JP2023546558A - アミド結合を含むリンカー化合物 - Google Patents

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Abstract

様々な態様は、両端に同一の官能基を含むホモ二価リンカー化合物、このようなリンカー化合物を製造する方法、およびリンカー化合物を使用する方法を提供する。

Description

任意の優先権出願への参照による組み入れ
本出願と共に提出されるPCT出願書において国外または国内の優先権主張が識別されるあらゆるすべての出願は、参照により本出願に組み入れられる。
開示の分野
本開示は、化合物、化合物の製造方法、ならびにオリゴヌクレオチドおよび他の化学物質および生物学的物質のための連結剤としての化合物の関連する使用に関する。
背景
多量体形態の治療薬の調製は、強化されたバイオアベイラビリティーおよび取り込みのため有利であることができる。
バイオコンジュゲート（またはマルチコンジュゲート）は、細胞または組織内への送達を意図する少なくとも2つの化学物質または生物学的物質の共有結合的連結を含む。バイオコンジュゲートは、例えば、分子および細胞事象を標識、画像化、および追跡することに、標的とする細胞に薬物を送達することに、ならびに診断または治療剤として、多様な機能を有する。バイオコンジュゲートの非限定的な例には、小分子（例えばビオチン）のタンパク質へのカップリング、タンパク質-タンパク質コンジュゲート（例えば、酵素にカップリングされた抗体）、抗体薬物コンジュゲート（ADC）（例えば、細胞傷害性小分子にコンジュゲートされたモノクローナル抗体）、放射性免疫コンジュゲート（例えば、キレート剤にコンジュゲートされたモノクローナル抗体）、ワクチン（例えば、担体タンパク質にコンジュゲートされたハプテン）、ナノ粒子および非細胞障害薬（例えばペプチド）にコンジュゲートされた抗体、元素またはそれらの誘導体にコンジュゲートされた生体分子（例えば、酸化鉄ナノ粒子にコンジュゲートされたTGF-β）、ならびに細胞標的化部分にコンジュゲートされたオリゴヌクレオチド治療剤が含まれる。
バイオコンジュゲートの形態での治療剤の調製は、これらの薬剤の薬物動態およびバイオアベイラビリティー、それらの細胞内取り込み、ならびに最終的にはそれらの薬力学および効力に有利な効果を生成することができる。多くの場合、バイオコンジュゲート内の一部または全ての治療剤は、送達の際にまたはその後のあらかじめ決定されたある時間に標的細胞内で遊離されることが望ましい。これは、しばしば、切断を実行するための酵素などの内在的細胞内種に依存して、または細胞内の他の内在性状態に依存して、細胞内で切断され得る連結剤によって、個別の薬剤が一緒にカップリングされることを必要とする。
例えば、細胞内ヌクレアーゼによって切断されるdTdTdTdTおよびdCdAなどの保護されていない一本鎖ヌクレオチドの短い配列ならびに細胞内の還元環境によって切断されるジスルフィドベースのリンカーを含む、多様な切断可能なリンカーが採用されている。
しかし、これらの種類の切断可能なリンカーは、場合によっては、治療用マルチコンジュゲートに関連する課題となる可能性がある。例えば、治療用オリゴヌクレオチドに直接隣接して位置するヌクレアーゼ切断可能リンカーは、リンカーの切断性、オリゴの活性、またはそれらの両者に影響し得る。
ジスルフィド連結が切断可能リンカー化合物に採用される場合、2つのチオールの反応によるジスルフィド結合の形成は、特にヘテロ系で生成物の混合物をもたらす可能性がある。この問題を回避するために、代替的なアプローチは、あらかじめ形成された内部ジスルフィド結合も含む、チオール部分と反応することが可能な中間体連結剤を使用することである。このようなリンカーは、内部ジスルフィド基、および各々が別の分子上のチオール基と反応することが可能な2つの末端マレイミド基を有するジチオビスマレイミドエタン（DTME）である。
DTMEは、通常、2つの同一のチオール化実体を連結してホモ二量体性誘導体を生成するための二価リンカーとして使用される。しかし、これは、2つのマレイミド部分の一方だけがチオール化分子と反応することが可能な単量体性中間体を介してヘテロ二量体種を生成するためにも使用されている。次いで、結果として生じたモノ-DTME中間体は、第2のチオール化部分と反応されて、DTME連結されたヘテロ二量体を生み出す。ヘテロ二量体の合成のためのこの技術は、国際公開公報第2016/205410号（特許文献1）に記載されている。
この方法論は、ホモ多量体形態およびヘテロ多量体形態の両方で、最大八量体サイズの多量体オリゴヌクレオチドを生み出すために使用されている。
しかし、ジスルフィド結合のある局面は、一般に化学化合物、特にマルチコンジュゲートの合成における使用には非最適であり得る。例えば、合成中間体中に内部ジスルフィド基を維持する一方で同時に、後続の連結反応のために末端ジスルフィドをチオールに還元することは不可能である。さらに、ジスルフィド連結分子は、他のチオール化種を解離させ、かつ／またはそれと交差反応することが報告されている。加えて、ジスルフィド含有分子の長期貯蔵は、ジスルフィド結合の酸化およびそれに続く切断の潜在性のせいで、問題になる可能性がある。
したがって、例えば治療剤を含む、具体的には治療剤のマルチコンジュゲートを含む化学化合物の組み立ておよび合成におけるDTMEなどの切断可能なリンカーの利点を保持し、ジスルフィド含有分子の認知された欠点を有しない、リンカーとして作用するためのさらなる方法および材料の必要性がある。
本開示は、細胞内プロテアーゼによって切断可能リンカーを提供する。
リンカーは、さもなければ、オリゴヌクレオチド剤などの治療薬を調製するために使用されるものと適合しないであろう化学反応を使用して、例えばホスホロアミダイトを使用して調製される。
国際公開公報第2016/205410号
開示の概要
様々な態様が、後述の特許請求の範囲に概要されるような、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基によって結合された同一の官能性末端基を含むホモ二価リンカー化合物、このようなリンカー化合物を製造する方法、およびリンカー化合物を使用する方法を提供する。
本開示は、両端に同一の官能基を含むホモ二価リンカー化合物であって、該官能基が、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基によって結合されている、ホモ二価リンカー化合物を提供する。
いくつかの態様では、ホモ二価リンカー化合物は、構造：
Figure 2023546558000001
を含み、
構造中、
（X）は官能基であり；各々の
Figure 2023546558000002
は、独立してスペーサー基であり、これは存在し得るまたは存在し得ない；かつ
Figure 2023546558000003
は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である。
いくつかの態様では、構造1中の連結基
Figure 2023546558000004
は、構造2：
R-Aa-Bb-Cc-Dd-R' 構造2
を含む。
本開示は、構造15：
Figure 2023546558000005
の分岐リンカー化合物を提供し、
構造中、Bは三価部分であり；L1、L2、およびL3の各々は分岐基であり；L1、L2、およびL3の少なくとも1つは、本明細書に開示されたホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されており；任意でL1、L2、およびL3の少なくとも2つは、独立して、本明細書に開示されたホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成され；任意でL1、L2、およびL3の各々は、独立して、本明細書に開示されたホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されている。
本開示は、共有結合によって一緒に結合された2つ以上の生物学的部分を含むマルチコンジュゲートであって、マルチコンジュゲート内の少なくとも1つの共有結合が、リンカー化合物との反応によって形成されたマルチコンジュゲートを提供する。
本開示は、第1の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合および第2の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合の形成を促進する反応条件下で、本明細書に開示されたホモ二価リンカー化合物を第1および第2の生物学的部分と反応させる段階を含む、本明細書に開示されたマルチコンジュゲートを合成するための方法を提供する。
本開示は、一方の末端で生物学的部分によって置換されたホモ二価リンカーを含む化合物であって、ホモ二価リンカーの他端が非置換であり、かつ該化合物が少なくとも75％、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋である、化合物を提供する。
本開示は、本明細書に開示されたマルチコンジュゲートを含む薬学的組成物を提供する。
本開示は、疾患または障害を改善する、治癒する、またはその発生を予防するための処置を必要とする対象を処置するための方法であって、本明細書に開示されたマルチコンジュゲートの有効量を、対象に投与することを含む方法を提供する。
本開示は、細胞に、本明細書に開示されたマルチコンジュゲートの有効量を送達することを含む、細胞における遺伝子発現をインビトロまたはインビボで調節するための方法であって、マルチコンジュゲートが、遺伝子発現を調節する効果を有する少なくとも1つの生物学的部分を含む、方法を提供する。
本開示は、細胞に、本明細書に開示されたマルチコンジュゲートを投与することを含む、インターナリゼーション事象により、2つ以上の生物学的部分をインビトロまたはインビボで、細胞に送達するための方法を提供する。
本開示は、対象における疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に開示されたリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分を含む薬学的組成物の有効量を、対象に投与する段階を含む、方法を提供する。
本開示は、
（a） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-CO----X （構造4）；
（b） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CHメチル)-CO----X （構造5）；
（c）
Figure 2023546558000006
；
（d） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH-イソプロピル)-CO----X （構造7）；
（e）
Figure 2023546558000007
；
（f）
Figure 2023546558000008
；
（g）
Figure 2023546558000009
；
（h）
Figure 2023546558000010
；
（i） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-(CH2)-CO----X （構造12）；
（j）
Figure 2023546558000011
；
または
（k）
Figure 2023546558000012
を含むホモ二価リンカー化合物を提供する。
これらおよび他の態様は、下記により詳細に記載される。
本開示は、多くの異なる形態での態様を含み、本開示が技術の原理の例証として見なされるべきであり、かつ例示されている態様に本開示を限定することを意図しないという理解と共に、いくつかの特定の態様が本明細書に詳細に説明される。
詳細な説明
本明細書において説明され、特許請求される開示の日付時点で当業者に公知の技術の現状をより十分に記載するために、本明細書において参照される任意の特許、特許出願、および刊行物の開示は、これによってその全体が参照により本出願に組み入れられる。
アミド
本開示は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基によって結合された同一の官能性末端基を含むホモ二価リンカー化合物を提供する。
本明細書に使用される場合、「アミド」という用語は、当業者によって理解されるようなその通常の意味を有する。これは、一般式RC(=O)NR'R''を有する化合物を指し、式中、R、R'およびR''は、有機基または水素の結合である。
アミド基は、それが一方のアミノ酸の主鎖（非側鎖）カルボキシル基および別のアミノ酸の主鎖（非側鎖）アミノ基を経由した2つのアミノ酸のカップリングによって形成された場合に「ペプチド結合」または「真正ペプチド結合」と称される。
「イソペプチド結合」は、一方のアミノ酸のカルボキシル基および別のアミノ酸のアミノ基のカップリングによって形成された、別の種類のアミド結合であり、これらのカップリング基の少なくとも1つは、一方のアミノ酸の側鎖の一部である。
アミノ酸
本明細書に使用される場合、「アミノ酸」という用語は、当業者によって理解されるようなその通常の意味を有する。これは、アミンおよびカルボキシル官能基、ならびに各アミノ酸に特異的な側鎖を含む有機化合物を指す。本明細書に提供される場合、アミノ酸は、天然もしくは非天然（合成）、またはそれらの誘導体であることができる。天然アミノ酸の一例は、天然ポリペプチドおよびタンパク質の合成に使用されるタンパク新生アミノ酸として知られる群である。
本開示は、いくつかの局面では、中核アミン基の結合位置、すなわちアルファ炭素、ベータ炭素、ガンマ炭素または中核カルボキシル基の隣のデルタ炭素に基づき、アルファ、ベータ、ガンマ、およびデルタアミノ酸と称されるアミノ酸を提供する。例えば、アルファアミノ酸についての一般式はH2NCHRCOOHであり、式中、Rは側鎖である。
アミド結合を含むホモ二価リンカー化合物
本開示は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基によって結合された同一の官能性末端基を含むホモ二価リンカー化合物を提供する。
本明細書に使用される場合、「ホモ二価リンカー化合物」という用語は、当業者によって理解されるようなその通常の意味を有する。これは、2つの同一の官能基を有する、通例、線状構造の中分子量（例えば100～1500ダルトン）の分子である。
