JP2022516045A - エピトープ結合タンパク質にコンジュゲート化されたサポニン - Google Patents

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Abstract

【要約】本発明は治療薬の組み合わせに関し、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子を含み(第1のタンパク質性分子は、前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された少なくとも1つのサポニンを提供される)、かつ第1のタンパク質性分子とは異なる第2のタンパク質性分子を含む第2の医薬組成物を含み、第2のタンパク質性分子は、第1の細胞表面分子とは異なる第2の細胞表面分子の第2のエピトープに結合するための第2の結合部位を含みかつエフェクター部分を含み、第2のエピトープは、第1のエピトープとは異なる。本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び第2のタンパク質性分子を含む組成物である。本発明は、本発明の第1のタンパク質性分子及びエフェクター部分を含む抗体-薬物コンジュゲートにもまた関する。本発明のある態様は、本発明の組成物又は抗体-薬物コンジュゲートを含みかつ任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物に関する。本発明は、医薬として使用するための、本発明の治療薬の組み合わせ、又は組成物、又は抗体-薬物コンジュゲート、又は医薬組成物にもまた関する。本発明は、癌の処置又は予防において使用するための、本発明の治療薬の組み合わせにもまた関する。

Description

本発明は、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子に関し、第1のタンパク質性分子は、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された或いは直接的に前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された少なくとも1つのサポニンを提供される。本発明は治療薬の組み合わせにもまた関する。治療薬の組み合わせは、本発明の第1のタンパク質性分子を含む第1の医薬組成物、及び第1のタンパク質性分子とは異なる第2のタンパク質性分子を含む第2の医薬組成物を含み、第2のタンパク質性分子は第1の細胞表面分子とは異なる第2の細胞表面分子の第2のエピトープに結合するための第2の結合部位を含み、かつエフェクター部分を含み、第2のエピトープは第1のエピトープとは異なる。さらにその上、本発明は治療薬の組み合わせに関し、治療薬の組み合わせは、(a)本発明に従う第1のタンパク質性分子を含み、かつ第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む、本発明の第1の医薬組成物;及び(b)第3のタンパク質性分子を含む第3の医薬組成物;を含み、第3のタンパク質性分子は、(a)の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位、及びエフェクター部分を含む。第1のタンパク質性分子の第1の結合部位及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位は同じである。かつ、第1のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子、並びに第3のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子は同じである。本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含む組成物である。本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物に関する。本発明は、好ましくは、ベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体の少なくとも1つから選択される、オリゴヌクレオチド、核酸、及びゼノ核酸のいずれか1つ以上と、本発明の第1のタンパク質性分子とを含む組成物にもまた関する。本発明は、本発明の第1のタンパク質性分子及びエフェクター部分を含む抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートにもまた関する。本発明のある態様は、本発明の組成物又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくは本発明のリガンド-薬物コンジュゲートを含み、かつ任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物に関する。本発明は、医薬としての使用のための、本発明の治療薬の組み合わせ又は本発明の組成物又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート又は本発明の医薬組成物にもまた関する。
治療的な生物活性を有する分子は、多くの場合に、その必要があるヒト患者の癌などの疾患の処置のための有効な治療薬物としての適用にとって理論上好適である。典型的な例は低分子の生物活性部分である。しかしながら、現行で臨床に用いられている全てではないにしても多くの可能性としての薬物様分子及び治療薬は、過多な短所及び欠点の少なくとも1つを患っている。人体に投与されるときに、治療的に活性な分子は、処置されるべき疾患又は健康問題の基礎となる側面を指向する生物活性に加えて、オフターゲット効果を発揮し得る。かかるオフターゲット効果は望ましくなく、投与された分子の健康又はさらには生命を脅かす副作用の誘導のリスクを持つ。多くの薬物様化合物及び治療薬部分が第III相治験又はさらには第IV相治験(上市後フォローアップ)に失敗することを引き起こすのは、かかる有害事象の生起である。よって、低分子治療薬などの薬物分子を提供する強い要望があり、薬物分子の治療効果は、例えば、特に(1)疾患を駆動する生物学的因子若しくは生物学的プロセスに対して高度に特異的であり、(2)十分に安全であり、(3)十分に有効であり、(4)非有疾患細胞に対するオフターゲット活性なし若しくはほとんどなしに、有疾患細胞を十分に指向し、(5)十分に適時的な作用機序を有し(例えば、投与された薬物分子は、ある種の時間枠内にヒト患者の標的部位に達するべきであり、ある種の時間枠に渡って標的部位に留まるべきである)、及び/又は(6)患者の体内において十分に長く続く治療活性を有するべきである。既に長く続くかつ鋭意の研究にもかかわらず、並びに個々に対処された直面した困難及び欠点のいくつかのエリアにおいてなされた印象的な進歩にもかかわらず、残念ながら、今日まで、ここで上に概説された有益な特徴の多く又はさらに全てを有する「理想的な」治療薬は患者にとって利用可能ではない。
化学療法は、癌処置のための最も重要な治療オプションの1つである。しかしながら、それは健康な組織の分裂細胞と比べて癌細胞に対する特異性を有さないので、それはしばしば低い治療ウィンドウと関連する。モノクローナル抗体の本発明は、正常細胞は見逃しながら、癌細胞への細胞毒性薬剤の標的化された送達のためのメカニズムとして、それらの特異的結合特性を活用する可能性を提供した。これは、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)を作り出すための、抗体への細胞毒性エフェクター(ペイロード又は弾頭としてもまた公知)の化学的コンジュゲート化によって達成され得る。典型的には、それらの非コンジュゲート化形態において限定された治療指数(毒性なドーズを有効なドーズと比較する比)を有するエムタンシン(DM1)などの非常に強力なペイロードが用いられる。Kadcyclaとしてもまた公知のトラスツズマブへのDM1のコンジュゲート化(アドトラスツズマブエムタンシン)は、サルにおいて、DM1の忍容ドーズを少なくとも2倍向上させる。過去数十年に、治療薬ADCを開発するために膨大な努力及び投資がなされてきた。しかしながら、有望な前臨床データにもかかわらず、ADCを臨床に持ち込むことは難しいままである。臨床使用を認可された最初のADCは、2000年の再発急性骨髄性白血病(AML)のためのゲムツズマブオゾガマイシン(CD33標的化マイロターグ、Pfizer/Wyeth)であった。しかしながら、マイロターグは、その安全性プロファイルを包含するいくつもの懸念を原因として、連邦医薬品局(FDA)の要請で市場から取り下げられた。マイロターグによって処置された患者は、従来の化学療法によって処置された患者よりもしばしば死亡することが見出された。マイロターグは、より低い推奨ドーズ、化学療法との組み合わせで又はそれ自体での異なるスケジュール、及び新たな患者集団でもって2017年に再び上市承認された。今日まで、5つのADCのみが臨床使用を認可されており、一方で、およそ55個のADCの臨床開発が取りやめられている。しかしながら、関心は高いままであり、現在、およそ80個のADCが600近くの治験によって依然として臨床開発中である。
通常は患者によって忍容されない毒性のペイロードを用いるポテンシャルにもかかわらず、低い治療指数(毒性のドーズを有効なドーズと比較する比)は、臨床開発における多くのADCの中止を説明する主要な問題である。これは、いくつかのメカニズム、例えば正常細胞に対するオフターゲット毒性、細胞毒性薬剤に対する抵抗性の発生、及び循環中の薬物の尚早な放出によって引き起こされ得る。ADCのFDAによる系統的なレビューは、ほとんどのADCの毒性プロファイルが、用いられる抗体ではなく用いられるペイロードに従ってカテゴリー分けされ得るということを見出しており、毒性がペイロードの尚早な放出によってほとんど決定されるということを示唆する。中止されたおよそ55個のADCのうち、少なくとも23個が不良な治療指数を原因としたということが見積もられる。例えば、かなりのレベルのHER2を発現する肺組織におけるオンターゲット正常組織効果をおそらく原因とする狭い治療指数を原因として、トラスツズマブ・テシリンコンジュゲート(HER-2標的化ADCT-502、ADC therapeutics)の開発は最近中止された。加えて、第3相試験中のいくつかのADCは、欠けているプライマリーエンドポイントを原因として中止された。例えば、新たに診断された神経膠芽細胞腫の患者において試験されたデパツキシズマブマホドチンコンジュゲート(EGFR標的化ABT-414、AbbVie)及び白金抵抗性卵巣癌の患者において試験されたミルベツキシマブソラブタンシンコンジュゲート(葉酸受容体アルファ(FRα)標的化IMGN853、ImmunoGen)の第3相試験は、最近停止され、生残の利益を示さなかった。いくつかのADCの臨床的に用いられるドーズは、その完全な抗癌活性にとって十分ではなくあり得るということに留意することが重要である。例えば、アドトラスツズマブエムタンシンはヒトでは3.6mg/kgのMTDを有する。乳癌の前臨床モデルにおいて、アドトラスツズマブエムタンシンは、3mg/kgの又はそれよりも上のドーズレベルで腫瘍退縮を誘導したが、より強力な有効性が15mg/kgにおいて観察された。これは、臨床投与されるドーズでは、アドトラスツズマブエムタンシンが、その最大の可能性としての抗腫瘍効果を発揮せずにあり得るということを示唆する。
ADCは、主に、抗体、ペイロードなどの細胞毒性部分、及びリンカーからなる。既存の問題を克服するための新たなADCの設計及び開発において、いくつかの新規の戦略が提案及び実施されており、ADCのコンポーネントのそれぞれを標的化している。例えば、抗体コンポーネントの満足な抗原性標的の同定及びバリデーションにより、腫瘍においては高い発現レベルを有しかつ正常な組織においては発現を有さないか又はほとんど有さない抗原、循環するADCにとってアクセス可能であるように細胞表面上に存在する抗原、及び結合後の細胞内へのADCの内在化を許す抗原を選択することによる;並びに活性の代替的なメカニズム;ADCの可溶性及び薬物対抗体比(DAR)を向上させ、並びに化学療法薬剤を細胞外に輸送し得るタンパク質により誘導される抵抗性を克服するリンカーを設計並びに最適化する;より多くのペイロードの包含によってDAR比を向上させ、抗体の均質性及び開発可能性を改善するように抗体を選択及び最適化する。ADCのテクノロジー開発に加えて、治療指数を最大化、例えば分割投薬による投薬スケジュールを変化させ;生体内分布研究を行い;バイオマーカーを包含して患者の選択を最適化、応答シグナルを早く捕捉、応答の持続時間及び深さをモニタリング、並びに併用研究に情報提供するための、新たな臨床的及び橋渡し的戦略もまた展開されつつある。
臨床的なポテンシャルを有するADCの例は、リンパ系悪性物及び多発性骨髄腫の処置オプションとして評価されているADC、例えばブレンツキシマブベドチン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチンである。(悪性)B細胞上のCD79bに結合するポラツズマブベドチン及びCD22に結合するピナツズマブベドチンが、治験によって試験されている。ADCは、それぞれ、CD20に結合するモノクローナル抗体の同時投与のリツキシマブと組み合わせられ、ペイロードは提供されなかった(非特許文献1)。これらの例などのモノクローナル抗体の組み合わせは、なおさらなるアプローチであり、ADCの前に言及された所望の特徴の多く又はさらには全てを組み合わせる「魔法の弾丸」に到達することを試みる。
一方で、過去数十年に、核酸に基づく治療薬が開発中である。治療薬核酸は、遺伝子治療、RNA干渉(RNAi)などのアプローチのための、デオキシリボ核酸(DNA)又はリボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、及び短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA、並びにDNA及びRNAアプタマーに基づき得る。それらの多くは、DNA又はRNA発現どちらかの阻害による作用の同じ根源的な基礎を共有し、これによって、疾患に関係する異常なタンパク質の発現を防止する。最も多数の治験は遺伝子治療の分野で行われており、世界的にはほぼ2600の進行中又は完了した治験であるが、約4%のみが第3相に入る。これの次に、ASOによる治験である。ADCと類似に、多数の技術が探求されているにもかかわらず、治療薬核酸は、臨床開発中に2つの主要なイシューを共有する;細胞内への送達及びオフターゲット効果である。例えば、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、及びブリッジ型核酸(BNA)などのASOが、標的遺伝子、特に低分子阻害剤又は中和抗体によって標的化することが困難である遺伝子を特異的に阻害するための魅力的な戦略として検討されつつある。現行では、異なるASOの有効性が、多くの神経変性疾患、例えばハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病、及び筋萎縮性側索硬化症において、並びにいくつかの癌ステージにおいてもまた研究されつつある。可能性としての治療薬剤としてのASOの適用は、標的細胞及び組織の細胞質及び/又は核へのそれらの送達のための安全かつ有効な方法を要求する。ASOの臨床的妥当性は実証されているが、インビトロ及びインビボ両方の非効率的な細胞取り込みはASOの有効性を限定し、治療薬開発のバリアであった。細胞取り込みはドーズの<2%であり得、有効かつ持続的な結果にとっては低すぎるASO濃度を活性部位においてもたらす。これは帰結的に投与ドーズの増大を要求し、これはオフターゲット効果を誘導する。最も普通の副作用は、補体カスケードの活性化、凝血カスケードの阻害、及び免疫系のtoll様受容体によって媒介される刺激である。
化学療法薬は最も普通には低分子である。しかしながら、それらの有効性は、重度の副次的オフターゲット毒性、並びにそれらの不良な溶解性、急速なクリアランス、及び限定された腫瘍暴露によって妨害される。骨格-低分子薬物コンジュゲート、例えばポリマー-薬物コンジュゲート(PDC)は薬理学的活性を有する高分子構築物であり、これは、担体骨格(例えばポリエチレングリコール(PEG))に結合された低分子薬物の1つ以上の分子を含む。
かかるコンジュゲート原理は大いなる注目を引きつけており、数十年に渡って検討中である。前臨床又は臨床開発中の低分子薬物のコンジュゲートの大多数は、腫瘍学的適応症のためである。しかしながら、最新では、癌に関係しない1つの薬物(オピオイドアンタゴニストナロキソンのPEGオリゴマーコンジュゲートMovantik、アストラゼネカ)のみが、非腫瘍学的適応症である慢性疼痛患者におけるオピオイド誘導性の便秘について2014年に認可されている。ヒト対象の処置への薬物-骨格コンジュゲートの橋渡し適用は、これまでほとんど臨床的成功を提供していない。例えば、PK1(N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド(HPMA)コポリマードキソルビシン;Pharmaciaによる開発、Pfizer)は、マウスモデルにおいて固形腫瘍及び白血病両方に多大な抗癌活性を示しており、腫瘍学的適応症について臨床的検討中であった。それは人間において非特異的毒性の有意な縮減及び改善された薬物動態を実証したにもかかわらず、抗癌有効性の改善は患者において些細であることが判明し、帰結として、PK1のさらなる開発は中止された。
骨格-低分子薬物コンジュゲートの失敗は、少なくとも部分的には、腫瘍部位におけるその不良な蓄積に帰せられる。例えば、ネズミモデルにおいて、PK1は、健康な組織(肝臓、腎臓、肺、脾臓、及び心臓)よりも腫瘍において45~250倍高い蓄積を示したが、腫瘍における蓄積は、治験において患者の小さいサブセットにおいてのみ観察された。
前に言及された問題の可能性としての解決は、リポソームなどの薬物送達のためのナノ粒子系の適用である。リポソームは1つ以上のリン脂質二重層からなる球形のベシクルであり、リン脂質が水中に分散されるときに自発的に形成される。リン脂質の両親媒性特性は、自己集合、乳化、及び濡れ特徴の特性をそれに提供し、これらの特性は、新たな薬物及び新たな薬物送達系の設計に使用され得る。リポソーム送達系に内包された薬物は、薬物の直接投与と比べていくつかの利点、例えば薬物動態学及び薬力学の改善及びコントロール、組織標的化特性、減少した毒性、並びに向上した薬物活性をもたらし得る。かかる成功の例は、低分子化学療法薬剤ドキソルビシンのリポソーム内包形態であり(Doxil:ドキソルビシンのペグ化リポソーム内包形態;Myocet:非ペグ化リポソームドキソルビシン)、これは臨床的な使用を認可されている。
よって、所望のときには非全身的使用に適用可能な抗腫瘍治療などの薬物治療を許す解決が見出される必要が依然としてあり、薬物は、例えば、許容される安全性プロファイル、ほとんどないオフターゲット活性、十分な有効性、患者の体からの十分に低いクリアランス速度などを有する。
B.Yu And D.Liu,Antibody-drug conjugates in clinical trials for lymphoid malignancies And multiple myeloma;Journal of Hematology & Oncology(2019)12:94
本発明のある実施形態では、改善された生物活性な化合物、又はかかる改善された生物活性な化合物を含む組成物を提供することが第1のゴールである。
低分子の治療的に活性な化合物をその必要があるヒト患者に投与するときに直面する非特異性の問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。疾患を駆動する生物学的因子又は生物学的プロセスに対する非最適な特異性を有する薬物の問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。その必要があるヒト患者に投与されたときに、現行の薬物の不十分な安全性特徴の問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。その必要があるヒト患者に投与されたときに、現行の薬物が所望よりも有効ではないという問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。その必要があるヒト患者に投与されたときに、非有疾患細胞に対するオフターゲット活性なしに又はほとんどなしに、現行の薬物が有疾患細胞を十分に指向しないという問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。その必要があるヒト患者に投与されたときに、現行の薬物が十分に適時的な作用機序を有さない(例えば、投与された薬物分子は、ある種の時間枠内にヒト患者の標的部位に達するべきであり、ある種の時間枠に渡って標的部位に留まるべきである)という問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。その必要があるヒト患者に投与されたときに、現行の薬物が患者の体内において十分に長く続く治療活性を有さないという問題の解決を提供することが、本発明の実施形態のいくつかの目的の1つである。
本発明の実施形態の上の目的の少なくとも1つは、少なくとも1つのサポニン及び細胞標的化部分を含む本発明の第1のタンパク質性分子を提供することによって達成され、第1のタンパク質性分子は、本発明に従う医薬としての使用にとってもまた好適であるか又は本発明に従う医薬組み合わせにおける意義にとってもまた好適であり、本発明に従う本発明のADC又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート(AOC)の製造への半完成製品としての使用にとってもまた好適である。治療薬の組み合わせは、共有結合されたサポニンを含む第1のタンパク質性分子を含み、エフェクター部分ともまた言われるエフェクター分子を含む第2のタンパク質性分子を含む。第1及び第2のタンパク質性分子は、標的細胞の異なる細胞表面分子上に暴露された異なるエピトープに対する異なる結合部位を含む。異なる細胞表面分子は同じ標的細胞によって発現され、同じ標的細胞の表面上に暴露される。
本発明は具体的な実施形態について記載されるが、本発明はそれらにではなく請求項によってのみ限定される。本明細書に記載される本発明の実施形態は、別様に特定されない限り、組み合わせで及び協同で働き得る。
本発明のある態様は、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子に関し、第1のタンパク質性分子は、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された或いは直接的に前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された少なくとも1つのサポニンを提供される。本発明に従うと、第1のタンパク質性分子は、例えば、それに共有結合的にカップリングされたサポニンを有する第1のタンパク質性分子を含む第1の医薬組成物(共有結合的にカップリングされたサポニン(単数又は複数)を有する第1のタンパク質性分子を含む第1のコンジュゲート)を含む治療薬の組み合わせへの適用のための完成品である。第2に、共有結合的にカップリングされたサポニンを有する第1のタンパク質性分子は、半完成製品でもまたある。第1のタンパク質性分子は、例えば、少なくとも1つのエフェクター部分、例えば酵素、毒素、例えばタンパク質毒素、オリゴヌクレオチド、例えばBNAに連結され得、それによって、本発明に従うADC又はAOCを提供する。ADC又はAOCは、任意にリンカー及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して、1つ以上の共有結合的に連結されたサポニンを提供される。それゆえに、本発明のある態様はコンジュゲートに関し、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子を含むか又はそれからなり、少なくとも1つのサポニンが少なくとも1つのリンカーを介して第1のタンパク質性分子に共有結合され、及び/又は少なくとも1つのサポニンがオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合されるか、又は前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に直的に共有結合される。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1の結合部位が、免疫グロブリン又は免疫グロブリンの少なくとも1つの結合ドメイン及び/若しくは免疫グロブリンの少なくとも1つの結合フラグメントを含むか又はそれからなる。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンが、トリテルペノイドサポニン、並びに/或いは、位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、並びに/或いは、Gypsophila種及び/又はSaponaria種及び/又はAgrostemma種及び/又はQuillaja種、例えばQuillaja saponariaから単離されるサポニンである。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位が結合する第1の細胞表面分子の第1のエピトープが、腫瘍細胞特異的受容体の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープであり、好ましくは、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2から選択され、より好ましくはCD71、EGFR、HER2から選択される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、第1の腫瘍細胞表面分子、又は第1の腫瘍細胞特異的受容体は、第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体への本発明の第1のタンパク質性分子の結合後に腫瘍細胞によって内在化される第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体である。好ましくは、第1のタンパク質性分子は、第1のエピトープを含む細胞表面分子、腫瘍細胞表面分子、又は腫瘍細胞特異的受容体に結合したときに、例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化又は例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞表面分子により媒介される内在化に付される。
本発明のある態様は、治療薬の組み合わせに関し、治療薬の組み合わせは:(a)本発明の第1のタンパク質性分子及び任意に薬学的に許容される賦形剤を含む第1の医薬組成物と;(b)第1のタンパク質性分子とは異なる第2のタンパク質性分子を含む第2の医薬組成物と;を含み、第2のタンパク質性分子は、第1の細胞表面分子とは異なる第2の細胞表面分子の第2のエピトープに結合するための第2の結合部位を含み、かつエフェクター部分を含み、第2の医薬組成物は、任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、第2のエピトープは第1のエピトープとは異なる。
本発明のある態様は、治療薬の組み合わせに関し、治療薬の組み合わせは:(a)第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む本発明の第1のタンパク質性分子を含む本発明の第1の医薬組成物と(第1の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む);(b)第3のタンパク質性分子を含む第3の医薬組成物と;を含み、第3のタンパク質性分子は(a)の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位及びエフェクター部分を含み、第3の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位、及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位は同じであり、第1のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子、並びに第3のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子は同じである。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子及び/又は第2のタンパク質性分子であり、これは少なくとも1つのサポニンにコンジュゲート化されたADCの製造のための半完成製品であるか、又は、これは少なくとも1つのサポニンにコンジュゲート化されたAOCの製造のための半完成製品であり、少なくとも1つのサポニンは、ADC又はAOCに、共有結合を介して、好ましくは少なくとも1つのリンカーを介して、好ましくは少なくとも1つのサポニンが共有結合的にカップリングされるオリゴマー又はポリマー骨格を介して、好ましくはリンカーを介してカップリングされる(図91、92)。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、及び/又は本発明の治療薬の組み合わせであり、第1の結合部位及び/又は第2の結合部位が、モノクローナル抗体又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント及び/若しくはドメインであるか又はそれを含み、好ましくは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、及び表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント又はドメインのいずれか1つを含むか又はそれからなり、但し、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位は、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位とは異なる。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、オリゴヌクレオチド、核酸、ゼノ核酸のいずれか1つ以上を含むか又はそれからなる。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分は、少なくとも1つのタンパク質性分子を含むか又はそれからなり、好ましくは、ペプチド、タンパク質、酵素、例えばウレアーゼ及びCreリコンビナーゼ、リボソーム不活性化タンパク質、タンパク質性毒素のいずれか1つ以上から選択される。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分は、少なくとも1つのペイロードを含むか又はそれからなり、好ましくは、リボソームを標的化する毒素、伸長因子を標的化する毒素、チューブリンを標的化する毒素、DNAを標的化する毒素、及びRNAを標的化する毒素のいずれか1つ以上から選択される。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、第1のタンパク質性分子が、1つよりも多くのサポニン、好ましくは2、3、4、5、6、8、10、16、32、64、又は1~100個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンを含み、直接的に第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、好ましくはシステインに及び/又はリジンに共有結合され、並びに/或いは、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又は少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して及び/又は少なくとも1つのポリマー若しくはオリゴマー骨格、好ましくはかかる骨格の1~8つ若しくはかかる骨格の2~4つを介して共有結合され、少なくとも1つの骨格は、任意にデンドロンに基づき、1~32個のサポニン、例えば、2、3、4、5、6、8、10、16、32個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンは、少なくとも1つの骨格に共有結合される。
本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含む組成物に関する。
本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物に関する。
ある実施形態は本発明の組成物であり、第2の又は第3のタンパク質性分子どちらかを第1のタンパク質性分子と一緒に含み、第2のタンパク質性分子に又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分は、本発明に従うエフェクター部分のいずれか1つであり、好ましくはBNAである。
ある実施形態は組成物であり、本発明の第1のタンパク質性分子と、好ましくはベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体、より好ましくはBNA、例えばHSP27タンパク質発現をサイレンシングするためのBNAの少なくとも1つから選択されるオリゴヌクレオチド、核酸、及びゼノ核酸のいずれか1つ以上とを含む。
本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及びエフェクター部分を含む抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートに関する。
ある実施形態は、本発明の抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートであり、抗体が、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2、好ましくはCD71、HER2、EGFRのいずれか1つに結合し得、並びに/或いは、抗体が、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合ドメインのいずれか1つであるか又はそれを含み、並びに/或いは、抗体-薬物コンジュゲートは、ゲムツズマブオゾガマイシン、ブレンツキシマブベドチン、トラスツズマブエムタンシン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチン、並びに表A2及び表A3の抗体-薬物コンジュゲートのいずれか1つを含み、或いは、リガンド-薬物コンジュゲートは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含む。
ある実施形態は、本発明の抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートであり、エフェクター部分は、本発明に従うエフェクター部分のいずれか1つ以上である。
本発明のある態様は、本発明の組成物又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくは本発明のリガンド-薬物コンジュゲートを含み、かつ任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物に関する。
ある実施形態は、医薬として使用するための、本発明の治療薬の組み合わせ、又は本発明の組成物、又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート、又は本発明の医薬組成物である。
本発明のある態様は、次のADC及びAOCのいずれか及びそれらの半完成コンジュゲートに関し、本発明の第1のタンパク質性分子及び/又は本発明の第2のタンパク質性分子及び/又は本発明の第3のタンパク質性分子を含み、本発明の少なくとも1つのエフェクター分子を含むか又は本発明の少なくとも1つのサポニンを含むかどちらか或いは両方である:
抗EGFR抗体-サポニン;
抗EGFR抗体-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
抗EGFR抗体-SO1861;
抗EGFR抗体-GE1741;
抗EGFR抗体-SA1641;
抗EGFR抗体-Quil-A;
抗EGFR抗体-QS-21;
抗EGFR抗体-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
セツキシマブ-サポニン;
セツキシマブ-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
セツキシマブ-SO1861;
セツキシマブ-GE1741;
セツキシマブ-SA1641;
セツキシマブ-Quil-A;
セツキシマブ-QS-21;
セツキシマブ-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
抗HER2抗体-サポニン;
抗HER2抗体-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
抗HER2抗体-SO1861;
抗HER2抗体-GE1741;
抗HER2抗体-SA1641;
抗HER2抗体-Quil-A;
抗HER2抗体-QS-21;
抗HER2抗体-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
トラスツズマブ-サポニン;
トラスツズマブ-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
トラスツズマブ-SO1861;
トラスツズマブ-GE1741;
トラスツズマブ-SA1641;
トラスツズマブ-Quil-A;
トラスツズマブ-QS-21;
トラスツズマブ-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
抗CD71抗体-サポニン;
抗CD71抗体-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
抗CD71抗体-SO1861;
抗CD71抗体-GE1741;
抗CD71抗体-SA1641;
抗CD71抗体-Quil-A;
抗CD71抗体-QS-21;
抗CD71抗体-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
OKT-9-サポニン;
OKT-9-トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン;
OKT-9-SO1861;
OKT-9-GE1741;
OKT-9-SA1641;
OKT-9-Quil-A;
OKT-9-QS-21;
OKT-9-Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニン;
抗EGFR抗体-オリゴヌクレオチド;
抗EGFR抗体-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
抗EGFR抗体-siRNA;
抗EGFR抗体-アンチセンスBNA;
抗EGFR抗体-アンチセンスBNA(HSP27);
抗EGFR抗体-タンパク質性毒素;
抗EGFR抗体-リボソーム不活性化タンパク質;
抗EGFR抗体-ジアンチン;
抗EGFR抗体-サポリン;
セツキシマブ-オリゴヌクレオチド;
セツキシマブ-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
セツキシマブ-siRNA;
セツキシマブ-アンチセンスBNA;
セツキシマブ-アンチセンスBNA(HSP27);
セツキシマブ-タンパク質性毒素;
セツキシマブ-リボソーム不活化タンパク質;
セツキシマブ-ジアンチン;
セツキシマブ-サポリン;
抗HER2抗体-オリゴヌクレオチド;
抗HER2抗体-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
抗HER2抗体-siRNA;
抗HER2抗体-アンチセンスBNA;
抗HER2抗体-アンチセンスBNA(HSP27);
抗HER2抗体-タンパク質性毒素;
抗HER2抗体-リボソーム不活性化タンパク質;
抗HER2抗体-ジアンチン;
抗HER2抗体-サポリン;
トラスツズマブ-オリゴヌクレオチド;
トラスツズマブ-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
トラスツズマブ-siRNA;
トラスツズマブ-アンチセンスBNA;
トラスツズマブ-アンチセンスBNA(HSP27);
トラスツズマブ-タンパク質性毒素;
トラスツズマブ-リボソーム不活化タンパク質;
トラスツズマブ-ジアンチン;
トラスツズマブ-サポリン;
抗CD71抗体-オリゴヌクレオチド;
抗CD71抗体-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
抗CD71抗体-siRNA;
抗CD71抗体-アンチセンスBNA;
抗CD71抗体-アンチセンスBNA(HSP27);
抗CD71抗体-タンパク質性毒素;
抗CD71抗体-リボソーム不活性化タンパク質;
抗CD71抗体-ジアンチン;
抗CD71抗体-サポリン;
OKT-9-オリゴヌクレオチド;
OKT-9-アンチセンスオリゴヌクレオチド;
OKT-9-siRNA;
OKT-9-アンチセンスBNA;
OKT-9-アンチセンスBNA(HSP27);
OKT-9-タンパク質性毒素;
OKT-9-リボソーム不活性化タンパク質;
OKT-9-ジアンチン;
OKT-9-サポリン;
抗EGFR抗体(-オリゴヌクレオチド)(-サポニン)であり、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、アンチセンスBNA、及びアンチセンスBNA(HSP27)のいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有し、かつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗EGFR抗体は好ましくはセツキシマブである;
抗EGFR抗体(-タンパク質性毒素)(-サポニン)であり、タンパク質性毒素は、リボソーム不活性化タンパク質、ジアンチン、及びサポリンのいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗EGFR抗体は好ましくはセツキシマブである;
抗HER2抗体(-オリゴヌクレオチド)(-サポニン)であり、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、アンチセンスBNA、及びアンチセンスBNA(HSP27)のいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗HER2抗体は、好ましくはトラスツズマブである;
抗HER2抗体(-タンパク質性毒素)(-サポニン)であり、タンパク質性毒素は、リボソーム不活性化タンパク質、ジアンチン、及びサポリンのいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗HER2抗体は、好ましくはトラスツズマブである;
抗CD71抗体(-オリゴヌクレオチド)(-サポニン)であり、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、アンチセンスBNA、及びアンチセンスBNA(HSP27)のいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗CD71抗体は、好ましくはOKT-9である;
抗CD71抗体(-タンパク質性毒素)(-サポニン)であり、タンパク質性毒素は、リボソーム不活性化タンパク質、ジアンチン、及びサポリンのいずれか1つ以上であり、サポニンは、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有し、かつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基における炭水化物置換基上のグルクロン酸基を含む、12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、抗CD71抗体は、好ましくは、OKT-9である。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子、本発明の半完成コンジュゲート、又は本発明のコンジュゲートであり、第1の結合部位はセツキシマブ、トラスツズマブ、OKT-9から選択され、並びに/或いは、エフェクター分子はジアンチン、サポリン、及びアンチセンスBNA(HSP27)から選択され、並びに/或いは、サポニンはSO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンから選択される。
ある実施形態は本発明に従うコンジュゲートであり、第1のタンパク質性分子はセツキシマブ、トラスツズマブ、OKT-9から選択され、並びに/或いは、エフェクター分子はジアンチン、サポリン、及びアンチセンスBNA(HSP27)から選択され、並びに/或いは、サポニンはSO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンから選択される。
本発明のある態様は、構造Cの、ADC又はAOC又は半完成ADCコンジュゲート又は半完成AOCコンジュゲートに関し、本発明の第1のタンパク質性分子を含み、本発明の少なくとも1つのエフェクター分子を含み、及び/又は本発明の少なくとも1つのサポニンを含む:
A(-S)b(-E)c
構造C
式中、Aは、第1の結合部位であり;
Sはサポニンであり;
Eはエフェクター分子であり;
b=0~64、好ましくは0、1、2、3、4、8、16、32、64、又はその間のいずれかの整数若しくは分数であり;
c=0~8、好ましくは0、1、2、3、4、6、8、又はその間のいずれかの整数又は分数であり、
SはA及び/又はEにカップリングされ、EはA及び/又はSにカップリングされ、好ましくは、SはAにカップリングされ、EはAにカップリングされる。
ある実施形態は本発明の構造Cであり、式中、Aは、抗EGFR抗体、例えばセツキシマブ、抗HER2抗体、例えばトラスツズマブ、抗CD71抗体、例えばOKT-9であり、並びに/或いは、Sは、サポニン、トリテルペノイドサポニン、及び/又は位置C-23にアルデヒド官能基を有し、かつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基における炭水化物置換基上のグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、SO1861、GE1741、SA1641、Quil-A、QS-21、及びQuillaja saponariaの水溶性サポニン画分中のサポニンのいずれか1つ以上であり、並びに/或いは、Eは、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、アンチセンスBNA、及びアンチセンスBNA(HSP27)のいずれか1つ以上、及び/又はタンパク質性毒素、リボソーム不活化タンパク質、ジアンチン、及びサポリンのいずれか1つ以上である。
ある実施形態は、本発明の構造C、本発明のコンジュゲート、又は本発明の半完成コンジュゲート、又は本発明の第1のタンパク質性分子であり、存在する場合にはサポニン及び/又は存在する場合にはエフェクター分子は、切断可能なリンカーなどの少なくとも1つのリンカーを介して、及び/又は少なくとも1つのオリゴマー若しくはポリマー骨格、例えばN-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド(EMCH)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート若しくは3-(2-ピリジルジチオ)プロピオン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(SPDP)、及び1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート(HATU)に基づくリンカー、及び例えばG4-デンドロンなどのデンドロンに基づく骨格、又はスキームIIの三官能性リンカーなどの三官能性リンカーを介して共有結合的にカップリングされる。並びに/或いは、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位、好ましくはモノクローナル抗体又はそのフラグメント若しくはドメインの少なくとも1つのリジン側鎖及び/又はシステイン側鎖が、サポニン及び/又はエフェクター分子及び/又はリンカー及び/又は切断可能なリンカー及び/又は骨格との共有結合に関わり、好ましくは、サポニン及び/又はエフェクター分子は、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位、好ましくは抗体に共有結合的に連結され、共有結合的な連結は、アミド結合、ヒドラゾン結合、ジスルフィド結合を含むか又はそれからなる。
本発明のある態様は、医薬としての、前に言及された本発明のコンジュゲート又は本発明の半完成コンジュゲート又は本発明の第1のタンパク質性分子のいずれかの使用に関する。
本発明のある態様は、癌又は自己免疫疾患の処置又は予防において使用するための、本発明のコンジュゲートのいずれか又は本発明の半完成コンジュゲート又は本発明の第1のタンパク質性分子の使用に関する。
図91及び図92は、共有結合的にカップリングされたサポニン(単数又は複数)を有する本発明のADC及び共有結合的にカップリングされたサポニン(単数又は複数)を有する本発明のOACの例を示す。
定義
用語「リンカー」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、ペプチド結合を介して複合体化したアミノ酸残基の直線状ストレッチ又は化学的部分を言う。これは、分子又は原子を別の分子に、例えばリガンドに又はエフェクター分子に又は骨格に取り付ける。典型的には、リンカーは化学結合によって連結された原子の鎖を含む。当分野で公知のいずれかのリンカー分子又はリンカーテクノロジーが本開示に用いられ得る。指示されているところでは、リンカーは、リンカーとの共有結合的連結又は共有結合を形成することに好適なかかる分子上の化学基を介した分子の共有結合のためのリンカーである。リンカーは非切断可能なリンカーであり得る。例えば、リンカーは生理条件において安定である。リンカーは、切断可能なリンカー、例えば、酵素の存在下において、又は特定のpH範囲又は値において、又はヒト細胞などの哺乳類細胞のリソソーム及び後期エンドソームなどのエンドソームの細胞内条件などの生理条件下において切断可能であるリンカーであり得る。本開示の文脈において用いられ得る例示的なリンカーは、N-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド(EMCH)、スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート、又は3-(2-ピリジルジチオ)プロピオン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(SPDP)、及び1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート(HATU)を包含するが、これらに限定されない。
用語「三官能性リンカー」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、3つの分子のそれぞれの化学基を介して3つの分子に取り付くリンカーを言う。当業者は、本開示及び普通の一般的な知識に基づいて、かかる三官能性リンカーを設計することができる。かかる三官能性リンカーは、例えば、チオール-エン反応を行うためのチオール基を見せる標的化リガンドへのコンジュゲート化のために用いられ得るマレイミド基を見せ得る。加えて、三官能性リンカーは、アジドを持つサポニンとのいわゆる歪み促進型のアルキン-アジド環化付加(SPAAC、クリックケミストリー)を行うためのジベンゾシクロオクチン(DBCO)基を見せ得る。最後に、三官能性リンカーは、トランス-シクロオクチン(TCO)基などの第3の官能基を得て、テトラジン(Tz)を持つエフェクター分子とのいわゆる逆電子要請型Diels-Alder(IEDDA)反応を行い得る。当業者は、三官能性リンカーの化学基が3つ全て同じであり得るか若しくは異なり得るか、又はリンカーは、分子を三官能性リンカーに連結するための同じ化学基の2つを含み得るということを了解するであろう。三官能性リンカー間の形成される結合は、共有結合的又は非共有結合的であり得、共有結合が好ましい。それぞれの化学基を介する三官能性リンカーと1つ又は2つ又は3つの結合分子との間における形成される結合は、例えばヒト細胞などの哺乳類細胞のエンドソーム及びリソソームなどの細胞内の酸性条件下において切断可能な、切断可能な(不安定な)結合であり得るか、又は非切断可能な結合であり得る。当然のことながら、三官能性リンカーは共有結合を形成するための1つ又は2つの化学基を包摂し得、さらなる2つ又は1つの化学基(単数又は複数)はそれぞれ非共有結合を形成するためである。当然のことながら、三官能性リンカーは切断可能な結合を形成するための1つ又は2つの化学基を包摂し得、さらなる2つ又は1つの化学基(単数又は複数はそれぞれ非切断可能な結合を形成するためである。
例えば用語「切断可能なリンカー」又は「切断可能な結合」において用いられる用語「切断可能な」は、その通例の科学的意味を有し、ここでは、酸性条件、還元的条件、酵素的条件、又は光誘導性条件下において切断を受けることを言う。例えば、切断可能なリンカーは酸性条件下で切断を受け得る。好ましくは、前記切断可能なリンカーは、インビボにおいて、哺乳類細胞、好ましくはヒト細胞のエンドソーム及び/又はリソソームに存在する酸性条件下において、好ましくはpH4.0~6.5において、より好ましくはpH≦5.5において切断を受ける。別の例として、切断可能なリンカーは、酵素による、例えばカテプシンによる切断を受け得る。さらにその上、還元的条件下で切断可能な共有結合の例は、ジスルフィド結合である。
オリゴマー又はポリマー骨格の文脈における用語「オリゴマー」及び「ポリマー」は、その通例の科学的意味を有する。ここでは、ポリマーは、主として又は完全に、一緒に結合された多数の等しいか又は類似の単位から組み上げられた分子構造を有する物質を言う;ここでは、オリゴマーは、その分子が比較的少数の繰り返し単位からなるポリマーを言う。例えば、5~10個以下の等しいか又は類似の単位を含む構造はオリゴマー構造と呼ばれ得、10~50個以上のモノマー単位を含む構造はポリマー構造と呼ばれ得、10個のモノマー単位の構造はオリゴマー的又はポリマー的どちらかと呼ばれ得る。
用語「結合部位」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、別の分子が結合し得るある分子、例えばタンパク質、DNA、又はRNA上の領域又はエピトープを言う。
用語「骨格」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、1つ以上の分子、例えばリガンド分子、エフェクター分子が直接的に又は切断可能なリンカーなどのリンカーを介してどちらかで共有結合され得るオリゴマー又はポリマー鋳型又は担体又はベース(ベース分子又はベース構造)を言う。骨格は、構造的に秩序だった形成、例えばポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン化ポリマー、若しくはデンドロン化オリゴマーを有し得るか、又は集合体化したポリマー構造、例えばヒドロゲル、ミクロゲル、ナノゲル、安定化したポリマーミセル、若しくはリポソームを有し得るが、コレステロール/リン脂質混合物などのモノマーの非共有結合的集合体からなる構造は排除する。骨格は、ポリマー又はオリゴマー構造、例えばポリ又はオリゴ(アミン)、例えばポリエチレンイミン及びポリ(アミドアミン);又はポリエチレングリコール、ポリ又はオリゴ(エステル)、例えばポリ(ラクチド)、ポリ(ラクタム)、ポリラクチド-co-グリコリドコポリマーなどの構造;又はポリ(デキストリン)、多又はオリゴ糖、例えばシクロデキストリン又はポリデキストロース;又は天然の及び/若しくは人工のポリ若しくはオリゴアミノ酸、例えばポリリジン若しくはペプチド若しくはタンパク質、DNAオリゴ若しくはポリマー、安定化されたRNAポリマー若しくはPNA(ペプチド核酸)ポリマーなどの構造を含み得る。好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造は生体適合性であり、生体適合性は、ポリマー又はオリゴマー構造が、生物における実質的な急性又は慢性毒性を示さず、そのまま排泄され得るか、又は体の代謝によって排泄可能な及び/若しくは生理的な化合物まで完全に分解され得るかどちらかであるということを意味する。
用語「リガンド」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、標的細胞、例えば標的癌細胞又は標的自己免疫細胞に発現される標的細胞表面分子又は標的細胞表面受容体に選択的に結合し得るいずれかの分子(単数又は複数)を言う。リガンドは、標的細胞上の受容体又は他の抗原によって含まれるエピトープに結合し得る。好ましくは、細胞結合リガンドは抗体である。
本明細書で用いられる用語「抗体」は最も幅広い意味で用いられ、これは、クラスIgG、IgM、IgE、IgA、又はIgD(又はそのいずれかのサブクラス)に属するタンパク質として定められる免疫グロブリン(Ig)、或いは免疫グロブリンの機能的な結合フラグメント又は結合ドメインを言い得る。本発明の文脈において、免疫グロブリンの「結合フラグメント」又は「結合ドメイン」は、親の免疫グロブリンの抗原結合フラグメント若しくはドメイン又は他の誘導体として定められ、これはかかる親の免疫グロブリンの抗原結合活性を本質的に維持する。機能的なフラグメント及び機能的なドメインは、本発明の意味において、抗原に対するそれらの親和性が親の免疫グロブリンのものよりも低い場合であっても、抗体である。本発明に従う「機能的なフラグメント及びドメイン」は、F(ab’)2フラグメント、Fab’フラグメント、Fabフラグメント、scFv、dsFv、単一ドメイン抗体(sdAb)、1価IgG、scFv-Fc、還元型IgG(rIgG)、ミニボディ、ダイアボディ、トライアボディ、テトラボディ、Fc融合タンパク質、ナノボディ、可変Vドメイン、例えばVHH、Vh、並びに他の型の抗原認識免疫グロブリンフラグメント及びドメインを包含するが、これらに限定されない。フラグメント及びドメインは、CH1及びCLドメインの間で起こる分子間ジスルフィド相互作用を最小化又は完全に除去するように操作され得る。機能的なフラグメント及びドメインは、それらのより小さいサイズゆえに、より多大な腫瘍透過という利点を提供する。加えて、機能的なフラグメント又はドメインは、免疫グロブリン丸ごとと比較して、より均一に腫瘍塊に分布し得る。
本発明の抗体(免疫グロブリン)は二又は多機能性であり得る。例えば、二機能性抗体は1つの受容体又は抗原に対する特異性を有する1つのアームを有し、他のアームは異なる受容体又は抗原を認識する。代替的には、二機能性抗体の各アームは、標的細胞の同じ受容体又は抗原の異なるエピトープに対する特異性を有し得る。
本発明の抗体(免疫グロブリン)は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、リサーフェシングされた抗体、抗イディオタイプ抗体、マウス抗体、ラット抗体、ラット/マウスハイブリッド抗体、ラマ抗体、重鎖のみのラマ抗体、重鎖のみの抗体、及び獣医学的抗体であり得るが、これらに限定されない。好ましくは、本発明の抗体(免疫グロブリン)はモノクローナル抗体である。リサーフェシングされた、キメラ、ヒト化、及び完全ヒト抗体もまたより好ましい。なぜなら、それらはヒトにおいて免疫原性を引き起こすことがより蓋然的でないからである。本発明のADCの抗体は、好ましくは、癌細胞、自己免疫細胞、有疾患細胞、異常細胞の表面に発現された抗原に特異的に結合しながら、いずれかの健康な細胞は本質的に変わらずに残す(例えば、かかる正常細胞に結合しないことによるか、又はより少ない程度の数及び/若しくは親和性によってかかる健康な細胞に結合することによる)。
本発明のADCに用いられ得る特異的な抗体は、抗HER2モノクローナル抗体、例えばトラスツズマブ及びペルツズマブ、抗CD20モノクローナル抗体、例えばリツキシマブ、オファツムマブ、トシツモマブ、及びイブリツモマブ、抗CA125モノクローナル抗体、例えばオレゴボマブ、抗EpCAM(17-1A)モノクローナル抗体、例えばエドレコロマブ、抗EGFRモノクローナル抗体、例えばセツキシマブ、パニツムマブ、及びニモツズマブ、抗CD30モノクローナル抗体、例えばブレンツキシマブ、抗CD33モノクローナル抗体、例えばゲムツズマブ及びhuMy9-6、抗血管インテグリンアルファ-vベータ-3モノクローナル抗体、例えばエタラシズマブ、抗CD52モノクローナル抗体、例えばアレムツズマブ、抗CD22モノクローナル抗体、例えばエプラツズマブ、抗CEAモノクローナル抗体、例えばラベツズマブ、抗CD44v6モノクローナル抗体、例えばビバツズマブ、抗FAPモノクローナル抗体、例えばシブロツズマブ、抗CD19モノクローナル抗体、例えばhuB4、抗CanAgモノクローナル抗体、例えばhuC242、抗CD56モノクローナル抗体、例えばhuN901、抗CD38モノクローナル抗体、例えばダラツムマブ、抗CA6モノクローナル抗体、例えばDS6、抗IGF-IRモノクローナル抗体、例えばシクスツムマブ及び3B7、抗インテグリンモノクローナル抗体、例えばCNTO95、及び抗シンデカン-1モノクローナル抗体、例えばB-B4を包含するが、これらに限定されない。
標的細胞の細胞受容体又は抗原に結合する抗体以外のいずれかの分子もまた、本発明のリガンド-薬物コンジュゲートの細胞結合リガンドとして用いられ得る。リガンドは、本発明に従って、共有結合されたサポニンを提供される。これらのリガンドは、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、低分子を包含するが、これらに限定されない。これらの非抗体リガンドの例は、インターフェロン(例えば、IFN-α、IFN-β、及びIFN-γ)、トランスフェリン、レクチン、上皮成長因子(EGF)及びEGF様ドメイン、ガストリン放出ペプチド(GRP)、血小板由来成長因子(TGF)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、ワクシニア成長因子(VGF)、インスリン及びインスリン様成長因子(IGF、例えばIGF-1及びIGF-2)、他の好適なホルモン、例えば甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)、メラニン細胞刺激ホルモン(MSH)、ステロイドホルモン(例えばエストロゲン及びアンドロゲン)、ソマトスタチン、リンホカイン(例えば、IL-2、IL-3、IL-4、及びIL-6)、コロニー刺激因子(CSF、例えばG-CSF、M-CSF、及びGM-CSF)、ボンベシン、ガストリン、Arg-Gly-Asp又はRGD、アプタマー(例えば、AS-1411、GBI-10、HIV糖タンパク質に対するRNAアプタマー)、低分子(例えば葉酸、アニスアミドフェニルボロン酸)、ビタミン(例えばビタミンD)、炭水化物(例えばヒアルロン酸、ガラクトース)である。
「エフェクター分子」又は「エフェクター部分」又は「ペイロード」は、その通例の科学的意味を有し、本発明の文脈においては、細胞内のエフェクター分子標的との相互作用によって細胞の代謝に影響するいずれかの物質である。このエフェクター分子標的は、エンドサイトーシス及びリサイクル経路の区画及び小胞の内腔を排除するがこれらの区画及び小胞の膜を包含する細胞内のいずれかの分子又は構造である。それゆえに、細胞内の前記構造は、核、ミトコンドリア、葉緑体、小胞体、ゴルジ体、他の輸送小胞、原形質膜の内部、及び細胞質基質を包含する。
エフェクター分子又は部分は、原薬、例えば毒素、例えば、タンパク質性毒素、薬物、ポリペプチド、又はポリヌクレオチドである。本発明における原薬は、生物、好ましくは脊椎動物、より好ましくは哺乳類、例えば非ヒト対象又は人類/ヒト対象において有益な結果が達成されるために用いられるエフェクター分子又は部分である。利益は、疾患及び/又は症状及び/又は健康上の問題の診断、予後予測、処置、治癒、及び防止(予防)を包含する。原薬は、望まれないかつ場合によってはさらには有害な副作用(例えば治験中に観察される有害事象)にもまた至り得る。このケースでは、原薬が特定のケースにおいて好適であるかどうかを決めるために、長短が秤にかけられなければならない。ある細胞内における原薬の効果が丸ごととして生物にとって圧倒的に有益である場合には、細胞は標的細胞と呼ばれる。ある細胞内における効果が丸ごととして生物にとって圧倒的に有害である場合には、細胞はオフターゲット細胞と呼ばれる。細胞培養及びバイオリアクターなどの人工系では、標的細胞及びオフターゲット細胞は目的に依存し、ユーザにより定められる。エフェクター分子及び部分の例は、薬物、毒素、ポリペプチド(例えば酵素)、ポリヌクレオチド(非天然アミノ酸又は核酸を含むポリペプチド及びポリヌクレオチドを包含する)、及びそれらのいずれかの組み合わせである。
薬物であるエフェクター分子又はエフェクター部分は、抗癌剤、抗炎症剤、及び抗感染(例えば、抗真菌、抗細菌、抗寄生虫、抗ウイルス)薬剤を包含し得るが、これらに限定されない。好ましくは、本発明の薬物分子は抗癌剤又は抗自己免疫薬剤である。好適な抗癌剤は、アルキル化剤、代謝阻害剤、紡錘体毒植物アルカロイド、細胞毒性/抗腫瘍性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、光増感剤、及びキナーゼ阻害剤を包含するが、これらに限定されない。「抗癌剤」の定義には:例えば、(i)腫瘍に対するホルモン作用を制御又は阻害するように作用する抗ホルモン剤、例えば抗エストロゲン及び選択的エストロゲン受容体調節剤;(ii)副腎におけるエストロゲン産生を制御する酵素アロマターゼを阻害するアロマターゼ阻害剤;(iii)抗アンドロゲン;(iv)タンパク質キナーゼ阻害剤;(v)脂質キナーゼ阻害剤;(vi)アンチセンスオリゴヌクレオチド、特に、異常な細胞増殖に関与するシグナル伝達経路の遺伝子の発現を阻害するもの;(vii)リボザイム、例えばVEGF発現阻害剤及びHER2発現阻害剤;(viii)ワクチン、例えば遺伝子治療ワクチン;トポイソメラーゼ1阻害剤;(ix)血管新生阻害剤;並びに上のいずれかの薬学的に許容される塩、酸、溶媒和物、及び誘導体もまた包含される。
毒素であるエフェクター分子又は部分は、タンパク質性毒素(例えば細菌由来毒素及び植物由来毒素)、チューブリンフィラメントを標的化する毒素、DNAを標的化する毒素、RNAを標的化する毒素を包含し得るが、これらに限定されない。タンパク質性毒素の例は、サポリン、ジアンチン、リシン、モデシン、アブリン、ボルケンシン、ビスクミン、志賀毒素、志賀毒素様毒素、シュードモナス外毒素(PE。外毒素Aとしても公知)、ジフテリア毒素(DT)、及びコレラ毒素である。チューブリンフィラメント標的化毒素の例は、メイタンシノイド(例えば、DM1及びDM4)、オーリスタチン(例えば、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)及びモノメチルオーリスタチンF(MMAF))、トキソイド、チューブリシン、クリプトフィシン、リゾキシンである。DNA標的化毒素の例は、カリケアミシン:N-アセチル-γ-カリケアミシン、CC-1065アナログ、デュオカルマイシン、ドキソルビシン、メトトレキサート、ベンゾジアゼピン、カンプトテシンアナログ、及びアントラサイクリンである。DNA標的化毒素の例は、アマニチン、スプライソスタチン、及びタイランスタチン(Thailanstatin)である。本発明において用いられる毒素は、細胞を殺すか又は不活性化することができる原薬として定められる。好ましくは、標的化された毒素は、オフターゲット細胞に対してではなく、標的細胞に対してのみ又は少なくとも圧倒的に毒性である毒素である。標的化された毒素の正味の効果は、好ましくは、丸ごととして生物にとって有益である。
ポリペプチドであるエフェクター分子又は部分は、例えば、例えば酵素補充、遺伝子制御機能などの失われた機能を回復するポリペプチド、又は毒素であり得る。エフェクター分子としてのポリペプチドの例は、例えばCas9;毒素(例えばサポリン、ジアンチン、ゲロニン、(デ)ブーガニン、アグロスチン、リシン(毒素A鎖);ポークウィード抗ウイルスタンパク質、アポプチン、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素)、代謝酵素(例えば、アルギニノコハク酸リアーゼ、アルギニノコハク酸シンテターゼ)、凝血カスケードの酵素、修復酵素;細胞シグナル伝達の酵素;細胞周期制御因子;遺伝子制御因子(転写因子、例えばNF-κB又は遺伝子リプレッサー、例えばメチオニンリプレッサー)である。
ポリヌクレオチドであるエフェクター分子又はエフェクター部分は、例えば、コード情報を含むポリヌクレオチド、例えばタンパク質をコードする遺伝子又はオープンリーディングフレームであり得る。それは、制御情報、例えばプロモーター若しくは制御エレメント結合領域、又はマイクロRNAをコードする配列をもまた含み得る。かかるポリヌクレオチドは天然の及び人工の核酸を含み得る。人工核酸は、例えば、ペプチド核酸(PNA)、モルフォリーノ及びロックド核酸(LNA)、並びにグリコール核酸(GNA)及びトレオース核酸(TNA)を包含する。これらのそれぞれは、分子の骨格の変更によって、天然に存在するDNA又はRNAから区別される。エフェクター分子としてのヌクレオチドの例は、例えば、DNA:1本鎖DNA(例えば、アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼのDNA);直鎖2本鎖DNA(例えば、凝固因子IX遺伝子);環状2本鎖DNA(例えば、プラスミド);RNA:mRNA(例えば、TALエフェクター分子ヌクレアーゼ)、tRNA、rRNA、siRNA、miRNA、アンチセンスRNA;アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON、例えばPNA、PMO、LNA、及びBNA)であるが、これらに限定されない。
例えば、「タンパク質性分子」及び「タンパク質性毒素」に用いられる用語「タンパク質性」は、単一のmRNAからの発現産物として得られ得るアミノ酸残基の少なくとも1本のストリングを含む分子及び毒素である。かかる分子又は毒素は、さらに、いずれかの翻訳後修飾、炭水化物、例えばN又はO結合炭水化物、ジスルフィド結合、リン酸化、硫酸化( sulphatation)などをいずれかの翻訳後修飾の結果として含み得、及び/又は、さらに、いずれかの他の修飾、例えば化学修飾からもたらされるものを含み得る(例えば、直接的に例えばアミノ酸側鎖への、又はタンパク質性分子を化学的に修飾するために分子に(共有結合的に)結合されかつタンパク質性分子に(共有結合的に)化学的に結合される少なくとも1つのリンカーを介したどちらかの、エフェクター部分、サポニン、骨格、リガンドなどの連結)から生じるもの)。用語「タンパク質性」は、かかる分子の集合体、例えばホモ二量体、ヘテロ三量体、ヘテロ六量体、又は複雑な集合体、例えばリボソームをもまた包摂及び包含する。
例えば「特異的結合」及び「腫瘍細胞の表面に特異的に存在又は発現する受容体又は分子標的」及び同類の文脈において、用語「特異的」及び「特異的に」は当分野で公知のそれらの通常の科学的意味を有する。ここでは、例えば、第2の分子とは異なるさらなる分子への第1の分子のいずれかの推測上の結合に対して相対的により高い親和性でもって起こる第2の分子との第1の分子の結合相互作用、或いは、例えば受容体又は分子標的の数が考えられるときに、例えば、健康な細胞などの第2の型の細胞における同じ受容体又は分子標的の発現の程度に対して相対的に腫瘍細胞、自己免疫細胞、有疾患細胞、異常細胞などの第1の型の細胞の表面上の細胞表面受容体又は分子標的の発現又はより高い程度の発現を言うなどである。第2の型の細胞における発現は、腫瘍細胞上の発現のいずれかの程度に対して相対的に完全に不在か又は非常に低くあり得るなどである。さらにその上、例えば「特異的結合」において、用語「特異的」は当分野で公知のその通常の科学的意味を有し、ここでは、分子間のバックグラウンド相互作用よりも高い結合親和性による別の分子との相互作用を有し得る分子を指示するという意味を有する。類似に、用語「特異性」は、分子間のバックグラウンド相互作用よりも高い結合親和性を有する例えば2つの分子間の又は細胞と分子との間の相互作用を言う。免疫グロブリンなどの結合分子は、それらの結合部位、例えば免疫グロブリンの免疫グロブリン可変領域を介して、分子、例えばエピトープ、細胞表面受容体などの上の結合部位に、分子間のバックグラウンド相互作用よりも高い結合親和性でもって結合する。本発明の文脈において、バックグラウンド相互作用は、典型的には、10E-4MのKよりも低い親和性による相互作用である。類似に、「特異的結合ドメイン」は、分子間のバックグラウンド相互作用よりも高い結合親和性でもって、分子、例えばエピトープ、細胞表面受容体などの上の結合部位に選好的に結合するドメインである。本発明の文脈において、「バックグラウンド相互作用」は、典型的には、10E-4MのKよりも低い親和性による相互作用である。好ましくは、特異的結合ドメインは、約10E-5MのKよりも高い親和性でもって結合する。
用語「結合」は、バックグラウンド相互作用から区別され得る分子間の相互作用として定められる。
本明細書において、用語「フラグメント」は、タンパク質ドメインの一部であるか又はインタクトなタンパク質ドメインを組み上げているアミノ酸配列を言う。本発明に従う結合フラグメントは、例えば腫瘍細胞などの有疾患細胞の表面上の細胞表面受容体などのそれぞれの標的に対する結合特異性を有さなければならない。
用語「ADC」又は「抗体-薬物コンジュゲート」は当業者に公知のその通例の科学的意味を有し、ここでは、例えば癌を処置するための標的化された治療として設計されたバイオ医薬品の薬物のあるクラスを言う。化学療法とは違って、ADCは、健康な細胞は見逃しながら、腫瘍細胞を標的化し殺すことを意図される。ADCは、生物活性な細胞毒性(抗癌性)のペイロード又は薬物に連結された抗体からなる。ADCは、モノクローナル抗体の標的化能を細胞毒性薬物の殺癌能と組み合わせる。それらは、健康な細胞と腫瘍中の腫瘍細胞などの有疾患組織とを識別する意図をもって設計される。
用語「サポニナム・アルブム」はその通常の意味を有し、ここでは、Gypsophila paniculata及びGypsophilaArostiiからのサポニンを含有するMerck KGaA(ダルムシュタット、ドイツ)により産生されるサポニンの混合物を言い、SA1657及び主にSA1641を含有する。
用語「キラヤサポニン」はその通常の意味を有し、ここでは、Quillaja saponariaのサポニン画分、それゆえに全ての他のQSサポニンの供給源を言い、主にQS-18及びQS-21を含有する。
「QS-21」又は「QS21」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、QS-21A-apio(~63%)、QS-21A-xylo(~32%)、QS-21 B-apio(~3.3%)、及びQS-21 B-xylo(~1.7%)の混合物を言う。
類似に、「QS-21A」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、QS-21A-apio(~65%)とQS-21A-xylo(~35%)との混合物を言う。
類似に、「QS-21B」はその通例の科学的意味を有し、ここでは、QS-21 B-apio(~65%)とQS-21 B-xylo(~35%)との混合物を言う。
