete

Rückbildg. Rückbildg.Rückbildg. Rückbildg.

Kontrolle 6/6 -Control 6/6 -

MOP/EP 5/5 -MOP / EP 5/5 -

1P5-AP + MOP/EP 6/6 -1P5-AP + MOP / EP 6/6 -

L6-AP + MOP/EP 2/6 3/6 - 1/6L6-AP + MOP / EP 2/6 3/6 - 1/6

Diese in vivo-Studien deuten somit die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Konjugate, Prodrugs und Verfahren für eine Kombinationstherapie gegen Tumore an.These in vivo studies thus suggest the utility of the conjugates, prodrugs and methods of the invention for combination therapy against tumors.

Außerdem köjinen die erfindungsgemäßen Konjugate/ wie L6-AP mit anderen Kombinationen von Prodrugs wie EP, Adriamycin-14-phosphat und 5-Fluoruridinmonophosphat zur übertragung einer Anzahl verschiedener cytotoxischen Mittel auf Tumorzellen verwendet werden.In addition, the conjugates of the invention / such as L6-AP may be used with other combinations of prodrugs such as EP, adriamycin 14-phosphate, and 5-fluorouridine monophosphate for the delivery of a number of different cytotoxic agents to tumor cells.

59 *- ° - ° * *59 * - ° - ° * *

Die Herstellung des Antikörper-Enzymkonjugates L6-AP, sowie der Prodrug Etoposid-41-phosphat erfolgt wiederum gemäß Beispiel 1. Adriamycin-14-phosphat wird gemäß US-Patent 4 185 111 hergestellt. 5-Fluoruridinmonophosphat wird gemäß M.J. Robins et al./ Can.J.Chem. 53, S. 1302-1306 (1975)) hergestellt.The preparation of the antibody-enzyme conjugate L6-AP, as well as the prodrug etoposide-4 1 -phosphate again according to Example 1. Adriamycin 14-phosphate is prepared according to US Patent 4,185,111. 5-fluorouridine monophosphate is prepared according to MJ Robins et al. / Can. J. Chem. 53, p. 1302-1306 (1975)).

Die Reaktion von L6-AP mit den drei oben erwähnten Prodrugs wird wie folgt durchgeführt: Es wird entweder AP oder das L6-AP-Konjugat (EP-Endkonzentration 5 μg/ml) zu einer Losung von Etoposid-4'-phosphat oder Adriamycin-14-phosphat (0/1 mM) in Trispuffer (100 mM) mit MgCl2 (1 mM) und ZnCl2 (0,1 mM) bei pH 7/0 hinzugefügt. Zur umsetzung der 5-Fluoruridin-Prodrug ist eine Lösung von 5-Fluor.uridin (3 μΜ) in Phosphatpuffer (100 mM) bei pH 8,0 erforderlich. Die Reaktion von L6-AP mit Etoposid oder 5-Fluoruridin-Prodrug wird gemäß Beispiel 1 aufgezeichnet. "Die Reaktion von L6-AP mit Adriamycin-14-phosphat verfolgt man über die HPLC/ wobei eine IBM C-18-Sa'ule (3 μ/ 4/5 χ 100 mm) und 65 % Methanol in Wasser (3 % Ammoniumacetat enthaltend) als Elutionsmittel (0,5 ml/Min., Detektion bei 495 nm) verwendet werden.The reaction of L6-AP with the three prodrugs mentioned above is carried out as follows: either AP or the L6-AP conjugate (final EP concentration 5 μg / ml) is added to a solution of etoposide 4'-phosphate or adriamycin Added 14-phosphate (0/1 mM) in Tris buffer (100 mM) with MgCl 2 (1 mM) and ZnCl 2 (0.1 mM) at pH 7/0. To convert the 5-fluorouridine prodrug, a solution of 5-fluoro-uridine (3 μΜ) in phosphate buffer (100 mM) at pH 8.0 is required. The reaction of L6-AP with etoposide or 5-fluorouridine prodrug is recorded according to Example 1. "The reaction of L6-AP with adriamycin 14-phosphate is monitored by HPLC / using an IBM C-18 column (3 μ / 4 / 5χ 100 mm) and 65% methanol in water (3% ammonium acetate containing) as eluent (0.5 ml / min, detection at 495 nm).

Die Reaktion des Antikörper-AP-Konjuqates_mit der jeweiligen Prodrug bevirkt die hydrolytische Abspaltung/ der Phosphatgruppen, wodurch der freie Wirkstoff freigesetzt wird.(siehe z.B. R. B. McComb et al./ Alkaline Phosphatase/ Plenum Press (New York 1979)).The reaction of the antibody AP conjugate with the respective prodrug effects the hydrolytic cleavage (s) thereby liberating the free drug (see, e.g., R. B. McComb et al / Alkaline Phosphatase / Plenum Press (New York 1979)).

Die Cytotoxizität jeder der drei Prodrugs gegenüber Tumorzellen in Gegenwart des erfindungsgemäßen L6-AP-Konjugates kann mit Hilfe des im Beispiel 1 beschriebenen Kolonieinhibitionstests gezeigt werden. Nach Entfernung der Phosphatgruppe aus den Prodrugs durch das Konjugat werden Etoposid, Adriamycin und 5-Fluoruridin freigesetzt. Jeder dieser Wirkstoffe ist als wirksames Antitumormittel bekannt (siehe z.B. P.J. O'Dwyer et al./ "Etoposide:Current Status ofThe cytotoxicity of each of the three prodrugs to tumor cells in the presence of the L6-AP conjugate of the present invention can be demonstrated by the colony inhibition assay described in Example 1. After removal of the phosphate group from the prodrugs by the conjugate, etoposide, adriamycin and 5-fluorouridine are released. Each of these agents is known to be an effective antitumor agent (see, e.g., P.J. O'Dwyer et al / Etoposide: Current Status of

60 2 - 3 ο „60 2 - 3 ο "

An Active Anticancer Drug"» New England Journal Of Medicine» 312, S. 692-700 (1985): M.J. Embleton et al.« "Antibody Targeting Of Anti-Cancer Agents"/ in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy/ R.W. Baldwin und V.S.To Active Anticancer Drug, 312: 692-700 (1985): MJ Embleton et al. Antibody Targeting Of Anti-Cancer Agents and VS

'5 Byers (Hrsg.)/ S. 321-22 (Academic Press 1985); US-Patent 4 185 111/ siehe vorstehend: S.T. Crooke und S.D. Reich (Hrsg.)/ Anthracyclines: Current Status And New Developments, Academic Press (New York 1980); und C. Heidelberger et al./ "Fluorinated Pyrimidines And Their Nucleosides"/ in Adv.5 Byers (eds) / pp. 321-22 (Academic Press 1985); U.S. Patent 4,185,111 / supra: S.T. Crooke and S.D. Reich (ed.) / Anthracyclines: Current Status And New Developments, Academic Press (New York 1980); and C. Heidelberger et al. "Fluorinated Pyrimidines And Their Nucleosides" / in Adv.

Enzymol. Relat. Areas MoI. Biol., 54/ S. 57-119 (1983)).Enzymol. Relat. Areas MoI. Biol., 54 / pp. 57-119 (1983)).

Die Prodrugs von Etoposid/ Adriamycin und 5-Fluoruridin können daher zusammen oderih Folge zur Freisetzung der entsprechenden bekannten Antitumorverbindung im Bereich des Tumors mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antikörper-alkalische Phosphatase-Konjugate verwendet werden. Zum Beispiel wurde gezeigt/ daß in Kombination verabreichte Antitumormittel zusammen synergistisch wirken können (siehe z.B. S. Monfardini et al./ "Manual of Cancer Chemotherapy"/ UICC Technical Report Series/ 56/ 1981)). Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt somit ein Verfahren zur kombinierten Tumorchemotherapie.The prodrugs of etoposide / adriamycin and 5-fluorouridine may therefore be used together or in succession to release the corresponding known antitumour compound in the region of the tumor with the aid of the antibody-alkaline phosphatase conjugates according to the invention. For example, anti-tumor agents administered in combination have been shown to work together synergistically (see, for example, S. Monfardini et al / Manual of Cancer Chemotherapy / UICC Technical Report Series / 56/1981)). This embodiment of the present invention thus describes a method for combined tumor chemotherapy.