本開示のいくつかの局面では、官能性末端基は、マレイミド、アジド、アルキン、活性カルボキシル、またはアミンである。本開示に関連する使用に適した他の官能性末端基は、当業者に公知である。
本開示の様々な局面では、官能性末端基の、ホモ二価リンカー化合物の連結基へのカップリングは、スペーサー基によって媒介される。本明細書に使用される場合、「スペーサー基」という用語は、当業者に理解されるようなその通常の意味を有する。
本開示のいくつかの局面では、スペーサー基は、アルキル、アルコキシ、シクリル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはそれらの置換されたバージョンである。他の局面では、スペーサー基は、C1～10アルキル、C1～10アルコキシ、5～10員アリール、5～10員ヘテロアリール、5～10員ヘテロシクリル、(C1～10アルキル)-(5～10員アリール)、(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロアリール)、または(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロシクリル)である。なおさらなる局面では、スペーサー基は、C2～C6アルキル、エチレングリコール、トリエチレングリコール、または1,4-フェニレンである。他の適切なスペーサー基は、当業者に公知である。
本開示のいくつかの局面では、連結基における少なくとも1つのアミド結合は真正ペプチド結合であり、他の局面では、これはイソペプチド結合であり、ホモ二価リンカー化合物が2つ以上のアミド結合を含む本開示の局面において、結合は、真正ペプチド、イソペプチド、またはこれら2つの任意の組み合わせであり得る。
ホモ二価リンカー化合物の態様では、少なくとも1つのアミド結合は、各々が天然または非天然であり得る2つのアミノ酸；アルファ、ベータ、ガンマ、もしくはデルタアミノ酸；またはタンパク質構成アミノ酸の結合から形成されており；アミノ酸から形成された2つ以上のアミド結合を含むリンカー化合物の場合、アミノ酸は、前述の任意の組み合わせであり得る。
ホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、化合物は、少なくとも1つのアラニン、プロリン、バリン、リジン、アスパラギン酸、シトルリン、またはベータ-アラニンを含む。
本開示のいくつかの局面では、ホモ二価リンカー化合物は、構造1：
Figure 2023546558000013
を含み、
構造中、
（X）は官能基であり；
各々の
Figure 2023546558000014
は、独立してスペーサー基であり、これは存在し得るまたは存在し得ない；かつ
Figure 2023546558000015
は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である。
構造1によるホモ二価リンカー化合物のいくつかの態様では、1つだけのスペーサー基が、化合物中に存在する。これらの態様は、以下の構造1aおよび構造1b：
Figure 2023546558000016
として表され；
構造中、
構造1aおよび1bの各々において；
（X）は官能基であり；
Figure 2023546558000017
はスペーサー基であり；
Figure 2023546558000018
は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である。
構造1によるホモ二価リンカー化合物のいくつかの態様では、スペーサー基の各々が、化合物中に存在する。これらの態様は、以下の構造1c：
Figure 2023546558000019
として表され；
構造中、
（X）は官能基であり；
Figure 2023546558000020
の各々は、独立してスペーサー基であり；
Figure 2023546558000021
は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である。
構造1によるホモ二価リンカー化合物のいくつかの態様では、どのスペーサー基も化合物中に存在しない。これらの態様は、以下の構造1d：
Figure 2023546558000022
として表され；
構造中、
（X）は官能基であり；
Figure 2023546558000023
は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である。
構造1、1a、1b、1c、および1dのホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、官能基Xは、マレイミド、アジド、アルキン、活性カルボキシル、またはアミンである。これらの態様に関連する使用に適した他の官能基は、当業者に公知である。
構造1、1a、1b、および1cのホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、化合物中に存在するスペーサー基の各々は、独立して、アルキル、アルコキシ、シクリル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはそれらの置換されたバージョンである。他の態様では、化合物中に存在するスペーサー基の各々は、独立して、C1～10アルキル、C1～10アルコキシ、5～10員アリール、5～10員ヘテロアリール、5～10員ヘテロシクリル、(C1～10アルキル)-(5～10員アリール)、(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロアリール)、または(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロシクリル)である。なおさらなる態様では、化合物中に存在するスペーサー基の各々は、独立して、C2～C6アルキル、エチレングリコール、トリエチレングリコール、または1,4-フェニレンである。他の適切なスペーサー基は、当業者に公知である。
構造1、1a、1b、1c、および1dのホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、
Figure 2023546558000024
は、1つ、2つ、3つ、または3つよりも多いアミド結合を含む連結基である。いくつかの態様では、各アミド結合は、独立して、真正ペプチド結合またはイソペプチド結合である。
構造1、1a、1b、1c、および1dのホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、
Figure 2023546558000025
は、2つのアミノ酸の連結から形成された少なくとも1つのアミド結合；3つのアミノ酸の連結から形成された2つのアミド結合；4つのアミノ酸の連結から形成された3つのアミド結合；その他を含む連結基である。いくつかの態様では、アミノ酸の各々は、独立して、グリシン、アラニン、プロリン、バリン、リジン、アスパラギン酸、シトルリン、またはベータ-アラニンである。
構造1、1a、1b、1c、および1dのホモ二価リンカー化合物の本開示のいくつかの局面では、少なくとも1つのアミド結合
Figure 2023546558000026
を含む連結基は、構造2：
R-Aa-Bb-Cc-Dd-R' （構造2）
を含み、
構造中：
Rは、Hであるか、または存在せず；
R'は、OHであるか、または存在せず；
a、b、c、およびdの各々は、独立して0または1であるが、ただし、a+b+c+dの合計は2以上であり；
A、B、C、およびDの各々は、独立して構造3：
Figure 2023546558000027
を含み、
構造中：
w、x、y、およびzの各々は、独立して0または1であるが、ただし、w+x+y+zの合計は1以上であり；
各々の▲は、独立して、H、H2、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルキルスルファート、アリール、アリールカルボキシ、アリールカルボキサミド、アリールアミノ、アリールスルファートであるか、または存在せず；
Figure 2023546558000028
の各々は、独立して、存在するかまたは存在せず、存在する場合、環状基の末端を以下のように指定し：
Figure 2023546558000029
は、
Figure 2023546558000030
中のNを末端として指定し；
Figure 2023546558000031
は、
Figure 2023546558000032
中のCを末端として指定し；
Figure 2023546558000033
は、
Figure 2023546558000034
中のCを末端として指定し；
Figure 2023546558000035
は、
Figure 2023546558000036
中のCを末端として指定し；かつ
Figure 2023546558000037
は、
Figure 2023546558000038
中のCを末端として指定し；
ただし、各々の構造3は、独立して、0、1つまたは2つの環状基を含み、各々の環状基の末端が、第1の末端としての
Figure 2023546558000039
および第2の末端としての
Figure 2023546558000040
；
第1の末端としての
Figure 2023546558000041
および第2の末端としての
Figure 2023546558000042
；
第1の末端としての
Figure 2023546558000043
および第2の末端としての
Figure 2023546558000044
；または第1の末端としての
Figure 2023546558000045
および第2の末端としての
Figure 2023546558000046
より選択され；
さらにただし：
Figure 2023546558000047
が存在する場合、
Figure 2023546558000048
は存在せず；
Figure 2023546558000049
が存在する場合、
Figure 2023546558000050
は存在せず；
Figure 2023546558000051
が存在する場合、
Figure 2023546558000052
は存在せず；
Figure 2023546558000053
が存在する場合、
Figure 2023546558000054
は存在せず；
構造3に存在する各々の環状基は、そのそれぞれの末端に加えて、末端の間に中間部Yをさらに含み；かつ各々のYは、独立して、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、またはアルキルスルファートであり；
Figure 2023546558000055
の各々は、独立して、存在するかまたは存在せず、存在する場合、H、OH、アルキル、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルコキシ、チオアルキル、アルキルチオアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり；
Figure 2023546558000056
の各々は、存在する場合、スペーサー基
Figure 2023546558000057
を有してまたは有さずに官能性末端基Xと結合形成していてもよく；
各々の▼は、独立して、OH、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルキルスルファート、アリール、アリールカルボキシ、アリールカルボキサミド、アリールアミノ、アリールスルファートであるか、または存在せず；
ただし、該化合物がホモ二価リンカー化合物であることに一致して、結果として生じたホモ二価リンカー化合物は、合計で2つだけの官能性末端基Xを含む。
ホモ二価リンカー化合物の様々な態様では、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基
Figure 2023546558000058
は、少なくとも2つのアミノ酸を含む。いくつかの態様では、アミノ酸の各々は、天然または非天然である。いくつかの態様では、アミノ酸の各々は、アルファ、ベータ、ガンマ、またはデルタアミノ酸である。いくつかの態様では、アミノ酸の少なくとも1つはタンパク質構成アミノ酸であるか；またはアミノ酸の各々はタンパク質構成アミノ酸である。
ホモ二価リンカー化合物のいくつかの態様では、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基
Figure 2023546558000059
は、構造4による、グリシンのグリシンへの；構造5による、グリシンのアラニンへの；構造6による、グリシンのプロリンへの；構造7による、グリシンのバリンへの；構造8による、グリシンのリジンへの；構造9による、グリシンのリジンへの；構造10による、グリシンのアスパラギン酸への；構造12による、グリシンのベータ-アラニンへの；構造13による、バリンのシトルリンへの；構造14による、リジンのリジンへの結合によって形成された真正ペプチド結合を含む。
ホモ二価リンカー化合物のいくつかの態様では、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基
Figure 2023546558000060
は、構造11による、グリシン、アスパラギン酸、およびリジンの結合によって形成された真正ペプチド結合およびイソペプチド結合を含む。
本開示は、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋であるホモ二価リンカー化合物を提供する。いくつかの態様では、リンカー化合物は、約85～95％純粋である。いくつかの態様では、リンカー化合物は、75％以上純粋；85％以上純粋；または95％以上純粋である。
アミド結合を含む分岐リンカー化合物
本開示は、構造15：
Figure 2023546558000061
の分岐リンカー化合物を提供し、
構造中、
Bは三価部分であり；
L1、L2、およびL3の各々は分岐基であり；
L1、L2、およびL3の少なくとも1つは、構造1～14のいずれかに定義されるホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されている。
分岐リンカー化合物内の三価部分（B）は、例が置換アンモニア（HNR1R2R3）、例えばトリス(ヒドロキシアルキル)アンモニウム；ある種のトリオールおよびそれらの誘導体、例えばトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、グリセロール、1-チオグリセロール、1,3-(2-ヒドロキシメチル)-プロパンジオール、トリヒドロキシベンゼンおよびデオキシリボースを含む、反応に利用可能な3つの官能性末端基を有する出発物質に由来する。