用語「Quill-A」は、Quillaja saponariaからの市販の半精製抽出物を言い、可変な数量の50個よりも多くの別個のサポニンを含有する。これらの多くは、QS-7、QS-17、QS18、及びQS-21に見出されるC-3ベータ-OH基におけるトリテルペン-三糖部分構造Gal-(1→2)-[Xyl-(1→3)]-GlcA-を組み込んでいる。Quil-Aに見出されるサポニンは、van Setten(1995)の表2に挙げられている(Dirk C.van Setten,Gerrit van de Werken,Gijsbert ZomerAnd Gideon F.A.Kersten,Glycosyl CompositionsAnd Structural Characteristics of the Potential Immuno-adjuvantActive Saponins in the Quillaja saponaria Molina Extract QuilA,RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY,VOL.9,660-666(1995))。Quil-A、及びキラヤサポニンもまた、Quillaja saponariaからのサポニンの画分であり、両方とも大きい種々の異なるサポニンを含有し、大きくオーバーラップする内容を有する。2つの画分は異なる精製手順によって獲得されるので、2つの画分はそれらの特定の組成が異なる。
用語「QS1861」及び用語「QS1862」はQS-7及びQS-7apiを言う。QS1861は1861ダルトンの分子質量を有し、QS1862は1862ダルトンの分子質量を有する。QS1862はFleck etAl.(2019)において表1の第28行に記載されている(Juliane Deise Fleck,Andresa Heemann Betti,Francini Pereira da Silva,EduardoArtur Troian,Cristina Olivaro,Fernando FerreiraAnd Simone Gasparin Verza,Saponins from Quillaja saponariaAnd Quillaja brasiliensis:Particular Chemical CharacteristicsAnd BiologicalActivities,Molecules 2019,24,171;doi:10.3390/molecules24010171)。記載されている構造はQS-7のapiバリアントQS1862である。分子質量は1862ダルトンである。なぜなら、この質量はグルクロン酸にプロトンを包含する名目上の質量であるからである。中性pHにおいては、分子は脱プロトン化される。ネガティブイオンモードで質量分析法によって測定するときに、測定される質量は1861ダルトンである。
明細書及び請求項における用語第1、第2、第3及び同類は、必ずしもシークエンス的又は年代学的な順序を記載するためではなく、類似の要素を区別するために用いられる。用語は適当な状況においては交換可能である。本発明の実施形態は、本明細書に記載又は例解される以外のシークエンスで作動し得る。
さらにその上、種々の実施形態は、「好ましい」又は「例えば(e.g.)」又は「例えば(for example)」又は「具体的に」と言われるが、本発明の範囲を限定するよりはむしろ本発明が実装され得る例示的な様式として解釈されるべきである。
請求項に用いられる用語「含む」は、その後に挙げられる要素又はステップに制限されると解釈されるべきではない;それは他の要素又はステップを排除しない。それは、言及された特徴、完全体、ステップ、又はコンポーネントの存在を特定すると解釈されることを必要とするが、1つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、若しくはコンポーネント、又はそれらの群の存在又は追加を除外しない。それゆえに、表現「A及びBを含む医薬組成物」の範囲は、成分A及びBのみからなる医薬組成物に限定されるべきではなく、むしろ、本発明に関しては、医薬組成物の列挙された成分はA及びBのみであり、さらに、請求項は、それらの成分の同等物を包含すると解釈されるべきである。類似に、表現「ステップA及びステップBを含む方法」の範囲は、ステップA及びBのみからなる方法に限定されるべきではなく、むしろ、本発明に関しては、方法の列挙されたステップはA及びBのみであり、さらに、請求項は、それらのステップの同等物を包含すると解釈されるべきである。
加えて、文脈が特徴のただ1つのみがあるということを明瞭に要求しない限り、不定冠詞「a」又は「an」によるある特徴の参照は、特徴の1つよりも多く、例えばコンポーネント、賦形剤、サポニンなどが存在する可能性を排除しない。それゆえに、不定冠詞「a」又は「an」は通常は「少なくとも1つ」を意味する。
抗体-タンパク質毒素+非コンジュゲート化SO1861のビボ研究。種々の濃度のトラスツズマブ-サポリン(i.v.)+1.5mg/kg非コンジュゲート化SO1861で処置したBT474腫瘍を持つマウス(トラスツズマブ-サポリン処置の1時間前のsubQ注射)。 非コンジュゲート化サポニンにより媒介されるエンドソーム脱出及び殺標的細胞向上。A)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしでSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又は SO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。B)EGFジアンチン及び固定濃度のSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又はSO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じである。C)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はGE1741で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。D)1.5pMEGFジアンチンあり又はなしの種々のQSミックス(Quillaia Saponariaからのサポニン混合物)で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。C)及びD)のY軸は同じである。 非コンジュゲート化サポニンにより媒介されるエンドソーム脱出及び殺標的細胞向上。A)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしでSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又は SO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。B)EGFジアンチン及び固定濃度のSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又はSO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じである。C)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はGE1741で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。D)1.5pMEGFジアンチンあり又はなしの種々のQSミックス(Quillaia Saponariaからのサポニン混合物)で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。C)及びD)のY軸は同じである。 非コンジュゲート化サポニンにより媒介されるエンドソーム脱出及び殺標的細胞向上。A)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしでSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又は SO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。B)EGFジアンチン及び固定濃度のSO1861、SO1832、SO1862(SO1861の異性体)、又はSO1904で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じである。C)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はGE1741で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。D)1.5pMEGFジアンチンあり又はなしの種々のQSミックス(Quillaia Saponariaからのサポニン混合物)で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。C)及びD)のY軸は同じである。 非コンジュゲート化SO1861対SO1861-EMCH活性。本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B、C)1.5pM EGジアンチンあり又はなしで、SO1861又はSO1861-EMCHで処置したA431(EGFR++)、HeLa(EGFR)、又はA2058(EGFR)細胞の細胞生存率分析。D、E)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はSO1861-N3で処置したA431(EGFR++)又はHeLa(EGFR)細胞の細胞生存率分析。A)、B)、C)、D)、及びE)の軸及び凡例は同じである。つまり、図3A~Cの凡例が図3Cの次に表示され、図3D及び3Eの凡例が図3Eの次に表示されている。 非コンジュゲート化SO1861対SO1861-EMCH活性。本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B、C)1.5pM EGジアンチンあり又はなしで、SO1861又はSO1861-EMCHで処置したA431(EGFR++)、HeLa(EGFR)、又はA2058(EGFR)細胞の細胞生存率分析。D、E)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はSO1861-N3で処置したA431(EGFR++)又はHeLa(EGFR)細胞の細胞生存率分析。A)、B)、C)、D)、及びE)の軸及び凡例は同じである。つまり、図3A~Cの凡例が図3Cの次に表示され、図3D及び3Eの凡例が図3Eの次に表示されている。 非コンジュゲート化SO1861対SO1861-EMCH活性。本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B、C)1.5pM EGジアンチンあり又はなしで、SO1861又はSO1861-EMCHで処置したA431(EGFR++)、HeLa(EGFR)、又はA2058(EGFR)細胞の細胞生存率分析。D、E)1.5pM EGFジアンチンあり又はなしのSO1861又はSO1861-N3で処置したA431(EGFR++)又はHeLa(EGFR)細胞の細胞生存率分析。A)、B)、C)、D)、及びE)の軸及び凡例は同じである。つまり、図3A~Cの凡例が図3Cの次に表示され、図3D及び3Eの凡例が図3Eの次に表示されている。 非コンジュゲート化SO1861対SO1861-EMCH(不安定)対SO1861-S(安定)。EGFジアンチンあり又はなしのSO1861、SO1861-S(S=HATU、安定なリンカー)、及びSO1861-EMCH(不安定なリンカー)で処置したHeLa細胞(EGFR)の細胞生存率分析。 EGFR標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9+100nM HSP27BNAで処置したA431(EGFR++)及びA2058(EGFR)細胞のHSP27 mRNA発現分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じであり、凡例は図5Bの次に表示されている。C)及びD)のY軸は同じである。 EGFR標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9+100nM HSP27BNAで処置したA431(EGFR++)及びA2058(EGFR)細胞のHSP27 mRNA発現分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じであり、凡例は図5Bの次に表示されている。C)及びD)のY軸は同じである。 EGFR標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9+100nM HSP27BNAで処置したA431(EGFR++)及びA2058(EGFR)細胞のHSP27 mRNA発現分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じであり、凡例は図5Bの次に表示されている。C)及びD)のY軸は同じである。 EGFR標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9+100nM HSP27BNAで処置したA431(EGFR++)及びA2058(EGFR)細胞のHSP27 mRNA発現分析。A)及びB)の軸及び凡例は同じであり、凡例は図5Bの次に表示されている。C)及びD)のY軸は同じである。 腫瘍を持つマウスにおける腫瘍標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。A431腫瘍を持つマウスにおいてHSP27BNA+セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9で処置したマウスは、対照と比較して、効率的な腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを明らかにしている。 1T2Cのインビボ活性。A431腫瘍を持つマウスにおいて、50mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)+25mg/kgセツキシマブ-(-L-HSP27BNA)の1T2C組み合わせは、対照と比較して、強い腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを明らかにしている。 1T2Cのインビボ活性。PDX腫瘍マウスモデル(高HER2発現)における40mg/kgトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+0.02/0.03mg/kgトラスツズマブ-サポリンの1T2C組み合わせは、有効な腫瘍成長阻害を示す。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)(A、C)及びCaSKi細胞(EGFR)(B、D)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B)A431(A)及びCaSKi(B)細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)A431(C)及びCaSKi(D)細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)(A、C)及びCaSKi細胞(EGFR)(B、D)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B)A431(A)及びCaSKi(B)細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)A431(C)及びCaSKi(D)細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、HeLa細胞(EGFR+/-)(A、C)及びA2058細胞(EGFR)(B、D)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B)HeLa(A)及びCaSKi(B)細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)Hela(C)及びA2058(D)細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、HeLa細胞(EGFR+/-)(A、C)及びA2058細胞(EGFR)(B、D)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B)HeLa(A)及びCaSKi(B)細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)Hela(C)及びA2058(D)細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、SKBR3細胞(HER2++)(A、B)におけるHER2標的化殺細胞。A)SKBR3細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。B)SKBR3細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2)(B、D)におけるHER2標的化殺細胞。A、B)JIMT-1(A)及びMDA-MB-468(B)細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)JIMT-1(C)及びMDA-MB-468(D)細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2)(B、D)におけるHER2標的化殺細胞。A、B)JIMT-1(A)及びMDA-MB-468(B)細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)JIMT-1(C)及びMDA-MB-468(D)細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。 クロロキンは1標的2コンポーネントを阻害する。本発明に従う治療薬の組み合わせ+クロロキンによる、SK-BR-3(HER2++)及びA431細胞(EGFR++)におけるHER2及びEGFR標的化殺細胞。A)SK-BR-3細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+0.5μMクロロキン及び対照。B)A431細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+0.5μMクロロキン、及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)におけるEGFR標的化遺伝子サイレンシング。A、B)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8タイトレーション+固定濃度の100nMセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)及び対照。C、D)A431細胞(C)及びA2058細胞(D)に対する、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)タイトレーション+固定濃度の77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8、及び対照。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)におけるEGFR標的化遺伝子サイレンシング。A、B)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8タイトレーション+固定濃度の100nMセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)及び対照。C、D)A431細胞(C)及びA2058細胞(D)に対する、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)タイトレーション+固定濃度の77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8、及び対照。 2標的2コンポーネント。A)本発明に従う治療薬の組み合わせによる、MDA-MB-468細胞(EGFR++)及びHeLa細胞(EGFR+/-)におけるEGFR及びHER2標的化殺細胞、並びにSK-BR-3細胞(HER2++)及びJIMT-1細胞(HER2+/-)におけるHER2標的化殺細胞。A)MDA-MB-468細胞(A)及びHeLa細胞(B)に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)SK-BR-3細胞(C)及びJIMT-1細胞(D)における、トラスツズマブ-(Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。 2標的2コンポーネント。A)本発明に従う治療薬の組み合わせによる、MDA-MB-468細胞(EGFR++)及びHeLa細胞(EGFR+/-)におけるEGFR及びHER2標的化殺細胞、並びにSK-BR-3細胞(HER2++)及びJIMT-1細胞(HER2+/-)におけるHER2標的化殺細胞。A)MDA-MB-468細胞(A)及びHeLa細胞(B)に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)SK-BR-3細胞(C)及びJIMT-1細胞(D)における、トラスツズマブ-(Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。 1標的2コンポーネント。SK-BR-3細胞(HER2+/-)は、本発明に従う治療薬の組み合わせのトラツズマブ-サポリン+2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)によって効率的に殺され得る。しかしながら、かかる低い毒素濃度では、T-DM1+2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)のタイトレーションは有効ではない。T-DM1はトラスツズマブエムタンシン(Kadcyla(登録商標))であり、抗体当たり3.5個のエムタンシン(DM1)毒素分子を抱える(DAR3.5)。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)(A)及びCaSKi細胞(EGFR)(B)及びA2058細胞(EGFR)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B、C)A431細胞(A)、CaSKi細胞(B)、及びA2058細胞(C)における、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン又は10pMセツキシマブ-ジアンチン並びに対照。QSミックスは、抽出物Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物である。 1標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++)(A)及びCaSKi細胞(EGFR)(B)及びA2058細胞(EGFR)におけるEGFR標的化殺細胞。A、B、C)A431細胞(A)、CaSKi細胞(B)、及びA2058細胞(C)における、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン又は10pMセツキシマブ-ジアンチン並びに対照。QSミックスは、抽出物Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物である。 1標的2コンポーネント概念:mAb1-SO1861+mAb1-タンパク質毒素。SO1861及び毒素(リボソーム不活性化タンパク質)は、それぞれ独立して、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb1)にコンジュゲート化される。1)mAb1-SO1861及びmAb1-タンパク質毒素は、細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)毒素の細胞質への放出が起こり、5)毒素は細胞死を誘導する。 1標的2コンポーネント概念:mAb1-SO1861+mAb2-BNAオリゴ。SO1861及びアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドは、それぞれ独立して、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb1)にコンジュゲート化される。1)mAb1-SO1861及びmAb1-BNAオリゴは細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)BNAオリゴの細胞質への放出が起こり、5)標的遺伝子サイレンシングが起こる。 1標的2コンポーネント概念:mAb1-(骨格(-SO1861)+mAb1-タンパク質毒素。デンドロン(-SO1861)及びタンパク質毒素(リボソーム不活性化タンパク質)は、それぞれ独立して、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb1)にコンジュゲート化される。1)mAb1-デンドロン(-SO1861)及びmAb1-タンパク質毒素は、細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861が活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)毒素の細胞質への放出が起こり、5)毒素が細胞死を誘導する。 抗体-(-L-SO1861)対抗体-(-L-SO1861)A431細胞におけるセツキシマブ-(-L-SO1861)+10pMセツキシマブ-サポリンと比較した、本発明に従う治療薬の組み合わせのA)セツキシマブ-(-L-SO1861)+10pMセツキシマブ-サポリンによる、A431細胞(EGFR++)及びSK-BR-3(HER2++)におけるHER2及びEGFR標的化殺細胞。B)SK-BR-3細胞におけるトラスツズマブ-(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンと比較したトラスツズマブ-(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリン。 抗体-(-L-SO1861)対抗体-(-L-SO1861)A431細胞におけるセツキシマブ-(-L-SO1861)+10pMセツキシマブ-サポリンと比較した、本発明に従う治療薬の組み合わせのA)セツキシマブ-(-L-SO1861)+10pMセツキシマブ-サポリンによる、A431細胞(EGFR++)及びSK-BR-3(HER2++)におけるHER2及びEGFR標的化殺細胞。B)SK-BR-3細胞におけるトラスツズマブ-(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンと比較したトラスツズマブ-(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリン。 抗体-(-L-SO1861)対抗体-(-S-SO1861)。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、SK-BR-3(HER2++)におけるHER2標的化殺細胞。B)SK-BR-3細胞においてトラスツズマブ-(-S-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンと比較されたトラスツズマブ-(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリン。 A431腫瘍を持つマウスモデルにおいて試験された2T2コンポーネント系は、腫瘍退縮を明らかにする。 A431腫瘍を持つマウスモデルにおいて試験された2T2コンポーネント系は、腫瘍退縮及び根絶を明らかにする。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)(A、C)及びCaSKi細胞(EGFR++/HER2+/-)(B、D)におけるEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B)A431細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)Caski細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図25A及びBの凡例は図25Bの次に表示され;図25C及び25Dの凡例は図25Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)(A、C)及びCaSKi細胞(EGFR++/HER2+/-)(B、D)におけるEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B)A431細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)Caski細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図25A及びBの凡例は図25Bの次に表示され;図25C及び25Dの凡例は図25Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、HeLa細胞(EGFR+/-/HER2+/-)(A、C)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)(B、D)におけるEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B)HeLa細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)A2058細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)について同じである。つまり、図26A及びBの凡例が図26Bの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、HeLa細胞(EGFR+/-/HER2+/-)(A、C)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)(B、D)におけるEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B)HeLa細胞に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7タイトレーション+固定濃度50pMトラスツズマブ-サポリン及び対照。C、D)A2058細胞に対する、トラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)について同じである。つまり、図26A及びBの凡例が図26Bの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、SKBR3細胞(HER2++/EGFR+/-)(A、B)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。ASKBR3細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度1.5pMEGFジアンチン及び対照。B)SKBR3細胞に対する、EGFジアンチンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-EGFR+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2/EGFR++)(B、D)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。A、B)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度1.5pMEGFジアンチン及び対照。C、D)MDA-MB-468細胞に対する、EGFジアンチンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図28A及び図28Bの凡例が図28Bの次に表示され;図28C及び図28Dの凡例が図28Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-EGFR+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2/EGFR++)(B、D)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。A、B)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度1.5pMEGFジアンチン及び対照。C、D)MDA-MB-468細胞に対する、EGFジアンチンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図28A及び図28Bの凡例が図28Bの次に表示され;図28C及び図28Dの凡例が図28Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、SKBR3細胞(HER2++/EGFR+/-)(A、B)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。A)SKBR3細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。B)SKBR3細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-EGFR+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2/EGFR++)(B、D)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。A、B)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)MDA-MB-468細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図30A及び図Bの凡例が図30Bの次に表示され;図30C及び図30Dの凡例が図30Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、JIMT-1細胞(HER2+/-EGFR+/-)(A、C)及びMDA-MB-468細胞(HER2/EGFR++)(B、D)におけるHER2/EGFR標的化殺細胞。A、B)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pMセツキシマブ-サポリン及び対照。C、D)MDA-MB-468細胞に対する、セツキシマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図30A及び図Bの凡例が図30Bの次に表示され;図30C及び図30Dの凡例が図30Dの次に表示されている。 クロロキンは、2標的2コンポーネントを阻害する。本発明に従う治療薬の組み合わせ+クロロキンによる、EA431細胞(EGFR++/HER2+/-/CD71)(A、B)、MDA-MB-468細胞(EGFR++/HER2/CD71)(C)、又はSK-BR-3(HER2++/EGFR+/-/CD71)(D)におけるGFR/HER2、EGFR/CD71、又はHER2/CD71標的化殺細胞。A)A431細胞に対する、トラスツズマブ-ジアンチン又はトラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+800nMクロロキン、及び対照。B)A431細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の10.5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。C)MDA-MB-468細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の10.5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。D)SK-BR-3細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。 クロロキンは、2標的2コンポーネントを阻害する。本発明に従う治療薬の組み合わせ+クロロキンによる、EA431細胞(EGFR++/HER2+/-/CD71)(A、B)、MDA-MB-468細胞(EGFR++/HER2/CD71)(C)、又はSK-BR-3(HER2++/EGFR+/-/CD71)(D)におけるGFR/HER2、EGFR/CD71、又はHER2/CD71標的化殺細胞。A)A431細胞に対する、トラスツズマブ-ジアンチン又はトラスツズマブ-サポリンタイトレーション+固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+800nMクロロキン、及び対照。B)A431細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の10.5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。C)MDA-MB-468細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の10.5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。D)SK-BR-3細胞に対する、CD71mab-サポリンタイトレーション+固定濃度の5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキン、及び対照。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)(A)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)(B)におけるEGFR/HER2標的化遺伝子サイレンシング。A)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度の100nMトラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4、及び対照。C、D)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、トラスツズマブ-(Lys-HSP27BNA)4,4タイトレーション+固定濃度の77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9、及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図32A及びBの凡例が図32Bの次に表示され;図32C及び32Dの凡例が図32Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)(A)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)(B)におけるEGFR/HER2標的化遺伝子サイレンシング。A)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度の100nMトラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4、及び対照。C、D)A431細胞(A)及びA2058細胞(B)に対する、トラスツズマブ-(Lys-HSP27BNA)4,4タイトレーション+固定濃度の77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9、及び対照。軸及び凡例は、A)及びB)並びにC)及びD)について同じである。つまり、図32A及びBの凡例が図32Bの次に表示され;図32C及び32Dの凡例が図32Dの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。A)本発明に従う治療薬の組み合わせによる、MDA-MB-468細胞(EGFR++/CD71)(A)、HeLa細胞(EGFR+/-/ CD71)、SK-BR-3細胞(HER2++/CD71)(B)、及びJIMT-1細胞(HER2+/-/CD71)におけるEGFR/CD71又はHER2/CD71標的化殺細胞。A)MDA-MB-468細胞に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。B)A)HeLa細胞に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。C)SK-BR-3細胞に対する、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。D)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。 2標的2コンポーネント。A)本発明に従う治療薬の組み合わせによる、MDA-MB-468細胞(EGFR++/CD71)(A)、HeLa細胞(EGFR+/-/ CD71)、SK-BR-3細胞(HER2++/CD71)(B)、及びJIMT-1細胞(HER2+/-/CD71)におけるEGFR/CD71又はHER2/CD71標的化殺細胞。A)MDA-MB-468細胞に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。B)A)HeLa細胞に対する、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。C)SK-BR-3細胞に対する、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。D)JIMT-1細胞に対する、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)タイトレーション+固定濃度10pM CD71mab-サポリン及び対照。 2標的2コンポーネント対T-DM1。A431細胞(EGFR++/HER2+/-)は、本発明に従う治療薬の組み合わせのトラツズマブ-サポリン+75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9によって効率的に殺され得る。しかしながら、T-DM1+75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9のタイトレーションは、かかる低い毒素濃度では有効ではない。T-DM1は、トラスツズマブ-エムタンシン(Kadcyla(登録商標))であり、抗体当たり3.5個のエムタンシン(DM1)毒素分子を抱える。 全ての細胞株の対照処置。A~D)トラスツズマブ(A)、セツキシマブ(B)、T-DM1、(C)遊離毒素:サポリン及びジアンチン(D)又は非細胞結合IgGにカップリングされたサポリン(D)が、指示されている細胞株SK-BR-3、JIMT-1、MDA-MB-468、A431、CaSki、HeLa、A2058、BT-474で処置されるときの細胞生存率。 全ての細胞株の対照処置。A~D)トラスツズマブ(A)、セツキシマブ(B)、T-DM1、(C)遊離毒素:サポリン及びジアンチン(D)又は非細胞結合IgGにカップリングされたサポリン(D)が、指示されている細胞株SK-BR-3、JIMT-1、MDA-MB-468、A431、CaSki、HeLa、A2058、BT-474で処置されるときの細胞生存率。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR+++/HER2+/-)(A)及びCaSKi細胞(EGFR++/HER2+/-)(B)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)におけるEGFR/CD71及びEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B、C)A431細胞(A)、CaSKi細胞(B)及びA2058細胞(C)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1タイトレーション+固定濃度10pMトラスツズマブ-サポリン又は10pM CD71mab-サポリン、及び対照。CaSKi 細胞(B)とA2058細胞(C)。QSミックスは、抽出物Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物である。図36A及び36Bの凡例は、図36Bの次に表示されている。 2標的2コンポーネント。本発明に従う治療薬の組み合わせによる、A431細胞(EGFR+++/HER2+/-)(A)及びCaSKi細胞(EGFR++/HER2+/-)(B)及びA2058細胞(EGFR/HER2+/-)におけるEGFR/CD71及びEGFR/HER2標的化殺細胞。A、B、C)A431細胞(A)、CaSKi細胞(B)及びA2058細胞(C)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1タイトレーション+固定濃度10pMトラスツズマブ-サポリン又は10pM CD71mab-サポリン、及び対照。CaSKi 細胞(B)とA2058細胞(C)。QSミックスは、抽出物Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物である。図36A及び36Bの凡例は、図36Bの次に表示されている。 2標的2コンポーネント概念:mAb1-SO1861+mAb2-タンパク質毒素。SO1861及び毒素(リボソーム不活性化タンパク質)は、それぞれ別々に、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb)にコンジュゲート化される。1)mAb1-SO1861及びmAb2-タンパク質毒素は、それらの対応する細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)毒素の細胞質への放出が起こり、5)毒素は細胞死を誘導する。 2標的2コンポーネント概念:mAb1-SO1861+mAb2-BNAオリゴ。SO1861及びアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドは、それぞれ別々に、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb)にコンジュゲート化される。1)mAb1-SO1861及びmAb2-BNAオリゴは、それらの対応する細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)BNAオリゴの細胞質への放出が起こり、5)標的遺伝子サイレンシングが起こる。 2標的2コンポーネント概念:mAb1-(骨格(-SO1861)+mAb2-タンパク質毒素。デンドロン(-SO1861)及びタンパク質毒素(リボソーム不活性化タンパク質)は、それぞれ別々に、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb)にコンジュゲート化される。1)mAb1-(デンドロン(-SO1861))及びmAb2-タンパク質毒素は、それらの対応する細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)毒素の細胞質への放出が起こり、5)毒素は細胞死を誘導する。 腫瘍標的化タンパク質毒素送達は、腫瘍を持つマウスにおいて、腫瘍体積縮減及び腫瘍成長阻害をもたらす。A)A431腫瘍を持つマウスにおけるセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)の用量漸増(腹腔内i.p.)は、対照と比較して、腫瘍体積縮減を明らかにする。B、C)A431腫瘍を持つマウスにおけるセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)の用量漸増(腹腔内i.p.(B)又は静脈内i.v.(C))は、対照と比較して、腫瘍成長縮減を明らかにしている。 腫瘍標的化タンパク質毒素送達は、腫瘍を持つマウスにおいて、腫瘍体積縮減及び腫瘍成長阻害をもたらす。A)A431腫瘍を持つマウスにおけるセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)の用量漸増(腹腔内i.p.)は、対照と比較して、腫瘍体積縮減を明らかにする。B、C)A431腫瘍を持つマウスにおけるセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)の用量漸増(腹腔内i.p.(B)又は静脈内i.v.(C))は、対照と比較して、腫瘍成長縮減を明らかにしている。 腫瘍を持つマウスにおける、腫瘍標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。A431腫瘍を持つマウスにおける30mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-HSP27BNA)1,8は、対照と比較して、誘導された効率的な腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを明らかにしている。 腫瘍を持つマウスにおける、腫瘍標的化アンチセンスBNAオリゴヌクレオチド送達及び遺伝子サイレンシング。A431腫瘍を持つマウスにおける30mg/kgセツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7は、対照と比較して、誘導された効率的な腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを明らかにしている。 本発明に従う、癌細胞におけるHER2又はEGFR標的化タンパク質毒素送達及び殺細胞。A、B)SK-BR-3細胞(HER2++)及びMDA-MB-468細胞(HER2)における、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。C、D)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。図43A及びBは、図43Bの次に概説される同じ凡例を有する。図43C及びDは、図43Dの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う、癌細胞におけるHER2又はEGFR標的化タンパク質毒素送達及び殺細胞。A、B)SK-BR-3細胞(HER2++)及びMDA-MB-468細胞(HER2)における、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。C、D)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。図43A及びBは、図43Bの次に概説される同じ凡例を有する。図43C及びDは、図43Dの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う、癌細胞におけるHER2又はEGFR標的化タンパク質毒素送達及び殺細胞。A、B)SK-BR-3細胞(HER2++)及びMDA-MB-468細胞(HER2)における、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。C、D)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。図43A及びBは、図43Bの次に概説される同じ凡例を有する。図43C及びDは、図43Dの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う、癌細胞におけるHER2又はEGFR標的化タンパク質毒素送達及び殺細胞。A、B)SK-BR-3細胞(HER2++)及びMDA-MB-468細胞(HER2)における、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。C、D)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)に対する、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7処置及び対照。図43A及びBは、図43Bの次に概説される同じ凡例を有する。図43C及びDは、図43Dの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)における、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)1,7処置及び対照。図44A及びBは、図44Bの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)における、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)1,7処置及び対照。図44A及びBは、図44Bの次に概説される同じ凡例を有する。 本発明に従う癌細胞におけるHER2標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。SK-BR-3細胞(HER2++)に対する、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,5処置及び対照。 本発明に従う、癌細胞におけるEGFR標的化アンチセンスBNAオリゴ送達及び遺伝子サイレンシング。A、B)A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)におけるセツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7処置及び対照。 (S)n-(L)(E)概念:mAb-(SO1861)(タンパク質毒素)。標的細胞への送達及び内在化のために、SO1861をシステイン残基(Cys)において、タンパク質毒素(リボソーム不活性化タンパク質)をリジン残基において、両方を同じ抗体(mAb)にコンジュゲート化する。1)mAb-(Cys-L-SO1861)(Lys-タンパク質毒素)は、その対応する細胞表面受容体に結合し、2)コンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)毒素の細胞質への放出が起こり、5)毒素が細胞死を誘導する。 (S)n-(L)(E)概念:mAb-(SO1861)(アンチセンスBNAオリゴ)。システイン残基(Cys)におけるSO1861及びリジン残基におけるアンチセンスBNAオリゴヌクレオチド両方が、標的細胞への送達及び内在化のために同じ抗体(mAb)にコンジュゲート化される。1)mAb-(Cys-SO1861)(Lys-BNAオリゴ)は、その対応する細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)BNAオリゴの細胞質への放出が起こり、5)標的遺伝子サイレンシングが誘導される。 (S)n-(L)(E)概念:mAb-(SO1861-骨格-アンチセンスBNAオリゴ)。(SO1861-三官能性リンカー-BNAオリゴ)は、標的細胞への送達及び内在化のために抗体(mAb)にコンジュゲート化される。1)mAb-(SO1861-三官能性リンカー-BNAオリゴ)は、その対応する細胞表面受容体に結合し、2)両方のコンジュゲートの受容体により媒介されるエンドサイトーシスが起こり、3)低いエンドリソソームpH及び適当な濃度において、SO1861は活性になってエンドリソソーム脱出を可能化し、4)BNAオリゴの細胞質への放出が起こり、5)標的遺伝子サイレンシングが誘導される。 抗体-SO1861コンジュゲーション手順。抗体の軽鎖上の4つのシステインへの植物由来サポニンSO1861の4つの部分の連結のカップリング反応が示されている。第1に、IgG上のジスルフィド結合は、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)への暴露の影響下で遮断される;第2に、それに結合された化学リンカーを含むサポニンSO1861が、トリフルオロ酢酸と一緒に追加され、4つのサポニン部分がIgGに連結される。切断可能な「レディ・トゥ・コンジュゲート化」サポニンを産生するために、SO1861のアルデヒド基をEMCH(ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド)リンカーと反応させた。EMCHのヒドラジド基は、SO1861のアルデヒドとの酸切断可能なヒドラゾン結合を形成する。同時に、EMCHリンカーはチオール(スルフヒドリル基)反応性であるマレイミド基を提示し、それゆえにIgG、すなわちリガンド部分のチオールにコンジュゲート化され得る。これによって、本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートが提供され、及び/又は本発明の第1の結合分子が提供される。 SO1861-EMCH合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン-(-L-SO1861)合成。 デンドロン(-L-SO1861)合成。 デンドロン(-L-SO1861)合成。 デンドロン(-L-SO1861)合成。 デンドロン(-L-SO1861)合成。 デンドロン(-L-SO1861)合成。 SO181-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA合成。 SO181-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA合成。 SO181-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA合成。 SO181-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA合成。 HSP27BNA-デンドロン(-L-SO1861)合成。 デンドロン(NEM)合成。 サポニン連結のための4つのアミノ基及びクリックケミストリーのためのアジド基を有する骨格前駆体。 モデル骨格へのサポニンのカップリングの証拠。挿入図は、結合サポニンについて理論的に予想されるピーク及び強度分布を示す。LC-MS/ESI-MSにより得られた実験データは、ほぼ厳密に同じピークをm/z 758~760Daにおいて示し、首尾良いサポニンカップリングを証明している。 標的化された毒素ジアンチン-上皮成長因子(ジアンチン-EGF)を用いた細胞毒性アッセイ。無処置細胞を1に正規化した。ポリマー構造(ペントリマー)は、ジアンチン-EGF及びサポニン(SA1641)の存在下でも不在下でも細胞生存率への影響を有さず、ポリマー構造の本来的な細胞毒性なしを指示している。クリック可能な標的化された毒素(ジアンチン-EGF-アルキン)は、顕著に縮減された活性を有する。これは毒素修飾の結果であるが、骨格とのいずれかの関係を有さない。機能化されたポリマー構造は、クリックされていない標的化された毒素と同じ活性を有し、骨格の機能化がエフェクター分子活性を損なわないことを指示している。サポニンの効果は、ポリマー構造の存在下及び不在下で同一であり、ポリマー構造が2コンポーネント系におけるサポニンの有効性を損なわないということを示している。 (A)SO1861及び(B)SO1861-EMCH(EMCH=N-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド)のH-NMRスペクトル。(A)9.43ppmのピーク(H)は、SO1861のアルデヒドプロトンに対応する。(B)6.79ppm(H)のピークは、SO1861-EMCHのマレイミドプロトンに対応し、7.68ppm(H)のピークは、ヒドラゾンプロトンに対応する。9.43ppmのシグナルの不在は、アルデヒド基の定量的変換を指示している。 (A)SO1861及び(B)SO1861-EMCH(EMCH=N-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド)のH-NMRスペクトル。(A)9.43ppmのピーク(H)は、SO1861のアルデヒドプロトンに対応する。(B)6.79ppm(H)のピークは、SO1861-EMCHのマレイミドプロトンに対応し、7.68ppm(H)のピークは、ヒドラゾンプロトンに対応する。9.43ppmのシグナルの不在は、アルデヒド基の定量的変換を指示している。 (A)SO1861-EMCH及び(B)SO1861-EMCH-メルカプトエタノールのMALDI-TOF-MSスペクトル。(A)RPモード:m/z 2124Da([M+K]、サポニン-EMCH),m/z 2109 Da([M+K],SO1861-EMCH),m/z 2094 Da([M+Na],SO1861-EMCH)。(B)RPモード;m/z 2193 Da([M+K],サポニン-EMCH-メルカプトエタノール),m/z 2185 Da([M+K],SO1861-EMCH-メルカプトエタノール),m/z 2170 Da([M+Na],SO1861-EMCH-メルカプトエタノール)。 ポリマー構造へのエンドソーム脱出を向上させるサポニンのコンジュゲート化のための強調された化学基を有する、SO1861構造。強調されている基は、アルデヒド(黒い円)、カルボン酸(破線の円)、アルケン(破線の五角形)、及びアルコール(破線のボックス)である。アルデヒド基(矢印)は、化学選択的及び可逆的なコンジュゲート化反応にとって最も好適な基である。 (A)安定な及び(B)切断可能な「レディ・トゥ・コンジュゲート化」エンドソーム脱出向上因子サポニンを産生するための戦略。 酸性条件下のSO1861-EMCHのヒドラゾン結合の加水分解。 SO1861-EMCH 構造。(A)標準分子構造及び(B)3Dモデル。マレイミド基は円でマークされている。 (A)SO1861-EMCH合成スキーム。(B)ネガティブリフレクターモードによるSO1861(m/z 1861Da)及び(C)SO1861-EMCH(m/z 2068Da)のMALDI-TOF-MSスペクトル。TFA:トリフルオロ酢酸、r.t.:室温、h:時間、及びMW:分子量。 (A)SO1861-EMCH合成スキーム。(B)ネガティブリフレクターモードによるSO1861(m/z 1861Da)及び(C)SO1861-EMCH(m/z 2068Da)のMALDI-TOF-MSスペクトル。TFA:トリフルオロ酢酸、r.t.:室温、h:時間、及びMW:分子量。 (A)SO1861-EMCH合成スキーム。(B)ネガティブリフレクターモードによるSO1861(m/z 1861Da)及び(C)SO1861-EMCH(m/z 2068Da)のMALDI-TOF-MSスペクトル。TFA:トリフルオロ酢酸、r.t.:室温、h:時間、及びMW:分子量。 pH3のHCl溶液中の加水分解前(A)及び後(B)のSO1861-EMCHのMALDI-TOF-MSスペクトル。 pH3のHCl溶液中の加水分解前(A)及び後(B)のSO1861-EMCHのMALDI-TOF-MSスペクトル。 いずれかのアミンを持つポリマー構造へのSO1861-EMCHコンジュゲート化の反応スキーム。 (A)BSA-SO1861(m/z 70.0kDa、72.1kDa、74.2kDa)及び(B)BSA(m/z 66.6kDa)のMALDI-TOF-MSスペクトル。 シアニン3色素標識されたポリアミドアミン(PAMAM)G5デンドリマーへの、(A)SO1861-EMCH 及び(B)SO1861-HATU(HATU=1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート)コンジュゲート化の反応スキーム。 (A)Cy3-PAMAM、(B~D)SO1861-EMCH仕込み当量を(B)から下の(D)まで増大させることによるCy3-PAMAM-SO1861のMALDI-TOF-MSスペクトル。(B)は、PAMAM当たり5つのSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応し、(C)は、PAMAM当たり13個のSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応し、(D)は、PAMAM当たり51個のSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応する。 (A)Cy3-PAMAM、(B~D)SO1861-EMCH仕込み当量を(B)から下の(D)まで増大させることによるCy3-PAMAM-SO1861のMALDI-TOF-MSスペクトル。(B)は、PAMAM当たり5つのSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応し、(C)は、PAMAM当たり13個のSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応し、(D)は、PAMAM当たり51個のSO1861が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861に対応する。 (A)5当量の仕込みのSO1861-EMCHによるCy3-PAMAM-SO1861及び(B)30当量の仕込みのSO1861-EMCHによるCy3-PAMAM-SO1861のMALDI-TOF-MSスペクトル。 Cy3-PAMAM-NC-SO1861のMALDI-TOF-MSスペクトル(NC=安定な結合(「非切断可能」)。 (A)反応スキーム、並びに(B)Cy3-PAMAM-NC-SO1861-ジベンゾシクロオクチン(DBCO)、(C)Cy3-PAMAM-(SO1861)-DBCO、及び(D)Cy3-PAMAM-(SO1861)27-DBCOのMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)反応スキーム、並びに(B)Cy3-PAMAM-NC-SO1861-ジベンゾシクロオクチン(DBCO)、(C)Cy3-PAMAM-(SO1861)-DBCO、及び(D)Cy3-PAMAM-(SO1861)27-DBCOのMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)ジアンチン-EGF-Alexa488及び(B)ジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG-Nの反応スキーム。(C)ジアンチン-EGF、(D)ジアンチン-EGF-Alexa488、及び(E)ジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG-NのMALDI-TOF-MSスペクトル;Alexa488:Alexa Fluor 488色素。 (A)ジアンチン-EGF-Alexa488及び(B)ジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG-Nの反応スキーム。(C)ジアンチン-EGF、(D)ジアンチン-EGF-Alexa488、及び(E)ジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG-NのMALDI-TOF-MSスペクトル;Alexa488:Alexa Fluor 488色素。 (A)ジアンチン-Alexa488及び(B)ジアンチン-Alexa488-SS-PEG-Nの反応スキーム。(C)ジアンチン、(D)ジアンチン-Alexa488、及び(E)ジアンチン-Alexa488-SS-PEG-NのMALDI-TOF-MSスペクトル;Alexa488:Alexa Fluor 488色素。 (A)ジアンチン-Alexa488及び(B)ジアンチン-Alexa488-SS-PEG-Nの反応スキーム。(C)ジアンチン、(D)ジアンチン-Alexa488、及び(E)ジアンチン-Alexa488-SS-PEG-NのMALDI-TOF-MSスペクトル;Alexa488:Alexa Fluor 488色素。 VersaDocイメージングシステムによって行われたSDS-PAGEゲルの蛍光画像。M=マーカー、P=Cy3-PAMAM-(SO1861)27-DBCO、D=ジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG-N、C1=Cy3-PAMAM-(SO1861)-ジアンチン-EGF-Alexa488、C2=Cy3-PAMAM-NC-SO1861-ジアンチン-EGF-Alexa488、及びC3=Cy3-PAMAM-(SO1861)27-ジアンチン-EGF-Alexa488。 (A)還元的アミノ化によるCy3-PAMAM-NC-SO1861の合成スキーム。(B及びC)それぞれのMALDI-TOF-MSスペクトル。 モノマーとしてSO1861-EMCH、重合開始剤としてAPS/TMEDA系、及びラジカルクエンチ剤としてアミノプロパンチオールを用いた、ポリ(SO1861)の生成の反応スキーム。 ポリ(SO1861)反応バッチのMALDI-TOF-MSスペクトル。(A)60℃のSO1861-EMCH、(B)60℃のSO1861-EMCH+11-3当量APS、(C)60℃のSO1861-EMCH+11-3当量APS/TMEDA。 DNAアプローチ。グリコシド分子をコンジュゲート化及び放出することができるDNAに基づく骨格を生成するための、DNAオリガミの原理の使用法。加えて、DNAストランドの1つは、機能化された骨格を形成するための標的化された毒素へのコンジュゲート化のために用いられ得るクリックケミストリー部分を得る。bp:塩基対。 ポリ(ペプチド-SO1861)アプローチ。グリコシド分子をコンジュゲート化及び放出し得、かつそのものと反応してポリ(ペプチド-SO1861)構築物を形成し得るペプチド配列の使用法。ポリ(ペプチド)鎖の終端は、毒素へのコンジュゲート化のために用いられ得るクリックケミストリー部分(例えばBCN-NHSリンカー)によってさらに修飾され得る。 (A)ネイティブなペプチド、(B)ペプチド-SO1861コンジュゲートのMALDI-TOF-MSスペクトル。 保護されたアミノ基を有するG4-デンドロンの分子構造。 デンドロンに基づく骨格及び機能化された骨格の生成のための合成スキーム。 (A)G4-デンドロンの部分的な色素標識及び脱保護のための反応スキーム。(B)脱保護及び部分的に色素標識されたG4-デンドロンのMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)G4-デンドロンの部分的な色素標識及び脱保護のための反応スキーム。(B)脱保護及び部分的に色素標識されたG4-デンドロンのMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)22仕込み当量のSO1861-EMCH、(B)10仕込み当量のSO1861-EMCH、及び(C)3仕込み当量のSO1861-EMCHによるG4-デンドロン-SO1861骨格のMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)HeLa細胞のFACS分析によって決定されたEGFR細胞表面発現によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率曲線。(B、表19を見よ)SO1861+ジアンチン-EGF(Dia-EGF)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861 + ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+667nMデンドロンによって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。(C)SO1861+ジアンチン-EGF、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)16、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)65、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)108によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。(D)SO1861+ジアンチン-EGF、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)18によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。 (A)HeLa細胞のFACS分析によって決定されたEGFR細胞表面発現によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率曲線。(B、表19を見よ)SO1861+ジアンチン-EGF(Dia-EGF)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861 + ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+667nMデンドロンによって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。(C)SO1861+ジアンチン-EGF、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)16、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)65、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(SH)108によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。(D)SO1861+ジアンチン-EGF、SO1861+ジアンチン-EGF+500nMクロロキン、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)、SO1861+ジアンチン-EGF+500nM PAMAM-(mPEG)18によって処置されたHeLa細胞の細胞生存率。 (A)チオール化試薬2-イミノチオランを用いたPAMAMのチオール化の反応スキーム。(B)ネイティブなPAMAM、(C)チオール化PAMAM-(SH)16、(D)チオール化PAMAM-(SH)65、及び(E)チオール化PAMAM-(SH)108のMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)チオール化試薬2-イミノチオランを用いたPAMAMのチオール化の反応スキーム。(B)ネイティブなPAMAM、(C)チオール化PAMAM-(SH)16、(D)チオール化PAMAM-(SH)65、及び(E)チオール化PAMAM-(SH)108のMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)PEG化試薬mPEG2k-NHSを用いたPAMAMのPEG化の反応スキーム。(B)ネイティブなPAMAM、(C)PEG化PAMAM-(mPEG2k、(D)PEG化PAMAM-(mPEG2k、及び(E)PEG化PAMAM-(mPEG2k18のMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)PEG化試薬mPEG2k-NHSを用いたPAMAMのPEG化の反応スキーム。(B)ネイティブなPAMAM、(C)PEG化PAMAM-(mPEG2k、(D)PEG化PAMAM-(mPEG2k、及び(E)PEG化PAMAM-(mPEG2k18のMALDI-TOF-MSスペクトル。 (A)PEG化試薬mPEG2k-NHSを用いたPAMAMのPEG化の反応スキーム。(B)ネイティブなPAMAM、(C)PEG化PAMAM-(mPEG2k、(D)PEG化PAMAM-(mPEG2k、及び(E)PEG化PAMAM-(mPEG2k18のMALDI-TOF-MSスペクトル。 いずれかの所望のエフェクター分子を連結するためのクリックケミストリー官能基を有する基本的な骨格。ユーザは、エフェクター分子上のクリックケミストリー位置の位置、及びエフェクター分子の全てのさらなる特性、例えば、任意のリガンドの選択肢及び位置を決定する。 予め結合されたエフェクター分子と、いずれかの所望のリガンドを連結するためのクリックケミストリー官能基とを有する機能化された骨格。任意に、エンドソームに達した後の骨格からエフェクター分子を放出するためのpH感受性の連結部が提供され得る。
