JP2020508366A - 非ペプチド性重合体リンカー化合物、そのリンカー化合物を含む結合体、及びそれらの製造方法 - Google Patents

非ペプチド性重合体リンカー化合物、そのリンカー化合物を含む結合体、及びそれらの製造方法 Download PDF

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Abstract

非ペプチド性重合体の一末端に、グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基が導入され、他の一末端に、クリック反応可能な作用基が導入された化合物;生理活性ポリペプチドが、該化合物の一末端に結合されたポリペプチド連結体;生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が、該化合物をリンカーにして、両末端に結合された生理活性ポリペプチド結合体;及びそれらの製造方法を提供する。

Description

本発明は、非ペプチド性重合体化合物、その化合物を含む結合体、及びそれらの製造方法に係り、さらに具体的には、生理活性ポリペプチドの半減期を増大させるためのリンカーとして使用される非ペプチド性重合体化合物、その化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチドが連結された結合体、及びそれらの製造方法に関する。
蛋白質薬物は、人体への投与時、血中半減期が短く、薬効を維持するために、折々に投与しなければならないという不都合がある。そのような問題点を解決するための方案として、蛋白質薬物の血中半減期を増大させるための目的として、ポリエチレングリコールを蛋白質薬物と結合させるPEG化(peglyation)が利用されている。そのようなPEG化により、蛋白質薬物の血中半減期が増大されるだけではなく、蛋白質薬物の抗原性が低下されもし、蛋白質治療剤側面で広く使用されている。
前記ポリエチレングリコールは、蛋白質薬物及び免疫グロブリンFc領域を結合するリンカーとしても使用され、蛋白質薬物と結合する作用基(functional group)以外にも、蛋白質薬物の半減期を向上させることが知られている免疫グロブリンFc領域を結合するための作用基を追加で含むポリエチレングリコール誘導体の形態を有する。また、蛋白質薬物及び免疫グロブリンFc領域のリンカー化合物として、前記ポリエチレングリコール誘導体以外にも、生体適合性を有する多様な非ペプチド性重合体が、蛋白質薬物と共に結合体を形成することができるリンカーとしての使用可能性が提起されている(特許文献1)。
前記非ペプチド性重合体は、蛋白質薬物及び免疫グロブリンFcと結合するために、両末端にそれぞれ独立して、作用基として、アルデヒド基、プロピオンアルデヒド基、ブチルアルデヒド基、マレイミド(maleimide)基、スクシンイミド(succinimide)誘導体(スクシンイミジルプロピオネート、ヒドロキシスクシンイミジル、スクシンイミジルカルボキシメチルまたはスクシンイミジルカーボネート)などを有することができる。
ところで、前記作用基が蛋白質薬物と結合する際に、結合を所望する蛋白質の特定アミノ酸位置への反応において、反応に投入された全ての物質が、結合体へと変換されるわけではないので、結合体の製造収率が低下するという短所があり、更には、一部の反応基の場合には、血中で安定性が低下する短所があることが知られている。
韓国特許公開2014−0018462号
本発明の一様相は、生理活性ポリペプチドと安定して結合し、生理活性ポリペプチドの血中半減期を増大させることができるだけではなく、高い収率で結合することができる非ペプチド性重合体化合物を提供するものである。
本発明の他の一様相は、生理活性ポリペプチドが、前記非ペプチド性重合体化合物の一末端に結合された生理活性ポリペプチド連結体を提供するものである。
本発明のさらに他の一様相は、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が、前記非ペプチド性重合体化合物の両末端に結合された生理活性ポリペプチド結合体を提供するものである。
本発明のさらに他の一様相は、前記非ペプチド性重合体化合物、生理活性ポリペプチド連結体、及び生理活性ポリペプチド結合体の製造方法を提供するものである。
本発明の一様相は、
非ペプチド性重合体の一末端に、免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基が導入され、他の一末端に、クリック反応可能な作用基が導入された化合物を提供するものである。
前記化合物は、下記化学式1の化合物、その立体異性体、または薬剤学的に許容可能なその塩を含む:
Figure 2020508366
前記化学式1で、
R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
該非ペプチド性重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、PLA(polylactic acid)、PLGA(polylactic−glycolic acid)、脂質重合体、キチン類、ヒアルロン酸及び多糖類(polysaccharide)によって構成された群のうちから選択され、
Xは、−(CHNHCO−または−(CHNHCS−であり、ここで、jは、0ないし6の整数であり、
R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、
ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O、及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
Zは、OまたはSであり、
Yは、C−Cアルキニル、シクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルであり(ここで、それぞれのシクロアルキニルは、3個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのアリールは、5個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのヘテロシクロアルキニルは、3個ないし8個の原子を含み、環原子のうち1個ないし3個に、N、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有する飽和環である)、
k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
前述のアルキニル、シクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルは、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、C−Cアルコキシカルボニル、オキソまたはハロゲンで置換もしくは非置換のものでもある。
本発明の他の一様相は、
非ペプチド性重合体の一末端に、クリック反応可能な作用基を導入する工程と、
前記非ペプチド性重合体の他の一末端に、免疫グロブリンFc領域あるいは生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基を導入する工程と、を含む、前述の本発明の一様相による化合物の製造方法を提供するものである。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端のクリック反応可能な作用基に、生理活性ポリペプチドが結合されたものである生理活性ポリペプチド連結体を提供するものである。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端のクリック反応可能な作用基に、免疫グロブリンFc領域が結合されたものである免疫グロブリンFc領域連結体を提供するものである。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体を提供するものである。
本発明の一様相による化合物は、従来のリンカー化合物に比べ、生理活性ポリペプチドの所望する位置に安定して結合させることができるだけではなく、結合体を、さらに高い生産収率と安定性とを有するように形成させることができる。
一実施例によるリンカー化合物6(MW=10,000)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物6(MW=5,000)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物6(MW=3,400)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物6(MW=2,000)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物9(MW=10,000)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物14(MW=10,000)のH NMR結果である。 一実施例によるリンカー化合物16(MW=10,000)のH NMR結果である。 リンカー化合物ALD−PEG 10K−DBCOの質量分析結果である。 リンカー化合物ALD−PEG 5K−DBCOの質量分析結果である。 リンカー化合物ALD−PEG 3.4K−DBCOの質量分析結果である。 リンカー化合物ALD−PEG 2K−DBCOの質量分析結果である。 リンカー化合物PeALD−PEG 10K−BCNの質量分析結果である。 リンカー化合物PeALD−PEG 10K−DBCOの質量分析結果である。 リンカー化合物ALD−PEG 10K−BCNの質量分析結果である。 HMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対するSDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:HMT211−azidoペプチド、2:モノPEG化された(mono−pegylated)HMT211−azido−PEG、3:免疫グロブリンFc、4:HMT211−azidoと免疫グロブリンFcとをALD−PEG 10K−BCNリンカーに連結したHMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFC結合体。 GLP−2類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対する非還元条件(non−reducing)SDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:GLP−2類似体、2:モノPEG化された(mono−pegylated)GLP−2類似体、3:免疫グロブリンFc、4:GLP−2類似体−azidoと免疫グロブリンFcとをALD−PEG 10K−DBCOリンカーに連結したGLP−2類似体−PEG−免疫グロブリンFc結合体。 グルカゴン類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対する非還元条件(non−reducing)SDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:グルカゴン類似体、2:モノPEG化された(mono−pegylated)グルカゴン類似体、3:免疫グロブリンFc、4:グルカゴン類似体−azidoと免疫グロブリンFcとをPeAL−PEG10K−BCNリンカーに連結したグルカゴン類似体−PEG−免疫グロブリンFc結合体。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明で使用される全ての技術用語は、異なって定義されない以上、本発明の関連分野において、当業者が一般的に理解するような意味で使用される。また、本明細書には、望ましい方法や試料が記載されるが、それらと類似していたり、同等であったりするものも、本発明の範疇に含まれる。また、本明細書に記載された数値は、明示なしにも、「約」の意味を含むものであると見なす。本明細書に参考文献として記載される全刊行物の内容は、全体が本明細書に参照として統合される。
本発明者らは、生理活性ポリペプチドと結合し、生理活性ポリペプチドの生体内安定性を高め、半減期を増大させることができるリンカー化合物を開発するために研究した結果、生理活性ポリペプチドと、さらに安定して結合可能なリンカー化合物を開発するに至った。
本発明の一様相は、前記リンカー化合物であり、非ペプチド性重合体の一末端に、免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基が導入され、他の一末端に、クリック反応可能な作用基が導入された化合物を提供する。
本明細書において、「免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基」は、免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドの任意部位のアミノ酸の作用基と結合可能な作用基を意味する。前記「免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドの任意部位のアミノ酸の作用基」には、例えば、リシンのアミノ(−NH)、プロリンのアミン(−NH−)、システインのチオール(−SH)などがある。一具体例において、免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基は、N末端アミノ酸、リシンまたはシステインの作用基(アミン基、アミノ基またはチオール基)と結合可能な作用基を意味する。前記免疫グロブリンFc領域または生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基は、例えば、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちからも選択されるが、それらに限定されるものではない。
本明細書において、用語「クリック反応可能な作用基」とは、有機化学分野において、いわゆる、クリック反応(click reaction)と呼ばれる反応が可能な作用基を意味し、前記クリック反応は、アルキン−アジドまたはアルキン−ニトロンの環化付加反応(cycloaddition)、チオール−エン(thiol−ene)クリック反応(Hoyle, Charles E.ら, 2010, “Thiol-Ene Click Chemistry”, Angewandte Chemie International Edition. 49 (9): 1540-1573)、ジエノファイル(dienophile)とジエン(diene)とのディールス・アルダー反応(Diels-Alder reaction)(Houk et al, 2013, 135, 15642-15649)、イソニトリルとテトラジンとの環化付加反応(Henningら, 2011, “Exploring isonitrile-based click chemistry for ligation with biomolecules”, Organic & Biomolecular Chemistry. 9: 7303)などがあるが、それらに限定されるものではない。前述のアルキン−アジドまたはアルキン−ニトロンの環化付加反応は、CuAAC(copper(I)−catalyzed azide−alkyne cycloaddition)、SPAAC(strain−promoted azide−alkyne cycloaddition)またはSPANC(strain−promoted alkyne−nitrone cycloaddition)を含む。前記クリック反応は、有機化学分野に広く公知されている。
前記「クリック反応可能な作用基」は、具体的には、アルキニル、ジエニル(dienyl)、イソニトリル(isonitrile)などがあるが、それらに限定されるものではなく、前記アルキニルは、線状または分枝状のアルキニル、シクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、アリールヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルを含む。前記化合物の一末端に存在するクリック反応可能な作用基は、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に導入されうるアジド(azide)またはニトロン(nitrone)などの作用基と共にクリック反応がなされる。
本明細書において、「作用基が導入」されるということは、当該作用基を含む任意の結合可能な原子団が結合されるということを意味する。
本明細書において、「非ペプチド性重合体」とは、生理活性ポリペプチドと結合し、生理活性ポリペプチドの生体内半減期を増大させることができ、ペプチド構造を有さない当該技術分野に公知された任意の重合体を意味する。前記非ペプチド性重合体は、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、PLA(polylactic acid)、PLGA(polylactic−glycolic acid)、脂質重合体、キチン類、ヒアルロン酸及び多糖類(polysaccharide)によって構成された群のうちからも選択されるが、それらに限定されるものではない。
本明細書において、用語「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードを意味する。
前述の一様相による化合物は、下記化学式1の化合物、その立体異性体、溶媒化物、及び薬剤学的に許容可能な塩のうちから選択された化合物を含む:
Figure 2020508366
前記化学式1で、
R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
該非ペプチド性重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、PLA、PLGA、脂質重合体、キチン類、ヒアルロン酸及び多糖類(polysaccharide)によって構成された群のうちから選択され、
Xは、−(CHNHCO−または−(CHNHCS−であり、ここで、jは、0ないし6の整数であり、