構造15の分岐リンカー化合物のいくつかの態様では、L1、L2、およびL3の少なくとも2つは、独立して、構造1～14のいずれかに定義されるホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されている。
構造15の分岐リンカー化合物のいくつかの態様では、L1、L2、およびL3の各々は、独立して、構造1～14のいずれかに定義されるホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されている。
本開示は、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋である分岐リンカー化合物を提供する。いくつかの態様では、リンカー化合物は、約85～95％純粋である。いくつかの態様では、リンカー化合物は、75％以上純粋；85％以上純粋；または95％以上純粋である。
リンカー化合物を含むコンジュゲートおよびマルチコンジュゲート
本開示は、共有結合によって一緒に結合された2つ以上の生物学的部分から構成されるマルチコンジュゲートを提供し、マルチコンジュゲート内の少なくとも1つの共有結合は、構造1～15のいずれかの、または後述の請求項1～53のいずれかに記載される、リンカー化合物との反応によって形成されている。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、生物学的部分の各々は、構造1～15のいずれかの、または請求項1～53のいずれかに記載されるリンカー化合物によって別の生物学的部分に結合されている。
本明細書に使用される場合、「生物学的部分」という用語は、当業者に理解されるようなその通常の意味を有する。これは、細胞または生物内に送達された場合に生物学的に活性または不活性である化学実体を指す。
多くの場合、生物学的部分は、それが送達される細胞または生物内で生物学的効果または活性を生成し；しばしば、生物学的効果または活性は、検出可能または測定可能である。他の例では、生物学的部分は、それと共にこれが送達される別の生物学的部分の生物学的効果または活性を増強または強化するために選択され得る。なお他の例では、生物学的部分は、合成中間体またはマルチコンジュゲートを合成するための方法における使用のために選択され得る。
生物学的部分の例には、核酸、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体が含まれるが、それに限定されるわけではない。
本開示のいくつかの局面では、マルチコンジュゲートは、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの生物学的部分を含む。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、各々の生物学的部分は、独立して、核酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体である。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、少なくとも2つの生物学的部分はオリゴヌクレオチドであり；任意で少なくとも2つのオリゴヌクレオチドは、マルチコンジュゲート中で互いに隣接し；任意でオリゴヌクレオチドの各々は、15～30、17～27、19～26、または20～25ヌクレオチド長である。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、生物学的部分の少なくとも1つは、二本鎖RNA、任意でsiRNA、saRNA、またはmiRNAである。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、生物学的部分の少なくとも1つは、一本鎖RNA、任意でアンチセンスオリゴヌクレオチドである。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、生物学的部分の各々は二本鎖siRNAである。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様では、少なくとも1つの生物学的部分は、タンパク質、ペプチド、またはそれらの誘導体である。
マルチコンジュゲートのいくつかの態様は、各々が反応時に独立して
Figure 2023546558000062
であるマレイミド官能基を有するホモ二価リンカー化合物との反応によって形成された1つまたは複数の共有結合を有する。
その様々な態様のすべてにおける上記ホモ二価リンカー化合物は、様々な化学または生物学的化合物を結合するために連結またはコンジュゲーション反応に使用され得る。
化学または生物学的化合物のコンジュゲートには、小分子薬またはオリゴヌクレオチド治療薬を含むが、それに限定されるわけではない薬剤とコンジュゲートされた抗体または抗体断片を含む抗体薬物コンジュゲート；他のタンパク質コンジュゲート；およびオリゴヌクレオチドコンジュゲートが含まれるが、それに限定されるわけではない。態様では、コンジュゲートは、遺伝子編集システムに関与するオリゴヌクレオチド、ポリペプチド、またはタンパク質、例えばCRISPR/Cas、TALES、TALENS、およびジンクフィンガーヌクレアーゼ（ZFN）を含む。
他の態様では、リンカー化合物は、複数の化学または生物学的作用物質を結合してマルチコンジュゲートを形成するための一連のリンカーまたはコンジュゲーション反応に使用され得る。
態様では、マルチコンジュゲートは、本明細書に記載される少なくとも1つのリンカー化合物との反応によって形成された共有結合を介して一緒に連結された2つ以上のオリゴヌクレオチド「サブユニット」（各々個別の「サブユニット」）から構成される多量体オリゴヌクレオチドであり、サブユニットは、同じサブユニットまたは異なるサブユニットの複数のコピーであり得る。
コンジュゲート、マルチコンジュゲート、および多量体オリゴヌクレオチドは、例えば、siRNA、saRNA、miRNA、アンタゴミル、CRISPR RNA、長鎖ノンコーディングRNA、piwi結合RNA、メッセンジャーRNA、低分子ヘアピン型RNA、アプタマー、リボザイム、およびアンチセンスオリゴヌクレオチド（例えば、ギャップマー）を含む、二本鎖および一本鎖のすべての公知の種類の核酸を含み得る。
本開示は、サブユニットを含む多量体オリゴヌクレオチドに関し、サブユニットの各々は、独立して一本鎖または二本鎖オリゴヌクレオチドであり、サブユニットの1つまたは複数は、構造1～15のいずれかによって表されるリンカー化合物を含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって別のサブユニットに結合されている。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、少なくとも2つのサブユニットは、実質的に異なり；あるいは、多量体オリゴヌクレオチド中のサブユニットのすべては、互いに実質的に異なる。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、少なくとも2つのサブユニットは同じであり；あるいは、多量体オリゴヌクレオチド中のサブユニットのすべてが同じである。
前述の態様のいずれかでは、多量体オリゴヌクレオチドは、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのサブユニットを含む。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、各々のサブユニットは、15～30、17～27、19～26、または20～25ヌクレオチド長である。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、サブユニットの1つまたは複数は、二本鎖RNAまたはDNAであり；あるいは、サブユニットのすべては、二本鎖RNAまたはDNAであり；あるいは、サブユニットの1つ、または複数、またはすべては、siRNA、saRNA、またはmiRNAである。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、サブユニットの1つまたは複数は、自己ハイブリッド形成性の二本鎖セグメントを含むRNAまたはDNA、例えば非限定的にアプタマーである。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、サブユニットの1つまたは複数は、一本鎖RNAまたはDNAであり；あるいは、サブユニットのすべては、一本鎖RNAまたはDNAである。
前述の多量体オリゴヌクレオチドのいずれかでは、サブユニットは、一本鎖オリゴヌクレオチドと二本鎖オリゴヌクレオチドとの組み合わせを含む。
マルチコンジュゲートを合成するための方法
本開示は、第1の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合および第2の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合の形成を促進する反応条件下で、ホモ二価リンカー化合物を第1および第2の生物学的部分と反応させる段階を含む、マルチコンジュゲートを合成するための方法を提供する。
方法の態様では、第1の生物学的部分および第2の生物学的部分は同じであり、生物学的部分の各々の、ホモ二価リンカー化合物へのカップリングは同時に実行される。
第1の生物学的部分および第2の生物学的部分が異なる際の方法の態様では、第1の生物学的部分で一置換されたホモ二価リンカーを含む単離可能な中間体の形成に実質的に好都合でありかつ第1の生物学的部分の二量体化を実質的に防止する反応条件の下で、生物学的部分の各々の、ホモ二価リンカー化合物へのカップリングは、順次に実行される。
逐次方法の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、第1の生物学的部分の希薄溶液中で化学量論的過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる。
逐次方法の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、または100のモル過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる。
逐次方法の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、または100のモル過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる。
逐次方法の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、水および水混和性有機共溶媒を含む溶液中で行われる。さらなる態様では、水混和性有機共溶媒は、DMF、NMP、DMSO、アルコール、またはアセトニトリルを含む。さらなる態様では、水混和性有機共溶媒は、約10、15、20、25、30、40、または50％（v/v）の溶液を含む。なおさらなる態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、約7、6、5、または4未満のpHで行われる。別の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、約7、6、5、または4のpHで行われる。
逐次方法の態様では、ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングは、無水有機溶媒を含む溶液中で行われる。さらなる態様では、無水有機溶媒は、ジクロロメタン、DMF、DMSO、THF、ジオキサン、ピリジン、アルコール、またはアセトニトリルを含む。
マルチコンジュゲートを合成するための方法のいずれかの態様では、マルチコンジュゲートの収率は、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％である。
マルチコンジュゲートを合成するための方法のいずれかの態様では、化合物の純度は、少なくとも75、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％である。
マルチコンジュゲートを合成するための逐次方法は、合成中間体として、一端を生物学的部分によって置換されたホモ二価リンカー化合物を含む化合物を生成し、ホモ二価リンカー化合物の他端は非置換である（一置換ホモ二価リンカー）。このように生成された一置換ホモ二価リンカーは、少なくとも75％、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋である。
一置換ホモ二価リンカーの様々な態様では、生物学的部分は、核酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体である。
薬学的組成物および医薬
本開示は、構造1～15のいずれかを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載される、もしくは後述の請求項1～50のいずれか一項に記載される、少なくとも1つのリンカー化合物を利用する合成工程において形成されたマルチコンジュゲート；および／または後述の請求項54～63のいずれか一項に記載されるマルチコンジュゲートを含む薬学的組成物を提供する。
本開示は、医薬の製造における使用のためのマルチコンジュゲートをさらに提供し、マルチコンジュゲートは、構造1～15のいずれかを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載される、もしくは後述の請求項1～50のいずれか一項に記載される、少なくとも1つのリンカー化合物を利用する合成工程において形成された、および／または後述の請求項54～63のいずれか一項に記載されるマルチコンジュゲートである。
本開示は、活性薬学的成分を含む薬学的組成物に関する。態様では、活性薬学的成分は、構造1～14のいずれかのリンカー化合物および構造15を含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載される分岐多価リンカーとの反応によって形成された共有結合によって別の化学または生物学的物質に結合することができる。活性薬学的成分は、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、核酸、標的化リガンド、炭水化物、多糖、脂質、有機化合物、または無機化合物であり得る。
