JP2023514275A - 標的化された送達の用途のための線維芽細胞活性化タンパク質リガンド - Google Patents
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Abstract
本発明は、疾患の部位での様々なペイロード(例えば、細胞傷害性薬物、放射性核種、フルオロフォア、タンパク質および免疫モジュレーター)の能動的送達のための線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)のリガンドに関する。特に、本発明は、標的化の用途、特に、がん、炎症またはFAPの過剰発現によって特徴付けられる別の疾患などの疾患または障害に関連する診断法および/または治療もしくは外科手術の方法のためのFAPリガンドの開発に関する。【選択図】図1
Description
本発明は、疾患の部位での様々なペイロード(例えば細胞傷害性薬物、放射性核種、フルオロフォア、タンパク質および免疫モジュレーター)の能動的送達のための線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)のリガンドに関する。特に、本発明は、標的化の用途、特に、がん、炎症またはFAPの過剰発現によって特徴付けられる別の疾患などの疾患または障害に関連する診断法および/または治療もしくは外科手術の方法のためのFAPリガンドの開発に関する。
化学療法は、がん患者のおよび他の疾患の処置のために依然として広く適用されている。従来の抗がん化学療法剤は、細胞生存の基本的な機序に作用し、健康な細胞と悪性細胞との間を区別することができない。さらに、それらの薬物は、全身的投与で疾患の部位に効果的に蓄積しない。腫瘍部位での非特異的な作用機序および非効果的な局在化は、従来の化学療法の持続不可能な副作用および不十分な治療的有効性の主要因である。
全身的投与後に疾患の部位に選択的に局在化することができる標的化された薬物の開発が非常に望ましい。こうした薬物を発生させるための戦略は、細胞傷害性薬物または放射性核種のような治療的ペイロードの、疾患のマーカーに特異的なリガンドへの化学的コンジュゲーションによって代表される。疾患特異的モノクローナル抗体、ペプチドおよび小リガンドは、標的化された薬物製品の開発のための選択のリガンドとして考えられてきた。標的化の用途のための小リガンドの使用は、ペプチドおよび抗体のようなより大きい分子と比較していくつかの利点を有する:より急速なおよび効果的な腫瘍浸透、より低い免疫原性およびより低い製造コスト。
前立腺特異的膜抗原、葉酸受容体および炭酸脱水酵素IXに特異的な小有機リガンドは、がんの前臨床モデルにおいておよび患者において優れた体内分布プロファイルを示してきた。これらのリガンドは、細胞傷害性薬物におよび放射性核種にコンジュゲートされることで、がんの処置のための小分子-薬物コンジュゲートおよび小分子-放射性コンジュゲート生成物(SMDCおよびSMRC)を発生させてきた。177-ルテチウム-PSMA-617は、転移性去勢抵抗性前立腺がん(mCRPC)患者の処置のための第3相治験(VISION治験)において現在調査されている後期段階SMRCの例を代表する。
線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)は、腫瘍成長および進行を促進する膜結合ゼラチナーゼであり、がん関連の線維芽細胞において過剰発現される。FAPは、正常の臓器におけるそれの低発現により、標的化されたSMDCおよびSMRCの開発のための理想的な標的を代表する。
WO2019154886およびWO2019154859は、異なるがん型を処置するために使用される線維芽細胞活性化タンパク質-アルファ阻害剤として、複素環式化合物を記載している。WO2019118932は、異なる病態を処置するために使用される線維芽細胞活性化タンパク質-アルファ阻害剤として、置換されているN含有環式化合物を記載している。WO2019083990は、FAP-アルファと関連する疾患を画像化するためにおよび増殖性疾患を処置するために使用されるFAP-アルファ阻害剤として、画像化用および放射線治療標的化用の線維芽細胞活性化タンパク質-アルファ(FAP-アルファ)化合物を記載しており、そこに記載されている4-イソキノリノイルおよび8-キノリノイル誘導体が非常に低いFAP親和性によって特徴付けられることを注記している。WO2013107820は、がんなどの増殖性障害、および組織リモデリングによって示される疾患、または変形性関節症などの慢性炎症の処置において使用される置換ピロリジン誘導体を記載している。WO2005087235は、II型糖尿病を処置するためのジペプチジルペプチダーゼIV阻害剤として、ピロリジン誘導体を記載している。WO2018111989は、がん関連の線維芽細胞を除去すること、インビトロで細胞の集団を画像化すること、およびがんを処置することに有用な、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)阻害剤、二価のリンカーおよび例えば近赤外(NIR)色素を含むコンジュゲートを記載している。
Tsutsumiら(J Med Chem 1994)は、一連のa-ケト複素環式化合物の調製およびインビトロプロリルエンドペプチダーゼ(PEP)阻害活性を記載している。Huら(Bioorg Med Chem Lett 2005)は、FAPおよび他の2つのジペプチジルペプチダーゼに対する様々なN-アルキルGly-boro-Pro誘導体の構造-活性関係を記載している。Edosadaら(J Biol Chem 2006)は、FAPのジペプチド基質特異性およびAc-Gly-BoroPro FAP選択的阻害剤の開発を記載している。Gilmoreら(Biochem Biophys Res Commun 2006)は、DPP-IVおよびFAPに対する一連のジペプチドプロリンジフェニルホスホネートの設計、合成および動態試験を記載している。Tranら(Bioorg Med Chem Lett 2007)は、FAPに対する様々なN-アシル-Gly-、N-アシル-Sar-およびN-ブロック化-boroPro誘導体の構造-活性関係を記載している。Tsaiら(J Med Chem 2010)は、DPP-IV、DPP-II、DPP8およびDPP9に対して優れた選択性を有する多数のFAP阻害剤をもたらした構造-活性関係研究を記載している。Ryabtsovaら(Bioorg Med Chem Lett 2012)は、一連のN-アシル化グリシル-(2-シアノ)ピロリジンの合成およびFAP阻害特性の評価を記載している。Poplawskiら(J Med Chem 2013)は、強力および選択的なFAP阻害剤としてN-(ピリジン-4-カルボニル)-D-Ala-boroProを記載している。Jansenら(ACS Med Chem Lett 2013)は、N-(4-キノリノイル)-Gly-(2-シアノピロリジン)足場に基づくFAP阻害剤を記載している。Jansenら(Med Chem Commun 2014)は、リナグリプチン足場に基づくFAP阻害剤の構造-活性関係を記載している。Jansenら(Med Chem Commun 2014)は、低いマイクロモル効力を有するキサンチンベースのFAP阻害剤を記載している。Jansenら(J Med Chem 2014)は、N-4-キノリノイル-Gly-(2S)-cyanoPro足場に基づくFAP阻害剤の構造-活性関係を記載している。Jacksonら(Neoplasia 2015)は、FAPのプソイドペプチド阻害剤の開発を記載している。Melettaら(Molecules 2015)は、アテローム動脈硬化プラークの非侵襲的な画像化トレーサーとしてホウ素酸ベースのFAP阻害剤の使用を記載している。Dvorakovaら(J Med Chem 2017)は、標的化の用途のためのFAP特異的阻害剤を含有するポリマーコンジュゲートの調製を記載している。Loktevら(J Nucl Med 2018)は、FAP特異的酵素阻害剤に基づくヨウ化およびDOTA-カップリング放射性トレーサーの開発を記載している。Lindnerら(J Nucl Med 2018)は、診断治療トレーサーとしての使用のためのFAP阻害剤の修飾および最適化を記載している。Gieselら(J Nucl Med 2019)は、FAP阻害剤として作用するキノリンベースのPETトレーサーの臨床的画像化性能を記載している。
本発明は、標的化の用途に適当な線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)のバインダー(リガンド)の改善を提供するという問題を目指している。バインダーは、FAPの阻害、および/またはFAPの過剰発現によって特徴付けられる疾患もしくは障害のリスクによって苦しめられるもしくはそのリスクがある部位への治療剤もしくは診断剤などのペイロードの標的化された送達に適当であるべきである。好ましくは、バインダーは、FAPとの安定な複合体を形成し、親和性の増加、阻害活性の増加、複合体からの解離のより遅い速度、および/または疾患部位での滞留の延長を呈するべきである。
本発明者らは、標的化の用途に適当な線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)の新規な有機リガンドを見出した。本発明による化合物(リガンドまたはバインダーとも称される)は、以下の構造を有する小さい結合部分Aを含む:
本発明による化合物は、以下の一般式I、
それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩によって表すことができ、式中、Aは、結合部分であり;Bは、共有結合または部分AおよびCを共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分であり;Cは、ペイロード部分である。
本発明は、前記化合物および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物をさらに提供する。
本発明は、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を、それを必要とする対象に投与することを含む、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法をさらに提供する。
本発明は、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を、それを必要とする対象に投与することを含む、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法をさらに提供する。
本発明は、疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象の治療または予防の方法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに疾患または障害の処置治療または予防の方法であって、前記疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を投与することを含む方法をさらに提供する。
本発明は、疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に実施されるガイドされた外科手術の方法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を投与することを含む、ガイドされた外科手術の方法をさらに提供する。
本発明は、ヒトまたは動物の体に実施されるとともにポジトロン放出断層撮影法(PET)などの核医学画像化技法に関与する疾患または障害の診断の方法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに疾患または障害の診断の方法であって、ヒトまたは動物の体に実施されるとともにポジトロン放出断層撮影法(PET)などの核医学画像化技法に関与し、前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を、それを必要とする対象に投与することを含む方法をさらに提供する。
本発明は、疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への治療剤または診断剤の標的化された送達の方法における使用のための前記化合物または薬学的組成物;ならびに疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への前記化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量の標的化された送達の方法をさらに提供する。
好ましくは、前述の疾患または障害は、FAPの過剰発現によって特徴付けられ、がん、炎症、アテローム動脈硬化症、線維症、組織リモデリングおよびケロイド障害から独立して選択され、好ましくは、がんは、乳がん、膵臓がん、小腸がん、結腸がん、多剤抵抗性結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、転移性結腸直腸がん、肺がん、非小細胞肺がん、頭頚部がん、卵巣がん、肝細胞がん、食道がん、下咽頭がん、鼻咽腔がん、喉頭がん、骨髄腫細胞、膀胱がん、胆管腺癌、明細胞腎癌、神経内分泌腫瘍、腫瘍誘発性骨軟化症、肉腫、CUP(不明な原発性の癌腫)、胸腺がん、デスモイド腫瘍、神経膠腫、星状細胞腫、子宮頚がん、皮膚がん、腎臓がんおよび前立腺がんからなる群から選択される。より好ましくは、疾患または障害は、黒色腫および腎細胞癌から選択される。
本発明者らは、標的化の用途に適当である線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)の小分子バインダーを同定した。本発明によるバインダーは、FAPの高い阻害、FAPに対する高い親和性を提供し、および/またはFAPの過剰発現によって特徴付けられる疾患もしくは障害によって苦しめられるもしくはそのリスクがある部位への、治療剤もしくは診断剤などのペイロードの標的化された送達に適当である。本発明によるバインダーは、FAPとの安定な複合体を形成し、親和性の増加、阻害活性の増加、複合体からの解離のより遅い速度、および/または疾患部位での滞留の延長を呈する。本発明によるバインダーはさらに、増加された腫瘍対肝臓、腫瘍対腎臓および/または腫瘍対腸の取り込み比;より強力な抗腫瘍効果(例えば、平均腫瘍体積増加によって測定される)、および/またはより低い毒性(例えば、体重における変化(%)の評価によって判定される場合)を有することができる。本発明によるバインダーはさらに、ヒトおよびマウス線維芽細胞活性化タンパク質に対する高いもしくは改善された親和性および/またはマウス抗原に対する交差反応性を有することができる。本発明によるバインダーは、好ましくは、FAP特異的細胞結合;細胞膜上のFAP選択的蓄積;サイトゾルの内側のFAP選択的蓄積を達成する。本発明によるバインダーは、さらに好ましくは、特に黒色腫および/または腎細胞癌について、高い腫瘍対臓器選択性でインビボの腫瘍部位に急速におよび均質に局在化することができる。放射性ペイロード(例えば、177Lu)を含む本発明によるバインダーは、好ましくは、標的飽和が250nmol/Kgから500nmol/Kgの間で達せられ、および/または静脈内投与後最大12時間まで、より好ましくは1時間から9時間、さらにより好ましくは3時間から6時間維持される用量依存性応答を達成する。
上記で説明されている通り、本発明は、化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩を提供し、ここで、化合物は、以下の構造を有する部分Aを含む:
上記で説明されている通り、本発明による化合物は、式Iによって表すことができる:
そこで、Bは、共有結合、またはAをCに共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分であり;Cは、原子、分子もしくは粒子であってよく、および/または治療剤もしくは診断剤である。
したがって、本発明による化合物は、以下の構造を有する部分を含むことができ:
式中、Bは、共有結合、または共有結合的に結合された原子の鎖を含む部分である。
部分A
任意の理論によって結び付けられるのを望むことなく、これらの驚くべき技術効果は、小さい結合部分Aの特別な構造と関連することが企図され、ここで、キノリン環は、アミノ基またはアミド基などの窒素含有基によって8位で置換されている:
部分A
任意の理論によって結び付けられるのを望むことなく、これらの驚くべき技術効果は、小さい結合部分Aの特別な構造と関連することが企図され、ここで、キノリン環は、アミノ基またはアミド基などの窒素含有基によって8位で置換されている:
化合物のより高い標的タンパク質親和性は、インビボでより長い腫瘍滞留をもたらすことが以前に示された(Wichertら、Nature Chemistry 7、241~249(2015))。本発明の化合物は、増加された親和性、従来技術化合物と比較した場合にFAPに関するより遅い解離速度を有し、そのため、注射後好ましくは1時間を超えて、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで疾患部位での延長された滞留を有するとも考えられる。好ましくは、最も高い富化は、5分、10分、20分、30分、45分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間または6時間後に達成され;および/あるいは疾患部位における富化は、注射後5分、10分、20分、30分、45分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間もしくは6時間の期間にわたってまたは少なくともその間、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで維持される。
好ましくは、結合部分Aは、以下の構造A1;より好ましくは以下の構造A2を有し、式中、mは、0、1、2、3、4または5、好ましくは1である:
部分B
部分Bは、共有結合、または例えば1つもしくは複数の共有結合を介してAをペイロードCに共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分である。部分Bは、切断可能なまたは切断不可能な二官能性のまたは多官能性の部分であってよく、これは、1つまたは複数のペイロードおよび/またはバインダー部分を連結するために使用することで、本発明の標的化されたコンジュゲートを形成することができる。一部の実施形態において、化合物の構造は独立して、1分子当たり2つ以上の部分A、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の部分A;および/または2つ以上の部分C、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の部分Cを含む。好ましくは、化合物の構造は、1分子当たり2つの部分Aおよび1つの部分C;または1つの部分Aおよび2つの部分Cを含む。
部分Bは、共有結合、または例えば1つもしくは複数の共有結合を介してAをペイロードCに共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分である。部分Bは、切断可能なまたは切断不可能な二官能性のまたは多官能性の部分であってよく、これは、1つまたは複数のペイロードおよび/またはバインダー部分を連結するために使用することで、本発明の標的化されたコンジュゲートを形成することができる。一部の実施形態において、化合物の構造は独立して、1分子当たり2つ以上の部分A、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の部分A;および/または2つ以上の部分C、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の部分Cを含む。好ましくは、化合物の構造は、1分子当たり2つの部分Aおよび1つの部分C;または1つの部分Aおよび2つの部分Cを含む。
切断可能なリンカー単位が部分B内に存在する場合、放出機序は、細胞毒性ペイロードに連結されている抗体に特異的なものと同一であり得る。実際に、結合部分の性質は、その点において非依存性である。そのため、pH依存的[Leamon、C.P.ら(2006)Bioconjugate Chem.、17、1226;Casi、G.ら(2012)J.Am.Chem.Soc.、134、5887]、還元的[Bernardes、G.J.ら(2012)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.、51.941;Yang、J.ら(2006)Proc.Natl.Acad.Sci.USA、103、13872]および酵素的放出[Doronina S.O.ら(2008)Bioconjugate Chem、19、1960;Sutherland、M.S.K.(2006)J.Biol.Chem、281、10540]と予想される。特定の設定において、官能基が結合部分またはペイロード(例えばチオール、アルコール)のいずれかの上に存在する場合、リンカーの無い接続が確立されることがあり、したがって、インタクトなペイロードを放出し、これは、大幅に薬物動態学的な分析を単純化する。
部分Bは、下記の表1に示されている単位を含むまたはそれからなることができ、ここで、式に示されている置換基RおよびRnは、適当には、H、ハロゲン、置換または非置換の(ヘテロ)アルキル、(ヘテロ)アルケニル、(ヘテロ)アルキニル、(ヘテロ)アリール、(ヘテロ)アリールアルキル、(ヘテロ)シクロアルキル、(ヘテロ)シクロアルキルアリール、ヘテロシクリルアルキル、ペプチド、オリゴ糖またはステロイド基から独立して選択することができる。好ましくは、R、R1、R2およびR3の各々は、H、OH、SH、NH2、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換である。適当には、RおよびRnは、H、またはC1~C7アルキルまたはヘテロアルキルから独立して選択される。より適当には、RおよびRnは、H、メチルまたはエチルから独立して選択される。
部分B、単位BLおよび/または単位BSは、適当には、切断可能な結合としてジスルフィド連結を含むことができるが、これは、これらの連結が、インビボにて標的で適当な薬物放出動態を与えながら加水分解に安定であり、チオール基を含めた薬物部分の痕跡のない切断を提供することができるからである。
部分B、単位BLおよび/または単位BSは、コンジュゲートの水溶性を改善するために極性または荷電されていてよい。例えば、リンカーは、1つまたは複数の公知の水溶性オリゴマー、例えば、ペプチド、オリゴ糖類、グリコサミノグリカン、ポリアクリル酸またはその塩、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリスルホネートなどの約1個から約20個、適当には約2個から約10個の残基を含むことができる。適当には、リンカーは、例えば2個から10個のアミノ酸残基を含む極性または荷電ペプチド部分を含むことができる。アミノ酸は、任意の天然または非天然アミノ酸を指すことができる。薬物部分上にチオール基とともに前記切断可能なジスルフィド連結を形成するため、ペプチドリンカーは、適当には、遊離チオール基、好ましくはN末端のシステインを含む。L-またはD-アミノ酸を含有する任意のペプチドが適当であり得;この型の特に適当なペプチドリンカーは、Asp-Arg-Asp-Cysおよび/またはAsp-Lys-Asp-Cysである。
これらのおよび他の実施形態において、部分B、単位BLおよび/または単位BSは、標的組織の細胞表面または細胞外領域上で1つまたは複数のプロテアーゼによって薬物部分から選択的に酵素的に切断されるように特化されている切断可能なまたは切断不可能なペプチド単位を含むことができる。ペプチド単位のアミノ酸残基鎖長は、適当には、単一のアミノ酸から約8個のアミノ酸残基までを範囲とする。本発明における使用に適当な多数の特異的な切断可能なペプチド配列は、それらの選択性において、特別な腫瘍関連の酵素、例えばプロテアーゼによる酵素的切断のために設計および最適化することができる。本発明における使用のための切断可能なペプチドとしては、プロテアーゼMMP-1、2もしくは3、またはカテプシンB、CもしくはDに向かって最適化されているものが挙げられる。殊に適当なのは、カテプシンBによって切断可能なペプチドである。カテプシンBは、ユビキタスなシステインプロテアーゼである。それは、転移性腫瘍または関節リウマチなどの病態を除き、細胞内酵素である。カテプシンBによって切断可能なペプチドの例は、配列Val-Citを含有している。
上記実施形態のいずれかにおいて、部分Bおよび特に、単位BLは、適当には、リンカーの後に存在することができるまたはできない自己犠牲部分をさらに含む。自己犠牲リンカーは、電子カスケードリンカーとしても知られている。これらのリンカーは、ペプチドの酵素的切断で脱離および断片化を受けることで、活性形態、好ましくは遊離形態で薬物を放出する。コンジュゲートは、リンカーを切断できる酵素の非存在下にて細胞外で安定である。しかしながら、適当な酵素への曝露で、リンカーは切断されて、自己犠牲部分を薬物に共有結合的に連結する結合の切断をもたらす自発性自己犠牲反応を惹起して、それによって、それの非誘導体化または薬理学的に活性な形態における薬物の放出を果たす。これらの実施形態において、自己犠牲リンカーは、アミド結合を切断して自己犠牲反応を惹起する酵素のための基質を提供する、酵素的に切断可能なペプチド配列を介して結合部分にカップリングされる。適当には、薬物部分は、第1級もしくは第2級アミン基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基またはカルボキシル基など、薬物から突き出る化学反応性官能基を介してリンカーの自己犠牲部分に接続される。
上記実施形態のいずれかにおいて、部分Bおよび特に、単位BLは、適当には、リンカーの後に存在することができるまたはできない自己犠牲部分をさらに含む。自己犠牲リンカーは、電子カスケードリンカーとしても知られている。これらのリンカーは、ペプチドの酵素的切断で脱離および断片化を受けることで、活性形態、好ましくは遊離形態で薬物を放出する。コンジュゲートは、リンカーを切断できる酵素の非存在下にて細胞外で安定である。しかしながら、適当な酵素への曝露で、リンカーは切断されて、自己犠牲部分を薬物に共有結合的に連結する結合の切断をもたらす自発性自己犠牲反応を惹起して、それによって、それの非誘導体化または薬理学的に活性な形態における薬物の放出を果たす。これらの実施形態において、自己犠牲リンカーは、アミド結合を切断して自己犠牲反応を惹起する酵素のための基質を提供する、酵素的に切断可能なペプチド配列を介して結合部分にカップリングされる。適当には、薬物部分は、第1級もしくは第2級アミン基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基またはカルボキシル基など、薬物から突き出る化学反応性官能基を介してリンカーの自己犠牲部分に接続される。
自己犠牲リンカーの例は、薬物部分をコンジュゲートにおける結合部分に付着させるPABCまたはPAB(パラ-アミノベンジルオキシカルボニル)である(Carlら(1981)J.Med.Chem.24:479~480;Chakravartyら(1983)J.Med.Chem.26:638~644)。ペプチド単位のカルボキシ末端およびPABのパラ-アミノベンジルを連結するアミド結合は基質であり得、ある特定のプロテアーゼによって切断可能であり得る。芳香族アミンは、電子供与性になり、脱離基の排除に至る電子カスケードを惹起して、二酸化炭素の脱離後に遊離薬物を放出する(de Groot、ら(2001)Journal of Organic Chemistry 66(26):8815~8830)。さらなる自己犠牲リンカーは、WO2005/082023に記載されている。
なお他の実施形態において、リンカーは、標的組織の細胞表面または細胞外領域上に存在するグルクロニダーゼによって切断可能であるグルクロニル基を含む。リソソームベータ-グルクロニダーゼがヒトがんにおいて壊死性部域における高い局所濃度にて細胞外で遊離されること、および標的化された化学療法に経路を提供することが示された(Bosslet、K.らCancer Res.58、1195~1201(1998))。
上記実施形態のいずれかにおいて、部分Bは、適当には、スペーサー単位をさらに含む。スペーサー単位は、例えばアミド、アミンまたはチオエーテル結合を介して結合部分Aに連結することができる単位BSであり得る。スペーサー単位は、例えば、切断可能なペプチド配列が、切断酵素(例えばカテプシンB)によって接触されるのを可能にする長さ、および適当にはその上、切断可能なペプチドを自己犠牲部分Xにカップリングするアミド結合の加水分解を可能にする長さである。スペーサー単位は、例えば、二価の基、例えば、アルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキルオキシ(例えば、ポリエチレンオキシ、PEG、ポリメチレンオキシ)およびアルキルアミノ(例えば、ポリエチレンアミノ)の反復単位、または二酸エステルならびにスクシネート、スクシンアミド、ジグリコレート、マロネートおよびカプロアミドを含めたアミドを含むことができる。
そこに記載されている実施形態のいずれかにおいて、*は、部分Aへの付着点、または部分Aへの最も短い進路が場合によって・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;・は、部分Cへの付着点、または部分Cへの最も短い進路が場合によって*に関するものよりも少ない原子を含む部分Cへの付着点を表す。ペイロード部分Cよりはむしろ反応性部分Lが存在する場合にも、同じことが当てはまる。以下の表記および全ては、さらなる部分へのある特定の基または原子(例えば、R)の付着点の意味を有する:
関連の構造がペプチドモノマーまたはオリゴマーであるならば、各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し、但し、nが>1であり、それぞれの付着点が、Ra、RbおよびRcのいずれか1つの上に示されている場合、それは、ペプチドモノマー単位の1つまたは複数に、好ましくは、それぞれの構造において示されている他の付着点から最も遠位の1つのペプチドモノマー単位に独立して存在することができる。
本明細書に記載されている実施形態のいずれかにおいて、「ペプチド」、「ジペプチド」、「トリペプチド」、「テトラペプチド」などという用語は、タンパク質原性および/または非タンパク質原性アミノ酸によって形成される骨格を有するペプチドモノマーまたはオリゴマーを指す。本明細書で使用される場合、「アミノアシル」または「アミノ酸」という用語は、一般に、任意のタンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸を指す。好ましくは、そこに開示されている実施形態のいずれかにおいて、タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖残基は、Ra、RbおよびRcのいずれかによって表され、これらの各々は、以下のリストから選択され:
式中、R、R1、R2およびR3の各々は、H、OH、SH、NH2、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換であり;
各Xは、NH、NR、S、OおよびCH2、好ましくはNHから独立して選択され;
各nおよびmは、独立して、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数である。
各Xは、NH、NR、S、OおよびCH2、好ましくはNHから独立して選択され;
各nおよびmは、独立して、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数である。
好ましくは、そこに開示されている実施形態のいずれかにおいて、タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖残基は、Ra、RbおよびRcのいずれかによって表され、
これらの各々は、3員、4員、5員、6員または7員の環の一部であり得る。例えば、前記タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖アルファ、ベータおよび/またはガンマ位置は、以下のアミノ酸(プロリンおよびヒドロキシプロリン)におけるなど、アゼチジン環、ピロリジン環およびピペリジン環から選択される環構造の一部であってよく:
これらの各々は、3員、4員、5員、6員または7員の環の一部であり得る。例えば、前記タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖アルファ、ベータおよび/またはガンマ位置は、以下のアミノ酸(プロリンおよびヒドロキシプロリン)におけるなど、アゼチジン環、ピロリジン環およびピペリジン環から選択される環構造の一部であってよく:
これらの各々は、独立して、不飽和構造(即ち、それぞれの基Ra、RbおよびRcにジェミナルなH原子が存在しない)の一部、例えば:
であり得る。
さらに好ましい非タンパク質原性アミノ酸は、以下のリストから選択することができる:
さらに好ましい非タンパク質原性アミノ酸は、以下のリストから選択することができる:
部分Bならびに本発明による化合物に関する特に好ましい実施形態は、添付の請求項に示されている。
好ましくは、Bは、以下の一般式II~Vのいずれかによって表され、式中:
好ましくは、Bは、以下の一般式II~Vのいずれかによって表され、式中:
各xは、0から100、好ましくは0から50、より好ましくは0から30の範囲から独立して選択される、いっそう好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;
各yは、0から30の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;
各zは、0から5の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3および4から選択される整数であり;
*は、部分Aへの付着点を表し;
・は、部分Cへの付着点を表し、ここで:
(a)BSおよび/またはBLは、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、ジスルフィド、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドからなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり、これらの各々は、置換または非置換であり;ならびに/あるいは
(b)BSおよび/またはBLは、以下からなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり:
各yは、0から30の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;
各zは、0から5の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3および4から選択される整数であり;
*は、部分Aへの付着点を表し;
・は、部分Cへの付着点を表し、ここで:
(a)BSおよび/またはBLは、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、ジスルフィド、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドからなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり、これらの各々は、置換または非置換であり;ならびに/あるいは
(b)BSおよび/またはBLは、以下からなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり:
式中、R、R1、R2およびR3の各々は、H、OH、SH、NH2、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換であり;
R4およびR5の各々は、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換であり;
Ra、RbおよびRcの各々は、タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖残基から独立して選択され、これらの各々は、さらに置換されていてよく;
各Xは、NH、NR、S、OおよびCH2、好ましくはNHから独立して選択され;