R2は、−(R)k−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、
ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
Zは、OまたはSであり、
Yは、C−Cアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルであり(ここで、それぞれのシクロアルキニルは、3個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのアリールは、5個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのヘテロシクロアルキニルは、3個ないし8個の原子を含み、環原子のうち1個ないし3個に、N、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有する飽和環である)、前述のk、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
前述のアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルは、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、C−Cアルコキシカルボニル、オキソまたはハロゲンで置換もしくは非置換のものでもある。
前記R1で、脂肪族炭化水素基は、線状または分枝状の炭素数が1ないし20、具体的には、1ないし12、さらに具体的には、1ないし6であるアルキル;1以上の炭素・炭素二重結合を含み、線状または分枝状であり、炭素数が2ないし15、具体的には、2ないし12、さらに具体的には、2ないし6であるアルケニル;1以上の炭素・炭素三重結合を含み、線状または分枝状であり、炭素数が2ないし15、具体的には、2ないし12、さらに具体的には、2ないし6であるアルキニルを含む。前記アルキルは、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、ヘプチル、ノニル及びデシルによって構成された群のうちからも選択される。前記アルケニルは、例えば、エテニル、プロペニル、n−ブテニル、3−メチルブト−2−エニル、n−ペンテニル、オクテニル及びデセニルによって構成された群のうちからも選択される。前記アルキニルは、例えば、エチニル、プロピニル、2−ブチニル、3−メチルブチニル、n−ペンチニル及びデシニルによって構成された群のうちからも選択される。前述のアルキル、アルケニル、アルキニルは、C−Cアルキル及びハロゲンによって構成された群のうちから選択された基で置換されたり置換されなかったりする。
前記R1は、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基でもある。一具体例において、前記R1は、アルデヒド基を含むC−Cアルキル(すなわち、HC(O)−C−Cアルキル)であり、例えば、n−ペントアルデヒド(pentaldehyde)、n−ブチルアルデヒド(butyraldehyde)、プロピオンアルデヒドまたはアセトアルデヒドである。
前記Yは、BCN(bicyclo[6.1.0]nonyne)、DBCO(dibenzocyclooctyne)、DIFO(difluorinated cyclooctyne)、DIFO、DIFO、DIBO(dibenzoannulated cyclooctyne)、BARAC(biarylazacyclooctynone)、OCT(cyclooctyne)、ALO(aryl−less cyclooctyne)、MOFO(monofluorinated cyclooctyne)、DIMAC(dimethoxyazacyclooctyne)、TMDIBO(2,3,6,7−tetramethoxy−DIBO)、COMBO(carboxymethylmonobenzocyclooctyne)、PYRROC(pyrrolocyclooctyne)、DIBAC(dibenzo−aza−cyclooctyne)、TMTH(3,3,6,6−tetramethylthiacycloheptyne)、Sondheimerジイン及びS−DIBO(sulfonylated DIBO)によって構成された群のうちからも選択されるが、それらに限定されるものではない。
一具体例において、前記化学式1は、前記非ペプチド性重合体が、ポリエチレングリコール構造を有する下記化学式1aの構造を有することができる:
Figure 2020508366
前記化学式1aで、
nは、20ないし1,000、具体的には、20ないし500、さらに具体的には、20ないし250の整数であり、
jは、0ないし6の整数、具体的には、0または2であり、
R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
R2は、前記R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、
ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
Zは、OまたはSであり、
Yは、BCN(bicyclo[6.1.0]nonyne)、DBCO(dibenzocyclooctyne)、DIFO(difluorinated cyclooctyne)、DIFO、DIFO、DIBO(dibenzoannulated cyclooctyne)、BARAC(biarylazacyclooctynone)、OCT(cyclooctyne)、ALO(aryl−less cyclooctyne)、MOFO(monofluorinated cyclooctyne)、DIMAC(dimethoxyazacyclooctyne)、TMDIBO(2,3,6,7−tetramethoxy−DIBO)、COMBO(carboxymethylmonobenzocyclooctyne)、PYRROC(pyrrolocyclooctyne)、DIBAC(dibenzo−aza−cyclooctyne)、TMTH(3,3,6,6−tetramethylthiacycloheptyne)、Sondheimerジイン及びS−DIBO(sulfonylated DIBO)によって構成された群のうちから選択され、
前述のk、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではない。
前記化学式1及び1aで、
−C20アリーレンは、例えば、ベンゼン、ビフェニレン、トリフェニレン、ナフタレン、アントラセン、ビナフチレン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンズピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンのような芳香族基の二価形態でもあり、さらに具体的には、ベンゼンの二価形態でもあり、
−C20ヘテロアリーレンは、例えば、5員環(例:ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール);6員環(例:ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン);または融合された基(例:カルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンズオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントルオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリンアクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3−b]チオフェン、チエノ[3,2−b]チオフェン、ジチエノチオフェン、ジチエノピリジン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン)のようなヘテロ芳香族基の二価形態でもある。
一具体例において、化学式1aは、下記の化学式2aないし2nのうちいずれか1つの構造を有することができる:
Figure 2020508366
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Figure 2020508366
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Figure 2020508366
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前述の2aないし2nで、
nは、20ないし1,000、具体的には、20ないし500、さらに具体的には、20ないし250の整数でもあり、
jは、0ないし6の整数、具体的には、0または2でもあり、
R1は、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基でもある。
前述の一様相による化合物は、薬学的に許容可能な塩形態で存在することができる。塩としては、薬学的に許容可能な遊離酸(free acid)によって形成された酸付加塩が有用である。本発明の用語「薬学的に許容可能な塩」とは、患者に比較的非毒性であって無害な有効作用を有する濃度であり、この塩に起因した副作用が、化学式1,1a、または化学式2aないし2nに表示される化合物の利となる効能を低下させない前記化合物の任意の全ての有機または無機の付加塩を意味する。該酸付加塩は、通常の方法、例えば、化合物を過量の酸水溶液に溶解させ、この塩を、水混和性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、アセトンまたはアセトニトリルを使用し、沈澱させて製造する。同モル量の化合物、及び水中の酸またはアルコール(例えば、グリコールモノメチルエーテル)を加熱し、次に、前記混合物を蒸発させて乾燥させるか、あるいは析出された塩を吸引濾過させることができる。
また、塩基を使用し、薬学的に許容可能な金属塩を作ることができる。アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩は、例えば、化合物を、過量のアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物溶液の中に溶解させ、非溶解化合物塩を濾過した後、濾液を蒸発、乾燥させて得る。
また、本発明は、前記化学式1,1a、または化学式2aないし2nの化合物、及びその薬学的に許容可能な塩だけではなく、そこから製造されうる可能な溶媒化物を含む。
また、前記化学式1,1a、または化学式2aないし2nの化合物は、その置換基に、非対称炭素中心(不斉炭素)を有する場合、鏡像異性体(R異性体またはS異性体)、ラセミ体または部分立体異性体、またはそれらの任意混合物の形態で存在することもできる。また、前記化学式1,1a、または化学式2aないし2nの化合物は、ブリッジされた環(bridged ring)を含む場合、エキソ異性体またはエンド異性体として存在することもでき、例えば、前記化学式2aの化合物は、エキソ異性体またはエンド異性体として存在することもできる。
前述の一様相による化合物は、分子量が0.1ないし100kDa範囲、具体的には、0.1ないし50kDa範囲、さらに具体的には、0.3ないし10kDa範囲でもあるが、それらに限定されるものではない。
本発明の他の一様相は、
非ペプチド性重合体の一末端に、クリック反応可能な作用基を導入する工程と、
前記非ペプチド性重合体の他の一末端に、免疫グロブリンFc領域あるいは生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基を導入する工程と、を含む、前述の本発明の一様相による化合物の製造方法を提供する。
前記製造方法の詳細は、本発明の一様相による化合物に係わる前記説明がそのまま適用される。
前記製造方法は、1)非ペプチド性重合体の一末端に、アミノ基(−NH)を導入した後、前記アミノ基とのアミド結合により、非ペプチド性重合体の一末端に、R2を導入する工程と、
2)前記R2が導入された非ペプチド性重合体の他の一末端に、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基を導入する工程と、を含んでもよく、前記R2は、前記化学式1または1aで定義された通りである。
一具体例において、前記工程1)の非ペプチド性重合体は、ポリエチレングリコールでもある。
一具体例において、前記工程1)の非ペプチド性重合体は、分子量が0.1ないし100kDa範囲、具体的には、0.1ないし50kDa範囲、さらに具体的には、0.3ないし10kDa範囲でもあるが、それらに限定されるものではない。
一具体例において、前記工程2)は、前記R2が導入された非ペプチド性重合体の他の一末端に、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基を導入する工程でもある。
前記非ペプチド性重合体の一末端に、クリック反応可能な作用基を導入する方法、及び前記非ペプチド性重合体の他の一末端に、免疫グロブリンFc領域あるいは生理活性ポリペプチドと結合可能な作用基を導入する方法の具体的な反応条件は、有機化学分野において当業者が、公知された技術を利用して適切に遂行することができる。
前記製造方法は、前述の一様相による化合物の製造方法の例示に過ぎず、前述の一様相による化合物の製造方法は、それに限定されるものではなく、当該技術分野に公知された技術を利用して適切に変更することができる。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端のクリック反応可能な作用基に、生理活性ポリペプチドが結合されたものである生理活性ポリペプチド連結体を提供する。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端のクリック反応可能な作用基に、免疫グロブリンFc領域が結合されたものである免疫グロブリンFc領域連結体を提供する。
本明細書において、用語「生理活性ポリペプチド連結体」は、生理活性ポリペプチドと、前述の一様相による化合物とが結合された構造物を意味し、「免疫グロブリンFc領域連結体」は、免疫グロブリンFc領域と、前述の一様相による化合物とが結合された構造物を意味し、前記結合は、共有結合でもあるが、それに制限されるものではない。以下では、生理活性ポリペプチド連結体または免疫グロブリンFc領域連結体を包括し、「生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域の連結体」ともする。
前記生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域の連結体は、前記化学式1または1aの化合物の作用基Yを介して、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域が、化学式1または1aの化合物に結合されたものである生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域の連結体を含む。
前記クリック反応可能な作用基、具体的には、前記化学式1の作用基Yに、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域を結合させるために、前記生理活性ポリペプチドに、作用基Yとクリック反応が可能な作用基を導入した後、クリック反応により、前記連結体を形成させることができる。前記生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に導入されうるクリック反応が可能な作用基は、例えば、アジドまたはニトロンなどでもある。前述のアジドまたはニトロンを、前記生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に導入するために、アジドまたはニトロンが結合されたアミノ酸を、前記生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に、アミノ酸間のペプチド結合で結合させることができる。前述のアジドまたはニトロンが結合されたアミノ酸は、直接製造することもでき、商業的に入手することもできる。一具体例において、アジドリシン(N−リシン)を、前記生理活性ポリペプチドに、アミド結合で結合させ、前記アジドリシンは、商業的に入手可能である(Sigma Aldrich、Fmoc−azidolysine)。一具体例において、アジドリシン(N−リシン)を、前記生理活性ポリペプチドのC末端に、アミド結合で結合させることができる。
他の具体例において、前述のアジドまたはニトロンを、別途のアミノ酸なしに、直接生理活性ポリペプチド内または免疫グロブリンFc領域内に存在するアミノ酸を介して結合させることもでき、このために、前述のアジドまたはニトロンを結合させようとするアミノ酸と結合可能な作用基を、前述のアジドまたはニトロンに結合させた後、結合させることもできる。例えば、N−ヒドロキシスクシンイミジルアジド(例:NHS−azide、NHS−PEG4−azide)を、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域と反応させ、直接生理活性ポリペプチド内または免疫グロブリンFc領域内に存在するアミノ酸(例:リシン、N末端アミノ酸)を介して結合させることもできる。
他の具体例において、前述のアジドまたはニトロンを、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に追加するか、あるいは置換されたアミノ酸を介して結合させることもでき、このために、前述のアジドまたはニトロンを結合させようとするアミノ酸を、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域に追加または置換させた後、追加または置換されたアミノ酸と結合可能な作用基を、前述のアジドまたはニトロンに結合させた後で結合させることができる。例えば、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域にリシンを追加または置換させ、N−ヒドロキシスクシンイミジルアジド(例:NHS−azide、NHS−PEG4−azide)を、前記追加または置換されたリシンを介して結合させることもできる。
