JP2012519720A - プロドラッグ - Google Patents

Abstract

本発明は、前立腺特異抗原（ＰＳＡ）により切断可能である細胞増殖抑制剤を少なくとも１種含むプロドラッグ、前記プロドラッグの調製方法、および癌の治療において使用するための、前記プロドラッグを医薬的有効量で含有する医薬組成物に関する。

Description

本発明は、前立腺特異抗原（ＰＳＡ）により切断可能である細胞増殖抑制剤を少なくとも１種含むプロドラッグ、前記プロドラッグの調製方法、および癌の治療において使用するための、前記プロドラッグを医薬的有効量で含有する医薬組成物に関する。

現在使用されている薬物の大部分は、低分子量を有する化合物であり、患者に全身投与すると高い血漿クリアランスまたは全身クリアランスを示す。さらに、前記低分子量化合物は、拡散により体組織に浸透し、均一な体内分布をもたらす傾向が高い。これら２つが主な原因となって、少量の薬物しか作用部位に到達せず、また、身体の健常組織へ分布することにより、前記薬物が問題のある副作用を生じる。こうした問題は、細胞増殖抑制剤などの高い細胞毒性を有する薬物について特に懸念される。

低分子量薬物の選択性を改善し、それによって所望の組織における活性薬剤の濃度を増大させると同時に、副作用を低減するために健常組織におけるその濃度を減少させるためのいくつかの方法が模索されてきた。

高分子担体、例えばアルブミンなど、またはその薬物複合体は、体循環において最大で１９日間の著しく長い半減期を示す（Ｐｅｔｅｒｓ、Ｔ．Ｊ．、「Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｕｍｉｎ」、Ａｄｖ．Ｐｒｏｔｅｉｎ．Ｃｈｅｍ．、１９８５、３７、１６１〜２４５頁参照）。例えば悪性、感染または炎症組織の血管壁は高分子に対して透過性が高いため、血清アルブミンなどの担体は、選択的に標的組織に入り、それによって、いわゆる受動的ターゲティング効果を発揮する（Ｍａｅｄａ、Ｈ．、Ｍａｔｓｕｍｕｒａ、Ｙ．、Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｈｅｒ．Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓ．、１９８９、６、１９３〜２１０頁参照）。各薬物は、外因性または内因性アルブミンと結合することができる（ＤＥ１０３１００８２Ａ１、ＤＥ１０２００５００９０８４Ａ１）。

癌化学療法を改善するための高分子プロドラッグによる方法が最近報告された（ＷＯ２００６／０９２２２９）。この方法は、下記の２つの特徴に基づいている。すなわち、（ｉ）静脈内投与後、チオール反応性プロドラッグが内因性アルブミンのシステイン３４位に迅速および選択的に結合すること、ならびに（ｉｉ）アルブミンと結合した薬物が腫瘍部位で酵素的に放出されることである。前立腺特異抗原（ＰＳＡ）とは、前立腺癌において過剰発現し、プロドラッグ製剤から抗癌剤を選択的に放出させるための分子標的を表すセリンプロテアーゼである。さらに、ペプチド配列Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ａｒｇが組み込まれたドキソルビシンのアルブミン結合誘導体がＰＳＡにより効率的に切断され、ドキソルビシン−ジペプチドＳｅｒ−Ａｒｇ−ＤＯＸＯを放出することが示されているが、このジペプチドからの遊離ドキソルビシンのさらなる遊離が４８時間を超える半減期でゆっくりと進行したことが示されている。さらに、該プロドラッグは同所性ＰＳＡ陽性モデルにおいてドキソルビシンより優れていたが、該プロドラッグは、腫瘍寛解を誘発することができなかった（Ｇｒａｅｓｅｒら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ、２００８、１２２、１４５）。

したがって、上述の問題を克服し、所望の作用部位での最終的な細胞増殖抑制剤の放出をより早くすることができるプロドラッグを提供する必要性がある。

Ｐｅｔｅｒｓ、Ｔ．Ｊ．、「Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｕｍｉｎ」、Ａｄｖ．Ｐｒｏｔｅｉｎ．Ｃｈｅｍ．、１９８５、３７、１６１〜２４５頁 Ｍａｅｄａ、Ｈ．、Ｍａｔｓｕｍｕｒａ、Ｙ．、Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｈｅｒ．Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓ．、１９８９、６、１９３〜２１０頁 ＤＥ１０３１００８２Ａ１ ＤＥ１０２００５００９０８４Ａ１ ＷＯ２００６／０９２２２９ Ｇｒａｅｓｅｒら、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ、２００８、１２２、１４５ Ｋｒａｔｚら、（２００１）：Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ ｄｒｕｇ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃａｒｒｉｅｒｓ、Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ、第２版所収、Ｓ．Ｄｕｍｉｔｒｉｕ編、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、３２章、８５１〜８９４頁

したがって、本発明の根底にある技術的課題は、所望の作用部位での酵素的切断時に遊離細胞増殖抑制剤がより効率的に放出される、癌の治療のための新規のプロドラッグを提供することである。