nおよびmの各々は、独立して、0から100、好ましくは0から50、より好ましくは0から30の整数、いっそう好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択され;
ここで、各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;ならびに/あるいは
(c)1つまたは複数のBLは、独立して、以下の構造単位の1つまたは複数を含みまたはそれからなり:
R4およびR5の各々は、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換であり;
Ra、RbおよびRcの各々は、タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖残基から独立して選択され、これらの各々は、さらに置換されていてよく;
各Xは、NH、NR、S、OおよびCH2、好ましくはNHから独立して選択され;
nおよびmの各々は、独立して、0から100、好ましくは0から50、より好ましくは0から30の整数、いっそう好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択され;
ここで、各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;ならびに/あるいは
(c)1つまたは複数のBLは、独立して、以下の構造単位の1つまたは複数を含みまたはそれからなり:
式中、上記の構造の各々において、nは、1、2、3または4であり;
各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し、但し、nが>1であり、それぞれの付着点が、Ra、RbおよびRcのいずれか1つの上に示されている場合、それは、独立して、ペプチドモノマー単位の1つまたは複数に、好ましくは、それぞれの構造において示されている他の付着点から最も遠位の1つのペプチドモノマー単位に存在することができ;ならびに/あるいは
(d)BLおよびBSの1つまたは複数は、以下の構造から独立して選択され:
各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し、但し、nが>1であり、それぞれの付着点が、Ra、RbおよびRcのいずれか1つの上に示されている場合、それは、独立して、ペプチドモノマー単位の1つまたは複数に、好ましくは、それぞれの構造において示されている他の付着点から最も遠位の1つのペプチドモノマー単位に存在することができ;ならびに/あるいは
(d)BLおよびBSの1つまたは複数は、以下の構造から独立して選択され:
式中、各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;ならびに/あるいは
(e)yは、1、2もしくは3であり;および/または少なくとも1つのBLは、以下の構造から独立して選択される切断可能なリンカー基をさらに含み:
(e)yは、1、2もしくは3であり;および/または少なくとも1つのBLは、以下の構造から独立して選択される切断可能なリンカー基をさらに含み:
各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表す。
好ましくは、Bは、上記の通りに定義されているおよび/または以下の構造を有することができ:
式中、B’sおよびB’’sは、以下からなる群から各々独立して選択され:
各BLは、以下からなる群から独立して選択され:
各nは、0、1、2、3、4または5であり;
各mは、0、1、2、3、4または5であり;
各x’は、0、1または2であり;
各x’’は、0、1または2であり;
各yは、0、1または2であり;
zは、1または2であり、
ここで、R、R1、R2、R3、Ra、Rb、Rc、X、*および・は、上記で定義されている通りである。
各mは、0、1、2、3、4または5であり;
各x’は、0、1または2であり;
各x’’は、0、1または2であり;
各yは、0、1または2であり;
zは、1または2であり、
ここで、R、R1、R2、R3、Ra、Rb、Rc、X、*および・は、上記で定義されている通りである。
より好ましくは、本発明による化合物は、以下の式の1つによって表される構造を有する:
部分C
本発明における部分Cは、一般に任意の原子(Hを含める)、分子または粒子であってよいペイロードを表す。好ましくは、部分Cは、水素原子でない。
本発明における部分Cは、一般に任意の原子(Hを含める)、分子または粒子であってよいペイロードを表す。好ましくは、部分Cは、水素原子でない。
ペイロードは、放射標識化するためのキレーターであり得る。適当には、放射性核種は放出されない。キレーターは、当業者によく知られており、例えば、硫黄コロイド、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N’,N’’,N’’’-四酢酸(DOTA)、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン,N-(グルタル酸)-N’,N’’,N’’’-三酢酸(DOTAGA)、1,4,7-トリアザシクロノナン-N,N’,N’’-三酢酸(NOTA)、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N’,N’’,N’’’-四酢酸(TETA)、または添付の請求項において列挙されている好ましいキレーター構造のいずれかなどのキレーターが挙げられる。
ペイロードは、223Ra、89Sr、94mTc、99mTc、186Re、188Re、203Pb、67Ga、68Ga、47Sc、111In、97Ru、62Cu、64Cu、86Y、88Y、90Y、121Sn、161Tb、153Sm、166Ho、105Rh、177Lu、123I、124I、125I、131I、18F、211At、225Ac、89Sr、225Ac、117mSnおよび169Eなどの同位体を含めて、放射性同位体を含むまたはそれからなる放射性基であってよい。好ましくは、18Fおよび124lなどのポジトロンエミッター、または99mTc、111Inおよび123Iなどのガンマエミッターは、診断用途のために(例えば、PETのために)使用され、他方、89Sr、131Iおよび177Luなどのベータ-エミッターは、好ましくは、治療用途のために使用される。211At、225Acおよび223Raなどのアルファ-エミッターは、治療のためにも使用され得る。好ましい一実施形態において、放射性同位体は、89Srまたは223Raである。さらに好ましい実施形態において、放射性同位体は、68Gaである。
ペイロードは、放射性同位元素のキレート、好ましくは、キレート化剤、好ましくは上記にリストされているキレート化剤もしくは添付の請求項9(a)において列挙されている好ましいキレーター構造のいずれかとともに上記下にリストされている同位体のキレート;または請求項9(c)にリストされている構造から選択される基であってよい。
ペイロードは、好ましくはキサンテン色素、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、スチリル色素、クマリン色素、ポルフィン色素、蛍光性金属-リガンド錯体、蛍光タンパク質、ナノ結晶、ペリレン色素、ボロン-ジピロメテン色素およびフタロシアニン色素から選択される、より好ましくは請求項9(d)にリストされている構造から選択されるフルオロフォア基であってよい。
ペイロードは、細胞傷害性剤および/または細胞分裂阻害剤であってよい。こうした薬剤は、細胞の機能を阻害もしくは防止するおよび/または細胞の破壊を引き起こすことができる。細胞毒性剤の例としては、放射性同位元素、化学療法剤、ならびに合成類似体およびその誘導体を含めて、細菌、真菌、植物または動物起源の小分子毒素または酵素活性毒素などの毒素が挙げられる。細胞毒性剤は、オーリスタチン、DNA副溝結合剤、DNA副溝アルキル化剤、エンジイン、レキトロプシン、デュオカルマイシン、タキサン、ピューロマイシン、ドラスタチン、メイタンシノイドおよびビンカアルカロイド、またはその2つ以上の組合せからなる群から選択することができる。好ましい細胞傷害性および/または細胞分裂阻害性ペイロード部分は、請求項9(e)にリストされている。
一実施形態において、ペイロードは、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤(例えば、ナイトロジェンマスタード;エチレンイミン;アルキルスルホネート;トリアゼン;ピペラジン;およびニトロソウレア)、代謝拮抗剤(例えば、メルカプトプリン、チオグアニン、5-フルオロウラシル)、抗生物質(例えば、アントラサイクリン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、アドリアマイシン、ミトラマイシン、ダクチノマイシン)有糸分裂撹乱物質(例えば、植物アルカロイド-例えば、ビンクリスチンおよび/または微小管アンタゴニスト-例えば、パクリタキセル)、DNAメチル化剤、DNA挿入剤(例えば、カルボプラチンおよび/またはシスプラチン、ダウノマイシンおよび/またはドキソルビシンおよび/またはブレオマイシンおよび/またはサリドマイド)、DNA合成阻害剤、DNA-RNA転写調節因子、酵素阻害剤、遺伝子調節因子、ホルモン応答モディファイヤー、低酸素症選択的細胞毒(例えば、チラパザミン)、上皮成長因子阻害剤、抗血管剤(例えば、キサンテノン5,6-ジメチルキサンテノン-4-酢酸)、放射線活性化プロドラッグ(例えば、ニトロアリールメチル四級(NMQ)塩)もしくは生体内還元性薬物、またはその2つ以上の組合せからなる群から選択される化学療法剤である。一部の実施形態において、ペイロード(即ち、部分C)は、アントラサイクリンから誘導されず、好ましくはPNU 159682から誘導されない。
化学療法剤は、エルロチニブ(TARCEVA(登録商標))、ボルテゾミブ(VELCADE(登録商標))、フルベストラント(FASLODEX(登録商標))、スーテント(SU11248)、レトロゾール(FEMARA(登録商標))、メシル酸イマチニブ(GLEEVEC(登録商標))、PTK787/ZK222584、オキサリプラチン(Eloxatin(登録商標).)、5-FU(5-フルオロウラシル)、ロイコボリン、ラパマイシン(シロリムス、RAPAMUNE(登録商標).)、ラパチニブ(GSK572016)、ロナファーニブ(SCH 66336)、ソラフェニブ(BAY43-9006)およびゲフィチニブ(IRESSA(登録商標).)、AG1478、AG1571(SU 5271;Sugen)、またはその2つ以上の組合せからなる群から選択される。
化学療法剤は、アルキル化剤-例えば、チオテパ、CYTOXAN(登録商標)および/またはシクロホスファミド;スルホン酸アルキル-例えば、ブスルファン、インプロスルファンおよび/またはピポスルファン;アジリジン-例えば、ベンゾドーパ、カルボコン、メツレドーパおよび/またはウレドーパ;エチレンイミンおよび/またはメチラメラミン-例えば、アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミドおよび/またはトリメチロメラミン;アセトゲニン-例えば、ブラタシンおよび/またはブラタシノン;カンプトテシン;ブリオスタチン;カリスタチン;クリプトフィシン;ドラスタチン;デュオカルマイシン;エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン;スポンギスタチン;ナイトロジェンマスタード-例えば、クロランブシル、クロルナファジン、クロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノブエンビキン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミドおよび/またはウラシルマスタード;ニトロソウレア-例えば、カルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチンおよび/またはラニムスチン;ジネミシン;ビスホスホネート-例えば、クロドロネート;エスペラマイシン;ネオカルチノスタチン発色団;アクラシノマイシン、アクチノマイシン、オースラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシニス、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ADRIAMYCIN(登録商標)、ドキソルビシン-例えば、モルホリノ-ドキソルビシン、シアノモルホリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよび/またはデオキシドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン-例えば、マイトマイシンC、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、クエラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン;抗代謝物-例えば、メトトレキセートおよび5-フルオロウラシル(5-FU);葉酸類似体-例えば、デノプテリン、メトトレキセート、プテロプテリン、トリメトレキセート;プリン類似体-例えば、フルダラビン、6-メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジン類似体-例えば、アンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクシウリジン;アンドロゲン-例えば、カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン;抗副腎薬-例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補充液-例えば、フォリン酸;アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸;エニルウラシル;アムサクリン;ベストラブシル;ビスアントレン;エダトレキサート;デフォファミン;デメコルシン;ジアジクォン;エフロルニチン;酢酸エリプチニウム;エポシロン;エトグルシド;硝酸ガリウム;ヒドロキシ尿素;レンチナン;ロニダミン;大環状デプシペプチド、例えば、メイタンシンおよびアンサマイトシン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダンモール;ニトラエリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ロソキサントロン;ポドフィリン酸;2-エチルヒドラジド;プロカルバジン;ラゾキサン;リゾキシン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2’’-トリクロロトリエチルアミン;トリコテセン-例えば、ベラクリンA、ロリジンAおよび/またはアングイジン;ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド;シクロホスファミド;チオテパ;タキソイド-例えば、TAXOL(登録商標)、パクリタキセル、アブラキサン、および/またはTAXOTERE(登録商標)、ドキセタキセル;クロラムブシル;GEMZAR(登録商標)。ゲムシタビン;6-チオグアニン;メルカプトプリン;メトトレキセート;白金類似体-例えば、シスプラチンおよびカルボプラチン;ビンブラスチン;白金;エトポシド;イホスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン;NAVELBINE(登録商標)、ビノレルビン;ノバントロン;テニポシド;エダトレキセート;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼローダ;イバンドロネート;トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイド-例えば、レチノイン酸;カペシタビン;および薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せであってよい。
ペイロードは、限定されないが以下を含めたチューブリン破壊剤であってよい:タキサン-例えば、パクリタキセルおよびドセタキセル、ビンカアルカロイド、ディスコデルモリド、エポシロンAおよびB、デスオキシエポチロン、クリプトフィシン、クラシンA、コンブレタスタチンA-4-ホスフェート、BMS 247550、BMS 184476、BMS 188791;LEP、RPR 109881A、EPO 906、TXD 258、ZD 6126、ビンフルニン、LU 103793、ドラスタチン10、E7010、T138067およびT900607、コルヒチン、フェンスタチン、カルコン、インダノシン、T138067、オンコシジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、ビンフルニン、ハリコンドリンB、イソホモハリコンドリンB、ER-86526、ピロネチン、スポンギスタチン1、spiket P、クリプトフィシン1、LU103793(セマトジンまたはセマドチン)、リゾキシン、サルコジクチン、エリュテロビン、ラウリマリド、VP-16およびD-24851ならびに薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せ。
ペイロードは、限定されないが以下を含めたDNA挿入物質であってよい:アクリジン、アクチノマイシン、アントラサイクリン、ベンゾチオピラノインダゾール、ピクサントロン、クリスナトール、ブロスタリシン、CI-958、ドキソルビシン(アドリアマイシン)、アクチノマイシンD、ダウノルビシン(ダウノマイシン)、ブレオマイシン、イダルビシン、ミトキサントロン、シクロホスファミド、メルファラン、マイトマイシンC、ビゼレシン、エトポシド、ミトキサントロン、SN-38、カルボプラチン、シスプラチン、アクチノマイシンD、アムサクリン、DACA、ピラゾロアクリジン、イリノテカンおよびトポテカンならびに薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せ。
ペイロードは、腫瘍に対するホルモン作用を調節または阻害するように作用する抗ホルモン剤-例えば、以下に限定されないが、タモキシフェン、ラロキシフェン、ドロロキシフェン、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LY117018、オナプリストンおよび/またはフェアストントレミフェンならびに薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せを含めて、抗エストロゲンおよび選択的なエストロゲン受容体モジュレーターであってよい。ペイロードは、副腎におけるエストロゲン産物を調節する酵素アロマターゼを阻害するアロマターゼ阻害剤-例えば、4(5)-イミダゾール、アミノグルテチミド、酢酸メゲストロール、AROMASIN(登録商標)。エキセメスタン、ホルメスタン、ファドロゾール、RIVISOR(登録商標)、ボロゾール、FEMARA(登録商標)、レトロゾール、およびARIMIDEX(登録商標)および/またはアナストロゾールならびに薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せであってよい。
ペイロードは、抗アンドロゲン、例えば、フルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、リュープロリド、ゴセレリンおよび/またはトロキサシタビンならびに薬学的に許容される塩、酸、誘導体または上記のいずれかの2つ以上の組合せであってよい。
ペイロードは、タンパク質または抗体であってよい。好ましくは、ペイロードは、サイトカイン(例えば、インターロイキン、例えば、IL2、IL10、IL12、IL15;TNFスーパーファミリーのメンバー;またはインターフェロン、例えば、インターフェロンガンマ)である。
任意のペイロードは、非修飾または修飾形態で使用することができる。一部が修飾されていないとともに一部が修飾されているペイロードの組合せが使用され得る。例えば、ペイロードは、化学的に修飾されていてよい。化学的修飾の1つの形態は、カルボニル基の誘導体化-例えば、アルデヒドである。
好ましい実施形態において、部分Cは、オーリスタチン(即ち、オーリスタチン化合物ファミリーメンバーから誘導される構造を有する)またはオーリスタチン誘導体である。より好ましくは、部分Cは、以下の式に従った構造を有し:
式中:
R1dは、独立して、HまたはC1~C6アルキル;好ましくはHまたはCH3であり;
R2dは、独立して、C1~C6アルキル;好ましくはCH3またはiPrであり;
R3dは、独立して、HまたはC1~C6アルキル;好ましくはHまたはCH3であり;
R4dは、独立して、H、C1~C6アルキル、COO(C1~C6アルキル)、CON(HまたはC1~C6アルキル)、C3~C10アリールまたはC3~C10ヘテロアリール;好ましくはH、CH3、COOH、COOCH3またはチアゾリルであり;
R5dは、独立して、H、OH、C1~C6アルキル;好ましくはHまたはOHであり;
R6dは、独立して、C3~C10アリールまたはC3~C10ヘテロアリール;好ましくは任意選択により置換されているフェニルまたはピリジルである。
R1dは、独立して、HまたはC1~C6アルキル;好ましくはHまたはCH3であり;
R2dは、独立して、C1~C6アルキル;好ましくはCH3またはiPrであり;
R3dは、独立して、HまたはC1~C6アルキル;好ましくはHまたはCH3であり;
R4dは、独立して、H、C1~C6アルキル、COO(C1~C6アルキル)、CON(HまたはC1~C6アルキル)、C3~C10アリールまたはC3~C10ヘテロアリール;好ましくはH、CH3、COOH、COOCH3またはチアゾリルであり;
R5dは、独立して、H、OH、C1~C6アルキル;好ましくはHまたはOHであり;
R6dは、独立して、C3~C10アリールまたはC3~C10ヘテロアリール;好ましくは任意選択により置換されているフェニルまたはピリジルである。
より好ましくは、部分Cは、MMAEまたはMMAFから誘導される。
好ましい実施形態において、部分Cは、以下の式に従った構造を有し:
好ましい実施形態において、部分Cは、以下の式に従った構造を有し:
式中:
nは、0、1、2、3、4または5;好ましくは1であり;
R1eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R2eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
各R3eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R4eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
Xは、O、NHまたはS;好ましくはOである。
nは、0、1、2、3、4または5;好ましくは1であり;
R1eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R2eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
各R3eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R4eは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
Xは、O、NHまたはS;好ましくはOである。
好ましい実施形態において、部分Cは、以下の式に従った構造を有し:
式中:
nは、0、1、2、3、4または5;好ましくは1であり
R1fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R2fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R3fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
Xは、O、NHまたはS;好ましくはOである。
nは、0、1、2、3、4または5;好ましくは1であり
R1fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R2fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
R3fは、独立して、H、COOH、アリール-COOHまたはヘテロアリール-COOH;好ましくはCOOHであり;
Xは、O、NHまたはS;好ましくはOである。
部分Cならびに本発明による化合物に関する特に好ましい実施形態は、添付の請求項に示されている。
好ましい化合物は、表2または3に従った構造を有するもの、それらの個々のジアステレオ異性体、水和物、溶媒和物、結晶形態、個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩である。
さらなる態様
一態様において、本明細書において開示されているのは、上記で定義されている一般式Iの化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩であり、式中:Aは、上記で定義されている構造を有する結合部分であり;Bは、共有結合、または部分AおよびCを共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分であり;Cは、ペイロード部分である。
好ましい化合物は、表2または3に従った構造を有するもの、それらの個々のジアステレオ異性体、水和物、溶媒和物、結晶形態、個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩である。
さらなる態様
一態様において、本明細書において開示されているのは、上記で定義されている一般式Iの化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩であり、式中:Aは、上記で定義されている構造を有する結合部分であり;Bは、共有結合、または部分AおよびCを共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分であり;Cは、ペイロード部分である。
1つのさらなる態様において、Bは、上記で定義されている一般式II~Vのいずれかによって表され、式中、各BSは、独立して、スペーサー基を表し;各BLは、独立して、切断可能なまたは切断不可能なリンカー基を表し;各xは、0から100、好ましくは0から50、より好ましくは0から30の範囲から独立して選択される、いっそう好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;各yは、0から30の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;各zは、0から5の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3および4から選択される整数であり;*は、部分Aへの付着点を表し;・は、部分Cへの付着点を表す。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、結合部分は、上記で定義されている構造A1を有する。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、BSおよび/またはBLは、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドからなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり、これらの各々は、置換または非置換である。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、BSおよび/またはBLは、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドからなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり、これらの各々は、置換または非置換である。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、BSおよび/またはBLは、添付の請求項5(b)における通りに定義される基である。先行する態様のいずれかに従った好ましい一態様において、1つまたは複数のBLは、添付の請求項5(c)における通りに定義される。先行する態様のいずれかに従った好ましい一態様において、BLおよびBSの1つまたは複数は、添付の請求項5(d)における通りに定義される。先行する態様のいずれかに従った好ましい一態様において、yは、1、2または3であり;および/または少なくとも1つのBLは、添付の請求項5(e)における通りに定義される。先行する態様のいずれかに従った好ましい一態様において、Bは、添付の請求項6における通りに定義される。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、化合物は、添付の請求項7における通りに定義される。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、部分Cは、添付の請求項8および/または9に定義されている通りである。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、部分Cは、添付の請求項8および/または9に定義されている通りである。
先行する態様のいずれかに従った1つのさらなる態様において、化合物は、以下から選択される構造を有する:コンジュゲート1;コンジュゲート2;コンジュゲート3;コンジュゲート4;コンジュゲート5;コンジュゲート6;コンジュゲート7;コンジュゲート8;コンジュゲート9;コンジュゲート10;コンジュゲート11;コンジュゲート12;コンジュゲート13;コンジュゲート14;コンジュゲート15;およびESV6-fluo。
その上開示されているのは、先行する態様のいずれかに従った化合物、および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物である。こうした医薬組成物は、その上、(a)外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法;あるいは(b)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象の治療または予防の方法;あるいは(c)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に実施されるガイドされた外科手術の方法;あるいは(d)ヒトまたは動物の体に実施され、ポジトロン放出断層撮影法(PET)または単一光子放射型コンピューター断層撮影法(SPECT)などの核医学画像化技法を伴う疾患または障害の診断の方法;あるいは(e)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への治療剤または診断剤の標的化された送達の方法における使用のために開示され、ここで、先行する(b)~(e)の各々において、前記疾患または障害は、がん、炎症、アテローム動脈硬化症、線維症、組織リモデリングおよびケロイド障害から独立して選択され、好ましくは、がんは、乳がん、膵臓がん、小腸がん、結腸がん、多剤抵抗性結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、転移性結腸直腸がん、肺がん、非小細胞肺がん、頭頚部がん、卵巣がん、肝細胞がん、食道がん、下咽頭がん、鼻咽腔がん、喉頭がん、骨髄腫細胞、膀胱がん、胆管腺癌、明細胞腎癌、神経内分泌腫瘍、腫瘍誘発性骨軟化症、肉腫、CUP(不明な原発性の癌腫)、胸腺がん、デスモイド腫瘍、神経膠腫、星状細胞腫、子宮頚がんおよび前立腺がんからなる群から選択され;好ましくは、化合物は、注射後好ましくは1時間を超えて、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで疾患部位にて延長された滞留を有する。
処置
本明細書に記載されている化合物は、疾患を処置するために使用することができる。処置は、治療および/または予防処置であってよく、狙いは、所望されない生理的な変化または障害を防止、低減または止めることである。処置は、処置を受けない場合の予想される生存と比較した場合に生存を延長することができる。
処置
本明細書に記載されている化合物は、疾患を処置するために使用することができる。処置は、治療および/または予防処置であってよく、狙いは、所望されない生理的な変化または障害を防止、低減または止めることである。処置は、処置を受けない場合の予想される生存と比較した場合に生存を延長することができる。
化合物によって処置される疾患は、処置から利益を受け得る任意の疾患であってよい。これは、障害にかかりやすいような病態を含めて、慢性および急性の障害または疾患を含む。
「がん」および「がん性」という用語は、細胞成長の非調節によって典型的に特徴付けられる哺乳動物における生理学的条件を意味するように、それの最も広い意味において使用される。腫瘍は、1つまたは複数のがん性細胞を含む。
がんを処置する場合、観察される治療的効果は、がん細胞の数の低減;腫瘍サイズの低減;末梢器官へのがん細胞浸潤の阻害もしくは遅延;腫瘍成長の阻害;および/またはがんと関連する症状の1つもしくは複数の軽減であり得る。
動物モデルにおいて、効力は、処置の間の腫瘍の物理的測定によって、ならびに/またはがんの部分的なおよび完全な寛解を決定することによって判定することができる。がん治療について、効力は、例えば、疾患進行までの時間(TTP)を判定すること、および/または応答率(RR)を決定することによって測定することができる。
本発明に関連する処置の方法についての特に好ましい実施形態は、添付の請求項に示されている。
本明細書において開示されているのは、その上、例えば、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法であり、該方法は、本明細書に記載されている化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を、それを必要とする対象に投与するステップを伴う。より具体的には、本明細書において開示されているのは、疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象の、例えば、治療または予防による処置の方法;あるいは疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に実施されるガイドされた外科手術による処置の方法;疾患または障害の診断、例えば、ヒトもしくは動物の体に実施されるおよび/またはポジトロン放出断層撮影法(PET)もしくは単一光子放射型コンピューター断層撮影法(SPECT)などの核医学画像化技法を伴う診断の方法;疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への治療剤または診断剤の標的化された送達の方法である。前述の方法において、前記疾患または障害は、がん、炎症、アテローム動脈硬化症、線維症、組織リモデリングおよびケロイド障害から独立して選択することができ、好ましくは、がんは、乳がん、膵臓がん、小腸がん、結腸がん、多剤抵抗性結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、転移性結腸直腸がん、肺がん、非小細胞肺がん、頭頚部がん、卵巣がん、肝細胞がん、食道がん、下咽頭がん、鼻咽腔がん、喉頭がん、骨髄腫細胞、膀胱がん、胆管腺癌、明細胞腎癌、神経内分泌腫瘍、腫瘍誘発性骨軟化症、肉腫、CUP(不明な原発性の癌腫)、胸腺がん、デスモイド腫瘍、神経膠腫、星状細胞腫、子宮頚がん、皮膚がん、腎臓がんおよび前立腺がんからなる群から選択される。本明細書において開示されている方法において使用される場合、化合物は、注射後好ましくは1時間を超えて、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで疾患部位にて延長された滞留を有する。
医薬組成物
本明細書に記載されている化合物は、ヒトおよび獣医学におけるヒトまたは動物使用のためであり得る医薬組成物の形態であってよく、薬学的に許容される希釈剤、担体または賦形剤のいずれか1つまたは複数を典型的に含む。治療的使用のための許容される担体または希釈剤は、医薬技術においてよく知られており、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro編集1985)に記載されている。薬学的担体、賦形剤または希釈剤の選択は、意図される投与経路および標準的な薬務に関して選択することができる。医薬組成物は、担体、賦形剤もしくは希釈剤として-またはそれらに加えて-任意の適当なバインダー、滑沢剤、懸濁化剤、コーティング剤、可溶化剤を含むことができる。