前述のアジドまたはニトロンなどが導入された生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域は、前述の一様相によるリンカー化合物の一末端のクリック反応可能な作用基、例えば、前記化学式1または1aの化合物の作用基Yと共に、クリック反応による環付加反応により、トリアゾール(アジドと、Yのエチニレン基−C≡C−との反応時)またはイソオキサゾリジン(ニトロンと、Yのエチニレン基−C≡C−との反応時)などを形成することにより、前記リンカー化合物とも連結される。具体的な製造方法の条件は、当業者が公知された知識を利用して適切に決定することができるのである。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド連結体は、生理活性ポリペプチドにアジド基が導入された後、前記アジド基と、化学式1または1aの化合物の作用基Yのエチニレン基とが互いにクリック反応(click reaction)による環付加反応(cycloaddition)により、1,2,3−トリアゾールを形成することによって結合されたものである生理活性ポリペプチド連結体でもある。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド連結体は、下記の化学式3aないし3lのうちいずれか1つの化学式を有することができる:
Figure 2020508366
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前述の化学式3aないし3lで、R1、R3、R4、Z、j、k、l、m、n及びpは、前記化学式1aで定義された通りであり、
[アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸である。
一具体例において、前述の化学式3aないし3lの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式3aないし3lのトリアゾール窒素が、前記リシン側鎖のイプシロン炭素にも連結される。
他の具体例において、前述の化学式3aないし3lの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のN末端アミノ酸からアルファ−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式3aないし3lのトリアゾール窒素が、前記N末端アミノ酸のアルファ炭素にも連結される。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド連結体は、下記の化学式4aないし4nのうちいずれか1つの構造式を有する生理活性ポリペプチド連結体でもある:
Figure 2020508366
Figure 2020508366
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前述の化学式4aないし4nで、
R1、j及びnは、前記化学式1aで定義された通りであり、
[アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸である。
一具体例において、前述の化学式4aないし4nの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式4aないし4nのトリアゾール窒素が、前記リシン側鎖のイプシロン炭素にも連結される。
他の具体例において、前述の化学式4aないし4nの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のN末端アミノ酸からアルファ−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式4aないし4nのトリアゾール窒素が、前記N末端アミノ酸のアルファ炭素にも連結される。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端の作用基R1を介して、生理活性ポリペプチドが結合されたものである生理活性ポリペプチド連結体を提供する。
本発明のさらに他の一様相は、前述の一様相による化合物の一末端の作用基R1に、免疫グロブリンFc領域が結合されたものである免疫グロブリンFc領域連結体を提供する。
前記生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域は、任意部位のアミノ酸が、前述の化学式1または1aの化合物のR1の作用基と共有結合がなされる。具体的には、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であるR1が、生理活性ポリペプチドまたは免疫グロブリンFc領域の任意部位のアミノ酸の作用基(例:リシンのアミノ(−NH)、プロリンのアミン(−NH−)、システインのチオール(−SH)など)、さらに具体的には、N末端のアミノ酸の作用基とも共有結合される。一具体例において、生理活性ポリペプチドのN末端が、アミン基またはアミノ基を有する場合、アルデヒド作用基を含むR1との還元的アミン化反応により、共有結合がなされる。本明細書において、用語「還元的アミン化反応」とは、反応物のアミン基またはアミノ基が、他反応物のアルデヒド(すなわち、還元的アミン化が可能な作用基)と反応してイミンを生成した後、還元反応によってアミン結合を形成させる反応を意味し、当該技術分野に周知されている有機合成反応である。
本発明の他の一様相は、前述の一様相による化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体を提供する。
本明細書において、用語「生理活性ポリペプチド結合体」は、生理活性ポリペプチドと免疫グロブリンFc領域とが、前述の一様相による化合物をリンカーにして、1つの物質に結合された構造物を意味し、前記結合は、共有結合でもあるが、それに制限されるものではない。
前記生理活性ポリペプチド結合体は、前述の化学式1または1aの化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体を含む。
該生理活性ポリペプチド結合体は、前記生理活性ポリペプチドが、前述の化学式1または1aの化合物を含んだリンカー化合物の両末端のうち、任意の一末端に結合され、前記免疫グロブリンFc領域が、前述の化学式1または1aの化合物を含んだリンカー化合物の他の一末端にも結合される。
前記結合体において、生理活性ポリペプチドが、前述の化学式1または1aの化合物を含んだリンカー化合物の任意末端に結合する方式は、前述の一様相による化合物の一末端の作用基Yを介して、あるいはR1を介して、前記生理活性ポリペプチド連結体で説明したような方式によって結合することができる。
前記結合体において、免疫グロブリンFc領域が、前述の化学式1または1aの化合物を含んだリンカー化合物の任意末端に結合する方式は、前述の一様相による化合物の一末端の作用基Yを介して、またはR1を介して、前記免疫グロブリンFc領域連結体で説明したような方式によって結合することができる。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド結合体は、生理活性ポリペプチドにアジド基が導入された後、前記アジド基と、化学式1のR2のエチニレン基とが互いにクリック反応(click reaction)による環付加反応により、1,2,3−トリアゾールを形成することによって連結され、前記免疫グロブリンFc領域のアミノ酸が、化学式1の化合物のR1との共有結合によって結合されたものである生理活性ポリペプチド結合体でもある。他の具体例において、前記生理活性ポリペプチド結合体は、生理活性ポリペプチドにアジド基が導入された後、前記アジド基と、化学式1のR2のエチニレン基とが互いにクリック反応(click reaction)による環付加反応により、1,2,3−トリアゾールを形成することによって連結され、前記免疫グロブリンFc領域のN末端のプロリンが、前記化学式1のR1との還元的アミン化反応により、アミン結合がなされた生理活性ポリペプチド結合体でもある。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド結合体は、下記の化学式5aないし5lのうちいずれか1つの構造式を有した生理活性ポリペプチド結合体でもある:
Figure 2020508366
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前述の化学式5aないし5lで、
R3、R4、Z、j、k、l、m、n及びpは、前記化学式1aで定義された通りであり、
[アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸であり、
qは、1ないし6の整数である。
一具体例において、前述の化学式5aないし5lの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式5aないし5lのトリアゾール窒素が、前記リシン側鎖のイプシロン炭素にも連結される。
他の具体例において、前述の化学式5aないし5lの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のN末端アミノ酸からアルファ−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式5aないし5lのトリアゾール窒素が、前記N末端アミノ酸のアルファ炭素にも連結される。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチド結合体は、下記の化学式6aないし6nのうちいずれか1つの構造式を有する生理活性ポリペプチド結合体でもある:
Figure 2020508366
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前述の化学式6aないし6nで、
j及びnは、前記化学式1aで定義された通りであり、
[アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸であり、
qは、1ないし6の整数である。
一具体例において、前述の化学式6aないし6nの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式6aないし6nのトリアゾール窒素が、前記リシン側鎖のイプシロン炭素にも連結される。
他の具体例において、前述の化学式6aないし6nの[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のN末端アミノ酸からアルファ−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式6aないし6nのトリアゾール窒素が、前記N末端アミノ酸のアルファ炭素にも連結される。
本明細書において、用語「生理活性ポリペプチド」とは、生体内で、特に、人体内で生理活性を示すポリペプチド構造を有する任意の物質を意味し、当該ポリペプチドの生理活性を有するポリペプチドの前駆物質(precursors)、類似体(analogs)、誘導体(derivatives)、断片(fragments)または変異体(variants)なども含まれる概念である。
前記生理活性ポリペプチドは、ホルモン、サトカイン、酵素、抗体、成長因子、転写調節因子、血液因子、ワクチン、インシュリン分泌ペプチド、ニューロペプチド(neuropeptide)、脳下垂体ホルモン、抗肥満ペプチド、抗ウイルスペプチド、生理活性を有する非天然型ペプチド誘導体、構造蛋白質、及び受容体からなる群のうちからも選択されるが、それらに限定されるものではない。
前記生理活性ポリペプチドは、例えば、グルカゴン、GIP(gastric inhibitory polypeptide)、キセニン(Xenin)、インシュリン、CCK(cholecystokinin)、アミリン(amylin)、ガストリン(gastrin)、グレリン(ghrelin)、胃や腸で血糖及び体重を調節するインクレチン類(incretins)(例:ペプチドYY(PYY))、脂肪(adipose)から分泌されるアジポキン類(adipokines)(例:レプチン(leptin)、アジポネクチン(adiponectin)、アジポリン(adipolin)、アペリン(apelin)、カルトネクチン(cartonectin))、脳分泌ニューロペプチド類(neuropeptides)(例:キスペプチン(kisspeptin)、ネスファチン−1(nesfatin−1))、筋肉分泌ペプチドあるいは蛋白質類(例:イリシン(irisin)、ミオネクチン(myonectin)、デコリン(decorin)、フォリスタチン(follistatin)、マスクリン(musclin))、血管作用腸ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、ナトリウム利尿ペプチド(natriuretic peptide)、ソマトスタチン、NPY(neuropeptide Y)、GLP−1(glucagon−like peptide−1)、GLP−2(glucagon−like peptide−2)、エキセンジン−4(exendin−4)、オキシントモジュリン(Oxyntomodulin)、線維芽細胞成長因子(fibroblast growth factor)、アンジオテンシン、ブレジキニン、カルシトニン、副腎皮質刺激ホルモン(corticotropin)、エレドイシン(eledoisin)、オキシトシン(oxytocin)、バソプレッシン(vasopressin)、黄体形成ホルモン、黄体刺激ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモン、濾胞刺激ホルモン、副甲状線ホルモン、セクレチン(secretin)、セルモレリン(sermorelin)、ヒト成長ホルモン(hGH)、成長ホルモン放出ペプチド、コロニー刺激因子(GCSF)類、インターフェロン(IFN)類、インターフェロン受容体、インターロイキン(interleukin)類、インターロイキン受容体、インターロイキン結合蛋白質、プロラクチン放出ペプチド、オレキシン(orexin)、甲状腺放出ペプチド、コレシストキニン(cholecystokinin)、ガストリン抑制ペプチド、カルモジュリン、ガストリン遊離ペプチド(gastric releasing peptide)、モチリン(motilin)、血管活性腸管ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、心房ナトリウム利尿ペプチド(ANP:atrial natriuretic peptide)、B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP:B−type natriuretic peptide)、C−型ナトリウム利尿ペプチド(CNP:C−type natriuretic peptide)、ニューロキニン(neurokinin)A、ニューロメジン(neuromedin)、レニン(renin)、エンドセリン(endothelin)、サラホトキシンペプチド(sarafotoxin peptide)、カルソモルフィンペプチド(carsomorphin peptide)、デルモルフィン(dermorphin)、ダイノルフィン(dynorphin)、エンドルフィン(endorphin)、エンケファリン(enkepalin)、腫瘍懐死因子、腫瘍懐死因子受容体、ウロキナーゼ受容体、腫瘍抑制因子、コルラゲナーゼ抑制剤、チモポイエチン(thymopoietin)、チムリン(thymulin)、チモペンチン(thymopentin)、チモシン(tymosin)、胸腺体液性因子(thymichumoral factor)、アドレノモジュリン(adrenomodullin)、アラトスタチン(allatostatin)、アミロイドベータ−プロテイン断片(amyloid beta−protein fragment)、抗菌性ペプチド、抗酸化剤ペプチド、ボンベシン(bombesin)、オステオカルシン(osteocalcin)、CARTペプチド、E−セレクチン(E−selectin)、ICAM−1、VCAM−1、ロイコカイン(leucokine)、クリングル−5(kringle−5)、ラミニン(laminin)、インヒビン(inhibin)、ガラニン(galanin)、ピブロネクチン(fibronectin)、パンクレアスタチン(pancreastatin)、フゼオン(Fuzeon)、グルカコン−類似ペプチド、オキシントモジュリン、Gプロテイン関連受容体(G protein−coupled receptor)、酵素類、サトカイン結合蛋白質、マクロファージ活性因子、マクロファージペプチド、B細胞因子、T細胞因子、蛋白質A、アレルギー抑制因子、細胞懐死糖蛋白質、免疫毒素、リンパ毒素、転移成長因子、アルファ−1アンチトリプシン、アルブミン、α−ラクトアルブミン、アポリポ蛋白質−E、赤血球生成因子、高糖鎖化赤血球生成因子、アンジオポエチン類、ヘモグロビン、トロンビン、トロンビン受容体活性ペプチド、トロンボモジュリン、血液因子VII,VIIa,VIII,IX及びXIII、プラスミノーゲン活性因子、フィブリン結合ペプチド、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、ヒルジン、蛋白質C、C−反応性蛋白質、レニン抑制剤、スーパーオキサイドジスムターゼ、血小板由来成長因子、上皮細胞成長因子、表皮細胞成長因子、アンジオスタチン、骨形成成長因子、骨形成促進蛋白質、アトリオペプチン、軟骨誘導因子、エルカトニン、結合組織活性因子、組織因子経路抑制剤、神経成長因子、リラクシン、ソマトメジン、インシュリン類似成長因子、副腎皮質ホルモン、膵臓ポリペプチド、ガストリン放出ペプチド、コルチコトロピン放出因子、甲状腺刺激ホルモン、オートタキシン、ラクトフェリン、ミオスタチン、細胞表面抗原、ウイルス由来ワクチン抗原、単一クローン抗体、多重クローン抗体及び抗体断片、赤血球増殖因子、白血球増殖因子、及びそれらの類似体(analogs)からなる群のうちからも選択されるが、それらに限定されるものではない。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチドは、その種類を制限せず、例えば、国際公開公報WO2017−116205A1に公開されたグルカゴン、GLP−1受容体及びGIP受容体のいずれにも活性を有する三重活性体(triple agonist);国際公開公報WO2017−003191A1に公開されたグルカゴン類似体(analog)などを含んでもよい。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチドは、GLP−2類似体を含んでもよい。例えば、前記GLP−2類似体は、天然型GLP−2のC末端に、チオール基(例えば、システイン)が導入され、2番目アミノ酸であるアラニンがグリシンで置換され、N末端最初アミノ酸であるヒスチジン残基のアルファ炭素が除去されたものであるGLP−2類似体;天然型GLP−2のC末端にアミン基(例えば、リシン)が導入され、2番目アミノ酸であるアラニンがグリシンで置換され、N末端最初アミノ酸であるヒスチジン残基のアルファ炭素が除去されたものであるGLP−2類似体;天然型GLP−2のC末端にアミン基(例えば、リシン)が導入され、天然型GLP−2の2番目アミノ酸であるアラニンがグリシンで置換され、30番目アミノ酸であるリシンがアルジニンで置換され、N末端最初アミノ酸であるヒスチジン残基のアルファ炭素が除去されたものであるGLP−2類似体;天然型GLP−2のC末端にアジド基(例えば、アジドリシン)が導入され、2番目アミノ酸であるアラニンがグリシンで置換され、N末端最初アミノ酸であるヒスチジン残基のアルファ炭素が除去されたものであるGLP−2類似体などを含んでもよい。