上記の技術的課題は、特許請求の範囲で特徴づけられる実施形態を提供することにより解決される。特に、本発明の一態様において、以下の式Ｉ：
Ｒ−Ａ_ｎ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚ （Ｉ）
を有するプロドラッグであって、
式中、
Ｒは、タンパク質結合部位；Ｈ；Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_１〜１０アルケニル、Ｃ_１〜１０アルキニルおよびＣ_１〜１０アシルからなる群から選択される（環状、分枝鎖状もしくは直鎖状でもよく、必要に応じて１種もしくは複数のヘテロ原子を含有する）非置換もしくは置換残基；またはアリール、アラルキルおよびヘテロアリールからなる群から選択される非置換もしくは置換残基であり；
Ａは、Ｌ−および／またはＤ−アミノ酸からなるペプチド配列（アミノ酸残基は同じでも異なっていてもよい）であり；
ｎは、ペプチド配列中のアミノ酸の数を示す、１〜１０、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜６、最も好ましくは１〜４、例えば２、３、４、５または６の整数であり；
Ｙは、リンカー部位であり；
Ｚは、細胞増殖抑制剤である、
プロドラッグであり、
Ｒは、ペプチド骨格の末端ＮＨ_２基を介してＡ_ｎに結合していてもよく、Ｙは、α−Ｃ−原子のＣＯＯＨ基を介してＬｅｕに結合していてもよい、
プロドラッグを提供する。

「プロドラッグ」という用語には、本明細書において使用する場合、上記で定義した式（Ｉ）が満たされる限り特に制限がない。具体的には、「プロドラッグ」という用語は、不活性またはあまり活性ではない形態でヒトなどの生体に投与され、例えば代謝により活性形態に転換される、任意の形態の薬物（または化合物）を意味する。プロドラッグの活性形態への前記転換には特に制限がなく、投与後に生じるプロドラッグの任意の化学的および／または物理的変化、例えば、作用部位でのプロドラッグの活性部分（特に細胞増殖抑制剤）の放出などが含まれる。

本明細書において使用する「タンパク質結合部位」という表現には特に制限がなく、内因性または外因性起源のものでもよい化合物のアミノ、ヒドロキシまたはチオール基と結合することができる任意の官能基を意味する。本発明におけるタンパク質結合部位の好ましい例は、マレイミド基、ハロゲンアセトアミド基、ハロゲンアセテート基、ピリジルチオ基、ビニルカルボニル基、アジリジン基、ジスルフィド基、置換または非置換アセチレン基、ヒドロキシスクシンイミドエステル基である。タンパク質結合部位としては、標準的カップリング剤、例えばジシクロカルボジイミド、酸塩化物、またはペプチドカップリング試薬（ＢＯＰ、ＨＡＴＵ、ＰｙＢＯＰなど）により活性化することができる−ＣＯＯＨまたはＳＯ_３Ｈなどの官能基も挙げられる。本発明の好ましい実施形態において、タンパク質結合部位はマレイミド基である。

１種またはいくつかのプロドラッグを、ペプチド、糖類、血清タンパク質、抗体もしくは抗体フラグメント、成長因子、多糖類、または合成ポリマーなどの任意の好適な担体と結合させることができる。担体は、一般に、タンパク質結合プロドラッグを結合するためのヒドロキシ、アミノまたはチオール基などの好適な官能基を含有し得る。必要であれば、これらは、当業者に知られている手法によって、化学的修飾により担体分子に導入することができる（Ｋｒａｔｚら、（２００１）：Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ ｄｒｕｇ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃａｒｒｉｅｒｓ、Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ、第２版、Ｓ．Ｄｕｍｉｔｒｉｕ編、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、３２章、８５１〜８９４頁）。

好ましい実施形態において、本発明におけるプロドラッグのタンパク質結合部位により、前記プロドラッグが、例えば注射による投与後に、体液の成分および／または組織成分、好ましくは血清タンパク質、より好ましくは血清アルブミン、特に血清アルブミンのシステイン３４とｉｎ ｓｉｔｕで結合し、次いで、医薬として活性な化合物を標的部位に運搬する高分子プロドラッグとして存在することが可能となる。

本発明において、「ｉｎ ｓｉｔｕ」という用語には、プロドラッグを投与した生体内での、本発明におけるプロドラッグと血清タンパク質、特に血清アルブミンなどの内因性生体分子の結合も含まれる。

本発明の好ましい実施形態は、上記したプロドラッグであって、Ｒ（タンパク質結合部位およびＨは含まない）として定義した残基、例えばカプロン酸基といったＣ_１〜１０アシル等の残基が、上記で定義したようなマレイミド基などのタンパク質結合部位により置換されているプロドラッグに関する。本発明のこの実施形態におけるＲの一例は、ε−マレイミドカプロン酸（ＥＭＣ）である。

本発明のさらなる実施形態において、例えばカプロン酸基といったＣ_１〜１０アシル等のＲは、チオール結合基などのタンパク質結合特性を欠いている部位、またはチオール結合基などのタンパク質結合特性を有する部位、例えばマレイミド基により置換されているが、前記タンパク質結合特性はシステインなどの置換基によりブロック／誘導体化されている。この実施形態におけるＲの一例を、以下に示す。