Beispiel 4Example 4

Das folgende Beispiel beschreibt die Verwendung weiterer erfindungsgemäßer Imraunkon^ugate und Prodrugs zur Umsetzung einer relativ schwach toxischen Prodrug zu einer aktiven Antitumorverbindung/ welche in vitro auf Tumorzellen cytotoxisch wirkt. In diesem Beispiel wird ein L6-Penicillin-V-Amidase (im folgenden als PVA bezeichnet) Immunkonjugat zur Umsetzung eines N-Phenoxyacetylderivates des Adriamycins in die bekannte Antitumorverbindung Adriamycin verwendet.The following example describes the use of further imraunconjugates according to the invention and prodrugs for the reaction of a relatively weakly toxic prodrug into an active antitumor compound / which has a cytotoxic effect on tumor cells in vitro. In this example, an L6-penicillin V-amidase (hereinafter referred to as PVA) immunoconjugate is used to convert an N-phenoxyacetyl derivative of adriamycin into the known antitumor compound adriamycin.

2 B 3 ο 32 B 3 ο 3

Herstellung des erfindungsgemäßen Antikörper-Penicillin-V-Amidase-Konjugates:Preparation of the antibody-penicillin-V-amidase conjugate according to the invention:

In diesem Beispiel wird ein L6-PVA-Immunkonjugat und ein 1F5-PVA-Konjugat hergestellt. Die Antikörper L6 und 1F5 sowie deren Abstammung sind bereits oben beschrieben. Die verwendete Amidase Penicillin-V-Amidase wird aus einer Pilzkultur von Fusarium oxysporum gemäß den Angaben in D.A. Lowe et al./ "Enzymatic Hydrolysis Of Penicillin-V to 6-Aininopenicillanic Acid By Fusarium Oxysporum" Biotechnology Letters, 8 (3), S. 151-56 1986) hergestellt. Fusarium oxysporum-Stämme/ »aus welchen dieses Enzym isoliert werden kann* sind bei der ATCC hinterlegt. PVA ist somit ein allgemein zugängliches Enzym/ welches Penicillin V 1S in Penicillansäure überführt. . Das mit Phenoxyacetamiden reagierende Enzym kann deshalb zur Spannung von Prodrugs bekannter cytotoxischer Mittel eingesetzt werden/ welche mit Phenoxyessigsäure oder p-HydroxyphenoxyessigsaureIn this example, an L6-PVA immunoconjugate and a 1F5-PVA conjugate are prepared. The antibodies L6 and 1F5 as well as their descent are already described above. The amidase penicillin V-amidase used is obtained from a fungal culture of Fusarium oxysporum as described in DA Lowe et al., "Enzymatic Hydrolysis Of Penicillin-V to 6-Aininopenicillic Acid By Fusarium Oxysporum" Biotechnology Letters, 8 (3), p 151-56 1986). Fusarium oxysporum strains / »from which this enzyme can be isolated * are deposited with the ATCC. PVA is thus a commonly available enzyme / which converts penicillin V 1S into penicillanic acid. , The phenoxyacetamide-reactive enzyme can therefore be used to excite prodrugs of known cytotoxic agents, such as phenoxyacetic acid or p-hydroxyphenoxyacetic acid

derivatisiert wurdenwere derivatized

20 20

Die Antikörper-PVA-Konjugate dieser erfindungsgemäßen Ausführunasform werden entsprechend dem herstellungsverfahren für " . , AP-Konjugate gemäß Beispiel 1 hergestellt. Die Antikörper L6 und 1F5 werden mit Iminothiolan ^° wie beschrieben umgesetzt und die Anzahl der pro Antikörper eingeführten Sulfhydrylgruppen beträgt 1 bis 2.The antibody-PVA conjugates of this embodiment of the invention are prepared according to the method of preparing ".A, AP conjugates according to Example 1. The antibodies L6 and IF5 are reacted with iminothiolane as described and the number of sulfhydryl groups introduced per antibody is from 1 to 2 ,

Das Enzym PVA wird in einer Konzentration von 9 mg/ml in PBS gelöst und mit SMCC (Pierce Chemical Co./ 100 mM in DMF)The enzyme PVA is dissolved in PBS at a concentration of 9 mg / ml and incubated with SMCC (Pierce Chemical Co./100 mM in DMF).

^ behandelt/ so daß die Endkonzentration 5 mM beträgt. Durch die Behandlung mit SMCC werden Maleimid -Gruppen in das Enzym eingeführt. Nach 30 Min. bei 300C wird das modifizierte Enzym durch Gelfiltration über G-25 PD-10-Sephadex (Pharmacia/ üpsalla/ Schweden) und Elution mit PBS gereinigt. ^ treated / so that the final concentration is 5 mM. By treating with SMCC, maleimide groups are introduced into the enzyme. After 30 min. At 30 ° C., the modified enzyme is purified by gel filtration on G-25 PD-10 Sephadex (Pharmacia / üpsalla / Sweden) and elution with PBS.

modifizierte PVA wird anschließend zu einer Losung dermodified PVA then becomes a solution of

62 2 8 ο ί 362 2 8 ο ί 3

thiolierten Antikörper in einem molaren 3;1-Verhältnis zugegeben. Man sättigt jedes Reaktionsgetnisch mit Stickstoff und läßt es bei Zimmertemperatur 3 h stehen. Anschließend wird bei 4 C weitere 18 h inkubiert. Daran anschließendthiolated antibody added in a molar ratio 3: 1. Each reaction mixture is saturated with nitrogen and allowed to stand at room temperature for 3 h. It is then incubated at 4 C for a further 18 h. After that

δ gibt man 2-Aminoethanol (1 mM Endkonzentration) zu jeder Lösung hinzu/ um nicht umgesetzte Maleimide zu blockieren.δ is added to 2-aminoethanol (1 mM final concentration) to each solution / to block unreacted maleimides.

Jedes Reaktionsgemisch durchläuft anschließend eine GeI-filtrations-Säule (G-25) unter Verwendung von 20 mM Tris-Puffer/ pH 7/2 mit 50 mM NaCl als Elutionsmittel. Die dadurch erhaltenen Gemische werdeaüber D EAE-Sephadex-Säulen (2/5 χ 10 cm) gereinigt. Die Fraktionen werden bei 280 nm vermessen. Unumgesetzte Antikörper eines jeden Gemisches binden nicht an die Säule/ während Konjugat und unuragesetztes PVA mit 20 mM Tris-Puffer, pH 7/2 mit 0/5 M NaCl eluiert werden. Die PVA-und Konjugat-haltigen Fraktionen werden mit einem Amicon-S-300-ültrafiltrationsfilter aufkonzentriert und auf einer Sephacryl S-300-Saule (2/5 χ 95 cm) mit PBS als Elutionsmittel gereinigt. Die Fraktionen werden bei 280 nm vermessen und die konjugathaltigen Fraktionen (bestimmt durch SDS-PAGE/ 4 bis 12 % Gradientengel) werden vereinigt.Each reaction mixture is then passed through a gel filtration column (G-25) using 20 mM Tris buffer / pH 7/2 with 50 mM NaCl as eluent. The resulting mixtures are purified over D EAE Sephadex columns (2/5 x 10 cm). The fractions are measured at 280 nm. Unreacted antibodies of each mixture do not bind to the column / while conjugate and unreacted PVA are eluted with 20 mM Tris buffer pH 7/2 with 0/5 M NaCl. The PVA and conjugate-containing fractions are concentrated with an Amicon S-300 ultrafiltration filter and purified on a Sephacryl S-300 column (2/5 χ 95 cm) with PBS as eluent. The fractions are measured at 280 nm and the conjugate-containing fractions (determined by SDS-PAGE / 4 to 12% gradient gel) are pooled.