本明細書において開示されているのは、その上、例えば、外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法であり、該方法は、本明細書に記載されている化合物または医薬組成物の治療的または診断的に有効な量を、それを必要とする対象に投与するステップを伴う。より具体的には、本明細書において開示されているのは、疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象の、例えば、治療または予防による処置の方法;あるいは疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に実施されるガイドされた外科手術による処置の方法;疾患または障害の診断、例えば、ヒトもしくは動物の体に実施されるおよび/またはポジトロン放出断層撮影法(PET)もしくは単一光子放射型コンピューター断層撮影法(SPECT)などの核医学画像化技法を伴う診断の方法;疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への治療剤または診断剤の標的化された送達の方法である。前述の方法において、前記疾患または障害は、がん、炎症、アテローム動脈硬化症、線維症、組織リモデリングおよびケロイド障害から独立して選択することができ、好ましくは、がんは、乳がん、膵臓がん、小腸がん、結腸がん、多剤抵抗性結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、転移性結腸直腸がん、肺がん、非小細胞肺がん、頭頚部がん、卵巣がん、肝細胞がん、食道がん、下咽頭がん、鼻咽腔がん、喉頭がん、骨髄腫細胞、膀胱がん、胆管腺癌、明細胞腎癌、神経内分泌腫瘍、腫瘍誘発性骨軟化症、肉腫、CUP(不明な原発性の癌腫)、胸腺がん、デスモイド腫瘍、神経膠腫、星状細胞腫、子宮頚がん、皮膚がん、腎臓がんおよび前立腺がんからなる群から選択される。本明細書において開示されている方法において使用される場合、化合物は、注射後好ましくは1時間を超えて、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで疾患部位にて延長された滞留を有する。
医薬組成物
本明細書に記載されている化合物は、ヒトおよび獣医学におけるヒトまたは動物使用のためであり得る医薬組成物の形態であってよく、薬学的に許容される希釈剤、担体または賦形剤のいずれか1つまたは複数を典型的に含む。治療的使用のための許容される担体または希釈剤は、医薬技術においてよく知られており、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro編集1985)に記載されている。薬学的担体、賦形剤または希釈剤の選択は、意図される投与経路および標準的な薬務に関して選択することができる。医薬組成物は、担体、賦形剤もしくは希釈剤として-またはそれらに加えて-任意の適当なバインダー、滑沢剤、懸濁化剤、コーティング剤、可溶化剤を含むことができる。
保存料、安定剤、色素および更に香味剤が医薬組成物において提供され得る。保存料の例としては、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、およびp-ヒドロキシ安息香酸のエステルが挙げられる。抗酸化剤および懸濁化剤も使用され得る。
異なる送達システムに依存性の異なる組成物/製剤要件がある。例として、医薬組成物は、ミニポンプを使用して投与されるように製剤化することができ、または例えば経鼻スプレーもしくは吸入用のエアロゾルもしくは経口摂取可能な溶液としての粘膜経路によって投与されるように製剤化することができ、または非経口的に投与されるように製剤化することができ、ここで、組成物は、例えば静脈内、筋肉内または皮下経路による送達のための注射可能な形態によって製剤化される。代替として、製剤は、多数の経路によって投与されるように設計することができる。
薬剤が胃腸粘膜を介して粘膜的に投与されるならば、それは、胃腸管を介しての移動中に安定なままでいることができるべきであり;例えば、それは、タンパク質分解に抵抗性、酸pHで安定、および胆汁の洗剤効果に抵抗性であるべきである。
適切な場合、医薬組成物は、吸入によって、坐剤もしくはペッサリーの形態で、ローション、溶液、クリーム、軟膏もしくは散粉性粉末の形態で局所的に、皮膚パッチの使用によって、デンプンもしくはラクトースなどの賦形剤を含有する錠剤の形態で、または単独でもしくは賦形剤との添加混合物でのいずれかでカプセルもしくは卵型剤において、または香味剤もしくは着色剤を含有するエリキシル、溶液もしくは懸濁液の形態で経口的に投与することができ、あるいは医薬組成物は、非経口的に、例えば、静脈内に、筋肉内にまたは皮下に注射することができる。非経口投与のため、組成物は、溶液を血液と等張性にするために他の物質、例えば、十分な塩または単糖類を含有することができる滅菌水溶液の形態で最も良く使用され得る。頬側または舌下投与のため、組成物は、従来の方式で製剤化することができる錠剤またはロゼンジの形態で投与することができる。
本発明の化合物は、薬学的に許容される塩または活性塩の形態で投与することができる。薬学的に許容される塩は、当業者によく知られており、例えば、Bergeらによって、J.Pharm.Sci.、66、1~19(1977)において記述されているものが挙げられる。塩としては、限定されないが、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチジン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルカル酸塩、糖酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホネート、およびパモ酸塩(即ち、1,1’-メチレン-ビス-(2-ヒドロキシ-3-ナフトエート))が挙げられる。
投与(送達)のための経路としては、以下に限定されないが、経口(例えば、錠剤、カプセルとして、または経口摂取可能な溶液として)、局所的、粘膜(例えば、経鼻スプレーまたは吸入用エアロゾルとして)、経鼻、非経口(例えば、注射可能な形態によって)、胃腸、髄腔内、腹腔内、筋肉内、静脈内、子宮内、眼球内、皮内、頭蓋内、気管内、膣内、側脳室内、脳内、皮下、点眼(硝子体内または前房内を含める)、経皮、直腸、頬側、腟内、硬膜外、舌下の1つまたは複数を挙げることができる。
典型的には、医師が、個々の対象に最も適当である実際の投与量を決定する。任意の特別な患者のための投与量の特定の用量レベルおよび頻度は、変動することができ、用いられる特定の化合物の活性、その化合物の代謝安定性および作用の長さ、年齢、体重、全般的な健康、性別、食療法、投与のモードおよび時間、排出速度、薬物組合せ、特別な状態の重症度、および治療を受ける個体を含めて、さまざまな因子に依存する。
製剤は、単位用量または多用量容器、例えば密封されたアンプルおよびバイアル中に包装することができ、投与のために滅菌液体担体、例えば水の添加のみを必要とするフリーズドライ(凍結乾燥させた)状態で貯蔵することができる。即時注射溶液および懸濁液は、前に記載されている種類の滅菌粉末、顆粒および錠剤から調製される。例証的単位投与量製剤は、活性成分の日用量もしくは単位サブ日用量、またはその適切な画分を含有する。
前駆体化合物
本発明の一態様において、本明細書において開示されているのは、化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその塩であり、ここで、化合物(前駆体化合物)は、部分A、ならびにコンジュゲーションパートナーと反応し共有結合を形成することができる反応性部分Lを含む。コンジュゲーションすると(即ち、反応し共有結合を形成すると)、前者の前駆体化合物は、前者のコンジュゲーションパートナーに、これが順じてペイロード部分Cに結合される。コンジュゲーションパートナーは、原子、分子、粒子、治療剤および/または診断剤であり得る。好ましくは、コンジュゲーションパートナーは、治療剤および/または診断剤であり、本発明によるコンジュゲートに関して上で詳細にすでに記載されているペイロード部分に対応することができる。
前駆体化合物
本発明の一態様において、本明細書において開示されているのは、化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその塩であり、ここで、化合物(前駆体化合物)は、部分A、ならびにコンジュゲーションパートナーと反応し共有結合を形成することができる反応性部分Lを含む。コンジュゲーションすると(即ち、反応し共有結合を形成すると)、前者の前駆体化合物は、前者のコンジュゲーションパートナーに、これが順じてペイロード部分Cに結合される。コンジュゲーションパートナーは、原子、分子、粒子、治療剤および/または診断剤であり得る。好ましくは、コンジュゲーションパートナーは、治療剤および/または診断剤であり、本発明によるコンジュゲートに関して上で詳細にすでに記載されているペイロード部分に対応することができる。
好ましくは、前駆体化合物は、以下の構造を有する部分を含み:
式中、Bは、共有結合、または共有結合的に結合された原子の鎖を含む部分である。
前駆体化合物は、以下の式VIによって表すことができ:
前駆体化合物は、以下の式VIによって表すことができ:
式中、Bは、共有結合、またはAをLに共有結合的に付着させる原子の鎖を含む部分である。
部分Aは、好ましくは、構造A1またはA2を有し、ここで、mは、0、1、2、3、4または5である。
部分Aは、好ましくは、構造A1またはA2を有し、ここで、mは、0、1、2、3、4または5である。
部分Bは、好ましくは、本発明によるコンジュゲートに関して上で詳細に記載されているのと同じ構造を有する。
部分Lは、好ましくは、反応することで、アミド、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチドまたはテトラペプチドの連結基を形成することができる。当業者によって理解される通り、コンジュゲーションパートナーと反応することで前述のリストに従った連結基を形成することができる反応性基をどのように提供するかについて複数の可能性が存在し、それらは全て、本開示によって包含される。
部分Lは、好ましくは、反応することで、アミド、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチドまたはテトラペプチドの連結基を形成することができる。当業者によって理解される通り、コンジュゲーションパートナーと反応することで前述のリストに従った連結基を形成することができる反応性基をどのように提供するかについて複数の可能性が存在し、それらは全て、本開示によって包含される。
部分Bは、1つまたは複数の反応性および/またはバインダー部分を連結するために使用されて、本発明のコンジュゲート前駆体を形成することができる切断可能なまたは切断不可能な二官能性のまたは多官能性の部分であり得る。一部の実施形態において、化合物の構造は、独立して、1分子当たり2つ以上の部分A、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の部分A;および/または2つ以上の部分L、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9または10個の部分Lを含む。好ましくは、化合物の構造は、1分子当たり2つの部分Aおよび1つの部分L;または1つの部分Aおよび2つの部分Lを含む。
部分Lは、好ましくは、以下から選択され:H、NH2、N3、COOH、SH、Hal、
式中、各nは、独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり;各mは、独立して、0、1、2、3、4または5であり;各Halは、F、Cl、BrまたはIであり;各R4は、カルボキシ、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリール(ここで、前述の各々は、置換または非置換である)、ハロゲンおよびシアノから独立して選択される。
好ましい化合物は、表3に従った構造を有するもの、それらの個々のジアステレオ異性体、水和物、溶媒和物、結晶形態、個々の互変異性体またはその塩である。
コンジュゲートを調製する方法
本発明の一態様において、本明細書において開示されているのは、上に記載されている前駆体化合物をコンジュゲーションパートナーとコンジュゲートするステップを含む、コンジュゲートを調製する方法である。好ましくは、前駆体化合物は、共有結合を形成するためのコンジュゲーションパートナーと反応することによってコンジュゲーションパートナーにコンジュゲートされる。好ましくは、こうして得られたコンジュゲートは、本明細書において他所で記載されているコンジュゲート化合物である。
コンジュゲートを調製する方法
本発明の一態様において、本明細書において開示されているのは、上に記載されている前駆体化合物をコンジュゲーションパートナーとコンジュゲートするステップを含む、コンジュゲートを調製する方法である。好ましくは、前駆体化合物は、共有結合を形成するためのコンジュゲーションパートナーと反応することによってコンジュゲーションパートナーにコンジュゲートされる。好ましくは、こうして得られたコンジュゲートは、本明細書において他所で記載されているコンジュゲート化合物である。
コンジュゲーションパートナーは、原子、分子、粒子、治療剤および/または診断剤であり得る。好ましくは、コンジュゲーションパートナーは、治療剤および/または診断剤であり、本発明によるコンジュゲートに関して上で詳細にすでに記載されているペイロード部分に対応することができる。
好ましくは、方法は、コンジュゲートを医薬組成物としてまたは診断用組成物として製剤化することをさらに含む。医薬または診断用組成物は、ヒトおよび獣医学におけるヒトまたは動物使用のためであってよく、典型的に、薬学的に許容される希釈剤、担体または賦形剤のいずれか1つまたは複数を含む。治療的使用のための許容される担体または希釈剤は、医薬技術においてよく知られており、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro編集1985)に記載されている。担体、賦形剤または希釈剤の選択は、意図される投与経路および標準的な薬務に関して選択することができる。医薬または診断用組成物は、担体、賦形剤もしくは希釈剤として-またはそれらに加えて-任意の適当なバインダー、滑沢剤、懸濁化剤、コーティング剤、可溶化剤を含むことができる。「医薬組成物」というセクションにおいて上記で開示されている全ての製剤化の詳細および態様は、ここでも完全に当てはまる。
一般の技法
本発明の実践は、別段に表示されていない限り、当業者に知られている化学、生化学、分子生物学、細胞生物学、遺伝学、免疫学および薬理学の従来の方法を用いる。こうした技法は、文献において十分に説明されている。例えば、Gennaro、A.R.、編集(1990)Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Mack Publishing Co.;Hardman、J.G.、Limbird、L.E.、およびGilman、A.G.、編集(2001)The Pharmacological Basis of Therapeutics、第10版、McGraw-Hill Co.;Colowick、S.ら、編集、Methods In Enzymology、Academic Press、Inc.;Weir、D.M.、およびBlackwell、C.C.、編集(1986)Handbook of Experimental Immunology、I~IV巻、Blackwell Scientific Publications;Maniatis、T.ら、編集(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、I~III巻、Cold Spring Harbor Laboratory Press;Ausubel、F.M.ら、編集(1999)Short Protocols in Molecular Biology、第4版、John Wiley&Sons;Reamら、編集(1998)Molecular Biology Techniques:An Intensive Laboratory Course、Academic Press;Newton、C.R.、およびGraham、A.、編集(1997)PCR(Introduction to Biotechniques Series)、第2版.、Springer Verlagを参照されたい。
化学合成
本明細書に記載されている化合物は、化学合成技法によって調製することができる。
一般の技法
本発明の実践は、別段に表示されていない限り、当業者に知られている化学、生化学、分子生物学、細胞生物学、遺伝学、免疫学および薬理学の従来の方法を用いる。こうした技法は、文献において十分に説明されている。例えば、Gennaro、A.R.、編集(1990)Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Mack Publishing Co.;Hardman、J.G.、Limbird、L.E.、およびGilman、A.G.、編集(2001)The Pharmacological Basis of Therapeutics、第10版、McGraw-Hill Co.;Colowick、S.ら、編集、Methods In Enzymology、Academic Press、Inc.;Weir、D.M.、およびBlackwell、C.C.、編集(1986)Handbook of Experimental Immunology、I~IV巻、Blackwell Scientific Publications;Maniatis、T.ら、編集(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、I~III巻、Cold Spring Harbor Laboratory Press;Ausubel、F.M.ら、編集(1999)Short Protocols in Molecular Biology、第4版、John Wiley&Sons;Reamら、編集(1998)Molecular Biology Techniques:An Intensive Laboratory Course、Academic Press;Newton、C.R.、およびGraham、A.、編集(1997)PCR(Introduction to Biotechniques Series)、第2版.、Springer Verlagを参照されたい。
化学合成
本明細書に記載されている化合物は、化学合成技法によって調製することができる。
感受性官能基が、化合物の合成中に保護および脱保護される必要があり得ることは、当業者に明らかである。これは、従来技術によって、例えば、T W GreeneおよびP G M Wuts、John Wiley and Sons Inc.(1991)によって「Protective Groups in Organic Synthesis」に、およびP.J.Kocienskiによって「Protecting Groups」、Georg Thieme Verlag(1994)に記載されている通りに達成することができる。
一部の反応中に、存在するいずれの立体中心も、ある特定の条件下で、例えば塩基が、塩基感受性基を含む光学中心を有する基質との反応において使用されるならば、エピマー化され得ることは可能である。当技術分野においてよく知られている通り、反応順序、条件、試薬、保護/脱保護体制などの選択によって、これなどの潜在的な問題を回避するのは可能であるはずである。
定義
抗体。「抗体」という用語は、それの最も広い意味において使用され、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、二量体、多量体、多特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、ベニヤ化抗体、抗体断片および小免疫タンパク質(SIP)を包含する(Int.J.Cancer(2002)102、75~85を参照されたい)。抗体は、特定の抗原を認識するとともにそれに結合することができる、免疫系によって発生するタンパク質である。標的抗原は、一般に、複数の抗体上のCDRによって認識される、エピトープとも呼ばれる多数の結合部位を有する。異なるエピトープに特異的に結合する各抗体は、異なる構造を有する。したがって、1つの抗原は、2つ以上の対応する抗体を有することができる。抗体は、全長免疫グロブリン分子または全長免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、即ち、目的の標的の抗原またはその一部を免疫特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子を含む。抗体は、任意の型-例えば、IgG、IgE、IgM、IgDおよびIgA)-任意のクラス-例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2-またはそのサブクラスであってよい。抗体は、マウス、ヒト、ウサギからまたは他の種に由来し得るまたはし得ない。
定義
抗体。「抗体」という用語は、それの最も広い意味において使用され、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、二量体、多量体、多特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、ベニヤ化抗体、抗体断片および小免疫タンパク質(SIP)を包含する(Int.J.Cancer(2002)102、75~85を参照されたい)。抗体は、特定の抗原を認識するとともにそれに結合することができる、免疫系によって発生するタンパク質である。標的抗原は、一般に、複数の抗体上のCDRによって認識される、エピトープとも呼ばれる多数の結合部位を有する。異なるエピトープに特異的に結合する各抗体は、異なる構造を有する。したがって、1つの抗原は、2つ以上の対応する抗体を有することができる。抗体は、全長免疫グロブリン分子または全長免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、即ち、目的の標的の抗原またはその一部を免疫特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子を含む。抗体は、任意の型-例えば、IgG、IgE、IgM、IgDおよびIgA)-任意のクラス-例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2-またはそのサブクラスであってよい。抗体は、マウス、ヒト、ウサギからまたは他の種に由来し得るまたはし得ない。
抗体断片。「抗体断片」という用語は、全長抗体の一部、一般に、抗原結合領域またはその可変領域を指す。抗体断片の例としては、以下に限定されないが、Fab、Fab’、F(ab’)2、およびFv断片;ダイアボディ;線状抗体;dAb、ラクダ科VHH抗体、および軟骨魚類のIgNAR抗体を含めて、単一のドメイン抗体が挙げられる。抗体およびそれらの断片は、代替の非免疫グロブリン足場に基づく結合分子、ペプチドアプタマー、核酸アプタマー、非ペプチド骨格を基礎とするポリペプチドループを含む構造化ポリペプチド、天然受容体またはそのドメインによって置き換えることができる。
誘導体。誘導体は、化合物の化学的修飾を含む。こうした修飾の例としては、ハロ基、アルキル基、アシル基またはアミノ基などによる水素の置き換えが挙げられる。修飾は、1つまたは複数の水素結合相互作用、電荷相互作用、疎水性相互作用、ファンデルワールス相互作用および/または双極子相互作用を増加または減少させることができる。
類似体。この用語は、任意のエナンチオマー、ラセミ体および立体異性体、ならびにこうした化合物の全ての薬学的に許容される塩および水和物を包含する。
別段に明記されていない限り、以下の定義は、本発明の化合物およびこうした化合物を含有する組成物に関連して使用される化学用語に当てはまる。
別段に明記されていない限り、以下の定義は、本発明の化合物およびこうした化合物を含有する組成物に関連して使用される化学用語に当てはまる。
アルキルは、分岐または非分岐の飽和ヒドロカルビル基を指す。適当には、アルキル基は、1個から100個、好ましくは3個から30個の炭素原子、より好ましくは5個から25個の炭素原子を含む。好ましくは、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルを指す。
アルケニルは、1個または複数の炭素-炭素二重結合を含有する分岐または非分岐のヒドロカルビル基を指す。適当には、アルケニル基は、2個から30個の炭素原子、好ましくは5個から約25個の炭素原子を含む。
アルキニルは、1個または複数の炭素-炭素三重結合を含有する分岐または非分岐のヒドロカルビル基を指す。適当には、アルキニル基は、約3個から約30個の炭素原子、例えば、約5個から約25個の炭素原子を含む。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素、好ましくはフッ素または塩素を指す。
シクロアルキルは、適当には3個、4個、5個、6個、7個または8個の炭素原子を有する脂環式部分を指す。基は、架橋または多環式環系であってよい。より頻繁に、シクロアルキル基は、単環式である。この用語は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル、ビシクロ[2.2.2]オクチルなどの基への言及を含む。
シクロアルキルは、適当には3個、4個、5個、6個、7個または8個の炭素原子を有する脂環式部分を指す。基は、架橋または多環式環系であってよい。より頻繁に、シクロアルキル基は、単環式である。この用語は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル、ビシクロ[2.2.2]オクチルなどの基への言及を含む。
アリールは、適当には6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個または16個の環炭素原子を含む芳香族炭素環系を指す。アリールは、2個以上の環を有する多環式環系であってよく、これらの少なくとも1個は、芳香族である。この用語は、フェニル、ナフチルフルオレニル、アズレニル、インデニル、アントリルなどの基への言及を含む。
本明細書において接頭辞(ヘテロ)は、基の炭素原子の1個または複数が窒素、酸素、リン、ケイ素または硫黄によって置換されていてよいことを意味する。ヘテロアルキル基としては、例えば、アルキルオキシ基およびアルキルチオ基が挙げられる。本明細書においてヘテロシクロアルキル基またはヘテロアリール基は、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個または16個の環原子を有することができ、これらの少なくとも1つは、窒素、酸素、リン、ケイ素および硫黄から選択される。特に、3員から10員の環または環系およびさらに特に5員または6員環は、飽和または不飽和であってよい。例えば、オキシラニル、アジリニル、1,2-オキサチオラニル、イミダゾリル、チエニル、フリル、テトラヒドロフリル、ピラニル、チオピラニル、チアントレニル、イソベンゾフラニル、ベンゾフラニル、クロメニル、2H-ピロリル、ピロリル、ピロリニル、ピロリジニル、イミダゾリル、イミダゾリジニル、ベンズイミダゾリル、ピラゾリル、ピラジニル、ピラゾリジニル、チアゾリル、イソチアゾリル、ジチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピペリジル、ピペラジニル、ピリダジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、殊に、チオモルホリノ、インドリジニル、1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロ-イソインドリル、3H-インドリル、インドリル、ベンズイミダゾリル、クマリル、インダゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、プリニル、4H-キノリジニル、イソキノリル、キノリル、テトラヒドロキノリル、テトラヒドロイソキノリル、デカヒドロキノリル、オクタヒドロイソキノリル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリル、キナゾリニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、[ベータ]-カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル、フラザニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、クロメニル、イソクロマニル、クロマニル、3,4-ジヒドロ-2H-イソキノリン-1-オン、3,4-ジヒドロ-2H-イソキノリニルなどから選択される。
「置換されている」は、前記部分における水素原子の1個または複数、殊に最大5個まで、さらに殊に1個、2個または3個が、対応する数の置換基によって、互いに独立して置き換えられることを意味する。「任意選択により置換されている」という用語は、本明細書で使用される場合、置換または非置換であることを含む。当然、置換基は、それらが化学的に可能である位置にのみあることが理解され、当業者は、特別な置換が可能であるかどうかを、不適切な努力なく、決定する(実験的にまたは理論的にのいずれか)ことができる。例えば、遊離水素を有するアミノ基またはヒドロキシ基は、不飽和(例えば、オレフィン)結合で炭素原子に結合されるならば、不安定であり得る。好ましくは、「置換されている」という用語は、前記部分における水素原子の1個または複数、殊に最大5個まで、さらに殊に1個、2個または3個が、OH、SH、NH2、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから選択される対応する数の置換基によって互いに独立して置き換えられることを意味する。追加として、本明細書に記載されている置換基はそれら自体、当業者によって認識されている適切な置換に対する前述の制限を受けて、任意の置換基によって置換されていてよい。好ましくは、前述の置換基のいずれも、前述の置換基のいずれかによってさらに置換されていてよく、これらの各々は、前述の置換基のいずれかによってさらに置換されていてよい。
置換基としては、適当には、ハロゲン原子およびハロメチル基、例えば、CF3およびCCl3;酸素含有基、例えば、オキソ、ヒドロキシ、カルボキシ、カルボキシアルキル、アルコキシ、アルコイル、アルコイルオキシ、アリールオキシ、アリーロイルおよびアリーロイルオキシ;窒素含有基、例えば、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、シアノ、アジ化物およびニトロ;硫黄含有基、例えば、チオール、アルキルチオール、スルホニルおよびスルホキシド;それら自体が置換されていてよい複素環式基;それら自体が置換されていてよいアルキル基;ならびにそれら自体が置換されていてよいアリール基、例えば、フェニルおよび置換フェニルを挙げることができる。アルキルとしては、置換および非置換のベンジルが挙げられる。
2つ以上の部分が、原子または基のリストから「各々独立して」選択されると記載されている場合、これは、該部分が同じまたは異なっていてよいことを意味する。各部分の同一性は、そのため、1つまたは複数の他の部分の同一性と独立している。
参照を容易にするため、本明細書において開示されている一部の化合物の番号および構造は、以下の表2、3および4にまとめられている。疑念のある場合において、下記の番号および構造が優先される。
材料&方法
概論および手順
収量は、クロマトグラフィー的に精製された化合物を指す。
概論および手順
収量は、クロマトグラフィー的に精製された化合物を指す。
プロトン(1H)核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、Bruker AV400(400MHz)分光計上で記録した。シフトは、内部標準として残留の溶媒を使用してppmで示される。カップリング定数(J)はHzで報告されており、以下の略語がスプリッティングを示すために使用される:s=シングレット、d=ダブレット、t=トリプレット、q=カルテット、m=マルチプレット。
質量分光分析法(LC-ESI-MS)スペクトルは、Agilent 1200 Series LC Systemと組み合わされたAgilent 6100 Series Single Quadrupole MS System上で、InfinityLab Poroshell 120 EC-C18カラム、4.6mm×56mmを使用して、2mL 分-1の流量で、溶媒AおよびB(A=0.1%ギ酸[FA]を有するミリポア水、B=0.1%ギ酸[FA]を有するMeCN)の直線勾配にて記録した。
高分解能質量分光分析法(HRMS)スペクトルおよび分析用逆相超性能液体クロマトグラフィー(UPLC)は、PDA UV検出器を有するWaters Acquity UPLC H-Class SystemにカップリングされたWaters Xevo G2-XS QTOF上で、ACQUITY UPLC BEH C18 Column、130Å、1.7μm、2.1mm×50mmを使用して、0.6mL 分-1の流量で、溶媒AおよびB(A=0.1%FAを有するミリポア水、B=0.1%FAを有するMeCN)の直線勾配にて記録した。
分取用逆相高圧液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)は、Agilent 1200 Series System上で、Phenomenex Gemini(登録商標)5μm NX-C18半分取カラム、110Å、150mm×10mmを使用して、5mL 分-1の流量で、溶媒AおよびB(A=0.1%トリフルオロ酢酸[TFA]を有するミリポア水、B=0.1%トリフルオロ酢酸[TFA]を有するMeCN)の直線勾配にて行った。
比較例1:(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(4-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-カルボニル)ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(「HABERKORN-FLUO」、23)の合成
ステップ1:6-ヒドロキシ-4-キノリンカルボン酸(H1)
H2O(5mL)中のHBr 48wt.%中の6-メトキシキノリン-カルボン酸(250mg、1.08mmol、1.0当量)の溶液を130℃で2時間の間加熱し、次いで、真空下で濃縮することで、生成物がオレンジ色の粉末として得られた(292mg、1.08mmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 271(M+H)+。
ステップ2:1-Boc-4-(3-ヒドロキシプロピル)ピペラジン(H2)
無水K2CO3(815mg、5.91mmol、1.1当量)を乾燥THF(15mL)中の1-Boc-ピペラジン(1.0g、5.37mmol、1.0当量)の溶液に添加し、その後、3-ブロモ-1-プロパノール(530μL、5.91mmol、1.1当量)が続き、反応混合物を室温で72時間の間撹拌した。揮発性物を減圧下で除去し、残渣を水で希釈し、EtOAcで抽出し(2回)、合わせた有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(98:2から90:10のDCM/MeOH)によって精製することで、標題化合物が無色の油として得られた(1.2g、4.91mmol、91%の収率)。MS(ES+)m/z 245(M+H)+。
ステップ3:3-(4-(tert-ブトキシカルボニル)ピペラジン-1-イル)プロピル6-(3-(4-(tert-ブトキシカルボニル)ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシレート(H3)
乾燥THF(25mL)中のH1(100mg、0.37mmol、1.0当量)、H2(180mg、0.74mmol、2.0当量)およびトリフェニルホスフィン(193mg、0.74mmol、2.0当量)の撹拌溶液をアゾジカルボン酸ジイソプロピル(DIAD;145μL、0.74mmol、2.0当量)で処理した。反応物を室温で1時間の間撹拌し、次いで、真空下で濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(95:5から90:10のDCM/MeOH)によって直接精製することで、標題化合物が白色の粉末として得られた(100mg、0.156mmol、42%の収率)。MS(ES+)m/z 642(M+H)+。