本明細書において、用語「免疫グロブリンFc領域」は、免疫グロブリン内において抗原に結合し、多くの配列上変異を有する可変領域を除いた固定配列を有する部分を意味し、当該部分は、補体系を活性化させ、胎盤を通過する能力を付与したり、各種免疫関連細胞が有する受容体に係わるリガンドと作用したりするというようなエフェクター機能を有することを特徴とし、「免疫グロブリン不変領域」と同一意味にも使用される。
具体的には、前記免疫グロブリンFc領域は、免疫グロブリンの重鎖と軽鎖との可変領域、重鎖不変領域1(CH1)と軽鎖不変領域1(CL1)とを除いた、重鎖不変領域2(CH2)及び重鎖不変領域3(CH3)の部分を意味し、重鎖不変領域に、ヒンジ(hinge)部分を含みもする。また、前記免疫グロブリンFc領域は、天然型と実質的に同等であるか、あるいはそれより向上した効果を有する限り、免疫グロブリンの重鎖と軽鎖との可変領域だけを除き、一部または全体の重鎖不変領域1(CH1)及び/または軽鎖不変領域1(CL1)を含んだ拡張されたFc領域でもある。また、CH2及び/またはCH3に該当する相当に長い一部アミノ酸配列が除去された領域でもある。すなわち、前記免疫グロブリンFc領域は、1)CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン及びCH4ドメイン、2)CH1ドメイン及びCH2ドメイン、3)CH1ドメイン及びCH3ドメイン、4)CH2ドメイン及びCH3ドメイン、5)1個または2個以上のドメインと、免疫グロブリンヒンジ領域(または、ヒンジ領域の一部)との組み合わせ、または6)重鎖不変領域各ドメインと軽鎖不変領域との二量体でもある。
また、免疫グロブリンFc領域は、天然型アミノ酸配列だけではなく、その配列誘導体(mutant)を含んでもよい。本明細書において、用語「アミノ酸配列誘導体」とは、天然アミノ酸配列のうち1以上のアミノ酸残基が、欠失、挿入、非補填的置換または補填的置換、あるいはそれらの組み合わせにより、異なる配列を有することを意味する。例えば、IgG Fcの場合、結合に重要であると知られている214ないし238番アミノ酸残基、297ないし299番アミノ酸残基、318ないし322番アミノ酸残基、または327ないし331番アミノ酸残基が、変形のために適切な部位としても利用される。
また、免疫グロブリンFc領域は、二硫化結合を形成することができる部位が除去されるか、あるいは天然型Fc領域から、N末端のいくつかのアミノ酸が除去されるか、あるいは天然型FcのN末端にメチオニン残基が付加されもするというように、多種の誘導体が可能である。また、エフェクター機能(effector function)をなくすために、補体結合部位、例えば、C1q結合部位が除去されもし、ADCC(antibody dependent cell mediated cytotoxicity)部位が除去されもする。そのような免疫グロブリンFc領域の配列誘導体の製造方法は、国際特許公開WO97/34631、国際特許公開WO96/32478などを参照することができる。
分子の活性を全体的に変更させない蛋白質及びペプチドでのアミノ酸交換は、当該分野に公知されている(H. Neurath, R. L. Hill, The Proteins, Academic Press, New York, 1979)。最も一般的に起こる交換は、アミノ酸残基Ala/Ser,Val/Ile,Asp/Glu,Thr/Ser,Ala/Gly,Ala/Thr,Ser/Asn,Ala/Val,Ser/Gly,Thy/Phe,Ala/Pro,Lys/Arg,Asp/Asn,Leu/Ile,Leu/Val,Ala/Glu,Asp/Gly間の交換である。場合によっては、リン酸化(phosphorylation)、硫化(sulfation)、アクリル化(acrylation)、糖化(glycosylation)、メチル化(methylation)、ファルネシル化(farnesylation)、アセチル化(acetylation)及びアミル化(amidation)などによっても修飾(modification)される。
免疫グロブリンFc領域の配列誘導体は、免疫グロブリンFc領域と同一生物学的活性を示し、Fc領域の熱、pHなどに対する構造的安定性を増大させた誘導体でもある。前記Fc免疫グロブリン領域は、ヒト、牛、ヤギ、豚、マウス、ラビット、ハムスター、ラットまたはギニーピッグのような動物の生体内で分離した天然型からも得られ、形質転換された動物細胞または微生物から得られた組み換え型でもあり、あるいはそれらの誘導体でもある。ここで、天然型から獲得する方法は、全体免疫グロブリンを、ヒトまたは動物の生体から分離した後、蛋白質分解酵素を処理して獲得する方法でもある。パパインを処理する場合には、Fab及びFcで切断し、ペプシンを処理する場合には、pF’c及びF(ab)2で切断する。それを大きさ排除クロマトグラフィ(size-exclusion chromatography)などを利用し、FcまたはpF’cを分離することができる。
一具体例において、免疫グロブリンFc領域は、ヒト由来のFc領域を微生物から得られた組み換え型免疫グロブリンFc領域でもある。
また、該免疫グロブリンFc領域は、天然型糖鎖、天然型に比べ、増大された糖鎖、天然型に比べ、低減された糖鎖、または糖鎖が除去された形態でもある。そのような免疫グロブリンFc領域糖鎖の増減または除去には、化学的方法、酵素学的方法、及び微生物を利用した遺伝工学的方法のような一般的な方法が利用される。ここで、糖鎖が除去された免疫グロブリンFc領域は、補体(c1q)との結合力が顕著に低下し、抗体依存性細胞毒性または補体依存性細胞毒性が低下または除去されるので、生体内において、不要な免疫反応を誘発しない。従って、薬物のキャリアとしての本来目的にさらに符合する形態は、糖鎖が除去されたり、非糖鎖化されたりする免疫グロブリンFc領域でもある。
本明細書において、用語「糖鎖の除去(deglycosylation)」とは、酵素で糖を除去した免疫グロブリンFc領域を言い、非糖鎖化(aglycosylation)は、原核動物、具体的には、大腸菌において生産し、糖鎖化されていない免疫グロブリンFc領域を意味する。
該免疫グロブリンFc領域は、ヒト、牛、ヤギ、豚、マウス、ラビット、ハムスター、ラットまたはギニーピッグなどの動物起源でもあり、具体的には、ヒト起源でもある。
また、免疫グロブリンFc領域は、IgG,IgA,IgD,IgE,IgM由来、あるいはそれらの組み合わせ(combination)、またはそれらの混成(hybrid)によるFc領域でもある。具体的には、ヒト血液に最も豊富であるIgG由来またはIgM由来であり、最も具体的には、結合蛋白質の半減期を向上させると公知されたIgG由来である。
本明細書において、前記用語「組み合わせ(combination)」とは、二量体または多量体を形成するとき、同一起源一本鎖免疫グロブリンFc領域を暗号化するポリペプチドが、異なる起源の一本鎖ポリペプチドと結合を形成することを意味する。すなわち、IgG Fc、IgA Fc、IgM Fc、IgD Fc及びIgEのFc断片からなる基から選択された2個以上の断片から、二量体または多量体の製造が可能である。
本明細書において、前記用語「ハイブリッド(hybrid)」とは、一本鎖の免疫グロブリンFc領域内に、2個以上の異なる起源の免疫グロブリンFc断片に該当する配列が存在することを意味する用語である。前記ハイブリッドは、さまざまな形態のハイブリッドが可能であり、すなわち、IgG Fc、IgM Fc、IgA Fc、IgEFc及びIgD FcのCH1、CH2、CH3及びCH4からなる基から選択された1個ないし4個のドメインからなるドメインのハイブリッドが可能であり、選択的に、ヒンジを含んでもよい。
前記IgGは、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4のサブクラスに分けることができ、それらの組み合わせ、またはそれらのハイブリッドが、免疫グロブリンFc領域としても利用される。免疫グロブリンFc領域は、具体的には、IgG2及びIgG4のサブクラスであり、最も具体的には、補体依存的毒性(CDC:complement dependent cytotoxicity)のようなエフェクター機能(effector function)がほとんどないIgG4のFc領域である。
一具体例において、免疫グロブリンFc領域は、ヒトIgG4由来の非糖鎖化されたFc領域でもある。ヒト由来のFc領域は、ヒト生体で抗原として作用し、それに対する新たな抗体を生成するというような望ましくない免疫反応を起こしうる非ヒト由来のFc領域に比べて望ましい。
本発明の他の一様相は、
生理活性ポリペプチドにアジド基を導入させる工程と、
前記アジド基と、下記化学式1の化合物のR2のエチニレン基(−C≡C−)とをクリック反応(click reaction)による環付加反応させ、1,2,3−トリアゾールを形成させることによって結合させる工程と、
免疫グロブリンFc領域のアミノ酸を、前記化学式1の化合物のR1と共有結合させる工程と、を含む、化学式1の化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体の製造方法を提供する:
Figure 2020508366
前記化学式1で、
R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
Xは、−(CHNHCO−または−(CHNHCS−であり、ここで、jは、0ないし6の整数であり、
R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、Zは、OまたはSであり、
Yは、C−Cアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルであり(ここで、それぞれのシクロアルキニルは、3個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのアリールは、5個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのヘテロシクロアルキニルは、3個ないし8個の原子を含み、環原子のうち1個ないし3個に、N、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有する飽和環である)、
k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
前述のアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルは、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、C−Cアルコキシカルボニル、オキソまたはハロゲンで置換もしくは非置換のものでもある。
前記製造方法の詳細は、前述の本発明の一様相による生理活性ポリペプチド結合体に係わる前述の説明がそのまま適用される。
前記生理活性ポリペプチドにアジド基を導入する方法は、有機化学分野に公知された方法によって遂行することができる。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチドのC末端位置のアミノ酸をリシンで置換させ、置換されたリシン位置にアジド基を導入することができる。
一具体例において、前記生理活性ポリペプチドのC末端にアジドリシン(N3−リシン)を結合させることができる。
前記アジド基と、下記化学式1の化合物のR2のエチニレン基とのクリック反応(click reaction)による環付加反応は、R2の構造により、有機化学分野に広く公知されたCuAAC(copper(I)−catalyzed azide−alkyne cycloaddition)反応またはSPAAC(strain-promoted azide-alkyne cycloaddition)反応により、環付加反応が行われる。前記R2のYがC−Cアルキニルである場合、一価銅触媒の存在下で反応させるCuAACにより、クリック反応を行うことができ、前記R2のYが、シクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、アリールヘテロシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルのような環構造である場合、一価銅触媒の不在下で反応させるSPAAC反応により、環付加反応が行われる。
前記生理活性ポリペプチドのアジド基と、化学式1の化合物のR2のエチニレン基とのクリック反応工程において、生理活性ポリペプチドと、化学式1の化合物との反応モル比は、1:1ないし1:20の範囲で選択される比率でもあるが、それに限定されるものではない。一具体例において、生理活性ポリペプチドと、化学式1の化合物との反応モル比は、1:2ないし1:20でもある。
前記免疫グロブリンFc領域のアミノ酸を、前記化学式1の化合物のR1と共有結合させる工程においては、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であるR1が、免疫グロブリンFc領域のN末端のアミノ酸のアミン基、アミノ基またはチオール基のような作用基とも共有結合される。一具体例において、免疫グロブリンFc領域のアミノ酸のアミン基またはアミノ基は、アルデヒド作用基を含むR1との還元的アミン化反応により、共有結合がなされる。一具体例において、前記免疫グロブリンFc領域のN末端のアミノ酸を、化学式1の化合物のR1と共有結合させることができる。
前記免疫グロブリンFc領域のアミノ酸を、前記化学式1の化合物のR1と共有結合させる工程において、生理活性ポリペプチドと結合された化学式1の化合物と、免疫グロブリンFcとの反応モル比は、1:1ないし1:20の範囲で選択される比率でもあるが、それに限定されるものではない。一具体例において、生理活性ポリペプチドと結合された化学式1の化合物と、免疫グロブリンFcとの反応モル比は、1:2ないし1:20でもある。
本発明のさらに他の一様相は、前記化学式1の化合物、その立体異性体、溶媒化物、及び薬剤学的に許容可能な塩のうちから選択された化合物を、生理活性ポリペプチド連結体を製造するために使用する方法を提供する。すなわち、前記化学式1の化合物などにより、生理活性ポリペプチド連結体を製造するための用途を提供する。
本発明のさらに他の一様相は、前記化学式1の化合物、その立体異性体、溶媒化物、及び薬剤学的に許容可能な塩のうちから選択された化合物を、生理活性ポリペプチド接合体を製造するためにリンカーとして使用する方法を提供する。すなわち、前記化学式1の化合物などを、生理活性ポリペプチド結合体を製造するためのリンカーとする用途を提供する。
以下、本発明を実施例を介して、さらに詳細に説明する。しかし、それら実施例は、本発明について例示的に説明するためのものであり、本発明の範囲は、それら実施例に限定されるものではない。
実施例1:リンカー化合物の製造(1)
Figure 2020508366
1−1:化合物2(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物1(MW=10,000)20gとジクロロメタン60mLとを投入した。反応温度を10℃以下に維持しながら、トリエチルアミン1.11gとメタンスルホニルクロリド1.15gを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、水100mLとジクロロメタン40mLとを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン100mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水100mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン20mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル300mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(2)(MW=10,000)17.2gを得た。
1−2:化合物3(MW=10,000)の製造
反応容器に、アンモニア水溶液200mLと塩化アンモニウム20gとを投入した。化合物2(MW=10,000)10gを添加した後、室温で4日間撹拌した。反応完結後、ジクロロメタン200mLを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン200mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水200mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液にジクロロメタン10mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル150mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(3)(MW=10,000)8.5gを得た。