Herstellung einer neuen Adriamycin-Prodrug:Preparation of a new adriamycin prodrug:

Mit jedem der oben hergestellten Antikörper-PVA-Konjugate wird eine neue Adriamycin-Prodrug umgesetzt. Die hierzu verwendete Prodrug ist N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl)adriamycin (anschließend als APO bezeichnet)/ worin Adriamycin an der Aminozuckerposition mit p-Hydtoxyphenoxyessigsaure acelyiert ist (siehe Fig. 20). Diese Adriamycin-Prodrug wird wie folgt hergestellt:With each of the antibody-PVA conjugates prepared above, a novel adriamycin prodrug is reacted. The prodrug used for this purpose is N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin (hereinafter referred to as APO) / wherein adriamycin is acylated at the amino sugar position with p-hydtoxyphenoxyacetic acid (see Fig. 20). This adriamycin prodrug is prepared as follows:

In 10 ml Tetrahydrofuran gibt man 84 mg (0/5 mMol) p-Hydroxyphenoxyessigsäure/ 57 mg (0/5 mMol) N-Hydroxysuccinimid und 100 mg (0/49 mMol) Dicyclohexylcarbodiimid.In 10 ml of tetrahydrofuran is added 84 mg (0/5 mmol) of p-hydroxyphenoxyacetic acid / 57 mg (0/5 mmol) of N-hydroxysuccinimide and 100 mg (0/49 mmol) of dicyclohexylcarbodiimide.

3 ,0343, 034

Dieses Gemisch wird 2 h gerührt* anschließend filtriert und das Filtrat mit 200 mg (0/35 mMol) Adriamycinhydrochlorid versetzt. Zum Reaktionsgeraisch wird 0/1 ml Triethanolamin hinzugefügt und weitere 4 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird über Glaswolle filtriert und im Hochvakuum zu einem Rückstand eingedampft. Das dabei erhaltene Gemisch wird über eine Silikagel 60-Säule (2/5 χ 20 cm) mit 95:5 Dichlormethan:Methanol eluiert. Die vereinigten Fraktionen werden nochmals mit derselben Säule gereinigt/ wobei 70 mg (0/1 mMol/ 30 % Ausbeute) reines N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl)adriamycin erhalten werden.This mixture is stirred for 2 h * then filtered and the filtrate with 200 mg (0/35 mmol) Adriamycinhydrochlorid added. To Reaktionsgeraisch 0/1 ml of triethanolamine is added and stirred for a further 4 h. The reaction mixture is filtered through glass wool and evaporated under high vacuum to a residue. The resulting mixture is eluted through a silica gel 60 column (2/5 χ 20 cm) with 95: 5 dichloromethane: methanol. The pooled fractions are again purified with the same column to give 70 mg (0/1 mmol / 30% yield) of pure N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin.

FAB MS m/e 694.2125 (M+H)+. berechnete C35H3&Noi4'FAB MS m / e 694.2125 (M + H) + . calculated C 35 H 3 & No i4 '

694.2136.· 360 MHz 1H NMR (CDCl3) δ 1.06 (d, 3H, Zacker CH-), 15· 360 MHz · 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 1.06 (d, 3H, chipper CH-), 15

1.5-2.2 (m, 6H, Zucker H), 3.0 (q, 2H) 4.0 (s, 3H, OCH3), 4.35 (s, 2H, COCH2O), 4.8-5.0 (m, 3H), 5.2 und 5.4 (s, IH), 6.6-6.8 (dd, 4H, P.henoxy ArH), 7.4-7.9 (m, 3H, 2.3,4-H), 9.0 (s, IH, Ar1OH), 11.61 und 12.39 (s, IH, ArOH).1.5-2.2 (m, 6H, H sugar), 3.0 (q, 2H) 4.0 (s, 3H, OCH 3 ), 4.35 (s, 2H, COCH 2 O), 4.8-5.0 (m, 3H), 5.2 and 5.4 (s, IH), 6.6-6.8 (dd, 4H, p-phenoxy ArH), 7.4-7.9 (m, 3H, 2.3,4-H), 9.0 (s, IH, Ar 1 OH), 11.61 and 12.39 (s, IH, ArOH).

Es ist selbstverständlich/ daß andere Phenoxyacetylamid-Derivate von Adriamycin im wesentlichen mit dem gleichen Verfahren wie oben beschrieben hergestellt werden können. Beispielsweise kann N-(Phenoxyacetyl)adriamycin wie hierin beschrieben hergestellt werden/ wobei die p-Hydroxyphenoxyessigsäure durch 0,5 mMol (76 mg) Phenoxyessigsäure ersetzt wird. In ähnlicher Weise können N-(p-Hydroxyphenoxy-It is understood that other phenoxyacetylamide derivatives of adriamycin can be prepared by substantially the same procedure as described above. For example, N- (phenoxyacetyl) adriamycin can be prepared as described herein wherein the p-hydroxyphenoxyacetic acid is replaced by 0.5 mmol (76 mg) of phenoxyacetic acid. Similarly, N- (p-hydroxyphenoxy)

acetyl)melphalan oder Daunomcyin-Prodrgus oder N-(Phenoxy-30acetyl) melphalan or Daunomcyin-Prodrgus or N- (phenoxy-30

acetyl)melphalan- oder Daunomycin-Prodrugs anhand dieser Versuchsvorschrift hergestellt werden/ wobei 100 mg Welphalan oder 200 mg Daunomycin (Oi35 mMol) verwendet werden.acetyl) melphalan or daunomycin prodrugs are prepared according to this protocol / using 100 mg of Welphalan or 200 mg of Daunomycin (Oi35 mmol).

2^2 ^

Reaktion eines Antikörper-Penicillin V Araidase-Konjugates mit einer AdrLamycin-Prodrug:Reaction of an Antibody-Penicillin V Araidase Conjugate with an AdrLamycin Prodrug:

Die Fähigkeit des Antikörper-PVA-Konjugates/ L6-PVA, die neue Prodrug APO zu Adriamycin umzusetzen/ wird vie folgt bestimmt: Zu einer Lösung von APO (0/1 mM) in PBS gibt man entweder (a) PVA alleine (Endkonzentration 50 μg/ml), (b) 100 pg/ml des L6-PVA-Konjugates (PVA-Endkonzentration: 25 μg/ml) oder (c) 10 μg/ml von L6-PVA (PVÄ-Endkonzentration: 2/5 pg/ml). Jede Reaktion wird durch HPLC mit Hilfe einer Phenominex C-18-Säule (3 pm, 4,5 χ 100 nm) und einem Elutionsgradienten von 20-60% Tetrahydrofuran in Wasser mit 0/1 % H3PO4 (1/0 ml/Hin./ Detektion bei 495 nra) verfolgt.The ability of the antibody-PVA conjugate / L6-PVA to convert the new prodrug APO to adriamycin is determined as follows: To a solution of APO (0/1 mM) in PBS is added either (a) PVA alone (final concentration 50 μg / ml), (b) 100 pg / ml of the L6-PVA conjugate (final PVA concentration: 25 μg / ml) or (c) 10 μg / ml of L6-PVA (final PVA concentration: 2/5 pg / ml). Each reaction is determined by HPLC using a column of Phenominex C-18 (3 pm, 4.5 χ 100 nm) and an elution gradient of 20-60% tetrahydrofuran in water with 0/1% H 3 PO 4 (1/0 ml /Hin./detection at 495 nra).

Unter diesen Bedingungen wird Adriamycin nach 8/9 Min. und APO nach 12/2 Min. eluiert. Die Ergebnisse sind in Fig. gezeigt.Under these conditions, adriamycin is eluted after 8/9 min. And APO after 12/2 min. The results are shown in FIG.

Wie die Darstellung zeigt/ wird die Amidgruppe von APO durch PVA hydrolysiert/ wobei Adriamycin gebildet wird, unter den verwendeten Bedingungen beträgt die Halbwertszeit der Hydrolyse von APO durch PVA annähernd 20 Min. Außerdem findet man/ daß innerhalb von 40 Min. nach dem Start der Reaktion sowohl PVA als auch das Antikörper-PVA-Konjugat eine mindestens 80%-ige Hydrolyse von APO zu Adriamycin bewirken. Bei einer Konjugatkonzentration von 10 μg/tnl (2/5 μg/ ml PVA) wird dieser Hydrolyserate in 120 Min. erreicht. Außerdem geht aus diesen Untersuchungen hervor/ daß das erfindungsgemäße Antikörper-PVA-Konjugat keinerlei nennenswerten Verlust der enzymatischen Aktivität aufgrund der Bindung des Enzyms an den Antikörper zeigt. Dies geht daraus hervor/ daß sowohl Kon^ugat als auch freies Enzym ähnliche Hydrolyseaktivitäten von APO zu Adriamycin zeigen.As shown, the amide group of APO is hydrolyzed by PVA / where adriamycin is formed, under the conditions used the half-life of the hydrolysis of APO by PVA is approximately 20 min. In addition, within 40 min Reaction both PVA and the antibody-PVA conjugate effect at least 80% hydrolysis of APO to adriamycin. At a conjugate concentration of 10 μg / tnl (2/5 μg / ml PVA) this rate of hydrolysis is reached in 120 min. In addition, it is apparent from these studies that the antibody-PVA conjugate of the present invention shows no appreciable loss of enzymatic activity due to the binding of the enzyme to the antibody. This is evident from the fact that both conjugate and free enzyme show similar hydrolysis activities of APO to adriamycin.