本発明の好ましい実施形態は、ペプチド配列中のアミノ酸が、Ａｒｇ、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｐｈｅ、Ｓｅｒ、Ｖａｌ、Ｉｌｅ、Ｌｅｕ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、ＡｌａおよびＴｙｒからなる群から選択される、上で定義したプロドラッグに関する。上で定義したプロドラッグの好ましい実施形態において、ペプチド配列は、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ａｒｇ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ａｒｇ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｈｉｓ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ａｓｎ−Ｔｙｒ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−ＧｌｎおよびＡｒｇ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｇｌｎからなる群から選択される。

本発明のプロドラッグにおいて定義される細胞増殖抑制剤Ｚには特に制限がなく、Ｎ−ニトロソ尿素、アントラサイクリン、アルキル化剤、代謝拮抗物質、葉酸拮抗剤、カンプトセシン、ビンカアルカロイド、タキサン、カリチアマイシン、マイタンシノイド、アウリスタチン、エポチロン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、マイトマイシンＣおよびシス型白金（ＩＩ）錯体からなる群から選択し得る。本発明における好適な細胞増殖抑制剤の例としては、Ｎ−ニトロソ尿素ニムスチン、およびそれらの任意の誘導体；アントラサイクリンドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロンおよびアメタントロン、ならびにそれらの任意の誘導体；アルキル化剤クロラムブシル、ベンダムスチン、メルファラン、およびオキサザホスホリン、ならびにそれらの任意の誘導体；代謝拮抗物質、例えば、プリン拮抗剤またはピリミジン拮抗剤、５−フルオロラウシル、２’−デオキシ−５−フルオロウリジン、シタラビン、クラドリビン、フルダラビン、ペントスタチン、ゲムシタビンおよびチオグアニン、ならびにそれらの任意の誘導体；葉酸拮抗剤メトトレキセート、またはラルチトレキセド、ペメトレキセドまたはプレビトレキセド、タキサンパクリタキセルおよびドセタキセル、ならびにそれらの任意の誘導体；カンプトセシントポテカン、イリノテカン、９−アミノカンプトセシンおよびカンプトセシン、ならびにそれらの任意の誘導体；ビンカアルカロイドビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシンおよびビノレルビン、ならびにそれらの任意の誘導体が挙げられる。

「リンカー部位」という表現には、本明細書において使用する場合、少なくとも２つの残基を結合することができ、それによって前記残基同士を化学的に結合させることができる任意の基が含まれる。したがって、本発明の「リンカー部位」には制限がなく、Ｌｅｕのα−Ｃ−原子の末端ＣＯＯＨ基および上で定義した式（Ｉ）における細胞増殖抑制剤Ｚの両方を結合させるのに適した任意の化学的部位とすることができる。本発明の好ましい実施形態において、上記で定義したプロドラッグのリンカー部位Ｙは、ｐ−アミノベンジルオキシカルボニル（ＰＡＢＣ）、ο−アミノベンジルオキシカルボニル、Ｎ−メチルジアミノエチレンまたは対称なＮ，Ｎ’−ジメチルジアミノエチレン、トリメチルロックラクトン化リンカー、およびビニローグベンジル脱離リンカーからなる群から選択される。

切断可能なリンカーは、次々と自然反応的に加水分解して医薬的および／または診断的活性化合物を放出する（不安定な）自壊的スペーサー薬物誘導体をペプチド切断後に生成する、１種または複数のリンカーも含有してもよい。自壊的リンカーの一例としては、ｐ−アミノベンジルオキシカルボニル（ＰＡＢＣ）スペーサーや、以下に示すいずれかのものを挙げることができる。下式中、Ｒは、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｆ、ＮＯ_２、ＣＮ、ＯＨから選択される官能基または脂肪族もしくは芳香族部位であり、トリガーは、プロテアーゼ基質として作用するペプチドである。そのようなリンカーの具体例を、以下の表１に列挙している。

本発明の特定の実施形態におけるプロドラッグの例を以下に示す。

本発明のさらなる態様において、式ＩＩ：
Ｒ−Ａ_ｎ （ＩＩ）
を有する化合物を、式ＩＩＩ：
Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚ （ＩＩＩ）
を有する化合物と反応させるステップを含む、上記したプロドラッグの調製方法
［式中、Ｒ、Ａ、ｎ、Ｙ、およびＺは上記した通りである］を提供する。

本発明の別の態様は、上記したプロドラッグならびに医薬として許容される担体および／または希釈剤および／またはアジュバントを必要に応じて含有する医薬組成物に関する。具体的には、該医薬組成物は、例えば、塩化ナトリウム溶液または任意の医薬として許容される緩衝液を含有する溶液などの溶媒および希釈剤を含有し得る。さらに、本発明の医薬組成物は、患者への投与に適した任意の形態、例えば注射可能な形態であってもよく、錠剤もしくはカプセル、または吸入用の組成物であってもよい。具体的には、上で定義した医薬組成物は、癌の治療において使用するためのものである。

