JP6105171B2 - 抗her3抗体−薬物コンジュゲート - Google Patents

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Description

本発明は、抗HER3抗体と抗腫瘍性薬物とをリンカー構造部分を介して結合させた、抗腫瘍薬として有用な抗体−薬物コンジュゲートに関する。
癌細胞表面に発現し、かつ細胞に内在化できる抗原に結合する抗体(該抗原に結合した該抗体も細胞に内在化できる)に、細胞毒性を有する薬物を結合させた抗体−薬物コンジュゲート(Antibody-Drug Conjugate;ADC)は、癌細胞に選択的に薬物を送達できることによって、癌細胞内に薬物を蓄積させ、癌細胞を死滅させることが期待できる(非特許文献1〜3参照)。ADCとして例えば、抗CD33抗体にカリチアマイシンを結合させたMylotarg(登録商標;ゲムツズマブオゾガマイシン)が急性骨髄性白血病の治療薬として認可されている。また、抗CD30抗体にオーリスタチンEを結合させたAdcetris(登録商標;ブレンツキシマブベドティン)がホジキンリンパ腫と未分化大細胞リンパ腫の治療薬として最近認可された(非特許文献4参照)。これまでに認可されたADCに含有される薬物は、DNA又はチューブリンを標的としている。
抗腫瘍性の低分子化合物としてトポイソメラーゼIを阻害して抗腫瘍作用を発現する化合物であるカンプトテシン誘導体が知られている。その中で下式:
で示される抗腫瘍性化合物(エキサテカン、化学名:(1S,9S)-1-アミノ-9-エチル-5-フルオロ-2,3-ジヒドロ-9-ヒドロキシ-4-メチル-1H,12H-ベンゾ[de]ピラノ[3',4':6,7]インドリジノ[1,2-b]キノリン-10,13(9H,15H)-ジオン)は、水溶性のカンプトテシン誘導体である(特許文献1、2)。この化合物は、現在臨床で用いられているイリノテカンとは異なり、抗腫瘍効果の発現には酵素による活性化を必要としない。また、イリノテカンの薬効本体であるSN-38や、同じく臨床で用いられているトポテカンよりもトポイソメラーゼI阻害活性が強く、in vitroで種々の癌細胞に対して、より強い殺細胞活性を有している。特にP-glycoproteinの発現によってSN-38等に耐性を示す癌細胞に対しても効果を示した。また、マウスのヒト腫瘍皮下移植モデルでも強い抗腫瘍効果を示し、臨床試験が行われたものの、上市には至っていない(非特許文献5〜10参照)。エキサテカンがADCとして有効に作用するかについては明らかではなかった。
DE-310は、生分解性のカルボキシメチルデキストランポリアルコールポリマーにエキサテカンを、GGFGペプチドスペーサーを介して結合させた複合体である(特許文献3)。エキサテカンを高分子プロドラッグ化することによって、高い血中滞留性を保持させ、さらに腫瘍新生血管の透過性の亢進と腫瘍組織滞留性を利用して、受動的に腫瘍部位への指向性を高めたものである。DE-310は、酵素によるペプチドスペーサーの切断によって、活性本体であるエキサテカン、及びグリシンがアミノ基に結合しているエキサテカンが持続的に遊離され、その結果薬物動態が改善される。非臨床試験における種々の腫瘍の評価モデルにおいて、DE-310は、ここに含まれるエキサテカンの総量がエキサテカン単剤の投与時よりも減少しているのにも拘らず、単剤の投与時よりもより高い有効性を示した。DE-310に関しては臨床試験が実施され、有効例も確認され、活性本体が正常組織よりも腫瘍に集積することが確認されたとの報告がある一方、腫瘍へのDE-310及び活性本体の集積は正常組織への集積と大差なく、ヒトでは受動的なターゲティングは見られなかったとの報告もある(非特許文献11〜14参照)。結果としてDE-310も上市には至らず、エキサテカンがこの様なターゲティングを指向した薬物として有効に機能するかについては明らかではなかった。
DE-310の関連化合物として、-NH-(CH2)4-C(=O)-で示される構造部分を-GGFG-スペーサーとエキサテカンの間に挿入し、-GGFG-NH-(CH2)4-C(=O)-をスペーサー構造とする複合体も知られているが(特許文献4)、同複合体の抗腫瘍効果については全く知られていない。
ヒト上皮増殖因子受容体3(HER3,ErbB3としても知られる)は、受容体蛋白質チロシンキナーゼであり、HER1(EGFR、上皮増殖因子受容体としても知られる)、HER2及びHER4(非特許文献15〜17参照)とともに受容体蛋白質チロシンキナーゼのEGFRサブファミリーに属する。典型的な上皮増殖因子受容体と同様に、膜貫通受容体HER3は、細胞外リガンド結合ドメイン(ECD)、ECD内の二量体化ドメイン、膜貫通ドメイン、及びカルボキシル末端リン酸化ドメインからなる。これらのドメインに加えてHER1、HER2、HER4は細胞内蛋白質チロシンキナーゼドメイン(TKD)を保持するが、HER3はこのドメインを欠損しており自己リン酸化能を持たない。