2 336 32 336 3

Serumstabilität der neuen erfindungsgemäßen Adriamycin-Prodrug:Serum stability of the novel adriamycin prodrug according to the invention:

Die Stabilität von APO int menschlichen Serum wird mit Hilfe der HPLC bestimmt/ wobei die Abnahmegeschwindigkeit vonThe stability of APO int human serum is determined by HPLC / decreasing rate of

APO sowie die Bildungsgeschwindigkeit von Adriamycin gemessen wird. Eine Lösung von APO (10 roM in Dimethylformamid) wird hier zu frischen Humanserum gegeben, so daß die Endkonzentration 0/1 mM beträgt. Proben von 50 μΐ werden mit LO Methanol (50 μΐ) verdünnt/ wobei das Serumprotein ausfällt. Diese Proben werden anschließend zentrifugiert und wie oben beschrieben mit Hilfe der HPLC analysiert. Innerhalb von * 2 h kann keine Hydrolyse von APO zu Adriamycin nachgewiesen werden.APO and the rate of formation of adriamycin is measured. A solution of APO (10 roM in dimethylformamide) is added here to fresh human serum so that the final concentration is 0/1 mM. Samples of 50 μΐ are diluted with LO methanol (50 μΐ) / where the serum protein precipitates. These samples are then centrifuged and analyzed by HPLC as described above. No hydrolysis of APO to adriamycin can be detected within * 2 h.

Bindung der Antikörper-PVA-Konjugate an H2981-Tumorzellen:Binding of antibody-PVA conjugates to H2981 tumor cells:

Die Bindungsfahigkeit der erfindungsgemäßen L6-PVA- und 1F5-PVA-Konjugate an H2981-Turaorzellen wird gemäß Beispielen 1 un(3 2 bestimmt. Die Ergebnisse des Bindungstests sind in Pig. 22 dargestellt.The binding ability of the L6-PVA and 1F5-PVA conjugates according to the invention to H2981 Turaor cells is determined according to Examples 1 and 3. The results of the binding assay are shown in Pig.

Eine FACS-Analyse ergibt« daß sowohl L6 als auch das L6-PVA-Konjugat fest an die Tumorzellen binden/ während das 1F5-PVA-Konjugat keine signifikante Bindung zeigt. Dieser Bindungstest zeigt erstens./- daß die Konjugation mit einem Enzym die Bindungsfähigkeit der Antikörperkomponente des erfindungsgemäßen Immunokonjugates nicht wesentlich beeinflußt. Zweitens zeigt dieser Test erneut die Bindungsspezifität des Konjugates; das L6-PVA-Konjugat bindet an die L6-positiven H2981-Tumor2ellen/ während das 1F5-PVA-Konjugat aufgrund der fehlenden Spezifität der 1F5-Antikörper für diese Tumorzellen keinerlei Bindung zeigt.A FACS analysis shows that both L6 and the L6-PVA conjugate bind tightly to the tumor cells / while the 1F5-PVA conjugate shows no significant binding. This binding test shows firstly that the conjugation with an enzyme does not significantly affect the binding ability of the antibody component of the immunoconjugate of the present invention. Second, this test again shows the binding specificity of the conjugate; the L6-PVA conjugate binds to the L6-positive H2981 tumor cells / while the 1F5-PVA conjugate shows no binding due to the lack of specificity of the 1F5 antibodies for these tumor cells.

2 3 3 5 32 3 3 5 3

OOOO

In vitro-Toxizität der erfindungsgemäßen Antikörper-PVA-Konjugat/Adriamycin-Prodrugkorabination gegenüber H2981-Tumor2ellen:In Vitro Toxicity of the Antibody-PVA Conjugate / Adriamycin Prodrug Accordance to H2981 Tumor Cell of the Invention:

Der in vitro-cytotoxische Effekt der erfindungsgemäßen Antikörper-PVA/Adriamycin-Prodrugkombination auf H2981-Tumorzellen wird mit Hilfe des H-Thymidineinbautests gemäß Beispielen 1 und 2 durchgeführt. Die H2981-Tumorzellen werden auf Mikrotiterplatten (96 Kammern) in IMDM (10.000 Zellen/ Kammern) ausplattiert und 18 h bei 37°C inkubiert- DieThe in vitro cytotoxic effect of the antibody-PVA / adriamycin prodrug combination according to the invention on H2981 tumor cells is carried out by means of the H-thymidine incorporation test according to Examples 1 and 2. The H2981 tumor cells are plated on microtiter plates (96 wells) in IMDM (10,000 cells / well) and incubated for 18 h at 37 ° C

Antikörper-PVA-Konjugate L6-PVA oder 1F5-PVA werden an-( schließend in einer Konzentration von 10 pg/ml (bezogen auf den Antikörper) hinzugefügt und die Platten werden 30 Min. bei 4°C inkubiert. Anschließend wäscht man die Platten 4 χ mit IMDM und gibt verschiedene Konzentrationen von APO in IMDM hinzu. Nach 2 h wäscht man erneut/ gibt IMDM hinzu und inkubiert erneut 18 h bei 37°C. Anschließend wird H-Thymidin hinzugefügt (1 pci/Kammer) und nach 6 h werden die Platten bei -70 C eingefroren» um die Zellen abzulösen. Nach dem Auf-Antibody PVA conjugates L6-PVA or 1F5-PVA are added ( closing at a concentration of 10 pg / ml (based on the antibody) and the plates are incubated for 30 min at 4 ° C, followed by washing the plates 4 χ with IMDM and add different concentrations of APO in IMDM After 2 h, wash again / add IMDM and incubate again for 18 h at 37 ° C. Then add H-thymidine (1 pci / well) and after 6 h the plates are frozen at -70 ° C to detach the cells.

tauen werden die Zellen auf Glasfaserfilter übertragen. Der 3 H-Thymidineinbau wird in einem Beckman-3801-Szintillations-Thawing the cells are transferred to glass fiber filters. 3 H-thymidine incorporation is monitored in a Beckman 3801 scintillation

zähler gemessen und mit Zellen verglichen/ welche ausschließlich mit APO oder Adriamycin (ADH) behandelt wurden.measured and compared with cells / which were treated exclusively with APO or Adriamycin (ADH).

C_ 25 Mit Hilfe dieses Tests wird die Inhibition des 3H-Thyraidineinbaus in die DNA der Tumorzellen und somit der cytotoxische Effekt der Prodrugs APO auf die Zellen mit oder ohne Vorbehandlung der Zellen mit L6-PVA oder 1F5-PVA-Konjugat bestimmt. Die cytotoxischen Effekte dieser Kombination en werden mit den^Cytotoxizitätswerten verglichen/ welche man nach der Behandlung der Zellen ausschließlich mit der Stammverbindung Adriamycin erhält. Wie in Fig. 23 dargestellt/ wirkt Adriamycin auf Konjugat-unbehandelte Tumorzellen wesentlich starker toxisch (ICt0 = 38 nM) als APO mit einem ICjQ-Wert von 2 μΜ. Dieses Ergebnis ist aufgrund früherer C_ 25 This assay determines the inhibition of 3 H-thyraidine incorporation into DNA of the tumor cells and thus the cytotoxic effect of prodrugs APO on cells with or without pre-treatment of cells with L6-PVA or 1F5-PVA conjugate. The cytotoxic effects of these combinations are compared with the cytotoxicity values which are obtained after treatment of the cells exclusively with the parent compound adriamycin. As shown in FIG. 23, adriamycin is significantly more toxic to conjugate-untreated tumor cells (ICt 0 = 38 nM) than APO with an ICjQ value of 2 μΜ. This result is due to earlier