本明細書に使用される場合、薬学的組成物は、疾患を予防、診断、緩和、処置、または治癒するために使用することができる1種または複数種の活性薬学的成分を含有する、食物以外の物質の組成物を含む。同様に、本開示による様々な化合物または組成物は、医薬としての使用および／または医薬の製造における使用のための態様を含むものとして理解されるべきである。
薬学的組成物は、構造1～15のいずれかのリンカー化合物を含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分、および薬学的に許容される賦形剤を含む組成物を含むことができる。本明細書に使用される場合、賦形剤は、活性成分と一緒に製剤化された天然または合成物質であることができる。賦形剤は、長期安定化、体積増加のために（例えば、増量剤、充填剤、もしくは希釈剤）、または薬物吸収の促進、粘度の低減、もしくは溶解性の強化などの最終剤形中の活性成分に治療的増強を付与するために含まれることができる。賦形剤はまた、製造および流通に、例えば、活性成分の取り扱いを助けるため、および／またはインビトロ安定性を（例えば、変性または凝集を防止することによって）助けるために、有用であることができる。当業者によって理解されるように、適切な賦形剤の選択は、投与経路、剤形、および活性成分を含む様々な要因に依存することができる。
薬学的組成物は、局所的または全身的に送達することができ、本開示の薬学的組成物のための投与経路は、適用により異なる可能性がある。投与は、任意の特定の送達系に必ずしも限定されず、非経口（皮下、静脈内、髄内、関節内、筋肉内、腹腔内、実質内、脳室内、ならびにくも膜下腔内、脳槽内および腰椎を含む）、直腸、局所、経皮、または経口を含み得るが、それに限定されるわけではない。個体への投与は、単回投与または反復投与で、任意の多様な生理学的に許容される塩形態で、ならびに／または薬学的組成物の一部として許容される薬学的担体および／もしくは添加剤もしくはアジュバントと共に起こる場合がある。生理学的に許容される製剤および標準的な薬学的製剤化技術、投薬量、および賦形剤は、当業者に周知である（例えば、Physicians' Desk Reference （PDR（登録商標）） 2005, 59th ed., Medical Economics Company, 2004；およびRemington: The Science and Practice of Pharmacy, eds. Gennado et al. 21th ed., Lippincott, Williams & Wilkins、2005を参照されたい）。
薬学的組成物は、本開示によるリンカー化合物または組成物（例えば、リンカー化合物を含むコンジュゲートおよび多量体オリゴヌクレオチド）の有効量を含むことができる。本明細書に使用される場合、有効量は、特定の目的の達成をもたらす濃度もしくは量、または例えばプラセボと比較して変化を引き起こすために十分な量であることができる。有効量が治療有効量である場合、これは、治療的使用に十分な量、例えば、疾患または状態を予防、診断、緩和、処置、または治癒するために十分な量であることができる。有効量は、当技術分野に公知の方法によって決定することができる。有効量は、経験的に、例えばヒト臨床試験によって決定することができる。有効量はまた、当技術分野において公知の換算係数を使用して、1種類の動物（例えば、マウス、ラット、サル、ブタ、イヌ）から、別の動物（例えばヒト）における使用のために外挿することができる。例えば、Freireich et al., Cancer Chemother Reports 50(4):219-244 (1966)を参照されたい。
リンカー化合物を含む生成物を使用する方法
本開示はまた、遺伝子発現を調節するため、生物学研究のため、医学的状態を治療もしくは予防するために、および／または新しいもしくは変化した表現型を生成するために、細胞にインビトロまたはインビボで送達することを含むが、それに限定されるわけではない、上記リンカーを含む化合物を様々な適用に使用する方法に関する。
態様では、本開示は、構造1～16のいずれかによるリンカー化合物を含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分を含む薬学的組成物の有効量を、対象に投与することによって、対象における疾患または状態を処置する方法を提供する。態様では、薬学的組成物中のリンカー化合物は、活性薬学的成分（例えばASO）であるか、またはそれを含む。
一局面では、本開示は、リンカー化合物を含む薬学的組成物、または構造1～16を含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるリンカー化合物のいずれかによるリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む、遺伝子発現を調節するための、例えば遺伝子発現を抑制、活性化または阻害するための方法を提供する。このような治療的態様では、リンカー化合物は、遺伝子発現を調節するオリゴヌクレオチド、例えばsiRNA、saRNA、miRNA、アンタゴミル、CRISPR RNA、長鎖ノンコーディングRNA、piwi結合RNA、メッセンジャーRNA、低分子ヘアピン型RNA、アプタマー、リボザイム、またはアンチセンスオリゴヌクレオチド（例えばギャップマー）内に存在するか、またはそれにコンジュゲートされている場合がある。別の態様では、リンカー化合物は、遺伝子発現を調節することに関与するタンパク質またはタンパク質断片、例えば、CRISPR-Casタンパク質エフェクター（例えばCas9）、TALES、TALENS、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、または前述のいずれかの誘導体のいずれかにコンジュゲートされている場合がある。
本明細書に使用される場合、「対象」には、哺乳動物、例えば霊長類の動物、げっ歯動物、および農用動物が含まれるが、それに限定されるわけではない。霊長類対象の例には、ヒト、チンパンジー、およびアカゲザルが含まれるが、それに限定されるわけではない。げっ歯動物対象の例には、マウスおよびラットが含まれるが、それに限定されるわけではない。農用動物対象の例には、ウシ、ヒツジ、子ヒツジ、ニワトリ、およびブタが含まれるが、それに限定されるわけではない。
対象を処置するための方法
本開示は、疾患または障害を改善する、治癒する、またはその発生を予防するための処置を必要とする対象を処置するための方法であって、構造1～15のいずれかを含むがそれに限定されるわけではない、本明細書に記載される、もしくは後述の請求項1～50のいずれか一項に記載される少なくとも1つのリンカー化合物を利用する合成工程において形成された；および／または後述の請求項54～63のいずれか一項に記載されるマルチコンジュゲートを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるマルチコンジュゲートを含む、マルチコンジュゲートの有効量を、対象に投与することを含む、方法を提供する。
本開示は、対象における疾患または状態を処置する方法であって、構造1～15のいずれかを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載される、または後述の請求項1～50のいずれか一項に記載される、少なくとも1つのリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分を含む薬学的組成物の有効量を、対象に投与する段階を含む、方法を提供する。
遺伝子発現を調節するための方法
本開示は、細胞に、後述の請求項54～63のいずれかに記載されるマルチコンジュゲート、および構造1～15のいずれかを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載される、または後述の請求項1～50のいずれかに記載される、少なくとも1つのリンカー化合物を利用する合成工程において形成されたマルチコンジュゲートを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるマルチコンジュゲートの有効量を送達することを含む、細胞における遺伝子発現をインビトロまたはインビボで調節するための方法であって、マルチコンジュゲートが、遺伝子発現を調節する効果を有する少なくとも1つの生物学的部分を含む、方法を提供する。
本方法の態様では、マルチコンジュゲート中の少なくとも1つの生物学的部分は、遺伝子発現を抑制または低減する。態様では、前述の生物学的物質は、siRNA、miRNA、またはアンチセンスオリゴヌクレオチドである。
本方法の態様では、マルチコンジュゲート中の少なくとも1つの生物学的部分は、遺伝子発現を活性化または増加させる。態様では、前述の生物学的部分はsaRNAである。
細胞への送達のための方法
本開示は、インターナリゼーション事象により、2つ以上の生物学的部分をインビトロまたはインビボで、細胞に送達するための方法であって、後述の請求項54～63のいずれか一項に記載されるマルチコンジュゲート、および／または構造1～15のいずれかの、もしくは後述の請求項1～50のいずれか一項に記載される少なくとも1つのリンカー化合物を利用する合成工程において形成されたマルチコンジュゲートを含むが、それに限定されるわけではない、本明細書に記載されるマルチコンジュゲートを、細胞に投与することを含む、方法を提供する。
方法の態様では、マルチコンジュゲートは、脂質ナノ粒子中に製剤化されている。
方法の態様では、マルチコンジュゲートは、ウイルスベクター中にパッケージングされている。
方法の態様では、マルチコンジュゲートは、細胞または組織標的化リガンドを含む。
方法の態様では、マルチコンジュゲートは、3つ以上の生物学的部分をあらかじめ決定された化学量論比で含む。
調整可能なリンカー化合物
本開示は、プロテアーゼによる切断に対してより高いまたはより低い安定性を示すように構成または選択されたリンカー化合物に関する。これらの酵素は、人体の至る所に存在し、代謝経路の主要な部分を形成している。しかし、異なる活性プロファイルを有する異なるプロテアーゼが、様々な細胞型および組織型に存在する。開示されたリンカー化合物の主な局面は、ある種のプロテアーゼに対する不安定性および他のプロテアーゼに対する同時の耐性である。
本明細書に記載されるリンカー化合物は、末端での連結官能基が本質的に非アミノ酸であるので、エキソプロテアーゼ（またはエキソペプチダーゼ）に耐性であり、したがって、リンカー全体は、このクラスの酵素に非感受性である。対照的に、少なくとも1つのアミド結合を含む内部連結基は、エンドプロテアーゼに感受性の1つまたは複数のアミノ酸残基を含むことができる。この感受性は、リンカー化合物中のアミノ酸誘導体の数、種類、および位置を変えることによって、好みに合わせて増加または減少させることができる。したがって、エンドプロテアーゼに対する単純アミノ酸のより高い不安定性を利用することによって、リンカーは、例えば、迅速切断のためのGly-Gly配列を含む場合がある。あるいは、内部リンカー配列は、例えば、エンドプロテアーゼに対するより大きな安定性のために合成非タンパク質構成アミノ酸を含み得る。一般に、スペーサー基の比率がより大きいことと共に、タンパク質構成アミノ酸に対する合成アミノ酸の比率がより高いことは、リンカーの安定性がより大きいことおよび対応してエンドプロテアーゼによる切断速度がより遅いことをもたらす。逆もまた同じである。
このようにして、リンカー化合物の生物学的特徴をユーザの必要に合わせて「調整」することができる。
標的化作用物質
薬物送達システムは、特定の細胞または組織への送達を容易にするために標的化リガンドまたはコンジュゲートシステムを使用して設計されている。例えば、オリゴヌクレオチドは、肝細胞および／または他の細胞型への送達を容易にするためにコレステロール、糖、ペプチド、および他の核酸にコンジュゲートすることができる。しばしば、このようなコンジュゲートシステムは、特異的細胞表面受容体に結合することによって特定の細胞型への送達を容易にする。
本開示のリンカー化合物は、細胞内または組織送達が意図される任意の物質であるペイロードに細胞標的化もしくは組織標的化リガンドまたは他の標的化部分（以後「標的化作用物質」）をコンジュゲートするために使用され得る。標的化作用物質は、パッケージを特異的標的に送達するためのペイロードを含むナノ粒子、エキソソーム、微小胞、ウイルスベクター、他のベクター、担体物質または他の送達システム（「パッケージ」）の表面でアクセス可能にされ得る。あるいは、標的化作用物質は、パッケージへの製剤化の必要なしに標的への直接送達のためにペイロードに直接コンジュゲートされ得る。追加的に、リンカー化合物自体は、標的化作用物質を含み得る。
本開示の範囲内の標的化作用物質は、抗体、抗体断片、二重鎖抗体断片、または一本鎖抗体断片；他のタンパク質、例えば、糖タンパク質（例えばトランスフェリン）および成長因子；ペプチド、細胞透過性ペプチド、ウイルスまたは細菌エピトープ、エンドソームエスケープペプチドまたは他のエンドソームエスケープ作用物質；ペプチドの化学誘導体、例えば2-[3-(1,3-ジカルボキシプロピル)-ウレイド]ペンタン二酸（DUPA）；天然または合成炭水化物、例えば、単糖（例えば、ガラクトース、マンノース、N-アセチルガラクトサミン[「GalNAc」]）、多糖、またはクラスター、例えばレクチン結合オリゴ糖、2分岐型GalNAc、または3分岐型GalNAc；脂質、例えば、ステロール（例えばコレステロール）、リン脂質（例えば、リン脂質エーテル、ホスファチジルコリン、レシチン）；ビタミン化合物（例えば、トコフェロールまたは葉酸塩）；免疫刺激薬（例えばCpGオリゴヌクレオチド）；アミノ酸（例えば、アルギニン-グリシン-アスパラギン酸（「RGD」）、核酸（例えばアプタマー）；元素（例えば金）；および合成分子（例えば、アニスアミドおよびポリエチレングリコール）を含むが、それに限定されるわけではない。態様では、標的化作用物質は、アプタマー、GalNAc、葉酸塩、脂質、コレステロール、またはトランスフェリンを含む。
薬物送達システム