リガンドであるヘレグリン(Heregulin,HRG)は、HER3の細胞外ドメインに結合し、他のヒト上皮増殖因子受容体(HER)ファミリーメンバーとの二量体化と細胞内ドメインのリン酸転移を促進することにより、受容体を介したシグナル経路を活性化する。HERファミリーメンバーとの二量体形成は、HER3のシグナルポテンシャルを増大させ、シグナルの多様化のみならずシグナルの増幅のための手段となる。例えば、HER2/HER3ヘテロダイマーは、HERファミリーのうちで最も重要な増殖シグナルの一つを誘導する。HER3は乳癌、胃腸癌及び膵臓癌等、いくつかの種類の癌において過剰発現している。興味深いことに、HER2/HER3の発現と非浸潤性段階から浸潤性段階への進行との間に相関が示されている(非特許文献18〜20参照)。したがって、HER3を介したシグナルを阻害する物質が望まれている。抗HER3抗体及びその免疫コンジュゲートが、特許文献5〜10等でそれぞれ報告されている。
特開平5−59061号公報 特開平8−337584号公報 国際公開第1997/46260号 国際公開第2000/25825号 米国特許第5968511号公報 米国特許第5480968号公報 国際公開第2003/013602号 国際公開第2007/077028号 国際公開第2008/100624号 国際公開第2012/019024号
Ducry, L., et al., Bioconjugate Chem. (2010) 21, 5-13. Alley, S. C., et al., Current Opinion in Chemical Biology (2010) 14, 529-537. Damle N.K. Expert Opin. Biol. Ther. (2004) 4, 1445-1452. Senter P. D., et al., Nature Biotechnology (2012) 30, 631-637. Kumazawa, E., Tohgo, A., Exp. Opin. Invest. Drugs (1998) 7, 625-632. Mitsui, I., et al., Jpn J. Cancer Res. (1995) 86, 776-786. Takiguchi, S., et al., Jpn J. Cancer Res. (1997) 88, 760-769. Joto, N. et al.. Int J Cancer (1997) 72, 680-686. Kumazawa, E. et al., Cancer Chemother. Pharmacol. (1998) 42, 210-220. De Jager, R., et al., Ann N Y Acad Sci (2000) 922, 260-273. Inoue, K. et al. Polymer Drugs in the Clinical Stage, Edited by Maeda et al., (2003) 145-153. Kumazawa, E. et al., Cancer Sci (2004) 95, 168-175. Soepenberg, O. et al., Clinical Cancer Research, (2005) 11, 703-711. Wente M. N. et al., Investigational New Drugs (2005) 23, 339-347. Plowman, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1990) 87, 4905-4909. Kraus et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1989) 86, 9193-9197. Kraus et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1993) 90, 2900-2904. Alimandi et al., Oncogene (1995) 10, 1813-1821. deFazio et al., Int. J. Cancer (2000) 87, 487-498. Naidu et al., Br. J. Cancer (1998) 78, 1385-1390.