ステップ1:6-ヒドロキシ-4-キノリンカルボン酸(H1)
H2O(5mL)中のHBr 48wt.%中の6-メトキシキノリン-カルボン酸(250mg、1.08mmol、1.0当量)の溶液を130℃で2時間の間加熱し、次いで、真空下で濃縮することで、生成物がオレンジ色の粉末として得られた(292mg、1.08mmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 271(M+H)+。
ステップ2:1-Boc-4-(3-ヒドロキシプロピル)ピペラジン(H2)
無水K2CO3(815mg、5.91mmol、1.1当量)を乾燥THF(15mL)中の1-Boc-ピペラジン(1.0g、5.37mmol、1.0当量)の溶液に添加し、その後、3-ブロモ-1-プロパノール(530μL、5.91mmol、1.1当量)が続き、反応混合物を室温で72時間の間撹拌した。揮発性物を減圧下で除去し、残渣を水で希釈し、EtOAcで抽出し(2回)、合わせた有機層をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(98:2から90:10のDCM/MeOH)によって精製することで、標題化合物が無色の油として得られた(1.2g、4.91mmol、91%の収率)。MS(ES+)m/z 245(M+H)+。
ステップ3:3-(4-(tert-ブトキシカルボニル)ピペラジン-1-イル)プロピル6-(3-(4-(tert-ブトキシカルボニル)ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシレート(H3)
乾燥THF(25mL)中のH1(100mg、0.37mmol、1.0当量)、H2(180mg、0.74mmol、2.0当量)およびトリフェニルホスフィン(193mg、0.74mmol、2.0当量)の撹拌溶液をアゾジカルボン酸ジイソプロピル(DIAD;145μL、0.74mmol、2.0当量)で処理した。反応物を室温で1時間の間撹拌し、次いで、真空下で濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(95:5から90:10のDCM/MeOH)によって直接精製することで、標題化合物が白色の粉末として得られた(100mg、0.156mmol、42%の収率)。MS(ES+)m/z 642(M+H)+。
ステップ4:6-(3-(4-tert-ブトキシカルボニルピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボン酸(H4)
THF(5mL)中のH3(100mg、0.156mmol、1.0当量)の撹拌溶液に、H2O(2mL)中のLiOH(13mg、0.312mmol、2.0当量)の溶液を添加し、反応物を室温で2時間の間撹拌した。混合物を水で希釈し、EtOAcで抽出し、NH4Cl s.s.で洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過することで、生成物が白色の粉末として得られた(60mg、0.144mmol、92%の収率)。MS(ES+)m/z 416(M+H)+。
ステップ5:1-ピペラジンカルボン酸、4-[3-[[4-[[[2-[(2S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロ-1-ピロリジニル]-2-オキソエチル]アミノ]カルボニル]-6-キノリニル]オキシ]プロピル]-、1,1-ジメチルエチルエステル(H5)
DCM(3mL)中のH4(15mg、0.036mmol、1.0当量)、HATU(20mg、0.054mmol、1.5当量)およびHOBt(7.3mg、0.054mmol、1.5当量)の撹拌溶液に、DMF(1.0mL)およびDIPEA(25μL、0.144mmol、4当量)中の(S)-1-(2-アミノアセチル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリル(10mg、0.054mmol、1.5当量)の溶液を添加し、反応物を室温で9時間の間撹拌した。混合物を真空下で蒸発させ、DMSO中に溶解させ、RP-HPLCによって精製することで、生成物が白色の固体として得られた(6.0mg、0.01mmol、28%の収率)。MS(ES+)m/z 587(M+H)+。
ステップ6:(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(H6)
MeCN(3mL)中のH5(5.0mg、8.0μmol、1.0当量)および4-メチルベンゼンスルホン酸一水和物(6.8mg、40μmol、5.0当量)の撹拌溶液を55℃で2時間の間加熱した。混合物を真空下で濃縮し、生成物を後続ステップにおいてそのまま使用した。白色の粉末(8.0mg、8.0μmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 487(M+H)+。
ステップ7:(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(4-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-カルボニル)ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(「HABERKORN-FLUO」、23)
DMF(1mL)中のH6(4.5mg、4.0μmol、1.0当量)およびTEA(1.1μL、8.0μmol、2.0当量)の撹拌溶液に、NHS-フルオレセイン(2.8mg、6.0μmol、1.5当量)を添加し、反応物を室温で9時間の間撹拌した。混合物をRP-HPLCによって直接精製することで、生成物がオレンジ色の粉末として得られた(0.9mg、1.0μmol、26%の収率)。MS(ES+)m/z 845(M+H)+(比較例1B;図1Bを参照されたい)。
THF(5mL)中のH3(100mg、0.156mmol、1.0当量)の撹拌溶液に、H2O(2mL)中のLiOH(13mg、0.312mmol、2.0当量)の溶液を添加し、反応物を室温で2時間の間撹拌した。混合物を水で希釈し、EtOAcで抽出し、NH4Cl s.s.で洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過することで、生成物が白色の粉末として得られた(60mg、0.144mmol、92%の収率)。MS(ES+)m/z 416(M+H)+。
ステップ5:1-ピペラジンカルボン酸、4-[3-[[4-[[[2-[(2S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロ-1-ピロリジニル]-2-オキソエチル]アミノ]カルボニル]-6-キノリニル]オキシ]プロピル]-、1,1-ジメチルエチルエステル(H5)
DCM(3mL)中のH4(15mg、0.036mmol、1.0当量)、HATU(20mg、0.054mmol、1.5当量)およびHOBt(7.3mg、0.054mmol、1.5当量)の撹拌溶液に、DMF(1.0mL)およびDIPEA(25μL、0.144mmol、4当量)中の(S)-1-(2-アミノアセチル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリル(10mg、0.054mmol、1.5当量)の溶液を添加し、反応物を室温で9時間の間撹拌した。混合物を真空下で蒸発させ、DMSO中に溶解させ、RP-HPLCによって精製することで、生成物が白色の固体として得られた(6.0mg、0.01mmol、28%の収率)。MS(ES+)m/z 587(M+H)+。
ステップ6:(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(H6)
MeCN(3mL)中のH5(5.0mg、8.0μmol、1.0当量)および4-メチルベンゼンスルホン酸一水和物(6.8mg、40μmol、5.0当量)の撹拌溶液を55℃で2時間の間加熱した。混合物を真空下で濃縮し、生成物を後続ステップにおいてそのまま使用した。白色の粉末(8.0mg、8.0μmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 487(M+H)+。
ステップ7:(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(4-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-カルボニル)ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(「HABERKORN-FLUO」、23)
DMF(1mL)中のH6(4.5mg、4.0μmol、1.0当量)およびTEA(1.1μL、8.0μmol、2.0当量)の撹拌溶液に、NHS-フルオレセイン(2.8mg、6.0μmol、1.5当量)を添加し、反応物を室温で9時間の間撹拌した。混合物をRP-HPLCによって直接精製することで、生成物がオレンジ色の粉末として得られた(0.9mg、1.0μmol、26%の収率)。MS(ES+)m/z 845(M+H)+(比較例1B;図1Bを参照されたい)。
実施例2:(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2-(2-(3-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-イル)チオウレイド)エトキシ)エトキシ)エチル)スクシンイミド(「ESV6-FLUO」、26)の合成
ステップ1:5,8-ジオキサ-2,11-ジアザドデカン酸、12-[(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソスピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-6-イル)アミノ]-12-チオキソ-、1,1-ジメチルエチルエステル(P1)
THF(20mL)中のtert-ブチルN-{2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル}カルバメート(173μL、0.731mmol、1.5当量)の撹拌溶液に、フルオレセイン-5-イソチオシアネート(190mg、0.487mmol、1.0当量)を添加し、反応物を室温で12時間の間撹拌した。混合物を真空下で濃縮し、粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(9:1から8:2のDCM/EtOAc)によって直接精製することで、化合物がオレンジ色の粉末として得られた(200mg、0.314mmol、64%の収率)。MS(ES+)m/z 638(M+H)+。
ステップ2:チオ尿素、N-[2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル]-N’-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソスピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-5-イル)-(P2)
0℃に冷却されたDCM(10mL)中のP1(150mg、0.235mmol、1.0当量)の撹拌溶液に、Et2O(5mL)中のHCl 4Mを添加した。反応物を撹拌し、室温に2時間の間ゆっくり加熱し、次いで真空下で濃縮し、Et2Oで数回共蒸発させた後に、オレンジ色の粉末を得た(135mg、0.235mmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 538(M+H)+。
ステップ1:5,8-ジオキサ-2,11-ジアザドデカン酸、12-[(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソスピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-6-イル)アミノ]-12-チオキソ-、1,1-ジメチルエチルエステル(P1)
THF(20mL)中のtert-ブチルN-{2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル}カルバメート(173μL、0.731mmol、1.5当量)の撹拌溶液に、フルオレセイン-5-イソチオシアネート(190mg、0.487mmol、1.0当量)を添加し、反応物を室温で12時間の間撹拌した。混合物を真空下で濃縮し、粗製物をフラッシュクロマトグラフィー(9:1から8:2のDCM/EtOAc)によって直接精製することで、化合物がオレンジ色の粉末として得られた(200mg、0.314mmol、64%の収率)。MS(ES+)m/z 638(M+H)+。
ステップ2:チオ尿素、N-[2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル]-N’-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソスピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-5-イル)-(P2)
0℃に冷却されたDCM(10mL)中のP1(150mg、0.235mmol、1.0当量)の撹拌溶液に、Et2O(5mL)中のHCl 4Mを添加した。反応物を撹拌し、室温に2時間の間ゆっくり加熱し、次いで真空下で濃縮し、Et2Oで数回共蒸発させた後に、オレンジ色の粉末を得た(135mg、0.235mmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 538(M+H)+。
ステップ3:(S)-8-アミノ-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)キノリン-4-カルボキシアミド(P3)
市販で利用可能な8-アミノ-キノリン-4-カルボン酸(19.0mg、100μmol、1.0当量)、DIPEA(70.0μL、400μmol、4.0当量)およびHATU(38.0mg、100μmol、1.0当量)を1:1のDCM/DMF混合物(2mL)中に溶解させた。15分後、DCM中の(S)-1-(2-アミノアセチル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリルトリフルオロアセテート(30.3mg、100μmol、1.0当量)の溶液を添加した。反応混合物を1時間の間室温で撹拌し、水で洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮することで、茶色の粗製物が粘性油として得られた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(91:1から90:10のDCM/MeOH)によって精製することで、純粋な生成物が茶色がかった油として得られた(24.8mg、68.9μmol、69%の収率)。MS(ES+)m/z 360(M+H)+。
ステップ4:(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(P4)
トリエチルアミン(20.8μL、150μmol、2.0当量)および4-ジメチルアミノピリジン(0.91mg、10.0μmol、0.1当量)を、DCM中のP3(26.8mg、70.0μmol、1.0当量)の冷却溶液(0℃)に添加し、その後、無水コハク酸(15.0mg、150μmol、2.0当量)の滴下による添加が続いた。反応混合物を室温に戻しておいた。反応混合物を、予備加熱された40℃の油浴に入れた後に、完全な変換が観察された。溶媒を蒸発させ、残渣をRP-HPLCによって精製することで、純粋な生成物が白色の粉末として得られた(9.42mg、20.0μmol、28%の収率)。MS(ES+)m/z 460(M+H)+。図28は、実施例2、P4の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 460.21(M+H)+。
ステップ5:(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2-(2-(3-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-イル)チオウレイド)エトキシ)エトキシ)エチル)スクシンアミド(「ESV6-FLUO」、26)
P2(22.0mg、40.0μmol、2.0当量)およびHATU(15.6mg、40.0μmol、2.0当量)を1:1のDCM/DMF混合物(2mL)およびDIPEA(7.20μl、40.0μmol、2.0当量)中に取った。結果として得られた混合物を15分間室温で撹拌した。DCM中のP4(9.42mg、20.0μmol、1.0当量)を添加し、反応混合物を室温で終夜撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣を分取用RP-HPLCによって精製することで、純粋な生成物が黄色の固体として得られた(2.50mg、10.0μmol、25%の収率)。MS(ES+)m/z 979(M+H)+(図1A)。
市販で利用可能な8-アミノ-キノリン-4-カルボン酸(19.0mg、100μmol、1.0当量)、DIPEA(70.0μL、400μmol、4.0当量)およびHATU(38.0mg、100μmol、1.0当量)を1:1のDCM/DMF混合物(2mL)中に溶解させた。15分後、DCM中の(S)-1-(2-アミノアセチル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリルトリフルオロアセテート(30.3mg、100μmol、1.0当量)の溶液を添加した。反応混合物を1時間の間室温で撹拌し、水で洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮することで、茶色の粗製物が粘性油として得られた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(91:1から90:10のDCM/MeOH)によって精製することで、純粋な生成物が茶色がかった油として得られた(24.8mg、68.9μmol、69%の収率)。MS(ES+)m/z 360(M+H)+。
ステップ4:(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(P4)
トリエチルアミン(20.8μL、150μmol、2.0当量)および4-ジメチルアミノピリジン(0.91mg、10.0μmol、0.1当量)を、DCM中のP3(26.8mg、70.0μmol、1.0当量)の冷却溶液(0℃)に添加し、その後、無水コハク酸(15.0mg、150μmol、2.0当量)の滴下による添加が続いた。反応混合物を室温に戻しておいた。反応混合物を、予備加熱された40℃の油浴に入れた後に、完全な変換が観察された。溶媒を蒸発させ、残渣をRP-HPLCによって精製することで、純粋な生成物が白色の粉末として得られた(9.42mg、20.0μmol、28%の収率)。MS(ES+)m/z 460(M+H)+。図28は、実施例2、P4の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 460.21(M+H)+。
ステップ5:(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2-(2-(3-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-イル)チオウレイド)エトキシ)エトキシ)エチル)スクシンアミド(「ESV6-FLUO」、26)
P2(22.0mg、40.0μmol、2.0当量)およびHATU(15.6mg、40.0μmol、2.0当量)を1:1のDCM/DMF混合物(2mL)およびDIPEA(7.20μl、40.0μmol、2.0当量)中に取った。結果として得られた混合物を15分間室温で撹拌した。DCM中のP4(9.42mg、20.0μmol、1.0当量)を添加し、反応混合物を室温で終夜撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣を分取用RP-HPLCによって精製することで、純粋な生成物が黄色の固体として得られた(2.50mg、10.0μmol、25%の収率)。MS(ES+)m/z 979(M+H)+(図1A)。
本発明によるさらなるコンジュゲートが下記にリストされている。
コンジュゲート1:(2S,5R,8R,11R)-2-(((1-(6-(((S)-1-(((R)-1-((4-((5R,8S,11R,12S)-11-((R)-sec-ブチル)-12-(2-((R)-2-((1S,2S)-3-(((1S,2R)-1-ヒドロキシ-1-フェニルプロパン-2-イル)アミノ)-1-メトキシ-2-メチル-3-オキソプロピル)ピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-5,8-ジイソプロピル-4,10-ジメチル-3,6,9-トリオキソ-2,13-ジオキサ-4,7,10-トリアザテトラデシル)フェニル)アミノ)-1-オキソ-5-ウレイドペンタン-2-イル)アミノ)-3-メチル-1-オキソブタン-2-イル)アミノ)-6-オキソヘキシル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)メチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-8-(3-グアニジノプロピル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
コンジュゲート1:(2S,5R,8R,11R)-2-(((1-(6-(((S)-1-(((R)-1-((4-((5R,8S,11R,12S)-11-((R)-sec-ブチル)-12-(2-((R)-2-((1S,2S)-3-(((1S,2R)-1-ヒドロキシ-1-フェニルプロパン-2-イル)アミノ)-1-メトキシ-2-メチル-3-オキソプロピル)ピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-5,8-ジイソプロピル-4,10-ジメチル-3,6,9-トリオキソ-2,13-ジオキサ-4,7,10-トリアザテトラデシル)フェニル)アミノ)-1-オキソ-5-ウレイドペンタン-2-イル)アミノ)-3-メチル-1-オキソブタン-2-イル)アミノ)-6-オキソヘキシル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)メチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-8-(3-グアニジノプロピル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
コンジュゲート2:(2S,5R,8R,11R)-8-(4-アミノブチル)-2-(((1-(6-(((S)-1-(((R)-1-((4-((5R,8S,11R,12S)-11-((R)-sec-ブチル)-12-(2-((R)-2-((1S,2S)-3-(((1S,2R)-1-ヒドロキシ-1-フェニルプロパン-2-イル)アミノ)-1-メトキシ-2-メチル-3-オキソプロピル)ピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-5,8-ジイソプロピル-4,10-ジメチル-3,6,9-トリオキソ-2,13-ジオキサ-4,7,10-トリアザテトラデシル)フェニル)アミノ)-1-オキソ-5-ウレイドペンタン-2-イル)アミノ)-3-メチル-1-オキソブタン-2-イル)アミノ)-6-オキソヘキシル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)メチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
コンジュゲート3:(2S,5R,8R,11R)-2-(((1-(6-(((S)-1-(((R)-1-((4-((5R,8S,11R,12S)-11-((R)-sec-ブチル)-12-(2-((R)-2-((1S,2S)-3-(((1S,2R)-1-ヒドロキシ-1-フェニルプロパン-2-イル)アミノ)-1-メトキシ-2-メチル-3-オキソプロピル)ピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-5,8-ジイソプロピル-4,10-ジメチル-3,6,9-トリオキソ-2,13-ジオキサ-4,7,10-トリアザテトラデシル)フェニル)アミノ)-1-オキソプロパン-2-イル)アミノ)-3-メチル-1-オキソブタン-2-イル)アミノ)-6-オキソヘキシル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)メチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-8-(3-グアニジノプロピル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
コンジュゲート4:N6-(4-((3-((3-(((2R)-1-(((14R,16R,33R,2S,4S,10E,12Z,14S)-86-クロロ-14-ヒドロキシ-85,14-ジメトキシ-33,2,7,10-テトラメチル-12,6-ジオキソ-7-アザ-1(6,4)-オキサジナナ-3(2,3)-オキシラナ-8(1,3)-ベンゼナシクロテトラデカファン-10,12-ジエン-4-イル)オキシ)-1-オキソプロパン-2-イル)(メチル)アミノ)-3-オキソプロピル)チオ)-2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)メチル)シクロヘキサン-1-カルボニル)-N2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタノイル)-D-アスパルチル-D-アルギニル-D-アスパルチル-D-リジン
コンジュゲート5:(2R,5R,8R,11R)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-((1-(14-((4-(4,7-ジメチル-3,8,11-トリオキソ-11-((2S,4S)-2,5,12-トリヒドロキシ-7-メトキシ-4-(((1S,3R,4aS,9S,9aR,10aS)-9-メトキシ-1-メチルオクタヒドロ-1H-ピラノ[4’,3’:4,5]オキサゾロ[2,3-c][1,4]オキサジン-3-イル)オキシ)-6,11-ジオキソ-1,2,3,4,6,11-ヘキサヒドロテトラセン-2-イル)-2,9-ジオキサ-4,7-ジアザウンデシル)フェニル)カルバモイル)-15-メチル-3,12-ジオキソ-7,10-ジオキサ-4,13-ジアザヘキサデシル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)-8-(3-グアニジノプロピル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
コンジュゲート6:(10R,13R,16R,19R)-1-((3aR,4R,5S,10bR)-4-アセトキシ-3a-エチル-9-((3S,5S,7S,9S)-5-エチル-5-ヒドロキシ-9-(メトキシカルボニル)-1,4,5,6,7,8,9,10-オクタヒドロ-2H-3,7-メタノ[1]アザシクロウンデシノ[5,4-b]インドール-9-イル)-5-ヒドロキシ-8-メトキシ-6-メチル-3a,3a1,4,5,5a,6,11,12-オクタヒドロ-1H-インドリジノ[8,1-cd]カルバゾール-5-イル)-10-カルボキシ-13-(カルボキシメチル)-19-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)-16-(3-グアニジノプロピル)-1,4,12,15,18-ペンタオキソ-5-オキサ-8,9-ジチア-2,3,11,14,17-ペンタアザヘニコサン-21-オイック酸
コンジュゲート7:2,2’,2’’-(10-(2-((2-(3-(((2S,5R,8R,11R)-8-(4-アミノブチル)-2-カルボキシ-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデシル)チオ)-2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)エチル)アミノ)-2-オキソエチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸
コンジュゲート8:2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸
コンジュゲート9:177-ルテチウムで標識化された2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸
コンジュゲート10:225-アクチニウムで標識化された2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸
コンジュゲート11:64-銅で標識化された2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸
コンジュゲート12:68-ガリウムで標識化された(S)-3-((S)-2-アミノ-6-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)ヘキサンアミド)-4-(((R)-1-カルボキシ-2-メルカプトエチル)アミノ)-4-オキソブタン酸
コンジュゲート13:(S)-3-((S)-2-アミノ-6-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)ヘキサンアミド)-4-(((R)-1-カルボキシ-2-メルカプトエチル)アミノ)-4-オキソブタン酸
コンジュゲート14:99m-テクネチウムで標識化された(S)-3-((S)-2-アミノ-6-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)ヘキサンアミド)-4-(((R)-1-カルボキシ-2-メルカプトエチル)アミノ)-4-オキソブタン酸
コンジュゲート15:(2R,5S,8S,11S)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-(((1-(3’,6’-ジヒドロキシ-3-オキソ-3H-スピロ[イソベンゾフラン-1,9’-キサンテン]-5-イル)-2,5-ジオキソピロリジン-3-イル)チオ)メチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸
実施例3:フルオレセイン標識化バインダー「ESV6-FLUO」(26)の特徴付け
ヒトFAPの発現
ポリヒスチジン-タグ化ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(hFAP)のアミノ酸配列:
LRPSRVHNSEENTMRALTLKDILNGTFSYKTFFPNWISGQEYLHQSADNNIVLYNIETGQSYTILSNRTMKSVNASNYGLSPDRQFVYLESDYSKLWRYSYTATYYIYDLSNGEFVRGNELPRPIQYLCWSPVGSKLAYVYQNNIYLKQRPGDPPFQITFNGRENKIFNGIPDWVYEEEMLATKYALWWSPNGKFLAYAEFNDTDIPVIAYSYYGDEQYPRTINIPYPKAGAKNPVVRIFIIDTTYPAYVGPQEVPVPAMIASSDYYFSWLTWVTDERVCLQWLKRVQNVSVLSICDFREDWQTWDCPKTQEHIEESRTGWAGGFFVSTPVFSYDAISYYKIFSDKDGYKHIHYIKDTVENAIQITSGKWEAINIFRVTQDSLFYSSNEFEEYPGRRNIYRISIGSYPPSKKCVTCHLRKERCQYYTASFSDYAKYYALVCYGPGIPISTLHDGRTDQEIKILEENKELENALKNIQLPKEEIKKLEVDEITLWYKMILPPQFDRSKKYPLLIQVYGGPCSQSVRSVFAVNWISYLASKEGMVIALVDGRGTAFQGDKLLYAVYRKLGVYEVEDQITAVRKFIEMGFIDEKRIAIWGWSYGGYVSSLALASGTGLFKCGIAVAPVSSWEYYASVYTERFMGLPTKDDNLEHYKNSTVMARAEYFRNVDYLLIHGTADDNVHFQNSAQIAKALVNAQVDFQAMWYSDQNHGLSGLSTNHLYTHMTHFLKQCFSLSDHHHHHH
ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(hFAP;UniProtKB-Q12884(SEPR_HUMAN)アミノ酸25-760)を、それの5’-に分泌配列、およびそれの3’末端に6×ポリヒスチジンタグを有するpCDNA3.1(+)中でクローニングし、一過性遺伝子発現によってCHO細胞中で発現した。トランスフェクションミックスを以下の通りに構築した:0.625μgのプラスミドDNA、106細胞について2.5μgのポリエチレンイミン(PEI)、4×106細胞/mlの細胞密度。細胞を6日間37℃、5%のCO22、120rpmでインキュベートした。細胞を遠心分離(4500rpm、30分、4℃)によって収集し、1mL(乾燥体積)の完全なHisタグ精製樹脂を濾過された上清に添加し、2時間の間、120rpm、室温でインキュベートした。樹脂を800mLの洗浄緩衝液(イミダゾール10mM、PBS/NaCl 250mM)で洗浄し、hFAPを250mMのイミダゾールPBS/NaCl 250mMで溶出した。溶出画分(1.5mL)を分光光度計上で吸光度について280nmでチェックした。hFAP富化画分をプールし、HEPES緩衝液(50mM HEPES、100mM NaCl、pH=7.4)に対して透析した。
ヒトFAPの発現
ポリヒスチジン-タグ化ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(hFAP)のアミノ酸配列:
LRPSRVHNSEENTMRALTLKDILNGTFSYKTFFPNWISGQEYLHQSADNNIVLYNIETGQSYTILSNRTMKSVNASNYGLSPDRQFVYLESDYSKLWRYSYTATYYIYDLSNGEFVRGNELPRPIQYLCWSPVGSKLAYVYQNNIYLKQRPGDPPFQITFNGRENKIFNGIPDWVYEEEMLATKYALWWSPNGKFLAYAEFNDTDIPVIAYSYYGDEQYPRTINIPYPKAGAKNPVVRIFIIDTTYPAYVGPQEVPVPAMIASSDYYFSWLTWVTDERVCLQWLKRVQNVSVLSICDFREDWQTWDCPKTQEHIEESRTGWAGGFFVSTPVFSYDAISYYKIFSDKDGYKHIHYIKDTVENAIQITSGKWEAINIFRVTQDSLFYSSNEFEEYPGRRNIYRISIGSYPPSKKCVTCHLRKERCQYYTASFSDYAKYYALVCYGPGIPISTLHDGRTDQEIKILEENKELENALKNIQLPKEEIKKLEVDEITLWYKMILPPQFDRSKKYPLLIQVYGGPCSQSVRSVFAVNWISYLASKEGMVIALVDGRGTAFQGDKLLYAVYRKLGVYEVEDQITAVRKFIEMGFIDEKRIAIWGWSYGGYVSSLALASGTGLFKCGIAVAPVSSWEYYASVYTERFMGLPTKDDNLEHYKNSTVMARAEYFRNVDYLLIHGTADDNVHFQNSAQIAKALVNAQVDFQAMWYSDQNHGLSGLSTNHLYTHMTHFLKQCFSLSDHHHHHH
ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(hFAP;UniProtKB-Q12884(SEPR_HUMAN)アミノ酸25-760)を、それの5’-に分泌配列、およびそれの3’末端に6×ポリヒスチジンタグを有するpCDNA3.1(+)中でクローニングし、一過性遺伝子発現によってCHO細胞中で発現した。トランスフェクションミックスを以下の通りに構築した:0.625μgのプラスミドDNA、106細胞について2.5μgのポリエチレンイミン(PEI)、4×106細胞/mlの細胞密度。細胞を6日間37℃、5%のCO22、120rpmでインキュベートした。細胞を遠心分離(4500rpm、30分、4℃)によって収集し、1mL(乾燥体積)の完全なHisタグ精製樹脂を濾過された上清に添加し、2時間の間、120rpm、室温でインキュベートした。樹脂を800mLの洗浄緩衝液(イミダゾール10mM、PBS/NaCl 250mM)で洗浄し、hFAPを250mMのイミダゾールPBS/NaCl 250mMで溶出した。溶出画分(1.5mL)を分光光度計上で吸光度について280nmでチェックした。hFAP富化画分をプールし、HEPES緩衝液(50mM HEPES、100mM NaCl、pH=7.4)に対して透析した。
組換えhFAPの試料をSDS-PAGEおよびサイズ排除クロマトグラフィーによって分析し(図2:A)SDS-PAGE;B)サイズ排除クロマトグラフィー(Superdex 200 Increase 10/300 GL)を参照されたい)、酵素の活性を阻害アッセイにおいて確認した(「インビトロのヒトFAP酵素IC50アッセイ」というセクションを参照されたい)。
蛍光偏光によるヒトFAPに対する親和性測定(図4)
蛍光偏光測定を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。バインダーの最終濃度を10nmで一定に保持しながら、ヒトFAP(4μM)のストック溶液を緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で系列希釈した。30分間37℃で暗所にてインキュベートした後に蛍光偏光によって測定を実施した(図4)。ESV6-fluoは、前に記載されているリガンド、Haberkorn-fluo(0.89nMのKD)と比較して、hFAP(0.78nMのKD)に対してより高い親和性を呈する。
インビトロのヒトFAP酵素IC50アッセイ(図5)
Z-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性を、マイクロタイタープレートリーダー上にて室温で測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP、アッセイ緩衝液(50mM トリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および阻害剤(10-6から10-11Mの間を範囲とする)を30μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加より前に37℃で酵素を用いる30分のプレインキュベーション後の、酵素活性を50%低減するために必要とされる阻害剤の濃度として定義される。
蛍光偏光によるヒトFAPに対する親和性測定(図4)
蛍光偏光測定を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。バインダーの最終濃度を10nmで一定に保持しながら、ヒトFAP(4μM)のストック溶液を緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で系列希釈した。30分間37℃で暗所にてインキュベートした後に蛍光偏光によって測定を実施した(図4)。ESV6-fluoは、前に記載されているリガンド、Haberkorn-fluo(0.89nMのKD)と比較して、hFAP(0.78nMのKD)に対してより高い親和性を呈する。
インビトロのヒトFAP酵素IC50アッセイ(図5)
Z-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性を、マイクロタイタープレートリーダー上にて室温で測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP、アッセイ緩衝液(50mM トリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および阻害剤(10-6から10-11Mの間を範囲とする)を30μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加より前に37℃で酵素を用いる30分のプレインキュベーション後の、酵素活性を50%低減するために必要とされる阻害剤の濃度として定義される。
阻害剤ストック溶液(200mM)をDMSO中で調製した。実験の開始直前に、ストックをアッセイ緩衝液中で10-6Mにさらに希釈し、これから、1:2の系列希釈を調製した。全ての測定をトリプリケートで行った。
図5は、小有機リガンドの存在下でのhFAP阻害実験からの結果を示す。ESV6リガンドは、前に記載されているリガンド、Haberkornリガンド(24.6nM)と比較して、より低いIC50(20.2nM)を呈する。
リガンド-タンパク質複合体のクロマトグラフィー共溶出実験(図3)
PD-10カラムを、複合体の負荷の前に、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で予備平衡化した。ヒトFAP(2μM)およびフルオレセイン標識化バインダー(6μM)を30分間37℃で暗所にてインキュベートした。混合物を負荷し、アッセイ緩衝液を使用してカラムをフラッシュした。フロースルーを96ウェルプレート中に回収し、蛍光をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で直ちに測定して、485nmの励起波長および535nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。Nanodrop 2000/2000c分光光度計を使用して、280nmで吸光度を測定することによって、タンパク質分量を概算した。
リガンド-タンパク質複合体のクロマトグラフィー共溶出実験(図3)
PD-10カラムを、複合体の負荷の前に、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で予備平衡化した。ヒトFAP(2μM)およびフルオレセイン標識化バインダー(6μM)を30分間37℃で暗所にてインキュベートした。混合物を負荷し、アッセイ緩衝液を使用してカラムをフラッシュした。フロースルーを96ウェルプレート中に回収し、蛍光をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で直ちに測定して、485nmの励起波長および535nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。Nanodrop 2000/2000c分光光度計を使用して、280nmで吸光度を測定することによって、タンパク質分量を概算した。
図3は、小分子リガンドESV6-fluoおよびHaberkorn-fluoおよびhFAPの共溶出PD-10実験の結果を示す。安定な複合体が、hFAPおよび小リガンドESV6-fluoおよびHaberkorn-fluoの間に形成されている。
解離速度測定(図6)
koff値を決定するための蛍光偏光測定を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。暗所にて37℃で1.0μMの一定濃度にてヒトFAPを用いる2.0nMのフルオレセイン標識化バインダーの予備インキュベーション後に、測定を実施した。大過剰の対応するフルオレセインフリーバインダー(各々20μMの最終濃度での、それぞれ、実施例2のステップ3で得られた化合物P3および比較例1のステップ6で得られた化合物H6)を添加することによって、フルオレセイン標識化化合物の解離を誘発した。
解離速度測定(図6)
koff値を決定するための蛍光偏光測定を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。暗所にて37℃で1.0μMの一定濃度にてヒトFAPを用いる2.0nMのフルオレセイン標識化バインダーの予備インキュベーション後に、測定を実施した。大過剰の対応するフルオレセインフリーバインダー(各々20μMの最終濃度での、それぞれ、実施例2のステップ3で得られた化合物P3および比較例1のステップ6で得られた化合物H6)を添加することによって、フルオレセイン標識化化合物の解離を誘発した。
図6は、hFAPからのESV6-fluoおよびHaberkorn-fluoの解離速度測定からの結果を示す。ESV6-fluoは、Haberkorn-fluo(回帰係数=-0.075112)と比較して、より遅いペース(回帰係数=-0.093564)で解離する。
本出願における比較例1の化合物(「HABERKORN-FLUO」)は、従来技術の開示の、および特に、従来技術(WO2019/154886およびWO2019/154859)に記載されているリガンドFAPI-04の構造の代表と考えられ得る。上記の結果は、本発明による化合物がhFAPと安定な複合体を形成するだけでなく、驚くべきことに、従来技術と比較した場合に親和性の著しい増加(より低いKD)、阻害活性の増加(より低いIC50)、および解離のより遅い速度も示すことを示す。
実施例4:腫瘍モデルにおける比較実験
PART1-コンジュゲートの調製
tert-ブチル(8-アミノキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
PART1-コンジュゲートの調製
tert-ブチル(8-アミノキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
DIPEA(185μL、1.063mmol、4当量)を、300μLのDMFおよび3mLのDCM中のtert-ブチルグリシネート塩酸塩(89mg、0.532mmol、2.0当量)、8-アミノキノリン-4-カルボン酸(50mg、0.266mmol、0.1当量)およびHATU(111mg、0.292mmol、1.1当量)の撹拌溶液に滴下により添加した。反応混合物を室温で1時間の間撹拌した。混合物を真空下で濃縮し、粗材料をフラッシュクロマトグラフィー(100%から9.5:0.5のDMC/MeOH)によって直接精製することで、tert-ブチル(8-アミノキノリン-4-カルボニル)グリシネートが茶色の油として得られた(70mg、0.232mmol、87.5%)。MS(ES+)m/z 302.14(M+H)+
4-((4-((2-(tert-ブトキシ)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸の合成
4-((4-((2-(tert-ブトキシ)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸の合成
4-ジメチルアミノピリジン(14mg、0.116mmol、0.5当量)を、THF(3mL)中のtert-ブチル(8-アミノキノリン-4-カルボニル)グリシネート(70mg、0.232mmol、1.0当量)およびジヒドロフラン-2,5-ジオン(232mg、2.324mmol、10.0当量)の撹拌溶液に添加した。反応物を50℃で6時間の間加熱した。混合物を真空下で濃縮し、DCM中で希釈し、水で洗浄した。有機相を真空下で濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(9:1から7:3のDMC/MeOH)によって精製することで、化合物が茶色の油として得られた(50mg、0.125mmol、83.3%)。MS(ES+)m/z 402.16(M+H)+
樹脂上のCys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmocの合成
樹脂上のCys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmocの合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷Fmoc-Cys(Trt)(500mg、0.415mmol、RAPP Polymere)をDMF中で膨張させ(3×5分×5mL)、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去し(1×1分×5mLおよび2×10分×5mL)、樹脂をDMFで洗浄した(6×1分×5mL)。ペプチドをFmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Lys(NHBoc)-OHおよびFmoc-Asp(tBu)-OHで、示された順序にて伸長させた。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させた。混合物を10分間0℃で静置しておき、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去した(1×1分×5分および2×10分×5mL)。脱保護ステップの後に、DMFを用いる洗浄ステップ(6×1分×5mL)が続き、その後に次のアミノ酸とのカップリングが続いた。
(2R,5S,8S,11R)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((カルボキシメチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
(2R,5S,8S,11R)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((カルボキシメチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
樹脂上のCys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmoc(50mg、0.025mmol)をDMF中で膨張させた(3×5分×5mL)。ペプチドを4-((4-((2-(tert-ブトキシ)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(20mg、0.05mmol、2.0当量)、HATU(19mg、0.05mmol、2.0当量)およびDIPEA(17μL、0.1mmol、4.0当量)で伸長させ、穏やかにかき混ぜながら1時間の間反応させておいた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、樹脂をDCM中のTFA(15%)、TIS(2.5%)およびH2O(2.5%)の混合物と4時間の間室温でかき混ぜることによって化合物を切断した。樹脂をメタノール(2×5mL)で洗浄し、合わせた切断溶液および洗浄溶液を真空下で濃縮した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(2.4mg、0.003mmol、12%)。MS(ES+)m/z 807.45(M+H)+
(2R,5S,8S,11S)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-(4-(3-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-6-イル)オキシ)プロピル)ピペラジン-1-イル)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
(2R,5S,8S,11S)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-(4-(3-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-6-イル)オキシ)プロピル)ピペラジン-1-イル)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
樹脂上のCys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmoc(60mg、0.03mmol)をDMF中で膨張させた(3×5分×5mL)。ペプチドを(S)-4-(4-(3-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-6-イル)オキシ)プロピル)ピペラジン-1-イル)-4-オキソブタン酸(17.5mg、0.03mmol、1.0当量)、HATU(22mg、0.06mmol、2.0当量)およびDIPEA(200μL、1.2mmol、40当量)で伸長させ、穏やかにかき混ぜながら1時間の間反応させておいた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、樹脂をDCM中のTFA(15%)、TIS(2.5%)およびH2O(2.5%)の混合物と4時間の間室温でかき混ぜることによって化合物を切断した。樹脂をメタノール(2×5mL)で洗浄し、合わせた切断溶液および洗浄溶液を真空下で濃縮した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(1mg、0.95μmol、0.3%)。MS(ES+)m/z 1048.39(M+H)+
(2R,5S,8S,11S)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
(2R,5S,8S,11S)-8-(4-アミノブチル)-5,11-ビス(カルボキシメチル)-16-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-2-(メルカプトメチル)-4,7,10,13,16-ペンタオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン酸の合成
樹脂上のCys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmoc(80mg、0.04mmol)をDMF中で膨張させた(3×5分×5mL)。ペプチドを(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(37mg、0.08mmol、2当量)、HATU(30mg、0.08mmol、2.0当量)およびDIPEA(28μL、0.16mmol、4.0当量)で伸長させ、穏やかにかき混ぜながら1時間の間反応させておいた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、樹脂をDCM中のTFA(15%)、TIS(2.5%)およびH2O(2.5%)の混合物と4時間の間室温でかき混ぜることによって化合物を切断した。樹脂をメタノール(2×5mL)で洗浄し、合わせた切断溶液および洗浄溶液を真空下で濃縮した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(1mg、0.95μmol、0.3%)。MS(ES+)m/z 921.29(M+H)+
「QCOOH-IRDye750」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-QCOOH(140μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.06μmol、40%)。MS(ES+)m/z 978(M+2H)2+
「QCOOH-IRDye750」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-QCOOH(140μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.06μmol、40%)。MS(ES+)m/z 978(M+2H)2+
コンジュゲート16:「QCOOH-IRDye750」の構造。
「HABERKORN-IRDye750」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-HK(181μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.06μmol、40%)。MS(ES+)m/z 1099.8(M+2H)2+
「HABERKORN-IRDye750」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-HK(181μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.06μmol、40%)。MS(ES+)m/z 1099.8(M+2H)2+
コンジュゲート17:「HABERKORN-IRDye750」の構造。
ESV6-IRDye750の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(160μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.08μmol、50%)。MS(ES+)m/z 1036.3(M+2H)2+
ESV6-IRDye750の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(160μg、0.174μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。IRDye750マレイミド(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、緑色の固体が得られた(0.08μmol、50%)。MS(ES+)m/z 1036.3(M+2H)2+
コンジュゲート18:ESV6-IRDye750の構造。
「QCOOH-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-QCOOH(612μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2124.03(M+H)+
「QCOOH-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-QCOOH(612μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2124.03(M+H)+
コンジュゲート19:「QCOOH-ValCit-MMAE」の構造。
「HABERKORN-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-HK(795μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2364.18(M+H)+
「HABERKORN-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-HK(795μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2364.18(M+H)+
コンジュゲート20:「HABERKORN-ValCit-MMAE」の構造。
「ESV6-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(700μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2236.07(M+H)+
「ESV6-ValCit-MMAE」の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(700μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させた。MC-ValCit-PAB-MMAE(1000μg、0.760μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(322μg、20%)。MS(ES+)m/z 2236.07(M+H)+
コンジュゲート21:「ESV6-ValCit-MMAE」の構造。
図26は、ESV6-ValCit-MMAE(21)の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 1118.05(M+2H)2+。
PART2-動物実験
腫瘍細胞調製
解凍すると、SK-MEL-187腫瘍細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
IVIS実験
SK-MEL-187異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。皮下SK-MEL-187腫瘍を保有するマウスに、ESV6-IRDye750、HABERKORN-IRDye750またはQCOOH-IRDye750(150nmol/Kg、滅菌PBS、pH7.4中に調製された30μM溶液として)を静脈内に注射した。マウスをイソフルランで麻酔にかけ、蛍光画像をIVIS Spectrum画像化システム(Xenogen、露出1s、ビニング係数8、745nmで励起、800nmで発光フィルター、f数2、視野13.1)上で獲得した。注射の5分後、20分後および1時間後に画像を撮った。その期間中、食物および水を無制限に与えた。マウスを引き続いてCO2窒息によって屠殺した(2時間の時間ポイント)。血液、心臓、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸の切片およびSK-MEL-187腫瘍を回収し、上に記述されているパラメータを使用して個々に画像化した(図7)。
図26は、ESV6-ValCit-MMAE(21)の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 1118.05(M+2H)2+。
PART2-動物実験
腫瘍細胞調製
解凍すると、SK-MEL-187腫瘍細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
IVIS実験
SK-MEL-187異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。皮下SK-MEL-187腫瘍を保有するマウスに、ESV6-IRDye750、HABERKORN-IRDye750またはQCOOH-IRDye750(150nmol/Kg、滅菌PBS、pH7.4中に調製された30μM溶液として)を静脈内に注射した。マウスをイソフルランで麻酔にかけ、蛍光画像をIVIS Spectrum画像化システム(Xenogen、露出1s、ビニング係数8、745nmで励起、800nmで発光フィルター、f数2、視野13.1)上で獲得した。注射の5分後、20分後および1時間後に画像を撮った。その期間中、食物および水を無制限に与えた。マウスを引き続いてCO2窒息によって屠殺した(2時間の時間ポイント)。血液、心臓、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸の切片およびSK-MEL-187腫瘍を回収し、上に記述されているパラメータを使用して個々に画像化した(図7)。
具体的に、図7は、静脈内投与(150nmol/Kgの用量)後の、SK-MEL-187黒色腫異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスの近赤外蛍光画像化におけるIRDye 750コンジュゲートの標的化性能の評価を示す:(A)様々な時点(注射の5分後、20分後および1時間後)での生きた動物の画像;(B)2時間でのエクスビボ臓器画像が表示されている。化合物ESV6-IRDye750、高親和性FAPリガンド「ESV6」の誘導体は、HABERKORN-IRDye750と比較した場合に、より高い腫瘍対肝臓、腫瘍対腎臓および腫瘍対腸の取り込み比を呈する。QCOOH-IRDye750(標的化されていない対照)は、インビボでSK-MEL-187病変に局在化しない。
治療実験
SK-MEL-187異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。マウスを3匹の治療群に無作為に割り当てた。HABERKORN-ValCit-MMAE(250nmol/kg)およびESV6-ValCit-MMAE(250nmol/kg)に、連続した7日間DMSOの1%を有する滅菌PBS溶液として毎日注射した。腫瘍を電子ノギスで測定し、動物を毎日秤量した。腫瘍体積(mm3)を式(長手側、mm)×(短手側、mm)×(短手側、mm)×0.5で算出した(図8)。Prism 6ソフトウェア(GraphPad Software)をデータ分析のために使用した(通常の二方向ANOVAに続いてボンフェローニ試験)。
治療実験
SK-MEL-187異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。マウスを3匹の治療群に無作為に割り当てた。HABERKORN-ValCit-MMAE(250nmol/kg)およびESV6-ValCit-MMAE(250nmol/kg)に、連続した7日間DMSOの1%を有する滅菌PBS溶液として毎日注射した。腫瘍を電子ノギスで測定し、動物を毎日秤量した。腫瘍体積(mm3)を式(長手側、mm)×(短手側、mm)×(短手側、mm)×0.5で算出した(図8)。Prism 6ソフトウェア(GraphPad Software)をデータ分析のために使用した(通常の二方向ANOVAに続いてボンフェローニ試験)。
具体的に、図8は、SK-MEL-187腫瘍保有マウスにおけるESV6-ValCit-MMAEおよびHABERKORN-ValCit-MMAEの治療的活性の判定を示す。データポイントは、平均腫瘍体積±SEMを表す(1群当たりn=3)。(A)矢印は、異なる処置のIV感染を示す。ESV6-ValCit-MMAE、高親和性FAPリガンド「ESV6」の薬物コンジュゲート誘導体は、HABERKORN-ValCit-MMAEと比較した場合に、より強力な抗腫瘍効果を呈する。(B)異なる処置の耐容性は、実験中の動物の体重の変化(%)の評価によって判定された通りに示される。ESV6-ValCit-MMAEは、HABERKORN-ValCit-MMAEと比較した場合に、より低い急性毒性を呈する。
実施例5:放射性標識化のためのコンジュゲートの調製
「HABERKORN-DOTA」の合成
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(15mg、0.030mol、1.0当量)、HATU(13mg、0.039mmol、1.1当量)およびトリ-tert-ブチル1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-テトラアセテート(19mg、0.039mmol、1.1当量)を、DCM/MDF(800μL/50μL)中に溶解させた。DIPEA(18μL、0.101mmol、3当量)を滴下により添加し、反応物を室温で1時間の間撹拌した。粗生成物をTFA(40%)で終夜処理し、逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(4mg、15%)。MS(ES+)m/z 873.4(M+H)+
「HABERKORN-DOTA」の合成
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-(3-(ピペラジン-1-イル)プロポキシ)キノリン-4-カルボキシアミド(15mg、0.030mol、1.0当量)、HATU(13mg、0.039mmol、1.1当量)およびトリ-tert-ブチル1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-テトラアセテート(19mg、0.039mmol、1.1当量)を、DCM/MDF(800μL/50μL)中に溶解させた。DIPEA(18μL、0.101mmol、3当量)を滴下により添加し、反応物を室温で1時間の間撹拌した。粗生成物をTFA(40%)で終夜処理し、逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(4mg、15%)。MS(ES+)m/z 873.4(M+H)+
コンジュゲート22:「HABERKORN-DOTA」の構造。
「ESV6-DOTA」(8)の合成
(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(15mg、0.032mmol、1.0当量)を乾燥DMSO(400μL)中に溶解させた。ジシクロヘキシルカルボジイミド(9mg、0.042mmol、1.3当量)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(4.5mg、0.039mmol、1.3当量)を添加し、反応物を終夜室温で撹拌し、光から保護した。2,2’,2”-(10-(4-((2-アミノエチル)アミノ)-1-カルボキシ-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸(20mg、0.039mmol、1.2当量)を含有する100μLのPBS溶液を添加し、反応物を2時間の間撹拌した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(2.4mg、8%)。MS(ES+)m/z 960.39(M+H)+
「ESV6-DOTA」(8)の合成
(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(15mg、0.032mmol、1.0当量)を乾燥DMSO(400μL)中に溶解させた。ジシクロヘキシルカルボジイミド(9mg、0.042mmol、1.3当量)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(4.5mg、0.039mmol、1.3当量)を添加し、反応物を終夜室温で撹拌し、光から保護した。2,2’,2”-(10-(4-((2-アミノエチル)アミノ)-1-カルボキシ-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸(20mg、0.039mmol、1.2当量)を含有する100μLのPBS溶液を添加し、反応物を2時間の間撹拌した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(2.4mg、8%)。MS(ES+)m/z 960.39(M+H)+
コンジュゲート8:「ESV6-DOTA」の構造。
図27は、ESV6-DOTAGA(8)の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 960.39(M+H)+。
図27は、ESV6-DOTAGA(8)の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 960.39(M+H)+。
実施例6:化合物P4と化合物24との間の比較実験
PART1-化合物24の調製
7-(フェニルアミノ)キノリン-4-カルボン酸の合成
PART1-化合物24の調製
7-(フェニルアミノ)キノリン-4-カルボン酸の合成
7-ブロモキノリン-4-カルボン酸(30mg、0.119mmol、1.0当量)を、トルエン(1mL)およびジオキサン(500μL)中のアニリン(111mg、1.19mmol、198μL、10.0当量)の撹拌溶液に、圧力バイアル中で添加した。溶液を5分間脱ガスし(アルゴン-真空サイクル)、次いで、BrettPhos Palladacycle(10mg、0.0119mmol、0.1当量)およびカリウムtert-ブトキシド(53mg、0.476mmol、4.0当量)を添加し、反応物を110℃で4時間の間加温し、LC/MSを介してチェックした。粗製物をシリカ上に吸収し、フラッシュクロマトグラフィー(9:1から2:8のDMC/MeOH)によって精製することで、化合物がオレンジ色の油として得られた(31mg、0.119mmol、100%)。MS(ES+)m/z 265.09(M+H)+
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-7-(フェニルアミノ)キノリン-4-カルボキシアミド(化合物24)の合成
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-7-(フェニルアミノ)キノリン-4-カルボキシアミド(化合物24)の合成
7-(フェニルアミノ)キノリン-4-カルボン酸(31mg、0.119mmol、1.0当量)、(S)-4,4-ジフルオロ-1-グリシルピロリジン-2-カルボニトリル(24mg、0.129mmol、1.1当量)およびHATU(89mg、0.234mmol、2当量)を、溶液DMF(200μL)およびジクロロメタン(1mL)中に添加した。DIPEA(45mg、0.352mmol、61μL、3当量)を滴下により添加し、反応物を15分間室温で撹拌した。DCMを蒸発させ、粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られた(3.5mg、0.008mmol、6.9%)。MS(ES+)m/z 436.15(M+1H)1+