1−3:化合物5(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=10,000)1.66gとジクロロメタン17mLとを投入した。化合物4 200mg、トリエチルアミン50mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水35mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(35mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン35mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液にジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(5)(MW=10,000)1.0gを得た。
1−4:化合物6(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)0.8gと蒸溜水14.4mLとを投入した。0.1N HCl 1.6mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン1mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル15mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(6)(MW=10,000)498mgを得た。化合物6(MW=10,000)は、ALD−PEG 10K−DBCOと命名した。図1は、リンカー化合物6(MW=10,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、7.65(d,1H)、7.51(d,1H)、7.38−7.25(m,6H)、6.11(br s,1H)、5.14(d,1H)、3.85−3.43(m,915H)、3.31(m,2H)、2.80(m,1H)、2.67(t,2H)、2.45(m,1H)、2.15(m,1H)、1.93(m,1H)
実施例2:リンカー化合物の製造(2)
2−1:化合物2(MW=5,000)の製造
反応容器に、化合物1(MW=5,000)20gとジクロロメタン60mLとを投入した。反応温度を10℃以下に維持しながら、トリエチルアミン2.23gとメタンスルホニルクロリド2.29gとを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、水100mLとジクロロメタン40mLとを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン100mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水100mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン20mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル300mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(2)(MW=5,000)16.2gを得た。
2−2:化合物3(MW=5,000)の製造
反応容器に、アンモニア水溶液200mLと塩化アンモニウム20gとを投入した。化合物2(MW=5,000)10gを添加した後、室温で4日間撹拌した。反応完結後、ジクロロメタン200mLを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン200mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水200mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン10mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル150mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(3)(MW=5,000)8.1gを得た。
2−3:化合物5(MW=5,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=5,000)2gとジクロロメタン20mLとを投入した。化合物4 483mg、トリエチルアミン122mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(5)(MW=5,000)1.2gを得た。
2−4:化合物6(MW=5,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)0.8gと蒸溜水14.4mLとを投入した。0.1N HCl 1.6mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン1mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル15mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(6)(MW=5,000)500mgを得た。化合物6(MW=5,000)は、ALD−PEG 5K−DBCOと命名した。図2は、リンカー化合物6(MW=5,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl3、400MHz) δ 9.78(s,1H)、7.66(d,1H)、7.50(d,1H)、7.40−7.25(m,6H)、6.10(br s,1H)、5.13(d,1H)、3.82−3.41(m,459H)、3.32(m,2H)、2.80(m,1H)、2.67(t,2H)、2.45(m,1H)、2.16(m,1H)、1.92(m,1H)
実施例3:リンカー化合物の製造(3)
3−1:化合物2(MW=3400)の製造
反応容器に、化合物1(MW=3,400)20gとジクロロメタン60mLとを投入した。反応温度を10℃以下に維持しながら、トリエチルアミン3.27gとメタンスルホニルクロリド3.37gとを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、水100mLとジクロロメタン40mLとを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン100mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水100mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン40mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル400mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(2)(MW=3,400)17.1gを得た。
3−2:化合物3(MW=3,400)の製造
反応容器に、アンモニア水溶液200mLと塩化アンモニウム20gとを投入した。化合物2(MW=3,400)10gを添加した後、室温で4日間撹拌した。反応完結後、ジクロロメタン200mLを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン200mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、蒸溜水200mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン20mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル200mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(3)(MW=3,400)8.7gを得た。
3−3:化合物5(MW=3,400)の製造
反応容器に、化合物3(MW=3,400)1.7gとジクロロメタン17mLとを投入した。化合物4 604mg、トリエチルアミン152mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水35mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(35mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン35mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン3.5mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル35mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(5)(MW=3,400)1.1gを得た。
3−4:化合物6(MW=3,400)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)0.9gと蒸溜水16.2mLとを投入した。0.1N HCl 1.8mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル20mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(6)(MW=3,400)590mgを得た。化合物6(MW=5,000)は、ALD−PEG 3.4K−DBCOと命名した。図3は、リンカー化合物6(MW=3,400)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.77(s,1H)、7.65(d,1H)、7.50(d,1H)、7.38−7.24(m,6H)、6.11(br s,1H)、5.13(d,1H)、3.80−3.39(m,315H)、3.32(m,2H)、2.80(m,1H)、2.66(t,2H)、2.44(m,1H)、2.15(m,1H)、1.92(m,1H)
実施例4:リンカー化合物の製造(4)
4−1:化合物2(MW=2,000)の製造
反応容器に、化合物1(MW=2,000)29.3gとジクロロメタン90mLとを投入した。反応温度を10℃以下に維持しながら、トリエチルアミン8.2gとメタンスルホニルクロリド8.4gとを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、水150mLとジクロロメタン60mLとを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン150mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水150mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン30mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル900mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(2)(MW=2,000)23.0gを得た。
4−2:化合物3(MW=2,000)の製造
反応容器に、アンモニア水溶液200mLと塩化アンモニウム20gとを投入した。化合物2(MW=2,000)10gを添加した後、室温で4日間撹拌した。反応完結後、ジクロロメタン200mLを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン200mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、蒸溜水200mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン10mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル300mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(3)(MW=2,000)8.1gを得た。
4−3:化合物5(MW=2,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=2,000)1.5gとジクロロメタン15mLとを投入した。化合物4 905mg、トリエチルアミン228mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル60mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(5)(MW=2,000)1.0gを得た。
4−4:化合物6(MW=2,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)0.65gと蒸溜水12.6mLとを投入した。0.1N HCl 1.6mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン1mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(6)(MW=2,000)410mgを得た。化合物6(MW=2,000)は、ALD−PEG 2K−DBCOと命名した。図4は、リンカー化合物6(MW=2,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、7.65(d,1H)、7.51(d,1H)、7.38−7.24(m,6H)、6.11(br s,1H)、5.13(d,1H)、3.82−3.37(m,187H)、3.32(m,2H)、2.67(m,1H)、2.67(t,2H)、2.45(m,1H)、2.15(m,1H)、1.93(m,1H)
実施例5:リンカー化合物の製造(5)
Figure 2020508366
5−1:化合物2(MW=10,000)の製造
前記実施例1−1と同一方法を遂行し、化合物2(MW=10,000)を得た。
5−2:化合物3(MW=10,000)の製造
前記実施例1−2と同一方法を遂行し、化合物3(MW=10,000)を得た。
5−3:化合物8(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=10,000)1.76gとジクロロメタン17mLとを投入した。化合物7 154mg、トリエチルアミン54mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、蒸溜水35mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(35mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン35mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(8)(MW=10,000)1.0gを得た。
5−4:化合物9(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)0.4gと蒸溜水7.2mLとを投入した。0.1N HCl 0.8mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン10mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン1mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル15mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(9)(MW=10,000)260mgを得た。化合物9(MW=10,000)は、ALD−PEG 10K−BCNと命名した。図5は、リンカー化合物9(MW=10,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、5.23(br s,1H)、4.13(d,2H)、3.81−3.41(m,914H)、3.36(m,2H)、2.67(t,2H)、2.26−2.18(m,6H)、1.57(m,2H)、1.35(m,1H)、0.93(m,2H)
実施例6:リンカー化合物の製造(6)
6−1:化合物2(MW=5,000)の製造
前記実施例2−1と同一方法を遂行し、化合物2(MW=5,000)を得た。
6−2:化合物3(MW=5,000)の製造
前記実施例2−2と同一方法を遂行し、化合物3(MW=5,000)を得た。
6−3:化合物8(MW=5,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=5,000)3gとジクロロメタン30mLとを投入した。化合物7 524mg、トリエチルアミン182mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン3mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル45mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(8)(MW=5,000)2.0gを得た。
6−4:化合物9(MW=5,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=5,000)1.7gと蒸溜水30.6mLとを投入した。0.1N HCl 3.4mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン34mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(9)(MW=5,000)1.25gを得た。化合物9(MW=5,000)は、ALD−PEG 5K−BCNと命名した。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、5.26(br s,1H)、4.15(d,2H)、3.81−3.41(m,458H)、3.36(m,2H)、2.68(t,2H)、2.26−2.18(m,6H)、1.57(m,2H)、1.37(m,1H)、0.93(m,2H)