2-320342-32034

Ό/Ό /

Berichte zu erwarten/ worin eine geringere Toxizität der Adriamycinatnide gegenüber Adriamycin gezeigt wurde (wie z.B. Y. Levin und B.A. SeIa/ FEBS Letters« 98/ S. 119 (1979) und R. Baurain et al./ J.Med.Chem. 23, S. 1171 (1980)). Durch eine Vorbehandlung der Zellen mit L6-PVA wird die Cytotoxizität von APO im Vergleich zu Adriamycin alleine 20-fach verstärkt. Durch eine Vorbehandlung der Zellen mit 1F5-PVA wird die Toxizität von APO nicht beeinflußt. Diese Ergebnisse weisen darauf hin/ daß das L6-PVA-Konjugat in der Lage ist/ die relativ schwach toxische Prodrug APO zu hydrolysieren und dadurch die Tumorzellen im vergleichbaren Umfang wie bei einer ausschließlichen Behandlung mit Adriamycin abzutöten. Außerdem zeigt sich/ daß diese Cytotoxizität antigenspezifisch ist/ da das an diese spezifische Tumorzellinie nichtbindende 1F5-PVA-Konjugat keine Cytotoxizität bewirkt.Reports / in which a lower toxicity of adriamycinatnide to adriamycin has been demonstrated (as for example Y. Levin and BA SeIa / FEBS Letters "98 / p. 119 (1979) and R. Baurain et al / J.Med.Chem , P. 1171 (1980)). Pre-treatment of the cells with L6-PVA increases the cytotoxicity of APO 20-fold compared to adriamycin alone. Pretreating the cells with 1F5-PVA will not affect the toxicity of APO. These results indicate that the L6-PVA conjugate is capable of hydrolyzing the relatively weakly toxic prodrug APO and thereby killing tumor cells to the same extent as adriamycin alone. In addition, this cytotoxicity is antigen-specific / because the 1F5-PVA conjugate that does not bind to this specific tumor cell line does not cause cytotoxicity.

Bindung des Antikbrper-PVA-Konjugates an Daudi-LymphomazellentBinding of the antibody-PVA conjugate to Daudi lymphoma cell

Weiterhin wurde die Bindungsfähigkeit der erfindungsgemäßen L6-PVA*-und 1F5-PVA-Konjugate an Daudi-Zellinien bestimmt. Diese Zellinie stellt eine Burkitt-Lymphomazellinie dar/ welche bei der ATCC (ATCC * CCL 213) hinterlegt ist und das CD-Antigen exprimi&rt, an das der 1F5-Antik5rper bindet.Furthermore, the binding ability of the L6-PVA * and 1F5-PVA conjugates of the invention was determined on Daudi cell lines. This cell line represents a Burkitt's lymphoma cell line / which is deposited in the ATCC (ATCC * CCL 213) and expresses the CD antigen to which the 1F5 antibody binds.

Der Bindungstest wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt/ wobai Daudl—Zellen verwendet werden. Die Ergebnisse sind in Fig. dargestellt.The binding assay is performed according to Example 1 / using Daudl cells. The results are shown in FIG.

In diesem Fall werden die monoklonalen Antikörper 1F5 und 3g das 1F5-PVA-Konjugat fest an die Lymphomazellen gebunden.In this case, monoclonal antibodies 1F5 and 3g bind the 1F5-PVA conjugate tightly to the lymphoma cells.

Diese Untersuchung zeigt somit erneut/ daß die Bindungsfähigkeit des Konjugates durch das Konjugationsverfahren nicht wesentlich beeinflußt wird.This study again demonstrates that the binding ability of the conjugate is not significantly affected by the conjugation procedure.

Außerdem geht aus der Figur hervor/ daß die Antikörper L6 und das Konjugat L6-PVA keine nennenswerte Bindung anIn addition, it can be seen from the figure that the antibodies L6 and the conjugate L6-PVA do not bind significantly

6* 2 3 3 0 6 * 2 3 3 0

Daudizellen zeigen. Dies ist zu erwarten/ da Daudi-Tumorzellen kein Lö-Antikörper-spezifisches Antigen aufweisen. Zusammen mit den vorher beschriebenen Bindungstests zeigt diese untersuchung eindeutig die Bindungsspezifität dererfindungsgemäßen Konjugate/ d.h. L6-haltige Konjugate binden spezifisch an L6-positive Zellen und lF5-haltige Konjugate binden spezifisch an CD-20-positive Zellen.Daudi cells show. This is to be expected / because Daudi tumor cells have no Lö antibody-specific antigen. Together with the binding assays previously described, this study clearly demonstrates the binding specificity of the conjugates of the invention / i. L6-containing conjugates bind specifically to L6-positive cells and IF5-containing conjugates bind specifically to CD-20-positive cells.

In vitro-Toxizität der erfindungsgemäßen Antikörper-PVA-Konjugat/Adriamycin-Prodrugkombination gegenüber Daudi-Zellen:In Vitro Toxicity of the Antibody-PVA Conjugate / Adriamycin Prodrug Combination Against Daudi Cells According to the Invention:

Im nächsten Schritt wird die in vitro-Cytotoxizität der L6-PVA bzw. 1F5-PVA-Konjugate in Kombination mit der Prodrug APO gegenüber Daudi-Zellen untersucht.In the next step, the in vitro cytotoxicity of the L6-PVA or 1F5-PVA conjugates in combination with the prodrug APO is investigated in comparison to Daudi cells.

Der H-Thymidintest wird gemäß den oben beschriebenen Beispielen mit geringfügigen Modifikationen aufgrund der nichtadhärenten Daudi-Zellen durchgeführt. Etwa 250.000 Daudi- ZeILen in IMDM werden in jeder Kammer einer 96-teiligen Mikrotiterplatte vorgelegt und mit dem Antikörper-Enzymkonjugat versetzt. Das Reaktionsgemisch wird bei 4°C 30 Min. inkubiert. Nicht-gebundenes Antikörper-Enzymkonjugat wird durch 5-minütige Zentrifugation bei 500 χ g und Abheben desÜberstandes entfernt. Die Zellen werden in IMDM resuspendiert und der beschriebene Waschvorgang wird zur vollständigen Entfernung von ungebundenem Konjugat 3 χ wieder holt. APO in IMDM fügt man 2 h lang hinzu und wäscht 1 χ wie oben beschrieben. Die restlichen Schritte des Tests werden gemäß den vorher beschriebenen Beispielen durchgeführt.The H-thymidine test is carried out according to the examples described above with minor modifications due to the non-adherent Daudi cells. About 250,000 Daudi cells in IMDM are placed in each well of a 96-well microtiter plate and spiked with the antibody-enzyme conjugate. The reaction mixture is incubated at 4 ° C for 30 min. Unbound antibody-enzyme conjugate is removed by centrifugation at 500 g for 5 minutes and supernatant. The cells are resuspended in IMDM and the wash described is retrieved for complete removal of unbound conjugate 3χ. Add APO in IMDM for 2 h and wash 1 χ as described above. The remaining steps of the test are performed according to the previously described examples.

Mit diesem Test wird die Inhibition des H-Thymidineinbaues in die DNA von Daudi-Zellen und somit der cytotoxische Effekt der Prodrug APO auf diese Zellen mit bzw. ohne Vor-This test is used to inhibit H-thymidine incorporation into the DNA of Daudi cells and thus the cytotoxic effect of the prodrug APO on these cells, with or without

2 ο υ £ 32 ο υ £ 3

behandlung der Zellen mit L6-PVA oder 1F5-PVA-Konjugat bestimmt. Die cytotoxischen Effekte dieser Kombinationen werden mit der Cytotoxizität einer Zellbehandlung ausschließlich mit Adriamycin verglichen. Wie in Fig. 25 gezeigt» wirkt Adriamycin auf mit Konjugat unbehandelte Daudi-Zellen wesentlich stärker toxisch als APO. Eine Vorbehandlung der Zellen mit 1F5-PVA-Konjugat führt zu einer wesentlichen Verstärkung der Cytotoxizität der Prodrug APO und ist mit der Cytotoxizität von Adriamycin alleine vergleichbar. Eine Vorbehandlung der Zellen mit L6-PVA-Konjugat führt zu keiner vergleichbaren Verstärkung.Treatment of cells with L6-PVA or 1F5-PVA conjugate determined. The cytotoxic effects of these combinations are compared with the cytotoxicity of a cell treatment exclusively with adriamycin. As shown in Figure 25, adriamycin on conjugate-untreated Daudi cells is significantly more toxic than APO. Pre-treatment of the cells with 1F5-PVA conjugate leads to a substantial enhancement of the cytotoxicity of the prodrug APO and is comparable to the cytotoxicity of adriamycin alone. Pretreatment of cells with L6-PVA conjugate will not produce comparable enhancement.