PART2-インビトロ実験
hFAPに対するインビトロ阻害アッセイ
異なる小有機リガンド(実施例2からの化合物P4;化合物24)の存在下でのZ-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性を、室温でマイクロタイタープレートリーダー上にて測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP(一定)、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および阻害剤(10-6から10-11Mの系列希釈、1:2)を20μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加後に酵素活性を50%低減するのに必要とされる阻害剤の濃度として定義される)。
PART2-インビトロ実験
hFAPに対するインビトロ阻害アッセイ
異なる小有機リガンド(実施例2からの化合物P4;化合物24)の存在下でのZ-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性を、室温でマイクロタイタープレートリーダー上にて測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP(一定)、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および阻害剤(10-6から10-11Mの系列希釈、1:2)を20μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加後に酵素活性を50%低減するのに必要とされる阻害剤の濃度として定義される)。
図9は、実施例2からの化合物P4が、化合物24(33.46nM、より低い阻害)と比較して、より低いIC50(16.83nM、より高い阻害)を呈することを示す。
実施例7:コンジュゲート15および25の合成ならびにそれらの特徴付け
PART1-コンジュゲートの調製
コンジュゲート15の合成
実施例7:コンジュゲート15および25の合成ならびにそれらの特徴付け
PART1-コンジュゲートの調製
コンジュゲート15の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(2mg、2.171μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。フルオレセイン-5-マレイミド(1.8mg、4.343μmol、2.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られた(420nmol、19.3%)。MS(ES+)m/z 1348.36(M+1H)1+
図25は、コンジュゲート15の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 1348.36(M+1H)+。
コンジュゲート25の合成
図25は、コンジュゲート15の構造、クロマトグラフィープロファイルおよびLC/MS分析を示す。MS(ES+)m/z 1348.36(M+1H)+。
コンジュゲート25の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-HK(1mg、0.954μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させた。フルオレセイン-5-マレイミド(817μg、1.909μmol、2.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られた(373nmol、39.1%)。MS(ES+)m/z 1476.47(M+1H)1+
PART2-インビトロ実験
蛍光偏光(FP)によるヒトおよびマウスFAPに対する親和性測定
蛍光偏光実験を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f-底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。バインダーの最終濃度を10nmで一定に保持しながら、ヒトFAP(4μM)およびマウスFAP(5μM)のストック溶液を緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で系列希釈した。蛍光異方性をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で測定した。実験をトリプリケートで行い、プリズム7を使用して平均異方性値をフィットさせた。
PART2-インビトロ実験
蛍光偏光(FP)によるヒトおよびマウスFAPに対する親和性測定
蛍光偏光実験を384ウェルプレート中で行った(非結合、ps、f-底、黒色、高い体積、30μLの最終体積)。バインダーの最終濃度を10nmで一定に保持しながら、ヒトFAP(4μM)およびマウスFAP(5μM)のストック溶液を緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で系列希釈した。蛍光異方性をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で測定した。実験をトリプリケートで行い、プリズム7を使用して平均異方性値をフィットさせた。
図10Aは、コンジュゲート15が、コンジュゲート25(KD=1.02nM)と比較して、hFAP(KD=0.68nM)に対してより高い親和性を有することを示す。図10Bは、コンジュゲート15が、コンジュゲート25(KD=30.94nM)と比較して、mFAP(KD=11.61nM)に対してより高い親和性を有することを示す。コンジュゲート15は、コンジュゲート25と比較して、hFAPに対して優位な結合特性およびマウス抗原に対してより良好な交差反応性を提示する。
リガンド-タンパク質複合体のクロマトグラフィー共溶出実験
PD-10カラムを、複合体の負荷の前に、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で予備平衡化した。異なるタンパク質(hFAP=2μM、mFAP=5μM)およびコンジュゲート15(100nM)の混合物をインキュベートし、カラム上に負荷した。アッセイ緩衝液を使用して、混合物をフラッシュした。フロースルーを96ウェルプレート中に回収し、蛍光強度をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で直ちに測定して、485nmの励起波長および535nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。Nanodrop 2000/2000c分光光度計を使用して280nmで吸光度を測定することによって、タンパク質の濃度を概算した。
リガンド-タンパク質複合体のクロマトグラフィー共溶出実験
PD-10カラムを、複合体の負荷の前に、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)で予備平衡化した。異なるタンパク質(hFAP=2μM、mFAP=5μM)およびコンジュゲート15(100nM)の混合物をインキュベートし、カラム上に負荷した。アッセイ緩衝液を使用して、混合物をフラッシュした。フロースルーを96ウェルプレート中に回収し、蛍光強度をTECANマイクロタイタープレートリーダー上で直ちに測定して、485nmの励起波長および535nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。Nanodrop 2000/2000c分光光度計を使用して280nmで吸光度を測定することによって、タンパク質の濃度を概算した。
図11は、hFAP(A)およびmFAP(B)との小分子リガンドコンジュゲート15の共溶出PD-10実験の結果を示す。安定な複合体は、タンパク質および小リガンドコンジュゲート15の両方の間に形成され、2つの分子の共溶出を一緒に可能にする。
PART3-動物実験
細胞培養
解凍すると、SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
PART3-動物実験
細胞培養
解凍すると、SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
解凍すると、HT-1080.hFAPおよびHT-1080細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたDMEM培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
SK-RC-52.hFAP、SK-RC-52、HT-1080.hFAPおよびHT-1080に対する共焦点顕微鏡法分析
SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52細胞を、10%FCS、AAおよびHEPES(10mM)が補充されたRPMI培地において1ウェル当たり104細胞の密度で4ウェルカバースリップチャンバープレートに播種し、標準的な培養条件下で24時間の間成長させておいた。核構造を染色するため、Hoechst 33342核色素を使用した。
SK-RC-52.hFAP、SK-RC-52、HT-1080.hFAPおよびHT-1080に対する共焦点顕微鏡法分析
SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52細胞を、10%FCS、AAおよびHEPES(10mM)が補充されたRPMI培地において1ウェル当たり104細胞の密度で4ウェルカバースリップチャンバープレートに播種し、標準的な培養条件下で24時間の間成長させておいた。核構造を染色するため、Hoechst 33342核色素を使用した。
培養培地を、コンジュゲート15(100nM)を含有する新鮮な培地と置き換えた。無作為に選択されたコロニーを、AOBS装置(Leica Microsystems)が備えられているSP8共焦点顕微鏡上に画像化した。
HT-1080.hFAPおよびHT-1080細胞を、10%FCS、AAおよびHEPES(10mM)が補充されたDMEM培地(1mL)において1ウェル当たり104細胞の密度で4ウェルカバースリップチャンバープレートに播種し、標準的な培養条件下で24時間の間成長させておいた。核構造を染色するため、Hoechst 33342核色素を使用した。
培養培地を、コンジュゲート15(100nM)を含有する新鮮な培地と置き換えた。無作為に選択されたコロニーを、AOBS装置(Leica Microsystems)が備えられているSP8共焦点顕微鏡上に画像化した。
図12は、共焦点顕微鏡法およびFACS分析を介するSK-RC-52.hFAP、HT-1080.hFAPおよび野生型腫瘍細胞上のコンジュゲート15(10nM)の選択的蓄積の評価を示す。(A)化合物でインキュベートされたSK-RC-52.hFAPの異なる時点(t=0および1時間)での画像は、細胞膜上のコンジュゲート15の蓄積を示す。(B)化合物でのインキュベーション後のSK-RC-52野生型の画像は、細胞膜上の蓄積を示さなかった(陰性対照)。(C)SK-RC-52野生型(暗灰色ピーク)およびSK-RC-52.hFAP(薄灰色ピーク)に対するFACS分析は、コンジュゲート15(10nM)のFAP特異的細胞結合を示す。(D)化合物でインキュベートされたHT-1080.hFAPの異なる時点(t=0および1時間)での画像は、細胞膜上およびサイトゾルの内側のコンジュゲート15の蓄積を示す。(E)化合物でのインキュベーション後のHT-1080野生型の画像は、細胞膜上およびサイトゾル中の蓄積を示さない(陰性対照)。
FACS分析
Accutaseを使用して、SK-RC-52.hFAP、SK-RC-52.wt、HT-1080.wtおよびHT-1080.hFAPを培養プレートから剥離し、カウントし、PBS pH7.4中のFCSの1%v/v溶液中に1.5×106細胞/mLの最終濃度に懸濁した。3×105細胞(200μL)のアリコートをスピンダウンし、PBS pH7.4(200μL)中のFCSの1%v/v溶液中のコンジュゲート15(15nM)の溶液中に再懸濁し、氷上で1時間の間インキュベートした。細胞をPBS pH7.4(200μL)中のFCSの1%v/v溶液200μLで1回洗浄し、スピンダウンし、PBS pH7.4(300μL)中のFCSの1%v/v溶液中に再懸濁し、CytoFLEXサイトメーター(Beckman Coulter)上で分析した。生データをFlowJo 10.4ソフトウェアで処理した。
FACS分析
Accutaseを使用して、SK-RC-52.hFAP、SK-RC-52.wt、HT-1080.wtおよびHT-1080.hFAPを培養プレートから剥離し、カウントし、PBS pH7.4中のFCSの1%v/v溶液中に1.5×106細胞/mLの最終濃度に懸濁した。3×105細胞(200μL)のアリコートをスピンダウンし、PBS pH7.4(200μL)中のFCSの1%v/v溶液中のコンジュゲート15(15nM)の溶液中に再懸濁し、氷上で1時間の間インキュベートした。細胞をPBS pH7.4(200μL)中のFCSの1%v/v溶液200μLで1回洗浄し、スピンダウンし、PBS pH7.4(300μL)中のFCSの1%v/v溶液中に再懸濁し、CytoFLEXサイトメーター(Beckman Coulter)上で分析した。生データをFlowJo 10.4ソフトウェアで処理した。
結果は、図12Fに示されており:HT-1080野生型(暗灰色ピーク)およびHT-1080.hFAP(薄灰色ピーク)に対するFACS分析は、コンジュゲート15(10nM)のFAP特異的細胞結合を示す。
動物研究
Veterinaramt des Kantons Zurichによって与えられたライセンス番号ZH04/2018下でスイス動物福祉法および規制に従って、全ての動物実験を行った。
皮下SK-RC-52.hFAP腫瘍の移植
SK-RC-52.hFAP細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞をHBSS培地において5×107細胞/mLの最終濃度に再懸濁した。5×106細胞(100μLの懸濁液)のアリコートを雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部の皮下に注射した。
エクスビボ実験
皮下SK-RC-52.hFAP腫瘍を保有するマウスに、コンジュゲート15(滅菌PBS中40nmol、pH7.4)を静脈内に注射した。動物を静脈内注射の1時間後にCO2窒息によって屠殺し、臓器および腫瘍を切除し、OCT培地においてスナップ凍結し、-80℃で貯蔵した。クリオスタット切片(7μm)をカットし、核をFluorescence Mounting Medium(Dako Omnis、Agilent)で染色した。Axioskop2 mot plus顕微鏡(Zeiss)を使用して画像を得、ImageJ 1.53ソフトウェアによって分析した。
動物研究
Veterinaramt des Kantons Zurichによって与えられたライセンス番号ZH04/2018下でスイス動物福祉法および規制に従って、全ての動物実験を行った。
皮下SK-RC-52.hFAP腫瘍の移植
SK-RC-52.hFAP細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞をHBSS培地において5×107細胞/mLの最終濃度に再懸濁した。5×106細胞(100μLの懸濁液)のアリコートを雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部の皮下に注射した。
エクスビボ実験
皮下SK-RC-52.hFAP腫瘍を保有するマウスに、コンジュゲート15(滅菌PBS中40nmol、pH7.4)を静脈内に注射した。動物を静脈内注射の1時間後にCO2窒息によって屠殺し、臓器および腫瘍を切除し、OCT培地においてスナップ凍結し、-80℃で貯蔵した。クリオスタット切片(7μm)をカットし、核をFluorescence Mounting Medium(Dako Omnis、Agilent)で染色した。Axioskop2 mot plus顕微鏡(Zeiss)を使用して画像を得、ImageJ 1.53ソフトウェアによって分析した。
図13は、静脈内投与(40nmol)後の、SK-RC-52.hFAP腎細胞癌異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスにおけるコンジュゲート15の標的化性能の評価の結果を示す。投与の1時間後のエクスビボ臓器画像が表されている。化合物は、高い腫瘍対臓器選択性で、静脈内注射の1時間後にインビボにおける腫瘍部位に急速におよび均質に局在化する。
実施例8:コンジュゲート9の合成および特徴付け
PART1-コンジュゲートの調製
177-ルテチウムで標識化されたコンジュゲート9(2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸の合成
PART1-コンジュゲートの調製
177-ルテチウムで標識化されたコンジュゲート9(2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸の合成
コンジュゲート8を1μg/μLの最終濃度に酢酸緩衝液(1M、pH=4)中に溶解させた。コンジュゲート8(25μL中25μg)のストック溶液を250μLの酢酸緩衝液(1M、pH=4)で希釈した。177LuCl3溶液(250μL、25MBq)を添加し、混合物を95℃で15分間加熱した。標識化用混合物を滅菌PBS(1975μL、pH=7.4)の添加によって希釈し、放射HPLC(5~10μL、0.5~1MBq、溶媒Aとして水中0.1%TFAおよび溶媒Bとしてアセトニトリル中0.1%TFA。プログラム:0~8分、20%~65%溶媒Bおよび流量1ml/分)を介して標識化効率をモニタリングした。コンジュゲート9への定量的変換を達成した(放射標識化効率>99%、図14)。
図14Aは、177Luで標識化した後のコンジュゲート9の放射HPLCプロファイル(r.t.11分)を示す。図14Bは、遊離177Luの放射HPLCプロファイル(2分)を示す。放射標識化した後、コンジュゲート9は変換の>99%で単一ピークとして出現する。
PART2-動物実験
SK-RC-52.hFAPにおける放射標識化および体内分布実験
SK-RC-52.hFAP腫瘍細胞を、実施例7に記載されている通りに雌性BALB/c nu/nuマウスに移植し、250mm3の平均体積に3週間成長させておいた。マウスを無作為化し(1群当たりn=4)、コンジュゲート9(50、125、250、500または1000nmol/Kg;0.5~2MBq)の放射標識化調製物で静脈内に注射した。マウスをCO2窒息によって注射の10分後、1時間後、3時間後および6時間後に屠殺し、臓器を抽出し、秤量し、Packard Cobra γカウンターで放射性測定した。値は%ID/g±SDで表現される(図15)。食物および水をその期間中無制限に与えた。
PART2-動物実験
SK-RC-52.hFAPにおける放射標識化および体内分布実験
SK-RC-52.hFAP腫瘍細胞を、実施例7に記載されている通りに雌性BALB/c nu/nuマウスに移植し、250mm3の平均体積に3週間成長させておいた。マウスを無作為化し(1群当たりn=4)、コンジュゲート9(50、125、250、500または1000nmol/Kg;0.5~2MBq)の放射標識化調製物で静脈内に注射した。マウスをCO2窒息によって注射の10分後、1時間後、3時間後および6時間後に屠殺し、臓器を抽出し、秤量し、Packard Cobra γカウンターで放射性測定した。値は%ID/g±SDで表現される(図15)。食物および水をその期間中無制限に与えた。
図15は、SK-RC-52.hFAP腎細胞癌異種移植片を保有するBALB/C nu/nuにおけるコンジュゲート9(これは、177Lu放射性ペイロードを含む)の体内分布実験の結果を示す。(A)コンジュゲート9(用量=50nmol/Kg;0.5~2MBq)の静脈内投与後の異なる時点(10分、1時間、3時間および6時間)での腫瘍および健康な臓器における%ID/gおよび腫瘍対臓器比分析。(B)異なる用量(125nmol/Kg、250nmol/Kg、500nmol/Kgおよび1000nmol/Kg;0.5~2MBq)での177Luコンジュゲート9の静脈内投与の3時間後の腫瘍および健康な臓器における%ID/gおよび腫瘍対臓器比分析。用量依存性応答が観察され得、標的飽和は、250nmol/Kgから500nmol/Kgの間で達することができる。(C)177Lu溶液の静脈内投与の3時間後の腫瘍および健康な臓器における%ID/g(陰性対照;1MBq)および腫瘍対臓器比分析。
実施例9:化合物27~32の合成
69-ガリウムで標識化された2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸、コンジュゲート27の合成
69-ガリウムで標識化された2,2’,2’’-(10-(1-カルボキシ-4-((2-(4-((4-((2-((R)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)エチル)アミノ)-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸、コンジュゲート27の合成
コンジュゲート8を1μg/μLの最終濃度に酢酸緩衝液(1M、pH=4)中に溶解させた。
コンジュゲート8(100μL中100μg)のストック溶液を250μLの酢酸緩衝液(1M、pH=4)で希釈した。GaCl3溶液(183μLのHCl中183μg)を添加し、混合物を90℃で15分間加熱した。LC/MSを介して、反応をチェックした。MS(ES+)m/z 1027.30(M+H)+
メチル(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
コンジュゲート8(100μL中100μg)のストック溶液を250μLの酢酸緩衝液(1M、pH=4)で希釈した。GaCl3溶液(183μLのHCl中183μg)を添加し、混合物を90℃で15分間加熱した。LC/MSを介して、反応をチェックした。MS(ES+)m/z 1027.30(M+H)+
メチル(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
6-メトキシキノリン-4-カルボン酸(200mg、0.985mmol、1.0当量)、HBTU(400mg、1.03mmol、1.05当量)、HOBt(167mg、1.05mmol、1.15当量)およびグリシンメチル塩酸塩(107mg、1.08mmol、1.1当量)を5mLのDMF中に溶解させ、室温で撹拌した。DIPEA(613μL、4.42mmol、4.5当量)を滴下により添加し、競合までLC/MSを介して反応をチェックした。クロマトグラフィー(DCM:MeOH、10分で100:0から80:20)を介して粗製物を直接精製することで、淡黄色の固体が得られた(40mg、0.145mmol、14.7%)。MS(ES+)m/z 275.1(M+1H)。
(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネートの合成
メチル(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネート(30mg、0.109mmol、1.0当量)を1M LiOH溶液のTHF/H2O(1:1)2mL中に溶解させ、室温で6時間の間撹拌した。完了した時、わずかに酸性pHに到達するまで塩基をHCl 1Mでクエンチし、粗製物を凍結乾燥することで、白色の固体が得られた(定量的収量)。MS(ES+)m/z 261.08(M+1H)1+
(S)-N-(2-(2-シアノピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-メトキシキノリン-4-カルボキシアミド、コンジュゲート28の合成
(S)-N-(2-(2-シアノピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-6-メトキシキノリン-4-カルボキシアミド、コンジュゲート28の合成
(6-メトキシキノリン-4-カルボニル)グリシネート(28mg、0.109mmol、1.0当量)、(S)-ピロリジン-2-カルボニトリル(16mg、0,120mmol、1.1当量)およびHATU(62mg、0.164mmol、1.5当量)を2mLのDMF中に溶解させ、懸濁液を室温で撹拌した。DIPEA(47μL、2.62mmol、24当量)を滴下により添加し、競合までLC/MSを介して反応をチェックした。逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)を介して粗製物を直接精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られた(2mg、5.91μmol、5.4%)。MS(ES+)m/z 339.14(M+1H)1+
tert-ブチル((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメートの合成
tert-ブチル((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメートの合成
(S)-4,4-ジフルオロ-ピロリジン-2-カルボニトリル(50mg、0,379mmol、1当量)、(tert-ブトキシカルボニル-L-アラニン(154mg、0.75mmol、2.0当量)およびHATU(288mg、0.75mmol、2当量)を4mLのDMF中に溶解させ、懸濁液を室温で撹拌した。DIPEA(335μL、1.893mmol、5当量)を滴下により添加し、競合までLC/MSを介して反応をチェックした。DMFを真空下で除去し、粗製物をDCM中に希釈した。有機相を水および1M HClで洗浄し、次いで、乾燥させることで、白色の泡が得られた(115mg、0.379mmol、定量的収量)。MS(ES+)m/z 304.14(M+1H)1+
(S)-1-(L-アラニル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリルの合成
(S)-1-(L-アラニル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリルの合成
tert-ブチル((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメート(115mg、0,379mmol、1当量)を2mLのDCM中に溶解させ、TFA(203μL、7当量)を滴下により添加し、反応物を室温で撹拌し、競合までLC/MSを介してチェックした。粗製物をDCM中に希釈し、生成物をHCl 1Mで抽出した。酸性水相を次いでNaOH 1Mでクエンチし、生成物をDCMで抽出し、乾燥させることで、淡黄色の油が得られた(30mg、0.147mmol、38.7%)。MS(ES+)m/z 204.07(M+1H)1+
tert-ブチル((4-(((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバモイル)ピリジン-2-イル)メチル)カルバメートの合成
tert-ブチル((4-(((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバモイル)ピリジン-2-イル)メチル)カルバメートの合成
(S)-1-(L-アラニル)-4,4-ジフルオロピロリジン-2-カルボニトリル(30mg、0,147mmol、1当量)、2-(((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)メチル)イソニコチン酸(74mg、0.295mmol、2.0当量)およびHATU(112mg、0.295mmol、2当量)を1mLのDMF中に溶解させ、懸濁液を室温で撹拌した。DIPEA(102μL、0.590mmol、4当量)を滴下により添加し、競合までLC/MSを介して反応をチェックした。DMFを真空下で除去し、粗製物をDCM中に希釈し、クロマトグラフィー(DCM:MeOH、15分で99:1から70:30)を介して精製することで、黄色の固体が得られた(15mg。0.034mmol、19.7%)。MS(ES+)m/z 438.19(M+1H)1+
2-(アミノメチル)-N-((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)イソニコチンアミドの合成
2-(アミノメチル)-N-((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)イソニコチンアミドの合成
tert-ブチル((4-(((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバモイル)ピリジン-2-イル)メチル)カルバメート(15mg、0.034mmol、1.0当量)を400μLのDCM中に溶解させ、TFA(200μL、体積の20%)を滴下により添加した。反応物を室温で撹拌し、競合までLC/MSを介してチェックした。粗製物を乾燥させ、水:アセトニトリルの1:1溶液500μL中で凍結乾燥させることで、黄色の粉末が得られた(4mg、11.86μmol、34.8%)。MS(ES+)m/z 338.14(M+1H)1+
4-(((4-(((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバモイル)ピリジン-2-イル)メチル)アミノ)-4-オキソブタン酸、コンジュゲート29の合成
4-(((4-(((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバモイル)ピリジン-2-イル)メチル)アミノ)-4-オキソブタン酸、コンジュゲート29の合成
2-(アミノメチル)-N-((S)-1-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-1-オキソプロパン-2-イル)イソニコチンアミド(4mg、11.86μmol、1.0当量)を500μLのTHF中に溶解させた。DMAP(6mg、48μmol、4.0当量)および無水コハク酸(3.5mg、35.6μmol、3.0当量)を添加し、反応物を室温で撹拌し、競合までLC/MSを介してチェックした。逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)を介して粗製物を直接精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られた(1.3mg、2.97μmol、25%)。MS(ES+)m/z 438.15(M+1H)1+
ESV6-Alexa Fluor 488、コンジュゲート30の合成
ESV6-Alexa Fluor 488、コンジュゲート30の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(293μg、0.32μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させた。Alexa Fluor(商標)488 C5 Maleimide(200μg、0.29μmol、0.9当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られた(70nmol、21.9%)。MS(ES+)m/z 1619.39(M+1H)1+
ESV6-ValCit-PNU 159682コンジュゲート31の合成
ESV6-ValCit-PNU 159682コンジュゲート31の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV-6(2mg、2.17μmol、1.2当量)をPBS pH7.4(750μL)中に溶解させた。MA-PEG4-VC-PAB-DMAE-PNU 159682(2.5mg、1.75μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(250μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(3mg、73%)。MS(ES+)m/z 2348.88(M+H)+
QCOOH-ValCit-PNU 159682コンジュゲート32の合成
QCOOH-ValCit-PNU 159682コンジュゲート32の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-QCOOH(1.6mg、2.17μmol、1.2当量)をPBS pH7.4(750μL)中に溶解させた。MA-PEG4-VC-PAB-DMAE-PNU 159682(2.5mg、1.75μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(250μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(2.8mg、73%)。
実施例10:化合物18、19、21、P4、27、28、29、30の特徴付けおよび生物学的試験
材料および方法
hFAPに対するインビトロ阻害アッセイ
Z-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性をマイクロタイタープレートリーダー上にて室温で測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP(一定)、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および試験化合物(10-6から10-11Mの系列希釈、1:2)を20μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加後に酵素活性を50%低減するのに必要とされる阻害剤の濃度として定義される。
細胞培養
解凍すると、SK-MEL-187、SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52.wt細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
材料および方法
hFAPに対するインビトロ阻害アッセイ
Z-Gly-Pro-AMC基質に対するヒトFAPの酵素活性をマイクロタイタープレートリーダー上にて室温で測定して、360nmの励起波長および465nmの発光波長で蛍光をモニタリングした。反応混合物は、20μMの基質、20nMのヒトFAP(一定)、アッセイ緩衝液(50mMトリス、100mM NaCl、1mM EDTA、pH=7.4)および試験化合物(10-6から10-11Mの系列希釈、1:2)を20μLの総体積で含有していた。IC50値は、基質の添加後に酵素活性を50%低減するのに必要とされる阻害剤の濃度として定義される。
細胞培養
解凍すると、SK-MEL-187、SK-RC-52.hFAPおよびSK-RC-52.wt細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたRPMI培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
解凍すると、HT-1080.hFAPおよびHT-1080.wt細胞を、ウシ胎児血清(10%、FBS)および抗生物質-抗糸状菌剤(1%、AA)が補充されたDMEM培地において37℃および5%のCO2で培養保持した。継代するため、90%コンフルエンスに達した時にトリプシン-EDTA 0.05%を使用して細胞を剥離し、1:4の希釈度で再播種した。
動物研究
Veterinaramt des Kantons Zurichによって与えられたライセンス番号ZH04/2018下でスイス動物福祉法および規制に従って、全ての動物実験を行った。
皮下SK-RC-52.hFAPおよびHT-1080.hFAP腫瘍の移植
SK-RC-52.hFAP、HT-1080.hFAP、SK-RC-52.wt細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞を5×107細胞/mLの最終濃度にHBSS培地中に再懸濁した。5×106細胞のアリコート(100μLの懸濁液)を雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の側腹部の皮下に注射した。SK-MEL-187細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞を10×107細胞/mLの最終濃度にHBSS:マトリゲルの1:1混合物中に再懸濁した。5×106細胞のアリコート(200μLの懸濁液)を雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の側腹部の皮下に注射した。