生物活性分子が働くためには、分子は、例えば血清中において、細胞表面の外側において、又は細胞若しくはオルガネラ内において、その標的と係合できなければならない。ほぼ全てのタンパク質に基づく標的化された毒素の活性部分は、例えば、その標的調節効果を媒介するためには標的細胞の細胞質基質に入らなければならない。多くのコンステレーションにおいて、毒素は無効のままである。なぜなら、(1)標的化部分が不良に内在化され、細胞の外側に結合したままであるか、(2)内在化後に細胞表面へとリサイクルされるか、又は(3)エンドリソソームに輸送され、そこでそれは分解されるからである。これらの根源的なイシューは数十年間公知であり、500よりも多くの標的化された毒素が過去数十年に検討されているが、問題はまだ解決されず、1つの抗体によって標的化されたタンパク質毒素のモキセツモマブパスドトクス-tdfk(LUMOXITI(登録商標)、AstraZeneca Pharmaceuticals LP)が、今日までにFDAによって再発性又は難治性有毛細胞白血病について認可されているのみである。
これらの問題を克服するための多くの戦略が記載されており、毒素を小胞体における生合成経路の内在性細胞膜輸送複合体へと転送するためのアプローチと、エンドソーム、すなわち細胞におけるエンドサイトーシス経路の区画の膜インテグリティを遮断するか又は弱め、それゆえにエンドソーム脱出を容易化するための技術とを包含する。これは、リソソーム親和性アミン、カルボン酸イオノフォア、カルシウムチャネルアンタゴニスト、ウイルス、細菌、植物、動物、ヒト、及び合成起源の種々の細胞透過ペプチド、他の有機分子、並びに光誘導性技術の使用を含む。標的化された毒素の有効性は、典型的には、細胞培養では100倍又は1000倍、例外的なケースでは100万倍よりも多く増加したが、エンドソーム脱出向上因子を他の物質と同時投与するという要件は、追加の副作用、標的特異性の損失、治療ウィンドウを決定する困難さ、及び細胞型依存性な変動を包含する新たな問題を抱える。
物理化学的技術を包含する全ての戦略は、膜と多かれ少なかれ直接的に相互作用し、かつ本質的に小さい化学分子、二次代謝物、ペプチド、及びタンパク質を含む向上因子の分子を要求する。全てのこれらの物質の共通の特徴は、それらが自体では標的細胞特異的ではなく、標的化された毒素以外の動態で分布するということである。これは現行のアプローチの1つの主要な欠点である。
本発明は具体的な実施形態について記載されるが、本発明はそれらにではなく請求項によってのみ限定される。本明細書に記載される本発明の実施形態は、別様に特定されない限り、組み合わせで及び協同で働き得る。
本発明がいくつかの実施形態の観点から記載されているが、それらの代替、改変、並べ替え、及び同等物は、明細書を読解することによって並びに図面及びグラフの研究によって、当業者には明らかになるであろうということが企図される。本発明は例解されている実施形態に決して限定されない。添付の請求項により定められる範囲から逸脱することなしに、変更がなされ得る。
本発明のある態様は、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子に関し、第1のタンパク質性分子は、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された或いは直接的に前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された少なくとも1つのサポニンを提供される。それゆえに、本発明はコンジュゲートの提供に関し、コンジュゲートは、第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子を含むか或いはそれからなり、少なくとも1つのサポニンは、少なくとも1つのリンカーを介して第1のタンパク質性分子に共有結合され、及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に結合されるか、或いは直接的に前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合される。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1の結合部位が、免疫グロブリン、又は免疫グロブリンの少なくとも1つの結合ドメイン及び/若しくは免疫グロブリンの少なくとも1つの結合フラグメント、例えば抗体、IgG、Vhhドメイン若しくはVhドメインを含むか若しくはそれからなる分子、Fab、scFv、Fv、dAb、F(ab)、Fcabフラグメントを含むか又はそれからなり、並びに/或いは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含むか又はそれからなる。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1の細胞表面分子の第1のエピトープが、第1の腫瘍細胞表面分子の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、より好ましくは腫瘍細胞上に特異的に存在する第1の腫瘍細胞表面受容体の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープである。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンが、トリテルペノイドサポニン、並びに/或いは、位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、並びに/或いは、Gypsophila種及び/又はSaponaria種及び/又はAgrostemma種及び/又はQuillaja種、例えばQuillaja saponariaから単離されるサポニンである。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンが、単一の特定のサポニンであるか又は2つ以上の異なるサポニンの混合物、例えば、表A1又はスキームIのサポニン、SO1861、SA1657、GE1741、SA1641、QS-21、QS-21A、QS-21A-api、QS-21A-xyl、QS-21B、QS-21 B-api、QS-21 B-xyl、QS-7-xyl、QS-7-api、QS-17-api、QS-17-xyl、QS1861、QS1862、キラヤサポニン、サポニナム・アルブム(SaponinumAlbum)、QS-18、Quil-A、Gyp1、ギプソシド(gypsoside)A、AG1、AG2、SO1542、SO1584、SO1658、SO1674、SO1832の1つ以上、又はそれらの立体異性体(stereomer)のいずれか及び/若しくはそれらのいずれかの組み合わせであり、好ましくは、サポニンは、SO1861及び/又はGE1741及び/又はSA1641及び/又はQS-21、並びに/或いはキラヤ酸アグリコンコア、C-3ベータ-OH基のGal-(1→2)-[Xyl-(1→3)]-GlcA炭水化物置換基、及びC-28-OH基のGlc-(1→3)-Xyl-(1→4)-Rha-(1→2)-[Xyl-(1→3)-4-OAc-Qui-(1→4)]-Fuc炭水化物置換基を有するサポニンであり、並びに/或いは、3-O-ベータ-D-ガラクトピラノシル-(1→2)-[ベータ-D-キシロピラノシル-(1→3)]-ベータ-D-グルクロノピラノシルキラヤ酸28-O-ベータ-D-グルコピラノシル-(1→3)-ベータ-D-キシロピラノシル-(1→4)-アルファ-L-ラムノピラノシル-(1→2)-[ベータ-D-キシロピラノシル-(1→3)-4-OAc-ベータ-D-キノボピラノシル-(1→4)]-ベータ-D-フコピラノシドであり、より好ましくは、サポニンはSO1861及び/又はQS-21である。
ある実施形態は本発明に従う第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンがビスデスモシド型サポニンであり、少なくとも1.500ダルトンの分子質量を有し、C-23位にアルデヒド基と任意にC-16位にヒドロキシル基とを含有するオレアナン型トリテルペンを含み、C-3位に第1の分岐炭水化物側鎖を有し、この第1の分岐炭水化物側鎖は任意にグルクロン酸を含有し、サポニンは、C-28位に第2の分岐炭水化物側鎖を有するエステル基を含有し、この第2の分岐炭水化物鎖は好ましくは少なくとも4つの炭水化物単位を含み、任意に少なくとも1つのアセチル残基、例えば2つのアセチル残基を含有し、及び/又は任意にデオキシ炭水化物を含み、及び/又は任意にキノボースを含み、及び/又は任意にグルコースを含み、及び/又は任意に4-メトキシケイ皮酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Rha-(1→2)-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、エステル結合を介して炭水化物に結合されているか、或いは、少なくとも1つのサポニンは、QS-21、又はQS-21A、QS-21A-api、QS-21A-xyl、QS-21B、QS-21 B-api、QS-21 B-xyl、QS-7-xyl、QS-7-api、QS-17-api、QS-17-xyl、QS-18、QS-1861、プロトン化QS1861(QS1862)、Quil-Aのいずれか1つ以上である。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンが、位置C-23にアルデヒド官能基を有する12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンであり、少なくとも1つのサポニンは、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、サポニン上のアルデヒド官能基、好ましくは位置C-23の前記アルデヒド官能基を介して、好ましくは少なくとも1つのリンカーを介して、より好ましくは少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して共有結合的にカップリングされ、アミノ酸残基は、好ましくはシステイン及びリジンから選択される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンが、位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンであり、少なくとも1つのサポニンは、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、サポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてのグルクロン酸官能基を介して、好ましくは少なくとも1つのリンカーを介して、共有結合的にカップリングされ、アミノ酸残基は、好ましくはシステイン及びリジンから選択される。
1つの実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンの位置C-23のアルデヒド官能基が、リンカーN-ε-マレイミドカプロ酸ヒドラジドに共有結合的にカップリングされ、このリンカーが、チオ-エーテル結合を介して、第1のタンパク質性分子上のスルフヒドリル基、例えばシステインのスルフヒドリル基に共有結合的にカップリングされる。
ある実施形態は本発明に従う第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてのグルクロン酸官能基が、リンカーの1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェートに共有結合的にカップリングされ、このリンカーは、アミド結合を介して、第1のタンパク質性分子上のアミン基、例えば第1のタンパク質性分子のリジン又はN末端のアミン基に共有結合的にカップリングされる。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位が結合する第1の細胞表面分子の第1のエピトープが、腫瘍細胞特異的受容体の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープであり、好ましくは、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2から選択され、より好ましくはCD71、EGFR、HER2から選択される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、第1の腫瘍細胞表面分子、又は第1の腫瘍細胞特異的受容体が、第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体への請求項1~11のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子の結合後に腫瘍細胞によって内在化される第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体であり、好ましくは、第1のタンパク質性分子は、第1のエピトープを含む細胞表面分子、腫瘍細胞表面分子、又は腫瘍細胞特異的受容体に結合したときに、例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化又は例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞表面分子により媒介される内在化に付される。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位が、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合ドメイン、好ましくはその少なくとも1つの腫瘍細胞特異的受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞特異的受容体結合ドメインのいずれか1つを含むか或いはそれからなる。
本発明のある態様は、治療薬の組み合わせに関し、治療薬の組み合わせは:(a)本発明の第1のタンパク質性分子及び任意に薬学的に許容される賦形剤を含む第1の医薬組成物と;(b)第1のタンパク質性分子とは異なる第2のタンパク質性分子を含む第2の医薬組成物と;を含み、第2のタンパク質性分子は、第1の細胞表面分子とは異なる第2の細胞表面分子の第2のエピトープに結合するための第2の結合部位を含み、かつエフェクター部分を含み、第2の医薬組成物は、任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、第2のエピトープは第1のエピトープとは異なる。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、治療薬の組み合わせは:(a)本発明の第1のタンパク質性分子を含む本発明の第1の医薬組成物と(第1の細胞表面分子上の第1のエピトープは、第1の腫瘍細胞特異的表面分子上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、好ましくは、腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープである);(b)本発明の第2の医薬組成物と;を含み、第2の細胞表面分子は、第1の腫瘍細胞特異的表面分子とは異なる第2の腫瘍細胞特異的表面分子、好ましくは、前記腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体とは異なる腫瘍細胞に特異的に存在する第2の細胞表面受容体であり、第2のエピトープは、腫瘍細胞特異的な第2のエピトープである。
本発明のある態様は、本発明の治療薬の組み合わせに関し、治療薬の組み合わせは:(a)第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む本発明の第1のタンパク質性分子を含む本発明の第1の医薬組成物と(第1の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む);(b)第3のタンパク質性分子を含む第3の医薬組成物と;を含み、第3のタンパク質性分子は(a)の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位及びエフェクター部分を含み、第3の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位、及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位は同じであり、第1のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子、並びに第3のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子は同じである。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、治療薬の組み合わせは:(a)本発明の第1の医薬組成物と;(b)本発明の第3の医薬組成物と;を含み、第1の細胞表面分子は腫瘍細胞表面上に発現され、好ましくは、第1の細胞表面分子は腫瘍細胞特異的表面分子であり、好ましくは、第1のエピトープは第1の腫瘍細胞特異的エピトープである。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子又は本発明の治療薬の組み合わせであり、第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位が、腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープの結合部位である。
本発明者は、第1の医薬組成物もまた投与される腫瘍を持つ哺乳類(マウス)に投与されるときに、抗体薬物コンジュゲート、例えばそれぞれ本発明の第2の又は第3の医薬組成物中の第2の及び第3のタンパク質性分子の治療ウィンドウが増大するということを確立した。第1のタンパク質性タンパク質はそれに結合されたサポニンなどの少なくとも1つのグリコシドを、好ましくは共有結合的に、より好ましくは切断可能なリンカーを介して有する。サポニンは、蓋然的には、エフェクター部分の活性が所望される細胞質基質へのエフェクター部分のエンドソーム脱出を向上させることによって、第2の及び第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分の治療上の有効性を増加させる。このやり方で、ADC、すなわち第2の又は第3のタンパク質性分子の従来のドーズよりも既に低いドーズにおいて、サポニンを含む第1のタンパク質性分子の存在の影響下において、標的細胞において、その近くにおいて、及び/又はその内において、治療効果が確立される。標的細胞は、例えば、有疾患細胞、例えば腫瘍細胞又は自己免疫細胞又はB細胞疾患関連B細胞などである。本発明に従うと、エフェクター部分は、例えば、ADCの一部としての毒素又はAOCの一部としてのBNAなどのオリゴヌクレオチドである。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位及び/又は第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、免疫グロブリン、免疫グロブリンの少なくとも1つの結合ドメイン、及び/又は免疫グロブリンの少なくとも1つの結合フラグメント、例えば抗体、IgG、Vhhドメイン若しくはVhドメインを含むか若しくはそれからなる分子、Fab、scFv、Fv、dAb、F(ab)2、Fcabフラグメントを含むか又はそれからなり、並びに/或いは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含むか又はそれからなる。
ある実施形態は、第2の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、第2のエピトープに結合するための第2のタンパク質性分子の第2の結合部位が、腫瘍細胞に特異的に存在する第2の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第2のエピトープの第2の結合部位であり、第2の結合部位は、第1の結合部位とは異なる。
第1及び第2のタンパク質性分子によって(2つの)異なる細胞表面分子を標的化することによって、細胞表面上に両方の異なる細胞表面分子を暴露するまさに同じ標的細胞の細胞質基質における及びその内におけるサポニン及びエフェクター分子の送達が、細胞標的化されたサポニン(第1のタンパク質性分子)の存在なしのADC又はAOCなどの第2のタンパク質性分子のみへのかかる細胞の暴露と比較して、改善され、より特異的である。第1のタンパク質性分子の結合部位による及び第2のタンパク質性分子の結合部位による別々の標的化のための選択される異常細胞は(結合部位は異なり、第1及び第2のタンパク質性分子が結合するエピトープは異なり、かつ2つの異なる受容体などの異なる種類及び型の細胞表面分子上に所在する)、理想的には、それぞれ第1の細胞表面分子及び第2の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第2のエピトープを、高い程度に持ち(すなわち、例えば健康な細胞などの非標的細胞上の発現よりも、例えば腫瘍細胞又は自己免疫細胞などの標的細胞上の2つの別個のかつ異なる細胞表面分子の比較的高い発現)、並びに/或いは、患者の(隣り合う)健康な細胞が考えられるときに第1及び第2の細胞表面分子を特異的に暴露する。好ましくは、第1及び第2の結合部位により標的化される両方の細胞表面分子は、健康な細胞と比較して、標的(有疾患、腫瘍)細胞において比較的高度に及び/又は特異的に発現される。ある実施形態は、医薬組み合わせであり、第1及び第2の結合部位の少なくとも1つ、それゆえに第1及び第2の腫瘍細胞受容体などの第1及び第2の細胞表面分子の少なくとも1つは、健康な(隣り合う)細胞の表面上の第1の細胞表面分子及び/又は第2の細胞表面分子の発現と比較したときに、特異的に又は比較的高い程度に発現される。それゆえに、標的細胞表面分子上の第1のエピトープ又は第2のエピトープ、好ましくは第1のエピトープ及び第2のエピトープは、理想的には、標的の有疾患細胞に固有であり、少なくとも標的細胞の表面に特異的に存在し、暴露される。標的細胞上のそれらのそれぞれの第1及び第2のエピトープへの第1及び第2のタンパク質性分子の結合には、第1のタンパク質性分子と第1の標的細胞表面分子との及び第2のタンパク質性分子と第2の標的細胞表面分子との複合体のエンドサイトーシスが後続する。第1及び第2のタンパク質性分子は、標的化されるべきではない健康な細胞と比較したときに、両方とも標的細胞上で十分な程度又は固有に発現される2つの異なる細胞表面分子との結合相互作用を介して同じ標的細胞に入らなければならないので、標的細胞内の第1及び第2のタンパク質性分子の治療上活性な量の蓄積は、2つの別個の標的細胞表面分子の発現レベルが両方ともある種の最小発現閾値よりも上である場合にのみ可能であり、起こるであろう。同時に、第1及び第2のタンパク質性分子両方が、十分に暴露及び発現された第1の及び第2の細胞表面分子に結合することによって十分量で標的細胞に入ることができたときに、共有結合されたサポニンを持つ第1のタンパク質性分子の存在下においてのみ、第2のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分がその細胞内(例えば、細胞毒性又は遺伝子サイレンシング)活性を発揮することができるという事実は、第1及び第2の細胞表面分子の少なくとも1つの発現が健康な細胞において十分に低いときに、好ましくは第1及び第2の標的の細胞表面分子両方の発現が健康な細胞において十分に低いときに、例えばエフェクター部分によって標的化及び影響されることを意味されない健康な細胞及び健康な組織に対するエフェクター部分の負の望まれない副作用に対するセーフガードをもまた提供する。つまり、それぞれ第1及び第2のタンパク質性分子の第1及び第2の結合部位によって結合される第1及び第2の細胞表面分子、少なくとも第1の細胞表面分子又は第2の細胞表面分子どちらかについて、暴露された第1及び第2の細胞表面分子の十分に低い発現又はさらには不在は、理想的には、第1のタンパク質性分子に結合されたサポニンの影響下におけるエフェクター部分のエンドソーム脱出を協調してもたらす量までの、第1及び第2のタンパク質性分子両方の(非標的の)健康な細胞への進入を許さない。第1のタンパク質性分子が治療レジメンに追加されなかったときと比較して、ADC又はAOCはより低いドーズで用いられ得るので、低い程度での健康な細胞へのADC又はAOCの進入は、例えば腫瘍細胞及び自己免疫細胞などの標的有疾患細胞の標的化及び殺細胞が考えられるときには、欲されない副作用の生起のより低いリスクを既に持つ。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、又は第2の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、前記第1及び第2のタンパク質性分子が、それぞれ第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体上の第1及び第2の腫瘍細胞特異的エピトープに結合するためのそれぞれ第1及び第2の結合部位を含み、受容体は異なり、かつ同じ腫瘍細胞に存在し、第1及び第2の結合部位は異なり、第1及び第2の腫瘍細胞特異的エピトープは異なる。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、又は第3の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、前記第1及び第3のタンパク質性分子が、第1の腫瘍細胞特異的受容体上の第1の腫瘍細胞特異的エピトープに結合するための同じ第1の結合部位を含む。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、又は第2の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、第1の受容体及び/又は第2の受容体が、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2から選択され、好ましくはCD71、EGFR、及びHER2から選択される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、又は第2の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体が、本発明の第1のタンパク質性分子及び/又は治療薬の組み合わせが第2の医薬組成物を含むときの本発明の第2のタンパク質性分子に結合した後に、腫瘍細胞によって内在化され、好ましくは、それぞれ第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体への第1のタンパク質性分子及び/又は第2のタンパク質性分子の結合は、第1のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞特異的受容体との複合体の及び第2のタンパク質性分子と第2の腫瘍細胞特異的受容体との複合体の例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化をもたらす。
ある実施形態は、本発明の第3の医薬組成物又は本発明に従う第1の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせであり、第1の腫瘍細胞受容体、好ましくは第1の腫瘍細胞特異的受容体が、本発明の第1のタンパク質性分子に結合した後に及び/又は本発明の第3のタンパク質性分子に結合した後に、腫瘍細胞によって内在化され、好ましくは、第1の腫瘍細胞特異的受容体などの第1の腫瘍細胞受容体への第1のタンパク質性分子及び/又は第3のタンパク質性分子の結合には、第1のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞受容体との複合体の及び第3のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞受容体との複合体の例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化が後続する。
同期は、マウスの首尾良い送達戦略とヒトにおけるその適用との間のミッシングリンクである。実に、本発明者は、一連のインビボマウス腫瘍モデルにおいて、1ドーズの遊離サポニン及び1ドーズのADC(本発明に従う第2の又は第3のタンパク質性分子)をマウスに別々に投与することが、ADC及び遊離サポニンによって処置されない対照動物と比較して、いずれかの所望の抗腫瘍活性、例えば遅延した腫瘍成長、腫瘍退縮、逓減した及びよりゆっくりな腫瘍成長をもたらさないということを確立した。遊離サポニンは、ADCを投与する瞬間と比較して、種々の投与経路を用いて、かつ遊離サポニンを投与する種々の時点を用いて投与された(ADCを投与する前に、間に、及び後に遊離サポニンを投与した)。インビボ腫瘍モデルで試験されたADCは、セツキシマブ-ジアンチン(遊離SO1861あり)又はトラスツズマブ-サポリン(遊離SO1861あり)であった。遊離サポニンのドーズを変えることは、有効な抗腫瘍活性を可能にしなかった。参照されたADCは、腫瘍を持つ動物に対するいずれかの有益な抗腫瘍効果をそれ自体ではもたらさないドーズで投与された。驚くべきことに、ここで、本発明者は、種々のインビトロの哺乳類細胞に基づくバイオアッセイにおける及び/又は種々のインビボの動物腫瘍モデルにおける有益な抗腫瘍活性が、任意に本発明に従う骨格を含む本発明に従うコンジュゲート、すなわち本発明の第1及び第2又は第1及び第3のタンパク質性分子の組み合わせによって動物を処置することによって達成され得るということを確立した。骨格は例えば三官能性リンカーであり、切断可能な又は非切断可能な連結部を介して共有結合されたサポニン(例えば、SO1861、QS-21)を有し、並びに/或いは、非切断可能な結合又は切断可能な結合を介して共有結合されたエフェクター部分(例えば、ジアンチン、サイレンシングBNA(HSP27))を有し、並びに/或いは、共有結合されたモノクローナル抗体、例えばセツキシマブ、トラスツズマブ、OKT-9を有する。或いは、骨格はデンドロン、例えば、4つのサポニン分子などの4つの部分が結合し得るデンドロン、又は例えば2つのサポニン及び2つのエフェクター分子を結合するためのデンドロンであり、デンドロンは、リガンド又は抗体又はそのフラグメント又はドメインへの(共有結合的)カップリングのための化学基を含む。本発明に従うこれらの骨格の種々のものを例示する実施例のセクションの参照がなされ、例えば、タンパク質性毒素によって発揮される細胞毒性が考えられるときに又は腫瘍細胞における遺伝子サイレンシングが考えられるときに、インビボ及び/又はインビトロの抗腫瘍細胞活性を示す。
いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、遊離サポニンと一緒のADCによる腫瘍を持つ動物の処置が考えられるときに観察される失敗から判断して、標的細胞、例えば腫瘍細胞又は自己免疫細胞のエンドサイトーシス経路の区画又は小胞において、少なくとも1つのサポニンと、エフェクター部分、好ましくは毒素又はオリゴヌクレオチドと両方の存在を同期することが好ましい。ADC及び遊離サポニンでは、インビボの相乗効果を得るために後期エンドソームにおける分子の存在を同期することは、本発明者の試みに従うと有益には得られ得なかった。1つの態様では、本発明は、好ましくは、第2のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分と第1のタンパク質性分子に含まれるサポニンとの組み合わせについて、少なくとも次の問題を解決する:いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、例えば、(共有結合的な)特に単一のかつ切断可能な保持可能なカップリングに用いられ得るサポニン上の唯一の合理的な化学基が、エンドソーム脱出活性に要求される。最も蓋然的には、公知の制限は、例えば表A1及びスキームIに挙げられるサポニンの著しいエンドソーム脱出向上効果は10年よりも多くに渡って公知であるが、なぜサポニンが、免疫増強アジュバント物質の使用を伴うワクチン接種レジメンにおけるサポニンの適用以外の臨床的検討において原薬との組み合わせで用いられていなかったかという理由である。例えば、共有結合的にコンジュゲート化された骨格を有する本発明の第1のタンパク質性分子を提供することは、少なくとも部分的に、これらの困難を解決する。驚くべきことに、アジュバント成分としてのサポニンが関わるワクチン接種の文脈においてそれらの免疫増強活性によって先に適用されたサポニンは、ここで、インビトロ及びインビボの抗腫瘍活性によって、本発明の第1のタンパク質性分子への(共有結合的)カップリングにとってもまた好適である。
本発明に有用なエフェクター部分は好ましくはその効果を発揮するためには後期エンドソーム脱出に依拠する。例えばシュードモナス外毒素などのいくつかのエフェクターは、「後期エンドソームステージ」の前に他のオルガネラへと経路変更され、それゆえに、通常は、本発明に従う第2のタンパク質性分子へのカップリングから利さないであろう。しかしながら、かかる毒素は、例えばシグナルペプチドが担う経路変更を欠失することによって、本発明への使用のために適合させられ得る。具体的には、高度に毒性であり、エンドソームを脱出して細胞を殺すために1つの分子のみを要求するであろう毒素は、より強力でないように改変され得る。少なくとも2、より好ましくは少なくとも5、より好ましくは少なくとも10、より好ましくは少なくとも20、より好ましくは少なくとも50、最も好ましくは少なくとも100個の毒素分子がエンドソームから脱出する場合に細胞を殺す毒素を用いることが好ましい。さらに、本発明の第2のタンパク質性分子は、共有結合的にコンジュゲート化された機能化された骨格、すなわち、結合されたエフェクター部分(単数又は複数)を含む骨格を腫瘍細胞又は自己免疫細胞などの標的細胞へと標的化するための共有結合されたエフェクター部分(単数又は複数)を含む骨格を含むということが好ましい。さらに、オフターゲット毒性を縮減するために、細胞膜非透過性の低分子毒素が、細胞膜透過性毒素と比べて好ましいエフェクター分子である。
本発明において用いられる用語「リガンド」はその通常の意味を有し、好ましくは、標的細胞の細胞表面上の別の分子又は構造に結合することができる分子又は構造を意味する。細胞表面上の前記分子又は構造はエンドサイトーシスされ得、好ましくは、オフターゲット細胞上には不在であるか又はより顕著でない。好ましくは、細胞表面上の前記分子又は構造は恒常的にエンドサイトーシスされる。より好ましくは、本発明におけるリガンドは、前記分子又は構造に結合した後に、標的細胞の細胞表面上の前記分子又は構造のエンドサイトーシスを誘導する。これは、例えば、種々の癌細胞の表面上に存在する上皮成長因子受容体(EGFR)に当てはまる。恒常的にエンドサイトーシスされる標的細胞の細胞表面上の分子又は構造の例は、例えば、クローディン-1又は主要組織適合性複合体クラスII糖タンパク質である。リガンドは例えば抗体、成長因子、又はサイトカインであり得る。担体分子上で毒素をリガンドと組み合わせることは、標的化された毒素を作り出すための1つの可能性である。それが標的細胞においてのみ起こるプロセスに干渉するので標的細胞においてのみ毒性である毒素もまた、標的化された毒素として見られ得る(オフターゲット細胞におけるように、それはその毒性作用を発揮し得ない。例えばアポプチンである)。好ましくは、標的細胞において活性でありかつオフターゲット細胞において活性ではないために、標的化された毒素は、リガンド又は例えばモノクローナル抗体と組み合わせられる毒素である(なぜなら、それは標的細胞によってのみ結合及びエンドサイトーシスされるからである)。リガンド及びエフェクター部分を含む担体分子(すなわち、第2又は第3のタンパク質性分子)を含む機能化された骨格において、リガンド又はモノクローナル抗体は、エフェクター部分及び骨格を標的細胞へとガイドする。内在化後に、少なくとも1つのグリコシド、好ましくは第1のタンパク質性分子とサポニンとのコンジュゲートに含まれるサポニンは、エフェクター部分のエンドソーム脱出を媒介する。サポニンは、典型的には、表A1及びスキームIに挙げられているサポニンであり、好ましくは、サポニンは、SO1861及び/又はQS-21及び/又はSA1641及び/又はGE1741である。
好ましくは、その効果が第1のタンパク質性分子に結合されたサポニンにより向上する第2の又は第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分は、エンドサイトーシスされるときに、第2又は第3のタンパク質性分子、例えば抗体から取り外される。これは、例えば、酸性、還元的、酵素的、又は光誘導性条件下で壊れる切断可能な結合により達成され得る。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子、及び/又は第2の医薬組成物を含む本発明の治療薬の組み合わせであり、第1の結合部位及び/又は第2の結合部位が、モノクローナル抗体又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント及び/若しくはドメインであるか又はそれを含み、好ましくは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、及び表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント又はドメインのいずれか1つを含むか又はそれからなり、但し、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位は、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位とは異なる。
ある実施形態は、本発明の第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせ、又は第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせに含まれるときの本発明に従う第1の医薬組成物であり、第1のタンパク質性分子及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、モノクローナル抗体、又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合ドメイン及び/若しくはフラグメントを含み、好ましくは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント及び/又はドメインのいずれか1つを含むか或いはそれからなり、但し、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位は、第3のタンパク質性分子の第1の結合部位と同じである。
ある実施形態は、本発明の第2の又は第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位及び/又は第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、モノクローナル抗体、又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント若しくはドメインであるか又はそれを含み、好ましくは、ゲムツズマブオゾガマイシン、ブレンツキシマブベドチン、トラスツズマブエムタンシン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチン、並びに表A2及び表A3の抗体-薬物コンジュゲートのいずれか1つを含むか又はそれからなる。
本発明者は、かかる免疫グロブリン、そのドメイン、リガンドなどが、第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子の第1の結合部位(及び第3のタンパク質性分子の同じ結合部位)としての適用にとって特に好適であるということを確立した。類似に、本発明者は、かかる免疫グロブリン、そのドメイン、リガンドなどが、第2の結合部位を含む第2のタンパク質性分子の第2の結合部位としての適用にとって特に好適であるということを確立した。例えば、抗体及び抗体の結合ドメインは、選択された細胞表面分子の暴露された表面上のエピトープを標的化することにとって好適であり、第1及び第3の(及び別々に第2の)タンパク質性分子を、第1及び第3のタンパク質性分子により標的化される細胞表面分子を発現する細胞へと標的化することをもたらす。並びに/或いは、第2のタンパク質性分子により標的化される第2の細胞表面分子を発現する細胞をもまた標的化する。これらの細胞は、第1及び第3の細胞表面分子(これは同じ細胞表面分子である)をもまた発現し、それらの細胞表面に前記細胞表面分子を有する。類似に、標的細胞上のEGFRを標的化するEGFなどのリガンドは、第1及び第3のタンパク質性分子上の結合部位又は第2のタンパク質性分子上の第2の結合部位としての適用にとって好適である。但し、第2の結合部位は、第1及び第3の結合部位両方とは異なり、第1及び第3の結合部位は同じである。第1の細胞表面分子への第1及び第3のタンパク質性分子の結合について及び/又は第2の細胞表面分子への第2のタンパク質性分子の結合について特異的である第1及び第3のエピトープの又は第2のエピトープの結合部位が好ましい。第1及び第2の細胞表面分子は、まさに同じ標的細胞上に暴露される。例えば、抗体又はそのドメイン若しくは結合フラグメントに基づく結合部位は、標的化のための選択された細胞、例えば有疾患細胞、腫瘍細胞、自己免疫細胞などの選択された第1又は第2の細胞表面分子上の選択された第1、第2、第3のエピトープに対するかかる所望の特異性を提供する。よって、抗体又は結合分子(フラグメント、ドメイン)に基づく第1、第2、及び第3の結合部位が、第1、及び第2、及び第3のタンパク質性分子にとって好ましい。
第1及び第3のタンパク質性分子によって同じ細胞表面分子を標的化することによって、まさに同じ標的細胞の細胞質基質における及びその内におけるサポニン及びエフェクター部分の送達が改善され、より特異的である。第1及び第3のタンパク質性分子の結合部位により標的化するために選択される異常細胞は、理想的には、患者の(隣り合う)健康な細胞が考えられるときに、細胞表面分子を高い程度に及び/又は特異的に持つ。それゆえに、標的細胞表面分子上のエピトープは、理想的には標的有疾患細胞に固有であり、少なくとも特異的に標的細胞の表面に存在し、暴露される。第1及び第3のタンパク質性分子の結合には、第1のタンパク質性分子と標的細胞表面分子との及び第3のタンパク質性分子と標的細胞表面分子との複合体のエンドサイトーシスが後続する。第1及び第3のタンパク質性分子は、まさに同じ細胞表面分子との結合相互作用によって同じ標的細胞に入らなければならないので、標的細胞内における第1及び第3のタンパク質性分子の治療上活性な量の蓄積は、標的細胞表面分子の発現レベルがある種の最小発現閾値よりも上である場合にのみ可能であり、起こるであろう。同時に、第1及び第3のタンパク質性分子の両方が、十分に暴露及び発現された細胞表面分子に結合することによって十分な量で標的細胞に入ることができたときに、第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分が、共有結合されたサポニンを持つ第1のタンパク質性分子の存在下においてのみその細胞内(例えば、細胞毒性又は遺伝子サイレンシング)活性を発揮することができるという事実は、標的細胞表面分子の発現が健康な細胞において十分に低いときには、エフェクター部分により標的化及び影響されることを意味されない例えば健康な細胞及び健康な組織に対するエフェクター部分の負の及び望まれない副作用に対するセーフガードをもまた提供する。つまり、第1及び第3のタンパク質性分子の結合部位により結合される細胞表面分子の低い発現は、第1のタンパク質性分子に結合されたサポニンの影響下におけるエフェクター部分のエンドソーム脱出を協調してもたらすであろう量までの第1及び第3のタンパク質性分子両方の進入を可能にしない。ADC又はAOCは、第1のタンパク質性分子が治療レジメンに追加されなかったときと比較してより低いドーズで用いられ得るので、低い程度までの健康な細胞におけるADC又はAOCの進入は、例えば腫瘍細胞及び自己免疫細胞などの標的有疾患細胞の標的化及び殺細胞が考えられるときの欲されない副作用の生起のより低いリスクを既に有する。
本明細書及び請求項(本願全体)において、第1及び第3のエピトープ、第1及び第3の結合部位、第1及び第3の細胞表面分子が考えられるときに、用語「第1」及び「第3」は同じ意味を有する。つまり、第1及び第3のタンパク質性分子について、標的エピトープは同じであり、結合部位は同じであり、標的細胞表面分子、例えば腫瘍細胞(特異的)受容体は同じである。
表A2、A3、及びA4は、第1及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位にとっての第1のエピトープを含む第1の細胞表面分子の好ましい例を挙げている。加えて、表A2、A3、及びA4は、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位にとっての第2のエピトープを含む第2の細胞表面分子の好ましい例をもまた挙げている。第1及び/又は第2の細胞表面分子、好ましくは第1及び第2の細胞表面分子両方が標的細胞上に特異的に発現されるときには、かつそれぞれ第1の結合部位及び第2の結合部位が結合し得る第1及び第2の細胞表面分子上のそれぞれ第1及び第2のエピトープが、第1及び/又は第2の細胞表面分子上に特異的に存在するときには、第1及び第2の腫瘍細胞表面分子を暴露する腫瘍細胞などの同じ所望の標的細胞への第1、第3、及び/又は第2のタンパク質性分子の特異的標的化が容易化される。一方、他の細胞、例えば健康な細胞は、第1、第3、及び第2のタンパク質性分子によって標的化されないか、或いはより低い程度に標的化される。これらは、第1及び/若しくは第2の細胞表面分子を発現しないか、又は第1及び/若しくは第2の細胞表面分子をより低い程度には発現する。好ましくは、これらは、第1及び第2の細胞表面分子を発現しないか、又は標的の(異常)細胞上の細胞表面分子(単数又は複数)の発現と比較して第1及び第2の細胞表面分子をより低い程度には発現する。
ある実施形態は、本発明の第2の又は第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、オリゴヌクレオチド、核酸、ゼノ核酸のいずれか1つ以上を含むか又はそれからなり、好ましくは、ベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体、より好ましくはBNA、例えばHSP27タンパク質発現をサイレンシングするためのBNAのいずれか1つ以上から選択される。
ある実施形態は、本発明の第2の又は第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、少なくとも1つのタンパク質性分子を含むか又はそれからなり、好ましくは、ペプチド、タンパク質、酵素、例えばウレアーゼ及びCreリコンビナーゼ、リボソーム不活性化タンパク質、タンパク質性毒素のいずれか1つ以上から選択され、より好ましくは、表A5から選択されるタンパク質毒素、及び/又はウイルス毒素、例えばアポプチン、細菌毒素、例えば志賀毒素、志賀毒素様毒素、PseudomonasAeruginosa外毒素(PE)若しくはPEの外毒素A、全長若しくは短縮型ジフテリア毒素(DT)、コレラ毒素;真菌毒素、例えばアルファサルシン;リボソーム不活性化タンパク質及び2型リボソーム不活性化タンパク質のA鎖を包含する植物毒素、例えばジアンチン、例えばジアンチン-30若しくはジアンチン-32、サポリン、例えばサポリン-S3若しくはサポリン-S6、ブーガニン若しくはブーガニンの脱免疫化誘導体デブーガニン、志賀毒素様毒素A、ポークウィード抗ウイルスタンパク質、リシン、リシンA鎖、モデシン、モデシンA鎖、アブリン、アブリンA鎖、ボルケンシン、ボルケンシンA鎖、ビスクミン、ビスクミンA鎖;又は動物若しくはヒト毒素、例えばカエルRNase、又はヒトからのグランザイムB若しくはアンギオゲニン、又はそのいずれかのフラグメント若しくは誘導体のいずれか1つ以上から選択され;好ましくは、タンパク質毒素はジアンチン及び/又はサポリンである。
ある実施形態は、本発明の第2の又は第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせであり、第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター分子が少なくとも1つのペイロードを含むか又はそれからなり、好ましくは、リボソームを標的化する毒素、伸長因子を標的化する毒素、チューブリンを標的化する毒素、DNAを標的化する毒素、及びRNAを標的化する毒素のいずれか1つ以上、より好ましくは、エムタンシン、パスドトクス、メイタンシノイド誘導体DM1、メイタンシノイド誘導体DM4、モノメチルアウリスタチンE(MMAE、ベドチン)、モノメチルアウリスタチンF(MMAF、マホドチン)、カリケアミシン、N-アセチル-γ-カリケアミシン、ピロロベンゾジアゼピン(PBD)二量体、ベンゾジアゼピン、CC-1065アナログ、デュオカルマイシン、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、シクロホスファミド、エトポシド、ドセタキセル、5-フルオロウラシル(5-FU)、ミトキサントロン、チューブリシン、インドリノベンゾジアゼピン、AZ13599185、クリプトフィシン、リゾキシン、メトトレキサート、アントラサイクリン、カンプトテシンアナログ、SN-38、DX-8951f、エキサテカンメシレート、PseudomonasAeruginosa外毒素の短縮型形態(PE38)、デュオカルマイシン誘導体、アマニチン、α-アマニチン、スプライソスタチン、タイランスタチン、オゾガマイシン、テシリン、アンバースタチン269、及びソラブタンシンのいずれか1つ以上、又はその誘導体から選択される。
本発明における原薬はエフェクター部分であり、これは、生物、好ましくは脊椎動物、より好ましくは人類、例えば癌患者又は自己免疫患者において有益な結果が達成されるために用いられる。利益は、疾患及び/又は症状の診断、予後予測、処置、治癒、及び/又は防止を包含する。原薬は、望まれない有害な副作用にもまた至り得る。このケースでは、原薬が特定のケースにおいて好適であるかどうかを決めるために、長短が秤にかけられなければならない。ある細胞内における原薬の効果が生物丸ごとにとって圧倒的に有益である場合には、細胞は標的細胞と呼ばれる。ある細胞内における効果が生物丸ごとにとって圧倒的に有害である場合には、細胞はオフターゲット細胞と呼ばれる。細胞培養及びバイオリアクターなどの人工系では、標的細胞及びオフターゲット細胞は目的に依存し、ユーザにより定められる。
ポリペプチドであるエフェクター部分は、例えば、例えば酵素補充、遺伝子制御機能などの失われた機能を回復するポリペプチド、又は毒素であり得る。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、第1のタンパク質性分子が、1つよりも多くのサポニン、好ましくは2、3、4、5、6、8、10、16、32、64、又は1~100個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンを含み、直接的に第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、好ましくはシステインに及び/又はリジンに共有結合され、並びに/或いは、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又は少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して及び/又は少なくとも1つのポリマー若しくはオリゴマー骨格、好ましくはかかる骨格の1~8つ若しくはかかる骨格の2~4つを介して共有結合され、少なくとも1つの骨格は、任意にデンドロンに基づき、1~32個のサポニン、例えば、2、3、4、5、6、8、10、16、32個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンは、少なくとも1つの骨格に共有結合される。
表A1及びスキームI並びに上の実施形態は、第2の分子(例えば、エフェクター部分又はエフェクター分子、例えば毒素、オリゴヌクレオチド)と一緒に遊離形態で哺乳類細胞、特にヒト腫瘍細胞に接触させられたときの、それらのエンドソーム脱出向上活性について同定された一連のサポニンをまとめている。実に、ヒト腫瘍細胞を用いた細胞に基づくバイオアッセイにおいて、本明細書に記載される表A1にテーブル化されているサポニン並びにスキームI及び本発明の種々の実施形態のものについて、第1のタンパク質性分子に結合されるときのこれらのサポニンの影響下においては、第2又は第3のタンパク質性分子に結合された第2の分子(エフェクター部分)、例えば核酸及び/又は毒素、例えばタンパク質毒素(例えば、表A5に挙げられているタンパク質毒素の1つ以上)が、おそらく(後期)エンドソーム及びリソソームからの細胞内放出によって増大した効率及び/又は有効性でもって細胞質基質に送達されるということが確立された。つまり、かかる第2の分子(本発明の第2又は第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分)、例えば、核酸及び/又は毒素のエンドソーム及び/又はリソソーム脱出は、サポニンの不在下ではより効率的でない。
驚くべきことに、ここで、本発明者は、QS-21及びそのファミリーメンバーQS-21A、QS-21A-api、QS-21A-xyl、QS-21B、QS-21 B-api、QS-21 B-xyl、QS-7-xyl、QS-7-api、QS-17-api、QS-17-xyl、QS1861、QS1862、QS-18、及びQuil-Aを含むQuillaja saponariaからの水溶性サポニン画分もまた、例えばモノクローナル抗体に結合された核酸又はモノクローナル抗体に結合されたタンパク質毒素のインビトロの生物学的効果を増強する能力を見せるということを実証する(共有結合されたオリゴヌクレオチド又は(タンパク質)毒素などのペイロードを含む本発明の第2の及び/又は第3のタンパク質性分子の例)。このときには、哺乳類種(ヒト)の腫瘍細胞に、モノクローナル抗体(本発明の第1のタンパク質性分子)を、エフェクター部分を含む第2の及び/又は第3のタンパク質性分子(前に言及された第2の及び/又は第3のタンパク質性分子)と、共有結合的なコンジュゲートとしての第1のタンパク質性分子に含まれる少なくとも1つのグリコシド、例えばQS-21及びかかるQS-21調製物によって包摂されるそのファミリーメンバーサポニン(例えば、Quillaja saponariaの水溶性画分)と一緒に含む共有結合的なコンジュゲートの形態で投与されている。エフェクター分子及びグリコシド、例えばQuillaja saponariaのサポニン画分、QS-21、SO1861、SA1641、GE1741は、直接的に又はリンカーを介して、又は直接的に若しくは少なくとも1つのリンカーを介してどちらかでポリマー若しくはオリゴマー構造を介して、例えばタンパク質性分子に共有結合される。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、インビトロでのQuillaja saponariaに由来するサポニンの存在下での、例えば、腫瘍細胞HSP27発現のアンチセンスBNAにより媒介される縮減(HSP27遺伝子サイレンシング)の観察された刺激又は増強は、サポニンによる腫瘍細胞におけるインフラマソームの活性化に(もまた)関係し得、例えば、腫瘍細胞ピロトーシスをもたらす。本発明者は、例えばアンチセンスBNA又はジアンチン又はサポリンにコンジュゲート化された第2及び第3のタンパク質性分子が、第2及び/又は第3のタンパク質性分子により標的化される細胞表面分子と同じ(腫瘍)細胞へと標的化されたかつサポニンを含む本発明の第1のタンパク質性分子の存在下において、バイオ系細胞アッセイにおいて細胞と接触したときに、仮にもいずれかの抗腫瘍細胞活性を又は改善された抗腫瘍細胞活性をインビトロで発揮するということを確立した。一方、第1のタンパク質性分子の不在下では、それゆえにサポニンの不在下では、腫瘍細胞に対するかかる活性は観察されなかった。
QS-21、及びQuillaja saponariaからのQS-21を含む水溶性サポニン画分もまた、既に長い間公知であり、例えば、例えばサブユニットワクチンのアジュバントとしてのその免疫増強能力によって、先に鋭意に適用されている。例えば、QS-21はヒト患者の2つの第III相治験において適用されている。彼らは、QS-21を含むアジュバントと混合されたサブユニットワクチンをワクチン接種された(Glaxo-Smith-Kline、MAGRIT試験、DERMA研究)。サブユニットはMAGE-A3タンパク質であった。これは腫瘍細胞によって特異的に発現及び提示される。QS-21によって増強された抗腫瘍ワクチン接種は、癌患者(黒色腫;非小細胞肺癌)の無病生残の延長を狙った。加えて、QS-21は、抗癌ワクチン処置の開発のための、HIV-1感染のワクチンのための、B型肝炎に対するワクチンの開発の、並びにGlaxo-Smith-KlineのアジュバントAS01及びAS02を含むQS-21を用いた抗マラリアワクチン開発のための治験において、アジュバントとして試験されている。先の研究は、アジュバントを含むQS-21サポニンの影響下において、癌細胞表面に提示されるMAGE-A3ペプチドに対して誘発される免疫応答を明らかにした(AS15;GSK)。本発明者の驚くべきことに、Quillaja saponariaのサポニン画分、それゆえに蓋然的にはQS-21(Quillaja saponariaの水溶性サポニン画分の一部として)は、第2のタンパク質性分子(例えば、リガンドEGF)に結合された例えばタンパク質毒素(ジアンチン)などのペイロードの抗腫瘍細胞活性を増強する。
本発明者は、共有結合的にカップリングされたアンチセンスBNA、例えばBNA(HSP27)を提供され、かつ共有結合的にカップリングされたサポニン(例えば、SO1861、QS-21)を有する本発明の第1のタンパク質性分子と一緒に腫瘍細胞と接触させられた腫瘍細胞標的化モノクローナル抗体が、対照と比較して、及びカップリングされたサポニンを有する第1のタンパク質性分子の存在なしのAOC(第3のタンパク質性分子)と比較して、腫瘍のインビボのHSP27をサイレンシングすることができるということを示す。BNA及びサポニン両方は、切断可能な結合を介して第1及び第3のタンパク質性分子のそれぞれの抗体(例えばセツキシマブ)にカップリングされる。それゆえに、ADC又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート(AOC)、例えば抗体-BNAコンジュゲートをサポニンを有する第1のタンパク質性分子と同時投与することは、同じドーズのADCのみ又はAOCのみでは見られない抗腫瘍細胞活性をADC又はAOCに授ける。注目すべきことに、AOC(第2又は第3のタンパク質性分子)及び共有結合的にカップリングされたサポニンを有するモノクローナル抗体(第1のタンパク質性分子)は、別々のマウス群において腫瘍を持つマウスに別々に投与されたときには、対照群(基剤のみ投与)と比較して、腫瘍細胞のHSP27発現を増大させる。本発明のエフェクター部分を含むAOC(第2又は第3のタンパク質性分子)及び共有結合的にカップリングされたサポニンを有する第1のタンパク質性分子の同時投与のみが、対照と比較したときに、縮減されたHSP27発現を見せる。アンチセンスBNA(HSP27)は、Zhang etAl.(2011)に従うオリゴ核酸配列5’-GGCacagccagtgGCG-3’ を有するBNAであった(Y Zhang,Z Qu,S Kim,V Shi,B Liao1,P Kraft,R Bandaru,Y Wu,LM GreenbergerAnd ID Horak,Down-modulation of cancer targets using locked nucleicAcid(LNA)-basedAntisense oligonucleotides without transfection,Gene Therapy(2011)18,326-333)。注目すべきことに、本発明者の知る限り、BNAは遊離核酸としての適用のために設計されている。ここで、本発明者は、遺伝子サイレンシング活性がインビトロでかつより重要にはインビボで腫瘍を持つ動物の腫瘍細胞において保持されるやり方で、アンチセンスBNAが(非)切断可能なリンカーを介してリガンド又は抗体に共有結合的にカップリングされ得るということを初めて実証する。BNAに基づくAOCを提供するこのアプローチは、標的化されたBNAをその必要があるヒト(癌)患者に投与するための新たな道を開く。
ここで、本発明者は、サポニン、例えばQuillaja saponariaの水溶性画分、QS-21、SA1641、SO1861、表A1、スキームIのサポニンを、第1のタンパク質性分子に、例えば三官能性リンカー、例えばスキームII及び構造Bの三官能性リンカーを介して、又は骨格のオリゴマー若しくはポリマー構造を介して、共有結合的にカップリングし、共有結合されたサポニンを含むことが、第1のタンパク質性分子上の共有結合的にカップリングされたサポニンの影響下において、第2及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれる毒素などのエフェクター部分によって発揮される改善された細胞毒性をもたらすということを開示する。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、スキームIの構造Aのサポニンの指示されている構造的特徴の1つ又はいくつか又は全てを含むサポニン(構造Aのサポニンは、第1のタンパク質性分子と接触した細胞のエンドソームに、エフェクター部分に対するエンドソーム脱出向上活性が存在するときには、「理想的な」構造を有するサポニンと言われる)、及び/又はスキームIのさらなるサポニンのいずれか1つ以上から選択されるサポニンを含む:
Figure 2022516045000001
Figure 2022516045000002
Figure 2022516045000003
Figure 2022516045000004
Figure 2022516045000005
本発明に従うと、本発明の第2の又は第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター分子のエンドソーム脱出を向上させる目的のための「理想的な」構造を有する、本発明の第1のタンパク質性分子に結合された本発明に従うサポニンなどのグリコシドは、スキームIの構造Aに従うビスデスモシド型サポニンであり、少なくとも1.500ダルトンの分子質量を有し、C-23位にアルデヒド基と任意にC-16位にヒドロキシル基とを含有するオレアナン型トリテルペンを含み、C-3位に第1の分岐炭水化物側鎖を有し、この第1の分岐炭水化物側鎖は任意にグルクロン酸を含有し、サポニンは、C-28位に第2の分岐炭水化物側鎖を有するエステル基を含有し、この第2の分岐炭水化物鎖は好ましくは少なくとも4つの炭水化物単位を含み、任意に少なくとも1つのアセチル残基、例えば2つのアセチル残基を含有し、及び/又は任意にデオキシ炭水化物を含み、及び/又は任意にキノボースを含み、及び/又は任意にグルコースを含み、及び/又は任意に4-メトキシケイ皮酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Rha-(1→2)-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、エステル結合を介して炭水化物に結合されている。
SO1861は、キノボースに1つのアセチル残基のみを有すること及び追加のキシロースを有することのみが、スキームI構造Aによって表示されている「理想的な構造」とは異なる。エフェクター分子又はエフェクター部分のエンドソーム脱出を向上させるためのサポニンの「理想的な構造」は、好ましくはスキームIの構造Aを有するサポニンであり、エンドソーム脱出向上活性を見せるサポニンは、スキームIの構造Aによって表示される構造的特徴の1つ以上を有する。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、本発明者は、スキームIの構造Aが、エンドソーム脱出向上活性についての「理想的なサポニン」(かつ最小要件サポニンではない)に相当すると信ずる。これは、構造(化学基)の全てが、細胞質基質におけるエフェクター部分の蓄積を促進するための少なくとも十分なエンドソーム脱出向上活性を有する各サポニン上に存在し得るか又は存在しなければならないというわけではないということを意味する。かつ、これは、いくつかのサポニンがアシル鎖などの他の構造要素を有し得、及び/又は、エンドソーム脱出向上活性を見せるなお他のサポニンについて、糖がスキームIによって表示される糖とは異なり得るということを意味する。例えば、スキームIの構造Aの理想的な構造が考えられるときに、QS-21サポニン及びQuillaja saponariaの水溶性画分(キラヤサポニン;Quil-A)中のサポニンのいくつかは、C-28の炭水化物修飾が異なる:例えば、QS-21におけるアシル鎖の存在である。Quillaja saponariaの水溶性画分中のQS-7、QS1862などのサポニンは、理想的な構造Aに類似であり、そしてSO1861に類似である。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのリンカーが、非切断可能なリンカー又は切断可能なリンカーであり、切断可能なリンカーは、サポニンに結合されるときに、例えば酸性条件、還元的条件、酵素的条件、又は光誘導性条件下で切断を受け、好ましくは、切断可能なリンカーは、サポニンに結合されるときに、酸性条件下で切断を受けるヒドラゾン結合若しくはヒドラジド結合を含み、及び/又は、タンパク質分解、例えばカテプシンBによるタンパク質分解に感受性の結合を含み、及び/又は、還元的条件下における切断に感受性の結合、例えばジスルフィド結合である。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、切断可能なリンカーがサポニンに結合されるときに、切断可能なリンカーが、哺乳類細胞、好ましくはヒト細胞のエンドソーム及び/又はリソソームに存在する酸性条件下において、好ましくはpH4.0~6.5で、より好ましくはpH≦5.5で、インビボでの切断を受ける。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、オリゴマー又はポリマー骨格が、ポリマー又はオリゴマー構造を含み、化学基、前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基への骨格の共有結合的カップリングのための化学基を含む。
本発明に従うと、典型的には、サポニンは、表A1、スキームIに挙げられているサポニンである。第2又は第3のタンパク質性分子に共有結合的にカップリングされたエフェクター部分の細胞内への進入及び細胞質基質内における蓄積が考えられるときに、サポニンの活性、例えば細胞内におけるエンドソーム脱出向上活性にとっては、サポニンが第1のタンパク質性分子に共有結合的にカップリングされ、ヒドラゾン結合及び/又はヒドラジド結合及び/又はジスルフィド結合が関わるときが、有益だと証明された。かかる結合の型は、哺乳類細胞、例えばヒト細胞の(後期)エンドソーム及びリソソーム内の酸性条件下において、及び/又は還元的条件下において容易く切断する。代替的には、本発明者は、細胞、例えば(後期)エンドソーム、リソソーム、細胞質基質内の生理条件下において容易く切断可能ではない結合を介した第1のタンパク質性分子へのサポニンの共有結合的カップリングもまた、例えば核酸(例えば、HSP27をサイレンシングするBNA)及びサポリンなどのタンパク質性毒素などのエフェクター部分の生物学的効果に対するサポニンの増強活性にとって有益であるということをもまた実証する。請求項を包含する本願においては、本発明のコンジュゲート、例えばヒドラゾン結合又はジスルフィド結合を介してリンカー及び/又は骨格を介して第1のタンパク質性分子にカップリングされたサポニンを有する骨格を任意に含む第1のタンパク質性分子が参照されるときに、用語「切断可能なリンカー」、「切断可能な結合」などは、例えば(後期)エンドソーム及び/又はリソソームにおけるかかる結合又はリンカーの切断の文脈において、「不安定なリンカー」(「L」)及び「不安定な結合」ともまた言われる。例えば、図6及び7は、マウスのヒト腫瘍におけるインビボのHSP27遺伝子サイレンシングを示す。腫瘍を持つマウスが、本発明に従う不安定なリンカー(ヒドラゾン結合)を介してそれに結合されたサポニンを有するモノクローナル抗体からなる第1のタンパク質性分子によって処置されたが、第3のタンパク質性分子は、ジスルフィド結合を介してモノクローナル抗体(第1のモノクローナル抗体と同じ型)に共有結合的にカップリングされた腫瘍細胞のHSP27遺伝子をサイレンシングするための結合されたアンチセンスBNAを含んだ。つまり、いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、ひとたび本発明の治療薬の組み合わせが例えばエンドサイトーシスによって内在化されると、ヒドラゾン結合及びジスルフィド結合は、標的細胞表面分子、ここではEGFR上のエピトープを細胞表面に発現する標的腫瘍細胞の(後期)エンドソーム及び/又はリソソームにおいて切断される。エンドソーム及び/又はリソソームから細胞質基質へのBNAの進入が考えられるときに、結合の切断は蓋然的にはサポニンのエンドソーム脱出向上活性に寄与するが、かかる切断は、本発明のセツキシマブ-SO1861コンジュゲート及びセツキシマブ-BNAコンジュゲートの組み合わせの遺伝子サイレンシング効果を観察することにとって不可欠事ではない。
当業者は、三官能性リンカーが、1つ、2つ、又は3つのサポニン部分を共有結合的にカップリングすることにとって好適な本発明の骨格であるということを了解するであろう。三官能性リンカーでは、1つ又は2つのサポニン部分の共有結合的カップリングが好ましい。第2及び/又は第3の結合部位は、例えば、第1のタンパク質性分子などのタンパク質性リガンドを共有結合することにとって好適である。典型的なタンパク質性リガンドは、細胞表面にEGFRを発現する(腫瘍)細胞を標的化するためのEGF、及び腫瘍細胞又は自己免疫細胞を標的化するためのサイトカインである。その上、三官能性リンカーの第2又は第3の結合部位は、細胞表面分子、例えば腫瘍細胞表面分子、好ましくは腫瘍細胞特異的分子、より好ましくは腫瘍細胞の表面に特異的に(過剰)発現される腫瘍細胞受容体に結合するための免疫グロブリン、例えばモノクローナル抗体、すなわち第1のタンパク質性分子の共有結合的カップリングにとって好適である。類似に、免疫グロブリン、又は免疫グロブリンの結合特異性を包摂するそのいずれかのフラグメント(単数又は複数)及び/又はドメイン(単数又は複数)は、自己免疫細胞の表面に発現される受容体などの細胞表面分子への結合にとって好適である。それゆえに、ある実施形態では、第1のタンパク質性分子は三官能性リンカーを含み、前記リンカーは、共有結合されたサポニン、例えばQS-21、SO1861と、共有結合された結合部位、例えば、腫瘍細胞、自己免疫細胞、有疾患細胞、異常細胞、非健康細胞、B細胞疾患への(特異的)結合のためのリガンド又は抗体などの細胞標的化部分とを含むか又はそれからなる。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、スキームIIに従う骨格コア構造としてのオリゴマー三官能性リンカーを含む:
Figure 2022516045000006
式中、サポニンは、三官能性リンカー骨格に、不安定な切断可能なヒドラゾンリンカー(酸感受性)を介して及び/又はマレイミドを含む結合を介して共有結合される。一方、抗体などの結合部位への骨格の結合は、1、2、3、又は4つのシステインなどの結合部位のシステインとのマレイミドを含む結合を介して及び/又は不安定な切断可能なヒドラゾンリンカー(酸感受性)を介して確立され、それによって構造Bを形成し:
Figure 2022516045000007
その結果、1~4つの骨格が、単一の例えば抗体、例えばモノクローナル抗体に共有結合される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、グリコシド分子はサポニンであり、サポニンと第1のタンパク質性分子との間の連結は、好ましくは、pH7.4で安定である酸に不安定な結合によって起こり、好ましくは、pH6.5よりも下で、より好ましくはpH6.5及び5.0の間でサポニンを放出する。これは、例えば、サポニン及び第1のタンパク質性分子を連結するリンカーのアミノ基とサポニンのアルデヒド基とによって形成されるイミンによって実現される。pH条件を充たす他の化学結合もまた、アルデヒドカップリングに用いられ得る。例えば特定のヒドラゾン又はアセタールであり、それぞれリンカーの官能基としてヒドラジド及びヒドロキシル基を要求する。結合が切断可能な結合である場合に、サポニンは、好ましくは、サポニン中のカルボキシル基の1つを介して又はアルデヒド官能基を介して、より好ましくはアルデヒド官能基、好ましくは位置23のアルデヒド官能基を介して、骨格のポリマー又はオリゴマー構造に取り付けられる。代替的には、サポニンは、好ましくは、第1のタンパク質性分子に、骨格のポリマー又はオリゴマー構造を介して、骨格のポリマー又はオリゴマー構造を接続するリンカーを介して、アルデヒド官能基を介して又はグリコシド分子、すなわちサポニンのカルボン酸官能基を介してどちらかで、取り付けられる。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンは、安定な結合を介して第1のタンパク質性分子に結合される。より好ましい実施形態では、サポニン・第1のタンパク質性分子間の安定な結合は、好ましくは、アミドカップリング又はアミン形成を介して起こる。これは、例えば、サポニンと第1のタンパク質性分子とを一緒に連結するポリマー又はオリゴマー骨格構造のアミノ基と、サポニンの活性化グルクロン酸基とによるカルボジイミドにより媒介されるアミド結合形成によって実現される。安定な結合の定義を充たす化学結合は、アルデヒドカップリングにもまた用いられ得る。例えば、特定のアミンが還元的アミノ化後に誘導され、リンカー又は骨格のポリマー又はオリゴマー構造の官能基として第1級アミノ基を要求する。結合が安定な結合である場合には、サポニンは、好ましくはリンカー又は骨格にサポニンのカルボキシル基の1つを介して取り付けられ、リンカー又は骨格はさらに第1のタンパク質性分子に連結される。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、サポニンが、本発明に従う骨格を介して結合部位にカップリングされ、結合部位への骨格の共有結合的カップリングのための化学基は、クリックケミストリー基である。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、サポニンが、本発明に従う骨格を介して結合部位にカップリングされ、クリックケミストリー基は、テトラジン、アジド、アルケン、若しくはアルキン、又はこれらの基のいずれかの環状誘導体、好ましくはアジドである。クリックケミストリー基はクリックケミストリーにとって好適な化学官能基である。これは、モジュラーであり、範囲が広く、非常に高い収量を与え、当たり障りがない副産物のみを生成し、異なる官能基に対する高い選択性及び高い忍容性を提供し、かつ立体特異的である反応として定められる。要求されるプロセス特徴は、単純な反応条件、容易く利用可能な出発材料及び試薬、無溶媒又は穏和である(例えば水)若しくは容易に除去される溶媒の使用、及び単純な産物単離を包含する。任意に骨格又はリンカーを介して第1のタンパク質性分子上の結合部位にサポニンをカップリングするためのクリックケミストリー基は、好ましくは、テトラジン、アジド、アルケン、若しくはアルキン、又はそれらの反応性誘導体、例えばメチル-テトラジン又はマレイミド(アルケン)、より好ましくはアルキン、又はこれらの基の環状誘導体、例えばシクロオクチン(例えば、アザ-ジベンゾシクロオクチン、ジフルオロシクロオクチン、ビシクロ[6.1.0]ノナ-4-イン、ジベンゾシクロオクチン)である。