Es ist zu erwähnen/ daß diese Bindungs- und Cytotoxizitätsstudien im Vergleich zu früher erhaltenen Ergebnissen aus Untersuchungen mit den gleichen Konjugaten und H2981-Tumorzellen zu entgegengesetzten Resultaten führten. Hierbei zeigte die Kombination L6-PVA + APO einen verstärkten cytotoxischen Effekt/ während 1F5-PVA + APO keinen vergleichbaren Effekt bewirkte. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Spezifitäten der Konjugat-Antikörper L6 und 1F5 zu erwarten und belegt erneut eindeutig die Spezifität der mit den erfindungsgemäßen Konjugat/Prodrug-Kombinationen erzielten cytotoxischen Effekte.It should be noted that these binding and cytotoxicity studies resulted in opposite results from previously obtained results from studies with the same conjugates and H2981 tumor cells. Here, the combination L6-PVA + APO showed an increased cytotoxic effect / while 1F5-PVA + APO caused no comparable effect. This is to be expected on account of the different specificities of the conjugate antibodies L6 and 1F5 and once again clearly demonstrates the specificity of the cytotoxic effects achieved with the conjugate / prodrug combinations according to the invention.

AyJ Diese untersuchung zeigt außerdem/ daß sich das 1F5-PVA-Konjugat in Kombination mit APO zur Erzeugung eines cytotoxischen Effekts in vitro auf Tumorzellen eignet. Die in diesem Beispiel beschriebenen in vitro-Cytotoxizitätsuntersuchungen belegen somit/daß jedes beliebige Konjugat/ AyJ This study also demonstrates that the 1F5-PVA conjugate in combination with APO is useful for generating a cytotoxic effect in vitro on tumor cells. The in vitro cytotoxicity studies described in this example thus demonstrate that any conjugate /

®^ welches einen mit einem Tumor-assoziierten Antigen reagierenden Antikörper enthalt/ erfindungsgemäß zur Behandlung eines Tumors verwendet werden kann/ welcher mit diesem Antikörper reagiert.® which contains an antibody reactive with a tumor-associated antigen / can be used according to the invention for the treatment of a tumor / which reacts with this antibody.

70 2 8 3 5 70 2 8 3 5

Beispiel 5Example 5

Dieses Beispiel betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Immunkonjugate und Verfahren zur Umsetzung der Prodrug 5-Pluorcytosin (im folgenden als 5-FC"bezeichnet) in das AntitumormitteL 5-Fluoruracil (im folgenden als 5-FU bezeichnet) mit Hilfe des Antikörper-gebundenen Enzyms Cytosin-Deäminase (CD) (siehe Fig. 26). Die erfindungsgemäße Antikörper-CD-Konjugat/S-FC-Prodrugkombination zeigt in vitro einen deutlichen cytotoxischen Effekt gegenüber Tumorzellen.This example relates to the use of the immunoconjugates of the invention and to methods of converting the prodrug 5-pluorocytosine (hereinafter referred to as 5-FC ") into the antitumor agent 5-fluorouracil (hereinafter referred to as 5-FU) using the antibody-linked enzyme cytosine -Deäminase (CD) (see Figure 26) .The antibody-CD conjugate / S-FC prodrug combination of the present invention exhibits a marked cytotoxic effect on tumor cells in vitro.

t Herstellung des erfindungsgemäßen Antikörper-Cytosin-Deaminasekonjugates ; t producing the antibody cytosine Deaminasekonjugates invention;

L6-CD und 1F5-CD-Immunkonjugate werden in Anlehnung an die früheren Beispiele aus den monoklonalen Antikörpern L6 bzw. 1F5 sowie dem Enzym Cytosindeaminase hergestellt. Obwohl CD-Enzyme in verschiedenen Mikroorganismen gefunden und daraus isoliert wurden (siehe z.B. West et al./ "Biochem. Biophys. Acta., 719/ S. 251-58 (1982)) wird speziell die hierin verwendete CD aus gepreßter Bäckerhefe gemäß der Beschreibung von P.L. Ipata et al., "Baker's Yeast Cytosine Deaminase. Some Enzymatic Properties And Allosteric Inhibition By _ Nucleosides And Nucleotides"/ Biochemistry/ 10/ S. 4270-76 ( 25 (1971)).isoliert.L6-CD and 1F5-CD immunoconjugates are prepared based on the earlier examples from the monoclonal antibodies L6 or 1F5 and the enzyme cytosine deaminase. Although CD enzymes have been found in and isolated from various microorganisms (see, for example, West et al., Biochem. Biophys. Acta., 719 / pp. 251-58 (1982)), the compressed baker's yeast compact used herein is specifically described in U.S. Pat Description of PL Ipata et al., "Baker's Yeast Cytosine Deaminase. Some Enzymatic Properties and Allosteric Inhibition By _ Nucleosides And Nucleotides "/ Biochemistry / 10 / p. 4270-76 ( 25 (1971)).

Hierzu werden Hefezellen (Saccharomyces cerevisiae) (2,0 kg) mit Ethylacetat plasmolysiert. Zur Herstellung eines Rohenzympraparates wird eine Ammoniumsulfatfallung (50-73 %) SQ zweimal durchgeführt. Der Ammoniumsulfatniederschlag wird gegen 10 mM Tris-Cl Puffer, pH 8/0, dialysiert, auf eine Q-Sepharose-Anionenaustauschersäule (Pharmacia) aufgetragen und mit einem KCl-Gradienten (0 - 0/3 M) eluiert.For this purpose, yeast cells (Saccharomyces cerevisiae) (2.0 kg) are plasmolysed with ethyl acetate. To prepare a crude enzyme preparation, an ammonium sulphate precipitate (50-73%) SQ is carried out twice. The ammonium sulfate precipitate is dialyzed against 10 mM Tris-Cl buffer, pH 8/0, applied to a Q-Sepharose anion exchange column (Pharmacia) and eluted with a KCl gradient (0-0 / 3M).

71 2 8 3 0 71 2 8 3 0

Die erhaltenen Fraktionen werden auf CD-Aktivität mit Hilfe von 3 roM Cytosin (oder 5-PC) als Substrat in PBS bei 27°C gemäß der Vorschrift von T. Nishiyama et al./ "Antineoplastic Effects in Rats of 5-Fluorocytosine In Combination With Cytosine Deaminase Capsules"/ Cancer Research/ 45/ S. 1753-61 (1985)) getestet. Eine kleine Menge der Enzympräparation wird hierzu dem Substrat Cytosin (oder 5-FC) hinzugefügt. Der Reaktionsverlauf wird über UV-jSpektrophotometrie bestimmt/ wobei man nach Abstoppen der Proben jnit 0/1 N HCl das gebildete üracil. (oder 5-FU) bestimmt. Die VerhältnisseThe resulting fractions are assayed for CD activity by using 3 roM cytosine (or 5-PC) as a substrate in PBS at 27 ° C according to the protocol of T. Nishiyama et al., Antineoplastic Effects in Rats of 5-Fluorocytosine In Combination With Cytosine Deaminase Capsules "/ Cancer Research / 45 / p. 1753-61 (1985)). A small amount of the enzyme preparation is added to the substrate cytosine (or 5-FC). The course of the reaction is determined by means of UV spectrophotometry / in which, after stopping the samples with 0/1 N HCl, the üracil. (or 5-FU). The ratios

250/280 (für Cytosin) und 255/290 (für 5-FC) werden zur Bestimmung der gebildeten üracil-bzw. 5-FU-Menge verwendet. Dieses Verfahren zur Bestimmung der CD-Aktivität wird nach jedem Reinigungsschritt des Enzyms sowie des erfindungsge-,c maßen CD-haltigen Konjugates (siehe unten) eingesetzt.250/280 (for cytosine) and 255/290 (for 5-FC) are used to determine the formed üracil resp. 5-FU amount used. This method for determining the CD activity is used after each purification step of the enzyme and of the inventive CD-containing conjugate (see below).