実施例7:リンカー化合物の製造(7)
7−1:化合物2(MW=3,400)の製造
前記実施例3−1と同一方法を遂行し、化合物2(MW=3,400)を得た。
7−2:化合物3(MW=3,400)の製造
前記実施例3−2と同一方法を遂行し、化合物3(MW=3,400)を得た。
7−3:化合物8(MW=3,400)の製造
反応容器に、化合物3(MW=3,400)2.5gとジクロロメタン50mLとを投入した。化合物7 643mg、トリエチルアミン223mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水50mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(50mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン50mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン5mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル50mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(8)(MW=3,400)1.4gを得た。
7−4:化合物9(MW=3,400)の製造
反応容器に、化合物5(MW=3,400)1gと蒸溜水18mLとを投入した。0.1N HCl 2mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル20mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(9)(MW=3,400)630mgを得た。化合物9(MW=3,400)は、ALD−PEG 3.4K−BCNと命名した。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、5.26(br s,1H)、4.15(d,2H)、3.81−3.41(m,314H)、3.36(m,2H)、2.68(t,2H)、2.26−2.18(m,6H)、1.57(m,2H)、1.37(m,1H)、0.93(m,2H)
実施例8:リンカー化合物の製造(8)
8−1:化合物2(MW=2,000)の製造
前記実施例4−1と同一方法を遂行し、化合物2(MW=2,000)を得た。
8−2:化合物3(MW=2,000)の製造
前記実施例4−2と同一方法を遂行し、化合物3(MW=2,000)を得た。
8−3:化合物8(MW=2,000)の製造
反応容器に、化合物3(MW=2,000)1.5gとジクロロメタン30mLとを投入した。化合物7 655mg、トリエチルアミン230mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン3mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル90mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(8)(MW=2,000)900mgを得た。
8−4:化合物9(MW=2,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=2,000)0.8gと蒸溜水14.4mLとを投入した。0.1N HCl 1.6mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン20mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル60mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(9)(MW=2,000)549mgを得た。化合物9(MW=2,000)は、ALD−PEG 2K−BCNと命名した。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.78(s,1H)、5.26(br s,1H)、4.15(d,2H)、3.81−3.41(m,186H)、3.36(m,2H)、2.68(t,2H)、2.26−2.18(m,6H)、1.57(m,2H)、1.37(m,1H)、0.93(m,2H)
実施例9:リンカー化合物の製造(9)
Figure 2020508366
9−1:化合物11(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物10(MW=10,000)27.7gとジクロロメタン83mLとを投入した。反応温度を10℃以下に維持しながら、トリエチルアミン1.54gとメタンスルホニルクロリド1.59gとを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、水140mLとジクロロメタン57mLとを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン140mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、水140mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン30mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル450mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(11)(MW=10,000)25.5gを得た。
9−2:化合物12(MW=10,000)の製造
反応容器に、アンモニア水溶液200mLと塩化アンモニウム20gとを投入した。化合物11(MW=10,000)10gを添加した後、室温で4日間撹拌した。反応完結後、ジクロロメタン200mLを投入し、5分間撹拌した。有機層を分離した後、水層にさらにジクロロメタン200mLを投入し、追加抽出した。有機層を集め、蒸溜水200mLで洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して残った濾液を減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン10mLを添加して溶解させた後、メチルt−ブチルエーテル150mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、室温で窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(12)(MW=10,000)8.1gを得た。
9−3:化合物13(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物12(MW=10,000)3gとジクロロメタン30mLとを投入した。化合物4 362mg、トリエチルアミン91mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン3mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル45mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(13)(MW=10,000)1.7gを得た。
9−4:化合物14(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)1.6gと蒸溜水28.8mLとを投入した。0.1N HCl 3.2mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン32mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(14)(MW=10,000)1.2gを得た。化合物14(MW=10,000)は、PeAL−PEG 10K−DBCOと命名した。図6は、リンカー化合物14(MW=10,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.75(s,1H)、7.65(d,1H)、7.51(d,1H)、7.37−7.19(m,6H)、6.11(br s,1H)、5.12(d,1H)、3.85−3.42(m,915H)、3.32(m,2H)、2.80(m,1H)、2.47−2.41(m,3H)、2.16(m,1H)、1.92(m,1H)、1.70(m,2H)、1.61(m,2H)
実施例10:リンカー化合物の製造(10)
Figure 2020508366
10−1:化合物11(MW=10,000)の製造
前記実施例9−1と同一方法を遂行し、化合物11(MW=10,000)を得た。
10−2:化合物12(MW=10,000)の製造
前記実施例9−2と同一方法を遂行し、化合物12(MW=10,000)を得た。
10−3:化合物15(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物12(MW=10,000)3gとジクロロメタン30mLとを投入した。化合物7 262mg、トリエチルアミン91mgを添加した後、室温で3時間撹拌した。反応完結後、溶媒を減圧蒸溜し、水30mLを投入して溶解させた。酢酸エチル(30mLx3)を投入し、5分撹拌後、水層を分離し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン3mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル45mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(15)(MW=10,000)1.6gを得た。
10−4:化合物16(MW=10,000)の製造
反応容器に、化合物5(MW=10,000)1.5gと蒸溜水27mLとを投入した。0.1N HCl 3mLを添加し、室温で2時間撹拌した後、NMRを利用し、反応完結を確認した。反応液を5%(w/v)重曹水溶液で中和し、ジクロロメタン30mLを利用して2回抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過して減圧蒸溜した。濃縮液に、ジクロロメタン2mLを投入して溶かした後、メチルt−ブチルエーテル30mLを20分間滴加した。生成された結晶を濾過し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した後、窒素乾燥させ、目的化合物である化合物(16)(MW=10,000)1.1gを得た。化合物16(MW=10,000)は、PeAL−PEG 10K−BCNと命名した。図7は、リンカー化合物16(MW=10,000)のH NMR結果である。
H NMR(CDCl、400MHz) δ 9.75(s,1H)、5.20(br s,1H)、4.12(d,2H)、3.85−3.44(m,914H)、3.36(m,2H)、2.45(t,2H)、2.28−2.16(m,6H)、1.70(m,2H)、1.62−1.59(m,4H)、1.18(m,1H)、0.93(m,2H)
実験例1:リンカー化合物の質量分析
前記実施例で製造したリンカー化合物に対して、マルディトフ(MALDI−TOF)質量分析機を使用し、質量分析を行った。その結果は、ポリツールソフトウェア(Polytool software)を使用して分析した。
図8は、リンカー化合物ALD−PEG 10K−DBCOの質量分析結果である。
図9は、リンカー化合物ALD−PEG 5K−DBCOの質量分析結果である。
図10は、リンカー化合物ALD−PEG 3.4K−DBCOの質量分析結果である。
図11は、リンカー化合物ALD−PEG 2K−DBCOの質量分析結果である。
図12は、リンカー化合物PeALD−PEG 10K−BCNの質量分析結果である。
図13は、リンカー化合物PeALD−PEG 10K−DBCOの質量分析結果である。
図14は、リンカー化合物ALD−PEG 10K−BCNの質量分析結果である。
実施例11:生理活性ポリペプチド連結体の製造(1)
実施例5のALD−PEG 10K−BCNリンカーに、生理活性ポリペプチドを結合させ、生理活性ポリペプチド連結体を製造した。
具体的には、該生理活性ポリペプチドは、WO2017/116205A1に配列番号42で開示されたグルカゴン、GLP−1受容体及びGIP受容体のいずれにも活性を有する三重活性体(triple agonist)を使用した。前記三重活性体のC末端位置のアミノ酸をリシンで置換し、リシン位置にアジド基を導入し、アジド基が導入された三重活性体を製造し、それをHMT211−azidoと命名した。
前記製造されたHMT211−azido粉末を、10%(v/v)10mM HClに溶解させた後、HMT211−azidoと、実施例5のALD−PEG 10K−BCNリンカーとのモル比が1:5になるようにし、HMT211−azidoの最終濃度を5mg/mlにし、4℃で約2時間反応させた。このとき、反応は、50mMクエン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)で、60%(v/v)イソプロパノールの混合溶媒で反応させた。
反応液は、クエン酸ナトリウム(sodium phosphate)(pH3.0)、45%(v/v)EtOHが含まれたバッファ、及びKCl濃度勾配を利用したSP−HP(GE Healthcare)カラムを使用して精製した。その結果、モノPEG化された(mono−pegylated)HMT211−azido−PEGを得た。
実施例12:生理活性ポリペプチド結合体の製造(1)
次に、前記実施例11で精製されたモノPEG化された(mono−pegylated)HMT211−azido−PEGと、免疫グロブリンFcとのモル比が1:4になるようにし、最終濃度を10mg/mlにし、25゜Cで15時間反応させた。このとき、反応液は、10mMリン酸化カリウム(potassium phosphate)(pH6.0)と、還元剤として、20mMシアノ水素化ホウ素ナトリウムを添加した。
反応終結後、反応液は、tris−HCl(pH7.5)バッファとNaCl濃度勾配とを利用し、S.15Q(GE、米国)カラムに適用し、HMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体を精製した。
溶出されたHMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体は、SDS−PAGEを使用して分析し、純度を確認した。
図15は、HMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対するSDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:HMT211−azidoペプチド、2:モノPEG化された(mono−pegylated)HMT211−azido−PEG、3:免疫グロブリンFc、4:HMT211−azidoと免疫グロブリンFcとをALD−PEG 10K−BCNリンカーに連結したHMT211−azido−PEG−免疫グロブリンFC結合体。
図15から分かるように、実施例5によるリンカー化合物を使用すれば、生理活性ポリペプチドと免疫グロブリンFcとが両末端に結合された生理活性ポリペプチド結合体を高い収率で得ることができるということを確認した。
実施例13:生理活性ポリペプチド連結体の製造(2)
実施例1のALD−PEG 10K−DBCOリンカーに、生理活性ポリペプチドを結合させ、生理活性ポリペプチド連結体を製造した。
具体的には、生理活性ポリペプチドは、GLP−2のC末端にアジドリシンが導入されたGLP−2誘導体−azidoを使用した。例示的には、本実施例において、GLP−2誘導体−azidoは、天然型GLP−2において、C末端にアジドリシンが導入され、2番目アミノ酸であるアラニンがグリシンで置換され、N末端最初アミノ酸であるヒスチジン残基のアルファ炭素が除去されたものを使用した。
実施例1のALD−PEG 10K−DBCO(10kDa)を、前記GLP−2誘導体−azidoにPEG化させるために、前記GLP−2誘導体−azido粉末:ALD−PEG 10K−DBCOのモル比が1:5になるように、GLP−2誘導体−azidoの濃度を5mg/mlにし、4℃で約4時間反応させた。このとき、反応は、50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)で、60%(v/v)イソプロパノールの混合溶媒で反応させた。
反応液は、ビス−トリス(bis−tris)(pH6.2)と塩化ナトリウム(sodium chloride)濃度勾配とを利用したQ Sepharose High Performance(GE Healthcare、米国)カラムを適用して精製した。その結果、SDS−PAGE分析を介して、モノPEG化された(mono−pegylated)GLP−2誘導体−azido−PEGが精製されたことを確認した(図16)。
実施例14:生理活性ポリペプチド結合体の製造(2)
次に、前記実施例13の方法で精製されたモノPEG化された(mono−pegylated)GLP−2類似体−azido−PEGと、免疫グロブリンFcとのモル比が1:4になるようにし、最終濃度を10mg/mlにし、2〜8℃で12〜18時間反応させた。このとき、反応液は、100mMリン酸カリウム(potassium phosphate)、20%(v/v)イソプロパノール(isopropanol)(pH6.0)に、還元剤である20mMシアノ水素化ホウ素ナトリウム(sodium cyanoborohydride(NaCNBH))が添加された環境下で行われた。
反応終結後、反応液は、塩化ナトリウム(sodium chloride)、トリス(tris)(pH7.5)、及びイソプロパノールバッファの濃度勾配を利用し、Butyl Sepharose 4 Fast Flow(GE Healthcare、米国)カラムに適用し、GLP−2類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体を精製した。