各図は、以下のものを示す。

ＨＰＬＣでモニターしたアルブミンと結合した形態の化合物６のＰＳＡ（２０ｍｇ／ｍＬ）による切断研究を示す図である。 ＨＰＬＣでモニターしたアルブミンと結合した形態の化合物１０のＰＳＡ（２０ｍｇ／ｍＬ）による切断研究を示す図である。 ＨＰＬＣでモニターした化合物５のＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートによる切断研究を示す図である。 ＨＰＬＣでモニターした化合物１２のＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートによる切断研究を示す図である。

本発明は、好ましくは所望の作用部位で酵素的に切断されたときに、その中に含有される細胞増殖抑制剤を驚くほど早く放出する効果を有する新規のプロドラッグを提供する。具体的には、本発明のプロドラッグは、ＰＳＡ切断時に最適化された放出特性を示す。一般式Ｒ−Ａ_ｎ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚ、例えばＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ドキソルビシンおよびＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセルのこれらのプロドラッグは、優れた水溶性を示し、例えば、内因性および外因性アルブミンのシステイン３４位に迅速に結合することができる。ＰＳＡによる切断時にジペプチドＳｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚが放出される。驚くべきことに、このジペプチドは急速に分解されて、ドキソルビシンおよびパクリタキセルなどの遊離細胞増殖抑制剤Ｚを、例えば、ＬＮＣａＰ腫瘍ホモジネートの実施例において示すように数時間以内に遊離する。したがって、非常に改善した薬物放出が実現されるという効果があり、それにより、最先端の方式と比較して驚くほど高い細胞増殖抑制剤治療の有効性が得られる。

本発明は以下の実施例において例示するが、それらに限定するものではない。

ＨＰＬＣシステム
方法Ａ：別段の定めのない限り、全ての化合物の分析用逆相ＨＰＬＣを、溶媒送出システム（ＨＰＬＣ Ｐｕｍｐ ４２２）、可変波長ＵＶ−ＶＩＳ検出器（ＨＰＬＣ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ４３０）およびＮｕｃｌｅｏｓｉｌｅ（登録商標）Ｃ−１８カラム（１００−５、２５０×４ｍｍ、Ｍａｃｈｅｒｅｙ−Ｎａｇｅｌ）を使用して、Ｋｏｎｔｒｏｎシステムで実施した。ピーク積分のために、Ｇｅｍｉｎｙｘソフトウェア（Ｇｏｅｂｅｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｌｌｅ Ａｎａｌｙｔｉｋ、ＦＲＧによるｖ１．９１）を使用した。ＨＰＬＣ条件：流量：１ｍＬ／分、グラジエント：０〜５分、１００％移動相Ａ；５〜３５分、１００％移動相Ｂまで増大；３５〜４０分、１００％移動相Ｂ；４０〜４５分、１００％移動相Ａまで減少；４５〜５０分、１００％移動相Ａ。移動相Ａ：３０％ＣＨ_３ＣＮ、７０％水＋０．１％ＴＦＡ、移動相Ｂ：７０％ＣＨ_３ＣＮ、３０％水＋０．１％ＴＦＡ、注入量：５０μＬ。

方法Ｂ：ドキソルビシンモデルの切断、結合および安定性研究のためのＨＰＬＣを、Ｍｅｒｃｋ Ｆ−１０５０蛍光分光光度計（ＥＸ．４９０ｎｍ、ＥＭ．５４０ｎｍ）およびＢｉｓｃｈｏｆｆ製のＬａｍｂｄａ １０００可視モニター（e＝４９５ｎｍ）と接続したＢｉｏｒａｄ（Ｍｕｎｉｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ）製のＢｉｏＬｏｇｉｃ Ｄｕｏ−Ｆｌｏｗ Ｓｙｓｔｅｍ使用して以下のように行った。２５４ｎｍでのＵＶ検出；カラム：Ｗａｔｅｒｓ製、プレカラムを備えた３００Å、Ｓｙｍｍｅｔｒｙ Ｃ１８ ５μｍ［４．６×２５０ｍｍ］；クロマトグラフィー条件：流量：１ｍＬ／分、移動相Ａ（３０％ＣＨ_３ＣＮ、７０％水＋０．１％ＴＦＡ）、移動相Ｂ（５０％ＣＨ_３ＣＮ、５０％水＋０．１％ＴＦＡ）、グラジエント：０〜５分、１００％移動相Ａ；５〜３５分、１００％移動相Ｂまで増大；３５〜４０分、１００％移動相Ｂ；４０〜４５分、１００％移動相Ａまで減少；４５〜５０分、１００％移動相Ａ；注入量：５０μＬ。