当業者によって理解されるように、生物学的標的にも作用機序にもかかわらず、治療用オリゴヌクレオチドは、生物（例えば、治療を必要とする動物、例えばヒト）における標的細胞にアクセスするために一連の生理学的障壁に打ち勝たなければならない。例えば、治療用オリゴヌクレオチドは、一般的に、すべて望まれない免疫応答を誘起せずに、血流中での消失を避け、標的細胞型に進入し、次いで細胞質に進入しなければならない。この工程は、一般的に、非効率的と見なされ、例えば、エンドソームにインビボで進入するsiRNAの95％以上がライソソーム中で分解されるかまたはいかなる遺伝子サイレンシングにも影響せずに細胞から押し出される場合がある。
これらの障壁に打ち勝つために、科学者は、数多くの薬物送達媒体を設計している。これらの媒体は、小分子薬、タンパク質薬、および他の治療用分子に加えて、治療用RNAを送達するために使用されている。薬物送達媒体は、糖、脂質、脂質様物質、タンパク質、ポリマー、ペプチド、金属、ヒドロゲル、コンジュゲート、およびペプチドのような多様な物質から製造されている。多くの薬物送達媒体は、これらの群の組み合わせからの局面を組み入れており、例えば、いくつかの薬物送達媒体は、糖と脂質とを組み合わせることができる。いくつかの他の例では、薬物は、細胞を模倣するつもりである「細胞様」物質中に直接隠すことができ、これに対し他の場合には、薬物は、細胞自体の中に入れるまたは細胞上に付けることができる。pH変化、生体分子濃度、磁場、および熱などの刺激に対して薬物を放出するように薬物送達媒体を設計することができる。
多くの研究は、siRNAなどのオリゴヌクレオチドを肝臓に送達することに焦点を合わせている。肝細胞へのインビボの有効なsiRNA送達に必要な用量は、過去10年で10,000倍よりも大きく減少した。2006年に報告された送達媒体は、タンパク質の生成を標的とするために10mg/kgよりも大きいsiRNAを必要とする可能性もあったのに対し、今や新しい送達媒体を用いると0.001mg/kg siRNAの全身注射後に標的タンパク質の生成を低減することができる。オリゴヌクレオチド送達効率における増加は、少なくとも一部には、送達媒体の開発に帰すことができる。
別の重要な進歩は、ヘルパー構成要素が送達に影響する方法の理解の増進であった。ヘルパー構成要素は、一次薬物送達系に付加された化学構造を含むことができる。しばしば、ヘルパー構成要素は、粒子の安定性または特定の器官への送達を改善することができる。例えば、ナノ粒子は、脂質でできていることができるが、これらの脂質ナノ粒子によって媒介される送達は、親水性ポリマーおよび／または疎水性分子の存在によって影響される可能性がある。ナノ粒子の送達に影響する1つの重要な親水性ポリマーはポリ（エチレングリコール）である。他の親水性ポリマーには、非イオン界面活性剤が含まれる。ナノ粒子の送達に影響する疎水性分子には、コレステロール、1-2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン（DSPC）、1-2-ジ-O-オクタデセニル-3-トリメチルアンモニウムプロパン（DOTMA）、1,2-ジオレオイル-3-トリメチルアンモニウム-プロパン（DOTAP）、およびその他が含まれる。
当業者は、公知の送達媒体および標的化リガンドが一般的に本開示による使用に適合できることを認識している。
送達媒体および標的化リガンドの例、ならびにそれらの使用は、Sahay, G., et al. Efficiency of siRNA delivery by lipid nanoparticles is limited by endocytic recycling. Nat Biotechnol, 31: 653-658 (2013); Wittrup, A., et al. Visualizing lipid-formulated siRNA release from endosomes and target gene knockdown. Nat Biotechnol (2015); Whitehead, K.A., Langer, R. & Anderson, D.G. Knocking down barriers: advances in siRNA delivery. Nature reviews. Drug Discovery, 8: 129-138 (2009); Kanasty, R., Dorkin, J.R., Vegas, A. & Anderson, D. Delivery materials for siRNA therapeutics. Nature Materials, 12: 967-977 (2013); Tibbitt, M.W., Dahlman, J.E. & Langer, R. Emerging Frontiers in Drug Delivery. J Am Chem Soc, 138: 704-717 (2016); Akinc, A., et al. Targeted delivery of RNAi therapeutics with endogenous and exogenous ligand-based mechanisms. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy 18, 1357-1364 (2010); Nair, J.K., et al. 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以下の実施例は例証であり、限定するものではない。技術の多くの変形は、本開示の検討時に当業者に明らかになる。したがって、技術の範囲は、実施例を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、添付の特許請求の範囲を同等物の全範囲と共に参照して決定されるべきである。
実施例1： Gly-Lysビス-(ヘキサノイルマレイミド)リンカー
グリシン-リジンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量の6-マレイミドヘキサン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ECMS）（Creative Biolabs, CAS 55750-63-5）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例2： Val-Citビス-(ヘキサノイルマレイミド)リンカー
バリン-シトルリンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量の6-マレイミドヘキサン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ECMS）（Creative Biolabs, CAS 55750-63-5）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)バリン-シトルリン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例3： Asp-Lysビス-(ヘキサノイルマレイミド)リンカー
アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量の6-マレイミドヘキサン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ECMS）（Creative Biolabs, CAS 55750-63-5）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチド誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例4： Gly-Gly-Val-Lysビス-(ヘキサノイルマレイミド)リンカー
グリシン-グリシン-バリン-リジンテトラペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量の6-マレイミドヘキサン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ECMS）（Creative Biolabs, CAS 55750-63-5）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例5： Gly-Lysビス-(ジエチレングリコールマレイミド)リンカー
グリシン-リジンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のマレイミド-ジ-エチレングリコール-カルボキシ-O-ペンタフルオロフェノール（Creative Biolabs, MEL-ジ-EG-OPFP（ADC-L-022））のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-（カルボキシジエチレングリコールマレイミド）グリシン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例6： Val-Citビス-(ジエチレングリコールマレイミド)リンカー
バリン-シトルリンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のマレイミド-ジ-エチレングリコール-カルボキシ-O-ペンタフルオロフェノール（Creative Biolabs, MEL-ジ-EG-OPFP（ADC-L-022））のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)バリン-シトルリン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例7： Asp-Lysビス-(ジエチレングリコールマレイミド)リンカー
アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のマレイミド-ジ-エチレングリコール-カルボキシ-O-ペンタフルオロフェノール（Creative Biolabs, MEL-ジ-EG-OPFP（ADC-L-022））のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチド誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例8： Gly-Gly-Val-Lysビス-(ジエチレングリコールマレイミド)リンカー
グリシン-グリシン-バリン-リジンテトラペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のマレイミド-ジ-エチレングリコール-カルボキシ-O-ペンタフルオロフェノール（Creative Biolabs, MEL-ジ-EG-OPFP（ADC-L-022））のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例9： Gly-Lysビス-(アルキニル)リンカー
グリシン-リジンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のN-ヒドロキシスクシンイミジルヘキシノアート（Creative BioLabs, 906564-59-8）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(5-ヘキシノイル)グリシン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例10： Val-Citビス-(アルキニル)リンカー
バリン-シトルリンジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のN-ヒドロキシスクシンイミジルヘキシノアート（Creative BioLabs, 906564-59-8）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(5-ヘキシノイル)バリン-シトルリン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例11： Asp-Lysビス-(アルキニル)リンカー
アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のN-ヒドロキシスクシンイミジルヘキシノアート（Creative BioLabs, 906564-59-8）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(5-ヘキシノイル)アスパラギン酸-リジンイソ-ジペプチド誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例12： Gly-Gly-Val-Lysビス-(アルキニル)リンカー
グリシン-グリシン-バリン-リジンテトラペプチドを固相合成によって調製し、水性アルコール中に溶解させる。2当量のN-ヒドロキシスクシンイミジルヘキシノアート（Creative BioLabs, 906564-59-8）のアルコール中溶液を添加し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN,N,ビス-(5-ヘキシノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例13： 側鎖に両方の連結基を有するLys-Lysビス-(アルキニル)リンカー
N末端にアセタート、および側鎖にt-boc保護されたアミノ基を有するリジン-リジンジペプチドを固相合成によって調製する。アニソールの存在下でメタノール性HClによる処理によってt-boc基を除去する。結果として生じた、遊離e-アミノ基を有するジペプチドを水性アルコール中に溶解し、2当量のN-ヒドロキシスクシンイミジルヘキシノアート（Creative BioLabs, 906564-59-8）のアルコール中溶液で処理し、全体を2時間撹拌する。結果として生じたN-アセチルビス-(e-N-5-ヘキシノイル)リジン-リジン誘導体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例14： Gly-Gly-Val-Lysビス-(ヘキサノイルマレイミド)によって連結されたsiRNA二量体の形成