溶出されたGLP−2類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体は、SDS−PAGEを使用して分析し、純度を確認した。
図16は、GLP−2類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対する非還元条件(non−reducing)SDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:GLP−2類似体、2:モノPEG化された(mono−pegylated)GLP−2類似体、3:免疫グロブリンFc、4:GLP−2類似体−azidoと免疫グロブリンFcとをALD−PEG 10K−DBCOリンカーに連結したGLP−2類似体−PEG−免疫グロブリンFc結合体。
図16から分かるように、実施例1によるリンカー化合物を使用すれば、生理活性ポリペプチドと免疫グロブリンFcとが両末端に結合された生理活性ポリペプチド結合体を高い収率で得ることができるということを確認した。
実施例15:生理活性ポリペプチド連結体の製造(3)
実施例10のPeAL−PEG 10K−BCNリンカーに、生理活性ポリペプチドを結合させ、生理活性ポリペプチド連結体を製造した。
具体的には、生理活性ポリペプチドは、WO2017/003191A1に配列番号37で開示されたグルカゴン類似体を使用した。前記グルカゴン類似体のC末端位置のアミノ酸をリシンで置換し、リシン位置にアジド基を導入し、アジド基が導入されたグルカゴン類似体を製造し、それをグルカゴン類似体−azidoと命名した。
実施例10のPeAL−PEG 10K−BCN(10kDa)を、前記グルカゴン類似体−azidoにPEG化させるために、前記グルカゴン類似体−azido:PeAL−PEG 10K−BCNのモル比が1:5になるように、グルカゴン類似体−azidoの濃度を5mg/mlにし、4℃で約4時間反応させた。このとき、反応は、50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)で、60%(v/v)イソプロパノールと20%(v/v)DMSOとの混合溶媒で反応させた。
反応液はクエン酸ナトリウム(sodium citrate)(pH3.0)と、45%(v/v)エタノール(ethanol)が含まれた塩化カリウム(potassium chloride)濃度勾配とを利用したSP Sepharose High Performance(GE Healthcare、米国)カラムを適用して精製した。その結果、SDS−PAGE分析を介して、モノPEG化された(mono−pegylated)グルカゴン類似体−azido−PEGが精製されたことを確認した(図17)。
実施例16:生理活性ポリペプチド結合体の製造(3)
次に、前記実施例15の方法で精製されたモノPEG化された(mono−pegylated)グルカゴン類似体−azido−PEGと、免疫グロブリンFcとのモル比が1:4になるようにし、最終濃度を10mg/mlにし、2〜8℃で12〜18時間反応させた。このとき、反応液は100mMリン酸カリウム(potassium phosphate)、20%(v/v)イソプロパノール(isopropanol)(pH6.0)に還元剤である20mMシアノ水素化ホウ素ナトリウム(sodium cyanoborohydride(NaCNBH))が添加された環境下で行われた。
反応終結後、反応液は、トリス(tris)(pH7.5)が含まれた緩衝液と、塩化ナトリウム(sodium chloride)の濃度勾配とを利用し、Source 15Q(GE Healthcare、米国)カラムに適用し、グルカゴン類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体を精製した。
溶出されたグルカゴン類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体は、SDS−PAGEを使用して分析し、純度を確認した。
図17は、グルカゴン類似体−azido−PEG−免疫グロブリンFc結合体に対する非還元条件(non−reducing)SDS−PAGE純度分析結果である。M:marker、1:グルカゴン類似体、2:モノPEG化された(mono−pegylated)グルカゴン類似体、3:免疫グロブリンFc、4:グルカゴン類似体−azidoと免疫グロブリンFcとをPeAL−PEG 10K−BCNリンカーに連結したグルカゴン類似体−PEG−免疫グロブリンFc結合体。
図17から分かるように、実施例10によるリンカー化合物を使用すれば、生理活性ポリペプチドと免疫グロブリンFcとが両末端に結合された生理活性ポリペプチド結合体を高い収率で得ることができるということを確認した。
以上、本発明について、その実施例を中心に説明した。本発明が属する技術分野において当業者であるならば、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現されるということを理解するであろう。従って、前述の実施例は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異は、本発明に含まれたものであると解釈されなければならないのである。

Claims (30)

  1. 下記化学式1の化合物、その立体異性体、溶媒化物、及び薬剤学的に許容可能な塩のうちから選択された化合物:
    Figure 2020508366
    前記化学式1で、
    R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
    該非ペプチド性重合体は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリサッカライド、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、PLA(polylactic acid)、PLGA(polylactic−glycolic acid)、脂質重合体、キチン類、ヒアルロン酸及び多糖類によって構成された群のうちから選択され、
    Xは、−(CHNHCO−または−(CHNHCS−であり、ここで、jは、0ないし6の整数であり、
    R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、
    ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
    Zは、OまたはSであり、
    Yは、C−Cアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルであり(ここで、それぞれのシクロアルキニルは、3個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのアリールは、5個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのヘテロシクロアルキニルは、3個ないし8個の原子を含み、環原子のうち1個ないし3個に、N、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有する飽和環である)、
    k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
    前述のアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルは、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、C−Cアルコキシカルボニル、オキソまたはハロゲンで置換もしくは非置換のものでもある。
  2. 前記R1は、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基であることを特徴とする請求項1に記載の化合物。
  3. 前記Yは、BCN(bicyclo[6.1.0]nonyne)、DBCO(dibenzocyclooctyne)、DIFO(difluorinated cyclooctyne)、DIFO、DIFO、DIBO(dibenzoannulated cyclooctyne)、BARAC(biarylazacyclooctynone)、OCT(cyclooctyne)、ALO(aryl−less cyclooctyne)、MOFO(monofluorinated cyclooctyne)、DIMAC(dimethoxyazacyclooctyne)、TMDIBO(2,3,6,7−tetramethoxy−DIBO)、COMBO(carboxymethylmonobenzocyclooctyne)、PYRROC(pyrrolocyclooctyne)、DIBAC(dibenzo−aza−cyclooctyne)、TMTH(3,3,6,6−tetramethylthiacycloheptyne)、Sondheimerジイン及びS−DIBO(sulfonylated DIBO)によって構成された群のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の化合物。
  4. 前記化学式1は、下記化学式1aであることを特徴とする請求項1に記載の化合物:
    Figure 2020508366
    前記化学式1aで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
    R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、
    ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC5−C20ヘテロアリーレンであり、
    Zは、OまたはSであり、
    Yは、BCN(bicyclo[6.1.0]nonyne)、DBCO(dibenzocyclooctyne)、DIFO(difluorinated cyclooctyne)、DIFO、DIFO、DIBO(dibenzoannulated cyclooctyne)、BARAC(biarylazacyclooctynone)、OCT(cyclooctyne)、ALO(aryl−less cyclooctyne)、MOFO(monofluorinated cyclooctyne)、DIMAC(dimethoxyazacyclooctyne)、TMDIBO(2,3,6,7−tetramethoxy−DIBO)、COMBO(carboxymethylmonobenzocyclooctyne)、PYRROC(pyrrolocyclooctyne)、DIBAC(dibenzo−aza−cyclooctyne)、TMTH(3,3,6,6−tetramethylthiacycloheptyne)、Sondheimerジイン及びS−DIBO(sulfonylated DIBO)によって構成された群のうちから選択され、
    k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではない。
  5. 前記化学式1aは、下記の化学式2aないし2nのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項4に記載の化合物:
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    前述の化学式2aないし2nで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    R1は、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基である。
  6. 非ペプチド性重合体の一末端に、アミノ基(−NH)を導入した後、前記アミノ基とのアミド結合により、非ペプチド性重合体の一末端に、R2を導入する工程であり、前記R2は、請求項1で定義されたものである、工程と、
    前記R2が導入された非ペプチド性重合体の他の一末端に、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基を導入する工程と、
    を含む、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の化合物の製造方法。
  7. 請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の化合物に作用基Yを介して、生理活性ポリペプチドが結合されたものである生理活性ポリペプチド連結体。
  8. 生理活性ポリペプチドにアジド基が導入された後、前記アジド基と、化学式1の化合物の作用基Yのエチニレン基(−C≡C−)とが互いにクリック反応による環付加反応により、1,2,3−トリアゾールを形成することによって結合されたことを特徴とする請求項7に記載の生理活性ポリペプチド連結体。
  9. 前記生理活性ポリペプチド連結体が、下記の化学式3aないし3lのうちいずれか1つの構造式を有することを特徴とする請求項7に記載の生理活性ポリペプチド連結体:
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    前述の化学式3aないし3lで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
    R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
    Zは、OまたはSであり、
    k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
    [アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸である。
  10. 前記[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式3aないし3lのトリアゾール窒素は、前記リシン側鎖のイプシロン炭素に連結されていることを特徴とする請求項9に記載の生理活性ポリペプチド連結体。
  11. 前記生理活性ポリペプチド連結体は、下記の化学式4aないし化学式4nのうちいずれか1つの構造式を有することを特徴とする請求項7に記載の生理活性ポリペプチド連結体:
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
    Figure 2020508366
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    前述の化学式4aないし4nで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    R1は、アルデヒド基を含むC−C脂肪族炭化水素基であり、
    [アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸である。
  12. 前記[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式4aないし4nのトリアゾール窒素は、前記リシン側鎖のイプシロン炭素に連結されていることを特徴とする請求項11に記載の生理活性ポリペプチド連結体。
  13. 前記生理活性ポリペプチドが、ホルモン、サトカイン、酵素、抗体、成長因子、転写調節因子、血液因子、ワクチン、インシュリン分泌ペプチド、ニューロペプチド、脳下垂体ホルモン、抗肥満ペプチド、抗ウイルスペプチド、生理活性を有する非天然型ペプチド誘導体、構造蛋白質、リガンド蛋白質、及び受容体からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項7に記載の生理活性ポリペプチド連結体。