それゆえに、本発明に従う第1のタンパク質性分子は少なくとも1つのサポニンを含む。この文脈において「少なくとも1つ」は、第1のタンパク質性分子が1つのサポニン分子を含むが、数個(例えば2つ、3つ、又は4つ)のサポニン又は多数(例えば10、20、又は100個)のサポニンをもまた含み得るということを意味する。適用に依存して、第1のタンパク質性分子は、共有結合されたサポニンを有する共有結合された骨格を含み得る。骨格は、それが定められた数のサポニンを含むように設計され得る。好ましくは、本発明に従う第1のタンパク質性分子は、ランダムな数よりはむしろ定められた数又は範囲のサポニンを含む。これは薬物開発にとって販売承認に関して特に有利である。これについて、定められた数は、第1のタンパク質性分子が好ましくは予め定められた数のサポニンを含むということを意味する。これは、例えば、サポニン(単数又は複数)が取り付くためのある種の数の可能な部分を有するポリマー構造を含む骨格を設計することによって達成される。理想的な状況においては、これらの部分の全てがサポニンにカップリングされ、それから、骨格は、予め定められた数のサポニンを含む。例えば2、4、8、16、32、64個などのサポニンを含む骨格の標準的なセットを提供することが想定され、その結果、最適な数は、ユーザによって彼の必要に従って容易に試験され得る。ある実施形態は、本発明の骨格を含む本発明の第1のタンパク質性分子であり、例えば非理想的な状況では、ポリマー構造上に存在する全ての部分がサポニンを結合するわけではなく、サポニンは定められた範囲で存在する。かかる範囲は、例えば、骨格当たり2~4つのサポニン分子、骨格当たり3~6つのサポニン分子、骨格当たり4~8つのサポニン分子、骨格当たり6~8つのサポニン分子、骨格当たり6~12個のサポニン分子などであり得る。それゆえに、かかるケースでは、本発明に従う骨格を含む第1のタンパク質性分子は、範囲が2~4として定められる場合には2、3、又は4つのサポニンを含む。
骨格は、根源的には、骨格に共有結合されるサポニンの型には非依存的であり、骨格は続いて(順次の順序で)第1のタンパク質性分子に共有結合的にカップリングされる。それゆえに、骨格を含む第1のタンパク質性分子は、新たなプラットフォームテクノロジーの基礎製品である。少なくとも1つの共有結合されたサポニンは、第2のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分の細胞内送達を媒介するので、本発明に従う骨格テクノロジーは、サポニンによるコントロールされた細胞内エフェクター部分送達を媒介する公知の初めての系である。骨格は、最適化されたかつ機能的に活性な単位を提供し、これは、サポニン(単数又は複数)に及び第1のタンパク質性分、例えばリガンド、抗体などに含まれる結合部位に、単一のかつ定められた位置において連結され得る。
ある実施形態は、本発明に従う骨格を含む第1のタンパク質性分子であり、ポリマー又はオリゴマー構造のモノマーの数は、厳密に定められた数又は範囲である。好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造は、ポリ(アミン)などの構造、例えばポリエチレンイミン及びポリ(アミドアミン)、又はポリエチレングリコール、ポリ(エステル)などの構造、例えばポリ(ラクチド)、ポリ(ラクタム)、ポリラクチド-co-グリコリドコポリマー、ポリ(デキストリン)、又はペプチド若しくはタンパク質、或いは天然及び/又は人工ポリアミノ酸などの構造、例えばポリリジン、DNAポリマー、安定化されたRNAポリマー、又はPNA(ペプチド核酸)ポリマーを含む。純粋または混合どちらかの、直鎖、分岐、又は環状ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン、デンドロン化ポリマー、デンドロン化オリゴマー、或いはこれらの構造の集合体として現れる。好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造は生体適合性であり、生体適合性は、ポリマー又はオリゴマー構造が、生物における実質的な急性又は慢性毒性を示さず、そのまま排泄され得るか、又は体の代謝によって排泄可能な及び/若しくは生理的な化合物まで完全に分解され得るかどちらかであるということを意味する。集合体は、共有結合的な架橋又は非共有結合及び/又は吸引力により組み上げられ得る。よって、それらはナノゲル、ミクロゲル、又はヒドロゲルをもまた形成し得る。或いは、それらは、担体、例えば無機ナノ粒子、コロイド、リポソーム、ミセル、又はコレステロール及び/若しくはリン脂質を含む粒子様構造に取り付けられ得る。前記ポリマー又はオリゴマー構造は、好ましくは、グリコシド分子(及び/又はエフェクター分子、及び/又は担体分子、例えばリガンド、モノクローナル抗体、若しくはそのフラグメント)のカップリングのために、厳密に定められた数又は範囲のカップリング部分を持つ。好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造上の厳密に定められた数又は範囲のカップリング部分の少なくとも50%、より好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%、最も好ましくは100%が、本発明に従う骨格においてグリコシド分子によって占められる。
好ましくは、デンドロンは分岐した明瞭に定められた樹状ポリマーであり、フォーカルポイントと呼ばれる樹の起点に単一の化学的に対処可能な基を有する。デンドリマーは、それらのフォーカルポイントにおける2つ以上のデンドロンの接続である。デンドロン化ポリマーは、ポリマーへの1つ以上のデンドロンのフォーカルポイントの接続である。好ましい実施形態においては、本発明に従う骨格が提供され、ポリマー又はオリゴマー構造は、直鎖、分岐、若しくは環状ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン、デンドロン化ポリマー、デンドロン化オリゴマー、又はこれらの構造の集合体を、純粋または混合どちらかで含む。集合体は、共有結合的な架橋又は非共有結合的な吸引力によって組み上げられ得、ナノゲル、ミクロゲル、又はヒドロゲルを形成し得る。好ましくは、ポリマーは、ポリ(アミン)の誘導体、例えばポリエチレンイミン及びポリ(アミドアミン)、及びポリエチレングリコール、ポリ(エステル)などの構造、例えばポリ(ラクチド)、ポリ(ラクタム)、ポリラクチド-co-グリコリドコポリマー、及びポリ(デキストリン)、並びに天然及び/又は人工ポリアミノ酸などの構造、例えばポリリジン、又はペプチド若しくはタンパク質又はDNAポリマー、安定化されたRNAポリマー、又はPNA(ペプチド核酸)ポリマーである。好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造は生体適合性である。
ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせ、又は本発明に従う使用のための治療薬の組み合わせであり、第1のタンパク質性分子は、1つよりも多くの共有結合されたサポニン、好ましくは2、3、4、5、6、8、10、16、32、64、128、又は1~100個のサポニン、又はその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンを含む。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、少なくとも1つのサポニンは、オリゴマー又はポリマー骨格のポリマー又はオリゴマー構造に、本発明に従う少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して共有結合される。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子であり、前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基へのオリゴマー又はポリマー骨格の共有結合的カップリングのためのオリゴマー又はポリマー骨格の化学基が、クリックケミストリー基であり、好ましくは、テトラジン、アジド、アルケン、若しくはアルキン、又はこれらの基の環状誘導体から選択され、より好ましくは、前記化学基はアジドである。
ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、オリゴマー又はポリマー骨格のポリマー又はオリゴマー構造が、直鎖、分岐、及び/若しくは環状ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン、デンドロン化ポリマー、デンドロン化オリゴマー、DNA、ポリペプチド、ポリリジン、ポリエチレングリコール、又はこれらのポリマー若しくはオリゴマー構造の集合体を含み、この集合体が、好ましくは共有結合的な架橋によって組み上げられる。
本発明者は、ここで上の実施形態のいずれかに従う第1のタンパク質性分子へのサポニンの好ましくは切断可能な結合又はリンカーを介した共有結合的カップリングが、第2及び第3のタンパク質性分子に結合されたエフェクター部分の活性の効率的なかつ細胞標的化された増強を提供するということを確立した。第1及び第3のタンパク質性分子は、同じ第1の結合部位を含み、第1及び第2のタンパク質性分子は、異なる第1及び第2の結合部位を含む。第3のタンパク質性分子が考えられるときには第1のタンパク質性分子と同じ第1の結合部位を含み、第1及び第2のタンパク質性分子が考えられるときにはそれぞれ異なる第1及び第2の結合部位を含む、第2及び/又は第3のタンパク質性分子を用いることによって、エフェクター部分が同じ標的細胞に送達されるときに、サポニンをモノクローナル抗体などの第1のタンパク質性分子のシステイン側鎖又はリジン側鎖に直接的に又はリンカーを介してカップリングすることは、標的細胞内におけるエフェクター部分増強活性の特異的かつ効率的な送達の有益なやり方であることが判明した。
本発明をより詳細に説明するために、物質の細胞取り込みのプロセス(本発明者はいずれかの理論によって拘束されようとしないが)及び本発明に用いられる術語が記載される。小胞出芽による細胞内への細胞外物質の取り込みは、エンドサイトーシスと呼ばれる。前記の小胞出芽は、(1)細胞質基質タンパク質クラスリンにより媒介される受容体依存的なリガンド取り込み、(2)コレステロール結合タンパク質カベオリンにより媒介される脂質ラフト取り込み、(3)非特異的流体取り込み(飲作用)、又は(4)非特異的粒子取り込み(食作用)を特徴とし得る。エンドサイトーシスの全ての型は、エンドサイトーシス経路と呼ばれる小胞輸送及び物質選別の次の細胞プロセスに突入する。エンドサイトーシス経路は複雑であり、完全には理解されていない。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、オルガネラはデノボ形成され得、エンドサイトーシス経路に沿って次のオルガネラへと成熟し得る。しかしながら、ここで、エンドサイトーシス経路には、小胞の通行によって接続される安定な区画が関わるという仮説が立てられている。区画は、細胞に必須の機能の特定のセットに特化している複雑な多機能膜オルガネラである。小胞は一過性のオルガネラであると考えられ、組成がより単純であり、既存の区画からの出芽によってデノボ形成される膜で囲まれた容器として定められる。区画とは対照的に、小胞は成熟を経過し得、これは生理的に不可逆的な一連の生化学的変化である。初期エンドソーム及び後期エンドソームは、エンドサイトーシス経路における安定な区画に相当し、一次エンドサイトーシス小胞、ファゴソーム、多胞体(エンドソームキャリア小胞ともまた呼ばれる)、分泌顆粒、及びさらにはリソソームは小胞に相当する。細胞膜において、最も顕著にはクラスリン被覆ピットから生起するエンドサイトーシス小胞は、まず、およそpH6.5の主要な選別区画である初期エンドソームと融合する。内在化されたカーゴ及び膜の大部分は、リサイクル小胞(リサイクル経路)を介して原形質膜へとリサイクルされる。分解されるべきコンポーネントは、多胞体を介して酸性の後期エンドソーム(6よりも低いpH)に輸送される。リソソームは成熟リソソーム酵素を貯蔵し得る小胞であり、必要とされるときに後期エンドソーム区画にそれらを送達する。もたらされたオルガネラは、ハイブリッドオルガネラ又はエンドリソソームと呼ばれる。リソソームは、リソソーム再形成と言われるプロセスによってハイブリッドオルガネラから出芽する。後期エンドソーム、リソソーム、及びハイブリッドオルガネラは、極度に動的なオルガネラであり、それらの間の区別はしばしば困難である。エンドサイトーシスされた分子の分解が、エンドリソソーム又はリソソーム内で生じる。エンドソーム脱出は、エンドサイトーシス経路からの、好ましくはクラスリン介在性エンドサイトーシス又は細胞質基質へのリサイクル経路からの、いずれかの種類の区画又は小胞の内腔からの物質の能動的又は受動的放出である。それゆえに、エンドソーム脱出は、それらの中間体及びハイブリッドオルガネラを包含するエンドソーム、エンドリソソーム、又はリソソームからの放出を包含するが、これらに限定されない。
別様に具体的に指示されない限り、かつ特に本発明のサポニンなどのグリコシド分子のエンドソーム脱出メカニズムに関するときには、言葉「エンドソーム」又は「エンドソーム脱出」が本明細書において用いられるときはいつでも、それは、それぞれエンドリソソーム及びリソソーム並びにエンドリソソーム及びリソソームからの脱出をもまた包含する。細胞質基質に入った後に、前記物質は、核などの他の細胞単位に移動し得る。
正式な用語では、グリコシドは、糖基がグリコシド結合によってそのアノマー炭素を介して別の基に結合されているいずれかの分子である。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、本発明の文脈におけるサポニンなどのグリコシド分子は、特にエフェクター部分のエンドソーム脱出を容易化することによってエフェクター部分の効果をさらに向上することができるような分子である。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、グリコシド分子(サポニン、例えば表A1に挙げられているもの)は、エンドサイトーシス経路及びリサイクル経路の区画及び小胞の膜と相互作用し、それらを前記エフェクター分子について漏れ易くし、増加したエンドソーム脱出をもたらす。用語「骨格は、エフェクター部分のエンドソーム脱出を増加させることができる」によって、骨格のポリマー又はオリゴマー構造にカップリングされる少なくとも1つのサポニン(グリコシド分子)が、エフェクター部分のエンドソーム脱出を向上させることができるということが意味される。このときに、両方の分子はエンドソーム、例えば後期エンドソーム内にあり、任意にかつ好ましくは、サポニンなどの少なくとも1つのグリコシドが、第1のタンパク質性分子から、例えば前記第1のタンパク質性分子に含まれるリンカー又はポリマー若しくはオリゴマー構造から、例えば少なくとも1つのグリコシド(サポニン)と第1のタンパク質性分子との間の(例えば、骨格のポリマー若しくはオリゴマー構造を介する及び/又はリンカーを介する)切断可能な結合の切断によって放出された後である。任意にリンカー又は骨格を介する本発明に従うサポニンなどの少なくとも1つのグリコシドと第1のタンパク質性分子との間の結合は、「安定な結合」であり得るが、これは、かかる結合がエンドソームにおいて例えば酵素によって切断され得ないということを意味しない。例えば、任意にリンカー又は骨格のオリゴマー若しくはポリマーの一部と一緒のグリコシド又はサポニンは、残りのリンカーフラグメント又はオリゴマー若しくはポリマー構造から切断され得る。例えば、プロテアーゼが(タンパク質性)リンカー又はタンパク質性ポリマー構造、例えばアルブミンを切り、それによって少なくとも1つのグリコシド、サポニンを放出するということがあり得る。しかしながら、グリコシド分子(好ましくはサポニン)は、活性な形態で、好ましくは、それが任意にリンカー及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して第1のタンパク質性分子にカップリングされる(ように調製される)前にそれが有した元の形態で放出されるということが好ましい;それゆえに、グリコシド(サポニン)はかかる切断後にその天然の構造を有するか、又はグリコシド(サポニン)はかかる切断後にそれに結合された化学基若しくはリンカー(の一部)を有する。一方、グリコシド生物活性(サポニン生物活性)、例えば、同じエンドソーム又はリソソームに存在するエフェクター部分に対するエンドソーム/リソソーム脱出向上活性は、任意に本発明のリンカー及び/又は骨格を含む担体分子、すなわち第1のタンパク質性分子とグリコシド(サポニン)との間の結合の前記切断によって、維持又は復元される。本発明では、用語「安定な」は、例えばサポニンと、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基、リンカー、ポリマー又はオリゴマー構造(骨格の)、リガンド、(モノクローナル)免疫グロブリン又はその結合ドメイン若しくはフラグメント、及び/或いはエフェクター(エフェクター部分、エフェクター分子)との間の結合について、結合が容易くは壊されないか、或いは、少なくとも、例えばpH差、塩濃度、又はUV光、還元的条件によって容易く壊されるようには設計されていないということを意味される。本発明では、用語「切断可能」は、例えばサポニンと、第1のタンパク質性分子、リンカー、アミノ酸残基、骨格のポリマー又はオリゴマー構造、リガンド、抗体、及び/又はエフェクターとの間の結合について、結合が、例えばpH差、塩濃度、還元条件下などにより容易く切断されるように設計されるということを意味される。当業者は、かかる切断可能な結合と、いかにそれらを調製するかを熟知している。
本発明よりも前には、ADC及びAOCを市場に導入することの主要なハードルの1つは、小さい治療ウィンドウであった:ADC又はAOCの治療上有効なドーズは(許容できない)副作用を伴い、ADCによる患者の処置における開発及び意義を阻害する。本発明の第1のタンパク質性分子の適用によって、ここで、1つ又は複数のグリコシド分子(サポニン)を、ペイロードを抱えるADCと一緒に又は本発明に従うBNAなどのオリゴヌクレオチドとコンジュゲート化された(モノクローナル)抗体と一緒に(すなわち、本発明の特定の第2又は第3のタンパク質性分子)、(標的)細胞へとガイドすることが可能になった。特に、第2又は第3のタンパク質性分子のエフェクター部分とエフェクター部分当たり(予め定められたコントロール可能な)特定の数又は範囲のグリコシド分子(サポニン)とを、例えば細胞のエンドサイトーシス経路によって細胞の細胞質基質へと同時に特異的にガイドすることは、先には可能ではなかった。
本発明によって提供される解決は、第1のタンパク質性分子への少なくとも1つのサポニンの共有結合を含む。本発明により提供されるさらなる解決は、(第1に)オリゴマー又はポリマー骨格を用いてグリコシド分子(サポニン)をポリマー化することと、共有結合されたサポニンのクラスターを第1のタンパク質性分子に提供することとを含み、例えばエンドサイトーシス後にサポニンの作用機序が所望される細胞内部位における1つ以上のサポニンの再モノマー化を可能化する。この文脈において、「ポリマー化する」は、リンカーを介して又は直接的に又は骨格を形成するためのポリマー若しくはオリゴマー構造を介してどちらかの第1のタンパク質性分子へのサポニン分子の可逆的及び/又は不可逆的な多重コンジュゲート化、或いは、それによって骨格を形成するためのポリマー若しくはオリゴマー構造を形成する(修飾された)サポニンの可逆的及び/又は不可逆的な多重コンジュゲート化を意味する。この文脈において、「再モノマー化」は、例えばエンドサイトーシス後の、第1のタンパク質性分子からの、サポニン(単数又は複数)を第1のタンパク質性分子に連結するリンカーからの、又は骨格からのサポニンの切断と、結合していないサポニンの(ネイティブな)化学的状態を再獲得することとを意味する。これらの結合していないサポニンは、追加の化学基、例えばサポニンをリンカー、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基、若しくは骨格に連結するための化学基、及び/又はアルデヒド基若しくはカルボン酸基などのサポニンの化学基に結合された(化学的)リンカーを含み得るか、又は含まずにあり得る。サポニンの複雑な化学を原因として、例えば、骨格又は他の連結リンカーにおけるサポニンの「重合」と、例えばエンドサイトーシス後の例えば細胞内の所望の場所におけるそれらの「再モノマー化」とは、難しいタスクであった。特に、第1のタンパク質性分子への共有結合のための共有結合的に連結されたグリコシド、例えばトリテルペノイドサポニンを含むリンカー及び骨格を提供するために用いられる化学反応(グリコシドのポリマー化)は、通常は水不含の有機溶媒中で起こるが、サポニンと、結合されたサポニンを持つための骨格として適用される例えば生体適合性ポリマーとは、水溶性分子である。未修飾のサポニンの化学的特性は、それ自体による重合をさらに妨げた。かつ、複数のサポニンを(直接的に)エフェクター分子に結合するための1つの他の解決はあまり有望ではないと見積もられた。.なぜなら、エフェクター分子(薬物、毒素、ポリペプチド、又はポリヌクレオチド)は典型的には十分な結合部位を提供しないからである。かつ、なぜなら、カップリング産物は極めて不均質になり、及び/又はサポニンなどの生物活性分子と例えばペプチド、毒素、核酸とを一緒にカップリングすることは、かかるサポニンを含むコンジュゲートにおいて一緒に結合された1つの又はさらには両方の分子の活性に影響及び妨害するリスクを持つからである。さらに、第2又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分は、例えばADC又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート(AOC)へのサポニンのカップリング後に、その機能を失うというかなりのリスクがあった。本発明の実施形態は、これらの欠点の少なくとも1つを解決する。
本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含む組成物に関する。
本発明のある態様は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物に関する。
ある実施形態は、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含む組成物であるか、又は本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物であり、第2のタンパク質性分子に又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分は、本発明に従うエフェクター部分のいずれか1つ、好ましくはBNAである。
本発明のある態様は組成物に関し、本発明の第1のタンパク質性分子と、好ましくはベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体、より好ましくはBNA、例えばHSP27タンパク質発現をサイレンシングするためのBNA(アンチセンスBNA(HSP27))の少なくとも1つから選択されるオリゴヌクレオチド、核酸、及びゼノ核酸のいずれか1つ以上とを含む。
本発明の文脈において、エフェクター分子又はエフェクター部分は、細胞内のエフェクター分子標的との相互作用によって細胞の代謝に影響するいずれかの物質であり、このエフェクター分子標的は細胞内のいずれかの分子又は構造であり、エンドサイトーシス及びリサイクル経路の区画及び小胞の内腔を排除するが、これらの区画及び小胞の膜を包含する。それゆえに、細胞内の前記構造は、核、ミトコンドリア、葉緑体、小胞体、ゴルジ体、他の輸送小胞、原形質膜の内部、及び細胞質基質を包含する。本発明の文脈におけるエフェクター部分の細胞質基質送達は、好ましくは、エフェクター部分がエンドソーム(及び/又はリソソーム)を脱出することができ(これは、先に定められた通り、エンドリソソーム及びリソソームを脱出することをもまた包含する)、好ましくは、本明細書に記載されるエフェクター部分標的に達することができるということを意味する。本発明は、骨格と言われる新たな型の分子をもまた包摂する。これは、エフェクター部分が本発明の第2の又は第3のタンパク質性分子に含まれかつサポニンが第1のタンパク質性分子に含まれるときに、エフェクター部分及び本発明のサポニンなどの少なくとも1つのグリコシド分子両方を同時に予め定められた比でエンドソームに持ち込むための用をなす。本発明の文脈において、骨格のポリマー又はオリゴマー構造は、構造的に秩序だった形成、例えばポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロニ化ポリマー、若しくはデンドロン化オリゴマーであるか、又はそれは、集合体化したポリマー構造、例えばヒドロゲル、ミクロゲル、ナノゲル、安定化したポリマーミセル、若しくはリポソームであるが、コレステロール/リン脂質混合物などのモノマーの非共有結合的な集合体からなる構造は排除する。用語「ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン化ポリマー、又はデンドロン化オリゴマー」は、それらの通常の意味を有する。具体的には、ポリマーは、一緒に結合された多数の等しい又は類似の単位から主に又は完全に組み上げられた分子構造を有する物質であり、オリゴマーは、その分子が比較的少数の繰り返し単位からなるポリマーである。それぞれポリマー及びオリゴマーの上の定義において用いられた「多くの」及び「少数の」について、1つの特定のカットオフのコンセンサスはない。しかしながら、骨格はポリマー若しくはオリゴマー構造又は両方を含み得るので、一緒に結合される類似の単位の数の完全な範囲、すなわち2つのモノマー単位から100個のモノマー単位、1000個のモノマー単位、及びより多くが、かかる構造に適用される。例えば、5つ以下を含む構造はオリゴマー構造と呼ばれ得、50個のモノマー単位を含む構造はポリマー構造と呼ばれ得る。10個のモノマー単位の構造はオリゴマー又はポリマーどちらかで呼ばれ得る。本明細書で定められる骨格は、さらに、少なくとも1つのグリコシド分子、例えば本発明のサポニンを含む。骨格は、好ましくは、ポリマー又はオリゴマー構造、例えばポリ又はオリゴ(アミン)、例えばポリエチレンイミン及びポリ(アミドアミン)、並びに生体適合性構造、例えばポリエチレングリコール、ポリ又はオリゴ(エステル)、例えばポリ(ラクチド)、ポリ(ラクタム)、ポリラクチド-co-グリコリドコポリマー、及びポリ(デキストリン)、多又はオリゴ糖、例えばシクロデキストリン又はポリデキストロース、及びポリ又はオリゴアミノ酸、例えばポリリジン又はペプチド又はタンパク質、或いはDNAオリゴ又はポリマーを包含する。本明細書で定められる集合体化したポリマー構造は、少なくとも1つの骨格、及び任意に他の個々のポリマー又はオリゴマー構造を含む。前記集合体の他の個々のポリマー又はオリゴマー構造は、(a)骨格(それゆえに、少なくとも1つのグリコシド分子、例えば本発明のサポニンを含む)、(b)機能化された骨格(それゆえに、少なくとも1つのグリコシド分子、例えばサポニン、及びリガンド、抗体などを第1のタンパク質性分子として含む)、(c)第1のタンパク質性分子としてのリガンド、抗体などなしの、本発明のサポニン(例えば表A1を見よ)などのグリコシド分子なしの、ポリマー又はオリゴマー構造であり得る。機能化された集合体化したポリマー構造は、(a)少なくとも1つの機能化された骨格或いは(b)少なくとも1つの骨格及び少なくとも1つのリガンド、抗体などを第1のタンパク質性分子として含む少なくとも1つのポリマー構造を含有する、集合体化したポリマー構造である。上で言及された分子のいずれかを含まない(すなわち、サポニンなどのグリコシドなし、リガンド、抗体などの第1のタンパク質性分子なし)集合体化したポリマー構造上のポリマー又はオリゴマー構造は、特に、集合体化した構造の構造的コンポーネントとして追加される。これは、集合体化した構造を組み上げること又は安定化することを助ける(「糊様」)。いずれかの理論によって拘束されようとすることなしに、酸性環境はグリコシド(サポニン)とエフェクター部分との間の相乗的な作用にとっての前提条件であるように見える。
1つ以上の(切断可能な)リンカー及び/又は任意に骨格をさらに含むか又は含まないかどちらかのサポニンを含む第1のタンパク質性分子が、酸性環境を乱すこと及び少なくとも1つのグリコシド(サポニン)のエンドソーム脱出機能を阻害することができるか否かは、例3に記載される通りの及び当分野で公知の通りのアッセイによって容易に決定され得る。阻害は、「誘導される50%殺細胞に必要なグリコシドの~倍の量の増大」として記載される。骨格は、少なくとも、クロロキンを正の対照として用いたときに観察される50%殺細胞を得るために必要なグリコシド分子(サポニン)の増大である増大に至らないということが好ましい。代替的には及び好ましくは、1つ以上の(切断可能な)リンカー及び/又は任意に骨格をさらに含むか又は含まないかどちらかのサポニンを含む第1のタンパク質性分子は、50%の殺細胞を誘導するためのグリコシド分子の少なくとも4倍の増大に至らず、より好ましくは少なくとも2倍の増大に至らない。~倍の増加は、本質的に例4に記載される通りのアッセイによって測定されるはずである。正の対照としてのクロロキンは、50%の殺細胞を観察するためのグリコシド量、好ましくはサポニン量の2倍の増大を誘導し、サポニンは、本発明のサポニンのいずれか1つ以上である(表A1、スキームI、先の実施形態を見よ)。
用語「エフェクター部分の効果を改善又は向上させる」によって、グリコシド分子が、好ましくは本発明のサポニンが、そのエフェクター部分の機能的有効性(例えば、毒素又は薬物又はオリゴヌクレオチド、例えばBNAの治療指数;バイオテクノロジープロセスにおける調節物質の代謝有効性;細胞培養研究実験における遺伝子のトランスフェクション有効性)を、好ましくはその標的係合を可能化又は改善することによって増大させるということが意味される。抗原特異的な免疫応答の加速、遷延、又は向上は、好ましくは包含されない。治療薬有効性は、好ましくはより低い投薬量による及び/又はより少ない副作用によるより強い治療効果を包含するが、これに限定されない。「エフェクター部分の効果を改善する」は、効果の欠如ゆえに用いられ得なかった(及び例えばエフェクター部分であることが公知ではなかった)エフェクター部分が、本発明との組み合わせで用いられるときには有効になるということをもまた意味し得る。有益又は所望でありかつエフェクター部分と第2又は第3のタンパク質性分子との組み合わせに帰せられ得る、本発明によって提供されるいずれかの他の効果は、「改善された効果」であると考えられる。ある実施形態では、結合されたサポニン(単数又は複数)を含みかつ第1のタンパク質性分子に含まれる骨格は、その効果が意図及び/又は所望される第2のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分の効果を向上させる。タンパク質性骨格に結合されたサポニンを含む第1のタンパク質性分子のケースでは、骨格のタンパク質性ポリマー構造そのものが、例えば血流中のコロイド浸透圧に対する効果を有し得る。かかる効果が、第1のタンパク質性分子に含まれるかかる機能化された骨格の意図又は所望される効果ではない場合には、骨格のタンパク質性構造は、本発明において定められるエフェクター部分ではない。或いは、例えば、結合されたサポニンを抱え、かつ第1のタンパク質性分子によって含まれるDNA又はRNAに基づく骨格のケースでは、そのDNA又はRNAのパーツは、例えば発現に干渉することによって(意図されない)機能を有し得る。かかる干渉が究極的な機能化された骨格の意図される又は所望の効果ではない場合には、骨格のDNA又はRNAポリマー構造は、本発明において定められるエフェクター部分ではない。
いくつもの好ましい特徴が、第1のタンパク質性分子に含まれるエンドソーム脱出向上因子、すなわちグリコシド又はサポニン、好ましくは本発明に従うサポニンについて処方され得る:(1)好ましくは、それらは毒性ではなく、免疫応答を誘起せず、(2)好ましくは、それらはエフェクター部分のオフターゲット細胞への細胞質基質取り込みを媒介せず、(3)好ましくは、作用部位におけるそれらの存在はエフェクター部分の存在と同期され、(4)好ましくは、それらは生分解性又は排泄可能であり、(5)好ましくは、それらは、エンドソーム脱出向上因子が組み合わせられるエフェクター分子の生物活性に無関係の生物の生物学的プロセスに実質的に干渉、例えばホルモンと相互作用しない。前に言及された基準を少なくともある程度まで充たす本発明のサポニンなどのグリコシド分子の例は、ビスデスモシド型トリテルペン、好ましくはビスデスモシド型トリテルペンサポニン、例えばSO1861、SA1641、QS-21、GE1741、及び表A1、スキームIのサポニンである。
本発明のある態様は、抗体-薬物コンジュゲート又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートに関し、本発明の第1のタンパク質性分子及びエフェクター部分を含む。
ある実施形態は、本発明の抗体-薬物コンジュゲート又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートであり、抗体が、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2、好ましくはCD71、HER2、EGFRのいずれか1つに結合し得、並びに/或いは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合ドメインのいずれか1つであるか又はそれを含み、並びに/或いは、抗体-薬物コンジュゲートは、ゲムツズマブオゾガマイシン、ブレンツキシマブベドチン、トラスツズマブエムタンシン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチン、並びに表A2及び表A3の抗体-薬物コンジュゲートのいずれか1つを含み、或いは、リガンド-薬物コンジュゲートは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含む。
ある実施形態は、本発明の抗体-薬物コンジュゲート又は抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲートであり、エフェクター部分は、本発明に従うエフェクター部分のいずれか1つ以上である。
本発明のある態様は医薬組成物に関し、本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含むか、又は本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含むか、又は本発明の抗体-薬物コンジュゲートを含むか、又は本発明の抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含むか、又は本発明のリガンド-薬物コンジュゲートを含み、かつ任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む、組成物を含む。
本発明のある態様は、医薬として使用するための、本発明の治療薬の組み合わせに関し、第2の医薬組成物を含むか、又は第3の医薬組成物を含むか、又は本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含むか若しくは本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物を含むか、又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくは抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート若しくは本発明の医薬組成物を含むかどちらかである。
本発明のある態様は、癌又は自己免疫疾患の処置又は防止において使用するための、本発明の治療薬の組み合わせに関し、第2の医薬組成物を含むか、又は第3の医薬組成物を含むか、又は本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第2のタンパク質性分子を含むか若しくは本発明の第1のタンパク質性分子及び本発明の第3のタンパク質性分子を含む組成物を含むか、又は本発明の抗体-薬物コンジュゲート若しくは抗体-オリゴヌクレオチドコンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート若しくは本発明の医薬組成物を含むかどちらかである。
前に言われた通り、本発明に従う第1のタンパク質性分子に含まれる少なくとも1つのサポニンは、本発明において定められる少なくとも現行の及び新たなエフェクター部分の有効性を増大させる。潜在的な副作用は、第2又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分の投薬量の低下を原因として、有効性を低下させることなしに、減少するであろう。よって、本発明は、医学において使用するための又は医薬として使用するための、本発明に従う第1のタンパク質性分子を提供する。それゆえに、本発明のある態様は、医薬としての使用のための、本発明に従う第1のタンパク質性分子に関し、第1のタンパク質性分子は少なくともサポニンを含む。医薬を製造するための、本発明に従う第1のタンパク質性分子の使用もまた提供される。特に、癌医学、特に古典的な化学療法医薬は、それらの副作用が悪名高い。第1及び第3のタンパク質性分子は同じ細胞表面分子上の同じエピトープに対する同じ結合部位を持つので、又は第1及び第2のタンパク質性分子はそれぞれ第1及び第2の細胞表面分子上の異なる第1及び第2のエピトープに対する異なる結合部位を持つので、第2又は第3のタンパク質性分子に含まれる原薬及び第1のタンパク質性分子に含まれるサポニン両方の時間的及び場所的な同期及び標的化ゆえに、本発明に従う治療薬の組み合わせは、特に医薬としての使用にとって、特に癌の処置方法への使用にとって有益である。それゆえに、本発明は、癌の処置方法において使用するための、本発明に従う治療薬の組み合わせ又は本発明の第1のタンパク質性分子を提供する。本発明は、後天性又は遺伝性の障害、特に単一遺伝子性の欠損症の処置方法において使用するための、本発明に従う治療薬の組み合わせ又は本発明の第1のタンパク質性分子をもまた提供する。それゆえに、治療薬の組み合わせは、第1及び第2のタンパク質性分子を含み、並びに/或いは第1及び第3のタンパク質性分子を含む。それゆえに、本発明のある態様は、癌又は自己免疫疾患の処置方法において使用するための、本発明に従う治療薬の組み合わせに関し、第2又は第3のタンパク質性分子は、共有結合されたエフェクター部分を含む。
医学における本発明の第1、第2、及び第3のタンパク質性分子のさらなる適用は、これらの酵素を不十分な量又は不十分な機能性で産生する標的細胞における細胞内酵素の置換である。もたらされる疾患は遺伝性又は後天性であり得る。ほとんどのケースでは、対症療法のみが可能であり、いくつもの希少疾患では、不十分な処置オプションが関係する患者の短くなった寿命に至る。かかる疾患の例はフェニルケトン尿症であり、これは、アミノ酸フェニルアラニンのアミノ酸であるフェニルアラニンの代謝が低下する先天的な代謝異常である。疾患は、肝酵素フェニルアラニンヒドロキシラーゼの遺伝子の変異を特徴とする。フェニルケトン尿症は今日まで治癒可能ではない。発生率はおよそ1:10,000であり、最も高い公知の発生率はトルコにおいて1:2,600である。結合されたフェニルアラニンヒドロキシラーゼ又はフェニルアラニンヒドロキシラーゼをコードする結合されたポリヌクレオチドを有する第2又は第3のタンパク質性分子、好ましくは抗体は、好適な特異的抗体の使用によって肝臓細胞を標的化するために及び肝細胞の欠陥酵素を置換するために用いられ得る。これは、置換又は遺伝子治療のための、本発明の治療薬の組み合わせの使用の1つの例であり、本発明に従って、それに結合されたサポニンを有する第1のタンパク質性分子とそれに結合された酵素又はオリゴヌクレオチドを有する第2又は第3のタンパク質性分子とを含む。好ましい実施形態では、遺伝子治療又は置換療法の方法において使用するための、本発明に従う治療薬の組み合わせが提供される。
本発明は癌の処置方法をもまた提供し、方法は、本発明に従う治療薬の組み合わせを含む医薬をそれを必要とする患者に投与すること、好ましくは、有効ドーズの前記医薬をそれを必要とする患者、好ましくはヒト癌患者に投与することを含む。
投与にとって好適な形態に関する考慮事項は当分野で公知であり、毒性効果、可溶性、投与経路、及び活性を維持することを包含する。例えば、血流中に注射される薬理学的組成物は可溶性であるべきである。
好適な剤形は、例えば経皮又は注射による使用又は進入経路に部分的に依存する。標的細胞が多細胞宿主に存在するかどうかにかかわらず、かかる剤形は、化合物が標的細胞に達することを許すべきである。他の因子は当分野で公知であり、化合物又は組成物がその効果を発揮することを遅滞させる剤形及び毒性などの考慮事項を包含する。
ある実施形態は、本発明に従うエンドソーム脱出向上コンジュゲートの組み合わせであり、少なくとも1つの共有結合されたサポニンを含む第1のタンパク質性分子と結合部分とを含む。結合部分は、少なくとも1つのエフェクター部分を含む。結合部分は、結合されたエフェクター部分を含む第2又は第3のタンパク質性分子である。エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、互いに独立して、標的細胞特異的表面分子又は構造に特異的に結合することができ、それによって、エンドソーム脱出向上コンジュゲートと標的細胞特異的表面分子との複合体の及び結合部分と標的細胞特異的表面分子との複合体の受容体により媒介されるエンドサイトーシスを誘導する。エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、同じ標的細胞特異的表面分子に、それらの同じ結合部位を介して結合し得る。或いは、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、異なる標的細胞特異的表面分子に、それらの異なる結合部位を介して結合し得る。ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲートは、標的細胞特異的表面分子又は構造への結合について結合部分と競合することができる。ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、互いに独立して、同じエピトープに又は異なるエピトープに特異的に結合することができる。ある実施形態は、本発明に従う癌などの異常の処置方法において使用するための組み合わせであり、前記エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び前記結合部分は、同時的に又は順次に、好ましくは同時的に投与されるはずである。
本発明のある態様はキットに関し、本発明に従うエンドソーム脱出向上コンジュゲート(すなわち、第1のタンパク質性分子)を含有する第1の容器、及び本発明に従う結合部分(すなわち、第2及び/又は第3のタンパク質性分子)を含有する第2の容器を含む。キットは、さらに、結合分子(すなわち、第1及び第2の又は第1及び第3の医薬組成物を含む治療薬の組み合わせ)を用いるための説明書を含む。
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本発明の治療薬の組み合わせ、第1の医薬組成物、第1のタンパク質性分子、第2又は第3の医薬組成物、或いは第2又は第3のタンパク質性分子は、さらに結合分子又は結合部分とサポニンとの共有結合的なコンジュゲート(複合体)と組み合わせられるか、或いはさらに医薬化合物、抗体などと組み合わせられるということは、本発明の一部である。それによって、エフェクター分子と複合体化した結合部分と組み合わせられ、さらに医薬と組み合わせられた、本発明の3つ以上の向上因子、原薬など、例えばコンジュゲート(例えば、第1のタンパク質性分子及び/又は第2又は第3のタンパク質性分子)を含む組成物を提供する。これはサポニンに連結されるか又はされないかどちらかであり、かつこれはリガンド、例えば標的化免疫グロブリン、そのドメイン又はフラグメントにカップリングされるか又はされないかどちらかである。さらに、ある実施形態は、本発明の治療薬の組み合わせ、第1の医薬組成物、第1のタンパク質性分子、第2又は第3の医薬組成物、或いは第2又は第3のタンパク質性分子であり、第2又は第3のタンパク質性分子は、2つ以上のエフェクター部分、例えば毒素又は免疫毒素を提供され、2つ以上のエフェクター部分は、同じか又は異なる。
例示的な実施形態
ある実施形態は、本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートであり、サポニンは、位置23にアルデヒド官能基を有する12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンであり、サポニンは、好ましくは、Gypsophila又はSaponaria種から単離され得るサポニンであり、より好ましくは、サポニンは、サポニンSO1861又はそのジアステレオマーのいずれかである。
ある実施形態は、本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートであり、結合部位は、少なくともリガンド、例えば免疫グロブリンであり、少なくともエフェクター部分がそれに結合される。
ある実施形態は、本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートであり、結合部位は、細胞表面分子への結合のための免疫グロブリン又はその少なくとも結合ドメインである。好ましくは、細胞表面分子は、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD33、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD71のいずれかから選択される。
ある実施形態は本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートであり、リンカーは切断可能な結合を介してグリコシドにカップリングされ、リガンドは免疫グロブリンである。好ましくは、前記切断可能な結合は酸性、還元的、酵素的、又は光誘導性条件下で切断を受け、好ましくは、切断可能な結合は共有結合、好ましくはイミン結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、1,3-ジオキソラン結合、又はエステル結合であり、好ましくは、切断可能な結合はジスルフィド結合又はペプチド結合である。
ある実施形態は本発明のエンドソーム脱出向上コンジュゲートであり、サポニン部分は末端サポニン、好ましくはサポニンSO1861であり、リンカーはサポニンを第1のタンパク質性分子の結合部位に共有結合的に連結する化学的リンカーであり、第3及び第1のタンパク質性分子の同じ第1の結合部位は免疫グロブリン、例えばトラスツズマブ又はセツキシマブであり、リンカーは、好ましくは、末端サポニン部分と第1及び第3のタンパク質性分子に含まれる第1の結合部位との間に切断可能な結合を提供する。
ある実施形態は、本発明に従うエンドソーム脱出向上コンジュゲート(すなわち第1のタンパク質性分子)と結合部分(すなわち第2又は第3のタンパク質性分子)との組み合わせであり、結合部分は、少なくとも1つのエフェクター部分を含み、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、互いに独立して、標的細胞特異的表面分子又は構造に特異的に結合することができ、それによって、エンドソーム脱出向上コンジュゲートと標的細胞特異的表面分子との複合体の及び結合部分と標的細胞特異的表面分子との複合体の受容体により媒介されるエンドサイトーシスを誘導する。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、結合部分が第3のタンパク質性分子であるときに、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、同じ標的細胞特異的表面分子又は構造に特異的に結合することができる。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、結合部分が第3のタンパク質性分子であるときに、エンドソーム脱出向上コンジュゲートは、標的細胞特異的表面分子又は構造への結合について結合部分と競合することができる。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、互いに独立して、同じエピトープに特異的に結合することができる。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲートは第1のエピトープに特異的に結合することができる。これは、結合部分が第3のタンパク質性分子であるときには、結合部分が特異的に結合することができる第1のエピトープと同じである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、結合部分が第2のタンパク質性分子であるときには、エンドソーム脱出向上コンジュゲート及び結合部分は、異なる標的細胞特異的表面分子又は構造に特異的に結合することができる。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、標的細胞特異的表面分子又は構造は、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD33、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD71から選択される。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、グリコシド分子は、ビスデスモシド型トリテルペン、好ましくはサポニンである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、グリコシド分子はビスデスモシド型トリテルペンサポニンである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、サポニンは、23位にアルデヒド官能基を有する12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、サポニンはGypsophila又はSaponaria種から単離され得るサポニンである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、サポニンはSO1861又はそのジアステレオマーのいずれかである。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、少なくとも1つのグリコシドは、リガンド(細胞表面分子上のエピトープの結合部位)に切断可能な結合を介して結合される。好ましくは、前記切断可能な結合は、酸性、還元的、酵素的、又は光誘導性条件下で切断を受け、切断可能な結合は、好ましくはジスルフィド結合又はペプチド結合である。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、切断可能な結合は、共有結合、好ましくはイミン結合、ヒドラゾン結合、オキシム結合、1,3-ジオキソラン結合、又はエステル結合である。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲートは、定められた数のグリコシド又は定められた範囲を含む。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、定められた範囲は、1~30個のグリコシド(単数又は複数)、好ましくは1~20個、より好ましくは1~10個、より好ましくは1~6つ、より好ましくは2~6つ、より好ましくは2~5つ、より好ましくは3~5つ、より好ましくは3~4つのグリコシドである。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、エフェクター部分は、原薬、例えば毒素、例えばタンパク質性毒素、薬物、ポリペプチド、又はポリヌクレオチドである。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせであり、標的細胞は、有疾患細胞又は疾患関連細胞、好ましくは腫瘍細胞又は腫瘍関連細胞(例えば腫瘍血管細胞)、又は免疫細胞(例えば制御性T細胞)、又は自己免疫細胞である。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、少なくとも1つのエフェクター部分は結合部分(第2又は第3のタンパク質性分子)に切断可能な結合を介して結合され、好ましくは、前記切断可能な結合は、酸性、還元的、酵素的、若しくは光誘導性条件下で切断を受け、及び/又は切断可能な結合はジスルフィド結合若しくはペプチド結合である。
ある実施形態は本発明に従う組み合わせであり、グリコシド(サポニン)はエフェクター分子のエンドソーム脱出を増加させることができる。
ある実施形態は、医薬として使用するための、本発明に従う組み合わせである。
ある実施形態は、本発明に従う組み合わせ(先の実施形態)及び薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物である。
ある実施形態は本発明に従う医薬組成物であり、さらに、少なくとも1つのさらなる原薬、例えばさらなる免疫グロブリンを含む。
ある実施形態は、癌又は自己免疫疾患の処置方法において使用するための、本発明に従う使用のための組み合わせ、又は本発明に従う医薬組成物である。
ある実施形態は、本発明に従う使用のための組み合わせであり、エンドソーム脱出向上コンジュゲート(第1のタンパク質性分子)及び結合部分(第2又は第3のタンパク質性分子)は、同時的に又は順次に、好ましくは同時的に投与されるはずである。
ある実施形態は、癌の処置方法であり、方法は、本発明に従う組み合わせを、それを必要とする患者に投与することを含む。
ある実施形態は癌の処置方法であり、方法は、本発明に従う医薬組成物を、それを必要とする患者に投与することを含む。
ある実施形態は、本発明に従うエンドソーム脱出向上コンジュゲートを含有する第1の容器と本発明に従う結合部分を含有する第2の容器とを含むキットであり、キットはさらに、結合分子を用いるための説明書を含む。
第1のタンパク質性分子は、機能化されたADC又は機能化されたAOCの製造のための半完成製品としての使用にとって好適であり、機能化されたADC又は機能化されたOACは、本発明の少なくとも1つの共有結合的にカップリングされたサポニン及び本発明の少なくとも1つのエフェクター部分を含む。ある実施形態は本発明の第1のタンパク質性分子であり、さらに、本発明のペイロード又はエフェクター部分、例えば毒素又はオリゴヌクレオチドを含む。本発明の第1のタンパク質性分子に、直接的に、又は本発明のリンカー、好ましくは本発明の切断可能なリンカーを介して、及び/又は本発明に従うオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して、どちらかで共有結合される。例えば、かかる機能化されたADC又はOACは、リガンド又は抗体(フラグメント)などの第1のタンパク質性分子上の例えばシステイン側鎖に直接的に又は(切断可能な)リンカーを介して共有結合的にカップリングされた2~4つのサポニンを含む。或いは、それに結合された1~16個の共有結合的にカップリングされたサポニンを含む例えばデンドロンを含み、デンドロンは、本発明に従う第1のタンパク質性分子の例えばシステイン側鎖及び/又はリジン側鎖に共有結合的にカップリングされる。
本発明は次の例によりさらに例解される。これらは決して本発明を限定すると解釈されるべきではない。
例A-ADCとの組み合わせで本発明のコンジュゲートによって哺乳類の腫瘍を持つ動物を処置することは、生残及び腫瘍退縮をもたらす
雌Balb/cヌードマウスに、ヒトA431腫瘍細胞の懸濁液を皮下注射した。マウスの皮膚下に、ヒト表皮癌腫をゼノグラフト動物腫瘍モデルにおいて発生させた。腫瘍細胞の注射後に、ゼノグラフト腫瘍がおよそ170~180mmのサイズまで発生することを許した。A431腫瘍細胞は次の特徴を有する:高EGFR発現体、中度CD71発現体、低HER2発現体。
表Aでは、対照マウス及び腫瘍を持つマウスの処置の結果が提示されている。腫瘍を持つマウスを、ゼノグラフト腫瘍上の細胞表面受容体であるヒトHer2/neu、ヒトEGFR、又はヒトCD71どちらかを指向する指示されている抗体によって処置した。セツキシマブをサポニンSO1861と共有結合的にコンジュゲート化した。最初に、SO1861にリンカーEMCH(N-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド)を提供した。このEMCHは、スルフヒドリル(抗体の還元型システイン)をカルボニル(アルデヒド又はケトン;ここでは、サポニンの位置C-23におけるアルデヒドのカルボニル)に共有結合的にコンジュゲート化するためのマレイミド及びヒドラジド架橋剤である。サポニン-EMCHを、セツキシマブの還元されたシステインに共有結合的にカップリングし、EMCHとシステイン側鎖との間にチオ-エーテル共有結合を形成した。ADCのトラスツズマブ-サポリン(共有結合的なコンジュゲート)及び抗CD71 mAb(OKT-9,IgG)-サポリン(共有結合的なコンジュゲート)を、マウスにおけるそれらの腫瘍攻撃有効性について試験した。ADCによる処置の開始後の時間的な腫瘍体積として測定した。ADCのドーズは、腫瘍モデルにおいて準最適であった。つまり、先の実験から、ADCのどの準最適なドーズにおいて、腫瘍退縮又は腫瘍成長の停止が観察可能ではないであろうかということが確立された。
Figure 2022516045000041
これらの結果は、ADC単独による腫瘍を持つマウスの処置が考えられるときには無効である(腫瘍成長、マウスの死亡が防止されない(安楽死))ドーズにおけるADCの、サポニン、すなわちSO1861に共有結合された腫瘍細胞特異的受容体を標的化する抗体からなる本発明のコンジュゲートとの組み合わせ治療が、(実験の継続期間を越えて)処置された動物の退縮中の腫瘍及び遷延した生残として表現される効率的かつ有効な処置計レジメンを提供するということを実証している。共有結合的なコンジュゲートは、単独で投与されるときには有効でない(腫瘍成長、マウスの死亡は防止されない(安楽死))ドーズにおいて、癌を患っているマウスに投与される。それゆえに、単独で投与されるときには抗腫瘍活性を有さない本発明の共有結合されたサポニンを含有するコンジュゲートと組み合わせられたADCの準最適ドーズは、癌患者にとっての有効な処置オプションを提供し、ADCの比較的低いドーズが有効である。ADCのより低いドーズは、有害事象のより少ないリスク、又はさらには全く副作用なしという有望さを持つ。加えて、ADCの有効性が考えられるときの本発明のサポニンを持つコンジュゲートの刺激効果は、腫瘍患者の処置が関するときに有効性を欠くことが先に判明しているADCが、改まった注目及び価値を獲得し得るということを示している。なぜなら、ADCの有効性は、本例が実証した通り組み合わせ治療条件では改善されるからである。ADCをまとめている表A2及び表A3の参照がなされる。これらはヒト臨床条件において先に検討されたが、それから、いくつかのADCについてはさらなる臨床的検討から撤回された。特に、有効性の観察された欠如を原因として及び/又は許容できない有害事象の生起を原因として臨床開発が終結したADCは、本発明の共有結合されたサポニンを含むコンジュゲート、例えば試験されたセツキシマブ-サポニンと組み合わせられるときに、癌患者にとって改まった価値を獲得し得るADCである。
例B-エンドソーム/リソソーム脱出向上活性を有するQS-21を含むQuillaja saponariaのサポニン混合物
スキームIは、一連のQS-21サポニンの共通の分子構造を見せている(Conrado Pedebos,Laercio Pol-Fachin,Ramon Pons,Cilaine V.Teixeira Hugo Verli,Atomic ModelAnd Micelle Dynamics of QS-21 Saponin,Molecules 2014,19,3744-3760から抜粋)。Quillaja saponariaから得られる水溶性サポニンの混合物(Sigma-Aldrich、製品No.S4521;Roth、アイテムNo.6857;InvivoGen、製品「Quil-A」)は、混合物中に存在する少なくとも1つの個々のサポニン、例えばQS-21のエンドソーム/リソソーム脱出向上特性に基づいて、又は混合物によって含まれる2つ以上のサポニンの組み合わせ、例えばQS-21及びQS-7に基づいて、本発明のエンドソーム/リソソーム脱出向上コンジュゲート、組成物、組み合わせに適用され得る。
本発明者は、細胞に基づくバイオアッセイによって哺乳類腫瘍細胞で試験されると、2.5マイクログラム/mlドーズのQuillaja saponariaからのサポニンの混合物が、ジアンチンのエンドソーム脱出を向上させることができるということを実証した。細胞に暴露されたエフェクター部分は、リガンドEGFに共有結合的にカップリングされたジアンチン:EGF-ジアンチンであった。ジアンチン29試験された細胞は、遊離サポニンについては腫瘍細胞株HeLa、セツキシマブに共有結合的にカップリングされたときのサポニンを試験するためにはA431、MDA-MB-468、CaSki、及びA2058であった。
例1
種々の濃度のトラスツズマブ-サポリン(HER2標的化タンパク質-毒素コンジュゲート;静脈内)を、BT474(HER2++)ゼノグラフマウスモデルにおける向上した有効性について、1.5mg/kg SO1861(抗体-毒素注射の1時間前;皮下)と組み合わせて試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第13日に投薬を開始し、腫瘍体積を毎処置後に決定した。1mg/kg及び0.3mg/kgのトラスツズマブ-サポリンで処置したマウスにおいて腫瘍成長阻害が観察されたが、トラスツズマブ-サポリン+SO1861の組み合わせで処置したマウスでは、向上した腫瘍成長阻害は観察されなかった。これは、非コンジュゲート化SO1861が、現行の条件及びマウスモデルにおいては抗体-タンパク質毒素を向上させることができないということを示している。
例2
材料:
QSミックス(1):S4521(SigmaAldrich);QSミックス(2):6857.1(Carl Roth)QSミックス(3):Quil-A(登録商標)アジュバント:vac-quil(InvivoGen/Brenntag)。
先に、種々のサポニン(SO1861、SO1642)の有効性が、リガンド毒素融合物(例えば、EGFジアンチン)又は抗体-タンパク質毒素コンジュゲートと組み合わせて、「遊離」非コンジュゲート化分子として細胞に同時投与され、標的発現細胞の向上した殺細胞活性をもたらした。ここで、Saponaria officinalisの根抽出物から単離した3つの異なるサポニン分子(SO1861、SO1862(SO1861の異性体)、SO1832、及びSO1904)を、HeLa(EGFR)細胞について、非有効な固定濃度の1.5pM EGFジアンチンの存在下及び不在下でタイトレーションした。これは、EGFジアンチンなしの処置と比較して、全ての試験されたサポニンバリアントについて殺細胞活性の強い向上を明らかにした(IC50=300nM;図2A)。次に、EGFジアンチンを固定濃度のサポニン(~1000nM)でタイトレーションし、これは、EGFジアンチンの低pM濃度において強い殺標的細胞向上を明らかにした(IC50=0.4pM;図2B)。全ての用いられたサポニンSO1861、SO1862(SO1861の異性体)、SO1832、及びSO1904について観察された。EGF-ジアンチン単独は、非常に高い濃度でのみ殺細胞を誘導し得た(IC50=10.000pM)。これは、これらの特定の型のサポニンが、全て、非常に低い量の利用可能な標的化された毒素のみによって、エンドソーム脱出を効率的に誘導する本来的な能力を有するということを示している。
この試験を拡張するために、他の供給源からのサポニンを分析した。Gypsophila elegans M.Bieb.の根抽出物から精製したサポニン(GE1741)を、1.5pM EGFジアンチンの存在下及び不在下において、HeLa細胞に対してタイトレーションし、精製SO1861と比較した。GE1741もまた、EGFジアンチンにより誘導される殺HeLa細胞を増強するが、SO1861と比較してわずかに低い有効性を示し(GE1741 IC50=800nM;図2C)、より高い一般毒性をもまた示す(EGFジアンチンの不在下でIC50=5.000nM;図1C)。Quillaja saponariaサポニンの異なる部分精製混合物(QSミックス1~3)をHeLa細胞において1.5pM EGFジアンチンと同時投与した類似の試験、これは、3つのうち2つ(QSミックス1及びQSミックス3)について、SO1861と類似の活性を明らかにした(IC50 QSミックス/QSミックス3=300nM;図1D)。QSミックス(2)は、1.5pMのEGFジアンチンにより誘導される殺細胞を向上させることにおいて、より効率的ではない(IC50=2000nM;図2D)。しかしながら、一般毒性は観察されない。これは、QS抽出物からもまた、標的化リガンド毒素のEGFジアンチンのエンドソーム脱出を効率的に誘導する特定の型のサポニンが利用可能であるということを示している。
例3
SO1861分子を抗体にコンジュゲート化するために、本発明に従って、不安定な/酸感受性のリンカー(-EMCH又は-N3)を、アルデヒド基を介してSO1861にコンジュゲート化し、SO1861-EMCH又はSO1861-N3を産生した(図60~66)。SO1861-EMCHの活性を検証するために、分子を、EGFR発現細胞(A431、HeLa)及び非発現細胞(A2058)において、固定された非有効な(1.5pM)EGFジアンチン濃度の存在下及び不在下でタイトレーションした。全ての3つの細胞株において、SO1861単独は強い細胞生存率縮減を示したが、単一化合物としてのSO1861-EMCHは25.000nMまでは毒性を示さなかった(図3A~C)。SO1861-EMCHを1.5pM EGFジアンチンと組み合わせたときには、強い標的特異的な細胞生存率縮減が、EGFRA431細胞及びHeLa細胞において観察される(IC50=3.000nM;図2A、B)。一方、EGFRA2058細胞は全く影響されない(図3C)。SO1861-N3についても類似の結果が得られた。1.5pM EGFジアンチンとのSO1861-N3の同時投与もまた、A431及びHeLa細胞における効率的な殺細胞を示すが(IC50=3.000nM)、EGFジアンチンなしでは、一般毒性は10.000nMよりも上において観察される(図3D、2E)。
本発明に従う抗体へのSO1861の安定なコンジュゲート化のために、安定なリンカー(HATU、図70)を、SO1861のカルボン酸基を介してSO1861にコンジュゲート化し、SO1861-(S)を産生した。活性を決定するために、異なる濃度のSO1861-(S)を1.5pM EGFジアンチンと同時投与し、EGFR発現HeLa細胞における殺細胞活性について試験した。SO1861-(S)は、SO1861と類似の活性を示し、カルボン酸へのコンジュゲート化が、SO1861-EMCHで観察される通り分子のエンドソーム脱出向上力価に影響しないということを指示した(図4)。
1標的2コンポーネント系(1T2C)は、図19に例解される通り、mAb1-タンパク質毒素とmAb1-SO1861との組み合わせ処置である。両方ともDAR4によって、セツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)に、SO1861-EMCHをシステイン残基(Cys)を介してコンジュゲート化し、HSP27BNAオリゴをリジン残基を介してコンジュゲート化し、2つのコンジュゲート:セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)及びセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)の産生をもたらした。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)(腹腔内投与(i.p.))とセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)(静脈内投与(i.v.))との組み合わせを、EGFR腫瘍標的化遺伝子サイレンシング活性についてA431ゼノグラフマウス腫瘍モデルにおいて試験した。腫瘍がサイズ~150mmに達した第12日に投薬を開始し、腫瘍サンプルを最初の投薬後の72hにおいて収集し、対照遺伝子mRNA発現レベル(参照遺伝子)と比較されたHSP27遺伝子発現について分析した。これは、50mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)+25mg/kgセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)の1投薬が、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)又はセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)単独治療の一投薬と比較して、A431腫瘍のHSP27遺伝子発現の50%縮減をもたらすということを明らかにした(図7)。基剤対照の腫瘍と比較して、40%のHSP27遺伝子サイレンシングの縮減が観察された。これは、1T2C発明に従うセツキシマブコンジュゲート化SO1861+セツキシマブコンジュゲート化HSP27BNAオリゴの組み合わせが、固形腫瘍細胞の細胞質における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドの効率的な標的化送達を誘導し、それによってインビボの腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
次に、SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、トラスツズマブ(ヒトHER2を認識し、結合するモノクローナル抗体)にDAR4でコンジュゲート化し、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)の産生をもたらした。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)とトラスツズマブ-サポリン(トラスツズマブタンパク質毒素コンジュゲート)との組み合わせを、高いHER2発現レベルを有しかつトラスツズマブ単独治療に対して抵抗性のマウス腫瘍モデル(患者由来ゼノグラフ腫瘍モデルPDX)において試験した。40mg/kgトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)(腹腔内投与(i.p.))+0.03(第1、8日)/ 0.02(第15、22、30、36、43日)mg/kgトラスツズマブ-サポリン(静脈内投与(i.v.))という1T2C発明に従う組み合わせは、基剤対照並びに40mg/kgトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)又は0.03/0.02mg/kgトラスツズマブ-サポリン単独治療と比較して、強い腫瘍成長阻害を明らかにした(図8)。それ以外に、より低い投薬量の組み合わせ(40mg/kgトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+0.01mg/kgトラスツズマブ-サポリン)によって処置された腫瘍を持つマウスでは、腫瘍成長阻害活性は観察されなかった(図8)。これは、トラスツズマブコンジュゲート化SO1861+トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素の1T2C組み合わせが、固形腫瘍細胞の細胞質における治療薬タンパク質毒素の効率的な標的化された送達を誘導し、それによってインビボの腫瘍細胞死及び腫瘍成長阻害を誘導するということを示し、可能化する。
1標的2コンポーネント系(1T2C)は、mAb1-SO1861とmAb1-タンパク質毒素との組み合わせ処置である(図19)。
SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR3,7でセツキシマブ(ヒトEGFRを認識及び結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7)。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7を、固定濃度の10pMセツキシマブ-サポリン(タンパク質毒素サポリンにコンジュゲート化されたセツキシマブ)でタイトレーションし、EGFR発現細胞(A431、EGFR++;CaSKi、EGFR)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、低い濃度のセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7における強い殺細胞を明らかにしたが(A431:IC50=0,6nM及びCaski IC50=1nM;図9A、9B)、セツキシマブ、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7、又はセツキシマブ+10pMセツキシマブ-サポリンは、EGFR発現細胞においていずれかの殺細胞活性を誘導し得なかった。これは、セツキシマブコンジュゲート化SO1861が、(非有効濃度において)セツキシマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによってEGFR発現細胞の殺細胞を誘導するということを示す。A431における殺細胞活性は、CaSkiと比較してより有効であり、これらの細胞株におけるEGFR発現レベルと相関する。1T2Cの両方のコンジュゲート間のEGFR受容体結合競合もまた観察される。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7濃度が増大するときには、セツキシマブ-サポリンの打ち勝つ受容体結合及び内在化を原因として、殺細胞活性が落ちる(図9A、9B)。
次に、セツキシマブ-サポリンを、固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7でタイトレーションし、EGFR発現細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7が、低い濃度のセツキシマブ-サポリンとの組み合わせによって、EGFR発現細胞において既に効率的な殺細胞を誘導するということを明らかにしたが(A431:IC50=0.4pM;及びCaSKi:IC50=2pM;図9C及び9D)、セツキシマブ-サポリン単独又はセツキシマブ-サポリン+75nMセツキシマブは、両方の細胞株において、高い濃度のセツキシマブ-サポリンにおいてのみ殺細胞を示した(それぞれIC50=40pM、IC50=1000pM)(図9C、9D)。これは全て、比較的低い濃度のセツキシマブ-サポリンが、高EGFR発現細胞において低いセツキシマブ-SO1861濃度との組み合わせでのみ有効であり得、殺細胞を誘導し得るということを示す。75nMセツキシマブあり及びなしのセツキシマブ-サポリンの殺細胞活性を比較したときには、1T2C系の両方のコンジュゲート間の受容体競合もまたセツキシマブ-毒素タイトレーション処置において観察される(図9C、9D)。