方法Ｃ：パクリタキセルモデルの切断、結合および安定性研究のためのＨＰＬＣを、溶媒送出システム（ＨＰＬＣポンプ４２２）、可変波長ＵＶ−ＶＩＳ検出器（ＨＰＬＣ検出器４３０）およびＷａｔｅｒｓ製のプレカラムを備えた３００Å、Ｓｙｍｍｅｔｒｙ Ｃ１８ ５μｍ［４．６×２５０ｍｍ］カラムを用い、Ｋｏｎｔｒｏｎシステムを使用して実施した。ピーク積分のために、Ｇｅｍｉｎｙｘソフトウェア（Ｇｏｅｂｅｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｌｌｅ Ａｎａｌｙｔｉｋ、ＦＲＧによるｖ１．９１）を使用した。ＨＰＬＣ条件：流量：１ｍＬ／分、グラジエント：０〜５分、１００％移動相Ａ；５〜３５分、１００％移動相Ｂまで増大；３５〜４０分、１００％移動相Ｂ；４０〜４５分、１００％移動相Ａまで減少；４５〜５０分、１００％移動相Ａ；移動相Ａ：３０％ＣＨ_３ＣＮ、７０％水＋０．１％ＴＦＡ、移動相Ｂ：７０％ＣＨ_３ＣＮ、３０％水＋０．１％ＴＦＡ、注入量：５０μＬ。
ドキソルビシンプロドラッグの化学合成
Ｆｍｏｃ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＯＨ（１）の合成
Ｆｍｏｃ−Ｌｅｕ−ＯＨ（２．５０ｇ、７．０７ｍｍｏｌ）およびＮ−エトキシカルボニル−２−エトキシ−１，２−ジヒドロキノリン（ＥＥＤＱ）（１．９０ｇ、７．７８ｍｍｏｌ）を無水ジクロロメタン（ＤＣＭ）（１５０ｍＬ）に溶解した。室温で５分間の撹拌後、４−アミノベンジルアルコール（ＰＡＢＯＨ）（０．９５ｇ、７．７８ｍｍｏｌ）を添加し、２４時間撹拌し続けた。次いで、ＤＣＭを減圧下で除去し、クロロホルム／メタノール（５０：１）を使用して生成物をシリカゲルカラムで精製して、１（３．００ｇ、９２％）を白色粉末として得た。ＡＰＣＩ−ＭＳ（５ｕＡ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝４５９．０（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（２２０ｎｍ）：＞９５％。
Ｈ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＯＨ（２）の合成
１（２．５０ｇ、５．４５ｍｍｏｌ）を２０％ピペリジンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（５ｍＬ）溶液で処理し、反応物を室温で１０分間撹拌した。次いで、生成物をジエチルエーテル（５００ｍＬ）で沈殿させ、ジエチルエーテルで３回洗浄し、真空乾燥して２（１．００ｇ、７７％）を白色粉末として得た。ＡＰＣＩ−ＭＳ（５ｕＡ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝２３７．１（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（２２０ｎｍ）：＞９５％。
Ｆｍｏｃ−Ｓｅｒ（Ｔｒｔ）−Ｌｅｕ−ＰＡＢＯＨ（３）の合成
Ｆｍｏｃ−Ｓｅｒ（Ｔｒｔ）−ＯＨ（１．６９ｇ、２．９６ｍｍｏｌ）およびＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）（０．３４ｇ、２．９６ｍｍｏｌ）を無水ＤＣＭ（１００ｍＬ）に溶解し、０℃で１０分間撹拌した。次いで、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）（０．６１ｇ、２．９６ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を５℃で１６時間撹拌した。形成した沈殿物を濾過して取り除き、次いで、２（０．７０ｇ、２．９６ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（ＴＥＡ）（０．４１μＬ、０．２９ｇ、２．９６ｍｍｏｌ）を濾液に添加した。室温で４時間の撹拌後、揮発性物質を減圧下で除去し、生成物を酢酸エチル／ヘキサンから結晶化させて、３（１．８５ｇ、７９％）を白色粉末として得た。ＡＰＣＩ−ＭＳ（５ｕＡ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝７８８．２（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（２２０ｎｍ）：＞９５％。
Ｆｍｏｃ−Ｓｅｒ（Ｔｒｔ）−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＰＮＰ（４）の合成
３（１．８０ｇ、２．２８ｍｍｏｌ）およびビス（ｐ−ニトロフェニル）カルボネート（２．７７ｇ、９．１２ｍｍｏｌ）の無水ＤＣＭ（５０ｍＬ）溶液に、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）（１１６３μＬ、０．８８ｇ、６．８４ｍｍｏｌ）を０℃で添加し、反応物を室温で４８時間撹拌した。次に、揮発性物質を減圧下で除去し、クロロホルム／メタノール（１００：１）を使用して残渣をシリカゲルカラムで精製して、４（１．７０ｇ、７８％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＯＨ）：ｍ／ｚ（％）＝９７５．２（１００）［Ｍ＋Ｎａ］^＋；ＨＰＬＣ（２２０ｎｍ）：＞９５％。
Ｈ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＤＯＸＯ（５）の合成
４（０．７５ｇ、０．７８６ｍｍｏｌ）の無水ＤＭＦ（１０ｍＬ）溶液に、塩酸ドキソルビシン（０．４３ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）およびＤＩＥＡ（１３４μＬ、０．１ｇ、０．７８６ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を室温で４８時間撹拌した。その後、ジエチルアミン（１．５ｍＬ）によりＦｍｏｃ保護基を除去し、反応物を室温で１０分間撹拌した。ジエチルエーテル（５００ｍＬ）により赤色の生成物を沈殿させ、ジエチルエーテルで３回洗浄し、真空乾燥してＨ−Ｓｅｒ（Ｔｒｔ）−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＤＯＸＯ（７５０ｍｇ、８５％）を得た。次に、Ｈ−Ｓｅｒ（Ｔｒｔ）−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＤＯＸＯ（０．３０ｇ、０．２６ｍｍｏｌ）を無水ＤＣＭ（１５ｍＬ）に溶解することによりＴｒｔ保護基を切断し、１％ＴＦＡのＤＣＭ（９ｍＬ）溶液を１５分間滴下した。室温で１時間の撹拌後、クロロホルム／メタノール（２０：１）を使用して、形成した沈殿物をシリカゲルカラムで精製して、５（１９０ｍｇ、８０％）を赤色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝９１５．３（１００）［Ｍ＋Ｎａ］^＋；ＨＰＬＣ（４９５ｎｍ）：＞９５％。
ＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＤＯＸＯ（６）の合成
無水ＤＭＦ（１０ｍＬ）に、ＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−ＯＨ（１０７ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）５（１００ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ）（２２ｍｇ、０．３３ｍｍｏｌ）および４−メチルモルホリン（４８μＬ、４４ｍｇ、０．４４ｍｍｏｌ）を溶解した。０℃で１５分間の撹拌後、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＰＣ）（１１６μＬ、８３ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を５℃で７２時間撹拌した。最終生成物をジエチルエーテル（５００ｍＬ）で沈殿させ、ＣＨ_３ＣＮ／水（４０：６０）＋０．１％ＴＦＡを使用して逆相カラムで精製して、純粋な生成物を含有する画分を合わせて凍結乾燥した後に、６（１４０ｍｇ、７３％）を赤色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝１７４２．７（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（４９５ｎｍ）：＞９５％。