IVIS実験
第1の実験において、HT-1080.hFAP異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。SK-RC-52.wt異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
動物研究
Veterinaramt des Kantons Zurichによって与えられたライセンス番号ZH04/2018下でスイス動物福祉法および規制に従って、全ての動物実験を行った。
皮下SK-RC-52.hFAPおよびHT-1080.hFAP腫瘍の移植
SK-RC-52.hFAP、HT-1080.hFAP、SK-RC-52.wt細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞を5×107細胞/mLの最終濃度にHBSS培地中に再懸濁した。5×106細胞のアリコート(100μLの懸濁液)を雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の側腹部の皮下に注射した。SK-MEL-187細胞を80%コンフルエンスに成長させ、トリプシン-EDTA 0.05%で剥離した。細胞を10×107細胞/mLの最終濃度にHBSS:マトリゲルの1:1混合物中に再懸濁した。5×106細胞のアリコート(200μLの懸濁液)を雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の側腹部の皮下に注射した。
IVIS実験
第1の実験において、HT-1080.hFAP異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。SK-RC-52.wt異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
マウスにESV6-IRDye750(18、150nmol/Kg、滅菌PBS中に調製された30μM溶液として、pH7.4)を静脈内に注射した。マウスをCO2窒息によって屠殺し(1時間の時間ポイント)、全ての回収された臓器(血液、心臓、筋肉、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸の切片、SK-RC-52.wt腫瘍およびHT-1080.hFAP)の蛍光画像をIVIS Spectrum画像化システム(Xenogen、露出1s、ビニング係数8、745nmで励起、800nmで発光フィルター、f数2、視野13.1)上で獲得した。
異なる実験において、SK-MEL-187異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の右側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。SK-RC-52.hFAP異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)の左側腹部に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。マウスにESV6-IRDye750(18、150nmol/Kg、滅菌PBS中で調製された30μM溶液として、pH7.4)を静脈内に注射した。マウスをCO2窒息によって屠殺し(1時間の時間ポイント)、全ての回収された臓器(血液、心臓、筋肉、肺、腎臓、肝臓、脾臓、胃、腸の切片、SK-MEL-187腫瘍およびSK-RC-52.hFAP)の蛍光画像をIVIS Spectrum画像化システム(Xenogen、露出1s、ビニング係数8、745nmで励起、800nmで発光フィルター、f数2、視野13.1)上で獲得した。
エクスビボ実験
右側腹部上に皮下SK-RC-52.hFAPまたはHT-1080.hFAP腫瘍をおよび左側腹部上にSK-RC-52.wt腫瘍を保有するマウスに、コンジュゲート30(滅菌PBS中40nmol、pH7.4)を静脈内に注射した。動物を静脈内注射の1時間後にCO2窒息によって屠殺し、臓器および腫瘍を切除し、OCT培地(Thermo Scientific)においてスナップ凍結し、-80℃で貯蔵した。クリオスタット切片(7μm)をカットし、核をFluorescence Mounting Medium(Dako Omnis、Agilent)で染色した。Axioskop2 mot plus顕微鏡(Zeiss)を使用して画像を得、ImageJ 1.53ソフトウェアによって分析した。
治療実験
SK-RC-52.hFAP異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
エクスビボ実験
右側腹部上に皮下SK-RC-52.hFAPまたはHT-1080.hFAP腫瘍をおよび左側腹部上にSK-RC-52.wt腫瘍を保有するマウスに、コンジュゲート30(滅菌PBS中40nmol、pH7.4)を静脈内に注射した。動物を静脈内注射の1時間後にCO2窒息によって屠殺し、臓器および腫瘍を切除し、OCT培地(Thermo Scientific)においてスナップ凍結し、-80℃で貯蔵した。クリオスタット切片(7μm)をカットし、核をFluorescence Mounting Medium(Dako Omnis、Agilent)で染色した。Axioskop2 mot plus顕微鏡(Zeiss)を使用して画像を得、ImageJ 1.53ソフトウェアによって分析した。
治療実験
SK-RC-52.hFAP異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
マウスを各々4匹の8つの治療群に無作為に割り当てた(5つの単一薬剤群、2つの組合せ群およびビヒクル群)。ESV6-ValCit-MMAE(21、500nmol/kg)、QCOOH-ValCit-MMAE(19、500nmol/kg)をDMSO 2%での滅菌PBS溶液として注射した。L19-IL2を適切な製剤緩衝液中に330μg/mLで希釈し、2.5mg/kgの用量で静脈内投与した。
単一薬剤群におけるマウスは、ESV6-ValCit-MMAE、QCOOH-ValCit-MMAEまたはL19-IL2の注射を毎日受けた。
組合せ群におけるマウスは、腫瘍移植後8日目、10日目および12日目にESV6-ValCit-MMAEの注射を、ならびに腫瘍移植後9日目、11日目および13日目にL19-IL2の注射を受けた。
組合せ群におけるマウスは、腫瘍移植後8日目、10日目および12日目にESV6-ValCit-MMAEの注射を、ならびに腫瘍移植後9日目、11日目および13日目にL19-IL2の注射を受けた。
腫瘍を電子ノギスで測定し、動物を毎日秤量した。腫瘍体積(mm3)を式(長手側、mm)×(短手側、mm)×(短手側、mm)×0.5で算出した。
Prism 6ソフトウェア(GraphPad Software)をデータ分析(通常の二方向ANOVAに続いてボンフェローニ試験)のために使用した。
体内分布実験
SK-RC-52.hFAP(右側腹部)およびSK-RC-52.wt(左側腹部)異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
Prism 6ソフトウェア(GraphPad Software)をデータ分析(通常の二方向ANOVAに続いてボンフェローニ試験)のために使用した。
体内分布実験
SK-RC-52.hFAP(右側腹部)およびSK-RC-52.wt(左側腹部)異種移植された腫瘍を、上に記載されている通りに雌性胸腺欠損BALB/C nu/nuマウス(6~8週齢)に移植し、0.1mLの平均体積に成長させておいた。
マウスにESV6-ValCit-MMAE(21、250nmol/kg)を注射し、静脈内注射の6時間後にCO2窒息によって屠殺し、臓器および腫瘍を切除し、-80℃で保存した。凍結された臓器をメス(50mg)でカットし、600μLの95:5のアセトニトリル/水(0.1%TFA)中に懸濁させた。3:97のアセトニトリル/水(0.1%FA;内部標準、50μL、50nM)中のD8-MMAEの溶液を添加した。試料をTissue Lyser II(Qiagen、30Hz振盪、15分)で機械的に溶解した。血漿試料(50μL)を3:97のアセトニトリル/水(0.1%FA;内部標準、50μL、50nM)中のD8-MMAEの溶液とともに添加し、タンパク質を600μLの95:5のアセトニトリル/水(0.1%TFA)の添加によって沈殿させた。臓器および血漿試料の両方からのタンパク質を遠心分離によってペレット化し、上清を真空遠心機で乾燥させた。固体残留物を1mLの3:97のアセトニトリル/水(0.1%TFA)中に再懸濁し、HBL Oasisカラム上での第1の精製ステップおよびC18 Macro Spin Columns上での第2の精製を介して溶液を清浄した。精製され乾燥させた溶出物を150μLの3:97のアセトニトリル/水(0.1%FA)中に再懸濁し、MSによって分析した。EASY-nLC 1000とフィットさせたQ Exactive Mass Spectrometer(両方ともThermo Fisher Scientific)を使用する液体クロマトグラフィー-タンデム質量分光分析法(LC-MS/MS)によって、全ての試料を分析した。Acclaim PepMap RSLC C18、50μm×150mm、2μm分析カラム(Thermo Fisher Scientific)を用いて0.3μL/分の流量で60分かけて3%から50%のACNから直線勾配を実行することによって、分析物を分解した。全ての緩衝液は、0.1%ギ酸を含有していた。70000の分解能および100msの最大注入時間を用いるSIMスキャンモードにおいて、MSスペクトルを記録した。MS/MSを35000の分解能および250msの最大注入時間で記録した。4つのSIMウィンドウを、それぞれESV6-ValCit-MMAE、1119.0435m/zおよび746.3648m/zの二重および三重荷電イオンの中央に置いた。
生ファイルを次いでSkylineソフトウェアで分析した。2つのイオンのMS1面積を定量化のために使用した。
マウス血清安定性
コンジュゲート27(100μL、200μM)の標識化用溶液を100μLのマウス血清中にスパイクし、室温でインキュベートした。添加の直後ならびに10分後、1時間後、3時間後および6時間後に、100μLのメタノールを添加することによってタンパク質を沈殿させ、試料を16300rpmで10分間遠心分離した。上清を回収し、分析HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)でチェックし、LC/MSを介してピークの同一性を判定した。
結果
図16は、静脈内投与(150nmol/Kgの用量)後の、SK-MEL-187(右側腹部)およびSK-RC-52.hFAP(左側腹部)異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスの近赤外蛍光画像化におけるIRDye 750コンジュゲート18の標的化性能の評価の結果を示す:(A)注射の前および静脈内注射の30分後の生きた動物の画像;(B)1時間でのエクスビボ臓器画像が表示されている。化合物ESV6-IRDye750(18)は、SK-RC-52.hFAPおよびSK-MEL-187腫瘍の両方に蓄積し、SK-MEL-187と比較して、より高いFAP発現によりSK-RC-52.hFAP腫瘍におけるより高い蓄積を表示している。
マウス血清安定性
コンジュゲート27(100μL、200μM)の標識化用溶液を100μLのマウス血清中にスパイクし、室温でインキュベートした。添加の直後ならびに10分後、1時間後、3時間後および6時間後に、100μLのメタノールを添加することによってタンパク質を沈殿させ、試料を16300rpmで10分間遠心分離した。上清を回収し、分析HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)でチェックし、LC/MSを介してピークの同一性を判定した。
結果
図16は、静脈内投与(150nmol/Kgの用量)後の、SK-MEL-187(右側腹部)およびSK-RC-52.hFAP(左側腹部)異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスの近赤外蛍光画像化におけるIRDye 750コンジュゲート18の標的化性能の評価の結果を示す:(A)注射の前および静脈内注射の30分後の生きた動物の画像;(B)1時間でのエクスビボ臓器画像が表示されている。化合物ESV6-IRDye750(18)は、SK-RC-52.hFAPおよびSK-MEL-187腫瘍の両方に蓄積し、SK-MEL-187と比較して、より高いFAP発現によりSK-RC-52.hFAP腫瘍におけるより高い蓄積を表示している。
図17は、異なる小有機リガンドの存在下でのhFAP阻害実験を示す。コンジュゲート28は、実施例2、P4と比較して、より低いFAP阻害特性を呈する。シアノピロリジンヘッドピースとピリジン環との間のL-アラニン構成単位を含めて、コンジュゲート29は、アッセイにおいて試験された濃度でFAPタンパク分解活性を阻害しない。
図18は、静脈内投与(150nmol/Kgの用量)後の、HT-1080.hFAPおよびSK-RC-52.wt異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスの近赤外蛍光画像化におけるIRDye 750コンジュゲート18の標的化性能の評価の結果を示す。1時間でのエクスビボ臓器画像が表示されている。化合物ESV6-IRDye750(18)は、FAP発現を表示するHT-1080.hFAP腫瘍に選択的に蓄積し、SK-RC-52.wtにおいては蓄積しない。
図19は、静脈内投与(40nmol)後の、SK-RC-52.hFAP(右側腹部)およびSK-RC-52.wt(左側腹部)異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスにおけるコンジュゲート30の標的化性能の評価の結果を示す。投与の1時間後のエクスビボ臓器画像が表示されている。化合物は、優れた腫瘍対臓器選択性で、静脈内注射の1時間後にFAP発現を表示する腫瘍でインビボにて急速に、均質におよび選択的に局所化する。(B)は、ESV6-Alexa Fluor 488(30)の構造を示す。
図20は、静脈内投与(40nmol)後の、HT-1080.hFAP(右側腹部)およびSK-RC-52.wt(左側腹部)異種移植片を保有するBALB/C nu/nuマウスにおけるコンジュゲート30の標的化性能の評価の結果を示す。投与の1時間後のエクスビボ臓器画像が表示されている(A)。化合物は、優れた腫瘍対臓器選択性で、静脈内注射の1時間後にFAP発現を表示する腫瘍でインビボにて急速に、均質におよび選択的に局在化する。(B)は、ESV6-Alexa Fluor 488(30)の構造を示す。
図21は、SK-RC-52.hFAP腫瘍保有マウスにおけるESV6-ValCit-MMAE(21)およびQCOH-ValCit-MMAE(19)の治療的活性の判定の結果を示す(A)。データポイントは、平均腫瘍体積±SEM(1群当たりn=4)を表す。化合物を8日目から出発して連続した6日間、静脈内に投与した(尾静脈注射)。ESV6-ValCit-MMAE(21)、高親和性FAPリガンド「ESV6」の薬物コンジュゲート誘導体は、QCOOH-ValCit-MMAE(19)、分子の標的化されていないバージョンと比較した場合に、より強力な抗腫瘍効果を呈する。(B)は、実験中動物の体重における変化(%)の評価によって判定される場合の異なる処置の耐容性を示す。(C)ESV6-ValCit-MMAE(21)およびQCOOH-ValCit-MMAE(19)の構造。
図22は、SK-RC-52.hFAP腫瘍保有マウスにおけるESV6-ValCit-MMAE(21)、L19-IL2およびそれらの組合せの治療的活性の判定の結果を示す(A)。データポイントは、平均腫瘍体積±SEM(1群当たりn=4)を表す。ESV6-ValCit-MMAEを8日目、10日目、12日目に静脈内に投与した(尾静脈注射)。L19-IL2を9日目、11日目、13日目に静脈内に投与した(尾静脈注射)。L19-IL2と組み合わされたESV6-ValCit-MMAEは、L19-2単独と比較した場合に、非常に強力な抗腫瘍効果(4/4完全な腫瘍退縮)を呈する。(B)は、実験中の動物の体重における変化(%)の評価によって判定される場合の異なる処置の耐容性を示す。
図23は、右側腹部上にSK-RC-52.hFAPおよび左側腹部上にSK-RC-52.wtを保有するBALB/C/nu-/nuマウスにおける小分子-薬物コンジュゲートESV6-ValCit-MMAE(21)の定量的体内分布実験の結果を示す。化合物は、FAP陽性のSK-RC-52腫瘍中に選択的に蓄積する、(即ち、静脈内投与の6時間後、腫瘍部位で18%ID/g)。対照的に、ESV6-ValCit-MMAEは、FAP陰性SK-RC-52野生型腫瘍中に蓄積しない。健康な臓器におけるコンジュゲートの取り込みは(1%ID/gよりも低い)。
図24は、マウス血清におけるコンジュゲート27(これは、69Gaペイロードを含む)の安定性研究の結果を示す。時間0でのおよびインキュベーションの6時間後の処理済み試料のHPLCおよびLC/MSプロファイルは、正しい質量で単一ピークを示す(予想質量:1028.30。MS(ES+)m/z 514.3(M+2H))。
実施例11:さらなるコンジュゲートの合成
コンジュゲート39の合成
コンジュゲート39の合成
(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(15mg、0.032mmol、1.0当量)を乾燥DMSO(400μL)中に溶解させる。ジシクロヘキシルカルボジイミド(9mg、0.042mmol、1.3当量)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(4.5mg、0.039mmol、1.3当量)を添加し、反応物を終夜室温で撹拌し、光から保護する。2,2’-(7-(4-((2-アミノエチル)アミノ)-1-カルボキシ-4-オキソブチル)-1,4,7-トリアゾナン-1,4-ジイル)二酢酸(16.2mg、0.039mmol、1.2当量)を含有する100μLのPBS溶液を添加し、反応物を2時間の間撹拌する。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。MS(ES+)m/z 858.35(M+H)+
コンジュゲート40の合成
コンジュゲート40の合成
酢酸ナトリウム緩衝液(0.1M、pH4)中のコンジュゲート39(1mL、150μM)の溶液を、新に調製された(Al18F)2+溶液(文献、Cleerenら、Bioconjugate.Chem.2016において前に記載されている通りに得られた)を含有する別々のバイアルに添加する。密閉したバイアルを95℃の温度で12分間加熱する。複合体のための形成を放射HPLCおよび放射TLC分析によって確認する。
コンジュゲート41の合成
コンジュゲート41の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(2mg、2.171μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させる。マレイミド-NOTA(3.0mg、4.343μmol、2.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られる。MS(ES+)m/z 1345.48(M+1H)1+。
コンジュゲート43aの合成
コンジュゲート43aの合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷Fmoc-Lys(NeBoc)(300mg、0.18mmol、RAPP Polymere)をDMF(3×5分×5mL)中で膨張させ、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去し(1×1分×5mLおよび2×10分×5mL)、樹脂をDMFで洗浄する(6×1分×5mL)。ペプチドをFmoc-Glu(tBu)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OHおよび(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸で、示されている順序にて伸長させる。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させる。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させる。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去する(1×1分×5分および2×10分×5mL)。脱保護ステップの後に、DMFを用いる洗浄ステップ(6×1分×5mL)が続き、その後に次のアミノ酸とのカップリングが続く。ペプチドをDCM中の20%TFAの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断する。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。化合物を、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル6-(トリメチル-λ4-アザニル)ニコチネート(2.0当量)と乾燥アセトニトリル(2mL)中で終夜反応させる。粗製化合物を[18F]TBAF(2.0当量)、TBAHCO3(2.0当量)とtBuOH:MeOH(5:2)の混合物中にて50℃で10分間反応させることで、最終化合物が得られる。MS(ES+)m/z 967.33(M+1H)1+
樹脂上のCys(STrt)-Cys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmocの合成
樹脂上のCys(STrt)-Cys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmocの合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷Fmoc-Cys(Trt)(500mg、0.415mmol、RAPP Polymere)をDMF中で膨張させ(3×5分×5mL)、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去し(1×1分×5mLおよび2×10分×5mL)、樹脂をDMFで洗浄した(6×1分×5mL)。ペプチドをFmoc-Cys(Trt)、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Lys(NHBoc)-OHおよびFmoc-Asp(tBu)-OHで、示されている順序にて伸長させた。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させた。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去した(1×1分×5分および2×10分×5mL)。脱保護ステップの後に、DMFを用いる洗浄ステップ(6×1分×5mL)が続き、その後に次のアミノ酸とのカップリングが続いた。
(2R,5R,8S,11S,14S)-11-(4-アミノブチル)-8-(カルボキシメチル)-14-(4-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)-2,5-ビス(メルカプトメチル)-4,7,10,13-テトラオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン二酸(SH-Cys-SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6、P7)の合成
(2R,5R,8S,11S,14S)-11-(4-アミノブチル)-8-(カルボキシメチル)-14-(4-((4-((2-((S)-2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタンアミド)-2,5-ビス(メルカプトメチル)-4,7,10,13-テトラオキソ-3,6,9,12-テトラアザヘキサデカン二酸(SH-Cys-SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6、P7)の合成
樹脂上のCys(STrt)-Cys(STrt)-Asp(OtBu)-Lys(NHBoc)-Asp(OtBu)-NHFmoc(80mg、0.04mmol)をDMF中で膨張させた(3×5分×5mL)。ペプチドを(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(37mg、0.08mmol、2当量)、HATU(30mg、0.08mmol、2.0当量)およびDIPEA(28μL、0.16mmol、4.0当量)で伸長させ、穏やかにかき混ぜながら1時間の間反応させておいた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、樹脂をDCM中のTFA(15%)、TIS(2.5%)およびH2O(2.5%)の混合物と4時間の間室温でかき混ぜることによって化合物を切断した。樹脂をメタノール(2×5mL)で洗浄し、合わせた切断溶液および洗浄溶液を真空下で濃縮した。粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(8mg、0.95μmol、2.4%)。MS(ES+)m/z 1024.28(M+H)+
ESV6-ValCit-MMAE-bis(44)の合成
ESV6-ValCit-MMAE-bis(44)の合成
SH-Cys-SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(P7、1.2mg、1.175μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。MC-ValCit-PAB-MMAE(4.6mg、3.525μmol、3.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 3656.9(M+H)+
ESV6_2-ValCit-MMAE-bis(45)の合成
MS(ES+)m/z 3656.9(M+H)+
ESV6_2-ValCit-MMAE-bis(45)の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(P7、1mg、1.09μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。MC-ValCit-PAB-MMAE(1.4mg、1.09μmol、1.0当量)およびOSu-Glu-ValCit-PAB-MMAE(1.4mg、1.09μmol、1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 3456.8(M+H)+
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(P8)の合成
MS(ES+)m/z 3456.8(M+H)+
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(P8)の合成
5-ヘキシン酸(94mg、0.84mmol、1.5当量)を25mL丸底フラスコにおいて1.5mLのDCMおよび20μLのDMF中に溶解させた。混合物を0℃で冷却し、塩化オキサリル(107mg、0.84mmol、1.5当量)を滴下により添加した。氷浴を除去し、反応物を15分間撹拌した。混合物を次いで、DMF中の実施例2-P4の冷却溶液に添加した。30分後、粗製物をNaHCO3水溶液で希釈し、DCMで抽出し、無水Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、濃縮した。クロマトグラフィー(DCM/MeOH、10分で100:0から90:10)を介して粗製物を精製することで、黄色の油が得られた(78mg。0.267mmol、34%)。MS(ES+)m/z 454.16(M+1H)1+
(S)-8-(4-(1-(5-((2-(2-(2-アミノエトキシ)エトキシ)エチル)アミノ)-5-オキソペンチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル)ブタンアミド)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)キノリン-4-カルボキシアミド(P9)の合成
(S)-8-(4-(1-(5-((2-(2-(2-アミノエトキシ)エトキシ)エチル)アミノ)-5-オキソペンチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル)ブタンアミド)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)キノリン-4-カルボキシアミド(P9)の合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷アミノ-PEG2(300mg、0.2mmol、Novabiochem)をDMF中で膨張させた(3×5分×5mL)。樹脂をDMF(5mL)中の5アジド吉草酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)で伸長させた。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させた。(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(78mg、0.17mmol、0.86当量)、CuI(4mg、0.02mmol、0.1当量)およびTBTA(34mg、0.06mmol、0.3当量)を5mLの混合物1:1のDMF/THF中に溶解させた。
ペプチドをDCM中の20%TFAの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断した。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(30mg、21%)。MS(ES+)m/z 727.8(M+H)+
コンジュゲート46の合成
コンジュゲート46の合成
(S)-8-(4-(1-(5-((2-(2-(2-アミノエトキシ)エトキシ)エチル)アミノ)-5-オキソペンチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル)ブタンアミド)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)キノリン-4-カルボキシアミド(1mg、1.4μmol、1.0当量)をTHF(200μL)中に溶解させ、乾燥DIPEA(400μg、3.3μmol、2.4当量)を滴下により添加した。FITC異性体I(0.8mg、2.1μmol、1.5当量)をDMSO溶液として20μL中1mgの濃度で添加した。反応物を3時間の間撹拌し、光から保護し、粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって直接精製し、凍結乾燥させることで、黄色の粉末が得られた(1.1mg、70.4%)。MS(ES+)m/z 1116.4(M+H)+
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(P10)の合成
(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(P10)の合成
(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(50mg、0.11mmol、1当量)、プロパルギルアミン(7mg、0.13mmol、1.2当量)およびHATU(49mg、0.13mmol、1.2当量)を、2mLのDCMおよび100μLのDMFの中に溶解させた。DIPEA(56mg、0.44mmol、4当量)を滴下により添加し、反応物を30分間室温で撹拌した。水を添加し、有機層から分離し、次いで、DCMで3回抽出した。粗製物を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させた。クロマトグラフィー(DCM/MeOH、10分で100:0から95:5)を介して粗製物を精製することで、ダーク油が得られた(32mg。0.0638mmol、58%)。MS(ES+)m/z 495.47(M+1H)1+
Bi-ESV6-ペプチド(P11)の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11)の合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷Fmoc-Cys(Trt)(300mg、0.18mmol、RAPP Polymere)をDMF中で膨張させ(3×5分×5mL)、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去し(1×1分×5mLおよび2×10分×5mL)、樹脂をDMFで洗浄した(6×1分×5mL)。ペプチドをFmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Lys(NHBoc)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-N3-Lys、Fmoc-Asp(tBu)-OHおよび(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸で、示されている順序にて伸長させた。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させた。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去した(1×1分×5分および2×10分×5mL)。脱保護ステップの後に、DMFを用いる洗浄ステップ(6×1分×5mL)が続き、その後に次のアミノ酸とのカップリングが続いた。(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(174mg、0.35mmol、2当量)、CuI(4mg、0.02mmol、0.1当量)およびTBTA(28mg、0.05mmol、0.3当量)を、5mLの混合物1:1のDMF/THF中に溶解させた。ペプチドをDCM中の20%TFAの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断した。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(18mg、6%)。MS(ES+)m/z 1687.7(M+H)+
コンジュゲート47の合成
コンジュゲート47の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11、1mg、0.59μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。マレイミド-フルオレセイン(0.76mg、1.77μmol、3.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2114.7(M+H)+
コンジュゲート48の合成
MS(ES+)m/z 2114.7(M+H)+
コンジュゲート48の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11、1mg、0.59μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させる。Alexa Fluor(商標)488 C5 Maleimide(200μg、0.29μmol、0.5当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2385.8(M+1H)1+
コンジュゲート49の合成
MS(ES+)m/z 2385.8(M+1H)1+
コンジュゲート49の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11、1mg、0.59μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。MC-ValCit-PAB-MMAE(1mg、0.76μmol、1.3当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 3003.5(M+H)+