3'末端基でFVII mRNAを標的とするsiRNAを水性アセトニトリル中に溶解させ、0.5当量のN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジンで処理し、混合物を室温で3時間撹拌し、次いで凍結乾燥する。残渣を水性重炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液中に懸濁し、不溶性物質を遠心分離によって除去し、分取用クロマトグラフィーによって、FVIIを標的とするsiRNAの所望のN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジン連結二量体を単離する。
実施例15： Gly-Gly-Val-Lysビス-(ヘキサノイルマレイミド)リンカーによるsiRNA-ペプチドヘテロ二量体の形成
3'末端基でFVII mRNAを標的とするsiRNAを水性アセトニトリル中に溶解させ、40当量のN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジンのアセトニトリル中溶液で処理する。混合物を室温で3時間撹拌し、次いで凍結乾燥する。残渣を水性重炭酸トリエチルアンモニウム緩衝液中に懸濁し、不溶性物質を遠心分離によって除去し、FVIIを標的とするsiRNAで一置換されたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジンリンカーを分取用クロマトグラフィーによって単離する。
N末端アミノ官能基およびC末端システイン残基を用いた固相合成によってHIV-1TATタンパク質の形質導入ドメイン（YGRKKRRQRRR）を調製する。精製後、最終生成物を水性ジメチルホルムアミド（DMF）中に溶解し、上記で調製された一置換N,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジンリンカーのDMF中溶液に添加する。
混合物を室温で一晩撹拌し、次いで蒸発乾固する。所望のsiRNA：N,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-グリシン-バリン-リジン：ペプチドヘテロ二量体を分取用クロマトグラフィーによって単離する。
実施例16： 三価リンカーの形成
実施例1で調製されたN,N,ビス-(6-マレイミドヘキサノイル)グリシン-リジン（MGKM）を水性アセトニトリル中に溶解し、同じ溶媒中の40倍不足する1-チオグリセロールに添加する。2時間後、MGKMの所望のモノ-チオールグリセロール誘導体をクロマトグラフィーによって単離する。

Claims (94)

  1. 両端に同一の官能基を含むホモ二価リンカー化合物であって、該官能基が、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基によって結合されている、ホモ二価リンカー化合物。
  2. 少なくとも1つのアミド結合が真正ペプチド結合である、請求項1記載のホモ二価リンカー化合物。
  3. 少なくとも1つのアミド結合がイソペプチド結合である、請求項1記載のホモ二価リンカー化合物。
  4. 少なくとも1つのアミド結合が、2つのアミノ酸の結合から形成されている、請求項1記載のホモ二価リンカー化合物。
  5. アミノ酸の各々が、独立して天然または非天然である、請求項4記載のホモ二価リンカー化合物。
  6. アミノ酸の各々が、独立して、アルファ、ベータ、ガンマ、またはデルタアミノ酸である、請求項4記載のホモ二価リンカー化合物。
  7. アミノ酸の少なくとも1つがアルファアミノ酸であるか；またはアミノ酸の各々がアルファアミノ酸である、請求項4記載のホモ二価リンカー化合物。
  8. アミノ酸の少なくとも1つがタンパク質構成アミノ酸であるか；またはアミノ酸の各々がタンパク質構成アミノ酸である、請求項4記載のホモ二価リンカー化合物。
  9. 同一の官能基が、マレイミド、アジド、アルキン、活性カルボキシル、またはアミンである、請求項1～8のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  10. 構造1：
    Figure 2023546558000063
    を含み、
    構造中、
    （X）は官能基であり；
    各々の
    Figure 2023546558000064
    は、独立してスペーサー基であり、これは存在し得るまたは存在し得ない；かつ
    Figure 2023546558000065
    は、少なくとも1つのアミド結合を含む連結基である、
    請求項1～9のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  11. Xが、マレイミド、アジド、アルキン、活性カルボキシル、またはアミンである、請求項10記載のホモ二価リンカー化合物。
  12. 前記化合物中に存在する各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000066
    が、独立して、アルキル、アルコキシ、シクリル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはそれらの置換されたバージョンである、請求項10または11記載のホモ二価リンカー化合物。
  13. 前記化合物中に存在する各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000067
    が、独立して、C1～10アルキル、C1～10アルコキシ、5～10員アリール、5～10員ヘテロアリール、5～10員ヘテロシクリル、(C1～10アルキル)-(5～10員アリール)、(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロアリール)、または(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロシクリル)である、請求項12記載のホモ二価リンカー化合物。
  14. 前記化合物中に存在する各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000068
    が、独立して、C2～C6アルキル、エチレングリコール、トリエチレングリコール、または1,4-フェニレンである、請求項13記載のホモ二価リンカー化合物。
  15. 連結基
    Figure 2023546558000069
    が、1つ、2つ、3つ、または3つよりも多いアミド結合を含む、請求項10～14のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  16. 連結基
    Figure 2023546558000070
    が、1つ、2つ、または3つのアミド結合を含み；任意で、連結基
    Figure 2023546558000071
    が、2つのアミノ酸の連結から形成された少なくとも1つのアミド結合を含む、請求項15記載のホモ二価リンカー化合物。
  17. 連結基
    Figure 2023546558000072
    が、
    （i）2つのアミノ酸の連結から形成された1つのアミド結合；
    （ii）3つのアミノ酸の連結から形成された2つのアミド結合；または
    （iii）4つのアミノ酸の連結から形成された3つのアミド結合
    を含む、請求項16記載のホモ二価リンカー化合物。
  18. アミド結合の各々が、独立して、真正ペプチド結合またはイソペプチド結合である、請求項10～17のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  19. 少なくとも1つのアミノ酸がグリシンである、請求項16～18のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  20. 少なくとも1つのアミノ酸がアラニンである、請求項16～19のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  21. 少なくとも1つのアミノ酸がプロリンである、請求項16～20のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  22. 少なくとも1つのアミノ酸がバリンである、請求項16～21のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  23. 少なくとも1つのアミノ酸がリジンである、請求項16～22のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  24. 少なくとも1つのアミノ酸がアスパラギン酸である、請求項16～23のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  25. 少なくとも1つのアミノ酸がシトルリンである、請求項16～24のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  26. 少なくとも1つのアミノ酸がベータ-アラニンである、請求項16～25のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  27. 連結基
    Figure 2023546558000073
    が、構造2：
    R-Aa-Bb-Cc-Dd-R' 構造2
    を含み、
    構造中、
    Rは、Hであるか、または存在せず；
    R'は、OHであるか、または存在せず；
    a、b、c、およびdの各々は、独立して0または1であるが、ただし、a+b+c+dの合計は2以上であり；かつ
    A、B、C、およびDの各々は、独立して構造3：
    Figure 2023546558000074
    を含み、
    構造中、
    w、x、y、およびzの各々は、独立して0または1であるが、ただし、w+x+y+zの合計は1以上であり；
    各々の▲は、独立して、H、H2、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルキルスルファート、アリール、アリールカルボキシ、アリールカルボキサミド、アリールアミノ、アリールスルファートであるか、または存在せず；
    Figure 2023546558000075
    の各々は、独立して、存在するかまたは存在せず、存在する場合、環状基の末端を以下のように指定し：
    Figure 2023546558000076
    は、
    Figure 2023546558000077
    中のNを末端として指定し；
    Figure 2023546558000078
    は、
    Figure 2023546558000079
    中のCを末端として指定し；
    Figure 2023546558000080
    は、
    Figure 2023546558000081
    中のCを末端として指定し；
    Figure 2023546558000082
    は、
    Figure 2023546558000083
    中のCを末端として指定し；かつ
    Figure 2023546558000084
    は、
    Figure 2023546558000085
    中のCを末端として指定し；
    ただし、各々の構造3は、独立して、0、1つまたは2つの環状基を含み、各々の環状基の末端が、
    第1の末端としての
    Figure 2023546558000086
    および第2の末端としての
    Figure 2023546558000087
    ；
    第1の末端としての
    Figure 2023546558000088
    および第2の末端としての
    Figure 2023546558000089
    ；
    第1の末端としての
    Figure 2023546558000090
    および第2の末端としての
    Figure 2023546558000091
    ；または
    第1の末端としての
    Figure 2023546558000092
    および第2の末端としての
    Figure 2023546558000093
    より選択され；
    さらにただし、
    Figure 2023546558000094
    が存在する場合、
    Figure 2023546558000095
    は存在せず；
    Figure 2023546558000096
    が存在する場合、
    Figure 2023546558000097
    は存在せず；
    Figure 2023546558000098
    が存在する場合、
    Figure 2023546558000099
    は存在せず；
    Figure 2023546558000100
    が存在する場合、
    Figure 2023546558000101
    は存在せず；
    構造3に存在する各々の環状基は、そのそれぞれの末端に加えて、末端の間に中間部Yをさらに含み；かつ各々のYは、独立して、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、またはアルキルスルファートであり；
    Figure 2023546558000102
    の各々は、独立して、存在するかまたは存在せず、存在する場合、H、OH、アルキル、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルコキシ、チオアルキル、アルキルチオアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり；
    Figure 2023546558000103
    の各々は、存在する場合、介在スペーサー基
    Figure 2023546558000104
    を有してまたは有さずに官能性末端基Xと結合形成していてもよく；
    各々の▼は、独立して、OH、アルキル、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルカルボキサミド、アルキルアミノ、アルキルスルファート、アリール、アリールカルボキシ、アリールカルボキサミド、アリールアミノ、アリールスルファートであるか、または存在せず；
    ただし、前記化合物がホモ二価リンカー化合物であることに一致して、ホモ二価リンカー化合物は合計で2つだけの官能性末端基Xを含み；
    構造2は、2つのアミノ酸の連結から形成されていてもよい少なくとも1つのアミド結合を含んでいてもよい、