パクリタキセルプロドラッグの化学合成
Ｆｍｏｃ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＰＮＰ（７）の合成
１（０．７０ｇ、１．５２ｍｍｏｌ）およびビス（ｐ−ニトロフェニル）カルボネート（２．３２ｇ、７．６３ｍｍｏｌ）の０℃の無水ＤＭＦ（２０ｍＬ）溶液に、ＤＩＥＡ（７７９μＬ、０．５９ｇ、４．５７ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を室温で４８時間撹拌した。次に、揮発性物質を減圧下で除去し、クロロホルム／メタノール（５０：１）を使用して残渣をシリカゲルカラムで精製して、７（８００ｍｇ、８４％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝６２３．９（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（２２０ｎｍ）：＞９５％。
Ｆｍｏｃ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル（８）の合成
パクリタキセル（０．３７ｇ、０．４４ｍｍｏｌ）および４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．０５ｇ、０．４４ｍｍｏｌ）を７（０．２７ｇ、０．４４ｍｍｏｌ）の無水ＤＣＭ（１５ｍＬ）溶液に添加し、反応物を室温で２４時間、暗所で撹拌した。次に、ＤＣＭ（２０ｍＬ）を添加し、反応混合物をＮａＨＣＯ_３、ブラインで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した。酢酸エチル／ヘキサン（１：１）を使用して残渣をシリカゲルカラムで精製して、８（５５０ｍｇ、９３％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＯＨ）：ｍ／ｚ（％）＝１３６０．１（１００）［Ｍ＋Ｎａ］^＋；＋ＨＰＬＣ（２３０ｎｍ）：＞９５％。
Ｈ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル（９）の合成
８（０．５０ｇ、０．３７ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１０ｍＬ）中の１％の１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）を用いて室温で４５秒間処理し、ジエチルエーテル（５００ｍＬ）中の１ＭのＨＣｌにより生成物を沈殿させた。次いで、クロロホルム／メタノール（７：１）を使用して、沈殿した生成物をシリカゲルカラムで精製して、９（３５０ｍｇ、８４％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＯＨ）：ｍ／ｚ（％）＝１１１６．１（１００）［Ｍ＋Ｈ］^＋；ＨＰＬＣ（２３０ｎｍ）：＞９５％。
ＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル（１０）の合成
ＥＭＣ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−ＯＨ（８４ｍｇ、８８．６８μｍｏｌ）、９（９０ｍｇ、８０．６１μｍｏｌ）、ＨＯＢｔ（３０ｍｇ、２４１．８３μｍｏｌ）および４−メチルモルホリン（３５μＬ、３０ｍｇ、３２２．２μｍｏｌ）を無水ＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解した。０℃で１５分間の撹拌後、ＤＩＰＣ（７５μＬ、６０ｍｇ、４８３．６μｍｏｌ）を添加し、反応物を５℃で７２時間撹拌した。１０をジエチルエーテル（１００ｍＬ）で沈殿させ、ＣＨ_３ＣＮ／水（４０：６０）＋０．１％ＴＦＡを使用して逆相カラムで精製して、純粋な生成物を含有する画分を合わせて凍結乾燥した後に１０（７５ｍｇ、４５％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（３ｋＶ、ＭｅＣＮ）：ｍ／ｚ（％）＝１０２７．２（１００）［Ｍ／２＋２Ｈ］^２＋；ＨＰＬＣ（２３０ｎｍ）：＞９５％。
Ｆｍｏｃ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル（１１）の合成
ＤＩＥＡ（１５μＬ、０．０１１ｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）をＦｍｏｃ−Ｓｅｒ−ＯＨ（０．０２９ｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）および［２−（１Ｈ−９−アゾベンゾトリアゾール−ｌ−イル）−１，１，３，３−テトラメチルアミニウムヘキサフルオロホスフェート］（ＨＡＴＵ）（０．０３４ｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）の無水ＤＭＦ（３ｍＬ）溶液に添加した。室温で３０分間の反応混合物の撹拌後、９（０．１ｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）およびＤＩＥＡ（１５μＬ、０．０１１ｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を２時間撹拌した。次に、揮発性物質を減圧下で除去し、酢酸エチル／ヘキサン（２：１）を使用して残渣をシリカゲルカラムで精製して、１１（１１５ｍｇ、９０％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＯＨ）：ｍ／ｚ（％）＝１４４７．１（１００）［Ｍ＋Ｎａ］^＋；ＨＰＬＣ（２３０ｎｍ）：＞９５％。
Ｈ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル（１２）の合成
１１（０．１ｇ、０．０７０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（３ｍＬ）中の１％ＤＢＵで室温で４５秒間処理し、ジエチルエーテル（２００ｍＬ）中の１ＭのＨＣｌにより生成物を沈殿させ、次いで、クロロホルム／メタノール（７：１）を使用して、沈殿した生成物をシリカゲルカラムで精製して、１２（７５ｍｇ、８９％）を白色粉末として得た。ＥＳＩ−ＭＳ（５ｋＶ、ＭｅＯＨ）：ｍ／ｚ（％）＝１２２５．１（１００）［Ｍ＋Ｎａ］^＋；ＨＰＬＣ（２３０ｎｍ）：＞９５％。