コンジュゲート50の合成
MS(ES+)m/z 3003.5(M+H)+
コンジュゲート50の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11、1mg、0.59μmol、3.3当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させる。IRDye750(200μg、0.174μmol、1.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2838.0(M+1H)1+
コンジュゲート51の合成
MS(ES+)m/z 2838.0(M+1H)1+
コンジュゲート51の合成
Bi-ESV6-ペプチド(P11、1mg、0.59μmol、1当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させる。マレイミド-DOTA(465μg、0.59μmol、1.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2213.9(M+1H)1+
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12)の合成
MS(ES+)m/z 2213.9(M+1H)1+
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12)の合成
Tentagel樹脂上の市販で利用可能な予備負荷Fmoc-Cys(Trt)(300mg、0.18mmol、RAPP Polymere)をDMF中で膨張させ(3×5分×5mL)、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去し(1×1分×5mLおよび2×10分×5mL)、樹脂をDMFで洗浄した(6×1分×5mL)。ペプチドをFmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Lys(NHBoc)-OH、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-N3-Lys、Fmoc-a(tBu)-Asp-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OHおよび4-(4-ヨードフェニル)ブタン酸で、示されている順序にて伸長させた。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させた。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させた。DMFで洗浄した(6×1分×5mL)後、Fmoc基をDMF中の20%ピペリジンで除去した(1×1分×5分および2×10分×5mL)。脱保護ステップの後に、DMFを用いる洗浄ステップ(6×1分×5mL)が続き、その後に次のアミノ酸とのカップリングが続いた。(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド
(174mg、0.35mmol、2当量)、CuI(4mg、0.02mmol、0.1当量)およびTBTA(28mg、0.05mmol、0.3当量)を5mLの混合物1:1のDMF/THF中に溶解させた。ペプチドをDCM中の20%TFAの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断した。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(6mg、2%)。MS(ES+)m/z 1646.6(M+H)+
コンジュゲート52の合成
(174mg、0.35mmol、2当量)、CuI(4mg、0.02mmol、0.1当量)およびTBTA(28mg、0.05mmol、0.3当量)を5mLの混合物1:1のDMF/THF中に溶解させた。ペプチドをDCM中の20%TFAの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断した。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られた(6mg、2%)。MS(ES+)m/z 1646.6(M+H)+
コンジュゲート52の合成
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12、1mg、0.61μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。マレイミド-フルオレセイン(0.78mg、1.82μmol、3.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2073.6(M+H)+
コンジュゲート53の合成
MS(ES+)m/z 2073.6(M+H)+
コンジュゲート53の合成
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12、1mg、0.61μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させた。Alexa Fluor(商標)488 C5 Maleimide(400μg、0.58μmol、0.95当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られた(180nmol、30%)。MS(ES+)m/z 2345.7(M+1H)1+
コンジュゲート54の合成
コンジュゲート54の合成
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12、1mg、0.61μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。MC-ValCit-PAB-MMAE(1mg、0.76μmol、1.25当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2963.8(M+H)+
コンジュゲート55の合成
MS(ES+)m/z 2963.8(M+H)+
コンジュゲート55の合成
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12、1mg、0.61μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させた。IRDye750(400μg、0.384μmol、0.58当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌した。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られた(55nmol、9%)。MS(ES+)m/z 2797.9(M+1H)1+
コンジュゲート56の合成
コンジュゲート56の合成
AlbuTag-ESV6-ペプチド(P12、1mg、0.61μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(300μL)中に溶解させる。マレイミド-DOTA(480μg、0.61μmol、1.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、オレンジ色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 2172.7(M+1H)1+
Bi-ESV6(P13)の合成
MS(ES+)m/z 2172.7(M+1H)1+
Bi-ESV6(P13)の合成
市販で利用可能な2-クロロ-トリチル塩化物樹脂(300mg)をDMF中で膨張させる(3×5分×5mL)。樹脂をDMF(5mL)中のNHFmoc-アジド-リジン(1mmol)、HBTU(1.0当量)、HOBt(1.0当量)およびDIPEA(2.0当量)で伸長させる。混合物を10分間0℃で静置しておき、次いで、穏やかにかき混ぜながら1時間の間樹脂と反応させる。樹脂を次いでメタノールで洗浄する。樹脂をDMF(5mL)中の(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(1mmol)、HOBt(1.0当量)およびDIPEA(2.0当量)で伸長させる。(S)-N-(2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)-8-(へキサ-5-インアミド)キノリン-4-カルボキシアミド(78mg、0.17mmol、0.86当量)、CuI(4mg、0.02mmol、0.1当量)およびTBTA(34mg、0.06mmol、0.3当量)を5mLの混合物1:1のDMF/THF中に溶解させる。ペプチドをDCM中の50%HFIPの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断する。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。MS(ES+)m/z 1111.1(M+H)+
DOTA-GA-Bi-ESV6(57)の合成
DOTA-GA-Bi-ESV6(57)の合成
Bi-ESV6(P13、45mg、40.5μmol、1.0当量)を乾燥DMSO(400μL)中に溶解させる。ジシクロヘキシルカルボジイミド(10.9mg、52.7μmol、1.3当量)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(14mg、122μmol、3当量)を添加し、反応物を終夜室温で撹拌し、光から保護する。
2,2’,2”-(10-(4-((2-アミノエチル)アミノ)-1-カルボキシ-4-オキソブチル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)三酢酸(25mg、48.6μmol、1.2当量)を含有する100μLのPBS溶液を添加し、反応物を2時間の間撹拌した。
粗生成物を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
MS(ES+)m/z 1624.8(M+H)+
MC-アミノ酸(OtBu)の合成のための一般的手順
MS(ES+)m/z 1624.8(M+H)+
MC-アミノ酸(OtBu)の合成のための一般的手順
上記一般的手順は、例えばAA=グリシンについて下に記載されている通りに行うことができる。
6-マレイミドヘキサン酸(1.0当量)を乾燥CH2Cl2(1mL/mmol)中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、溶液を0℃に冷却した。EDC・HCl(1.1当量)、DIPEA(2.3当量)および所望のH-AA-OtBu・HCl(1.1当量)を引き続いて添加する。完了まで、反応物を室温で撹拌する。混合物をAcOEtで希釈し、KHSO4水溶液1M、飽和NaHCO3溶液およびブラインで洗浄する。有機相を乾燥し、濃縮することで、所望の生成物が白色の粉末として得られる。
MC-アミノ酸の合成のための一般的手順
6-マレイミドヘキサン酸(1.0当量)を乾燥CH2Cl2(1mL/mmol)中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、溶液を0℃に冷却した。EDC・HCl(1.1当量)、DIPEA(2.3当量)および所望のH-AA-OtBu・HCl(1.1当量)を引き続いて添加する。完了まで、反応物を室温で撹拌する。混合物をAcOEtで希釈し、KHSO4水溶液1M、飽和NaHCO3溶液およびブラインで洗浄する。有機相を乾燥し、濃縮することで、所望の生成物が白色の粉末として得られる。
MC-アミノ酸の合成のための一般的手順
上記一般的手順は、例えばAA=グリシンに対応するRについて下に記載されている通りに行うことができる。
所望のMC-アミノ酸-OtBu(1.0当量)を乾燥CH2Cl2(0,3mL/mmol)中にアルゴン雰囲気下で溶解させる。TFA(22.0当量)を添加し、混合物を室温で2時間の間撹拌する。溶液を濃縮し、ヘキサンで沈殿させて、生成物を白色の粉末として得る。
(9H-フルオレン-9-イル)メチル(2S)-2-((4-(ヒドロキシメチル)フェニル)カルバモイル)-1λ4-ピロリジン-1-カルボキシレートの合成
所望のMC-アミノ酸-OtBu(1.0当量)を乾燥CH2Cl2(0,3mL/mmol)中にアルゴン雰囲気下で溶解させる。TFA(22.0当量)を添加し、混合物を室温で2時間の間撹拌する。溶液を濃縮し、ヘキサンで沈殿させて、生成物を白色の粉末として得る。
(9H-フルオレン-9-イル)メチル(2S)-2-((4-(ヒドロキシメチル)フェニル)カルバモイル)-1λ4-ピロリジン-1-カルボキシレートの合成
Fmoc-Pro-OH(312mg;0.92mmol;1.0当量)およびHATU(393mg;1.01mmol;1.1当量)を乾燥DMF(4mL)中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、溶液を0℃に冷却した。DIPEA(505μL;2.76mmol;3.0当量)を滴下により添加し、混合物を同じ温度で15分間撹拌した。4-アミノベンジルアルコール(226mg、1.84mmol、2当量)を乾燥DMF中の溶液として添加した。混合物を終夜室温で撹拌した。反応混合物をAcOEtで希釈し、1M KHSO4水溶液、飽和NaHCO3およびブラインで洗浄した。プールされた有機相を乾燥させ、真空下で濃縮した。クロマトグラフィー(DCM/MeOH、10分で99:1から95:5)を介して粗製物を精製することで、生成物が白色の粉末として得られた(274mg;0.66mmol;66%の収率)。MS(ES+)m/z 443.19(M+1H)1+
(S)-N-(4-(ヒドロキシメチル)フェニル)ピロリジン-2-カルボキシアミドの合成
(S)-N-(4-(ヒドロキシメチル)フェニル)ピロリジン-2-カルボキシアミドの合成
(9H-フルオレン-9-イル)メチル(2S)-2-((4-(ヒドロキシメチル)フェニル)カルバモイル)-1λ4-ピロリジン-1-カルボキシレート(274mg;0.66mmol)を乾燥DMF(30mL)中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、0℃に冷却する。ピペリジン(325μL;3.29mmol)を添加し、混合物を室温で1時間の間撹拌する。溶液を高真空下で濃縮し、AcOEt(100mL)中に溶解させ、NaHCO3水溶液およびブラインで洗浄する。有機相を乾燥し、真空下で濃縮する。クロマトグラフィー(0.5%TEAとともに99:1から90:10のDCM/MeOH)を介して粗材料を精製することで、生成物が茶色の油として得られる。
MS(ES+)m/z 221.12(M+1H)1+
MC-AA-Pro-PABの合成のための一般的手順
MS(ES+)m/z 221.12(M+1H)1+
MC-AA-Pro-PABの合成のための一般的手順
所望のMC-アミノ酸(1.1当量)を乾燥DMF(0.5mL/mmol)中にアルゴン雰囲気下で溶解させ、溶液を0℃に冷却する。HATU(1.1当量)、(S)-N-(4-(ヒドロキシメチル)フェニル)ピロリジン-2-カルボキシアミド(1.0当量)およびDIPEA(1.5当量)を引き続いて添加する。反応物をゆっくり室温に達するままにし、終夜撹拌する。混合物をAcOEtで希釈し、1M KHSO4およびブラインで洗浄する。有機相を乾燥し、真空下で濃縮し、クロマトグラフィー(DCM/MeOH 93:7)を介して粗製物を精製することで、所望のMC-AA-Pro-PABが得られる。
MC-AA-Pro-PAB-PNPの合成のための一般的手順
MC-AA-Pro-PAB-PNPの合成のための一般的手順
乾燥CH2Cl2(1mL/mmol)中の4-ニトロフェニルクロロホルメート(2.2当量)の溶液を、乾燥CH2Cl2(1mL/mmol)およびピリジン(1.5当量)中の所望のMC-AA-Pro-PAB(1.0当量)の懸濁液に、アルゴン雰囲気下で添加する。完了後、溶媒を真空下で除去し、AcOEtで溶出するシリカのパッド上で粗製混合物を濾過することで、MC-AA-Pro-PAB-PNPが得られる。
MC-AA-Pro-PAB-MMAEの合成のための一般的手順
MC-AA-Pro-PAB-MMAEの合成のための一般的手順
モノメチルオーリスタチンE(MMAE・TFA 1.1当量)を乾燥DMF(200μL)中に窒素雰囲気下で溶解させる。MC-AA-Pro-PAB-PNP(1.0当量)、HOAt(0.5当量)およびDIPEA(5.0当量)を引き続いて添加する。混合物を室温で48時間の間撹拌し、真空下で濃縮する。粗製物を200μlの混合物1:1の水/メタノールで希釈し、逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)上で精製することで、所望の生成物が白色の固体として得られる。
ESV6-AA-Pro-MMAE(58)の合成のための一般的手順
ESV6-AA-Pro-MMAE(58)の合成のための一般的手順
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(P7、700μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。MC-AA-Pro-PAB-MMAE(1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
誘導体の使用されたAA、m/zおよび収量は、下記の表にリストされている。
Py-S-S-MMAEの合成のための一般的手順
モノメチルオーリスタチンE(MMAE・TFA 1.1当量)を乾燥DMF(200μL)中に窒素雰囲気下で溶解させる。様々に置換されている4-ニトロフェニル(2-(ピリジン-2-イルジスルファニル)エチル)カーボネート(1.0当量)、HOAt(0.5当量)およびDIPEA(5.0当量)を引き続いて添加する。混合物を室温で48時間の間撹拌し、真空下で濃縮する。粗製物を200μlの混合物1:1の水/メタノールで希釈し、逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)上で精製することで、所望の生成物が白色の固体として得られる。
ESV6-S-S-MMAE(59)の合成のための一般的手順
ESV6-S-S-MMAE(59)の合成のための一般的手順
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(P7、700μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。所望のPy-S-S-MMAE(1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
誘導体の使用されたR基、m/zおよび収量は、下記の表にリストされている。
PenCys-Asp-Lys-Asp-ESV6ペプチド(P14)の合成
市販で利用可能な2-クロロ-トリチル塩化物樹脂(300mg)をDMF中で膨張させる(3×5分×5mL)。樹脂をFmoc-PenCys(Trt)、Fmoc-Asp(tBu)-OH、Fmoc-Lys(NHBoc)-OHおよびFmoc-Asp(tBu)-OHで、示されている順序にて伸長させる。この目的のため、Fmoc保護アミノ酸(2.0当量)、HBTU(2.0当量)、HOBt(2.0当量)およびDIPEA(4.0当量)をDMF(5mL)中に溶解させる。樹脂をDMF(5mL)中の(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(1mmol)、HBTU(2.0当量)およびDIPEA(2.0当量)で伸長させる。ペプチドをDCM中の50%HFIPの混合物にて室温で1時間の間樹脂から切断する。溶媒を減圧下で除去し、粗製物を冷たいジエチルエーテル中に沈殿させ、遠心分離し、水/ACN中に溶解させ、HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、15分で9.5:0.5から5:5)を介して精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。MS(ES+)m/z 949.3(M+H)+
PenESV6-S-S-MMAE(60)の合成のための一般的手順
PenESV6-S-S-MMAE(60)の合成のための一般的手順
PenCys-Asp-Lys-Asp-ESV6(700μg、0.760μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(840μL)中に溶解させる。所望のPy-S-S-MMAE(1.0当量)を乾燥DMF溶液(160μL)として添加した。反応物を3時間の間撹拌する。
粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、白色の固体が得られる。
誘導体の使用されるR基およびm/zは、下記の表にリストされている。
(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)スクシンイミド(P15)の合成
(S)-4-((4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)アミノ)-4-オキソブタン酸(65mg、0.14mmol、1当量)、HATU(54mg、0.14mmol、1当量)および1-(2-アミノエチル)マレイミドHCl(25mg、0.14mmol、1当量)を、1.5mLのDCMおよび500μLのDMFの中に溶解させた。DIPEA(54mg、0.43mmol、3当量)を滴下により添加し、反応物を30分間室温で撹拌した。水を添加し、有機層から分離し、次いで、DCMで3回抽出した。粗製物を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させた。クロマトグラフィー(DCM/MeOH、10分で100:0から95:5)を介して粗製物を精製することで、黄色の油が得られた(50mg。0.0868mmol、62%)。MS(ES+)m/z 582.6(M+1H)1+
コンジュゲート66の合成
コンジュゲート66の合成
SH-Cys-Asp-Lys-Asp-ESV6(2mg、2.171μmol、1.0当量)をPBS pH7.4(800μL)中に溶解させる。マレイミド-NODAGA(3.3mg、4.343μmol、2.0当量)を乾燥DMSO溶液(200μL)として添加する。反応物を3時間の間撹拌する。粗材料を逆相HPLC(水0.1%TFA/アセトニトリル0.1%TFA、20分で9.5:0.5から2:8)によって精製し、凍結乾燥させることで、黄色の固体が得られる。MS(ES+)m/z 1346.36(M+1H)1+
タンパク質-OncoFAPの一般的合成
タンパク質-OncoFAPの一般的合成
システイン残基当たり30当量のTCEP-HClを使用して、タンパク質を終夜4℃で還元する。FPLCを介して生成物を精製し、生成物を含有する画分を統合する。
還元されたタンパク質を次いで、システイン残基当たり20当量で、(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)スクシンアミドと、1時間の間室温で穏やかな振盪下にて反応させる。
還元されたタンパク質を次いで、システイン残基当たり20当量で、(S)-N1-(4-((2-(2-シアノ-4,4-ジフルオロピロリジン-1-イル)-2-オキソエチル)カルバモイル)キノリン-8-イル)-N4-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)スクシンアミドと、1時間の間室温で穏やかな振盪下にて反応させる。
生成物を次いで、FPLCを介して精製し、LC/MSで分析することで、同一性を確認する。
記載されているプロトコールを使用することで、タンパク質、酵素、標的、抗体、免疫サイトカイン、炎症促進性タンパク質、および1つまたは複数のシステイン残基を含有するペプチドを官能化することができる。
記載されているプロトコールを使用することで、タンパク質、酵素、標的、抗体、免疫サイトカイン、炎症促進性タンパク質、および1つまたは複数のシステイン残基を含有するペプチドを官能化することができる。
本発明によるタンパク質コンジュゲートのさらなる例は以下である:下記に例証されている通り、FAP標的剤にカップリングされるタンパク質(例えば、コンジュゲート63、63a)、および複数のFAP標的剤にカップリングされるタンパク質(例えば、69、69a)。ボールは、包括的なタンパク質構造を表す。
Claims (32)
- Bが、以下の一般式II~Vのいずれかによって表される、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物:
各yは、0から30の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;
各zは、0から5の範囲から独立して選択される、好ましくは0、1、2、3および4から選択される整数であり;
*は、部分Aへの付着点を表し;
・は、部分Cへの付着点を表し、ここで:
(a)BSおよび/またはBLは、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドからなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり、これらの各々は、置換または非置換であり;
(b)BSおよび/またはBLは、以下からなる群から独立して選択される構造単位を含むまたはそれからなる基であり:
R4およびR5の各々は、アルキル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから独立して選択され、これらの各々は、置換または非置換であり;
Ra、RbおよびRcの各々は、タンパク質原性または非タンパク質原性アミノ酸の側鎖残基から独立して選択され、これらの各々は、さらに置換されていてよく;
各Xは、NH、NR、S、OおよびCH2、好ましくはNHから独立して選択され;
nおよびmの各々は、独立して、0から100、好ましくは0から50、より好ましくは0から30、いっそう好ましくは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20から選択される整数であり;
ここで、各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表す);
(c)1つまたは複数のBLは、独立して、以下の構造単位の1つまたは複数を含みまたはそれからなり:
各*は、部分Aへの最も短い進路が・に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し;各・は、部分Cへの最も短い進路が*に関するものよりも少ない原子を含む付着点を表し、但し、nが>1であり、それぞれの付着点が、Ra、RbおよびRcのいずれか1つの上に示されている場合、それは、ペプチドモノマー単位の1つまたは複数に、好ましくはそれぞれの構造において示されている他の付着点から最も遠位の1つのペプチドモノマー単位に独立して存在することができる);
(d)BLおよびBSの1つまたは複数は、以下の構造から独立して選択され:
ならびに/あるいは
(e)yは、1、2もしくは3であり;および/または少なくとも1つのBLは、以下の構造から独立して選択される切断可能なリンカー基をさらに含む:
- 部分Cが、(a)放射標識化するのに適当なキレート化剤基;(b)放射性同位体を含む放射性基;(c)キレート化剤との放射性同位元素のキレート;(d)フルオロフォア基;(e)細胞傷害性剤および/または細胞分裂阻害剤;(f)免疫モジュレーター剤;または(g)タンパク質から選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
- (a)放射標識化するのに適当なキレート化剤基が、硫黄コロイド、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N’,N’’,N’’’-四酢酸(DOTA)、1,4,7-トリアザシクロノナン-N,N’,N’’-三酢酸(NOTA)、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N’,N’’,N’’’-四酢酸(TETA)、イミノジ酢酸、ビス(カルボキシメチルイミダゾール)グリシン、6-ヒドラジノピリジン-3-カルボン酸(HYNIC)、
(b)放射性同位体を含む放射性基が、223Ra、89Sr、94mTc、99mTc、186Re、188Re、203Pb、67Ga、68Ga、47Sc、111In、97Ru、62Cu、64Cu、86Y、88Y、90Y、121Sn、161Tb、153Sm、166Ho、105Rh、177Lu、123I、124I、125I、131I、18F、211At、225Ac、89Sr、225Ac、117mSnおよび169Erから選択され;
(c)放射性同位元素のキレートが、上記の(b)の下でリストされている同位体の、および/または上記の(a)の下でリストされているキレート化剤とのキレートであり;または部分Cが、以下の構造:
(d)フルオロフォア基が、キサンテン色素、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、スチリル色素、クマリン色素、ポルフィン色素、蛍光性金属-リガンド錯体、蛍光タンパク質、ナノ結晶、ペリレン色素、ボロン-ジピロメテン色素およびフタロシアニン色素から選択され、好ましくは以下の構造:
(e)細胞傷害性剤および/または細胞分裂阻害剤が、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、代謝拮抗剤、抗生物質、有糸分裂撹乱物質、DNA挿入剤、DNA合成阻害剤、DNA-RNA転写調節因子、酵素阻害剤、遺伝子調節因子、ホルモン応答モディファイヤー、低酸素症選択的細胞毒、上皮成長因子阻害剤、抗血管剤およびそれらの2つ以上の組合せからなる群から選択され、好ましくは以下の構造:
(f)免疫モジュレーター剤が、CD3、CD25、TLR、STING、4-1BBL、4-1BB、PD-1、mTor、PDL-1、NKG-2D IMiDのリガンドなど、免疫系をモジュレートできることが知られている分子から選択され、ここで、リガンドは、アゴニストおよび/またはアンタゴニストであってよく;あるいは
(g)タンパク質が、IL2、IL10、IL12、IL15、TNF、インターフェロンガンマなどのサイトカインから選択される、または抗体である、
請求項8に記載の化合物。 - 部分Bが、1つまたは複数の部分Cおよび/または部分Aを連結する二官能性または多官能性部分である、請求項2~9のいずれか一項に記載の化合物。
- 独立して、2つ以上の部分A、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9または10個の部分Aを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
- 独立して、2つ以上の部分C、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9または10個の部分Cを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
- 表2または3に従った構造を有する化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその薬学的に許容される塩。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載の化合物および薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
- (a)外科手術もしくは治療によるヒトもしくは動物の体の処置の方法またはヒトもしくは動物の体に実施される診断法;あるいは
(b)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象の治療または予防の方法;あるいは
(c)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象に実施されるガイドされた外科手術の方法;あるいは
(d)ヒトまたは動物の体に実施され、ポジトロン放出断層撮影法(PET)または単一光子放射型コンピューター断層撮影法(SPECT)などの核医学画像化技法を伴う疾患または障害の診断の方法;あるいは
(e)疾患または障害を患うまたはそのリスクを有する対象への治療剤または診断剤の標的化された送達の方法
における使用であって、
ここで、先行する(b)~(e)の各々において、前記疾患または障害は、がん、炎症、アテローム動脈硬化症、線維症、組織リモデリングおよびケロイド障害から独立して選択され、好ましくは、がんは、乳がん、膵臓がん、小腸がん、結腸がん、多剤抵抗性結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、転移性結腸直腸がん、肺がん、非小細胞肺がん、頭頚部がん、卵巣がん、肝細胞がん、食道がん、下咽頭がん、鼻咽腔がん、喉頭がん、骨髄腫細胞、膀胱がん、胆管腺癌、明細胞腎癌、神経内分泌腫瘍、腫瘍誘発性骨軟化症、肉腫、CUP(不明な原発性の癌腫)、胸腺がん、デスモイド腫瘍、神経膠腫、星状細胞腫、子宮頚がん、皮膚がん、腎臓がんおよび前立腺がんからなる群から選択される、
使用のための請求項1~13のいずれか一項に記載の化合物または請求項14に記載の医薬組成物。 - 化合物が、注射後好ましくは1時間を超えて、より好ましくは6時間を超えて、治療的または診断的に関連性のあるレベルで疾患部位にて延長された滞留を有する、請求項15に記載の使用のいずれかのための請求項1~13のいずれか一項に記載の化合物または請求項14に記載の医薬組成物。
- Lが、反応することで、アミド、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、アルキレン、シクロアルキレン、アリールアルキレン、ヘテロアリールアルキレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、アリールアルケニレン、ヘテロアリールアルケニレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アミノアシル、オキシアルキレン、アミノアルキレン、二酸エステル、ジアルキルシロキサン、アミド、チオアミド、チオエーテル、チオエステル、エステル、カルバメート、ヒドラゾン、チアゾリジン、メチレンアルコキシカルバメート、二硫化物、ビニレン、イミン、イミドアミド、ホスホラミド、糖類、リン酸エステル、ホスホラミド、カルバメート、ジペプチド、トリペプチドまたはテトラペプチドの連結基を形成することができる、請求項17~20のいずれか一項に記載の化合物。
- 部分Bが、請求項5、6または7に定義されている通りである、請求項18~21のいずれか一項に記載の化合物。
- 部分Bが、1つまたは複数の部分Lおよび/または部分Aを連結する二官能性または多官能性部分である、請求項18~22のいずれか一項に記載の化合物。
- 独立して、2つ以上の部分A、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9または10個の部分Aを含む、請求項17~23のいずれか一項に記載の化合物。
- 独立して、2つ以上の部分L、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9または10個の部分Lを含む、請求項17~24のいずれか一項に記載の化合物。
- 表3に従った構造を有する化合物、それの個々のジアステレオ異性体、それの水和物、それの溶媒和物、それの結晶形態、それの個々の互変異性体またはその塩。
- 請求項17~27のいずれか一項に記載の化合物をコンジュゲーションパートナーとコンジュゲートするステップを含む、コンジュゲートを調製する方法。
- 化合物が、共有結合を形成するためのコンジュゲーションパートナーと反応することによってコンジュゲートされる、請求項28に記載の方法。
- コンジュゲートが、請求項1~13のいずれか一項に記載の化合物である、請求項28または29に記載の方法。
- コンジュゲーションパートナーが、治療剤または診断剤である、請求項28~30のいずれか一項に記載の方法。
- コンジュゲートを医薬組成物としてまたは診断用組成物として製剤化するステップをさらに含む、請求項28~31のいずれか一項に記載の方法。
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