    請求項10～26のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  28. Xが、マレイミド、アジド、アルキン、活性カルボキシル、またはアミンである、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  29. 各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000105
    が、独立して、アルキル、アルコキシ、シクリル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはそれらの置換されたバージョンである、請求項27または28記載のホモ二価リンカー化合物。
  30. 各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000106
    が、独立して、C1～10アルキル、C1～10アルコキシ、5～10員アリール、5～10員ヘテロアリール、5～10員ヘテロシクリル、(C1～10アルキル)-(5～10員アリール)、(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロアリール)、または(C1～10アルキル)-(5～10員ヘテロシクリル)である、請求項29記載のホモ二価リンカー化合物。
  31. 各々のスペーサー基
    Figure 2023546558000107
    が、独立して、C2～C6アルキル、エチレングリコール、トリエチレングリコール、または1,4-フェニレンである、請求項30記載のホモ二価リンカー化合物。
  32. 少なくとも1つのアミド結合が真正ペプチド結合である、請求項27～31のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  33. 少なくとも1つのアミド結合がイソペプチド結合である、請求項27～31のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  34. 少なくとも1つのアミド結合が、2つのアミノ酸の結合から形成されている、請求項27～33のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物。
  35. アミノ酸の各々が、独立して天然または非天然である、請求項34記載のホモ二価リンカー化合物。
  36. アミノ酸の各々が、独立してアルファ、ベータ、ガンマ、またはデルタアミノ酸である、請求項34記載のホモ二価リンカー化合物。
  37. アミノ酸の少なくとも1つがアルファアミノ酸であるか；またはアミノ酸の各々がアルファアミノ酸である、請求項34記載のホモ二価リンカー化合物。
  38. アミノ酸の少なくとも1つがタンパク質構成アミノ酸であるか；またはアミノ酸の各々がタンパク質構成アミノ酸である、請求項34記載のホモ二価リンカー化合物。
  39. 前記化合物が、グリシンをグリシンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000108
    の各々が存在し；
    RおよびR'が存在せず；
    aおよびbが1であり；
    cおよびdが0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wが1であり；
    x、y、およびzが0であり；
    ▲がHであり；
    Figure 2023546558000109
    がHであり；
    Figure 2023546558000110
    が存在せず；かつ
    ▼が存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wが1であり；
    x、y、およびzが0であり；
    ▲がHであり；
    Figure 2023546558000111
    がHであり；
    Figure 2023546558000112
    が存在せず；かつ
    ▼が存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造4：
    X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-CO----X （構造4）
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  40. 前記化合物が、グリシンをアラニンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000113
    の各々が存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000114
    はHであり；
    Figure 2023546558000115
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000116
    はメチルであり；
    Figure 2023546558000117
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造5：
    X----NH-(CH2)-CO-NH-(CHメチル)-CO----X （構造5）
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  41. 前記化合物が、グリシンをプロリンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000118
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000119
    はHであり；
    Figure 2023546558000120
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲は存在せず；
    Figure 2023546558000121
    は存在し；
    Yはプロピルであり、環状基はピロリジンであり；かつ
    Figure 2023546558000122
    、および▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造6：
    Figure 2023546558000123
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  42. 前記化合物が、グリシンをバリンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000124
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000125
    はHであり；
    Figure 2023546558000126
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000127
    はイソプロピルであり；
    Figure 2023546558000128
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造7：
    X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH-イソプロピル)-CO----X （構造7）
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  43. 前記化合物が、グリシンをリジンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000129
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000130
    はHであり；
    Figure 2023546558000131
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000132
    はブチルアミノであり；
    Figure 2023546558000133
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造8：
    Figure 2023546558000134
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  44. 前記化合物が、グリシンをリジンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000135
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000136
    はHであり；
    Figure 2023546558000137
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000138
    は、Xと結合形成しているブチルアミノであり；
    Figure 2023546558000139
    は存在せず；かつ
    ▼はOHであり；
    その結果、二価リンカー化合物が構造9：
    Figure 2023546558000140
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  45. 前記化合物が、グリシンをアスパラギン酸に結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000141
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000142
    はHであり；
    Figure 2023546558000143
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000144
    はアセタートであり；
    Figure 2023546558000145
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造10：
    Figure 2023546558000146
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  46. 前記化合物が、グリシン、アスパラギン酸、およびリジンの結合によって形成された真正ペプチド結合およびイソペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000147
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    a、b、およびcは1であり；
    dは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000148
    はHであり；
    Figure 2023546558000149
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000150
    はアセチルであり；
    Figure 2023546558000151
    は存在せず；かつ
    ▼はOHであり；
    要素Cの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000152
    は、Xと結合形成しているブチルアミノであり；
    Figure 2023546558000153
    は存在せず；かつ
    ▼はOHであり；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造11：
    Figure 2023546558000154
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  47. 前記化合物が、グリシンをベータ-アラニンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000155
    の各々は存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000156
    はHであり；
    Figure 2023546558000157
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    xは1であり；
    yおよびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000158
    はHであり；
    Figure 2023546558000159
    はHであり；
    Figure 2023546558000160
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物は、構造12：
    X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-(CH2)-CO----X （構造12）
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  48. 前記化合物が、バリンをシトルリンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000161
    の各々が存在し、RおよびR'は存在せず；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000162
    はイソプロピルであり；
    Figure 2023546558000163
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000164
    はプロピルカルバモイルアミノであり；
    Figure 2023546558000165
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、ホモ二価リンカー化合物が、構造13：
    Figure 2023546558000166