アルブミンと結合した形態の６および１０の切断研究
６のアルブミン複合体の合成
６の溶液［５％グルコース溶液（３００μＬ）中の２ｍｇ］をヒト血清アルブミン（Ｏｃｔａｐｈａｒｍａ製の５％溶液）（１７００μＬ）に添加することによりアルブミン複合体を調製した。混合物を３７℃で１時間インキュベートした。その後のサイズ排除クロマトグラフィー（Ｓｅｐｈａｃｒｙｌ（登録商標）Ｓ−１００；１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液、ｐＨ７．４）の後にアルブミン複合体を得た。ドキソルビシンに関するε値［ε_４９５（ｐＨ７．４）＝１０６５０Ｍ^−１ｃｍ^−１］を使用して試料中のアントラサイクリンの含量を求めた。該複合体中の６の濃度を、ＣＥＮＴＲＩＰＲＥＰ（登録商標）−１０濃縮装置（Ａｍｉｃｏｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）で試料を４℃および４５００ｒｐｍで濃縮することにより４００±５０μＭに調整した。各試料を−２０℃で凍結保存し、使用の前に解凍した。
ＰＳＡによるアルブミンと結合した形態の６の酵素的切断
アルブミンと結合した形態の６（１００μＭ）を酵素的に活性なＰＳＡ（２０μｇ／ｍＬ）と３７℃でインキュベートし、ＨＰＬＣ（方法Ｂ）を使用して様々な時点で切断をモニターした。
ＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートによる５の切断
５（１００μＭ）をＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートと３７℃でインキュベートし、以下の移動相；移動相Ａ（３０％ＣＨ_３ＣＮ、７０％水および０．１％ＴＦＡ）、移動相Ｂ（７０％ＣＨ_３ＣＮ、３０％水および０．１％ＴＦＡ）を使用して、ＨＰＬＣ（方法Ｂ）を使用して様々な時点で切断をモニターした。
１０のアルブミン複合体の合成
１０の溶液［５０μＬのポリ（エチレングリコール）−４００＋２００μＬの５％グルコース溶液中の１ｍｇ］をヒト血清アルブミン（Ｏｃｔａｐｈａｒｍａ製の５％溶液）に３００μＭの最終濃度で添加することによりプロドラッグのアルブミン複合体を調製し、混合物を３７℃で１時間インキュベートした。各試料を−２０℃で凍結保存し、使用の前に解凍した。
ＰＳＡによるアルブミンと結合した形態の１０の酵素的切断
アルブミンと結合した形態１０（１００μＭ）を酵素的に活性なＰＳＡ（２０μｇ／ｍＬ）と共に３７℃でインキュベートし、ＨＰＬＣ（方法Ｃ）を使用して様々な時点で切断をモニターした。
ＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートによる１２の切断
１２（１００μＭ）をＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートと３７℃でインキュベートし、ＨＰＬＣ（方法Ｃ）を使用して様々な時点で切断をモニターした。
切断結果
図１および図２に示すように、アルブミンと結合した形態の６および１０はいずれも、ＰＳΑを介した切断により、アルブミン複合体が数時間以内に効率的に切断されて、ドキソルビシン−ジペプチド（Ｈ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−ＤＯＸＯ）またはパクリタキセルジペプチド（Ｈ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−ＰＡＢＣ−パクリタキセル）を遊離したことが明らかとなった。さらに、図３および図４に示すように、これらの薬物−ジペプチドは、ＬＮＣａＰ前立腺腫瘍組織ホモジネートの実施例において約３時間以内に完全な切断を示し、遊離細胞毒性薬（ドキソルビシンまたはパクリタキセル）を遊離した。自己脱離リンカー（ＰＡＢＣ）をペプチド配列と活性薬物の間に組み込むことにより、切断速度が高められた。切断プロセスに関与する反応は、以下のスキームに示している。