Die aktiven Fraktionen des KCl-Gradienten werden vereinigt/ konzentriert und über eine Sephadex G-75-Säule gereinigt. Eine anschließende SDS-PAGE (14 %/ nicht-reduzierend) zeigt/ 2Q daß die CD-haltigen Fraktionen aus einem Hauptprotein mitThe active fractions of the KCl gradient are pooled / concentrated and purified on a Sephadex G-75 column. Subsequent SDS-PAGE (14% / non-reducing) shows that the CD-containing fractions consist of one major protein

einem Molekulargewicht von 18 kd und kleineren Proteinmengen bei 20 und 30 kd bestehen. Die CD-Aktivität dieser Fraktionen beträgt 10 U/mg Protein (unter Verwendung von Cytosin als Substrat). Andere Präparationen zeigen eine Aktivität von «t 17 U/mg Protein. Alle Proteinbestimmungen'werden mit Hilfe des BCA-Proteinnachweisreagens' (Pierce/ Rockford/ IL) durchgeführt.a molecular weight of 18 kd and smaller amounts of protein at 20 and 30 kd. The CD activity of these fractions is 10 U / mg protein (using cytosine as substrate). Other preparations show an activity of 17 U / mg protein. All protein determinations are made using the BCA Protein Detection Reagent (Pierce / Rockford / IL).

Das gereinigte CD wird anschließend an den monoklonalen 3£. Antikörper L6 bzw. 1F5 mit Hilfe des für die AP-Konjugate in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens gebunden. Die ungereinigten Konjugate (mit Iodacetamid unbehandelt) werden durch Gelfiltration über S-200 Sepharose mit PBS als Elutionsmittel gereinigt. Die Fraktionen werden bei 280 nm vermessen undThe purified CD is subsequently attached to the monoclonal 3 lbs. Antibody L6 or 1F5 bound by means of the method described for the AP conjugates in Example 1. The crude conjugates (untreated with iodoacetamide) are purified by gel filtration over S-200 Sepharose with PBS as eluent. The fractions are measured at 280 nm and

o_ die CD-Aktivität der Fraktionen wird wie oben beschrieben ob o The CD activity of the fractions is as described above ob

bestimmt. Konjugat-haltige Fraktionen mit einem geeignetencertainly. Conjugate-containing fractions with a suitable

72 2 8 3 672 2 8 3 6

CD-Antikörper-Verhaltnis werden vereinigt und durch SDS-PAGE auf einem 4 bis 12 %-igen nicht-reduzierenden Gradientengel analysiert/ wodurch man gereinigte L6-CD und 1F5-CD-Konjugat-Präparationen erhält.CD-antibody ratio is pooled and analyzed by SDS-PAGE on a 4 to 12% non-reducing gradient gel to give purified L6-CD and 1F5-CD conjugate preparations.

Reaktion des Antikörper-Cytosindeaminase-Konjugates mit der Prodrug 5-Fluorcytosin:Reaction of the antibody-cytosine deaminase conjugate with the prodrug 5-fluorocytosine:

Die Fähigkeit der erfindungsgeraäßen Konjugate L6-CD und 1F5-CD/ die Prodrug 5-FC zu 5-FÜ bzw. das Substrat Cytosin zu Uracil umzusetzen* wird wie folgt bestimmt:The ability of the inventive conjugates L6-CD and 1F5-CD / the prodrug 5-FC to 5-FÜ or the substrate cytosine to uracil * is determined as follows:

Man gibt entweder freies CD (Endkonzentration 5 μg/ml)/ das L6-CD-Konjugat (CD-Endkonzentration 5 μg/Inl) oder das 1F5-CD-Kon3ugat {CD-Endkonzentration 5 μg/ml) zu einer 3 mM-Lösung von (a) Cytosin oder (b) 5-FC in PBS bei 27°C hinzu und bestimmt die Menge des entstehenden Produktes in Abhängigkeit von der Zeit spektrophotometrisch (wie obenEither give free CD (final concentration 5 μg / ml) / the L6-CD conjugate (final CD concentration 5 μg / Inl) or the 1F5-CD conjugate {final CD concentration 5 μg / ml) to a 3 mM solution from (a) cytosine or (b) 5-FC in PBS at 27 ° C, and determines the amount of resulting product as a function of time spectrophotometrically (as above

beschrieben). Die Ergebnisse sind in Fig. 27 gezeigt. 20described). The results are shown in FIG. 20

Der Figur ist zu entnehmen/ daß 5-FU aus der Prodrug 5-FC sowohl durch freies CD als auch durch die erfindungsgemäßen Antikörper-CD-Konj-ugate freigesetzt wird. Der Figur ist ebenso zu entnehmen/ daß durch die Anbindung des Enzyms an den Antikörper beider Konjugate keine wesentliche Abnahme der CD-Enzymaktivität erfolgt* da die Konjugate im wesentlichen gleiche Aktivitäten wie freies CD aufweisen. Die spezifische Aktivität von freiem Enzym und Konjugat beträgt annäherndThe figure shows that 5-FU is released from the prodrug 5-FC both by free CD and by the antibody CD conjugates according to the invention. It can also be seen from the figure that as a result of the binding of the enzyme to the antibody of both conjugates, there is no substantial decrease in the CD enzyme activity since the conjugates have essentially the same activities as free CD. The specific activity of free enzyme and conjugate is approximate

4 U/mg Enzym4 U / mg enzyme

30 30

Zum Vergleich wird die Reaktivität des Konjugates anstatt mit 5-FC mit Cytosin als Substrat bestimmt. Der Figur ist zu entnehmen/ daß die Konjugate auch mit Cytosin als Substrat/im Vergleich zu freiem CD, gleiche CD-Aktivitäten aufweisen. Die spezifische Aktivität des Konjugates - 10 U/mg gebundenesFor comparison, the reactivity of the conjugate is determined instead of 5-FC with cytosine as the substrate. It can be seen from the figure that the conjugates also have the same CD activities with cytosine as substrate / compared to free CD. The specific activity of the conjugate - 10 U / mg bound

Enzym - zeigt außerdem/ daß die ursprüngliche Enzymaktivität von CD im Konjugat erhalten bleibt. Dieser Aktivitätswert bleibt über mehrere Wochen erhalten/ wenn das Konjugat in PBS bei 4°C gelagert wird.Enzyme - also indicates that the original enzyme activity of CD is retained in the conjugate. This activity value is maintained for several weeks / when the conjugate is stored in PBS at 4 ° C.

Bindung des Antikörper-CD-Konjugates an H2981-Tumorzellen;Binding of the antibody-CD conjugate to H2981 tumor cells;

Die Bindungsfähigkeit der erfindungsgemäßen L6-CD- und .-. 1F5-CD-Konjugate an H2981-Tumorzellen wird gemäß den Beispielen 1 und 2 bestimmt. Die Ergebnisse des Bindungstests sind in Fig. 28 dargestellt. Eine FACS-Analyse ergibt/ daß sowohl L6 als auch L6-CD stark an die Tumorzellen binden* während das 1F5-Immunkonjugat an die Zellen nicht bindet. Ebenso wie frühere Bindungsstudien zeigt dieser Test/ daß sowohl die Bindungsaktivität dieser Konjugate trotz Konjugation des Antikörpers an das Enzym/ als auch die Bindungsspezifität dieser Konjugate erhalten bleibt-The binding ability of the L6-CD- and .-. 1F5-CD conjugates to H2981 tumor cells are determined according to Examples 1 and 2. The results of the binding assay are shown in FIG. FACS analysis shows that both L6 and L6 CD strongly bind to the tumor cells * while the 1F5 immunoconjugate does not bind to the cells. As with previous binding studies, this assay shows that both the binding activity of these conjugates is maintained despite conjugation of the antibody to the enzyme, as well as the binding specificity of these conjugates.