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  49. 前記化合物が、リジンをリジンに結合することによって形成された真正ペプチド結合を含み、
    構造2に関して：
    スペーサー基
    Figure 2023546558000167
    の各々は存在し、RはHであり；
    R'はOHであり；
    aおよびbは1であり；
    cおよびdは0であり；
    要素Aの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000168
    は、Xと結合形成しているブチルアミノであり；
    Figure 2023546558000169
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    要素Bの構造3に関して：
    wは1であり；
    x、y、およびzは0であり；
    ▲はHであり；
    Figure 2023546558000170
    は、Xと結合形成しているブチルアミノであり；
    Figure 2023546558000171
    は存在せず；かつ
    ▼は存在せず；
    その結果、二価リンカー化合物は、構造14：
    Figure 2023546558000172
    を含む、請求項27記載のホモ二価リンカー化合物。
  50. 構造15：
    Figure 2023546558000173
    の分岐リンカー化合物であって、
    構造中、
    Bは三価部分であり；
    L1、L2、およびL3の各々は分岐基であり；かつ
    L1、L2、およびL3の少なくとも1つは、請求項1～49のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されており；任意でL1、L2、およびL3の少なくとも2つは、独立して、請求項1～49のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成され；任意でL1、L2、およびL3の各々は、独立して、請求項1～49のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物への、Bの結合によって形成されている、
    分岐リンカー化合物。
  51. 少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋である、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物。
  52. 約85～95％純粋である、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物。
  53. 75％以上純粋；85％以上純粋；または95％以上純粋である、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物。
  54. 共有結合によって一緒に結合された2つ以上の生物学的部分を含むマルチコンジュゲートであって、マルチコンジュゲート内の少なくとも1つの共有結合が、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物との反応によって形成されている、マルチコンジュゲート。
  55. 生物学的部分の各々が、別の生物学的部分に、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物によって結合されている、請求項54記載のマルチコンジュゲート。
  56. 2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの生物学的部分を含む、請求項54または55記載のマルチコンジュゲート。
  57. 各々の生物学的部分が、独立して、核酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体である、請求項54～56のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  58. 少なくとも2つの生物学的部分がオリゴヌクレオチドであり；任意で少なくとも2つのオリゴヌクレオチドが、マルチコンジュゲート中で互いに隣接し；任意でオリゴヌクレオチドの各々が、15～30、17～27、19～26、または20～25ヌクレオチド長である、請求項54～57のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  59. 生物学的部分の少なくとも1つが二本鎖RNA、任意でsiRNA、saRNA、またはmiRNAである、請求項54～58のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  60. 生物学的部分の少なくとも1つが一本鎖RNA、任意でアンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項54～59のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  61. 生物学的部分の各々が二本鎖siRNAである、請求項59記載のマルチコンジュゲート。
  62. 少なくとも1つの生物学的部分が、タンパク質、ペプチド、またはそれらの誘導体である、請求項54～60のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  63. 各々が反応時に独立して
    Figure 2023546558000174
    であるマレイミド官能基を有するホモ二価リンカー化合物との反応によって形成された1つまたは複数の共有結合を有する、請求項54～62のいずれか一項記載のマルチコンジュゲート。
  64. 請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートを合成するための方法であって、
    第1の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合および第2の生物学的部分とリンカー化合物との共有結合の形成を促進する反応条件下で、
    請求項1～50のいずれか一項記載のホモ二価リンカー化合物を第1および第2の生物学的部分と反応させる段階を含む、
    方法。
  65. 第1の生物学的部分と第2の生物学的部分とが同じであり、かつ生物学的部分の各々の、ホモ二価リンカー化合物へのカップリングが同時に実行される、請求項64記載の方法。
  66. 第1の生物学的部分と第2の生物学的部分とが異なり、かつ
    第1の生物学的部分で一置換されたホモ二価リンカーを含む単離可能な中間体の形成に実質的に好都合でありかつ第1の生物学的部分の二量体化を実質的に防止する反応条件の下で、
    生物学的部分の各々の、ホモ二価リンカー化合物へのカップリングが、順次に実行される、
    請求項64記載の方法。
  67. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、第1の生物学的部分の希薄溶液中で化学量論的過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる、請求項66記載の方法。
  68. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、または100のモル過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる、請求項67記載の方法。
  69. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、または100のモル過剰のホモ二価リンカー化合物を用いて行われる、請求項67記載の方法。
  70. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、水および水混和性有機共溶媒を含む溶液中で行われる、請求項66～69のいずれか一項記載の方法。
  71. 水混和性有機共溶媒が、DMF、NMP、DMSO、アルコール、またはアセトニトリルを含む、請求項70記載の方法。
  72. 水混和性有機共溶媒が、約10、15、20、25、30、40、または50％（v/v）の溶液を含む、請求項70または71記載の方法。
  73. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、約7、6、5、または4未満のpHで行われる、請求項70～72のいずれか一項記載の方法。
  74. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、約7、6、5、または4のpHで行われる、請求項70～72のいずれか一項記載の方法。
  75. ホモ二価リンカー化合物の第1の生物学的部分へのカップリングが、無水有機溶媒を含む溶液中で行われる、請求項66～69のいずれか一項記載の方法。
  76. 無水有機溶媒が、ジクロロメタン、DMF、DMSO、THF、ジオキサン、ピリジン、アルコール、またはアセトニトリルを含む、請求項75記載の方法。
  77. マルチコンジュゲートの収率が、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％である、請求項64～76のいずれか一項記載の方法。
  78. マルチコンジュゲートの純度が、少なくとも75、少なくとも75、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％である、請求項64～77のいずれか一項記載の方法。
  79. 一端を生物学的部分によって置換された、請求項1～49のいずれか一項記載のホモ二価リンカーを含む化合物であって、ホモ二価リンカーの他端が非置換であり、かつ該化合物が少なくとも75％、80、85、90、95、96、97、98、99、または100％純粋である、化合物。
  80. 生物学的部分が、核酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体である、請求項79記載の化合物。
  81. 請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートを含む、薬学的組成物。
  82. 医薬の製造における使用のための、請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートを含む、組成物。
  83. 疾患または障害を改善する、治癒する、またはその発生を予防するための処置を必要とする対象を処置するための方法であって、請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートの有効量を、該対象に投与することを含む、方法。
  84. 細胞における遺伝子発現をインビトロまたはインビボで調節するための方法であって、該細胞に、請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートの有効量を送達することを含み、マルチコンジュゲートが、遺伝子発現を調節する効果を有する少なくとも1つの生物学的部分を含む、方法。
  85. 少なくとも1つの生物学的部分が遺伝子発現を抑制または低減し；任意で少なくとも1つの生物学的部分が、siRNA、miRNA、またはアンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項84記載の方法。
  86. 少なくとも1つの生物学的部分が、遺伝子発現を活性化または増加させ；任意で少なくとも1つの生物学的部分がsaRNAである、請求項84記載の方法。
  87. インターナリゼーション事象により、2つ以上の生物学的部分をインビトロまたはインビボで、細胞に送達するための方法であって、請求項54～63のいずれか一項記載のマルチコンジュゲートを、該細胞に投与することを含む、方法。
  88. マルチコンジュゲートが、脂質ナノ粒子中に製剤化されている、請求項87記載の方法。
  89. マルチコンジュゲートが、ウイルスベクター中にパッケージングされている、請求項87記載の方法。
  90. マルチコンジュゲートが、細胞または組織標的化リガンドを含む、請求項87記載の方法。
  91. マルチコンジュゲートが、3つ以上の生物学的部分をあらかじめ決定された化学量論比で含む、請求項83～90のいずれか一項記載の方法。
  92. 対象における疾患または状態を処置する方法であって、請求項1～50のいずれか一項記載のリンカー化合物との反応によって形成された共有結合によって結合された活性薬学的成分を含む薬学的組成物の有効量を、該対象に投与する段階を含む、方法。
  93. （a） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-CO----X （構造4）；
    （b） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CHメチル)-CO----X （構造5）；
    （c）
    Figure 2023546558000175
    ；
    （d） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH-イソプロピル)-CO----X （構造7）；
    （e）
    Figure 2023546558000176
    ；
    （f）
    Figure 2023546558000177
    ；
    （g）
    Figure 2023546558000178
    ；
    （h）
    Figure 2023546558000179
    ；
    （i） X----NH-(CH2)-CO-NH-(CH2)-(CH2)-CO----X （構造12）；
    （j）
    Figure 2023546558000180
    ；または
    （k）
    Figure 2023546558000181
    を含む、ホモ二価リンカー化合物。
  94. 第1および第2の生物学的部分が、各々独立して、核酸、ペプチド、タンパク質、脂質、炭水化物、カルボン酸、ビタミン、ステロイド、リグニン、小分子、有機金属化合物、または前述のいずれかの誘導体である、請求項64記載の方法。
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