Claims (15)

1. 以下の式Ｉ：
   Ｒ−Ａ_ｎ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚ （Ｉ）
   を有するプロドラッグ
   ［式中、
   Ｒは、タンパク質結合部位、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_１〜１０アルケニル、Ｃ_１〜１０アルキニルおよびＣ_１〜１０アシルからなる群から選択される（環状、分枝鎖状もしくは直鎖状でもよく、必要に応じて１種もしくは複数のヘテロ原子を含有する）非置換もしくは置換残基、またはアリール、アラルキルおよびヘテロアリールからなる群から選択される非置換もしくは置換残基であり；
   Ａは、Ｌ−および／またはＤ−アミノ酸からなるペプチド配列（アミノ酸残基は同じでも異なっていてもよい）であり；
   ｎは、ペプチド配列中のアミノ酸の数を示す１〜１０の整数であり；
   Ｙは、リンカー部位であり；
   Ｚは、細胞増殖抑制剤
   である］。
2. Ｒについて定義された残基が、タンパク質結合部位により置換されている、請求項１に記載のプロドラッグ。
3. タンパク質結合基が、マレイミド基、ハロゲンアセトアミド基、ハロゲンアセテート基、ピリジルチオ基、ビニルカルボニル基、アジリジン基、ジスルフィド基、置換または非置換アセチレン基、およびヒドロキシスクシンイミドエステル基からなる群から選択される、請求項１または２に記載のプロドラッグ。
4. タンパク質結合基がマレイミドである、請求項１から３のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
5. ＲがＣ_１〜１０アシルである、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
6. Ｒがカプロン酸基である、請求項１から５のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
7. Ｒがε−マレイミドカプロン酸（ＥＭＣ）である、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
8. ペプチド配列中のアミノ酸が、Ａｒｇ、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｐｈｅ、Ａｌａ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｖａｌ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ｓｅｒ、およびＴｙｒからなる群から選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
9. ペプチド配列が、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ、Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ａｒｇ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ａｒｇ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｈｉｓ−Ｔｙｒ、Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ａｓｎ−Ｔｙｒ、Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−ＧｌｎおよびＡｒｇ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｇｌｎからなる群から選択される、請求項１から８のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
10. Ｙが、ｐ−アミノベンジルオキシカルボニル（ＰＡＢＣ）、Ｎ−メチルジアミノエチレンまたは対称性Ｎ，Ｎ−ジメチルジアミノエチレン、トリメチルロックラクトン化リンカー、およびビニローグベンジル脱離リンカーである、請求項１から９のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
11. 細胞増殖抑制剤が、Ｎ−ニトロソ尿素、アントラサイクリン、アルキル化剤、代謝拮抗物質、葉酸拮抗剤、カンプトセシン、ビンカアルカロイド、タキサン、カリチアマイシン、マイタンシノイド、アウリスタチン、エポチロン、ブレオマイシン、ダクチノマイシン、プリカマイシン、マイトマイシンＣおよびシス型白金（ＩＩ）錯体からなる群から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
12. 以下の式：
    

    

    のうちの１つを有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロドラッグ。
13. 式ＩＩ：
    Ｒ−Ａ_ｎ （ＩＩ）
    を有する化合物を式ＩＩＩ：
    Ｓｅｒ−Ｌｅｕ−Ｙ−Ｚ （ＩＩＩ）
    を有する化合物と反応させるステップを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の化合物の調製方法、
    ［式中、Ｒ、Ａ、ｎ、Ｙ、およびＺは請求項１〜１２のいずれか一項に記載の通りである］。
14. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロドラッグをプロドラッグとして、ならびに医薬として許容される担体および／または希釈剤および／またはアジュバントを必要に応じて含有する医薬組成物。
15. 癌の治療において使用するための請求項１４に記載の医薬組成物。

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