In vitro-Cytotoxizität der erfindungsgemäßen Antikörper-CD-Konjugat/5-FC-Prodrugkombination gegenüber H2981-Tumorzellen!In vitro cytotoxicity of the antibody-CD conjugate / 5-FC prodrug combination according to the invention against H2981 tumor cells!

Die it» vitro—Cytotoxizität der erfindungsgemäßen Antikörper-CD/5-FC-Prodrugkombination gegenüber H2981-Tumorzellen wird 3The in vitro cytotoxicity of the antibody CD / 5-FC prodrug combination according to the invention against H2981 tumor cells becomes 3

mit Hilfe eines H-Leucineinbauversuches/ vergleichbar mit dem. H-Thymidineinbauversuch gemäß Beispielen 1 und 2, bestimmt.with the help of an H-Leucineinbauversuches / comparable to the. H-thymidine incorporation experiment according to Examples 1 and 2, determined.

In diesem Versuch wird eine Suspension von 10 H2981-Zellen * In this experiment, a suspension of 10 H2981 cells *

in 0,1 ml IMDM mit 10% (vol/vol) fetalem Kälberserum in Mikrotiterplatten (96 Kammern) ausplattiert und über Nacht bei 37 C zur Anbindung inkubiert. Die Platten werden an-in 0.1 ml IMDM with 10% (vol / vol) fetal calf serum in microtiter plates (96 wells) and incubated overnight at 37 C for binding. The plates are

schließend gewaschen und mit L6-CD- oder 1F5-CD-Konjugat (10 μg Gesamtprotein/ml, 10 U/mg gebundenes Protein CD-and washed with L6-CD or 1F5-CD conjugate (10 μg total protein / ml, 10 U / mg bound protein CD-

Aktivität enthaltend/ Verwendung von Cytosin als Substrat) in 0,1 ml IMDM versetzt. Nach 30 Min. bei 4°C werden die Platten 4 χ gewaschen. Anschließend gibt man 0/15 ml Leucin-freier RPMI-Medien/ welche unterschiedliche Konzentrationen der Verbindungen 5-FC oder 5-FU enthalten, zu jeder Kammer hinzu. Die Zellen werden 18 h bei 37°C inkubiert und 6 h mit H-Leucin (1 pCi/Kammer) in 0,05 ml Leucin-freiem RPMI gepulst. Die Platten werden dann gemäßContaining activity / using cytosine as substrate) in 0.1 ml IMDM. After 30 min. At 4 ° C, the plates are washed 4 χ. Next, add 0/15 ml of leucine-free RPMI media / containing different concentrations of compounds 5-FC or 5-FU to each chamber. The cells are incubated for 18 h at 37 ° C and pulsed for 6 h with H-leucine (1 pCi / well) in 0.05 ml leucine-free RPMI. The plates are then according to

den Angaben in den Beispielen 1 und 2 für den H-Thymidineinbautest weiterbehandelt.the details in Examples 1 and 2 for the H-thymidine incorporation test further.

Mit Hilfe dieses Test wird die Inhibition des H-Leucineinbaus in das Protein der Tumorzellen und somit der cytotoxische Effekt der Prodrug 5-FC auf die Zellen mit " bzw. ohne Vorbehandlung der Zellen mit L6-CD- oder 1F5-CD-Konjugaten bestimmt. Die cytotoxischen Effekte dieser Kombinationen werden mit den cytotoxischen Effekten nach einer Behandlung der Zellen ausschließlich mit der Stammverbindung 5-FU verglichen. Wie in Fig. 29 gezeigt, wirkt 5-FC auf Konjugat-unbehandelte Tumorzellen nur sehr geringfügig- cytotoxisch, während 5-FU das Zellwachstum mit einer IC50 von 20 μΜ inhibiert. Durch eine Vorbehandlung der Zellen mit L6-CD-Konjugat wird jedoch die Cytotoxizität von 5-FC auf einen Wert angehoben/ welcher mit der Cyto-This assay is used to determine the inhibition of H-leucine incorporation into the protein of the tumor cells and thus the cytotoxic effect of the prodrug 5-FC on the cells with or without pre-treatment of the cells with L6-CD or 1F5-CD conjugates. The cytotoxic effects of these combinations are compared with the cytotoxic effects after treatment of the cells exclusively with the parent compound 5-FU As shown in Figure 29, 5-FC on conjugate-untreated tumor cells has very little cytotoxic effect, while 5-FU cell growth is inhibited with an IC 50 of 20 μΜ, however, pretreatment of the cells with L6-CD conjugate raises the cytotoxicity of 5-FC to a value which is associated with the cytotoxicity.

2^ toxizität von 5-FU alleine vergleichbar ist. Dies beruht darauf/ daß Antigen-gebundenes L6-CD die nicht-toxische Prodrug 5-FC zu 5-FU umsetzt. Das nicht-bindende Konjugat 1F5-CD bewirkt keine vergleichbare Zunahme/ wodurch wiederum die Antigenspezifität der gesteigerten Cytotoxizität belegt wird. 2 ^ toxicity of 5-FU alone is comparable. This is because antigen-linked L6 CD converts the non-toxic prodrug 5-FC to 5-FU. The non-binding conjugate 1F5-CD causes no comparable increase / which in turn demonstrates the antigen specificity of the increased cytotoxicity.

Aus den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen geht hervor, daß durch Veränderung der Basiskonstruktion weitere Ausführungsformen beschreiben werden 3$ können, welche die erfindungsgemaßen Verfahren, Imraun-From the above described embodiments of the invention it is evident that will describe by changing the basic construction of other embodiments of $ 3 to which the inventive method, Imraun-

konjugate und Prodrugs verwenden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird daher nicht durch die oben beschriebenen Beispiele/ sondern durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt.use conjugates and prodrugs. The scope of the present invention will therefore be determined not by the examples described above, but by the appended claims.

Claims (2)

M/29 283 Paten tansprucheM / 29 283 Patent claims 1. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allge-10 meinen formel (I)1. Process for preparing the compounds of the general formula (I) a)a) 0 OH0 OH (D(D worinwherein R für Wasserstoff und R3 für OH oder OCH- stehen; oderR is hydrogen and R 3 is OH or OCH-; or R1 für OH und R3 für OCH3 stehen; und R2 für H oder OH steht.R 1 is OH and R 3 is OCH 3 ; and R 2 is H or OH. b) oder der Verbindungen der Formel (II)b) or the compounds of the formula (II) 0 OH0 OH Z υ ο .· οZ υ ο. · Ο worin A where A R für Wasserstoff und R für OH oder OCH3 stehen;R is hydrogen and R is OH or OCH 3 ; oderor R für OH und R für OCH3 stehen; undR is OH and R is OCH 3 ; and R2 für H oder OH steht,R 2 is H or OH, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formelcharacterized in that a compound of the general formula 20 2520 25 30 3530 35 a) mit p-HydrcKyphenoxyessigsäure oder mit Phenoxyessigsäure oder einem vorzugsweise mit N-Hydroxysuccinunid oder Dicyclohexylcarbodiimid aktivierten Derivat davon zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) umsetzt, odera) with p-HydrcKyphenoxyessigsäure or with phenoxyacetic acid or a preferably with N-hydroxysuccinunide or dicyclohexylcarbodiimide activated derivative thereof to give a compound of general formula (I), or b) mit Phenylessigsäure oder Hydroxyphenylessigsäure oder einem vorzugsweise mit N-Hydroxysuccinimid oder Dicyclohexylcarbodiimid aktivierten Derivat davon zu einer Verbindung der allgemeinen .Formel (II) umsetzt.b) with phenylacetic acid or hydroxyphenylacetic acid or a preferably with N-hydroxysuccinimide or dicyclohexylcarbodiimide activated derivative thereof to give a compound of general formula (II). 2 :- 3 6 32: - 3 6 3 Verfahren nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet/ daß roan N-(p-Hydroxyphenoxyacetyl)adriamycin oder N-(Phenoxyacetyl)adriamycin erhalt.Process according to claim 1, characterized in that roan N- (p-hydroxyphenoxyacetyl) adriamycin or N- (phenoxyacetyl) adriamycin is obtained. Ηι€ί ? U J/ J Stifte ?Cicb MUHO 10 " ^ Ηι € ί? UJ / J pins? Cicb MUHO 10 "^
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