次に、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7を、固定濃度の10pMセツキシマブ-サポリンでタイトレーションし、低EGFR発現細胞又はEGFR発現なしの細胞(HeLa、EGFR+/-;A2058、EGFR)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。低い(HeLa)EGFR発現又はEGFR発現なし(A2058)の細胞は、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+10pMセツキシマブ-サポリンのいずれかの組み合わせに全く感受性ではなかった(HeLa:IC50>1000nM;A2058:IC50>1000nM;図10A、10B)。これは、十分なEGFR受容体発現の不在下では、有効な細胞内送達SO1861濃度は、エンドソームタンパク質毒素の脱出及び毒素により媒介される殺細胞を誘導するためには最適(閾値)ではないということを示している。次に、セツキシマブ-サポリンを、固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7でタイトレーションし、低いEGFR発現(HeLa)又はEGFR発現なしの(A2058)細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。低EGFR発現細胞(HeLa)は、75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7と組み合わせた高いセツキシマブ-サポリン濃度においてのみ殺細胞を示したが(HeLa:IC50=60pM、図10C)、A2058細胞(EGFR)は、試験された濃度のいずれかにおいて感受性ではない(A2058:IC50>10.000pM;図10D)。これは全て、低いEGFR受容体発現の又はEGFR受容体発現なしの細胞が、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+セツキシマブ-サポリンの組み合わせに対して感受性ではないということを示している。エンドリソソーム区画内の十分なSO1861の抗体により媒介される送達を容易化してタンパク質毒素の脱出を容易化するための十分なEGFR受容体の欠如を原因とする。
次に、SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介してDAR4でトラスツズマブ(ヒトHER2を認識し、結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した(トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861))。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリン(タンパク質毒素サポリンにコンジュゲート化されたトラスツズマブ)でタイトレーションし、HER2発現細胞(SK-BR-3、HER2++)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、低い濃度のトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)において強い殺細胞を明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=0,8nM;図11A)、当量濃度のトラスツズマブ、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)、又はトラスツズマブ+50pMトラスツズマブ-サポリンは、HER2発現細胞においていずれかの殺細胞活性を誘導し得なかった。これは、トラスツズマブコンジュゲート化SO1861が、(非有効濃度において)トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによってHER2発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。1T2Cの両方のコンジュゲート間の受容体競合もまた観察される。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)濃度が増大するときには、トラスツズマブ-サポリンの打ち勝つ受容体結合及び内在化を原因として、殺細胞活性が落ちる(図11A)。
次に、トラスツズマブ-サポリンを、本発明に従って固定濃度の2,5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、HER2発現細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、2,5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)が、低い濃度のトラスツズマブ-サポリンとの組み合わせによって、HER2発現細胞において既に効率的な殺細胞を誘導するということを明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=2pM;図11B)、トラスツズマブ-サポリン単独又はトラスツズマブ-サポリン+2,5nMトラスツズマブは、高い濃度のトラスツズマブ-サポリンにおいてのみ殺細胞を示した(図11B)。これは全て、比較的低い濃度のトラスツズマブ-サポリンが、高HER2発現細胞において低いトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)濃度と組み合わせてのみ有効であり得、殺細胞を誘導し得るということを示している。
次に、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、本発明に従って、固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリンでタイトレーションし、標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を、低HER2発現細胞(A431 HER2+/-)又はHER2発現なしの細胞(JIMT-1:HER2;MDA-MB-468:HER2)において決定した。低いHER2発現又はHER2発現なしの細胞は、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンのいずれかの組み合わせに全く感受性ではなかった(JIMT-1:IC50>1000nM;MDA-MB-468:IC50>1000nM;図13A、13B)。これは、十分なHER2受容体発現の不在下では、有効な細胞内送達SO1861濃度は、エンドソームのタンパク質毒素の脱出及び毒素により媒介される殺細胞を誘導するためには最適(閾値)ではないということを示している。次に、トラスツズマブ-サポリンを、固定濃度の2,5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、低HER2発現細胞又はHER2発現なしの細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。低HER2発現細胞(JIMT-1)は、2,5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)と組み合わせた高いトラスツズマブ-サポリン濃度においてのみ、殺細胞を示したが(JIMT-1:IC50>10.000pM;図13C)、MDA-MB-468細胞(HER2)は、試験された濃度のいずれかにおいて感受性ではない(MDA-MB-468:IC50>10.000pM;図13D)。
これは全て、低いHER2受容体発現又はHER2受容体発現なしの細胞が、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+トラスツズマブ-サポリンの組み合わせに対して感受性ではないということを示している。エンドリソソーム区画内の十分なSO1861の抗体により媒介される送達を容易化してタンパク質毒素の脱出を容易化するために十分なHER2受容体の欠如を原因とする。
1T2C系の活性がエンドリソソーム区画の酸性化によって駆動されるということを示すために、本発明に従う1T2C系を、エンドソーム酸性化阻害剤クロロキンと組み合わせて試験した。トラスツズマブ-サポリンを、クロロキンとの組み合わせ又はクロロキンなしで、5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)との組み合わせでタイトレーションした。トラスツズマブ-サポリン+5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)は、高HER2発現細胞において強い殺細胞活性を示した(SK-BR-3、HER2++;IC50=0.2pM)。しかしながら、トラスツズマブ-サポリン+5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+0.5μMクロロキンは、SK-BR-3(HER2++)細胞における1T2C殺細胞活性の強い阻害をもたらした(IC50=40pM)。これは、エンドリソソームの酸性化が妨げられるときには、抗体コンジュゲート化SO1861の活性が縮減/ブロックされるということを示している(図14A)。同じ結果が、セツキシマブ-サポリン+5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+0.5μMクロロキン(IC50=200pM)と比較したセツキシマブ-サポリン+5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(IC50=1pM)という本発明に従う1T2C組み合わせによって、EGFR発現細胞において得られた(A431、EGFR++;図14B)。
1標的2コンポーネント系(1T2C)は、図20に例解される通り、mAb1-SO1861及びmAb1-アンチセンスBNAオリゴヌクレオチドの組み合わせ処置でもまたあり得る。これのためには、我々は、癌特異的標的遺伝子(癌細胞において上方制御される)熱ショックタンパク質27(HSP27)のmRNAに対するアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドを用いた。細胞質への放出によって、アンチセンスBNAは、HSP27をコードするmRNAを認識及び結合し、mRNAを破壊へと標的化し、それによって癌細胞内のHSP27 mRNA発現を枯渇させる。HSP27BNAを、DAR4でセツキシマブにコンジュゲート化し(セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA))、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8と組み合わせて、EGFR発現細胞(A431、EGFR++)及び非発現細胞(A2058、EGFR)における向上したHSP27遺伝子サイレンシング活性について、本発明に従って試験した(図20)。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+100nMセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)は、EGFR発現細胞において強いHSP27遺伝子サイレンシングを示したが(A431:IC50=nM、図15A)、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8単独はいずれかの遺伝子サイレンシング活性を示さなかった。A2058細胞(EGFR)では、遺伝子サイレンシング活性は、1T2C組み合わせによって観察されなかった(図15B)。次に、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)+76.9nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8は、EGFR発現細胞において強いHSP27遺伝子サイレンシング活性を示すが(A431:IC50=4nM、図15C)、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8、又はセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)+77nMセツキシマブの組み合わせは、いずれかの有意な遺伝子サイレンシング活性を明らかにしなかった(IC50>100nM)。実験をEGFR非発現細胞(A2058)において行ったときには、遺伝子サイレンシング活性は1T2C組み合わせによって観察されなかった(IC50>100nM;図15D)。これは全て、1T2C系が、アンチセンスBNAオリゴを高EGFR発現細胞の細胞質に効率的に送達し、それによってBNA標的mRNAのmRNA分解を誘導し、標的遺伝子サイレンシングをもたらすということを示す。
1標的2コンポーネント系(1T2C)は、図21に例解される通り、mAb1-(骨格(-SO1861)とmAb1-タンパク質毒素との組み合わせ処置でもまたあり得る。デンドロン(-L-SO1861)を、DAR3,9によってシステイン残基(Cys)コンジュゲート化を介してセツキシマブにコンジュゲート化し、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9を、EGFR発現細胞(MDA-MB-468)において抗EGFR抗体-タンパク質毒素コンジュゲート(セツキシマブ-サポリン)との組み合わせで、向上した殺細胞活性について試験した。セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9+10pMセツキシマブ-サポリンは、高EGFR発現細胞において毒素により媒介される殺細胞を効率的に誘導するが(IC50=0.4nM;図16A)、これは、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9又はセツキシマブ+10pMセツキシマブ-サポリン又はセツキシマブによっては誘導されなかった(図16A)。これは、1T2C発明に従うと、セツキシマブコンジュゲート化デンドロン(-L-SO1861)が、セツキシマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を(非有効濃度において)効率的に向上させ、それによって高HER2発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。低いレベルのEGFRを発現する細胞(HeLa、EGFR+/-)において類似の1T2C実験を行った。これは、本発明に従う1T2C組み合わせを用いたときに、殺細胞活性なしを明らかにし(IC50>100pM;図16B)、十分なEGFR受容体発現の不在下では、有効な細胞内SO1861濃度が、毒素により媒介される殺細胞をもたらすタンパク質毒素の細胞質送達を誘導するためには最適(閾値)ではないということを指示した。
次に、デンドロン(-L-SO1861)を、DAR4、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)で、システインコンジュゲート化(Cys)によって抗HER2抗体トラスツズマブにコンジュゲート化し、HER2発現細胞(SK-BR-3、HER2++)において、抗HER2抗体-タンパク質毒素コンジュゲート(トラスツズマブ-サポリン)との組み合わせによって、向上した殺細胞活性について試験した。トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンは、毒素により媒介される殺細胞を効率的に誘導するが(IC50=2nM、図16C)、これは、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)又はトラスツズマブ+50nMトラスツズマブ-サポリン又はトラスツズマブによって誘導されなかった(図16C)。これは、トラスツズマブコンジュゲート化デンドロン(-L-SO1861)が、トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を(非有効濃度において)効率的に向上させ、それによって高HER2発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。低いレベルのHER2を発現する細胞(JIMT-1、HER2+/-)における類似の実験は、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)+50pMトラスツズマブ-サポリンの活性なしを明らかにし(IC50>200nM;図16D)、十分なHER2受容体発現の不在下では、有効な細胞内SO1861濃度は、エンドソームのタンパク質毒素脱出及び毒素により媒介される殺細胞を誘導するためには最適(閾値)ではないということを指示した。
臨床認可されたADCのトラスツズマブ-エムタンシン(T-DM1)は、抗Her2抗体トラスツズマブ及び低分子毒素エムタンシンのコンジュゲートである(DAR3.5)。T-DM1を、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)と組み合わせてタイトレーションし、本発明に従って、抗体タンパク質毒素コンジュゲートのトラスツズマブ-サポリン+トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)と比較した。トラスツズマブ-サポリン+2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)は、トラスツズマブ-サポリン+2.5nMトラスツズマブ又はトラスツズマブ-サポリン単独と比較して向上した活性を示したが(IC50=2pM、図17)、T-DM1+25.6nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)は向上した殺細胞活性を示さなかった(IC50>100pM;図17)。これは、低分子は既に受動的に(エンドリソソーム)膜を通過し得るので、本発明に従う1T2C系は抗体低分子コンジュゲートの送達を向上させ得ないということを示している。
1標的2コンポーネント系(1T2C)は、mAb1-QSミックス(Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物)とmAb1-タンパク質毒素との組み合わせ処置でもまたあり得る。
QSミックス-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR 4.1(セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1)でセツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した。セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1を、固定濃度の10pMセツキシマブ-サポリン又は10pMセツキシマブ-ジアンチンでタイトレーションし、A431(EGFR++)、CaSKi(EGFR)、及びA2058(EGFR)細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、A431(EGFR++)及びCaSKi(EGFR)細胞における低い濃度のセツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4.1+10pMセツキシマブ-サポリン又は10pMセツキシマブ-ジアンチンでの強い殺細胞を明らかにしたが(A431:IC50=3nM、図18A;CaSKi:IC50=1nM、図18B)、全ての対照処置は、EGFR発現細胞においていずれかの殺細胞を誘導し得なかった。EGFRを発現しない細胞(A2058;EGFR)では、HSP27遺伝子サイレンシングは、本発明に従う組み合わせによって観察されない(IC50>1000nM;図18C)。これは、セツキシマブコンジュゲート化QS21ミックスが、(非有効濃度において)セツキシマブブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによってEGFR発現細胞においてのみ殺細胞を誘導するということを示す。
例4
不安定なSO1861をシステイン残基(Cys)を介して抗EGFR抗体セツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)にDAR3.9でコンジュゲート化し(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9)、向上した標的遺伝子サイレンシングをもたらすアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドのその向上した送達について試験した。本研究において、我々は、癌特異的標的遺伝子の熱ショックタンパク質27(HSP27)のmRNAに対するアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドを用いた。細胞の細胞質において、HSP27BNAはHSP27をコードするmRNAに結合し、mRNAを破壊へと標的化し、それによって癌細胞内のHSP27発現を縮減する。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9を、EGFR++(A431)細胞及びEGFR(A2058)細胞において固定濃度の100nM HSP27BNAでタイトレーションした。本発明に従う組み合わせは、A431において効率的なHSP27サイレンシングを示したが(IC50=2nM;図5A)、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9単独ではサイレンシングは観察されなかった。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9+100nM HSP27BNAは、EGFR細胞(A2058)において遺伝子サイレンシング活性を示さなかった(図5B)。これは、低い濃度の抗体コンジュゲート化SO1861が、アンチセンスBNAオリゴヌクレオチドの細胞質送達及びエンドリソソーム脱出を効率的に向上させ得、それによって標的発現細胞における効率的な遺伝子サイレンシングを誘導するということを示す。
次に、HSP27BNAを、固定濃度のセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9と組み合わせて、EGFR++(A431)細胞及びEGFR(A2058)細胞においてタイトレーションした。これは、28.6nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9又は77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9と組み合わせたHSP27BNAが、A431細胞においてHSP27遺伝子サイレンシングを非常に効率的に向上させるということを示している(IC50=10nM;図5C)。単独の又は固定当量の77nMセツキシマブと組み合わせたHSP27BNAは、より効率的でない(IC50=1.000nM;図12C)。HSP27BNA+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.9の組み合わせ処置を、EGFR-細胞(A2058)においてもまた試験し、これは、HSP27遺伝子サイレンシング向上なしを明らかにした(IC50=1.000nM;図5D)。これは、低いEGFR受容体発現又はEGFR受容体発現なしの細胞が、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+HSP27BNAの組み合わせに感受性ではないが、セツキシマブ標的化SO1861は、高EGFR細胞において、低い濃度の非標的化HSP27BNAにおいて効率的にHSP27遺伝子サイレンシングを向上させ得るということを示す。
次に、SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR 3,8でセツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した。本発明に従う組み合わせのセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+HSP27BNA(癌細胞の癌標的hsp27 mRNAを標的化し、その分解(遺伝子サイレンシング)を誘導するアンチセンスHSP27BNAオリゴヌクレオチド)を、EGFRにより媒介される腫瘍標的化HSP27遺伝子サイレンシングについて、A431ゼノグラフ「ヌード」マウス腫瘍モデルにおいて試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第12日に投薬を開始し、HSP27 mRNA発現を決定した。このためには、腫瘍サンプルを、最初の投薬の後の72hにおいて収集し、細胞の対照mRNA発現レベル(参照遺伝子)と比較したHSP27遺伝子発現レベルについて分析した。腫瘍を有するマウス(n=3)を、12日目に治療(腹腔内投与;i.p.)した:25mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+25mg HSP27BNA、及び第15日に:25mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8+10mg HSP27BNAで処置した(腹腔内;i.p.)。これは、基剤対照又は25mg/kg HSP27BNAの一投薬と比較して、腫瘍のHSP27 mRNA発現の25%縮減を明らかにした(図6)。これは、本発明に従う標的化抗体へのSO1861のコンジュゲート化が、腫瘍を持つマウスの固形腫瘍における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、インビボの腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
DAR2対DAR4
SO1861-EMCH(不安定なリンカーL)を、システイン残基(Cys)を介して、セツキシマブに、DAR3.7(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.7)又はDAR2(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861))でコンジュゲート化した。これらのセツキシマブ-SO1861コンジュゲートを、高EGFR発現細胞(A431、EGFR++)において、10pMセツキシマブ-サポリンと組み合わせて、向上した殺細胞活性について試験した。これは、セツキシマブコンジュゲート化SO1861のDAR2及びDAR4について同じ殺細胞力価を明らかにした(図22A)。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及びトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)2.1を、50pMトラスツズマブ-サポリンとの組み合わせで高HER2発現細胞(SK-BR-3、HER2++)において比較したときには、同じ結果が得られ(図22B)、本発明に従うコンジュゲート化SO1861の量を低下させることが、有効なエンドソーム脱出及び毒素により媒介される殺細胞の力価を縮減するということを示した。
安定対不安定
SO1861-HATU(安定なリンカーS)を、システイン残基(Cys)を介して、抗EGFR抗体セツキシマブにDAR3.7でコンジュゲート化した(セツキシマブ-(Cys-S-SO1861)3.7)。このセツキシマブ-SO1861コンジュゲートを、固定濃度の10pM抗EGFR抗体-タンパク質毒素コンジュゲート(セツキシマブ-サポリン)と組み合わせ、不安定なコンジュゲート(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3.7と比較して、高EGFR発現細胞(MDA-MB-468、EGFR++)における向上した殺細胞活性について試験した。これは、本発明に従う安定な又は不安定な抗体コンジュゲート化SO1861が、非有効濃度の抗体-タンパク質毒素コンジュゲートと組み合わせたときに、同じ向上した殺細胞活性を示すということを明らかにした(図23A)。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、SK-BR-3細胞(HER2++)において50pMトラスツズマブ-サポリンとの組み合わせによってトラスツズマブ-(Cys-S-SO1861)と比較したときには、同じデータが明らかにされた(図23B)。これは全て、本発明に従う安定な又は不安定なコンジュゲート化SO1861が、有効に機能し、抗体コンジュゲート化毒素のエンドソーム脱出を誘導するということを指示している。
2標的2コンポーネント系(インビボ)
2標的2コンポーネント系(2T2C)は、mAb1-SO1861とmAb2-タンパク質毒素との組み合わせ処置である(図37)。SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、セツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)にDAR4でコンジュゲート化し、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)の産生をもたらした。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)とトラスツズマブ-サポリン又はCD71mab-サポリンとの組み合わせを、図37に例解される通りEGFR腫瘍標的化殺細胞について、A431(EGFR++/HER2+/-/CD71)ゼノグラフ「ヌード」マウス腫瘍モデルにおいて試験した。用量漸増を行って、治療有効性を決定した(第9日:0.3mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.1mg/kg CD71mab-サポリン+5mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861);第14、18日:0.1mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.05mg/kg CD71mab-サポリン+5mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861);第21日:0.05mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.05mg/kg CD71mab-サポリン+15mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861);第28日:0.02mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.02mg/kg CD71mab-サポリン+15mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)トラスツズマブ-サポリン/セツキシマブ-SO1861。対照はそれぞれ同じ投薬スキームであり、セツキシマブ(i.v.)のみが毎処置日に25mg/kgで与えられた)。第32(破線)、35、及び39日に、我々は、25 mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)(腹腔内注射(i.p.)+0.02mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.02 CD71mab-サポリン(静脈内投与(i.v.))の2T2C発明に従う組み合わせ(腹腔内注射(i.p.))を開始した。これは、両方の2T2C組み合わせ群について、基剤対照、25mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)、又は0.02mg/kgトラスツズマブ-サポリン/CD71mab-サポリン単独治療と比較して強い腫瘍退縮を明らかにした(図24)。さらには、2T2C系は、EGFRに対する臨床的に用いられるモノクローナル抗体であるセツキシマブに打ち勝つ。次に、我々は同じ実験を行ったが、それから、我々は、25mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)(腹腔内注射(i.p.))+0.03mg/kgトラスツズマブ-サポリン又は0.03 CD71mab-サポリン(静脈内投与(i.v.))処置によって開始した。第9及び14日に1投薬、その後は週当たり1投薬であった。本発明に従う2T2C系は、全てのマウスにおける腫瘍退縮、及びさらには両方の2T2C群の1匹のマウスにおける完全な腫瘍根絶(腫瘍体積=0mm)を示した(図25)。また、ここで、対照は腫瘍体積の強い増大を示したが、このA431マウスモデルの正の対照セツキシマブは退縮ではなく腫瘍成長阻害のみを示した(図25)。これは、セツキシマブコンジュゲート化SO1861+トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素又はCD71mabコンジュゲート化タンパク質毒素という本発明に従う2T2C系アプローチが、インビボの腫瘍を持つマウスの固形腫瘍の細胞質における治療薬タンパク質毒素の高度に効率的な標的化送達を誘導し、それによって、いくつかのマウスにおける完全な腫瘍根絶及び他のものにおける強い腫瘍退行をさえ、大きいサイズの腫瘍(2000mm)においてさえ誘導することを示し、可能化する。
2標的2コンポーネント系(インビトロ)
結果
2標的2コンポーネント系(2T2C)は、mAb1-SO1861とmAb2-タンパク質毒素との組み合わせ処置である(図37)。SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR3,7でセツキシマブ(ヒトEGFRを認識及び結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した(セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7)。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7を、固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリン(タンパク質毒素サポリンにコンジュゲート化されたトラスツズマブ)でタイトレーションし、EGFR/HER2発現細胞(A431、EGFR++/HER2+/-;CaSKi、EGFR/HER2+/-)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を図37に例解されている通り決定した。これは、低い濃度のセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7における強い殺細胞を明らかにしたが(A431:IC50=3nM及びCaSKi IC50=10nM;図26A、26B)、当量濃度のセツキシマブ、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7、又はセツキシマブ+50pMトラスツズマブ-サポリンは、EGFR/HER2発現細胞においていずれかの殺細胞活性を誘導し得なかった。これは、比較的低い濃度のセツキシマブ-SO1861コンジュゲートが、(非有効濃度において)トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによって高EGFR/低HER2発現細胞の効率的な殺細胞を誘導するということを示している。
次に、トラスツズマブ-サポリンを、固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7でタイトレーションし、EGFR/HER2発現細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7が、低い濃度のトラスツズマブ-サポリンとの組み合わせによって、EGFR/HER2発現細胞において既に効率的な殺細胞を誘導するということを明らかにしたが(A431:IC50=5pM;及びCaSKi:IC50=1pM;図26C及び26D)、トラスツズマブ-サポリン単独又はトラスツズマブ-サポリン+75nMセツキシマブは、両方の細胞株において有意な殺細胞活性を示さなかった(IC50>10.000pM)(図26C、26D)。これは全て、比較的低い濃度のトラスツズマブ-サポリンが、高EGFR/低HER2発現細胞において、低いセツキシマブ-SO1861コンジュゲート濃度との組み合わせによって有効であり得、殺細胞を誘導し得るということを示している。
次に、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7を、固定濃度の50pMトラスツズマブ-サポリンでタイトレーションし、HeLa(EGFR+/-/HER2+/-)又はA2058(EGFR/HER2+/-)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を、図37に例解される通り決定した。HeLa(EGFR+/-/HER2+/-)及びA2058(EGFR-/HER2+/-)細胞両方は、低い濃度のセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+50pMトラスツズマブ-サポリンにおいて殺細胞を示さない(HeLa:IC50=400nM;A2058:IC50>400nM;図27A、27B)。これは、十分な受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内送達SO1861濃度(閾値)に達しないということを示している。次に、トラスツズマブ-サポリンを、固定濃度の75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7でタイトレーションし、HeLa(EGFR+/-/HER2+/-)又はA2058(EGFR/HER2+/-)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。HeLa(EGFR+/-/HER2+/-)及びA2058(EGFR/HER2+/-)細胞両方が殺細胞活性を示さなかった(HeLa:IC50>10.000pM;A2058:IC50>10.000pM;図27C、27D)。これは全て、低いEGFR受容体発現又はEGFR受容体発現なしの細胞が、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+トラスツズマブ-サポリンの組み合わせに対して感受性ではないということを示している。細胞の細胞質内の毒素のエンドソーム脱出を保証するための十分なSO1861(閾値)の抗体により媒介される送達を容易化する十分なEGFR受容体の欠如を原因とする。
次に、SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR 4(トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861))でトラスツズマブ(ヒトHER2を認識し、結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、固定濃度の1.5pM EGFジアンチン(EGFR標的化リガンド毒素融合タンパク質)でタイトレーションし、標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を、HER2/EGFR発現細胞(SK-BR-3:HER2++/EGFR+/-)において決定した。これは、低い濃度のトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+1.5pM EGFジアンチンにおける強い殺細胞を明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=1nM;図28A)、当量濃度のトラスツズマブ、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)、又はトラスツズマブ+1.5pM EGFジアンチンは、HER2++/EGFR+/-発現細胞において、いずれかの殺細胞活性を誘導し得なかった。これは、トラスツズマブコンジュゲート化SO1861が、EGF融合タンパク質毒素のエンドソーム脱出を(非有効濃度において)効率的に向上させ、それによって高HER2/低EGFR発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。
次に、EGFジアンチンを、固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、SK-BR-3(HER2++/EGFR+/-)発現細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)が、低い濃度のEGFジアンチンとの組み合わせによって、HER2/EGFR発現細胞において既に効率的な殺細胞を誘導するということを明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=1pM)(図28B)、EGFジアンチン単独又はEGFジアンチン+2.5nMトラスツズマブは、殺細胞活性を示さなかった(IC50>10.000pM)(図28B)。これは全て、比較的低い濃度のEGFジアンチンが、高HER2/低EGFR発現細胞において低いトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)濃度との組み合わせによってのみ有効であり得、殺細胞を誘導し得るということを示している。
次に、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、固定濃度の1.5pM EGFジアンチンでタイトレーションし、JIMT-1(HER2+/-/EGFR+/-)又はMDA-MB-468(HER2/EGFR++)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。両方の細胞株は、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)4+1.5pM EGFジアンチンのいずれかの組み合わせに感受性ではなかった(JIMT-1:IC50>1000nM;MDA-MB-468:IC50>1000nM;図29A、29B)。これは、十分なHER2受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内送達SO1861濃度(閾値)に達しないということを示している。
次に、EGFジアンチンを、固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、JIMT-1(HER2+/-/EGFR+/-)又はMDA-MB-468(HER2/EGFR++)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。両方の細胞株は、高いEGFジアンチン濃度において、2,5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)あり又はなしで、殺細胞を示した(JIMT-1:IC50=10.000pM;MDA-MB-468:IC50=200pM、図29C、29D)。
これは全て、低いHER2受容体発現又はHER2受容体発現なしの細胞が、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,7+1.5pM EGFジアンチンの組み合わせに対して感受性ではないということを示している。細胞の細胞質内の毒素のエンドソーム脱出を保証するための十分なSO1861(閾値)の抗体により媒介される送達を容易化する十分なHER2受容体の欠如を原因とする。
次に、SO1861-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、DAR 4(トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861))で、トラスツズマブ(ヒトHER2を認識し、結合するモノクローナル抗体)にコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、固定濃度の5pMセツキシマブ-サポリン(EGFR標的化抗体-タンパク質毒素コンジュゲート)でタイトレーションし、HER2/EGFR発現細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞(SK-BR-3:HER2++/EGFR+/-)を、図37に例解される通り決定した。これは、低い濃度のトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+5pMセツキシマブ-サポリンにおける強い殺細胞を明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=1nM;図30A)、当量濃度のトラスツズマブ、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)、又はトラスツズマブ+5pMセツキシマブ-サポリンは、HER2++/EGFR+/-発現細胞において、いずれかの殺細胞活性を誘導し得なかった。これは、トラスツズマブコンジュゲート化SO1861が、(非有効濃度において)セツキシマブコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによってHER2++/EGFR+/-発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。
次に、セツキシマブ-サポリンを、固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)及び75nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、HER2/EGFR発現細胞(SK-BR-3:HER2++/EGFR+/-)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)が、低い濃度のセツキシマブ-サポリンとの組み合わせによって、SK-BR-3細胞において既に効率的な殺細胞を誘導するということを明らかにしたが(SK-BR-3:IC50=1pM;図30B)、セツキシマブ-サポリン単独又はセツキシマブ-サポリン+2.5nMトラスツズマブは、高い濃度のトラスツズマブ-サポリンにおいてのみ殺細胞を示した(SK-BR-3:IC50>4000pM;図30B)。これは全て、比較的低い濃度のセツキシマブ-サポリンが有効であり得、HER2++/EGFR+/-発現細胞において低いトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)濃度との組み合わせでのみ殺細胞を誘導し得るということを示している。
次に、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)を、固定濃度の5pMセツキシマブ-サポリンでタイトレーションし、JIMT-1(HER2+/-/EGFR+/-)及びMDA-MB-468(HER2/EGFR++)細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。両方の細胞株は、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+5pMセツキシマブ-サポリンの組み合わせに感受性ではなかった(JIMT-1:IC50>1000nM;MDA-MB-468:IC50>1000nM;図31A、31B)。これは、十分なHER2受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内送達SO1861濃度(閾値)に達しないということを示している。
次に、セツキシマブ-サポリンを、固定濃度の2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)でタイトレーションし、JIMT-1(HER2+/-/EGFR+/-)及びMDA-MB-468(HER2/EGFR++)細胞における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。両方の細胞株は、2.5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)あり又はなしで、類似のセツキシマブ-サポリン濃度において殺細胞を示した(JIMT-1:IC50=80pM;MDA-MB-468:IC50=100pM;図31C、31D)。
これは全て、低いHER2受容体発現又はHER2受容体発現なしの細胞が、トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+セツキシマブ-サポリンの組み合わせに対して感受性ではないということを示している。十分なSO1861(閾値)の抗体により媒介される送達を容易化して細胞の細胞質内の毒素のエンドソーム脱出を保証するために十分なHER2受容体の欠如を原因とする。
コンジュゲート化SO1861の活性がエンドソーム区画の酸性化によって駆動されるということを示すために、本発明に従う2T2コンポーネント系を、エンドソーム酸性化阻害剤クロロキンと組み合わせて試験した。トラスツズマブ-サポリン+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9又はトラスツズマブ-ジアンチン+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9は、A431(EGFR++/HER2+/-)細胞において強い殺細胞活性を示したが、本発明に従うこの2T2C活性は、800nMクロロキンを両方の組み合わせに同時投与したときには阻害された(図32A)。CD71mab-サポリン+10.5nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9+500nMクロロキンをA431(EGFR++/CD71)及びMDA-MB-468(EGFR++/CD71)細胞(図32B、9C)において試験したときに、又はCD71mab-サポリン+5nMトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)+500nMクロロキンをSK-BR-3(HER2++/CD71)細胞において試験したときには、同じ結果が得られた(図32D)。これは、エンドソームの酸性化がブロックされるときに、2T2C系のコンジュゲート化されたSO1861の細胞内活性が阻害され得るということを示す。
2標的2コンポーネント系(2T2C)は、mAb1-SO1861とmAb2-アンチセンスBNAオリゴヌクレオチドとの組み合わせ処置でもまたある(図38)。よって、2T2C系を、癌特異的標的遺伝子の熱ショックタンパク質27(HSP27)のmRNAに対するアンチセンスBNAオリゴヌクレオチドと組み合わせてもまた試験した。細胞質への放出によって、アンチセンスBNAはHSP27をコードするmRNAを認識及び結合し、mRNAを破壊へと標的化し、それによって癌細胞内のHSP27発現を枯渇させる。HSP27BNAをトラスツズマブにDAR4.4でコンジュゲート化し(トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4)、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9と組み合わせて、向上したHSP27遺伝子サイレンシング活性について、A431(EGFR++/HER2+/-)細胞及びA2058(EGFR/HER2+/-)細胞において、図38に例解される通り試験した。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9を、固定濃度の100nMトラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4でタイトレーションし、標的化されたHSP27BNAにより媒介される遺伝子サイレンシング活性を決定した。トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9は、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)において強い遺伝子サイレンシング活性を示すが(A431:IC50=1nM;図33A)。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9単独と比較した。A2058細胞(EGFR/HER2+/-)では、本発明に従う組み合わせはHSP27遺伝子サイレンシングを示さなかった(A2058:IC50>100nM;図33B)。これは、セツキシマブコンジュゲート化SO1861が、トラスツズマブコンジュゲート化BNAオリゴヌクレオチドのエンドソーム脱出を(非有効濃度で)効率的に向上させ、それによってEGFR++/HER2+/-発現細胞において標的遺伝子サイレンシングを誘導するということを示す。
次に、トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4を、固定濃度のセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9でタイトレーションし、標的化されたHSP27BNAにより媒介される遺伝子サイレンシング活性を、A431(EGFR++/HER2+/-)細胞及びA2058(EGFR/HER2+/-)細胞において、図38に例解される通り決定した。トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9は、A431細胞(EGFR++/HER2+/-)において強い遺伝子サイレンシング活性を示すが(A431:IC50=1nM;図33C)、トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4単独又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9単独、又はトラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4+77nMセツキシマブは、いずれかの有意な遺伝子サイレンシング活性を明らかにしなかった(IC50>100nM)。A2058(EGFR/HER2+/-)細胞は、本発明に従う組み合わせにおいて、いずれかの遺伝子サイレンシング活性を示さなかった(A2058:IC50>100nM;図33D)。これは全て、比較的低い濃度のトラスツズマブ-HSP27BNAが有効であり得、HER2++/EGFR+/-発現細胞において低い濃度のセツキシマブ-(-L-SO1861)濃度との組み合わせでのみ殺細胞を誘導し得るということを示している。
2標的2コンポーネント系(2T2C)は、mAb1-(デンドロン(-SO1861)とmAb2-タンパク質毒素との組み合わせ処置でもまたあり得る(図39)。デンドロン(-L-SO1861)を、抗EGFR抗体セツキシマブにシステイン残基(Cys)を介してDAR3,9でコンジュゲート化し(セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9)、向上した殺細胞活性について、抗CD71抗体タンパク質毒素コンジュゲート(CD71mab-サポリン)との組み合わせで、MDA-MB-468(EGFR++/CD71)発現細胞において、図39に例解されている通り試験した。セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9+10pM CD71mab-サポリンは、MDA-MB-468(EGFR++/CD71)発現細胞において毒素により媒介される殺細胞を効率的に誘導するが(IC50=0.4nM、図34A)、これは、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9)又はセツキシマブ+10pM CD71mab-サポリン又はセツキシマブによっては誘導され得なかった(図34A)。これは、セツキシマブコンジュゲート化デンドロン(-L-SO1861)が、(非有効濃度において)CD71mab-タンパク質毒素のエンドソーム脱出を効率的に向上させ、それによってEGFR++/CD71発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。類似の実験をHeLa細胞(HER2+/-/CD71)細胞において行った。これは、セツキシマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)3,9)+10pM CD71mab-サポリンの活性なしを明らかにし(IC50>100nM、図34B)、十分なEGFR受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内SO1861濃度(閾値)に達しないということを指示した。
次に、デンドロン(-L-SO1861)を、抗HER2抗体トラスツズマブにシステインコンジュゲート化(Cys)を介してDAR4、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)でコンジュゲート化し、SK-BR-3細胞(HER2++/CD71)発現細胞において、抗CD71抗体タンパク質毒素コンジュゲート(CD71mab-サポリン)との組み合わせによって、向上した殺細胞活性について試験した。トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)+10pM CD71mab-サポリンは、SK-BR3細胞において毒素により媒介される殺細胞を効率的に誘導するが(IC50=3nM、図34C)、これは、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)又はトラスツズマブ(当量)+10pM CD71mab-サポリン又はトラスツズマブによっては誘導されなかった(図34C)。これは、本発明に従うトラスツズマブコンジュゲート化デンドロン(-L-SO1861)が、CD71mab-タンパク質毒素のエンドソーム脱出を(非有効濃度において)効率的に向上させ、それによってHER2++/CD71発現細胞の殺細胞を誘導するということを示している。類似の実験をJIMT-1細胞(HER2+/-/CD71)において行った。これは、トラスツズマブ-Cys-(デンドロン(-L-SO1861)+10pM CD71mab-サポリンの活性なしを明らかにし(IC50>100nM、図34C)、十分なHER2受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内SO1861濃度(閾値)に達しないということを指示した。
臨床認可されたADCのトラスツズマブ-エムタンシン(T-DM1)は、抗Her2抗体トラスツズマブ及び低分子毒素エムタンシンのコンジュゲートである(DAR3-4)。T-DM1を、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)と組み合わせて、本発明に従う2T2C系において試験した。T-DM1+77nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9は、T-DM1単独又はT-DM1+77nMセツキシマブと比較して、向上した殺細胞活性を示さなかったが(IC50=80.000 pM、図35)、本発明に従うトラスツズマブ-サポリン+75nMセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7は、トラスツズマブ-サポリン+75nMセツキシマブ又はトラスツズマブ-サポリン単独と比較して、向上した殺細胞活性を示した(IC50=3pM、図35)。これは全て、2T2C系が、既に受動的に細胞(エンドソーム)膜を通過することができる抗体コンジュゲート化低分子の送達を向上させないということを示す。
結果
2標的2コンポーネント系(1T2C)は、mAb1-QSミックス(Quillaja Saponariaからのサポニンの混合物)とmAb2-タンパク質毒素との組み合わせ処置でもまたあり得る。
QSミックス-EMCHを、システイン残基(Cys)を介して、セツキシマブ(ヒトEGFRを認識及び結合するモノクローナル抗体)にDAR 4,1でコンジュゲート化した(セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1)。セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1を、固定濃度の10pMトラスツズマブ-サポリン又はCD71mab-サポリンでタイトレーションし、A431(EGFR++/HER2+/-/CD71)及びCaSKi(EGFR/HER2+/-/CD71)における標的化されたタンパク質毒素により媒介される殺細胞を決定した。これは、強い殺細胞を、低い濃度のセツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1+10pMトラスツズマブ-サポリンにおいて(A431:IC50=100nM;図36A、CaSKi:IC50=10nM、図36B)並びにセツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1+10pM CD71mab-サポリンによって明らかにしたが(A431:IC50=3nM、図36A;CaSKi:IC50=0.8nM、図36B)、セツキシマブ、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1又はセツキシマブ+10pMトラスツズマブ-サポリン又はセツキシマブ+10pM CD71mab-サポリンは、EGFR++/HER2+/-/CD71又はEGFR/HER2+/-/CD71発現細胞において、いずれかの殺細胞を誘導し得なかった。これは、比較的低い濃度のセツキシマブ-QSミックスコンジュゲートが、トラスツズマブコンジュゲート化タンパク質毒素及びCD71mabコンジュゲート化タンパク質毒素のエンドソーム脱出を(非有効濃度において)効率的に向上させ、それによってEGFR++/HER2+/-/CD71又はEGFR/HER2+/-/CD71発現細胞の効率的な殺細胞を誘導するということを示している。同じ実験をA2058細胞(EGFR/HER2+/-/CD71)で行ったときには、セツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1+10pMトラスツズマブ-サポリン又はセツキシマブ-(Cys-L-QSミックス)4,1+10pM CD71mab-サポリンの活性は観察され得ず(図36C)、十分なEGFR受容体発現の不在下では、タンパク質毒素のエンドソーム脱出及び細胞質送達を誘導するための有効な細胞内送達QSサポニン濃度(閾値)に達しないということを指示している。
例5
セツキシマブ(ヒトEGFRを認識及び結合するモノクローナル抗体)に、SO1861をシステイン残基(Cys)を介してコンジュゲート化し(不安定)、ジアンチン(タンパク質毒素)をリジン残基(Lys)を介してコンジュゲート化し(安定)、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)の産生をもたらした。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)コンジュゲートを、図47に例解される通りEGFR腫瘍標的化殺細胞について、A431(EGFR++)ゼノグラフマウス腫瘍モデルにおいて試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第12日に投薬を開始し、毎投薬後に腫瘍体積を決定した。マウス(n=3)を12日目に治療(腹腔内投与;i.p.;用量漸増)した0.5mg/kg;第15日:1mg/kg、及び第24日:1.5mg/kgで、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)又はセツキシマブ-(Lys-S-ジアンチン)1,6によって処置した(腹腔内;i.p.;用量漸増)。第26日に、対照群と比較して、腫瘍体積の縮減が、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)で処置した腫瘍を持つマウスにおいて観察され得た(図40A)。これは、抗体-タンパク質毒素(安定)コンジュゲートへのSO1861の不安定なコンジュゲート化が、腫瘍標的化抗体-タンパク質毒素の標的化治療有効性を向上させ得、それによってより有効な腫瘍標的化治療を誘導するということを示す。
セツキシマブ(ヒトEGFRを認識及び結合するモノクローナル抗体)に、SO1861をシステイン残基(Cys)を介してコンジュゲート化し(不安定)、ジアンチン(タンパク質毒素)をリジン残基(Lys)を介してコンジュゲート化し(安定)、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)の産生をもたらした。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)コンジュゲートを、図47に例解される通りEGFR腫瘍標的化殺細胞について、A431(EGFR++)ゼノグラフマウス腫瘍モデルにおいて試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第12日に投薬を開始し、毎投薬後に腫瘍体積を決定した。マウス(n=3)を12日目に治療(腹腔内投与;i.p.;用量漸増)した0.5mg/kg;第15日:1mg/kg、第24日:1.5mg/kgで、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)又はセツキシマブ-(Lys-L-ジアンチン)1,6によって処置した(腹腔内;i.p.;用量漸増)。これは、35日後に、対照と比較して、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)で処置した腫瘍を持つマウスが、腫瘍成長阻害を示すということを明らかにした(図40B)。マウス(n=3;)に12日目に投与(静脈内投与、用量漸増)した時。0.5mg/kg;第15日:1mg/kg、第18日:2mg/kg、第24日:2.5mg/kgで、本発明に従うセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)によって処置したときにもまた(静脈内i.v.;用量漸増)、対照と比較して、腫瘍成長阻害が観察され得た(2匹のマウスが処置中に死んだので、データは1匹のマウスを表す)。これは、抗体-タンパク質毒素(不安定)コンジュゲートへのSO1861の不安定なコンジュゲート化が、腫瘍標的化抗体-タンパク質毒素の標的化治療有効性を向上させ、それによってより有効な腫瘍標的化治療を誘導し得るということを示している。
次に、SO1861-EMCHをシステイン残基(Cys)を介してDAR 3,9でセツキシマブ(ヒトEGFRを認識し、結合するモノクローナル抗体)に、アンチセンスHSP27BNAオリゴヌクレオチド(癌細胞における癌標的hsp27 mRNAを標的化し、その分解(遺伝子サイレンシング)を誘導する)を不安定な(L)リンカーを介してDAR1,8で抗体のリジン残基(Lys)にコンジュゲート化し、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-HSP27BNA)1,8の産生をもたらした。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-HSP27BNA)1,8を、図48に例解される通り、本発明に従って、EGFRにより媒介される腫瘍標的化HSP27遺伝子サイレンシングについて、A431ゼノグラフ「ヌード」マウス腫瘍モデルにおいて試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第12日に投薬を開始し、HSP27 mRNA発現を決定した。このためには、腫瘍サンプルを、最初の投薬の後の72hにおいて収集し、細胞の対照mRNA発現レベル(参照遺伝子)と比較したHSP27遺伝子発現レベルについて分析した。30mg/kgのセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-HSP27BNA)1,8で処置(腹腔内;i.p.)した腫瘍を持つマウス(n=3)は、1投薬後に、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8又はセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)1,5の一投薬と比較して腫瘍のHSP27 mRNA発現の40%縮減を示した(図41)。基剤対照の腫瘍と比較して、25%のHSP27遺伝子発現の縮減が観察された。これは、本発明に従う同じ標的化抗体へのSO1861及びHSP27BNAのコンジュゲート化が、腫瘍を持つマウスの固形腫瘍における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、腫瘍標的化遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
別の例では、SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNAを産生するために、1つのアーム上のSO1861及び他方のアーム上のHSP27BNAとのコンジュゲート化のための3つの特定の化学末端基を有する三官能性リンカー骨格を設計及び産生した。次に、SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNAを、その第3アームによって抗EGFR抗体セツキシマブのシステイン残基(Cys)にコンジュゲート化し(セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7)、A431ゼノグラフ「ヌード」マウス腫瘍モデルにおいて、EGFRにより媒介される腫瘍標的化遺伝子サイレンシング活性について、図49に例解されている通り、本発明に従って試験した。腫瘍が~150mmのサイズに達した第12日に投薬を開始し、HSP27 mRNA発現を決定した。このためには、腫瘍サンプルを、最初の投薬の後の72hにおいて収集し、細胞の対照mRNA発現レベル(参照遺伝子)と比較したHSP27遺伝子発現レベルについて分析した。これは、30mg/kgセツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7の1投薬が、25mg/kgセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8又は25mg/kgセツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)単独治療の一投薬と比較して、腫瘍のHSP27遺伝子発現の40%縮減をもたらすということを明らかにした(図42)。基剤対照腫瘍と比較して、25%のHSP27遺伝子発現の縮減が、セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7の1投薬で処置した腫瘍を持つマウスにおいて観察された。これは、セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7が、腫瘍を持つマウスの固形腫瘍において、治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、インビボの標的遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
本発明に従う別の例では、SO1861(不安定)及びタンパク質毒素ジアンチン(不安定又は安定)を、HER2標的化抗体トラスツズマブにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7又はトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7を産生し、図47に例解されている通り、SK-BR-3(HER2++)及びMDA-MB-468(HER2)細胞における向上した殺細胞について試験した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-ジアンチン)1,7(IC50=0,8nM)及びトラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7(IC50=0,8nM)両方は、SK-BR-3細胞(HER2++)の殺細胞を効率的に誘導する(図43A)。これは、トラスツズマブ、トラスツズマブ-(Lys-L-ジアンチン)1,7、トラスツズマブ-(Lys-S-ジアンチン)1,7、又はトラスツズマブ-(L-SO1861)3,8単独で処置したSK-BR-3細胞では観察されなかった(図43A)。MDA-MB-468細胞(HER2)では、本発明に従うコンジュゲートのいずれかについて、殺細胞活性は観察され得ない(図43B)。これは、HER標的化抗体-タンパク質毒素コンジュゲートへのSO1861のコンジュゲート化が、標的細胞におけるタンパク質毒素のSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、標的細胞死をもたらすということを示す。
本発明に従う別の例では、SO1861(不安定)及びタンパク質毒素ジアンチン(不安定又は安定)を、EGFR標的化抗体セツキシマブにコンジュゲート化した。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-S-ジアンチン)を、図47に例解されている通り、A431細胞(EGFR++)及びA2058細胞(EGFR)における向上した殺細胞について試験した。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,9(Lys-L-ジアンチン)(IC50=0,3nM)及びセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-S-ジアンチン)1,7(IC50=0,3nM)両方は、セツキシマブ-(Lys-L-ジアンチン)1,6(IC50=2pM)、セツキシマブ-(Lys-S-ジアンチン)1,6(IC5=2pM)単独と比較して、A431細胞(EGFR++)における向上した殺細胞を示した(図43C)。A2058細胞(EGFR)では、本発明に従う組み合わせはいずれかの殺細胞活性を示さなかった(IC50>200nM;図43D)。これは、EGFR標的化抗体-タンパク質毒素コンジュゲートへのSO1861のコンジュゲート化が、標的細胞におけるタンパク質毒素のSO1861により媒介される細胞質送達を効率的に向上させ、向上した標的細胞死をもたらすということを示す。
本発明に従う別の例では、SO1861(不安定)及びHSP27BNAオリゴ(不安定)を、EGFR標的化抗体セツキシマブにコンジュゲート化した。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,8を、図48に例解される通り、本発明に従って、A431細胞(EGFR++)及びA2058(EGFR)細胞における向上したHSP27遺伝子サイレンシングについて試験した。セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,8は、セツキシマブ、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)3,9、又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8単独と比較して、A431細胞(IC50=3nM)においてHSP27遺伝子サイレンシングを効率的に誘導する(図44A)。A2058細胞(EGFR)では、遺伝子サイレンシング活性は、セツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,8によって観察され得ない(IC50>100nM;図44B)。これは、本発明に従う同じ標的化抗体へのSO1861及びHSP27BNAのコンジュゲート化が、標的細胞における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、標的遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
本発明に従う別の例では、SO1861(不安定)及びHSP27BNAオリゴ(不安定)を、HER2標的化抗体トラスツズマブにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,5を、図48に例解される通り、本発明に従って、SK-BR-3細胞(HER2++)細胞における向上したHSP27遺伝子サイレンシングについて試験した。トラスツズマブ-(Cys-L-SO1861)3,8(Lys-L-HSP27BNA)3,5は、トラスツズマブ-(Lys-L-HSP27BNA)4,4単独と比較して、SK-BR-3細胞においてHSP27遺伝子サイレンシングを効率的に誘導する(IC50=9nM)(図45)。これは、本発明に従うHER2標的化抗体へのSO1861及びHSP27BNAのコンジュゲート化が、標的細胞における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、標的遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