  14. 前記生理活性ポリペプチドが、グルカゴン、GIP(gastric inhibitory polypeptide)、キセニン(Xenin)、インシュリン、CCK(cholecystokinin)、アミリン(amylin)、ガストリン(gastrin)、グレリン(ghrelin)、胃や腸で血糖及び体重を調節するインクレチン類(incretins)、脂肪(adipose)から分泌されるアジポキン類(adipokines)、脳分泌ニューロペプチド類(neuropeptides)、筋肉分泌ペプチドあるいは蛋白質類、血管作用腸ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、ナトリウム利尿ペプチド(natriuretic peptide)、ソマトスタチン、NPY(neuropeptide Y)、GLP−1(glucagon−like peptide−1)、GLP−2(glucagon−like peptide−2)、エキセンジン−4(exendin−4)、オキシントモジュリン(Oxyntomodulin)、線維芽細胞成長因子(fibroblast growth factor)、アンジオテンシン、ブレジキニン、カルシトニン、副腎皮質刺激ホルモン(corticotropin)、エレドイシン(eledoisin)、オキシトシン(oxytocin)、バソプレッシン(vasopressin)、黄体形成ホルモン、黄体刺激ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモン、濾胞刺激ホルモン、副甲状線ホルモン、セクレチン(secretin)、セルモレリン(sermorelin)、ヒト成長ホルモン(hGH)、成長ホルモン放出ペプチド、コロニー刺激因子(GCSF)類、インターフェロン(IFN)類、インターフェロン受容体、インターロイキン(interleukin)類、インターロイキン受容体、インターロイキン結合蛋白質、プロラクチン放出ペプチド、オレキシン(orexin)、甲状腺放出ペプチド、コレシストキニン(cholecystokinin)、ガストリン抑制ペプチド、カルモジュリン、ガストリン遊離ペプチド(gastric releasing peptide)、モチリン(motilin)、血管活性腸管ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、心房ナトリウム利尿ペプチド(ANP:atrial natriuretic peptide)、B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP:B−type natriuretic peptide)、C−型ナトリウム利尿ペプチド(CNP:C−type natriuretic peptide)、ニューロキニン(neurokinin)A、ニューロメジン(neuromedin)、レニン(renin)、エンドセリン(endothelin)、サラホトキシンペプチド(sarafotoxin peptide)、カルソモルフィンペプチド(carsomorphin peptide)、デルモルフィン(dermorphin)、ダイノルフィン(dynorphin)、エンドルフィン(endorphin)、エンケファリン(enkepalin)、腫瘍懐死因子、腫瘍懐死因子受容体、ウロキナーゼ受容体、腫瘍抑制因子、コルラゲナーゼ抑制剤、チモポイエチン(thymopoietin)、チムリン(thymulin)、チモペンチン(thymopentin)、チモシン(tymosin)、胸腺体液性因子(thymichumoral factor)、アドレノモジュリン(adrenomodullin)、アラトスタチン(allatostatin)、アミロイドベータ−プロテイン断片(amyloid beta−protein fragment)、抗菌性ペプチド、抗酸化剤ペプチド、ボンベシン(bombesin)、オステオカルシン(osteocalcin)、CARTペプチド、E−セレクチン(E−selectin)、ICAM−1、VCAM−1、ロイコカイン(leucokine)、クリングル−5(kringle−5)、ラミニン(laminin)、インヒビン(inhibin)、ガラニン(galanin)、ピブロネクチン(fibronectin)、パンクレアスタチン(pancreastatin)、フゼオン(Fuzeon)、グルカコン−類似ペプチド、オキシントモジュリン、Gプロテイン関連受容体(G protein−coupled receptor)、酵素類、サトカイン結合蛋白質、マクロファージ活性因子、マクロファージペプチド、B細胞因子、T細胞因子、蛋白質A、アレルギー抑制因子、細胞懐死糖蛋白質、免疫毒素、リンパ毒素、転移成長因子、アルファ−1アンチトリプシン、アルブミン、α−ラクトアルブミン、アポリポ蛋白質−E、赤血球生成因子、高糖鎖化赤血球生成因子、アンジオポエチン類、ヘモグロビン、トロンビン、トロンビン受容体活性ペプチド、トロンボモジュリン、血液因子VII,VIIa,VIII,IX及びXIII、プラスミノーゲン活性因子、フィブリン結合ペプチド、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、ヒルジン、蛋白質C、C−反応性蛋白質、レニン抑制剤、スーパーオキサイドジスムターゼ、血小板由来成長因子、上皮細胞成長因子、表皮細胞成長因子、アンジオスタチン、骨形成成長因子、骨形成促進蛋白質、アトリオペプチン、軟骨誘導因子、エルカトニン、結合組織活性因子、組織因子経路抑制剤、神経成長因子、リラクシン、ソマトメジン、インシュリン類似成長因子、副腎皮質ホルモン、膵臓ポリペプチド、ガストリン放出ペプチド、コルチコトロピン放出因子、甲状腺刺激ホルモン、オートタキシン、ラクトフェリン、ミオスタチン、細胞表面抗原、ウイルス由来ワクチン抗原、単一クローン抗体、多重クローン抗体及び抗体断片、赤血球増殖因子、白血球増殖因子、及びそれらの類似体(analogs)からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項7に記載の生理活性ポリペプチド連結体。
  15. 請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の化合物をリンカーにし、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体。
  16. 生理活性ポリペプチドにアジド基が導入された後、前記アジド基と、化学式1の化合物の作用基Yのエチニレン基とがクリック反応による環付加反応により、1,2,3−トリアゾールを形成することによって結合され、前記免疫グロブリンFc領域のアミノ酸が、化学式1の化合物のR1と共有結合によって結合されたことを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  17. 前記生理活性ポリペプチド結合体は、下記の化学式5aないし5lのうちいずれか1つの構造式を有することを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体:
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    前述の化学式5aないし5lで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、
    Zは、OまたはSであり、
    k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
    [アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸であり、
    qは、1ないし6の整数である。
  18. 前記[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式5aないし5lのトリアゾール窒素は、前記リシン側鎖のイプシロン炭素に連結されていることを特徴とする請求項17に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  19. 前記生理活性ポリペプチド結合体は、下記の化学式6aないし6nのうちいずれか1つの構造式を有する構造を有することを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体:
    Figure 2020508366
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    前述の化学式6aないし6nで、
    nは、20ないし1,000の整数であり、
    jは、0ないし6の整数であり、
    [アミノ酸]は、天然状態の前記生理活性ポリペプチド配列を構成するアミノ酸のうちいずれか一つであるか、あるいはそれに属さない追加または置換されたアミノ酸であり、
    qは、1ないし6の整数である。
  20. 前記[アミノ酸]は、前記生理活性ポリペプチドの天然配列のリシン残基からイプシロン−アミノ基を除いた部分であり、前述の化学式6aないし6nのトリアゾール窒素は、前記リシン側鎖のイプシロン炭素に連結されていることを特徴とする請求項19に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  21. 前記生理活性ポリペプチドが、ホルモン、サトカイン、酵素、抗体、成長因子、転写調節因子、血液因子、ワクチン、インシュリン分泌ペプチド、ニューロペプチド、脳下垂体ホルモン、抗肥満ペプチド、抗ウイルスペプチド、生理活性を有する非天然型ペプチド誘導体、構造蛋白質、リガンド蛋白質、及び受容体からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  22. 前記生理活性ポリペプチドが、グルカゴン、GIP(gastric inhibitory polypeptide)、キセニン(Xenin)、インシュリン、CCK(cholecystokinin)、アミリン(amylin)、ガストリン(gastrin)、グレリン(ghrelin)、胃や腸で血糖及び体重を調節するインクレチン類(incretins)、脂肪(adipose)から分泌されるアジポキン類(adipokines)、脳分泌ニューロペプチド類(neuropeptides)、筋肉分泌ペプチドあるいは蛋白質類、血管作用腸ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、ナトリウム利尿ペプチド(natriuretic peptide)、ソマトスタチン、NPY(neuropeptide Y)、GLP−1(glucagon−like peptide−1)、GLP−2(glucagon−like peptide−2)、エキセンジン−4(exendin−4)、オキシントモジュリン(Oxyntomodulin)、線維芽細胞成長因子(fibroblast growth factor)、アンジオテンシン、ブレジキニン、カルシトニン、副腎皮質刺激ホルモン(corticotropin)、エレドイシン(eledoisin)、オキシトシン(oxytocin)、バソプレッシン(vasopressin)、黄体形成ホルモン、黄体刺激ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモン、濾胞刺激ホルモン、副甲状線ホルモン、セクレチン(secretin)、セルモレリン(sermorelin)、ヒト成長ホルモン(hGH)、成長ホルモン放出ペプチド、コロニー刺激因子(GCSF)類、インターフェロン(IFN)類、インターフェロン受容体、インターロイキン(interleukin)類、インターロイキン受容体、インターロイキン結合蛋白質、プロラクチン放出ペプチド、オレキシン(orexin)、甲状腺放出ペプチド、コレシストキニン(cholecystokinin)、ガストリン抑制ペプチド、カルモジュリン、ガストリン遊離ペプチド(gastric releasing peptide)、モチリン(motilin)、血管活性腸管ペプチド(vasoactive intestinal peptide)、心房ナトリウム利尿ペプチド(ANP:atrial natriuretic peptide)、B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP:B−type natriuretic peptide)、C−型ナトリウム利尿ペプチド(CNP:C−type natriuretic peptide)、ニューロキニン(neurokinin)A、ニューロメジン(neuromedin)、レニン(renin)、エンドセリン(endothelin)、サラホトキシンペプチド(sarafotoxin peptide)、カルソモルフィンペプチド(carsomorphin peptide)、デルモルフィン(dermorphin)、ダイノルフィン(dynorphin)、エンドルフィン(endorphin)、エンケファリン(enkepalin)、腫瘍懐死因子、腫瘍懐死因子受容体、ウロキナーゼ受容体、腫瘍抑制因子、コルラゲナーゼ抑制剤、チモポイエチン(thymopoietin)、チムリン(thymulin)、チモペンチン(thymopentin)、チモシン(tymosin)、胸腺体液性因子(thymichumoral factor)、アドレノモジュリン(adrenomodullin)、アラトスタチン(allatostatin)、アミロイドベータ−プロテイン断片(amyloid beta−protein fragment)、抗菌性ペプチド、抗酸化剤ペプチド、ボンベシン(bombesin)、オステオカルシン(osteocalcin)、CARTペプチド、E−セレクチン(E−selectin)、ICAM−1、VCAM−1、ロイコカイン(leucokine)、クリングル−5(kringle−5)、ラミニン(laminin)、インヒビン(inhibin)、ガラニン(galanin)、ピブロネクチン(fibronectin)、パンクレアスタチン(pancreastatin)、フゼオン(Fuzeon)、グルカコン−類似ペプチド、オキシントモジュリン、Gプロテイン関連受容体(G protein−coupled receptor)、酵素類、サトカイン結合蛋白質、マクロファージ活性因子、マクロファージペプチド、B細胞因子、T細胞因子、蛋白質A、アレルギー抑制因子、細胞懐死糖蛋白質、免疫毒素、リンパ毒素、転移成長因子、アルファ−1アンチトリプシン、アルブミン、α−ラクトアルブミン、アポリポ蛋白質−E、赤血球生成因子、高糖鎖化赤血球生成因子、アンジオポエチン類、ヘモグロビン、トロンビン、トロンビン受容体活性ペプチド、トロンボモジュリン、血液因子VII,VIIa,VIII,IX及びXIII、プラスミノーゲン活性因子、フィブリン結合ペプチド、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、ヒルジン、蛋白質C、C−反応性蛋白質、レニン抑制剤、スーパーオキサイドジスムターゼ、血小板由来成長因子、上皮細胞成長因子、表皮細胞成長因子、アンジオスタチン、骨形成成長因子、骨形成促進蛋白質、アトリオペプチン、軟骨誘導因子、エルカトニン、結合組織活性因子、組織因子経路抑制剤、神経成長因子、リラクシン、ソマトメジン、インシュリン類似成長因子、副腎皮質ホルモン、膵臓ポリペプチド、ガストリン放出ペプチド、コルチコトロピン放出因子、甲状腺刺激ホルモン、オートタキシン、ラクトフェリン、ミオスタチン、細胞表面抗原、ウイルス由来ワクチン抗原、単一クローン抗体、多重クローン抗体及び抗体断片、赤血球増殖因子、白血球増殖因子、及びそれらの類似体(analogs)からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  23. 前記免疫グロブリンFc領域は、非糖鎖化されたことを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  24. 前記免疫グロブリンFc領域は、CH1,CH2,CH3及びCH4ドメインからなる基から選択された1個ないし4個のドメインからなることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  25. 前記免疫グロブリンFc領域は、ヒンジ領域を追加して含むことを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  26. 前記免疫グロブリンFc領域は、IgG、IgA、IgD、IgE、IgM、それらの組み合わせ、及びそれらのハイブリッドによるFc領域からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  27. 前記免疫グロブリンFc領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、それらの組み合わせ、及びそれらのハイブリッドのFc領域からなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  28. 前記免疫グロブリンFc領域は、IgG4Fc領域であることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  29. 前記免疫グロブリンFc領域は、ヒト非糖鎖化IgG4Fc領域であることを特徴とする請求項15に記載の生理活性ポリペプチド結合体。
  30. 生理活性ポリペプチドにアジド基を導入させる工程と、
    前記アジド基と、下記化学式1の化合物のR2のエチニレン基(−C≡C−)とをクリック反応による環付加反応させ、1,2,3−トリアゾールを形成させることによって結合させる工程と、
    免疫グロブリンFc領域のアミノ酸を、前記化学式1の化合物のR1と共有結合させる工程と、
    を含む、化学式1の化合物をリンカーにして、生理活性ポリペプチド及び免疫グロブリンFc領域が結合された生理活性ポリペプチド結合体の製造方法:
    Figure 2020508366
    前記化学式1で、
    R1は、2,5−ジオキソピロリジニル、2,5−ジオキソピロリル、アルデヒド、マレイミド、C−C20アリールジスルフィド、C−C20ヘテロアリールジスルフィド、ビニルスルホン、チオール、ハロゲン化アセトアミド、スクシンイミド、p−ニトロフェニルカーボネート、及びそれらの誘導体からなる群のうちから選択される作用基を含む脂肪族炭化水素基であり、
    Xは、−(CHNHCO−または−(CHNHCS−であり、ここで、jは、0ないし6の整数であり、
    R2は、−(R3)−(Z)−(R4)−(CZ)−Yであり、ここで、R3及びR4は、それぞれ独立して、C−Cアルキレン、C−C20アリーレン、または1個ないし3個のN、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有するC−C20ヘテロアリーレンであり、Zは、OまたはSであり、
    Yは、C−Cアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルであり(ここで、それぞれのシクロアルキニルは、3個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのアリールは、5個ないし8個の炭素原子を有し、それぞれのヘテロシクロアルキニルは、3個ないし8個の原子を含み、環原子のうち1個ないし3個に、N、O及びSのうちから選択されたヘテロ原子を有する飽和環である)、
    k、l、m及びpは、それぞれ独立して、0ないし3の整数であり、いずれも同時に0ではなく、
    前述のアルキニル、シクロアルキニル、ビシクロアルキニル、アリールシクロアルキニル、ジアリールシクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニルまたはジアリールヘテロシクロアルキニルは、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、C−Cアルコキシカルボニル、オキソまたはハロゲンで置換もしくは非置換のものでもある。
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""Site-Specific Conjugation of ScFvs Antibodies to Nanoparticles by Bioorthogonal Strain-Promoted Alk", ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION, vol. 51, JPN6022005877, 2012, pages 496 - 499, ISSN: 0004709261 *

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