別の例では、セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7を、図49に例解される通り、本発明に従って、A431(EGFR++)細胞及びA2058(EGFR)細胞における向上したHSP27遺伝子サイレンシングについて試験した。セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7は、セツキシマブ-(Lys-L-HSP27BNA)又はセツキシマブ-(Cys-L-SO1861)3,7単独と比較して、A431細胞におけるHSP27遺伝子サイレンシングを効率的に誘導する(IC50=2nM)(図46A)。A2058細胞(EGFR)では、遺伝子サイレンシング活性は、高い(>80nM)濃度のセツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7においてのみ観察された(IC50=100nM;図46B)。これは、高EGFR発現細胞においては、セツキシマブ-Cys-(SO1861-L-三官能性リンカー-L-HSP27BNA)3,7が、標的細胞における治療薬アンチセンスオリゴヌクレオチドのSO1861により媒介される向上した細胞質送達を効率的に誘導し、標的遺伝子サイレンシングを誘導するということを示し、可能化する。
例6
図50A~Dは、トラスツズマブ(図50A)、セツキシマブ(図50B)、又はT-DM1(図50C)、非コンジュゲート化タンパク質毒素サポリン、ジアンチン、及び(非細胞結合)IgG抗体にコンジュゲート化されたサポリン(図50D)が種々の癌細胞株SK-BR-3、JIMT-1、MDA-MB-468、A431、CaSki、HeLa、A2058に投与されるときの相対的細胞生存率を表示している。
トラスツズマブ及びセツキシマブは、細胞株のほとんどに暴露されたときに、細胞生存率に影響しないか又はほとんど影響しない。トラスツズマブが比較的高いドーズでSK-BR-3細胞に暴露されるときには、HER2成長因子受容体の機能をブロックすることによって、細胞成長阻害に対するいくらかの効果を有する。セツキシマブが比較的高いドーズでMDA-MB-468細胞に暴露されるときには、EGFR成長因子受容体の機能をブロックすることによって、細胞成長阻害に対するいくらかの効果を有する。
TDM-1又はアド-トラスツズマブエムタンシンは、ハーセプチン(化学名:トラスツズマブ)及びタキサン化学療法で先に処置されたHER2陽性転移性乳癌;ハーセプチン及びタキサン化学療法でのネオアジュバント(術前)処置後に残存疾患が見出された場合の、術後の早期HER2陽性乳癌を処置するために米国食品医薬品局により認可された標的化治療である。TDM-1は、ハーセプチン(トラスツズマブ)と化学療法薬エムタンシンとの組み合わせである。図8Cは、TDM-1が、>1000pM濃度で試験した全ての細胞株について減少した細胞生存率をもたらすということを示す。
遊離の毒素サポリン及びジアンチン、並びに試験された細胞株上の細胞表面分子のいずれかに対する親和性を有さない対照IgGにカップリングされた毒素サポリンは、100.000pMまでの広い範囲の濃度の試験された毒素において、細胞生存率に対するいずれかの影響を有さないか又はほとんど有さない(図50D)。
例7
デンドロン(-L-SO1861)合成(図52、53、54)
材料及び方法
略語
DCM ジクロロメタン
DIPEA N,N-ジイソプロピルエチルアミン
DMF N,N-ジメチルホルムアミド
EDCI・HCl 3-((エチルイミノ)メチレンアミノ)-N,N-ジメチルプロパン-1-アミニウムクロリド
EMCH.TFA N-(ε-マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、トリフルオロ酢酸塩
min 分
r.t.保持時間
TCEP トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩
Temp 温度
TFA トリフルオロ酢酸
THF テトラヒドロフラン
分析方法
LC-MS法1,
装置:Agilent 1200 Bin.ポンプ:G1312A、脱気装置;オートサンプラー、ColCom、DAD:Agilent G1316A、210、220、及び220~320nm、PDA:210-320nm、MSD:Agilent LC/MSD G6130B ESI、pos/neg 100-1000;ELSDAlltech 3300ガス流量 1.5ml/min、ガスtemp:40℃;カラム:Waters XSelect(商標)CSH C18、30×2.1mm、3.5μm、Temp:35℃、流量:1mL/min、勾配:t=5%A、t1.6min=98%A、t3min=98%A、ポストタイム:1.3min、溶離液A:アセトニトリル中の0.1%ギ酸、溶離液B:水中の0.1%ギ酸
LC-MS法2,
装置:Agilent 1260 Bin.ポンプ:G7112B、マルチサンプラー、カラムComp、DAD:Agilent G7115A、210、220、及び220-320nm、PDA:210-320nm、MSD:Agilent LC/MSD G6130B ESI、質量範囲は産物の分子量に依存する:
pos/neg 100-1000
pos/neg 100-1400
;ELSDAlltech 3300ガス流量1.5ml/min、ガスtemp:40℃;カラム:Waters XSelect(商標)C18、30×2.1mm、3.5μm、Temp:40℃、流量:1mL/min、勾配:t=5%A、t1.6min=98%A、t3min=98%A、ポストタイム:1.3min、溶離液A:アセトニトリル中の0.1%ギ酸、溶離液B:水中の0.1%ギ酸
LC-MS法3,
装置:Waters IClass;Bin.ポンプ:UPIBSM、SM:UPISMFTN、SO;UPCMA、PDA:UPPDATC、210-320nm、SQD:ACQ-SQD2 ESI、pos/neg 800-1500;ELSD:ガス圧40psi、ドリフトチューブtemp:50℃;カラム:Waters XSelect(商標)CSH C18、50×2.1mm、2.5μm Temp:25℃、流量:0.6mL/min、勾配:t=5%A、t2.0min=98%A、t2.7min=98%A、ポストタイム:0.3min、溶離液A:アセトニトリル、溶離液B:水中の10mM重炭酸アンモニウム(pH=9.5)。
LC-MS法4,
装置:Waters IClass;Bin.ポンプ:UPIBSM、SM:UPISMFTN、SO;UPCMA、PDA:UPPDATC、210-320nm、SQD:ACQ-SQD2 ESI、pos/neg 1500-2500;ELSD:ガス圧40psi、ドリフトチューブtemp:50℃;カラム:Waters XSelect(商標)CSH C18、50×2.1mm、2.5μm Temp:25℃、流量:0.6mL/min、勾配:t=15%A、t2.0min=60%A、t2.7min=98%A、ポストタイム:0.3min、溶離液A:アセトニトリル、溶離液B:水中の10mM重炭酸アンモニウム(pH=9.5)。
LC-MS法5,
装置:Waters IClass;Bin.ポンプ:UPIBSM、SM:UPISMFTN、SO;UPCMA、PDA:UPPDATC、210-320nm、SQD:ACQ-SQD2 ESI、質量範囲は産物の分子量に依存する:
pos/neg 1500-2500
neg 2000-3000
;ELSD:ガス圧40psi、ドリフトチューブtemp:50℃;カラム:Acquity C18、50×2.1mm、1.7μm Temp:60℃、流量:0.6mL/min、勾配:t=2%A、t5.0min=50%A、t6.0min=98%A、ポストタイム:1.0min、溶離液A:アセトニトリル、溶離液B:水中の10mM重炭酸アンモニウム(pH=9.5)。
調製方法
分取MP-LC法1,
機器の型:Reveleris(商標)prep MPLC;カラム:Waters XSelect(商標)CSH C18(145×25mm、10μ);流量:40mL/min;カラムtemp:室温;溶離液A:水中の10mM重炭酸アンモニウムpH=9.0);溶離液B:99%アセトニトリル+水中の1% 10mM重炭酸アンモニウム;勾配:t0min=5%B、t1min=5%B、t2min=10%B、t17min=50%B、t18min=100%B、t23min=100%B;検出UV:210、225、285nm。
分取MP-LC法2,
機器の型:Reveleris(商標)prep MPLC;カラム:Phenomenex LUNA C18(3)(150×25mm、10μ);流量:40mL/min;カラムtemp:室温;溶離液A:水中の0.1%(v/v)ギ酸、溶離液B:アセトニトリル中の0.1%(v/v)ギ酸;勾配:t0min=5%B、t1min=5%B、t2min=10%B、t17min=50%B、t18min=100%B、t23min=100%B;検出UV:210、225、285nm。
分取LC-MS法1,
MS機器の型:Agilent Technologies G6130B四重極;HPLC機器型:Agilent Technologies 1290分取LC;カラム:Waters XSelect(商標)CSH(C18、100×30mm、10μ);流量:25ml/min;カラムtemp:室温;溶離液A:100%アセトニトリル;溶離液B:水中の10mM重炭酸アンモニウムpH=9.0;産物の極性に依存するlin.勾配:
=20%A、t2min=20%A、t8.5min=60%A、t10min=100%A、t13min=100%A
0=5%A、t2min=5%A、t8.5min=40%A、t10min=100%A、t13min=100%A
0=10%A、t2min=10%A、t8.5min=50%A、t10min=100%A、t13min=100%A
;検出:DAD(220~320nm);検出:MSD(ESI pos/neg)質量範囲:100~800;DADに基づく画分収集。
分取LC-MS法2,
MS機器の型:Agilent Technologies G6130B四重極;HPLC機器型:Agilent Technologies 1290分取LC;カラム:Waters XBridge Shield(C18、150×19mm、5μ);流量:25ml/min;カラムtemp:室温;溶離液A:100%アセトニトリル;溶離液B:水中の10mM重炭酸アンモニウムpH=9.0;lin.勾配:t=5%A、t2.5min=5%A、t11min=40%A、t13min=100%A、t17min=100%A;検出:DAD(220~320nm);検出:MSD(ESI pos/neg)質量範囲:100~800;フラクションコレクションに基づくDAD
フラッシュクロマトグラフィー
Grace Reveleris X2(登録商標)C-815 Flash;溶媒送達系:3ピストンポンプ、オートプライミング、一ランで4つの独立したチャンネル、4つまでの溶媒、溶媒が枯渇したときにラインを自動切り替え;最大ポンプ流量250mL/min;最大圧力50bar(725psi);検出:UV200~400nm、4つまでのUVシグナルの組み合わせ、全UV範囲の走査、ELSD;カラムサイズ:装置上4-330g、ルアー型、オプションホルダーによって750gから3000gまで。
SO1861-EMCH合成(図52)
SO1861(121mg、0.065mmol)及びEMCH.TFA(110mg、0.325mmol)に、メタノール(エクストラドライ、3.00mL)及びTFA(0.020mL、0.260mmol)を追加した。反応混合物を室温で撹拌した。1.5時間後に、反応混合物を分取MP-LCに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(120mg、90%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度96%。
LRMS(m/z):2069[M-1]1-
LC-MSr.t.(min):1.08
デンドロン(-L-SO1861)合成(図53)
中間体1:
ジ-tert-ブチル(((6-アジドヘキサノイル)アザンジイル)ビス(エタン-2,1-ジイル))ジカルバメート
6-アジドヘキサン酸(0.943g、6.00mmol)、EDCI.HCl(1.21g、6.30mmol)、及びOxymaPure(0.938g、6.60mmol)をDMF(10.0mL)に溶解し、混合物を5分間撹拌した。次に、DMF中のジ-tert-ブチル(アザンジイルビス(エタン-2,1-ジイル))ジカルバメート(1.82g、6.00mmol)の溶液(5.00mL)を追加し、反応混合物を室温で撹拌した。5時間後に、反応混合物を真空において蒸発させ、残渣を酢酸エチル(50mL)に溶解した。もたらされた溶液を、1N重硫酸カリウム溶液(50mL)、飽和重炭酸ナトリウム溶液(2×50mL)、及びブライン(50mL)によって洗浄し、NaSOによって乾燥し、濾過し、真空中で蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(酢酸エチル-ヘプタン勾配、10:90が100:0まで上昇)により精製して、表題化合物(2.67g、100%)を白色固体として与えた。LC-MSに基づく純度98%。
LRMS(m/z):287/343/465[M-155/M-99/M+23]1+
LC-MSr.t.(min):2.022A
中間体2:
N,N-ビス(2-アミノエチル)-6-アジドヘキサンアミド二塩酸塩
ジ-tert-ブチル(((6-アジドヘキサノイル)アザンジイル)ビス(エタン-2,1-ジイル))ジカルバメート(2.66g、6.00mmol)に、イソプロパノール中のHCl(5-6 N、20.0mL、110mmol)を追加し、反応混合物を室温で撹拌した。4時間後に、反応混合物を真空中で蒸発させ、もたらされたクルードな産物をDCM(3×20mL)と同時蒸発させて、クルードな表題産物(1.49g、79%)を白色固体として与えた。
LRMS(m/z):243[M+1]1+
中間体3:
テトラ-tert-ブチル((5S,5S)-((((6-アジドヘキサノイル)アザンジイル)ビス(エタン-2,1-ジイル))ビス(アザンジイル))ビス(6-オキソヘキサン-6,1,5-トリイル))テトラカルバメート
DMF(30.0mL)及びDIPEA(2.62mL、15.1mmol)中のN,N-ビス(2-アミノエチル)-6-アジドヘキサンアミドジヒドロクロリド(1.19g、3.76mmol)の溶液に、Boc-Lys(Boc)-ONp(3.69g、7.90mmol)を追加し、混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を真空中で蒸発させ、残渣を酢酸エチル(100mL)に溶解した。もたらされた溶液を1N重硫酸カリウム溶液(100mL)及び飽和重炭酸ナトリウム溶液(5×100mL)によって洗浄し、NaSOによって乾燥し、濾過し、真空中で蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(DCM-メタノール/DCM(1/9v/v)勾配、100:0が0:100まで上昇)により精製して、標題産物(3.07g、91%)をわずかに黄色がかった固体として与えた。LC-MSに基づく純度94%。
LRMS(m/z):800/900/922[M-99/M+1/M+23]1+
LC-MSr.t.(min):2.172A
中間体4:
4-ニトロフェニル3-(アセチルチオ)プロパノエート
4-ニトロフェニルトリフルオロアセタート(5.17g、22.0mmol)及び3-(アセチルチオ)プロピオン酸(2.96g、20.0mmol)をDCM(50.0mL)に溶解した。次に、DIPEA(6.97mL、40.0mmol)を追加し、反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を真空中で蒸発させ、残渣を酢酸エチル(50mL)に溶解した。もたらされた溶液を、1N重硫酸カリウム溶液(50mL)、飽和重炭酸ナトリウム溶液(5×50mL)、及びブライン(50mL)によって洗浄し、NaSOによって乾燥し、濾過し、真空中で蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(DCM-メタノール/DCM(1/9v/v)勾配、100:0が0:100まで上昇)により精製して、標題産物(4.90g、91%)をわずかに黄色がかった固体として与えた。LC-MSに基づく純度99%。
LRMS(m/z):292[M+23]1+
LC-MSr.t.(min):1.942A
中間体5:
(S)-2,6-ジアミノ-N-(2-(6-アジド-N-(2-((S)-2,6-ジアミノヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミドテトラヒドロクロリド
テトラ-tert-ブチル((5S,5’S)-((((6-アジドヘキサノイル)アザンジイル)ビス(エタン-2,1-ジイル))ビス(アザンジイル))ビス(6-オキソヘキサン-6,1,5-トリイル))テトラカルバメート(1.80g、2.00mmol)を、イソプロパノール中のHCl(5-6N、50.0ml、275 mmol)に溶解し、反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を真空中で蒸発させ、もたらされたクルードな産物をDCM(3×20mL)と同時蒸発させて、クルードな表題産物を白色固体として与えた。
LRMS(m/z):250[M+2]2+,500[M+1]1+
中間体6:
(2S)-2,6-ビス[3-(アセチルスルファニル)プロパンアミド]-N-[2-(6-アジド-N-{2-[(2S)-2,6-ビス[3-(アセチルスルファニル)プロパンアミド]ヘキサンアミド]エチル}ヘキサンアミド)エチル]ヘキサンアミド
DMF(30mL)及びDIPEA(3.48mL、20.0mmol)中の(S)-2,6-ジアミノ-N-(2-(6-アジド-N-(2-((S)-2,6-ジアミノヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミド)テトラヒドロクロリド(1.29g、2.00mmol)の溶液に、4-ニトロフェニル3-(アセチルチオ)プロパノエート(2.26g、8.40mmol)を追加し、反応混合物を週末をかけて室温で撹拌した。反応混合物を真空中で蒸発させ、残渣をDCM/メタノール(95:5v/v、100mL)に溶解した。もたらされた溶液を、1N重硫酸カリウム溶液(100mL)、1N水酸化ナトリウム溶液(3×100mL)、及びブライン(100mL)によって洗浄し、NaSOによって乾燥し、濾過し、真空中で蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(DCM-メタノール/DCM(1/9v/v)勾配、100:0が0:100まで上昇)により精製して、表題産物(1.33g、65%)を白色固体として与えた。LC-MSによって、1つの脱保護されたチオ酢酸基を有する産物に対応するm/z値を有する不純物(15%)が見出された。不純物は、ワークアップ中に又は後に形成された。LC-MSに基づく純度85%。
LRMS(m/z):510[M+2]2+,1019/1041[M+1/M+23]1+
LC-MSr.t.(min):1.862B
中間体7:
N,N’-((9S,19S)-14-(6-アミノヘキサノイル)-1-メルカプト-9-(3-メルカプトプロパンアミド)-3,10,18-トリオキソ-4,11,14,17-テトラアザトリコサン-19,23-ジイル)ビス(3-メルカプトプロパンアミド)ホルマート
骨格2(102mg、0.100mmol)をメタノール(1.00ml)に溶解した。次に、新しく調製した1N水酸化ナトリウム溶液(0.440ml、0.440mmol)を追加し、反応混合物を室温で撹拌した。30min後に、THF中の1.0Mトリメチルホスフィン溶液(0.500ml、0.500mmol)を追加し、もたらされた混合物を室温で撹拌した。30min後に、反応混合物を真空中で蒸発させ、メタノール(2×10mL)と同時蒸発させた。残渣をメタノール/水の混合物(9:1v/v、1.00mL)に溶解し、もたらされた溶液を分取MP-LCに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(75.6mg、87%)を無色のネバネバした油として与えた。LC-MSに基づく純度96%。
LRMS(m/z):513[M+2]2+,825[M+1]1+
LC-MSr.t.(min):1.422A
中間体8:
デンドロン(-L-SO1861)-アミン
N,N’-((9S,19S)-14-(6-アミノヘキサノイル)-1-メルカプト-9-(3-メルカプトプロパンアミド)-3,10,18-トリオキソ-4,11,14,17-テトラアザトリコサン-19,23-ジイル)ビス(3-メルカプトプロパンアミド)ホルマート(2.73mg、3.13μmol)を、20mM NHHCOの0.5mMTCEP/アセトニトリルとの混合物(3:1v/v、3.00mL)に溶解した。次に、SO1861-EMCH(29.2mg、0.014mmol)を追加し、反応混合物を室温で撹拌した。1.5時間後に、反応混合物を分取LC-MS3Bに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(12.3mg、43%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度97%。
LRMS(m/z):1517[M-6]6-,1821[M-5]5-,2276[M-4]4-
LC-MSr.t.(min):4.395A
中間体9:
デンドロン(-L-SO1861)-アジド
デンドロン(SO1861)-アミン(6.81mg、0.748μmol)及び2,5-ジオキソピロリジン-1-イル1-アジド-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-オアート(2.90mg、7.48μmol)をDMF(1.00mL)に溶解した。次に、DIPEA(1.302μL、7.48μmol)を追加し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。2時間後に、反応混合物を分取LC-MS3Cに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(5.86mg、84%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度90%。
LRMS(m/z):2344[M-4]4-
LC-MSr.t.(min):4.785B
中間体10:
デンドロン(-L-SO1861)-マレイミド1
デンドロン(SO1861)-アミン(8.12mg、0.891μmol)及び2,5-ジオキソピロリジン-1-イル1-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロル-1-イル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-オアート(3.94mg、8.91μmol)を、DMF(1.00mL)に溶解した。次に、DIPEA(1.55μL、8.91μmol)を追加し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。3時間後に、反応混合物を分取LC-MS3Cに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(6.76mg、80%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度66%。
LRMS(m/z):2358[M-4]4-
LC-MSr.t.(min):2.136C
中間体11:
デンドロン(-L-SO1861)-マレイミド2
骨格2(5.10mg、5.00μmol)をメタノール(100μL)に溶解した。次に、新しく調製した1N水酸化ナトリウム溶液(22.0μL、22.0μmol)を追加し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、THF中の1.0Mトリメチルホスフィン溶液(25.0μL、25.0μmol)を追加し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を真空中で蒸発させ、メタノール(2×5mL)と同時蒸発させた。もたらされた残渣を、0.5mM TCEP/アセトニトリルとの20mM NHHCOの混合物(3:1v/v、3.242mL)に溶解した。この溶液から、直接的に、1000μLをSO1861-EMCH(14.4mg、6.94μmol、骨格と比較して4.5当量)に追加し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。10min後に、反応混合物を一晩凍結乾燥した。もたらされた残渣に、2,5-ジオキソピロリジン-1-イル3-(2-(2-(3-(2,5-ジオキソ-2h-ピロル-1(5h)-イル)プロパンアミド)エトキシ)エトキシ)プロパノエート(5.84mg、0.014mmol)及びDMF(1.00mL)を追加した。次に、DIPEA(2.39μL、0.014mmol)を追加し、懸濁液を1min振盪し、室温で静置した。2時間後に、反応混合物を分取LC-MS3Cに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(10.9mg、85%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度80%。
LRMS(m/z):2354[M-4]4-
LC-MSr.t.(min):4.165B
デンドロン(-L-SO1861)合成(図54)
中間体1:
tert-ブチルN-[(1S)-1-{[(1S)-1-{[2-(6-アジド-N-{2-[(2S)-2,6-ビス[(2S)-2,6-ビス({[(tert-
ブトキシ)カルボニル]アミノ})ヘキサンアミド]ヘキサンアミド]エチル}ヘキサンアミド)エチル]カルバモイル}-5-[(2S)-2,6-ビス({[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ})ヘキサンアミド]ペンチル]カルバモイル}-5-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}ペンチル]カルバメート
(S)-2-6-ジアミノ-N-(2-(6-アジド-N-(2-((S)-2,6-ジアミノヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミド)エチル)ヘキサンアミドテトラヒドロクロリド(964mg、1.50mmol)を、DMF(25.0mL)及びトリエチルアミン(2.08mL、15.0mmol)に溶解した。次に、Boc-Lys(Boc)-ONp(3.36g、7.18mmol)を追加し、反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を真空中で蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(DCM-メタノール/DCM(1/9v/v)勾配、100:0が0:100まで上昇)により精製して、表題産物(2.71g、100%)を白色固体として与えた。LC-MSに基づく純度97%。
LRMS(m/z):807[M-198]2+
LC-MSr.t.(min):2.352B
中間体2:
(2S,2’S)-N,N’-((5S,15S,22S)-22,26-ジアミノ-10-(6-アジドヘキサノイル)-15-((S)-2,6-ジアミノヘキサンアミド)-6,14,21-トリオキソ-7,10,13,20-テトラアザヘキサコサン-1,5-ジイル)ビス(2,6-ジアミノヘキサンアミド)オクタヒドロクロリド
中間体1(2.71g、1.50mmol)を、イソプロパノール中のHCl(5-6N、25.0ml、138mmol)に溶解し、反応混合物を室温で一晩撹拌した。次に、反応混合物を真空中で蒸発させ、もたらされたクルードな産物をDCM(3×20mL)と同時蒸発させて、クルードな表題産物を白色固体として与えた。
LRMS(m/z):203/254[M-200/M+4]4+,338[M+3]3+,507[M+2]2+,1012[M+1]1+
中間体3:
(2S)-2,6-ビス[3-(アセチルスルファニル)プロパンアミド]-N-[(1S)-1-{[2-(6-アジド-N-{2-[(2S)-2,6-ビス[(2S)-2,6-ビス[3-(アセチルスルファニル)プロパンアミド]ヘキサンアミド]ヘキサンアミド]エチル}ヘキサンアミド)エチル]カルバモイル}-5-[(2S)-2,6-ビス[3-(アセチルスルファニル)プロパンアミド]ヘキサンアミド]ペンチル]ヘキサンアミド
(2S,2’S)-N,N’-((5S,15S,22S)-22,26-ジアミノ-10-(6-アジドヘキサノイル)-15-((S)-2,6-ジアミノヘキサンアミド)-6,14,21-トリオキソ-7,10,13,20-テトラアザヘキサコサン-1,5-ジイル)ビス(2,6-ジアミノヘキサンアミド)オクタヒドロクロリド(300mg、0.230mmol)に、DMF(20.0mL)、トリエチルアミン(320μl、2.30mmol)、及び4-ニトロフェニル3-(アセチルチオ)プロパノエート(595mg、2.21mmol)を追加した。もたらされた懸濁液を60℃で30minソニケーションし、室温で一晩撹拌させた。反応混合物を真空中で蒸発させ、残渣を、最初にフラッシュクロマトグラフィー(DCM-メタノール/DCM(1/9v/v)勾配、100:0が0:100まで上昇)を行うこと、次に分取MP-LCによって精製して、表題産物(70mg、15%)を白色固体として与えた。LC-MSに基づく純度100%。
LRMS(m/z):685[M+3]3+
LC-MSr.t.(min):1.912A
中間体4:
(2S)-N-[(1S)-1-{[2-(6-アミノ-N-{2-[(2S)-2,6-ビス[(2S)-2,6-ビス(3-スルファニルプロパンアミド)ヘキサンアミド]ヘキサンアミド]エチル}ヘキサンアミド)エチル]カルバモイル}-5-[(2S)-2,6-ビス(3-スルファニルプロパンアミド)ヘキサンアミド]ペンチル]-2,6-ビス(3-スルファニルプロパンアミド)ヘキサンアミドホルマート
骨格4(10.0mg、4.87μmol)をメタノール(200μL)に溶解した。次に、新しく調製した1N水酸化ナトリウム溶液(42.9μL、0.043mmol)を追加し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、THF中の1.0Mトリメチルホスフィン溶液(24.4μL、0.024mmol)を追加し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を水(1mL)で希釈し、直接的に分取MP-LCに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(4.02mg、48%)を白色の綿毛状の固体として与えた。
LRMS(m/z):564[M+3]3+,846[M+2]2+
LC-MSr.t.(min):1.542C
中間体5:
デンドロン(-L-SO1861)-アミン
骨格5(0.52mg、0.299μmol)及びSO1861-EMCH(29.2mg、0.014mmol)を、20mM NHHCOの0.5mM TCEP/アセトニトリルとの混合物(3:1v/v、1.00mL)に溶解し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、TCEP(0.30mg、1.05μmol)を追加し、反応混合物を1min振盪した。次に、混合物を、直接的に分取LC-MS3Bに付した。産物に対応する画分を、直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(2.17mg、40%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度97%。
LRMS(m/z):2282[M-8]8-,2607[M-7]7-
LC-MSr.t.(min):4.415A
例8
SO1861-三官能性リンカー-BNAオリゴ合成(図55)
材料及び方法
三官能性リンカー
三官能性リンカー(DBCO、TCO、マレイミド)はBio-Synthesis Inc.(ルイスビル、テキサス)に発注した。
HSP27BNAオリゴ
HSP27BNA(-チオール)オリゴ(配列5’-GGCacagccagtgGCG-3’)(Zhang etAl.,2011)を、Bio-synthesis Inc.(ルイスビル、テキサス)から購入した。
中間体1:
SO1861-アジド
SO1861 60mg、0.032mmol))及び1-アジド-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-ヒドラジド(39.3mg、0.129mmol)に、メタノール(エクストラドライ、1.00mL)及びTFA(9.86μl、0.129mmol)を追加し、反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。2時間後に、反応混合物を分取MP-LCに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(58.4mg、84%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度100%。
LRMS(m/z):2150[M-1]1-
LC-MSr.t.(min):1.103B
中間体2:
SO1861-三官能性リンカー
SO1861-アジド(45mg、0.021mmol)及び三官能性リンカー(26.5mg、0.022mmol)をDMF(2.50mL)に溶解し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を分取LC-MS3Cに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(58.4mg、84%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度89%。
LRMS(m/z):1677[M-2]2-
LC-MSr.t.(min):2.546A
中間体3:
(E)-1-(4-((2-(6-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロル-1-イル)ヘキサノイル)ヒドラジンイリデン)メチル)ベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド
1-(4-ホルミルベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド(28.0mg、0.048mmol)及びEMCH.TFA(24.5mg、0.072mmol)に、メタノール(エクストラドライ、2.00mL)及びTFA(11.1μL、0.145mmol)を追加し、反応混合物を50℃で撹拌した。30min後に、反応混合物を真空中で蒸発させ、もたらされた残渣をMP-LCにより精製した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(33.4mg、88%)を鮮紫色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度92%。
LRMS(m/z):394[M+2]2+,789[M+1]1+
LC-MSr.t.(min):1.287A
中間体4:
メチルテトラジン-BNAオリゴ
HSP27 BNAオリゴジスルフィド(70.0mg、0.012mmol)を20mM NHHCO(20.0mL)に溶解した。次に、TCEP(14.3mg、0.050mmol)を追加し、反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。反応混合物を、3000Daの分子量カットオフを有する遠心フィルター(5000×g、30min)を用いることによって濾過した。次に、2.5mM TCEPを有する20mM NHHCOの溶液(20.0mL)を残渣溶液に追加し、もたらされた混合物を上に記載されている同じ条件下で再び濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO(30.0mL)によって希釈し、もたらされた混合物を、アセトニトリル(10.0mL)中の(E)-1-(4-((2-(6-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロル-1-イル)ヘキサノイル)ヒドラジンイリデン)メチル)ベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド(14.8mg、18.8μmol)の溶液に追加した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を凍結し、週末をかけて凍結乾燥して、クルードな表題産物をピンク色の綿毛状の固体として与えた。クルードな産物に20mM NHHCO(20.0mL)を追加し、もたらされた懸濁液を0.45μmシリンジフィルターで濾過した。濾液を、上に記載されている同じ条件によって遠心フィルターを用いて濾過した。次に、再び、20mM NHHCOの溶液(20.0mL)を残渣溶液に追加し、もたらされた混合物を、上に記載されている同じ条件によって遠心フィルターを用いて再び濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO(20.0mL)で希釈し、もたらされた混合物を一晩凍結乾燥して、表題産物(90.0mg、115%)をピンク色の綿毛状の固体として得た。LC-MSに基づく純度91%。
LRMS(m/z):1631[M-4]4-,2174[M-3]3-
LC-MSr.t.(min):0.737B
中間体5:
SO1861-三官能性リンカー-BNAオリゴ
メチルテトラジン-BNAオリゴ(90.0mg、0.014mmol)及びSO1861-三官能性リンカー(48.6mg、0.014mmol)を、水/アセトニトリル(4:1v/v、12.0mL)の混合物に溶解した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。15min後に、混合物を分取LC-MS4Aに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(82.0mg、60%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度92%(両方のm/z値が表題化合物に対応する、2つのピーク)。
LRMS(m/z):1641[M-6]6-,1970[M-5]5-
LC-MSr.t.(min):3.24及び3.406B
中間体1:
SO1861-アジド
SO1861 60mg、0.032mmol))及び1-アジド-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-ヒドラジド(39.3mg、0.129mmol)に、メタノール(エクストラドライ、1.00mL)及びTFA(9.86μl、0.129mmol)を追加し、反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。2時間後に、反応混合物を分取MP-LCに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(58.4mg、84%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度100%。
LRMS(m/z):2150[M-1]1-
LC-MSr.t.(min):1.103B
中間体2:
SO1861-三官能性リンカー
SO1861-アジド(45mg、0.021mmol)及び三官能性リンカー(26.5mg、0.022mmol)をDMF(2.50mL)に溶解し、もたらされた混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を分取LC-MS3Cに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(58.4mg、84%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度89%。
LRMS(m/z):1677[M-2]2-
LC-MSr.t.(min):2.546A
中間体3:
(E)-1-(4-((2-(6-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロル-1-イル)ヘキサノイル)ヒドラジンイリデン)メチル)ベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド
1-(4-ホルミルベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド(28.0mg、0.048mmol)及びEMCH.TFA(24.5mg、0.072mmol)に、メタノール(エクストラドライ、2.00mL)及びTFA(11.1μL、0.145mmol)を追加し、反応混合物を50℃で撹拌した。30min後に、反応混合物を真空中で蒸発させ、もたらされた残渣をMP-LCにより精製した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(33.4mg、88%)を鮮紫色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度92%。
LRMS(m/z):394[M+2]2+,789[M+1]1+
LC-MSr.t.(min):1.287A
中間体4:
メチルテトラジン-BNAオリゴ
HSP27 BNAオリゴジスルフィド(70.0mg、0.012mmol)を20mM NHHCO(20.0mL)に溶解した。次に、TCEP(14.3mg、0.050mmol)を追加し、反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。反応混合物を、3000Daの分子量カットオフを有する遠心フィルター(5000×g、30min)を用いることによって濾過した。次に、2.5mM TCEPを有する20mM NHHCOの溶液(20.0mL)を残渣溶液に追加し、もたらされた混合物を上に記載されている同じ条件下で再び濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO(30.0mL)によって希釈し、もたらされた混合物を、アセトニトリル(10.0mL)中の(E)-1-(4-((2-(6-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロル-1-イル)ヘキサノイル)ヒドラジンイリデン)メチル)ベンズアミド)-N-(4-(6-メチル-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ベンジル)-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-アミド(14.8mg、18.8μmol)の溶液に追加した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。30min後に、反応混合物を凍結し、週末をかけて凍結乾燥して、クルードな表題産物をピンク色の綿毛状の固体として与えた。クルードな産物に20mM NHHCO(20.0mL)を追加し、もたらされた懸濁液を0.45μmシリンジフィルターで濾過した。濾液を、上に記載されている同じ条件によって遠心フィルターを用いて濾過した。次に、再び、20mM NHHCOの溶液(20.0mL)を残渣溶液に追加し、もたらされた混合物を、上に記載されている同じ条件によって遠心フィルターを用いて再び濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO(20.0mL)で希釈し、もたらされた混合物を一晩凍結乾燥して、表題産物(90.0mg、115%)をピンク色の綿毛状の固体として得た。LC-MSに基づく純度91%。
LRMS(m/z):1631[M-4]4-,2174[M-3]3-
LC-MSr.t.(min):0.737B
中間体5:
SO1861-三官能性リンカー-BNAオリゴ
メチルテトラジン-BNAオリゴ(90.0mg、0.014mmol)及びSO1861-三官能性リンカー(48.6mg、0.014mmol)を、水/アセトニトリル(4:1v/v、12.0mL)の混合物に溶解した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。15min後に、混合物を分取LC-MS4Aに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(82.0mg、60%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度92%(両方のm/z値が表題化合物に対応する、2つのピーク)。
LRMS(m/z):1641[M-6]6-,1970[M-5]5-
LC-MSr.t.(min):3.24及び3.406B
例9
SO1861-BNAオリゴコンジュゲート
HSP27BNAオリゴジスルフィド(1.10mg、0.187μmol)を、1.0mM TCEPを有する20mM NHHCO(500μL)に溶解し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。1時間後に、反応混合物を、3000Daの分子量カットオフを有する遠心フィルターを用いることによって濾過した(14000×g、30min)。残渣溶液を、1.0mM TCEPを有する20mM NHHCO(500μL)によって希釈し、もたらされた混合物を再び上に記載されている同じ条件下で濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO/アセトニトリル(3:1v/v、1.00mL)によって希釈し、もたらされた混合物をSO1861-EMCH(3.54mg、0.375μmol)に追加した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。10min後に、反応混合物を分取LC-MS4Aに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(1.25mg、85%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度100%。
LRMS(m/z):1561[M-5]5-,1951[M-4]4-
LC-MSr.t.(min):2.466B
デンドロン(SO1861)4-BNAオリゴコンジュゲート化(図56)
HSP27BNAオリゴジスルフィド(1.1mg、0.187μmol)を、1.0mM TCEPを有する20mM NHHCO(500μL)に溶解し、混合物を1min振盪し、室温で静置した。1時間後に、反応混合物を、3000Daの分子量カットオフを有する遠心フィルターを用いることによって濾過した(14000×g、30min)。残渣溶液を、1.0mM TCEPを有する20mM NHHCO(500μL)によって希釈し、もたらされた混合物を再び上に記載されている同じ条件下で濾過した。残渣溶液を20mM NHHCO/アセトニトリル(3:1v/v、1.0mL)によって希釈し、もたらされた混合物をデンドロン(SO1861)4-マレイミド1(3.54mg、0.375μmol)に追加した。反応混合物を1min振盪し、室温で静置した。10min後に、反応混合物を分取LC-MS4Aに付した。産物に対応する画分を直ちに一緒にプールし、凍結し、一晩凍結乾燥して、表題化合物(1.25mg、85%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度94%
LRMS(m/z):1896[M-8]8-,2167[M-7]7-
LC-MSr.t.(min):3.776B
デンドロン(NEM)合成(図57)
ベンジルビス(2-((S)-2,6-ビス(3-メルカプトプロパンアミド)ヘキサンアミド)エチル)カルバメート(1.69mg、2.00μmol)及びN-エチルマレイミド(1.05mg、8.40μmol)に、20mM NHHCO/アセトニトリル(3:1v/v、2.00mL)の混合物を追加し、反応混合物を室温で撹拌した。2時間後に、反応混合物を一晩凍結乾燥した。もたらされた残渣を、分取LC-MS3Aを用いて精製して、表題化合物(1.53mg、57%)を白色の綿毛状の固体として与えた。LC-MSに基づく純度98%。
LRMS(m/z):1346[M+1]1+
LC-MSr.t.(min):1.433A
例10
A431マウス腫瘍マウスモデル並びにビトロ及びビボ遺伝子サイレンシング研究
材料及び方法
リンカーオリゴを有するHSP27BNA(配列5’-GGCacagccagtgGCG-3’)(Zhang etAl.,2011)をBio-Synthesis Inc.(ルイスビル、テキサス)から購入した。
ビトロのRNA単離及び遺伝子発現分析
細胞からのRNAを単離し、標準的なプロトコール(Biorad)に従って分析した。
ビボのマウス腫瘍モデル
マウス研究を、標準的なプロトコール及び手順に従ってCrownBio(中国)で行った。モデル:雌BALB/cヌードマウスにおける皮下A431ヒト類表皮癌ゼノグラフトモデル。腫瘍体積をモニタリングし、腫瘍サンプルを遺伝子サイレンシング分析のために収集した(下参照)。
マウスからの腫瘍サンプルのRNA単離及び遺伝子発現分析
トータルRNAを、製造者の説明書に従ってTriZol(Thermo Fisher)を用いて腫瘍から単離した。単離されたRNAを、ヌクレアーゼ不含水(NFW)に再懸濁した。RNAサンプルをゲル上でそれらのRNAインテグリティについてチェックした。cDNAを調製するために、最初に、100ngのトータルRNAを、NFW中に12.5μlの最終体積でランダムヘキサマー(Qiagen;最終濃度2μM)と混合し、70℃で5min変性し、直ちに氷冷した。次に、4μlの5×RT緩衝液(Promega)、0.4μlの25mM dNTP(Promega)、1μlの200U/μL MMLV RT酵素(Promega)、0.5μLの40U/μl RNAse阻害剤(Promega)、及び1.6μL NFWからなる7.5μlのcDNA合成ミックスを追加した。次のcDNA合成プロトコールを用いた:1)10分25℃、2)60分37℃、3)5分85℃、4)無限4℃
単一のqPCR反応には、次のミックスを調製した:1μLのcDNA、0.05μLのフォワードプライマー(250μM)、0.05μLのリバースプライマー(250μM)、8.9μlのLNFW、10μlのSYBR Green(Bio-Rad)。次のqPCRプロトコールを用いた:1サイクル:5分95℃、40サイクル:15s 95℃+30s 60℃。
HSP27遺伝子発現を、2-(Ct HSP27 -GEOMEAN(Ct ref1 ;Ct ref2 ;Ct ref3 ;Ct ref4 ))を用いて計算した。式中、ref1、ref2、ref3、及びref4は、腫瘍の分析のための参照遺伝子IMMT、EIF2S2、GUSB、及びUBCである。この腫瘍サンプルについて最も理想的かつ安定な参照遺伝子を選ぶために、試験された9つの参照遺伝子の中から、4つの参照遺伝子をGeNORM分析の性能に基づいて選んだ。そうするためには、qPCR結果をQbase+ソフトウェアプログラムにインポートした。これによって、2つの品質尺度が計算される:正規化された参照遺伝子発現レベルの変動係数(V);及びgeNorm安定性M値(M)1である。M<0.2及びV<0.15を有する参照遺伝子は非常に安定だと考えられる。この分析に基づいて、IMMT及びEIF2S2を最も安定な参照遺伝子として選んだ。しかしながら、UBC及びGUSBをもまた参照遺伝子のグループに追加して、正規化の正確度をさらに向上させた。各サンプルはCFX96リアルタイムqPCRマシン(Bio-Rad)によってテクニカルトリプリケートとして分析した。
Figure 2022516045000042
例11
コンジュゲート合成
モノクローナル抗体、SO1861、QSサポニン
トラスツズマブ(ハーセプチン(登録商標))、セツキシマブ(アービタックス(登録商標))、及びT-DM1(Kadcyla(登録商標))を、薬局(Charite、ベルリン)から購入した。CD71モノクローナル抗体をBioCellから購入した(Okt9、#BE0023)。SO1861は、Saponaria officinalis L.から得た生の植物抽出物から、Analyticon Discovery GmbHによって単離及び精製された。Quillaja Saponariaサポニン抽出物(QSミックス)を購入した(SigmaAldrich、#S4521)。
材料
トラスツズマブ(Tras、ハーセプチン(登録商標)、Roche)、セツキシマブ(Cet、アービタックス(登録商標)、Merck KGaA)、トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィンヒドロクロリド(TCEP、98%、Sigma-Aldrich)、5,5′-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)(DTNB、エルマン試薬、99%、Sigma-Aldrich)、Zeba(商標)スピン脱塩カラム(2mL、Thermo-Fisher)、NuPAGE(商標)4-12% ビス-トリスプロテインゲル(Thermo-Fisher)、NuPAGE(商標)MES SDS泳動緩衝液(Thermo-Fisher)、Novex(商標)Sharp染色済みタンパク質標準(Thermo-Fisher)、PageBlue(商標)タンパク質染色溶液(Thermo-Fisher)、Pierce(商標)BCAタンパク質アッセイキット(Thermo-Fisher)、N-エチルマレイミド(NEM、98%、Sigma-Aldrich)、1,4-ジチオスレイトール(DTT、98%、Sigma-Aldrich)、セファデックスG25(GE Healthcare)、セファデックスG50M(GE Healthcare)、セファデックス200P(GE Healthcare)、イソプロピルアルコール(IPA、99.6%、VWR)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(トリス、99%、Sigma-Aldrich)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩(トリス・HCL、Sigma-Aldrich)、L-ヒスチジン(99%、Sigma-Aldrich)、D-(+)-トレハロース脱水物(99%、Sigma-Aldrich)、ポリエチレングリコールソルビタンモノラウレート(TWEEN 20、Sigma-Aldrich)、ダルベッコリン酸緩衝食塩水(DPBS、Thermo-Fisher)、グアニジン塩酸塩(99%、Sigma-Aldrich)、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水和物(EDTA-Na2、99%、Sigma-Aldrich)、無菌フィルター0.2μm及び0.45μm(Sartorius)、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC、Thermo-Fisher)、ジアンチン-Cys(Dia-Cys。単一のC末端システイン官能基を有するジアンチン変異体、Proteogenix)、Vivaspin T4及びT15濃縮器(Sartorius)、Superdex 200PG(GE Healthcare)、テトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオナート(PEG4-SPDP、Thermo-Fisher)、HSP27オリゴヌクレオチド(Biosynthesis)、[O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N,N-テトラメチルウロニウム-ヘキサフルオロホスファタート](HATU、97%、Sigma-Aldrich)、ジメチルスルホキシド(DMSO、99%、Sigma-Aldrich)、N-(2-アミノエチル)マレイミドトリフルオロ酢酸塩(AEM、98%、Sigma-Aldrich)、L-システイン(98.5%、Sigma-Aldrich)、脱イオン水(DI)はUltrapure Lab Water Systems(MilliQ、Merck)から新しく取った、ニッケル-ニトリロトリ酢酸アガロース(Ni-NTAアガロース、Protino)、グリシン(99.5%、VWR)、5,5-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸(エルマン試薬、DTNB、98%、Sigma-Aldrich)、S-アセチルメルカプトコハク酸無水物フルオレセイン(SAMSA試薬、Invitrogen)、重炭酸ナトリウム(99.7%、Sigma-Aldrich)、炭酸ナトリウム(99.9%、Sigma-Aldrich)、PD MiniTrap脱塩カラム-セファデックスG-25樹脂(GE Healthcare)、PD10 G25脱塩カラム(GE Healthcare)、Zebaスピン脱塩カラム0.5、2、5、及び10mL(Thermo-Fisher)、Vivaspin遠心フィルターT4 10kDa MWCO、T4 100kDa MWCO、及びT15(Sartorius)、Biosep s3000ASECカラム(Phenomenex)、Vivacell限外濾過ユニット10及び30kDa MWCO(Sartorius)、Nalgene Rapid-Flowフィルター(Thermo-Fisher)。
方法
MALDI-TOF-MS
マトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間型(MALDI-TOF)スペクトルを、MALDI-質量分析計(Bruker Ultrafex III)で記録した。典型的には、ナノモルからマイクロモル範囲でMilliQ水に溶解したサンプルを、液滴乾燥法によって、アセトニトリル(MADLI-TOF-MS試験済み、Sigma)/0.1%TFA(7:3v/v)に溶解したマトリックスとしてsuper-DHB(99%、Fluka)又はシナピン酸(SA、99%、Sigma-Aldrich)どちらかを用いて、ターゲット(MTP384ターゲットプレート研磨済みスチールTF、Bruker Daltons)上にスポットした。PepMix(ペプチド較正標準、Bruker Daltons)又はProteMass(タンパク質較正標準、Sigma-Aldrich)が較正標準としての用をなした。RPモードはリフレクターのポジティブモードを言う。RNモードはリフレクターのネガティブモードを言う。LPモードはリニアポジティブモードを言う。
透析
再生セルロース膜:MWCO=1及び2kDa(Spectra/Por)及びMWCO=12~14kDa(Carl Roth)を用いて透析を行った。典型的には、透析は1Lの溶媒で24h行い、これはプロセスの最初の6hの後に交換した。
凍結乾燥
凍結乾燥は、Alpha 1-2 LD plus(Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH)で行った。典型的には、サンプルを液体窒素で凍結し、高真空で凍結乾燥機内に置いた。
UV-Vis
吸光度測定は、Perkin Elmer Lambda 25 UV-Visによって又はThermo NanoDrop ND-2000分光光度計によって、200~750nmのスペクトル範囲で行った。
濃度は、Thermo Nanodrop 2000又はLambda 25分光計を用いて、次のパラメータを用いて決定された:
トラスツズマブ OD280=1.5(mg/ml)-1 cm-1
セツキシマブ OD280=1.4(mg/ml)-1 cm-1
HSP27オリゴヌクレオチド OD260=153,000 M-1 cm-1;Rz260:280=1.819
Dia-Cys OD280=0.57(mg/ml)-1 cm-1
PEG-SPDP(PDT)OD343=8,080 M-1 cm-1
SAMSA-フルオレセイン OD495=64,500 M-1 cm-1;Rz280:495=0.232
エルマン(TNB)OD412=14,150 M-1cm-1
固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMCA)
ニッケル-ニトリロ三酢酸(Ni-NTA)クロマトグラフィーを行って、ヒスチジンタグ付きタンパク質及びタンパク質コンジュゲートを精製した。手短には、Ni-NTAアガロース(10mL)を、5mLベッド体積の重力流カラムへとピペッティングした。樹脂を20mLの脱イオン水で洗浄し、5mLの100mM NiSO4溶液を再充填した。樹脂を5mLの脱イオン水で再び5回洗浄し、DPBSで5回平衡化した。タンパク質溶液を、4℃で30min、回転する洗浄済みNi-NTAアガロースとインキュベーションした。その後、Ni-NTAタンパク質溶液を重力流カラムへと再びピペッティングした。フロースルーを収集し、樹脂を5mLのDPBSで3回洗浄した。それから、固定化されたサンプルを、イミダゾール濃度を50mLの125mM、pH8から50mLの250mM、pH8まで増大させることによって溶出した。溶出画分をPBS pH7.4に対して透析して、精製サンプルを得た。
サイズ排除クロマトグラフィー
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を、AKTA精製装置によって行った。サンプルを、Biosep SEC-S3000カラム又はセファデックスG50Mカラム(10×40cm)どちらかを用いたSECによって分析した。TBS/イソプロピルアルコール溶液(85:15 v/v)で溶出した。サンプル純度は、トレースのアグリゲートピークに対して抗体サンプルピークの積分により決定した。
エルマンアッセイ
エルマン試験(又はエルマンアッセイ)を行って、分光光度法によりサンプル中のチオール濃度を定量的に決定した。チオールの存在は、チオールの存在下でのエルマン試薬からの2-ニトロ-5-チオベンゾエート(TNB)の化学量論的放出によって指示された。TNBは、緩衝系において、412nmの吸収極大及びOD412=14,150M-1cm-1の吸光係数を得る。手短には、リン酸緩衝液(0.1M、1mM EDTA、pH7.4)中のエルマン試薬(5,5-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)、DTNB)の0.5mg/mL溶液の2μLを、緩衝液中のチオール含有サンプル20μLと混合した。混合物を5secボルテックスした。それから、412nmのUV-Vis吸光度をThermo Nanodrop 2000で測定して、TNB濃度、それゆえにサンプルのチオール含量を決定した。
ジアンチン産生
ジアンチンを細菌培養によって発現させ、タンパク質を、当分野で公知の従来の細胞培養及びタンパク質精製ステップを踏襲して精製した。
サポリンコンジュゲートの産生
カスタムトラスツズマブ-サポリン、セツキシマブ-サポリン、CD71mab-サポリンコンジュゲートは、Advanced Targeting Systems(サンディエゴ、CA)から産生及び購入された。IgG-サポリン及びサポリンは、Advanced Targeting Systemsから購入した。
抗体-(Cys-デンドロン-(L-SO1861)合成
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを樹状サポニン(デンドロン-(L-SO1861)-マレイミド)にテトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(PEG-SPDP)リンカーを介してコンジュゲート化し、Ab及び樹状サポニン間のチオール-エンマイケル型反応を行なった。セツキシマブ-(S-デンドロン-(L-SO1861)について手順を例示的に記載する:
セツキシマブをDPBS pH7.5緩衝液中で脱塩し、それから2.50mg/mlに正規化した。Abのアリコート(9.19mg、61nmol)に、新しく調製したPEG-SPDP溶液のアリコート(5.0mg/ml、6.70モル当量、411nmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それからローラー混合によって20℃で60分間インキュベーションした。インキュベーション後に、反応をグリシン(20mg/ml、7.7μl)の追加によってクエンチし、それから、SPDP部分をTCEP(5.0mg/ml、SPDP当たり4.0モル当量、1.64μmol)の追加によってインサイチュ還元した。この混合物を、ローラー混合によって20℃で15分間ローラー混合した。もたらされたAb-SHを、zebaスピン脱塩カラムを用いたTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。Ab-SHを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによってキャラクタリゼーションした(チオール対Ab比=5.4)。バルクAb-SH(7.41mg、1.93mg/ml、49nmol)に、DMSO中の新しく調製したデンドロン-(L-SO1861)-マレイミド溶液のアリコートを追加し(10mg/ml、Ab当たり8.0モル当量、0.4μmol、3.16mg、0.32ml)、混合物を手短にボルテックスし、それから20℃で一晩インキュベーションした。コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.25mg、1.67nmol)をコンジュゲート化の前に取り分け、それぞれ正及び負の対照として、NEM(Ab当たり8.0モル当量、13.3 nmol、6.7μlの0.25mg/ml溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(6.7μl)と20℃で一晩反応させ。(NEMの追加前に)18時間のインキュベーション後に、クルードなコンジュゲート混合物を手短に遠心し、100μlアリコートをUV-visによる分析のために取り出し、正及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、デンドロン-(L-SO1861)の組み込みを得た。バルクAb-デンドロン-(L-SO1861)混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(2.5mg/ml、5.0モル当量、0.25μmol)を追加し、混合物を、DPBS pH7.5で溶出する1.6×30cmセファデックスG50カラムにより精製して、精製されたセツキシマブ-(S-デンドロン-(L-SO1861)コンジュゲートを与えた。産物を0.2μmに濾過して清澄化し、それから、vivaspin T15濃縮器を用いてca.3mg/mlに注意深く濃縮して(3,000g、5分インターバル、5℃)、最終的なセツキシマブ-(S-デンドロン(L-SO1861)コンジュゲートを与えた。収量:4.41mg、48%。デンドロン-(L-SO1861)対Ab比=4.4。
Figure 2022516045000043
抗体-(L-SO1861)(図51によって例解される)
トラスツズマブ、セツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、1、2、3、4、5、及び6のDARで、マイケル型チオール-エンコンジュゲート化反応によってサポニンSO18161-EMCHにコンジュゲート化した。SO1861-EMCH分子は、サポニンとAbとの間に不安定な結合を生成する不安定な(L)ヒドラゾン結合をその構造とそのマレイミド官能基との間に得る。トラスツズマブ-(L-SO1861)について手順を例示的に記載する:
セツキシマブ(40mg、8.0ml)の溶液に、それぞれ10μl/mlのトリス濃縮液(127mg/ml、1.05M)、トリスHCl濃縮液(623mg/ml、3.95M)、及びEDTA-Na濃縮液(95mg/ml、0.26M)を追加して、50mM TBS、2.5mM EDTA緩衝液pH7.5を与えた。
4つに分けたセツキシマブ(それぞれ9.73mg、4.864mg/ml、65nmol)に、新しく調製したTCEP溶液のアリコート(0.5~2.0mg/ml、1.15~7.02モル当量、75~455nmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それからローラー混合によって20℃で300分間インキュベーションした。インキュベーション後に(SO1861-EMCHの追加前に)、Ab-SHのca.1mg(0.210ml)アリコートを各混合物から取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過によって精製した。これらのアリコートを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションした(それぞれ、チオール対Ab比=2.0、4.2、5.9、及び6.8)。バルクAb-SHのそれぞれに、新しく調製したSO1861-EMCH溶液のアリコート(2mg/ml、「チオール」当たり1.3モル当量、0.15~0.61μmol、0.16~0.63ml)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それから20℃で120分間インキュベーションした。各コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.25mg、1.67nmol)を、それぞれ正及び負の対照として、NEM(「チオール」当たり1.3モル当量、4.3~17.4nmol、2.2~8.7 μlの0.25mg/ml 溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(2.2~8.7μl)と20℃で120分間反応させた。インキュベーション後に(NEMの追加前に)、Ab-SO1861-EMCH混合物の0.200mlアリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートをUV-visによりキャラクタリゼーションし、正の対照及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、SO1861-EMCH組み込みを得た。バルクAb-SO1861-EMCH混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(2.5mg/ml、2.5~10モル当量、0.15~0.58μmol)を追加し、混合物を、DPBS pH7.5で溶出するzebaスピン脱塩カラムにより精製して、精製されたセツキシマブ-(L-SO1861)コンジュゲートを与えた。産物を2.5mg/mlに正規化し、生物学的評価のために分注する前に0.2μmに濾過した。
Figure 2022516045000044
Figure 2022516045000045
抗体-(S-SO1861)合成
SO1861-S-Mal合成
Saponaria officinalis LからのSO1861(15.4mg、8.28μmol)及びHATU(140mg、368μmol、44.5モル当量)を固体として磁石攪拌子と共に20mLガラスバイアル内に置き、5mL DMSOを追加して材料を溶解させた。溶解した混合物を室温で30min撹拌した。30min後に、DMSO中の新しく調製したAEM溶液(65mg、256μmol、31モル当量)の1mLを、撹拌しているSO1861-HATU混合物に追加した。反応混合物を室温で17時間撹拌した。17時間の撹拌後に、混合物を脱イオン水で希釈し、1kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por7)を用いて脱イオン水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、溶液を凍結乾燥して白色粉末を得た。
収量:7.22mg(44%)。
乾燥したアリコートを、さらに、MALDI-TOF-MSによるキャラクタリゼーションに用いた。
MALDI-TOF-MS(RNモード):m/z 1983 Da([M-H],SO1861-S-Malコンジュゲート),2136 Da([M-H],サポニン-S-Malコンジュゲート)。
MALDI-TOF-MS(RPモード):m/z 2007 Da([M+Na],SO1861-S-Malコンジュゲート),2107 Da([M-Na],サポニン-S-Malコンジュゲート)。
マレイミド官能性を、精製SO1861-S-Malを新しく調製したL-システイン溶液(1000モル過剰)と混合することと、システインコンジュゲートをm/z 2103Daに生むMALDI-TOF-MSにおける予想質量シフトを観察することとによって検証した。
抗体コンジュゲート化
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abをマイケル型チオール-エンコンジュゲート化反応によってサポニンSO18161-S-Malにコンジュゲート化した。サポニンは、サポニンとAbとの間に安定な結合を生成する安定な(S)アミド結合をその構造とそのマレイミド官能基との間に得る。
リン酸緩衝食塩水(PBS)に溶解した5mgのAbを、zebaスピン脱塩カラムによってトリス(ヒドロキシメチル)-アミノメタン緩衝食塩水(TBS)pH7.5に緩衝液交換し、3mg/mLの濃度に正規化した。Abに、新しく調製したトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン(TCEP)溶液のアリコート(0.25mg/mL、2.92モル当量)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それから20℃で90minインキュベーションした。その後で、もたらされたAb-SHを、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。アリコートをエルマンアッセイにより分析して、スルフヒドリル含量を確かめた。得られたAb-SHを、コンジュゲート化のための1つの部分と対照のための0.25mgの2つのアリコートとに分割した。AB-SHの主な部分には新しく調製したSO1861-S-Mal溶液のアリコート(2mg/mL、スルヒドリル含量に対して2モル当量)を追加し、第2の対照アリコートには緩衝液TBS pH7.5を追加した。各混合物を手短にボルテックスし、それから20℃で2時間インキュベーションした。その後で、それぞれからのアリコートをエルマンアッセイにより分析して、対照に対して、コンジュゲート中に残っているスルフヒドリル含量を確かめた。zebaスピン脱塩カラムによるゲル濾過によるダルベッコPBS pH7.1への精製後に、Ab-S-SO1861が得られた。コンジュゲートをさらにSECにより分析して、%純度を確かめた。
トラスツズマブ-(S-SO1861)サンプルについて、99%という純度が決定された。セツキシマブ-(S-SO1861)サンプルについて、98.3%という純度が決定された。トラスツズマブ-(S-SO1861)(9.1mL)及びセツキシマブ-(S-SO1861)(8.8mL)の保持容量は類似であることが指摘され、非修飾Ab(例えばIgG)と整合する。
抗体-(L-HSP27 BNA)
DAR4によるPEG-SPDPを介したトラスツズマブ-(L-HSP27)、セツキシマブ-(L-HSP27)合成、及びDAR2によるPEG-SPDPを介したセツキシマブ-(L-HSP27)合成
トラスツズマブ、セツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、AbとHSP27 BNAとの間に不安定な(L)ジスルフィド結合を形成するテトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(PEG-SPDP)リンカーを介してHSP27 BNAジスルフィドにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(L-HSP27 BNA)について手順を例示的に記載する:
HSP27 BNAジスルフィドオリゴ(2.7mg、470nmol、6.10mg/ml)をTCEP(10モル当量、4.7μmol、1.34mg、50mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後に、オリゴ-SHを、TBS pH7.5で溶出するPD10 G25脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。オリゴ-SHが得られた(2.48mg、90%、1.24mg/ml、SH対オリゴ比=0.8)。
トラスツズマブ(1.5mg、10.3nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したPEG-SPDP溶液のアリコート(1mg/ml)(6.81モル当量、70.1nmol、39μg)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後に、反応をグリシン(TBS pH7.5中の2mg/mlの新しく調製した溶液の15.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-S-PEG-SPDPのアリコートを取り出し、UV-Vis分析によって試験した。SPDP組み込みを、ピリジル-2-チオン(PDT)を遊離させるためのTCEPを用いて、及び343nmでのUV-vis分析によって、決定した(SPDP対Ab比:4)。残りのTras-(S-PEG-SPDP)を、新しく調製したHSP27オリゴヌクレオチド(オリゴ-SH)のアリコート(8モル当量、82.4nmol、1.24mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって一晩20℃でインキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートをUV-vis分析によって分析して、343nmでのピリジル-2-チオン(PDT)の放出量によってHSP27の組み込みを確かめた。クルードなコンジュゲートを、DPBS pH7.5で溶出する1.6×33cmセファデックスG50カラムを用いて精製した。もたらされたトラスツズマブ-(L-HSP27)は単一画分として得られた。収率:n.d.。純度:96%、HSP27 BNA対Ab比=4.4。
Figure 2022516045000046
抗体-(L-HSP27 BNA-L-ブロック)
トラスツズマブ-(L-HSP27-L-ブロック)、セツキシマブ-(L-HSP27-L-ブロック)
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、以降では「HSP27-Mal」と言われるマレイミド(Mal)を持つHSP27誘導体にコンジュゲート化した。Abをマイケル型チオール-エンコンジュゲート化反応によってHSP27-Malにコンジュゲート化した。HSP17-Malは、HSP27 BNAとAbとの間に不安定な結合を生成する不安定な(L)ヒドラゾン結合をその構造とそのマレイミド官能基との間に得る。トラスツズマブ-(L-HSP27BNA-L-ブロック)について、手順を例示的に記載する:
トラスツズマブを、脱イオン水(DI)で21mg/mlに戻し、それから、ヒスチジン緩衝液pH6を用いて5mg/mlに希釈した。20mg(4.0ml)アリコートに、それぞれ10μl/mlのトリス濃縮液(127mg/ml、1.05M)、トリスHCl濃縮液(623mg/ml、3.95M)、及びEDTA-Na濃縮液(95mg/ml、0.26M)を追加して、50mM TBS、2.5mM EDTA緩衝液pH7.5を与えた。トラスツズマブ(20.30mg、4.920mg/ml、0.14μmol)に、新しく調製したTCEP溶液のアリコート(1.00mg/ml、2.35モル当量、0.32μmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それからローラー混合によって20℃で90分間インキュベーションした。インキュベーション後に(HSP27-Malの追加前に)、Ab-SHのca.2mg(0.439ml)アリコートを各混合物から取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによってキャラクタリゼーションした(チオール対Ab比=4.0)。バルクAb-SH(5.1mg、35nmol)に、HSP27-Mal誘導体のアリコート(TBS pH7.5中に新しく調製、2mg/ml、「チオール」当たり1.3モル当量、182 nmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それから120分間20℃でインキュベーションした。トラスズマブ-HSP27 BNA誘導体コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.5mg、3.3nmol)を、それぞれ正及び負の対照として、NEM(「チオール」当たり1.3モル当量、17.3nmol、6.7μlの0.25mg/ml溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(6.7μl)と20℃で120分間反応させた。インキュベーション後に(NEMの追加前に)、Ab-HSP27BNA混合物の0.100mlアリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートをUV-visによりキャラクタリゼーションし、正の対照及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、HSP27組み込みを得た。バルクAb-HSP27混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(0.25mg/ml、2.5モル当量、89nmol)を追加し、混合物を、DPBS pH7.5で溶出する1.6×30cmセファデックスG50Mを用いたゲル濾過、次に100KDa MWCO濃縮器を用いた繰り返しの遠心濾過及び洗浄により精製して、精製トラスツズマブ-(L-HSP27-L-ブロック)コンジュゲートを与えた。生物学的評価のために分注する前に、産物を0.2μmに濾過した。
Figure 2022516045000047
抗体-(Cys-三官能性リンカー-(L-SO1861)-(L-HSP27 BNA))
トラスツズマブ-[S-Tri-(L-SO1861)-(L-HSP27)]、トラスツズマブ-[S-Tri-(ブロック)-(L-HSP27)]、セツキシマブ-[S-Tri-(L-SO1861)-(L-HSP27)]、セツキシマブ-[S-Tri-(ブロック)-(L-HSP27)]
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、マイケル型チオール-エン反応によって、以降では「HSP27-Mal」と言われる2つの異なるマレイミド(Mal)を持つHSP27 BNA誘導体にコンジュゲート化した。これらのHSP27-Mal誘導体は、すなわち:1)Mal-三官能性リンカー-(L-SO1861)-(L-HSP27)、2)Mal-三官能性リンカー-(ブロック)-(L-HSP27)であった。トラスツズマブ-[S-三官能性リンカー-(L-SO1861)-(L-HSP27 BNA)]について、手順を例示的に記載する:
トラスツズマブを、脱イオン水(DI)で21mg/mlに戻し、それから、ヒスチジン緩衝液pH6を用いて5mg/mlに希釈した。20mg(4.0ml)アリコートに、それぞれ10μl/mlのトリス濃縮液(127mg/ml、1.05M)、トリスHCl濃縮液(623mg/ml、3.95M)、及びEDTA-Na濃縮液(95mg/ml、0.26M)を追加して、50mM TBS、2.5mM EDTA緩衝液pH7.5を与えた。
トラスツズマブ(20.30mg、4.920mg/ml、0.14μmol)に、新しく調製したTCEP溶液のアリコート(1.00mg/ml、2.35モル当量、0.32μmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それからローラー混合によって20℃で90分間インキュベーションした。インキュベーション後に(構築物の追加前に)、Ab-SHのca.2mg(0.439ml)アリコートを各混合物から取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。これらのアリコートを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションした(チオール対ab比=4.0)。バルクAb-SHを2つのアリコート(1.1mg、7.6 nmol、及び1.2mg、8.3 nmol)に分割し、各アリコートに、HSP27 BNA-Mal誘導体1-2(TBS pH7.5中に新しく調製、2mg/ml、「チオール」当たり1.3モル当量、40nmol及び43nmol)のそれぞれのアリコートを追加し、混合物を手短にボルテックスし、それから120分間20℃でインキュベーションした。トラスツズマブ- HSP27 BNA誘導体2コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.5mg、3.3nmol)を、それぞれ正及び負の対照として、NEM(「チオール」当たり1.3モル当量、17.3nmol、6.7μlの0.25mg/ml溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(6.7μl)と20℃で120分間反応させた。インキュベーション後に(NEMの追加前に)、Ab-構築物2混合物の0.100mlアリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートをUV-visによりキャラクタリゼーションし、正の対照及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、HSP27 BNA誘導体2組み込みを得た。各バルクAb-構築物混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(0.25mg/ml、2.5モル当量、19及び21nmol)を追加し、混合物を、DPBS pH7.5で溶出する1.6×30cmセファデックスG50Mを用いたゲル濾過、次に100KDa MWCO濃縮器を用いた繰り返しの遠心濾過及び洗浄により精製して、精製されたトラスツズマブ-構築物1-2コンジュゲートを与えた。生物学的評価のために分注する前に、産物を0.2μmに濾過した。
Figure 2022516045000048
抗体-(L-SO1861)-(L-HSP27 BNA)
DAR4によるPEG-SPDPを介したトラスツズマブ-(L-SO1861)-(L-HSP27)、セツキシマブ-(L-SO1861)-(L-HSP27)合成、DAR2によるPEG-SPDPを介したセツキシマブ-(L-SO1861)-(L-HSP27)(FBR703 STB17/7-8)合成
トラスツズマブ-(L-SO1861)、セツキシマブ-(L-SO1861)は以降では「Ab」と言われる。Abを、AbとHSP27 BNAの間に不安定な(L)ジスルフィド結合を形成するテトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2ピリジルジチオ)プロピオネート(PEG-SPDP)リンカーを介してHSP27 BNAジスルフィドにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-(L-SO1861)-(L-HSP27)について手順を例示的に記載する:
HSP27 BNAジスルフィドオリゴ(2.7mg、470nmol、6.10mg/ml)をTCEP(10モル当量、4.7μmol、1.34mg、50mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後に、オリゴ-SHを、TBS pH7.5で溶出するPD10 G25脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。オリゴ-SHが得られた(2.48mg、90%、1.24mg/ml、SH対オリゴ比=0.8)。
トラスツズマブ-(L-SO1861)(1.3mg、8.7nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したPEG-SPDP溶液のアリコート(1mg/ml)(9.26モル当量、80.3nmol、45μmol)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後に、反応をグリシン(TBS pH7.5中の2mg/mlの新しく調製した溶液の15.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-(L-SO1861)-(L-PEG-SPDP)のアリコートを取り出し、UV-Vis分析によって試験した。SPDP組み込みを、ピリジル-2-チオン(PDT)を遊離させるためのTCEPを用いて、及び343nmでのUV-vis分析によって、決定した(SPDP対Ab比=4)。残りのTras-(L-SO1861)-(L-PEG-SPDP)を、新しく調製したHSP27オリゴヌクレオチド(オリゴ-SH)のアリコート(8モル当量、54.8nmol、0.32mg、1.24mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって一晩20℃でインキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートをUV-vis分析によって分析して、343nmにおけるピリジル-2-チオン(PDT)の放出量によってHSP27の組み込みを確かめた。クルードなコンジュゲートを、DPBS pH7.5で溶出する1.6×33cmセファデックスG50カラムを用いて精製した。もたらされたトラスツズマブ-(L-SO1861)-(L-HSP27 BNA)は単一画分として得られた。収量:0.47mg、45%(0.49mg/ml)、HSP27対Ab比=3.5。
Figure 2022516045000049
抗体-(L-QSミックス)
トラスツズマブ、セツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、マイケル型チオール-エンコンジュゲート化反応によってサポニンQSミックス-EMCHにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-L-QSミックスについて手順を例示的に記載する:
トラスツズマブ(「Ab」、600mg)を脱イオン水(DI)で21mg/mLに戻し、それから、新しく調製したヒスチジン緩衝液pH 6(5mMヒスチジンpH6、2%トレハロース、0.01% Tween 20)を用いて5mg/mLに希釈した。それぞれ10μL/mLのトリス濃縮液(127mg/mL、1.05M)、トリスHCL濃縮液(623mg/mL、3.95M)、及びEDTA-Na濃縮液(95mg/ml、0.26M)を追加して、50mM TBS、2.5mM EDTA緩衝液pH7.5を与えた。トラスツズマブ(603.8mg、4.887mg/mL、4.0μmol)に、新しく調製したTCEP溶液のアリコート(1mg/mL、2.35モル当量、9.5μmol、2.72mg)を追加し、混合物を手で旋回させて混合し、それからローラー混合しながら20℃で90分間インキュベーションした。インキュベーション後に(QSミックス-EMCHの追加前に)、Ab-SHの2mg(0.409mL)アリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションした。バルクAb-SHに、新しく調製したQSミックス-EMCH溶液のアリコート(2mg/mL、5.2モル当量、21μmol、21.6mL)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それから20℃で120分間インキュベーションした。コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.5mg、0.134mL、3.33nmol)を、それぞれ正及び負の対照として、NEM(8.00モル当量、26.6nmol、3.3μg、13.3μLの0.25mg/ml溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(13.3μL)と20℃で120分間反応させた。インキュベーション後に(NEMの追加前に)、Ab-QSミックス-EMCH混合物のca.2mg(0.481mL)アリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートをUV-visによりキャラクタリゼーションし、正の対照及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、QSミックス-EMCH組み込みを得た。バルクAb-QSミックス-EMCH混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(2.5mg/mL、5モル当量、20μmoL、2.51mg)を追加し、混合物を2~8℃で一晩保存した。コンジュゲートを、DPBS pH7.5で溶出する10×40cmセファデックスG50Mカラムにより精製して、精製されたトラスツズマブ-(L-QSミックス)コンジュゲートを与えた。それから、産物丸ごとを、vivacell 100濃縮器(2,000g、4℃、200分)を用いて5mg/mLに正規化した。産物を0.2μmに濾過し、生物学的評価のために分注した。収量:n.d.。QSミックス対Ab比=4.1。
Figure 2022516045000050
抗体-(L-HSP27BNA-L-SO1861)
DAR4によるトラスツズマブ-(L-HSP27BNA-L-SO1861)、セツキシマブ-(L-HSP27BNA-L-SO1861)
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、サポニンSO1861、及び以降では「HSP27-Mal」と言われるマレイミド(Mal)を持つHSP27誘導体にコンジュゲート化した。Abをマイケル型チオール-エンコンジュゲート化反応によってHSP27-Malにコンジュゲート化した。HSP17-Malは、HSP27 BNAとAbとの間に不安定な結合を生成する不安定な(L)ヒドラゾン結合をその構造とそのマレイミド官能基との間に得る。トラスツズマブ-(L-HSP27BNA-L-SO1861)について手順を例示的に記載する:
トラスツズマブを、脱イオン水(DI)で21mg/mlに戻し、それから、ヒスチジン緩衝液pH6を用いて5mg/mlに希釈した。20mg(4.0ml)アリコートに、それぞれ10μl/mlのトリス濃縮液(127mg/ml、1.05M)、トリスHCl濃縮液(623mg/ml、3.95M)、及びEDTA-Na濃縮液(95mg/ml、0.26M)を追加して、50mM TBS、2.5mM EDTA緩衝液pH7.5を与えた。トラスツズマブ(20.30mg、4.920mg/ml、0.14μmol)に、新しく調製したTCEP溶液のアリコート(1.00mg/ml、2.35モル当量、0.32μmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、それからローラー混合によって20℃で90分間インキュベーションした。インキュベーション後に(HSP27-Malの追加前に)、Ab-SHのca.2mg(0.439ml)アリコートを各混合物から取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートを、UV-vis分析及びエルマンアッセイによってキャラクタリゼーションした(チオール対Ab比=4.0)。バルクAb-SH(4.7mg、32 nmol)に、HSP27-Mal誘導体のアリコート(TBS pH7.5中に新しく調製、2mg/ml、「チオール」当たり1.3モル当量、166 nmol)を追加し、混合物を手短にボルテックスし、次に120分間20℃でインキュベーションした。トラスズマブ-HSP27 BNA誘導体コンジュゲート化反応以外に、脱塩されたAb-SHの2つのアリコート(0.5mg、3.3nmol)を、それぞれ正及び負の対照として、NEM(「チオール」当たり1.3モル当量、17.3nmol、6.7μlの0.25mg/ml溶液)又はTBS pH7.5緩衝液(6.7μl)と20℃で120分間反応させた。インキュベーション後に(NEMの追加前に)、Ab-HSP27BNA混合物の0.100mlアリコートを取り出し、zebaスピン脱塩カラムを用いてTBS pH7.5へのゲル濾過により精製した。このアリコートをUV-visによりキャラクタリゼーションし、正の対照及び負の対照と並べてエルマンアッセイによりキャラクタリゼーションして、HSP27組み込みを得た。バルクAb-HSP27混合物に、新しく調製したNEM溶液のアリコート(0.25mg/ml、2.5モル当量、80nmol)を追加し、混合物を、DPBS pH7.5で溶出する1.6×30cmセファデックスG50Mを用いたゲル濾過、次に100KDa MWCO濃縮器を用いた繰り返しの遠心濾過及び洗浄により精製して、精製されたトラスツズマブ-(L-HSP27BNA-L-SO1861)コンジュゲートを与えた。生物学的評価のために分注する前に、産物を0.2μmに濾過した。
Figure 2022516045000051
抗体-(L-SO1861)-(S-ジアンチン)
DAR2によるSMCCを介したトラスツズマブ-(L-SO1861)-(S-ジアンチン)及びセツキシマブ-(L-SO1861)-(S-ジアンチン)の合成
トラスツズマブ-L-SO1861及びセツキシマブ-L-SO1861は以降では「Ab」と言われる。Abを、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)リンカーを介してジアンチン-Cysにコンジュゲート化し、Abとジアンチンとの間に安定な(S)アミド結合を提供した。トラスツズマブ-(L-SO1861)-(S-ジアンチン)について手順を例示的に記載する:
ジアンチン-Cys(7.8mg、261nmol、0.78mg/ml)をTCEP(5モル当量、1.31μmol、0.37mg、1mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後で、タンパク質-SHを、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。タンパク質-SHが得られた(5.2mg、67%、0.52mg/ml、SH対タンパク質比=1±0.1)。
トラスツズマブ-(L-SO1861)(1.5mg、10nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したSMCC溶液のアリコート(0.5mg/ml)(4.83モル当量、48.3nmol、16μg)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後で、反応をグリシン(TBS pH7.5中の新しく調製した1mg/ml溶液の18.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-(L-SO1861)-(S-SMCC)(1.22mg、8.1nmol、2.03mg/ml)を、新しく還元したジアンチン-Cys(3.2モル当量、32.5nmol、0.97mg、0.52mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって20℃で一晩インキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートを、vivaspin T4濃縮器を用いて≦1mlに濃縮し、DPBS pH7.5で溶出する1.6×37cm Superdex 200PGカラムを用いて精製した。もたらされたTras-(L-SO1861)-(S-ジアンチン)コンジュゲートを、高分子量(HMW)(0.36mg、30%、0.34mg/ml、ジアンチン対Ab比=決定せず)及び低分子量(LMW)(0.49mg、40%、0.30mg/ml、ジアンチン対Ab比=決定せず)画分として得た。収量:n.d.。純度:79.3%。
Figure 2022516045000052
12.抗体-(S-ジアンチン)
DAR2によるSMCCを介したトラスツズマブ-(S-ジアンチン)、セツキシマブ-(S-ジアンチン)合成
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)リンカーを介してジアンチン-Cysにコンジュゲート化し、Abとジアンチンとの間に安定な(S)アミド結合を提供した。トラスツズマブ-(S-ジアンチン)について手順を例示的に記載する:
ジアンチン-Cys(7.8mg、261nmol、0.78mg/ml)をTCEP(5モル当量、1.31μmol、0.37mg、1mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後で、タンパク質-SHを、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。タンパク質-SHが得られた(5.2mg、67%、0.52mg/ml、SH対タンパク質比=1±0.1)。
トラスツズマブ(1.5mg、10nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したSMCC溶液のアリコート(0.5mg/ml)(3.16モル当量、31.6nmol)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後で、反応をグリシン(TBS pH7.5中の新しく調製した1mg/ml溶液の18.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-(S-SMCC)(1.22mg、8.1nmol、2.03mg/ml)を、新しく還元したジアンチン-Cysのアリコート(3.2モル当量、32.5nmol、0.97mg、0.52mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって20℃で一晩インキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートを、vivaspin T4濃縮器を用いて≦1mlに濃縮し、DPBS pH7.5で溶出する1.6×37cm Superdex 200PGカラムを用いて精製した。
収量:n.d.。純度:99%。
Figure 2022516045000053
抗体-(L-SO1861)-(L-ジアンチン)
DAR2によるPEG-SPDPを介したトラスツズマブ-(L-SO1861)-(L-ジアンチン)及びセツキシマブ-(L-SO1861)-(L-ジアンチン)合成
トラスツズマブ-L-SO1861及びセツキシマブ-L-SO1861は以降では「Ab」と言われる。Abを、Abとジアンチンとの間に不安定な(L)ジスルフィド結合を形成するテトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(PEG-SPDP)リンカーを介してジアンチン-Cysにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-L-SO1861について手順を例示的に記載する:
ジアンチン-Cys(7.8mg、261nmol、0.78mg/ml)をTCEP(5モル当量、1.31μmol、0.37mg、1mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後で、タンパク質-SHを、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。タンパク質-SHが得られた(5.2mg、67%、0.52mg/ml、SH対タンパク質比=1±0.1)。
トラスツズマブ-(L-SO1861)(0.75mg、5nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したPEG-SPDP溶液のアリコート(1mg/ml)(4.95モル当量、24.75nmol、14μmol)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後で、反応をグリシン(TBS pH7.5中の新しく調製した1mg/ml溶液の18.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-(L-SO1861)-(S-PEG-SPDP)のアリコートを取り出し、UV-Vis分析によって試験した。SPDP組み込みを、ピリジル-2-チオン(PDT)を遊離させるためのTCEPを用いて、及び343nmでのUV-vis分析によって、決定した(SPDP対Ab比=2.4)。残りのTras-(L-SO1861)-(S-PEG-SPDP)を、新しく調製したジアンチン-Cys(タンパク質-SH)のアリコート(4モル当量、20nmol、0.6mg、0.52mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって一晩20℃でインキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートのアリコートをUV-vis分析により分析して、PDTの放出量によってジアンチン-Cysの組み込みを確かめた。その後、コンジュゲートを、vivaspin T4濃縮器を用いて≦1mlに濃縮し、DPBS pH7.5で溶出する1.6×37cm Superdex 200PGカラムを用いて精製した。ジアンチン対Ab比=2)。収量:n.d.。純度:60.5%。
Figure 2022516045000054
抗体-(L-ジアンチン)
トラスツズマブ-(L-ジアンチン)、セツキシマブ-(L-ジアンチン)、及びDAR2によるPEG-SPDPを介した合成
トラスツズマブ及びセツキシマブは以降では「Ab」と言われる。Abを、Abとジアンチンとの間に不安定な(L)ジスルフィド結合を形成するテトラ(エチレングリコール)スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(PEG-SPDP)リンカーを介してジアンチン-Cysにコンジュゲート化した。トラスツズマブ-L-SO1861について手順を例示的に記載する:
ジアンチン-Cys(7.8mg、261nmol、0.78mg/ml)をTCEP(5モル当量、1.31μmol、0.37mg、1mg/ml)と、30分間、20℃で、ローラー混合によって反応させた。その後で、タンパク質-SHを、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって精製し、すぐに用いた。タンパク質-SHが得られた(5.2mg、67%、0.52mg/ml、SH対タンパク質比=1±0.1)。
トラスツズマブ(0.75mg、5nmol、2.50mg/ml)を、DMSO中の新しく調製したPEG-SPDP溶液のアリコート(1mg/ml)(3.35モル当量、16.75nmol)と、ローラー混合によって20℃で60分間反応させた。その後で、反応をグリシン(TBS pH7.5中の新しく調製した1mg/ml溶液の18.1μl)でクエンチし、それから、TBS pH7.5で溶出するzeba脱塩カラムによって脱塩した。もたらされたTras-(S-PEG-SPDP)のアリコートを取り出し、UV-Vis分析によって試験した。SPDP組み込みを、ピリジル-2-チオン(PDT)を遊離させるためのTCEPを用いて、及び343nmでのUV-vis分析によって、決定した。残りのTras-(S-PEG-SPDP)を、新しく調製したジアンチン-Cys(タンパク質-SH)のアリコート(4モル当量、20nmol、0.6mg、0.52mg/ml)と反応させ、ローラー混合によって一晩20℃でインキュベーションした。17時間後に、コンジュゲートのアリコートをUV-vis分析により分析して、PDTの放出量によってジアンチン-Cysの組み込みを確かめた。その後、コンジュゲートを、vivaspin T4濃縮器を用いて≦1mlに濃縮し、DPBS pH7.5で溶出する1.6×37cm Superdex 200PGカラムを用いて精製した。ジアンチン対Ab比=2)。収量:n.d.。純度:67.7%。
Figure 2022516045000055
例12
材料及び方法
我々の現行の研究において、我々は、シッフ塩基(イミン)を介したサポニン結合のための4つの分子アームとクリックケミストリーのための1つのアームとからなるモデル骨格を検討した。ポリマー構造(図19)は第1世代(すなわち、繰り返される分岐サイクル数)の五価のポリエチレングリコールに基づくデンドリマーである。これはIris Biotech GmbH(マルクトレドヴィッツ、ドイツ)から購入した。サポニン(この例ではSA1641)を、Merck(ダルムシュタット、ドイツ)から得られたサポニナム・アルブムと呼ばれるGypsophila種からのサポニンの複合的な生抽出液から精製した。粉末状の生の抽出物(2.5g)を、水(100mL)中において水酸化ナトリウム(0.2g)によって加水分解した。溶液を40℃で20h撹拌し、それから、pH5.0に達するまで氷酢酸を足した。タンニンを除去するために、溶液を分液漏斗中で30mLのブタノールと共に振盪した。水相を再取得し、ブタノール抽出を2回繰り返した。ブタノール相に無水硫酸ナトリウムを足し、濾過し、プールした。ブタノールを蒸発させ、残りのサポニン粉末を20%メタノール中に最終濃度30mg/mLで溶かした。短いソニケーション後に、異なるサポニンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分離した。チューブ(カラム排除)を、1.5mL/minの流量の温水(40℃)によって、それから、Eurospher RP-C18カラム(5μm、250×8mm)を包含してイソプロパノール(100%)によってリンスした。サポニンをカラムにかけ、メタノール勾配によって溶出した(0.01%トリフルオロ酢酸を足した水中において1.5mL/minで30min以内の20%メタノールから70%メタノール、次にさらに60minの70%メタノール)(Sama etAl,2018)。画分のアリコートを、エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)によってそれらのSA1641含量について分析した。純粋なSA1641を含有する画分をプールし、メタノールを蒸発させた。水溶液を、ドライアイスの使用によって回転丸底フラスコ中で薄膜として凍結した。-80℃での16hの保存後に、サンプルを凍結乾燥した。本発明で定められる骨格を産生するために、ポリマー構造(0.2mM)及びSA1641(3.2mM)を水(およそpH8)に溶解し、等体積を混合し、26℃で24h振盪した。それから、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaCNBH;0.1M)を、SA1641を参照して4倍モル過剰で追加し、サンプルをさらに24hインキュベーションした。それから、構造を超高速高分離液体クロマトグラフィー(UPLC)/ESI-MSにより検証した。サンプルをRP-C4カラムにかけ、メタノール勾配によって溶出した(0.01%トリフルオロ酢酸を足した水中において15min以内の25%メタノールから80%メタノール、次にさらに10minの80%メタノール)。Waters CorporationからのLC-飛行時間型(LC-TOF)質量分析計を用いて、エレクトロスプレーイオン化による精密質量測定のために特に設計されたイオン源であるLockSpray(商標)の使用によって、画分を分析した。
結果
図58の挿入図は、同位体パターン計算機enviPat Web 2.0による計算から得られた理論的に予想される質量スペクトルを示す。パターンは、分子の電荷及び同位体の天然の存在率を考える。これは、1つよりも多いピークが単一の物質について予想される理由である。UPLC/ESI-MSにより得られた実験データ(図58)は、予測された同じ強度でもってm/z 758~760にほぼ厳密に同じピークを示し、それゆえに、ポリマー構造への首尾良いSA1641カップリングを証明している。
例13
材料及び方法
原薬の例として、我々は、標的化された毒素のジアンチン-上皮成長因子(ジアンチン-EGF)を用いた。プラスミドのHis-ジアンチン-EGF-pET11d(Weng etAl,2009)(100ng)を、20μLのEscherichia coli Rosetta(商標)2(DE3)pLysSコンピテントセル(Novagen、サンディエゴ、CA、USA)に追加した。細胞を、熱ショックによってトランスフォーメーションした(氷上で30min、42℃で90s、氷上で1min)。その後に、300μLの溶原培地(LB)を追加し、懸濁液を200rpmで振盪しながら37℃で1hインキュベーションした。50μg/mLアンピシリンを有する予熱した溶原培地寒天プレートに、100μlの細菌懸濁液を接種し、プレートを37℃で一晩インキュベーションした。50μg/mLアンピシリン有する溶原培地(3mL)に、プレートからのコロニーを接種し、細菌を37℃かつ200rpmで8hインキュベーションした。懸濁液(50μL)を、50μg/mLアンピシリンを有する500mLの溶原培地に追加し、37℃かつ200rpmで一晩インキュベーションした。続いて、体積を2.0Lにスケールアップし、0.9という波長600nmの光学密度に達するまで、細菌を同じ条件下で成長させた。その後に、タンパク質発現を、1mMの最終濃度でのイソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド(IPTG)の追加によって誘導した。タンパク質発現は37℃かつ200rpmで3h続いた。最終的に、細菌懸濁液を5,000gかつ4℃で5min遠心し、20mLのPBS(137mM NaCl、2.7mM KCl、8.1mM NaHPO、1.47mM KHPO)に再懸濁し、使用まで-20℃で保存した。精製のために、細菌懸濁液を融解し、ソニケーションによりリシスした。ライセートを遠心し(15,800g、4℃、30分)、イミダゾールを最終濃度20mMで追加した。上清を、20mMイミダゾールの存在下で、4℃で30minに渡って、連続振盪下において、2mLのNi-ニトリロ三酢酸アガロースとインキュベーションした。続いて、材料を20mLカラムに注加し、10mL洗浄緩衝液(50mM NaHPO、300mM NaCl、20mMイミダゾール)で3回洗浄し、ジアンチン-EGFを、洗浄緩衝液中の10mLずつの増大して行く濃度のイミダゾール(31、65、125、及び250mM)によって溶出した。溶出液画分(2mL)を、2.0LのPBSに対して4℃で一晩透析した。脱塩されたジアンチン-EGFを、Amicon(登録商標)Ultra-15(10kDa)によって濃縮し、タンパク質濃度を定量した。
好適なクリックケミストリー基をジアンチン-EGFに導入するために、ジアンチン-EGFを参照して8倍モル過剰のアルキン-PEG-N-ヒドロキシスクシンイミジルエステルを、ジメチルスルホキシドに溶解し、9体積のジアンチン-EGF(0.2M NaHPO/NaHPO、pH8中に1mg)に追加した。室温で4hのインキュベーション後に、結合していないアルキンを、PD10カラム(GE-Healthcare、フライブルク、ドイツ)の使用により分離した。ポリマー構造とのクリックケミストリーを、銅(I)によって触媒されるアルキン-アジド環化付加によって実行した。アルキン-ジアンチン-EGF(0.02mM)、デンドリマー(0.05mM)、CuSO4(0.1mM)、トリス(3-ヒドロキシプロピルトリアゾリルメチル)アミン(0.5mM)、及びアスコルビン酸ナトリウム(5mM)を、0.1M NaHPO/NaHPO、pH8中で、室温で1hに渡って、穏やかなアジテーション下においてインキュベーションした。それから、低分子質量物質をPD10カラムを用いて分離した。
本発明の有効性を試験するために、我々はHER14細胞による生存率アッセイを実行した。これらの細胞は、ヒト上皮成長因子受容体によって安定にトランスフェクションされた線維芽細胞であり、よって、標的化された毒素のジアンチン-EGFの標的細胞である。HER14細胞(2,000細胞/100μL/ウェル)を96ウェル細胞培養プレートのウェルに播種し、10%ウシ胎児血清及び1%ペニシリン/ストレプトマイシンを足したDMEM培地によって、37℃、5%CO、かつ98%湿度で24hインキュベーションした。それから、異なる試験物質(結果及び図59を見よ)を、25μLの体積でトリプリケートで追加し、さらに25μLの培地を足した。72hのインキュベーション後に、30μLの3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド(水中に0.5mg/mL)をウェル当たり追加し、2hインキュベーションした。その後に、培地を注意深く除去し、10%(v/v)イソプロパノール、5%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム、及び400mM HClを含有する水溶液で置き換え、5minインキュベーションした。可溶化したホルマザンを、マイクロプレートリーダー(Spectra MAX 340PC、Molecular Devices、サニーベール、CA、USA)によって570nMで測光的に定量化した。無処置細胞を1に正規化し、全てのサンプルは無処置対照を参照した。有意性は、対応のない2標本t検定によって決定した。
結果
例のポリマー構造、五量体デンドリマー(ペントリマー)は、SA1641の不在下でも存在下でも、標的細胞に対するいずれかの細胞毒性効果を有さない(図59、カラム2及び3)。骨格の不在下では、標的化された毒素(ジアンチン-EGF)は、0.1nMの濃度において最大毒性の半分を示す(カラム4)。SA1641の存在下では、同じ濃度は全ての細胞の死をもたらし、エンドソーム脱出の向上因子として作用するSA1641の一般的能力を指示している(カラム5)。ポリマー構造の存在は、SA1641の存在下でも不在下でも、ジアンチン-EGFの毒性に影響せず(カラム6及び7)、骨格がジアンチン-EGFの毒性に影響しないということを指示している。クリックケミストリーによってモデルポリマー構造をジアンチン-EGFという例の原薬にカップリングするためには、物質は前にはアルキン基とカップリングされなければならなかった。この修飾の帰結として、ジアンチン-EGFはいくらかの活性を失った(それぞれ、カラム8及び9を6及び7と比較せよ)。しかしながら、非指向的なアルキン修飾は本発明の発想には影響せず、将来の適用にもまた要求されない。我々は試験目的のためにのみ非指向的なやり方でアルキンを導入しなければならず、毒素の薬学的活性中心を妨害するリスクを有した。原薬の製造業者は、物質の活性が影響されないままである彼の選んだ位置において、合成中にクリック位置を物質に直接的に導入し得る。アルキン修飾された原薬をポリマー構造とクリックしたときに、活性の追加の損失はなく、ポリマー構造そのものは毒性ではないということを指示した(カラム10及び11)。
例14
材料
次の化学物質を購入のまま用いた:メタノール(MeOH、LiChrosolv、Merck)、N-ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド(EMCH、95%、TCI Chemicals)、トリフルオロ酢酸(TFA、99.8%、Carl Roth)、2-メルカプトエタノール(98%、Sigma-Aldrich)、ポリ(アミドアミン)(PAMAMデンドリマー、エチレンジアミンコア、5.0世代溶液、Sigma-Aldrich)、シアニン3カルボン酸(Cy3-COOH、95%、Lumiprobe)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン)-1H-1,2,3-トリアゾロ-[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート、N-[(ジメチルアミノ)-1H-1,2,3-トリアゾロ-[4,5-b]ピリジン-1-イルメチレン]-N-メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスフェートN-オキシド(HATU、97%、Sigma-Aldrich)、ウシ血清アルブミン画分V(BSA、Carl Roth)、ジメチルスルホキシド(DMSO、99%、Carl Roth)、2-イミノチオランヒドロクロリド(98%、Sigma-Aldrich)、ローダミンb(RhodB、95%、Merck)、ダルベッコリン酸緩衝食塩水(PBS、Gibco)、塩酸(HCl、37%、Merck)、NHS-PEG13-DBCO(Click Chemistry Tools)、Alexa Fluor(商標)488 5-TFP(Thermo-Fischer)、アジド-PEG3-SS-NHS(Conju-Probe)、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaCNBH、95%、Sigma-Aldrich)、過硫酸アンモニウム(APS、98%、Sigma-Aldrich)、N,N,N′,N′-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA、99%、Sigma-Aldrich)、カスタムペプチドSESDDAMFCDAMDESDSK(95%、PeptideSynthetics)、アジド-dPEG12-NHS(95%、Quanta Biodesign)、PFd-G4-アジド-NH-BOCデンドロン(G4-デンドロン、95%、Polymer Factory)、シアニン5-DBCO(Cy5-DBCO、95%、Lumiprobe)、クロロホルム(CHCl、99.5%、Sigma)、Amicon Ultra 0.5mL遠心フィルター(3kDa MWCO、Sigma)、mPEG-SCM(mPEG2k-NHS、95.6%、Creative PEG Works)、Amicon Ultra 15mL遠心フィルター(10kDa MWCO、Sigma)。
方法
MALDI-TOF-MS
MALDI-TOFスペクトルはMALDI質量分析計(Bruker Ultrafex III)で記録した。典型的には、ナノモルからマイクロモル範囲でMilliQ水に溶解したサンプルを、液滴乾燥法によって、アセトニトリル(MADLI-TOF-MS試験済み、Sigma)/0.1% TFA(7:3v/v)に溶解したマトリックスとしてsuper-DHB(99%、Fluka)又はシナピン酸(SA、99%、Sigma-Aldrich)どちらかを用いて、ターゲット(MTP384ターゲットプレート研磨済みスチールTF、Bruker Daltons)上にスポットした。PepMix(ペプチド較正標準、Bruker Daltons)又はProteMass(タンパク質較正標準、Sigma-Aldrich)が較正標準としての用をなした。RPモードはリフレクターのポジティブモードを言う。RNモードはリフレクターのネガティブモードを言う。LPモードはリニアポジティブモードを言う。
H-NMR
H NMR分析はBruker 400MHz NMR分光計を用いて行った。サンプル調製は測定の24時間前に行われた。これによって、2mgのサンプルが0.8mLのメタノール-D(99%、Deutero)に溶解された。
UV-Vis
UV-Vis測定は、NanoDrop ND-1000分光光度計で、200~750nmのスペクトル範囲で行った。
サイズ排除クロマトグラフィー
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は、GE HealthcareからのセファデックスG25 Superfineによって、かつプレパックPD10カラム(GE Healthcare、セファデックスG25M)で行った。クロマトグラフィーを行う前に、材料をそれぞれの溶離液中で膨潤させることにより活性化した。
透析
再生セルロース膜:MWCO=1及び2kDa(Spectra/Por)及びMWCO=12~14kDa(Carl Roth)を用いて透析を行った。典型的には、透析は1Lの溶媒で24h行い、これはプロセスの最初の6hの後に交換した。
凍結乾燥
凍結乾燥は、Alpha 1-2 LD plus(Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH)で行った。典型的には、サンプルを液体窒素で凍結し、高真空で凍結乾燥機内に置いた。
SO1861-EMCH合成
Saponaria officinalis LからのSO1861(59mg、31.7μmol)及びEMCH(301mg、888μmol)を、スターラーと共にラウンドフラスコ内に置き、13mLメタノールに溶解した。TFA(400μL、cat.)を溶液に追加し、反応混合物を800rpmかつ室温で3h、RCT Bマグネットスターラー(IKA Labortechnik)で撹拌した。3hの撹拌後に、ミックスをMilliQ水又はPBSどちらかで希釈し、MilliQ水又はPBSどちらかに対して鋭意に24h透析した。1kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por7)を用いた。透析後に、溶液を凍結乾燥して白色粉末を得た。収量62.4mg(95%)。乾燥したアリコートを、さらに、H NMR及びMALDI-TOF-MSによるキャラクタリゼーションに用いた。
H NMR(400MHz,メタノール-D)(図60A、SO1861):δ=0.50-5.50(m,サポニントリテルペノイド及び糖バックボーンプロトン),9.43(1H,s,サポニンのアルデヒドプロトン,H)。
H NMR(400MHz,メタノール-D)(図60B.SO1861-EMCH,PBSワークアップ):δ=0.50-5.50(m,サポニントリテルペノイド及び糖バックボーンプロトン),6.79(2 H,s,マレイミドプロトン,H),7.62-7.68(1 H,m,ヒドラゾンプロトン,H)。
MALDI-TOF-MS(RPモード)(図61A):m/z 2124 Da([M+K],サポニン-EMCH),m/z 2109 Da([M+K],SO1861-EMCH),m/z 2094 Da([M+Na],SO1861-EMCH)
MALDI-TOF-MS(RNモード):m/z 2275 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2244 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2222 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2178 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2144 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2122 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2092 Da([M-H],サポニン-EMCHコンジュゲート),2070 Da([M-H],SO1861-EMCH),2038 Da([M-H],SO1832-EMCH),1936 Da([M-H],SO1730-EMCH),1861 Da([M-H],SO1861)。
SO1861-EMCH-メルカプトエタノール
SO1861-EMCH(0.1mg、48nmol)に、200μLメルカプトエタノール(18mg、230μmol)を追加し、溶液をThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で1h振盪した。1hの振盪後に、溶液をメタノールで希釈し、1kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por7)を用いてメタノールに対して鋭意に4h透析した。透析後に、アリコートを取り出し、MALDI-TOF-MSにより分析した。
MALDI-TOF-MS(図61B)(RPモード);m/z 2193 Da([M+K],SO1861-EMCH-メルカプトエタノール),m/z 2185 Da([M+K],SO1861-EMCH-メルカプトエタノール),m/z 2170 Da([M+Na],SO1861-EMCH-メルカプトエタノール)。
BSA-SO1861合成
47μLのPBSに溶解した2-イミノチオラン(231μg、1.1μmol)を、200μLのPBS中のBSA-RhodB溶液(10mg、0.15μmol)に追加し、ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で40min振盪した。40minの振盪後に、反応ミックスを直ちにセファデックスG25 Superfineサイズ排除カラム(16mLカラム体積)に通し、100μL PBSに溶解したSO1861-EMCH(1mg、0.5μmol)を収集されたBSA-SH画分に追加した。反応混合物を、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。12hの振盪後に、BSA-SO1861を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4,000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:決定されなかった。
MALDI-TOF-MS(図69A)(LPモード):m/z 74.2 kDa([M+H],4つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861),72.2 kDa([M+H],3つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861),70.2 kDa([M+H],2つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861),37.0 kDa([M+H]2+,4つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861),35.9 kDa([M+H]2+,3つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861),34.7 kDa([M+H]2+,2つのSO1861が取り付けられたBSA-SO1861)。
Cy3-PAMAM
メタノールに溶解した720μLのPAMAM(30mg、1.04μmol)を、250mLラウンドフラスコ内に置き、メタノールをロータリーエバポレータ(20mbar、60℃)によって除去した。残りのPAMAMを9mLのDMSOに溶解した。0.5mLのDMSOに溶解したHATU(7.6mg、20μmol)を、DMSO中のCy3-COOH(0.6mg、1.2μmol)溶液に追加し、ミックスを、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で1h振盪した。1hの振盪後に、HATU-Cy3溶液を撹拌PAMAM溶液に追加し、反応ミックスを室温で12h撹拌した。12hの撹拌後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、2kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por6)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、コンジュゲート溶液の体積をロータリーエバポレータ(20mbar、60℃)によって縮減し、濃縮されたコンジュゲート溶液をセファデックスG25 Superfineサイズ排除カラム(16mLカラム体積)に通した。第1の画分を収集し、凍結乾燥して、粘稠なピンク色のPAMAM-Cy3コンジュゲートを得た。PAMAM-Cy3コンジュゲート形成を、薄層クロマトグラフィー(メタノール/水、v/v1:1)によるクロマトグラフィーと、セファデックスG25 Superfineカラムによるより速いバンドの出現とによって確認した。収量21.3mg(63%)。UV-Vis分光光度法により測定したPAMAM当たりの色素モル比は、0.43であった。
MALDI-TOF-MS(図71A)(LPモード):m/z 28.0 kDa([M+H],Cy3-PAMAM)。
Cy3-PAMAM-SO1861合成
Cy3-PAMAM-(SO1861)について、手順を例示的に記載する。250μLのMilliQ水に溶解した2-イミノチオラン(1mg、6.7μmol)を、125μLのMilliQ水中のPAMAM-Cy3溶液(0.5mg、17nmol)に追加し、ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で40min振盪した。40minの振盪後に、反応ミックスを直ちにセファデックスG25 Superfineサイズ排除カラム(16mLカラム体積)に通し、40μLのMilliQ水に溶解したSO1861-EMCH(176μg、85nmol)を、収集されたCy3-PAMAM-SH画分に追加した。反応混合物を、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。12hの撹拌後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、12~14kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(ZelluTrans、Carl Roth)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、Cy3-PAMAM-SO1861溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:0.5mg(75%)。
MALDI-TOF-MSスペクトルが図71B~D及び図72に例解されている。Cy3-PAMAM-(SO1861)のMALDI-TOF-MS(図71B)(LPモード):m/z 38.4 kDa([M+H],Cy3-PAMAM-SO1861),17.9 kDa([M+H]2+,Cy3-PAMAM-SO1861)。
Cy3-PAMAM-(SO1861)、Cy3-PAMAM-(SO1861)13、Cy3-PAMAM-(SO1861)51、及びCy3-PAMAM-(SO1861)27の合成は上に記載されている方法論によって行われたが、出発材料2-イミノチオラン及びSO1861-EMCHの仕込み当量が異なる。出発材料のそれぞれの仕込み当量及びコンジュゲートのそれぞれの質量が表15において強調されている。
Figure 2022516045000056
Cy3-PAMAM-NC-SO1861の合成
Cy3-PAMAM(0.5mg、18nmol)、SO1861(2.3mg、1.24μmol)、及びHATU(64.6mg、170μmol)を、別々に200μL DMSOに溶解した。SO1861及びHATU溶液を混合し、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で20min振盪した。20minの振盪後に、Cy3-PAMAM溶液を振盪SO1861-HATU溶液に追加し、反応混合物がThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪することを許した。12hの振盪後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、12~14kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(ZelluTrans、Carl Roth)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、Cy3-PAMAM-NC-SO1861溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4,000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。Cy3-PAMAM-NC-(SO1861)17コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のために取った。収量:0.77mg(69%)。
MALDI-TOF-MS(図73)(LPモード):m/z 62.3 kDa([M+H],Cy3-PAMAM-NC-SO1861),35.7 kDa([M+H]2+,Cy3-PAMAM-NC-SO1861)。
G4-デンドロン色素標識及び脱保護
PFd-G4-アジド-NH-BOC(G4-デンドロン)(9.75mg、2.11μmol)を、2mL反応チューブ(Eppendorf)内に置き、200μL DMSOに溶解した。DMSO中の100μLのCy5-DBCO溶液(1.72μmol*mL-1、170nmol)をG4-デンドロン溶液に追加し、ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で室温かつ800rpmで12時間振盪した。12hの撹拌後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、1kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por7)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、溶液を凍結乾燥して、青色粉末を得た。クルードな産物を、凍結乾燥から得られたままで脱保護ステップに用いた。
部分的にCy5標識された凍結乾燥G4-デンドロンを、撹拌子を有する50mLラウンドフラスコ内の12mL CHClに溶解した。12mLのTFAを追加し、反応ミックスを、RCT Bマグネットスターラー(IKA Labortechnik)上で、800rpmかつ室温で3h撹拌した。3hの撹拌後に、溶媒をロータリーエバポレータ(Heidolph WB 2000)上で減圧(50℃、30mbar)下において除去した。蒸発後に、バッチをMilliQ水に溶解し、PD10サイズ排除カラムに通した。G4-デンドロンコンジュゲート形成を、薄層クロマトグラフィー(メタノール/水、v/v1:1)によるクロマトグラフィーと、PD10カラムによるより速いバンドの出現とによって確認した。サイズ排除クロマトグラフィーの得られた画分を凍結乾燥して、青色粉末を得た。
収量5.7mg(93%)。UV-Vis分光光度法により測定されたG4-デンドロン当たりの色素モル比は、0.012であった。
MALDI-TOF-MS(RPモード):m/z 3956 Da([M+Na],Cy5-G4-デンドロン+PF 対イオン),3820 Da([M+Na],Cy5-G4-デンドロン-PF 対イオン),3617 Da([M+H],G4-デンドロン不純物),3017([M+H],G4-デンドロン)。
G4-デンドロン-SO1861合成
最も低いG4-デンドロン対SO1861-EMCH比についての手順を例示的に記載する。300μLのMilliQ水に溶解した2-イミノチオラン(2.65mg、19.2μmol)を、252μLのMilliQ水中の部分的にCy5標識されたG4-デンドロン溶液(0.577mg、192 nmol)に追加し、ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で40min振盪した。40minの振盪後に、反応ミックスを直ちにPD10サイズ排除カラムに通し、100μLのMilliQ水に溶解したSO1861-EMCH(1.19mg、575nmol)を、収集されたG4-デンドロン-SH画分に追加した。反応混合物を、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。12hの振盪後に、反応ミックスを、Amicon Ultra遠心フィルター(3kDa MWCO)を用いた遠心濾過により濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:90nmol(47%)。
MALDI-TOF-MSスペクトルが図87に例解されている。G4-デンドロン-SO1861のMALDI-TOF-MS(図87C)(LPモード):m/z 10.19 kDa([M+H],Cy5-G4-デンドロン-[SO1861]),9.27 kDa([M+H],G4-デンドロン-[SO1861]),7.92 kDa([M+H],Cy5-G4-デンドロン-[SO1861]),7.14 kDa([M+H],G4-デンドロン-[SO1861]),5.86 kDa([M+H],Cy5-G4-デンドロン-[SO1861]),5.07 kDa([M+H],G4-デンドロン-[SO1861])。
他のG4-デンドロン-(SO1861)コンジュゲートの合成は上に記載されている方法論によって行われたが、出発材料SO1861-EMCHの仕込み当量が異なる。出発材料のそれぞれの仕込み当量及びコンジュゲートのそれぞれの質量が表16において強調されている。
Figure 2022516045000057
PAMAMチオール化
最も高いPAMAM対2-イミノチオラン比について手順を例示的に記載する。30μLのメタノールに溶解したPAMAM(333μg、12.8 nmol)溶液に、128μLのMilliQ水に溶解した2-イミノチオラン(0.53mg、3.84μmol)を追加した。反応混合物を、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。12hの振盪後に、反応ミックスを、15℃かつ13500rpmにおけるAmicon Ultra遠心フィルター(3kDa MWCO)を用いた遠心濾過によって、MilliQ水で4回洗浄した。洗浄後に、サンプルを凍結乾燥して白色固体を得た。収量は決定されなかった。
MALDI-TOF-MSスペクトルが図89に例解されている。PAMAM-(SH)108のMALDI-TOF-MS(図89E)(LPモード):m/z 41.5 kDa([M+H],PAMAM-[SH]108)。
他のPAMAM-イミノチオランコンジュゲートの合成は、上に記載されている方法論によって行われたが、出発材料2-イミノチオランの仕込み当量が異なる。最も低い2-イミノチオラン仕込みの反応のために、Cy3-PAMAMを用いた。
出発材料のそれぞれの仕込み当量及びコンジュゲートのそれぞれの質量が表17において強調されている。
Figure 2022516045000058
PAMAM PEG化
最も低いPAMAM対mPEG2k比について手順を例示的に記載する。10μLのDMSOに溶解したPAMAM(333μg、12.8nmol)溶液に、13μLのDMSOに溶解したmPEG2k-NHS(0.268mg、128nmol)を追加した。反応混合物を、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。12hの振盪後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、2kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(Spectra/Por6)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、バッチを、Amicon Ultra 15mL遠心フィルター(10kDa MWCO)を用いた遠心濾過によって濃縮した。濃縮されたバッチをPD10サイズ排除カラムに通し、次に凍結乾燥をして、白色の綿毛状の粉末を得た。収量は決定されなかった。
MALDI-TOF-MSスペクトルが図90に例解されている。PAMAM-(mPEG2kのMALDI-TOF-MS(図90C)(LPモード):m/z 33.46 kDa([M+H],PAMAM-[mPEG2k)。
他のPAMAM-mPEG2kコンジュゲートの合成は、上に記載されている方法論によって行われたが、出発材料mPEG2k-NHSの仕込み当量が異なる。出発材料のそれぞれの仕込み当量及びコンジュゲートのそれぞれの質量が表18において強調されている。
Figure 2022516045000059
Cy3-PAMAM-SO1861-DBCO合成
Cy3-PAMAM-(SO1861)27-(DBCO)10について、手順を例示的に記載する。Cy3-PAMAM-(SO1861)27(0.41mg、4.71nmol)をフリーズドライし、100μLのDMSOに溶解した。DMSOに溶解したDBCO-PEG13-NHSエステル(0.197mg、188nmol)をCy3-PAMAM-SO1861溶液に追加し、混合物を800rpmかつ室温でThermoMixer C(Eppendorf)上で振盪した。3hの振盪後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、12~14kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(ZelluTrans、Carl Roth)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、Cy3-PAMAM-SO1861-DBCO溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4,000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:0.1mg(22%)。
MALDI-TOF-MS(図74D)(LPモード):m/z 92.5 kDa([M+H],Cy3-PAMAM-SO1861-DBCO),53.0 kDa([M+H]2+,Cy3-PAMAM-SO1861-DBCO)。
Cy3-PAMAM-(SO1861)-(DBCO)38及びCy3-PAMAM-(SO1861)27-(DBCO)10の合成は、上に記載されている方法論によって行われた。出発材料のそれぞれの仕込み当量及びコンジュゲートのそれぞれの質量が表19において強調されている。
Figure 2022516045000060
Cy3-PAMAM-NC-SO1861-DBCO合成
Cy3-PAMAM-NC-(SO1861)17(0.3mg、4.8nmol)をフリーズドライし、100μLのDMSOに溶解した。DMSOに溶解したDBCO-PEG13-NHSエステル(0.202mg、194nmol)をCy3-PAMAM-NC-SO1861溶液に追加し、混合物を800rpmかつ室温でThermoMixer C(Eppendorf)上で振盪した。3hの振盪後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、12~14kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(ZelluTrans、Carl Roth)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、Cy3-PAMAM-SO1861-DBCO溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4,000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:0.1mg(22%)。質量分析は、PAMAM分子当たり30個のDBCO部分のコンジュゲート化を指示している。
MALDI-TOF-MS(図74B)(LPモード):m/z 93.2 kDa([M+H],Cy3-PAMAM-NC-SO1861-DBCO),49.6 kDa([M+H]2+,Cy3-PAMAM-NC-SO1861-DBCO)。
EGFジアンチン及びジアンチン発現
プラスミドDNA(His-ジアンチン-EGF-pET11d又はHis-ジアンチン-pET11d)[20]を、ケミカルコンピテントEscherichia coli NiCo21(DE3)(New England Biolabs(登録商標),Inc.)にトランスフォーメーションし、50μg/mLアンピシリンを足した3mL溶原培地によって37℃において200rpmで5h成長させた。これらの細菌を用いて、37℃での一晩培養のために、50μg/mLアンピシリンを足した500mL溶原培地に接種した。続いて、培養体積を2Lにスケールアップし、細菌を、0.9という光学密度(A600)まで成長させた。タンパク質発現を、1mMの最終濃度でのイソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド(IPTG)の追加によって誘導した。細胞を37℃かつ200rpmでさらに3h成長させた。遠心(5min、5,000g、4℃)後に、細胞ペレットを、20mLのリン酸緩衝食塩水(Ca2+及びMg2+を有するダルベッコリン酸緩衝食塩水(PBS)、pH7.4)に再懸濁し、-20℃で保存した。融解後に、タンパク質を超音波装置(Branson Sonifier 250、G.Heinemann)によって放出した。溶液を遠心し(15,800g、30min、4℃)、20mMイミダゾール濃度に調整した。構築物はN末端Hisタグを含有し、ニッケルニトリロ三酢酸クロマトグラフィー(Ni-NTAアガロース、Qiagen、ヒルデン、ドイツ)により精製した。イミダゾール(20~250mM)による溶出後に、溶出液を、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)(12%)によって分析した。ジアンチン-EGF又はジアンチンを含有する画分を、2Lのキチン結合ドメイン緩衝液(20mMトリス(ヒドロキシメチル)-アミノメタン/HCl、500mM NaCl、1mM EDTA、0.1%Tween-20、pH8.0)に対して4℃で透析した。キチンカラムアフィニティークロマトグラフィーによるさらなる精製が、Ni-NTAアガロースに対する結合活性を有する細菌タンパク質を除去するための用をなした。キチン結合ドメイン緩衝液による溶出後に、画分をSDS-PAGE(12%)によって分析した。ジアンチン-EGF又はジアンチンを含有する画分を、5LのPBSに対して4℃で透析した。精製タンパク質を、Amicon遠心フィルターデバイス(10kDa、Millipore、エシュボルン、ドイツ)により濃縮した。タンパク質濃度をビシンコニン酸アッセイ(Pierce、ロックフォード、USA)によって決定した。
ジアンチン-EGF-Alexa488合成
PBS中のジアンチン-EGF(240μg、6.7nmol)溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルター内に置き、4,000rpmかつ4℃で30min、3回遠心した。各サイクル後に、Amiconフィルターに、pH9の0.1M炭酸ナトリウム緩衝液を再充填した。第3の遠心サイクルの後に、体積を遠心により0.5mLまで縮減した。ジアンチン-EGF炭酸ナトリウム溶液を2mL反応チューブ内に置き、10μL DMSOに溶解したAlexa Fluor(商標)488 5-TFP(50μg、56nmol)をタンパク質溶液に追加した。ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で80min振盪した。振盪後に、ミックスをセファデックスG25Mサイズ排除カラム(GE Healthcare、PD10カラム)に通した。ジアンチン-EGF-Alexa488コンジュゲートを、pH9の0.1M炭酸ナトリウム緩衝液中の溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のために取った。収量:210μg(85%)。
MALDI-TOF-MS(図75D)(LPモード):m/z 36.8 kDa([M+H],ジアンチン-EGF-Alexa488),m/z 33.6 kDa([M+H],ジアンチン-EGF-Alexa488),18.8 kDa([M+H]2+,ジアンチン-EGF-Alexa488),16.6 kDa([M+H]2+,ジアンチン-EGF-Alexa488)。
ジアンチン-Alexa488合成
PBS中のジアンチン(184μg、6.2nmol)溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルター内に置き、4,000rpmかつ4℃で30min、3回遠心した。各サイクル後に、Amiconフィルターに、pH9の0.1M炭酸ナトリウム緩衝液を再充填した。第3の遠心サイクルの後に、体積を遠心により0.5mLまで縮減した。ジアンチン炭酸ナトリウム溶液を2mL反応チューブ内に置き、3.5μL DMSOに溶解したAlexa Fluor(商標)488 5-TFP(16.7μg、19nmol)をタンパク質溶液に追加した。ミックスを、ThermoMixer C(Eppendorf)上で、800rpmかつ室温で80min振盪した。振盪後に、ミックスをセファデックスG25Mサイズ排除カラム(GE Healthcare、PD10カラム)に通した。ジアンチン-Alexa488コンジュゲートを、pH9の0.1M炭酸ナトリウム緩衝液中の溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のために取った。収量:決定されなかった。
MALDI-TOF-MS(図76D)(LPモード):m/z 30.7 kDa([M+H],ジアンチン-Alexa488)。
ジアンチン-EGF-Alexa488-S-S-PEG-N及びジアンチン-EGF-Alexa488-PEG12-N合成
ジアンチン-EGF-Alexa488-S-S-PEG-Nについて、手順を例示的に記載する。ジアンチン-EGF-Alexa488(70μg、1.9nmol)炭酸ナトリウム溶液を2mL反応チューブ内に置き、9μL DMSOに溶解したアジド-PEG-S-S-NHS(120μg、272nmol)をタンパク質溶液に追加した。ミックスを、ThermoMixer C(Eppendorf)上で、800rpmかつ15℃で12h振盪した。振盪後に、反応ミックスをPBSで希釈し、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターを用いて、4,000rpmかつ4℃での遠心濾過によってPBSで洗浄した。
収量:54μg(70%)。
MALDI-TOF-MS(図75E)(LPモード):m/z 40.8 kDa([M+H],ジアンチン-EGF-Alexa488-S-S-PEG-N),m/z 37.5 kDa([M+H],ジアンチン-EGF-Alexa488-S-S-PEG-N)。
ジアンチン-EGF-Alexa488-S-S-PEG-N及びジアンチン-EGF-Alexa488-PEG12-Nの合成は上に記載されている方法論によって行われたが、用いられたアジド-PEGリンカーが異なった。それぞれのアジド-PEGリンカー、それらの仕込み当量、及びコンジュゲートのそれぞれの質量が、表20において強調されている。
Figure 2022516045000061
ジアンチン-Alexa488-S-S-PEG-N
ジアンチン-Alexa488(24.5μg、0.8nmol)炭酸ナトリウム溶液を2mL反応チューブ内に置き、9μLのDMSOに溶解したアジド-PEG-S-S-NHS(34μg、78nmol)をタンパク質溶液に追加した。ミックスを、ThermoMixer C(Eppendorf)上で、800rpmかつ15℃で12h振盪した。振盪後に、反応ミックスをPBSで希釈し、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターを用いて、4,000rpmかつ4℃での遠心濾過によってPBSで洗浄した。
収量:10.3μg(39%)。
MALDI-TOF-MS(図76E)(LPモード):m/z 32.9 kDa([M+H],ジアンチン-Alexa488-S-S-PEG-N)。
Cy3-PAMAM-サポニン-毒素コンジュゲート合成
Cy3-PAMAM-(SO1861)27-DBCOについての手順を例示的に記載する。MilliQ水中のCy3-PAMAM-(SO1861)27-DBCO(17μg、0.184nmol)溶液を、1.5mL反応チューブ内のPBS中のジアンチン-EGF-Alexa488-SS-PEG3-N(3.6μg、0.089nmol)溶液と混合し、反応ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ15℃で2h振盪した。振盪後に、小さいアリコートを、SDS-PAGEによる分析、及びMolecular Imager(登録商標)VersaDoc(商標)MP4000イメージングシステム(Bio-Rad)による蛍光イメージングのために取り出した(図77)。
Cy3-PAMAM-(SO1861)-S-S-ジアンチン-EGF-Alexa488、Cy3-PAMAM-(SO1861)27-S-S-ジアンチン-EGF-Alexa488、Cy3-PAMAM-NC-(SO1861)17-S-S-ジアンチン-EGF-Alexa488、Cy3-PAMAM-NC-(SO1861)17-S-S-ジアンチン-Alexa488、及びCy3-PAMAM-NC-(SO1861)17-ジアンチン-EGF-Alexa488の合成は、上に記載されている方法論によって行われたが、用いられたPAMAM-サポニン-DBCOバッチ、用いられたアジド-毒素バッチ、及びそれらの仕込み当量が異なる。出発材料のそれぞれの仕込み当量が表21において強調されている。
Figure 2022516045000062
還元的アミノ化によるCy3-PAMAM-NC-SO1861合成
Cy3-PAMAM(0.19mg、13 nmol)及びSO1861(0.73mg、0.39μmol)を、pH5の200μLの0.1M酢酸緩衝液に別々に溶解した。SO1861及びCy3-PAMAM溶液を混合し、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で20min振盪した。20minの振盪後に、NaCNBH(5mg、81μmol)を振盪反応溶液に追加し、反応混合物がThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪することを許した。12hの振盪後に、反応ミックスをMilliQ水で希釈し、12~14kDaのMWCOを有する再生セルロース膜チューブ(ZelluTrans、Carl Roth)を用いてMilliQ水に対して鋭意に24h透析した。透析後に、Cy3-PAMAM-NC-SO1861溶液を、3kDaのMWCOを有するAmicon Ultra 15フィルターによる4,000rpm(15℃)での遠心濾過を用いて濃縮した。コンジュゲートを溶液として冷蔵庫に保存し、アリコートを分析のため取った。収量:決定されなかった。
MALDI-TOF-MS(図78B、C)(LPモード):m/z 88.7 kDa([M+H],Cy3-PAMAM-NC-SO1861),49.2 kDa([M+H]2+,Cy3-PAMAM-NC-SO1861)。
Cy3-PAMAM-NC-(SO1861)30及びCy3-PAMAM-NC-(SO1861)10の合成は上に記載されている方法論によって行われたが、還元剤NaCNBHが反応バッチに追加される前の時間が異なる。NaCNBH追加のそれぞれの時間及びコンジュゲートのそれぞれの質量が、表22において強調されている。
Figure 2022516045000063
ポリ(SO1861)合成
SO1861-EMCH(0.13mg、63 nmol)を30μLの脱気済みMilliQ水に溶解した。4μLの脱気済みMilliQ水に溶解したAPS(0.2μg、0.8 nmol)をSO1861-EMCH溶液に追加し、溶液をThermoMixer C(Eppendorf)上に60℃で置いた。それから、TMEDA(cat.、0.5μL)をミックスに追加し、ミックスをThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ60℃で2h振盪した。2h後に、小さいアリコートを質量分析による分析のために取り出した。
MALDI-TOF-MS(図80C)(LPモード):m/z 18.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),16.0 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),14.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),12.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),10.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),8.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861)),6.2 kDa([M+H],ポリ(SO1861))。
SO1861-EMCHペプチドカップリング
配列SESDDAMFCDAMDESDSKを有するカスタムペプチド(0.6mg、0.3μmol)及びSO1861-EMCH(0.8mg、0.39μmol)を、別々に200μLのPBSに溶解した。SO1861-EMCH及びペプチド溶液を混合し、ThermoMixer C(Eppendorf)上で800rpmかつ室温で12h振盪した。振盪後に、小さいアリコートを分析のために取り出した。収量:決定されなかった。
MALDI-TOF-MS(図83B)(RNモード):m/z 4.05 kDa([M+H],ペプチド-SO1861),3.92 kDa([M+H],ペプチド-SO1730),1.98 kDa([M+H],ペプチド),1.86 kDa([M+H],SO1861)。
細胞生存率アッセイ
処置後に、細胞を37℃で72hrインキュベーションした後、細胞生存率を、製造者の説明書に従って行われたMTSアッセイによって決定した(CellTiter 96(登録商標)AQueous One Solution細胞増殖アッセイ、Promega)。手短には、MTS溶液を、10%FBS(PAN-Biotech GmbH)を足したフェノールレッドなしのDMEM(PAN-Biotech GmbH)によって20x希釈した。細胞をウェル当たり200μL PBSで1回洗浄し、これの後に100μLの希釈されたMTS溶液をウェル当たり追加した。プレートを37℃でおよそ20~30分間インキュベーションした。続いて、492nmの光学密度をThermo Scientific Multiskan FCプレートリーダー(Thermo Scientific)で測定した。定量化のために、「培地のみ」ウェルのバックグラウンドシグナルを、全ての他のウェルから差し引いた後に、無処置/処置細胞の比を、処置ウェルのバックグラウンド補正済みシグナルに対して無処置ウェルのバックグラウンド補正済みシグナルを割ることによって計算した。
FACS分析
HeLa細胞を、10%ウシ胎児血清(PAN-Biotech GmbH)及び1%ペニシリン/ストレプトマイシン(PAN-Biotech GmbH)を足したDMEM(PAN-Biotech GmbH)によって、500,000c/プレートで、10cmディッシュ上に播種し、90%のコンフルエンシーに達するまで48 hr(5%CO、37℃)インキュベーションした。次に、細胞を単一細胞へとトリプシン処理した(TryplE Express、Gibco Thermo Scientific)。0.75×10細胞を15mLファルコンチューブに移し、遠心した(1400rpm、3min)。細胞ペレットを沈めたまま、上清を捨てた。ペレットを、ボルテックスシェーカー上でFalconチューブを穏やかにタップすることにより解離させ、細胞を4mLの冷PBS(Mg2+及びCa2+不含、2%FBS)で洗浄した。洗浄後に、細胞を3mLの冷PBS(Mg2+及びCa2+不含、2%FBS)に再懸濁し、3つの丸底FACSチューブに等しく分割した(1mL/チューブ)。細胞を再び遠心し、200μLの冷PBS(Mg2+及びCa2+不含、2%FBS)、又は195μLの冷PBS(Mg2+及びCa2+不含、2%FBS)中に5μL抗体を含有する200μLの抗体溶液に再懸濁した。APCマウスIgG1κアイソタイプCtrl FC(#400122、Biolegend)をアイソタイプ対照として用い、APC抗ヒトEGFR(#352906、Biolegend)を用いて、EGFR受容体を染色した。HER2:APC抗ヒトCD340(erbB2/HER-2)(324408、Biolegend)。CD71:APC抗ヒトCD71 #334108、Biolegend。サンプルを、チューブローラーミキサー上で4℃において30minインキュベーションした。その後で、細胞を冷PBS(Mg2+及びCa2+不含、2%FBS)で3x洗浄し、PBS中の2%PFA溶液を用いて室温で20min固定した。細胞を冷PBSで2x洗浄し、FACS分析のために250~350μLの冷PBSに再懸濁した。サンプルを、BD FACSCanto IIフローサイトメトリーシステム(BD Biosciences)及びFlowJoソフトウェアによって分析した。
Figure 2022516045000064
結果
SO1861分子へのコンジュゲート化反応のための利用可能な化学基を考えて、4つの化学基を同定した。糖残基のアルコール及びジオール、トリテルペノイドバックボーン上のアルデヒド基、糖残基の1つの上のカルボン酸(グルクロン酸)、及びトリテルペノイドバックボーン上のアルケン基が、図62において強調されている。
各同定された化学基の長短(表24)から判断すると、アルデヒド及びアルコール基は、可逆的コンジュゲート化反応にとって最も良く好適であり、アルケン及びカルボン酸(グルクロン酸)は、不可逆的/安定なコンジュゲート化反応にとって最も良く好適な基である。しかしながら、SO1861の分子構造上のアルデヒド基は、アルコールと比べて、可逆的コンジュゲート化反応にとって最も好適である。なぜなら、一方では、化学選択的な反応を許す1つのアルデヒドのみが構造上に存在するからである。なぜなら、他方では、アルデヒドは、種々の化学基、例えばアミン、ヒドラジド、及びヒドロキシルアミンとの可逆的コンジュゲート化反応を行い、イミン、ヒドラゾン、及びオキシムのような酸切断可能な部分を形成し得るからである。この因子は、所望の可逆的コンジュゲート化反応のための化学基についての選択の自由を可能化する。反対に、アルコールも、アセタール及びケタールの形成を介した可逆的コンジュゲート化反応の良好な候補であるが、それらはグリコシド構造上に大量に存在するので、化学選択性を欠く。
不可逆的かつ安定な結合の形成のためには、カルボン酸が最も好適である。なぜなら、それは、ペプチド化学に用いられる普通のツール(例えば、カルボジイミドにより媒介されるアミド形成を介したアミンとの反応)によってアミド及びエステルを形成し得るからである。
Figure 2022516045000065
それゆえに、エンドソーム脱出を向上させるサポニン(例えば、SO1861)の開発のために、SO1861上に存在する最も好適な化学基を用いて、非切断可能な及び切断可能な「レディ・トゥ・コンジュゲート化」サポニンの生成を許す方法論を確立した(図63)。
非切断可能な「レディ・トゥ・コンジュゲート化」サポニンを産生するために、SO1861のカルボン酸基を、ペプチドカップリング化学に用いられる試薬によって活性化して、活性なエステルを生成した(例えば、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート、HATU)。SO1861のもたらされた活性エステルはアミンと反応することができ、安定なアミド結合されたコンジュゲートを形成する(図63A)。
切断可能な「レディ・トゥ・コンジュゲート化」サポニンを産生するために、SO1861のアルデヒド基をEMCH(ε-マレイミドカプロン酸ヒドラジド)リンカーと反応させる。EMCHのヒドラジド基は、SO1861のアルデヒドとの酸切断可能なヒドラゾン結合を形成する。同時に、EMCHリンカーはチオール(スルフヒドリル基)反応性であるマレイミド基を提示し、それゆえにチオールにコンジュゲート化され得る(図63B)。
6.5~7.5のpH範囲で行われるときには、SO1861-EMCHのマレイミド基は、チオール及びチオールを持つポリマー構造との急速かつ特異的なマイケル付加反応を行う(図63B)。加えて、SO1861とEMCHとの間の酸感受性のヒドラゾン連結部を利用して、酸性環境における骨格からのサポニン放出を行い得る(図64)。それゆえに、EMCHリンカーは、pH切断可能な戦略及びポリマー構造へのコンジュゲート化戦略両方の必要を充たす。
ポリマー構造へのコンジュゲート化のための理想的なEMCHスペーサー長に関して、コンピューターシミュレーション(PerkinElmer、ChemBio3D Ver.13.0.0.3015)は、SO1861-EMCH上のマレイミド基が分子の辺縁に所在し、それゆえにチオールを持つポリマー構造にとってアクセス可能であるはずであるということを示す(図65)。
SO1861-EMCHを合成するために、SO1861上のアルデヒド基からEMCHへの変換を許す戦略を開発した(図66A)。SO1861-EMCHコンジュゲートを単離し、核磁気共鳴分光法(材料及び方法のセクション、図60Bを見よ)及びマトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間型質量分析(MALDI-TOF-MS)によって、図66 B及び66C、及び図61Aに示されている通り、首尾良くキャラクタリゼーションした。
ヒドラゾン結合のpH依存的な加水分解を試験するために、SO1861-EMCHをpH3のHCl溶液に溶解し、MALDI-TOF-MSスペクトルを2つの異なる時点で記録した(図67)。図67A及び67Bに示されている通り、SO1861-EMCHに対応するm/z 2070Daのピークの明瞭な減少傾向が、図67Bにおいて可視である。SO1861は加水分解中に生成されるので、m/z 2070Daの減少傾向に伴うm/z 1861Daのピークの増大が記録された。これらの結果は、ヒドラゾン結合が加水分解に対して応答性であり、それがSO1861上に取り付けられている場合であっても切断されて来るということを示す。
SO1861-EMCHをポリマー構造にコンジュゲート化するために、ポリマー構造のアクセス可能なアミンは、薬剤の2-イミノチオランの助けによってチオールに変換される。それから、ポリマー構造上の生成した自由なチオールは、SO1861-EMCHのマレイミド基へのチオール-エンマイケル型付加の求核剤として作用する(図68)。この開発された方法論は、アクセス可能なアミン基を得るいずれかの利用可能なポリマー構造へのSO1861-EMCHのコンジュゲート化にとって好適であり、さらにその上、それぞれ、ポリマー構造に依存してコンジュゲート化されるSO1861分子の数のコントロールを許す。
「レディ・トゥ・コンジュゲート化サポニン」のポリマー構造へのコンジュゲート化の第1の概念実証は、タンパク質(ポリアミノ酸骨格の例)のウシ血清アルブミン(BSA)のアミンの使用により得られた。コンジュゲート化後に、質量分析は、m/z~70、~72、及び~74kDaのBSA-SO1861の対応するピークを得た(図69A)。m/z 66kDaを有するBSAの検出質量(図69B)と比較して、得られたBSA-SO1861の質量は、BSA当たり2、3、及び4つのSO1861分子からなるBSA-SO1861コンジュゲートの混合物に対応する。
「レディ・トゥ・コンジュゲート化サポニン」のポリマー構造へのコンジュゲート化の次の概念実証は、アミンを持つ第5世代(G5)デンドリマーポリ(アミドアミン)(共有結合的にカップリングされた赤色蛍光色素(Cy3)を有するPAMAM)の使用により得られた。PAMAM-Cy3が、SO1861-EMCH及びSO1861-HATU両方へのコンジュゲート化のためのポリマー構造として利用され、SO1861のポリマー構造へのコンジュゲート化のモデルとしての用をなした(図70)。
Cy3-PAMAMの全てのアクセス可能なアミン基を、Cy3-PAMAMアミン当たり3倍過剰の2-イミノチオランを用いてチオールに変換し、次にSO1861-EMCHとの反応をした。SO1861-EMCHの3つの異なる仕込み当量(5、20、及び57)を3つの反応バッチに用いた。反応後に、MALDI-TOF-MSでのCy3-PAMAM-SO1861コンジュゲートの記録質量は、SO1861-EMCH仕込みを増大させることによって、対応する質量の増加を示す(図71)。図71B~Dに示されている通り、PAMAMデンドリマー当たり取り付けられた6、13、及び51個のSO1861分子に対応するCy3-PAMAM-SO1861コンジュゲートについて、3つの異なる仕込みは、m/z 38.4kDa、m/z 53.9kDa、及びm/z 133.8kDaという得られた質量に対応した。
別の反応では、SO1861-EMCHによる反応の前に、ある種の数のPAMAMアミンのみがチオールに変換された。ここでは、2-イミノチオランの2つの異なる仕込み当量(8及び32)及びSO1861-EMCHの2つの異なる仕込み当量(5及び30)をそれぞれ用いた。図72に示される通り、反応後に、MALDI-TOF-MSでのCy3-PAMAM-SO1861コンジュゲートのそれぞれのスペクトルは、m/z 37.7kDa(5仕込み当量のSO1861-EMCH)及びm/z 87.0kDa(30仕込み当量のSO1861-EMCH)のピークを示す。m/z 37.7kDa及びm/z 87.0kDaの得られた質量は、5つ及び30個のSO1861分子が取り付けられたCy3-PAMAM-SO1861コンジュゲートに対応し、この方法によって、SO1861-EMCHのほぼ全ての仕込みがコンジュゲート化されたということを実証している。
非pH切断可能なサポニンコンジュゲートの生成のために、SO1861のカルボン酸をHATUによって活性化し、それから、Cy3-PAMAMのアミンと反応させ、Cy3-PAMAMとSO1861との間に結合されたpH安定なアミドを形成した。コンジュゲートのもたらされた質量を、MALDI-TOF-MSによってm/z 62.3kDaの質量で検出した。これは、PAMAM当たり取り付けられた17.5個のSO1861分子を有するCy3-PAMAM-NC-SO1861(NC=非切断可能)コンジュゲートに対応する(図70B、図73)。
次に、サポニンがコンジュゲート化された骨格を、いわゆる歪み促進型のアルキン-アジド環化付加(SPAAC、click chemistry)による標的化された治療薬(例えば、標的化された毒素)への可能なコンジュゲート化のための連結点にコンジュゲート化して、機能化された骨格を得た。この反応のためには、Cy3-PAMAM-SO1861(図74C、D)及びCy3-PAMAM-NC-SO1861(図74B)を、ヘテロ二官能性NHS-PEG13-DBCOリンカーにコンジュゲート化した。これは、コンジュゲートの表面上に歪みのあるアルキンを生成した(図74A)。リンカーのNHS(Nヒドロキシスクシンイミド)部分は、PAMAM-サポニンコンジュゲートの残りのアミンと反応し、骨格とリンカーとの間にアミド結合を形成した。コンジュゲート上のもたらされたDBCO(ジベンゾシクロオクチン)部分は、標的化された治療薬上の対応するアジドとのSPAACを行うことができる。
ジアンチン-EGFがモデルの標的化された毒素としての用をなし、ジアンチンは標的化されていない毒素としての用をなした。両方の毒素を、色素のテトラフルオロフェニルエステル(TFP)誘導体を用いて、Alexa Fluor(商標)488で標識した。それから、色素標識されたタンパク質をヘテロ二官能性NHS-SS-PEG-アジドリンカーにコンジュゲート化して、PAMAM-サポニンコンジュゲートに対するSPAACの対応する化学部分を得た。Maldi-TOF-MS測定は、1つのAlexa Fluor(商標)488色素及び9つのNHS-SS-PEG3-アジド分子が、ジアンチン-EGF分子当たり取り付けられたということを示した(図75、図76)。さらにその上、Alexa Fluor(商標)488標識されたジアンチン-EGFを、ヘテロ二官能性NHS-PEG12-アジドリンカーにコンジュゲート化した。これは、ジスルフィド結合を欠き、それゆえに非毒素切断可能な構築物を生成する。
Cy3-PAMAM-NC-SO1861-DBCO及びCy3-PAMAM-SO1861-DBCOコンジュゲートを、Alexa Fluor(商標)488標識されたアジド毒素と反応させて、歪み促進型のアルキン-アジド環化付加を行った。反応物間のコンジュゲート化は、ゲル電気泳動と、ゲル電気泳動後のポリアクリルアミドゲル上のPAMAMポリマーにのみ取り付けられたCy3及び毒素にのみ取り付けられたAlexa Fluor(商標)488の蛍光シグナルの共局在とによって指示された(図77)。
PAMAMデンドリマーの代替的なポリマー構造として、16個の官能性アミノ末端基とフォーカルポイントにアジド基とを有するG4-デンドロン(PFd-G4-アジド-NH-BOC、Polymer Factory)をSO1861へのコンジュゲート化に利用した(図84)。デンドリマーと比べてデンドロンを用いる利点は、デンドロン構造が見せるフォーカルポイントである。このフォーカルポイントは、オルソゴナルなクリック官能基によるそのポスト修飾の必要なしに、標的化された毒素への直接的コンジュゲート化を許す(図85)。図85に示されている通り、デンドロンは、PAMAMデンドリマーについて記載されている同じ方法論を経過した。手短には、部分的な色素標識及び脱保護の後に(図86)、デンドロンのアミノ基を、チオール化試薬2-イミノチオランを用いてチオールに変換し、次にSO1861-EMCHへのコンジュゲート化をした。SO1861-EMCHへのコンジュゲート化には、SO1861-EMCHの3つの異なる仕込み当量を用いた。デンドロン-SO1861コンジュゲートをMALDI-TOF-MSによって分析した。予想された通り、3及び10という低いSO1861-EMCH仕込み当量を用いたときに、デンドロン分子当たり1及び2つのSO1861分子のコンジュゲート種が得られた(図87B、C)。デンドロン分子当たり22個のSO1861-EMCH分子の仕込み当量を用いたときには、デンドロン当たり9つまでのSO1861分子というより高いデンドロン-SO1861コンジュゲート種が得られた(図87A)。さらなる実験では、サポニンによって機能化されたデンドロンは、機能化された骨格を生むためにそのフォーカルポイントにおいて標的化された毒素にコンジュゲート化され、生物学的に評価されるであろう。
先の例は、標的化された毒素などの治療薬物質の向上した細胞質送達のために、決定された量のSO1861分子又は他のエンドソーム脱出向上因子分子のポリマー構造へのコンジュゲート化を許す方法論が開発されたということを実証している。
ポリマー構造へのSO1861の他のコンジュゲート化方法論をさらに試験するために、還元的アミノ化経路を用いた。これのためには、SO1861のアルデヒド基をPAMAMアミンに直接的に結合し、結合されたイミンを形成した。イミン結合形成の次に、還元剤のシアノ水素化ホウ素ナトリウムの追加によって還元的アミノ化ステップをし、SO1861とPAMAMとの間にpH安定なアミン結合を形成した(図78A)。EMCH及びHATUのアプローチと類似に、この方法論は、図78B、Cに示されている通り、ポリマー当たりのコンジュゲート化されたサポニンの数のコントロールを許す。ここでは、PAMAM-サポニンコンジュゲートが産生され、これらは、PAMAM当たり10個(図78B)及び30個(図78C)のSO1861分子という数を得た。
論じられているポリマー及びタンパク質のアプローチの中のSO1861骨格の開発のための別のアプローチは、ポリ(SO1861)アプローチである。このアプローチの発想は、SO1861を放出するpH感受性の切断可能な結合を有するSO1861分子のみからなるポリマーを生成することである。加えて、ポリ(SO1861)は、毒素及びバイオポリマーへのコンジュゲート化反応を行うことができるべきである。このアプローチの主なゴールは、それを可能な限り単純かつ費用効果的に保つことである。酸切断可能なSO1861の生成のプロトコールは既に開発されている(SO1861-EMCHアプローチ)ので、SO1861をさらに改変することなしに又はSO1861分子上の他のコンジュゲート化部位を同定することなしに、重合開始剤の単純な追加によってSO1861-EMCHを重合することが可能であるかどうかを見ることは興味深いであろう。過去には、いくつかの論文が、マレイミド基の二重結合を攻撃しそれゆえにマレイミドの二重結合に沿ってラジカル重合を開始するラジカル開始剤を用いることによって、マレイミド基の重合を論じている(29~31)。SO1861-EMCHはその構造上にマレイミド基を明らかにするので、この基は、酸切断可能な官能基を有するポリ(SO1861)を生むためのラジカル重合反応について可能性として探求され得る。重合反応が合理的な反応時間を有する場合には、生成したSO1861ポリマーは、反応をクエンチするのみならず毒素又はバイオポリマーコンジュゲート化のための官能基をもまた生成するラジカルクエンチ剤によって、クエンチされ得る。かかる反応スキームは図79によって例解される。ここでは、過硫酸アンモニウム(APS)及びテトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)の系がラジカル発生剤として例示として示され、アミノプロパンチオールがモデルラジカルクエンチ剤としての用をなす。クエンチ剤の例としてアミノプロパンチオールを用いて、生成したアミン基は、クリック可能な基へと特異的にさらに改変され得るか、又はポリ(SO1861)を毒素に直接的にコンジュゲート化するために用いられ得る。
フリーラジカル重合において、反応条件はポリマー特性及び反応結果に対する莫大な影響を有する。例えば、温度、モノマー濃度、及び開始剤濃度は、ポリマーを形成することについて主要な役割を演じ、所望のポリマー特性に従って微調整されなければならない。ラジカル重合は通常は50℃よりも上の温度で行われるので、第1の反応は60℃の温度で行われた。SO1861-EMCH重合が自発的に開始され得るかどうか、並びにAPS及びTMEDAが重合度への影響を有するかどうかを見ることは興味深かった。それゆえに、3つの反応が同じSO1861-EMCH濃度を用いて行われたが、それらのAPS/TMEDA組成は異なる。第1の反応では、SO1861-EMCHのみを60℃に3h加熱し、第2の反応はSO1861-EMCH及びAPSを含有し、第3の反応はSO1861-EMCH、APS、及びTMEDAを含有した。(これらの実験では、材料及び方法のセクション「ポリ(SO1861)合成」で言及される出発材料の同じ量及び濃度が用いられた)。バッチを、図80A~Cに示されている通りMALDI-TOF-MSによって分析した。興味深いことに、SO1861-EMCHは、60℃まで加熱されたときに、2、3、4、5、及び6つのSO1861分子からなるオリゴマーを自発的に形成し始めるということが示された(図80A)。同じ温度における11-3当量のAPSの追加は、この傾向に対する影響を有さなかった(図80B)。しかしながら、APS/TMEDAの開始剤系を用いたときには、18.2kDaの分子量を有する9つまでのSO1861分子のSO1861オリゴマーが検出され得た(図80C)。加えて、オリゴマーの得られたピークは、図80A及び80Bのピークと比較して大分大きいように見え、この反応におけるSO1861-EMCHのより高い消費を指示した。
反応条件をさらに微調整するために、他の開始剤、例えば2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]及びアゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ開始剤、並びに他の重合技術、例えばコントロールされたラジカル重合(原子移動ラジカル重合、可逆的付加解裂連鎖移動など)が試験されるであろう。さらに、EMCHの代わりとしての別のヒドラジドリンカーが考えられ得る。これは、マレイミド基よりもラジカル重合にとって好適である官能基(例えば、アクリル又はアクロリオール残基)を得る。
SO1861骨格の開発のための別のアプローチは、DNAアプローチである。このアプローチの発想は、いわゆるDNAオリガミの概念を利用することである(Kolb etAl,2004;Bird etAl,1988)。サポニンをそれにコンジュゲート化するためのポリマー構造又は集合体化したポリマー構造としてのDNAオリガミは、もたらされるDNA-サポニン骨格の安定性、スケーラビリティ、並びに最終サイズ及び形状の精確なコントロールを包含するいくつかの固有の利点を提供し得る。これらのDNAナノキャリアは天然DNAからなるので、それらは生体適合性であり、生細胞に対する毒性を示さず、内部細胞区画からのカーゴの放出を容易にし得る。かかる構造の多価性は、さらに、種々のペイロード、例えばフルオロフォア及び毒素についての標的化能を微調整すること及び高い容量を許し得る。それゆえに、このアプローチでは、それぞれ3’及び5’終端に化学的官能基を提供し、かつ構築物の最終形状のコントロールを許す配列のある種の欲されるエリアにおいてのみハイブリダイゼーションすることができるDNAストランドが同定される。化学基は、例えば、既に開発されたSO1861-EMCHと3’及び5’DNAストランドの1つの上のチオール基との間のチオール-エン反応によって、サポニンをカップリングするために利用されるはずである。相補DNAストランドは、標的化された毒素へのカップリングのために用いられ得るクリック官能基を提供し得る。この概念が図81に例解されている。
サポニンを結合及び放出することができ、かつ重合して大きいポリ(ペプチド)様構造を形成し得るDNAストランドの代わりに、特定のペプチド配列を用いることによる類似のアプローチが想像可能である。このアプローチでは、SO1861-EMCH分子の計算されたサイズにフィットする長さを有するペプチド配列を同定し、購入した。これは配列の途中にシステイン残基を提供し、かつこれはN末端及びC末端両方にアミン基を得る。システイン残基を利用して、SO1861-EMCHのマレイミド基とシステイン残基のチオール基とのチオール-エン反応によって、SO1861-EMCHをコンジュゲート化し得る。2つのアミン基を利用して、図82に示される通り、好適な架橋剤によってペプチド-SO1861コンジュゲートを重合させ得る。
コンジュゲート化研究は、カスタムペプチド(配列:SESDDAMFCDAMDESDSK)へのSO1861-EMCHのコンジュゲート化が首尾良いということを示した。配列の途中のマレイミド反応性のシステイン及びSO1861-EMCHへのそのコンジュゲート化を持つペプチドを、MALDI-TOF-MSによって分析した(図83)。MALDI-TOF-MSスペクトルは、m/z 4053Daのペプチド-SO1861コンジュゲートの予想されるピーク、及びSO1730の対応するサポニン-EMCHのペプチド-SO1861コンジュゲートであるm/z 3821Daの追加のピークを示す。SO1861-EMCHがわずかに過剰(1.3当量)で用いられ、反応後にSO1861-EMCHピークが検出されなかったので、コンジュゲート化は定量的であったと見なされ得る。ペプチド-SO1861の第1の重合反応を開始するためには、酒石酸ジスクシンイミジルがアミン反応性架橋剤として利用されるであろう。
SO1861のエンドソーム脱出向上特性は低いエンドソームpH(<pH5)でのみ暴露されるので、骨格又は機能化された骨格は、エンドソームの酸性化に干渉すること及びそれゆえにSO1861の活性をブロックすることができる化学基を含有すべきではない。
G5 PAMAM(128個の第1級アミン及びおよそ126個の第3級アミン)及びG4-デンドロン(16個の第1級アミン)のアミン含有ポリマー構造を、これらの分子がSO1861のエンドソーム脱出向上能を阻害するかどうかを決定するために試験した。HeLa細胞におけるジアンチン-EGF及び種々のSO1861濃度との組み合わせの(ネイティブな又はチオール化された)PAMAM又はデンドロン(ネイティブ)の同時投与実験を行った。エンドソーム酸性化の阻害の対照として、クロロキンを用いた。
HeLa細胞は十分なEGFR細胞表面レベルを示す(図88A)。「ネイティブな」PAMAM及びクロロキン両方は、Hela細胞において、標的化された毒素のSO1861により媒介されるエンドソーム脱出と、続いての殺細胞とを阻害するということが観察される(図88B)。500nMのPAMAMはエンドソーム酸性化阻害剤クロロキンと等しい程度までも阻害するが、667nMデンドロンは全く効果を有さない。「ネイティブな」PAMAMの阻害活性がPAMAM上のアミノ基の利用可能性を原因とするかどうかにさらに対処するために、PAMAMの第1級アミノ基を、2-イミノチオランとの反応により部分的にチオール化し(図89)、128のうち16個の(図89C)、65/128個の(図89D)、及び108/128個の(図89E)ブロックされた第1級アミンをもたらした。65及び108個の第1級アミンのチオール化は、SO1861により媒介されるエンドソーム脱出の阻害を克服するが、16個までのアミン基のチオール化は、依然として、標的化された毒素のSO1861により媒介されるエンドソーム脱出の阻害効果を示すということが観察される(図88C)。また、PAMAMの第1級アミノ基をmPEG2k-NHSとの反応によって部分的にPEG化し(図90)、128のうちの3つの(図90C)、8/128個の(図90D)、及び18/128個の(図90E)ブロックされた第1級アミンをもたらした。PEG化により3つの第1級アミンのみをブロックすることは、SO1861により媒介されるエンドソーム脱出の阻害を逆行させるために既に十分である(図89D)。PEG化の遮蔽効果は、最も蓋然的には、変換される少数のアミンを越えて拡がる。なぜなら、PEG化は、十分なレベルに達する場合には、分子全体を遮蔽し得る水和層を導入することが公知であるからである。
これらの結果は、PAMAMなどのポリマー構造上のある種の数の自由なアミノ基の存在が、エンドソーム酸性化をブロックし得、それゆえにSO1861又は他のグリコシドのエンドソーム脱出活性を阻害し得るということを実証している。G4-デンドロンについて示された通り、アミノ基の数がより低い場合には、又はチオール化又はPEG化などのアミノ基が遮蔽されている場合には、阻害効果は逆行する。
参照
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Sama,S.;Jerz,G.;Schmieder,P.;Joseph,J.F.;Melzig,M.F.;Weng,A.Plant derived triterpenes from Gypsophila elegans M.Bieb.enable non-toxic delivery of gene loaded nanoplexes.Journal of Biotechnology 2018,284,131-139.
Kolb,H.C.;Finn,M.G.;Sharpless,K.B.Click Chemistry:Diverse Chemical Function fromA Few Good Reactions.Angewandte Chemie 2001,40,2004-2021.
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Claims (48)

  1. 第1の細胞表面分子の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む第1のタンパク質性分子であって、第1のタンパク質性分子が、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又はオリゴマー若しくはポリマー骨格を介して前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された或いは直接的に前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に共有結合された少なくとも1つのサポニンを提供される、第1のタンパク質性分子。
  2. 第1の結合部位が、免疫グロブリン、又は免疫グロブリンの少なくとも1つの結合ドメイン及び/若しくは免疫グロブリンの少なくとも1つの結合フラグメント、例えば抗体、IgG、Vhhドメイン若しくはVhドメインを含むか若しくはそれからなる分子、Fab、scFv、Fv、dAb、F(ab)、Fcabフラグメントを含むか又はそれからなり、並びに/或いは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含むか又はそれからなる、請求項1に記載の第1のタンパク質性分子。
  3. 第1の細胞表面分子の第1のエピトープが、第1の腫瘍細胞表面分子の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、より好ましくは腫瘍細胞上に特異的に存在する第1の腫瘍細胞表面受容体の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープである、請求項1又は2に記載の第1のタンパク質性分子。
  4. 少なくとも1つのサポニンが、トリテルペノイドサポニン、並びに/或いは、位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつ任意にサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニン、並びに/或いは、Gypsophila種及び/又はSaponaria種及び/又はAgrostemma種及び/又はQuillaja種、例えばQuillaja saponariaから単離されるサポニンである、請求項1~3のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  5. 少なくとも1つのサポニンが、単一の特定のサポニンであるか又は2つ以上の異なるサポニンの混合物、例えば、表A1又はスキームIのサポニン、SO1861、SA1657、GE1741、SA1641、QS-21、QS-21A、QS-21A-api、QS-21A-xyl、QS-21B、QS-21 B-api、QS-21 B-xyl、QS-7-xyl、QS-7-api、QS-17-api、QS-17-xyl、QS1861、QS1862、キラヤサポニン、サポニナム・アルブム(SaponinumAlbum)、QS-18、Quil-A、Gyp1、ギプソシド(gypsoside)A、AG1、AG2、SO1542、SO1584、SO1658、SO1674、SO1832の1つ以上、又はそれらの立体異性体(stereomer)のいずれか及び/若しくはそれらのいずれかの組み合わせであり、好ましくは、サポニンは、SO1861及び/又はGE1741及び/又はSA1641及び/又はQS-21、並びに/或いはキラヤ酸アグリコンコア、C-3ベータ-OH基のGal-(1→2)-[Xyl-(1→3)]-GlcA炭水化物置換基、及びC-28-OH基のGlc-(1→3)-Xyl-(1→4)-Rha-(1→2)-[Xyl-(1→3)-4-OAc-Qui-(1→4)]-Fuc炭水化物置換基を有するサポニンであり、並びに/或いは、3-O-ベータ-D-ガラクトピラノシル-(1→2)-[ベータ-D-キシロピラノシル-(1→3)]-ベータ-D-グルクロノピラノシルキラヤ酸28-O-ベータ-D-グルコピラノシル-(1→3)-ベータ-D-キシロピラノシル-(1→4)-アルファ-L-ラムノピラノシル-(1→2)-[ベータ-D-キシロピラノシル-(1→3)-4-OAc-ベータ-D-キノボピラノシル-(1→4)]-ベータ-D-フコピラノシドであり、より好ましくは、サポニンはSO1861及び/又はQS-21である、請求項1~4のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  6. 少なくとも1つのサポニンがビスデスモシド型サポニンであり、少なくとも1.500ダルトンの分子質量を有し、C-23位にアルデヒド基と任意にC-16位にヒドロキシル基とを含有するオレアナン型トリテルペンを含み、C-3位に第1の分岐炭水化物側鎖を有し、この第1の分岐炭水化物側鎖は任意にグルクロン酸を含有し、サポニンは、C-28位に第2の分岐炭水化物側鎖を有するエステル基を含有し、この第2の分岐炭水化物鎖は好ましくは少なくとも4つの炭水化物単位を含み、任意に少なくとも1つのアセチル残基、例えば2つのアセチル残基を含有し、及び/又は任意にデオキシ炭水化物を含み、及び/又は任意にキノボースを含み、及び/又は任意にグルコースを含み、及び/又は任意に4-メトキシケイ皮酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、及び/又は任意に5-O-[5-O-Rha-(1→2)-Ara/Api-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタノイル]-3,5-ジヒドロキシ-6-メチル-オクタン酸を含み、エステル結合を介して炭水化物に結合されているか、或いは、少なくとも1つのサポニンは、QS-21、又はQS-21A、QS-21A-api、QS-21A-xyl、QS-21B、QS-21 B-api、QS-21 B-xyl、QS-7-xyl、QS-7-api、QS-17-api、QS-17-xyl、QS-18、QS-1861、プロトン化QS1861(QS1862)、Quil-Aのいずれか1つ以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  7. 少なくとも1つのサポニンが、位置C-23にアルデヒド官能基を有する12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンであり、少なくとも1つのサポニンは、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、サポニン上のアルデヒド官能基、好ましくは位置C-23の前記アルデヒド官能基を介して、好ましくは少なくとも1つのリンカーを介して、より好ましくは少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して共有結合的にカップリングされ、アミノ酸残基は、好ましくはシステイン及びリジンから選択される、請求項1~6のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  8. 少なくとも1つのサポニンが、位置C-23にアルデヒド官能基を有しかつサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてグルクロン酸官能基を含む12,13-デヒドロオレアナンの型に属するビスデスモシド型トリテルペンサポニンであり、少なくとも1つのサポニンは、第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、サポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてのグルクロン酸官能基を介して、好ましくは少なくとも1つのリンカーを介して、共有結合的にカップリングされ、アミノ酸残基は、好ましくはシステイン及びリジンから選択される、請求項1~7のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  9. 少なくとも1つのサポニンの位置C-23のアルデヒド官能基が、リンカーN-ε-マレイミドカプロ酸ヒドラジドに共有結合的にカップリングされ、このリンカーが、チオ-エーテル結合を介して、第1のタンパク質性分子上のスルフヒドリル基、例えばシステインのスルフヒドリル基に共有結合的にカップリングされる、請求項4~8のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  10. 少なくとも1つのサポニンのC-3ベータ-OH基の炭水化物置換基としてのグルクロン酸官能基が、リンカーの1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェートに共有結合的にカップリングされ、このリンカーは、アミド結合を介して、第1のタンパク質性分子上のアミン基、例えば第1のタンパク質性分子のリジン又はN末端のアミン基に共有結合的にカップリングされる、請求項4~9のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  11. 第1のタンパク質性分子の第1の結合部位が結合する第1の細胞表面分子の第1のエピトープが、腫瘍細胞特異的受容体の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープであり、好ましくは、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2から選択され、より好ましくはCD71、EGFR、HER2から選択される、請求項1~10のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  12. 腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、第1の腫瘍細胞表面分子、又は第1の腫瘍細胞特異的受容体が、第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体への請求項1~11のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子の結合後に腫瘍細胞によって内在化される第1のエピトープ又は第1の分子又は第1の受容体であり、好ましくは、第1のタンパク質性分子は、第1のエピトープを含む細胞表面分子、腫瘍細胞表面分子、又は腫瘍細胞特異的受容体に結合したときに、例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化又は例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞表面分子により媒介される内在化に付される、請求項3又は11に記載の第1のタンパク質性分子。
  13. 第1のタンパク質性分子の第1の結合部位が、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合ドメイン、好ましくはその少なくとも1つの腫瘍細胞特異的受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞特異的受容体結合ドメインのいずれか1つを含むか或いはそれからなる、請求項11又は12に記載の第1のタンパク質性分子。
  14. 治療薬の組み合わせが:
    (a)請求項1~13のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子及び任意に薬学的に許容される賦形剤を含む第1の医薬組成物と;
    (b)第1のタンパク質性分子とは異なる第2のタンパク質性分子を含む第2の医薬組成物と;を含み、第2のタンパク質性分子は、第1の細胞表面分子とは異なる第2の細胞表面分子の第2のエピトープに結合するための第2の結合部位を含み、かつエフェクター部分を含み、第2の医薬組成物は、任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、第2のエピトープは第1のエピトープとは異なる、治療薬の組み合わせ。
  15. 治療薬の組み合わせが:
    (a)請求項1~13のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子を含む請求項14に記載の第1の医薬組成物と(第1の細胞表面分子上の第1のエピトープは、第1の腫瘍細胞特異的表面分子上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープ、好ましくは、腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープである);
    (b)請求項14に記載の第2の医薬組成物と;を含み、第2の細胞表面分子は、第1の腫瘍細胞特異的表面分子とは異なる第2の腫瘍細胞特異的表面分子、好ましくは、前記腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体とは異なる腫瘍細胞に特異的に存在する第2の細胞表面受容体であり、第2のエピトープは、腫瘍細胞特異的な第2のエピトープである、請求項14に記載の治療薬の組み合わせ。
  16. 治療薬の組み合わせが:
    (a)第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位を含む請求項1~13のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子を含む請求項14又は15に記載の第1の医薬組成物と(第1の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む);
    (b)第3のタンパク質性分子を含む第3の医薬組成物と;を含み、第3のタンパク質性分子は(a)の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位及びエフェクター部分を含み、第3の医薬組成物は任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含み、
    第1のタンパク質性分子の第1の結合部位、及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位は同じであり、第1のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子、並びに第3のタンパク質性分子が結合し得る第1の細胞表面分子上の第1のエピトープ及び第1の細胞表面分子は同じである、治療薬の組み合わせ。
  17. 治療薬の組み合わせが:
    (a)請求項16に記載の第1の医薬組成物と;
    (b)請求項16に記載の第3の医薬組成物と;を含み、
    第1の細胞表面分子は腫瘍細胞表面上に発現され、好ましくは、第1の細胞表面分子は腫瘍細胞特異的表面分子であり、好ましくは、第1のエピトープは第1の腫瘍細胞特異的エピトープである、治療薬の組み合わせ。
  18. 第1の細胞表面分子上の第1のエピトープに結合するための第1の結合部位が、腫瘍細胞に特異的に存在する第1の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第1のエピトープの結合部位である、請求項1~17のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子又は請求項14~17のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  19. 第2のタンパク質性分子の第2の結合部位及び/又は第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、免疫グロブリン、免疫グロブリンの少なくとも1つの結合ドメイン、及び/又は免疫グロブリンの少なくとも1つの結合フラグメント、例えば抗体、IgG、Vhhドメイン若しくはVhドメインを含むか若しくはそれからなる分子、Fab、scFv、Fv、dAb、F(ab)2、Fcabフラグメントを含むか又はそれからなり、並びに/或いは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含むか又はそれからなる、請求項14~18のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  20. 第2のエピトープに結合するための第2のタンパク質性分子の第2の結合部位が、腫瘍細胞に特異的に存在する第2の細胞表面受容体上の腫瘍細胞特異的な第2のエピトープの第2の結合部位であり、第2の結合部位は、第1の結合部位とは異なる、請求項14又は15又は18のいずれか1項に従属するときの請求項14、15、又は18、19のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  21. 前記第1及び第2のタンパク質性分子が、それぞれ第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体上の第1及び第2の腫瘍細胞特異的エピトープに結合するためのそれぞれ第1及び第2の結合部位を含み、受容体は異なり、かつ同じ腫瘍細胞に存在し、第1及び第2の結合部位は異なり、第1及び第2の腫瘍細胞特異的エピトープは異なる、請求項1~20のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子、又は請求項14若しくは15若しくは18若しくは19のいずれか1項に従属するときの請求項14、15、若しくは18、19、20のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  22. 前記第1及び第3のタンパク質性分子が、第1の腫瘍細胞特異的受容体上の第1の腫瘍細胞特異的エピトープに結合するための同じ第1の結合部位を含む、請求項1~20のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子、又は請求項16~19のいずれか1項に従属するときの請求項16、17、若しくは18~20のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  23. 第1の受容体及び/又は第2の受容体が、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2から選択され、好ましくはCD71、EGFR、及びHER2から選択される、請求項21又は22に記載の第1のタンパク質性分子又は治療薬の組み合わせ。
  24. 第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体が、請求項1~21若しくは23のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子及び/又は請求項14、15、若しくは18~21のいずれか1項に従属するときの請求項14、15、若しくは18~21若しくは23のいずれか1項に記載の第2のタンパク質性分子に結合した後に、腫瘍細胞によって内在化され、好ましくは、それぞれ第1及び第2の腫瘍細胞特異的受容体への第1のタンパク質性分子及び/又は第2のタンパク質性分子の結合は、第1のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞特異的受容体との複合体の及び第2のタンパク質性分子と第2の腫瘍細胞特異的受容体との複合体の例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化をもたらす、請求項21若しくは23に記載の第1のタンパク質性分子及び/又は請求項21若しくは23に記載の治療薬の組み合わせ。
  25. 第1の腫瘍細胞受容体、好ましくは第1の腫瘍細胞特異的受容体が、請求項1~20、22、若しくは23のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子に結合した後に及び/又は請求項16~20のいずれか1項に従属するときの請求項16、17、若しくは18~20、22のいずれか1項に記載の第3のタンパク質性分子に結合した後に、腫瘍細胞によって内在化され、好ましくは、第1の腫瘍細胞特異的受容体などの第1の腫瘍細胞受容体への第1のタンパク質性分子及び/又は第3のタンパク質性分子の結合には、第1のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞受容体との複合体の及び第3のタンパク質性分子と第1の腫瘍細胞受容体との複合体の例えばエンドサイトーシスを介した腫瘍細胞受容体により媒介される内在化が後続する、請求項22若しくは23に記載の治療薬の組み合わせ又は請求項22若しくは23に記載の第1の医薬組成物。
  26. 第1の結合部位及び/又は第2の結合部位が、モノクローナル抗体又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント及び/若しくはドメインであるか又はそれを含み、好ましくは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、及び表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント又はドメインのいずれか1つを含むか又はそれからなり、但し、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位は、第2のタンパク質性分子の第2の結合部位とは異なる、請求項1~15若しくは18~21のいずれか1項に従属するときの請求項1~15若しくは18~21若しくは24のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子、及び/又は請求項14、15、18~21、若しくは24のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  27. 第1のタンパク質性分子及び第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、モノクローナル抗体、又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合ドメイン及び/若しくはフラグメントを含み、好ましくは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント及び/又はドメインのいずれか1つを含むか或いはそれからなり、但し、第1のタンパク質性分子の第1の結合部位は、第3のタンパク質性分子の第1の結合部位と同じである、請求項16~20のいずれか1項に従属するときの請求項16、17、若しくは18~20、22のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ、又は請求項16~20のいずれか1項に従属するときの請求項16、17、若しくは18~20、22のいずれか1項に記載の第1の医薬組成物。
  28. 第2のタンパク質性分子の第2の結合部位及び/又は第3のタンパク質性分子の第1の結合部位が、モノクローナル抗体、又はその少なくとも1つの細胞表面分子結合フラグメント若しくはドメインであるか又はそれを含み、好ましくは、ゲムツズマブオゾガマイシン、ブレンツキシマブベドチン、トラスツズマブエムタンシン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチン、並びに表A2及び表A3の抗体-薬物コンジュゲートのいずれか1つを含むか又はそれからなる、請求項14~27のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  29. 第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、オリゴヌクレオチド、核酸、ゼノ核酸のいずれか1つ以上を含むか又はそれからなり、好ましくは、ベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体、より好ましくはBNA、例えばHSP27タンパク質発現をサイレンシングするためのBNAのいずれか1つ以上から選択される、請求項14~28のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  30. 第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、少なくとも1つのタンパク質性分子を含むか又はそれからなり、好ましくは、ペプチド、タンパク質、酵素、例えばウレアーゼ及びCreリコンビナーゼ、リボソーム不活性化タンパク質、タンパク質性毒素のいずれか1つ以上から選択され、より好ましくは、表A5から選択されるタンパク質毒素、及び/又はウイルス毒素、例えばアポプチン、細菌毒素、例えば志賀毒素、志賀毒素様毒素、PseudomonasAeruginosa外毒素(PE)若しくはPEの外毒素A、全長若しくは短縮型ジフテリア毒素(DT)、コレラ毒素;真菌毒素、例えばアルファサルシン;リボソーム不活性化タンパク質及び2型リボソーム不活性化タンパク質のA鎖を包含する植物毒素、例えばジアンチン、例えばジアンチン-30若しくはジアンチン-32、サポリン、例えばサポリン-S3若しくはサポリン-S6、ブーガニン若しくはブーガニンの脱免疫化誘導体デブーガニン、志賀毒素様毒素A、ポークウィード抗ウイルスタンパク質、リシン、リシンA鎖、モデシン、モデシンA鎖、アブリン、アブリンA鎖、ボルケンシン、ボルケンシンA鎖、ビスクミン、ビスクミンA鎖;又は動物若しくはヒト毒素、例えばカエルRNase、又はヒトからのグランザイムB若しくはアンギオゲニン、又はそのいずれかのフラグメント若しくは誘導体のいずれか1つ以上から選択され;好ましくは、タンパク質毒素はジアンチン及び/又はサポリンである、請求項14~29のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  31. 第2のタンパク質性分子に及び/又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター分子が少なくとも1つのペイロードを含むか又はそれからなり、好ましくは、リボソームを標的化する毒素、伸長因子を標的化する毒素、チューブリンを標的化する毒素、DNAを標的化する毒素、及びRNAを標的化する毒素のいずれか1つ以上、より好ましくは、エムタンシン、パスドトクス、メイタンシノイド誘導体DM1、メイタンシノイド誘導体DM4、モノメチルアウリスタチンE(MMAE、ベドチン)、モノメチルアウリスタチンF(MMAF、マホドチン)、カリケアミシン、N-アセチル-γ-カリケアミシン、ピロロベンゾジアゼピン(PBD)二量体、ベンゾジアゼピン、CC-1065アナログ、デュオカルマイシン、ドキソルビシン、パクリタキセル、ドセタキセル、シスプラチン、シクロホスファミド、エトポシド、ドセタキセル、5-フルオロウラシル(5-FU)、ミトキサントロン、チューブリシン、インドリノベンゾジアゼピン、AZ13599185、クリプトフィシン、リゾキシン、メトトレキサート、アントラサイクリン、カンプトテシンアナログ、SN-38、DX-8951f、エキサテカンメシレート、PseudomonasAeruginosa外毒素の短縮型形態(PE38)、デュオカルマイシン誘導体、アマニチン、α-アマニチン、スプライソスタチン、タイランスタチン、オゾガマイシン、テシリン、アンバースタチン269、及びソラブタンシンのいずれか1つ以上、又はその誘導体から選択される、請求項14~30のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ。
  32. 第1のタンパク質性分子が、1つよりも多くのサポニン、好ましくは2、3、4、5、6、8、10、16、32、64、又は1~100個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンを含み、直接的に第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基に、好ましくはシステインに及び/又はリジンに共有結合され、並びに/或いは、少なくとも1つのリンカーを介して及び/又は少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して及び/又は少なくとも1つのポリマー若しくはオリゴマー骨格、好ましくはかかる骨格の1~8つ若しくはかかる骨格の2~4つを介して共有結合され、少なくとも1つの骨格は、任意にデンドロンに基づき、1~32個のサポニン、例えば、2、3、4、5、6、8、10、16、32個のサポニン、或いはその間のいずれかの数のサポニン、例えば7、9、12個のサポニンは、少なくとも1つの骨格に共有結合される、請求項1~31のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  33. 少なくとも1つのリンカーが、非切断可能なリンカー又は切断可能なリンカーであり、切断可能なリンカーは、サポニンに結合されるときに、例えば酸性条件、還元的条件、酵素的条件、又は光誘導性条件下で切断を受け、好ましくは、切断可能なリンカーは、サポニンに結合されるときに、酸性条件下で切断を受けるヒドラゾン結合若しくはヒドラジド結合を含み、及び/又は、タンパク質分解、例えばカテプシンBによるタンパク質分解に感受性の結合を含み、及び/又は、還元的条件下における切断に感受性の結合、例えばジスルフィド結合である、請求項7~32のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  34. 切断可能なリンカーがサポニンに結合されるときに、切断可能なリンカーが、哺乳類細胞、好ましくはヒト細胞のエンドソーム及び/又はリソソームに存在する酸性条件下において、好ましくはpH4.0~6.5で、より好ましくはpH≦5.5で、インビボでの切断を受ける、請求項7~33のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  35. オリゴマー又はポリマー骨格が、ポリマー又はオリゴマー構造を含み、化学基、前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基への骨格の共有結合的カップリングのための化学基を含む、請求項1~34のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  36. 少なくとも1つのサポニンが、オリゴマー又はポリマー骨格のポリマー又はオリゴマー構造に、請求項32~34のいずれか1項に記載の少なくとも1つの切断可能なリンカーを介して共有結合される、請求項1~35のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  37. 前記第1のタンパク質性分子のアミノ酸残基へのオリゴマー又はポリマー骨格の共有結合的カップリングのためのオリゴマー又はポリマー骨格の化学基が、クリックケミストリー基であり、好ましくは、テトラジン、アジド、アルケン、若しくはアルキン、又はこれらの基の環状誘導体から選択され、より好ましくは、前記化学基はアジドである、請求項1~36のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  38. オリゴマー又はポリマー骨格のポリマー又はオリゴマー構造が、直鎖、分岐、及び/若しくは環状ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、デンドロン、デンドロン化ポリマー、デンドロン化オリゴマー、DNA、ポリペプチド、ポリリジン、ポリエチレングリコール、又はこれらのポリマー若しくはオリゴマー構造の集合体を含み、この集合体が、好ましくは共有結合的な架橋によって組み上げられる、請求項1~37のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子。
  39. 請求項1~38のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子及び請求項14、15、又は18~38のいずれか1項に記載の第2のタンパク質性分子を含む組成物。
  40. 請求項1~38のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子及び請求項16~38のいずれか1項に記載の第3のタンパク質性分子を含む組成物。
  41. 第2のタンパク質性分子に又は第3のタンパク質性分子に含まれるエフェクター部分が、請求項29に記載のエフェクター部分のいずれか1つ、好ましくはBNAである、請求項39又は40に記載の組成物。
  42. 請求項1~41のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子と、好ましくはベクター、遺伝子、細胞自殺を誘導するトランスジーン、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO、AON)、短鎖干渉RNA(siRNA)、マイクロRNA(miRNA)、DNAアプタマー、RNAアプタマー、mRNA、ミニサークルDNA、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミダートモルフォリーノオリゴマー(PMO)、ロックド核酸(LNA)、ブリッジ型核酸(BNA)、2’-デオキシ-2’-フルオロアラビノ核酸(FANA)、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-O,4’-アミノエチレンブリッジ型核酸、3’-フルオロヘキシトール核酸(FHNA)、プラスミド、グリコール核酸(GNA)、及びトレオース核酸(TNA)、又はその誘導体、より好ましくはBNA、例えばHSP27タンパク質発現をサイレンシングするためのBNAの少なくとも1つから選択されるオリゴヌクレオチド、核酸、及びゼノ核酸のいずれか1つ以上とを含む、組成物。
  43. 請求項1~42のいずれか1項に記載の第1のタンパク質性分子及びエフェクター部分を含む、抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲート。
  44. 抗体が、CD71、CA125、EpCAM(17-1A)、CD52、CEA、CD44v6、FAP、EGF-IR、インテグリン、シンデカン-1、血管インテグリンアルファ-Vベータ-3、HER2、EGFR、CD20、CD22、葉酸受容体1、CD146、CD56、CD19、CD138、CD27L受容体、PSMA、CanAg、インテグリン-アルファV、CA6、CD33、メソテリン、Cripto、CD3、CD30、CD239、CD70、CD123、CD352、DLL3、CD25、エフリンA4、MUC1、Trop2、CEACAM5、CEACAM6、HER3、CD74、PTK7、Notch3、FGF2、C4.4A、FLT3、CD38、FGFR3、CD7、PD-L1、CTLA4、CD52、PDGFRA、VEGFR1、VEGFR2、好ましくはCD71、HER2、EGFRのいずれか1つに結合し得、並びに/或いは、セツキシマブ、ダラツムマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パニツムマブ、ブレンツキシマブ、イノツズマブ、モキセツモマブ、ポラツズマブ、オビヌツズマブ、IgG型のOKT-9抗CD71モノクローナル抗体、ペルツズマブ、リツキシマブ、オファツムマブ、ハーセプチン、アレムツズマブ、ピナツズマブ、OKT-10抗CD38モノクローナル抗体、表A2又は表A3又は表A4の抗体、好ましくはセツキシマブ又はトラスツズマブ又はOKT-9、或いはその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合フラグメント及び/又はその少なくとも1つの腫瘍細胞受容体結合ドメインのいずれか1つであるか又はそれを含み、並びに/或いは、抗体-薬物コンジュゲートは、ゲムツズマブオゾガマイシン、ブレンツキシマブベドチン、トラスツズマブエムタンシン、イノツズマブオゾガマイシン、モキセツモマブパスドトクス、及びポラツズマブベドチン、並びに表A2及び表A3の抗体-薬物コンジュゲートのいずれか1つを含み、或いは、リガンド-薬物コンジュゲートは、EGF又はサイトカインなどの細胞表面分子に結合するための少なくとも1つのリガンドを含む、請求項43に記載の抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲート。
  45. エフェクター部分が、請求項29~31に記載のエフェクター部分のいずれか1つ以上である、請求項43又は44に記載の抗体-薬物コンジュゲート又はリガンド-薬物コンジュゲート。
  46. 請求項39~42のいずれか1項に記載の組成物又は請求項43~45のいずれか1項に記載の抗体-薬物コンジュゲート又は請求項43~45のいずれか1項に記載のリガンド-薬物コンジュゲートを含み、かつ任意にさらに薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
  47. 医薬として使用するための、請求項14~38のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ、又は請求項39~42のいずれか1項に記載の組成物、又は請求項43~45のいずれか1項に記載の抗体-薬物コンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート、又は請求項46に記載の医薬組成物。
  48. 癌又は自己免疫疾患の処置又は防止において使用するための、請求項14~38のいずれか1項に記載の治療薬の組み合わせ、又は請求項39~42のいずれか1項に記載の組成物、又は請求項43~45のいずれか1項に記載の抗体-薬物コンジュゲート若しくはリガンド-薬物コンジュゲート、又は請求項46に記載の医薬組成物。
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