抗体による腫瘍の治療においては、抗体が抗原を認識して腫瘍細胞に結合しても抗腫瘍効果が十分でない場合が観察されることもあり、より効果の高い抗腫瘍抗体が必要とされる場合がある。また、抗腫瘍性の低分子化合物においては、抗腫瘍効果に優れていても副作用や毒性面等、安全性上の問題を有するものが多く、安全性をより高めてより優れた治療効果を獲得することが課題となっている。すなわち、本発明は、抗腫瘍効果と安全性面に優れる、優れた治療効果を有する抗腫瘍薬を獲得して提供することが課題である。
本発明者らは、抗HER3抗体が腫瘍細胞を標的にできる抗体であること、すなわち、腫瘍細胞を認識できる特性、腫瘍細胞に結合できる特性、腫瘍細胞に内在化できる特性、或は腫瘍細胞に対する殺細胞活性等を備えた抗体であることから、抗腫瘍性化合物であるエキサテカンを、リンカー構造部分を介して同抗体に結合させた抗体−薬物コンジュゲートに変換することによって、抗腫瘍性化合物を腫瘍細胞により確実に移動させて当該化合物の抗腫瘍効果を腫瘍細胞で特異的に発揮させることができること、したがって抗腫瘍効果の確実な発揮とともに抗HER3抗体の殺細胞効果の増強が期待できること、さらには抗腫瘍性化合物の投与量を当該化合物の単体投与時よりも減少させることができること、すなわちこれらによって通常細胞への抗腫瘍性化合物の影響を緩和させることができるのでより高い安全性を達成できること、が可能と考えた。
このために本発明者らは特定の構造のリンカーを創出し、このリンカーを介して抗HER3抗体とエキサテカンとを結合させた抗体−薬物コンジュゲートを獲得することに成功し、同コンジュゲートが優れた抗腫瘍効果を発揮することを見出して本発明を完成させたのである。
すなわち本願発明は、
[1]次式
で示される抗腫瘍性化合物と抗HER3抗体とを次式:
-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-又は-L1-L2-LP-
で示される構造のリンカーを介して、抗HER3抗体のヒンジ部に存在するジスルフィド結合部分において形成させたチオエーテル結合によって結合させたことを特徴とする抗体−薬物コンジュゲートに関するものである。
ここで、抗HER3抗体はL1の末端において結合し、抗腫瘍性化合物は、1位のアミノ基の窒素原子を結合部位として、-(CH2)n2-C(=O)-部分のカルボニル基又はLPのC末端に結合する。
式中、n1は、0から6の整数を示し、
n2は、0から5の整数を示し、
L1は、-(Succinimid-3-yl-N)-(CH2)n3-C(=O)-を示し、
ここで、n3は、2から8の整数を示し、
L2は、-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-又は単結合を示し、
ここで、n4は、1から6の整数を示し、
LPは、2から7個のアミノ酸で構成されるペプチド残基を示し、
Laは、-O-又は単結合を示し、
-(Succinimid-3-yl-N)-は次式:
で示される構造であり、このものの3位で抗HER3抗体と結合し、1位の窒素原子上でこれを含むリンカー構造内のメチレン基と結合する。
さらに本願発明は以下の各々に関するものでもある。
[2]LPのペプチド残基が、フェニルアラニン、グリシン、バリン、リシン、シトルリン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれるアミノ酸からなるペプチド残基である[1]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[3]LPが、以下の群から選ばれるペプチド残基である[1]又は[2]に記載の抗体−薬物コンジュゲート:
-GGF-、
-DGGF-、
-(D-)D-GGF-、
-EGGF-、
-GGFG-、
-SGGF-、
-KGGF-、
-DGGFG-、
-GGFGG-、
-DDGGFG-、
-KDGGFG-、及び
-GGFGGGF-;
ここで『(D-)D』はD-アスパラギン酸を示す。
[4]LPが、4又は5個のアミノ酸で構成されるペプチド残基である[1]又は[2]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[5]LPが、-GGFG-又は-DGGFG-である[1]から[4]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[6]LPが、-GGFG-である[1]から[4]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[7]n3が2から5の整数であって、L2が単結合である[1]から[6]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[8]リンカーが、-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-である[1]から[7]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[9]n3が2から5の整数であって、L2が-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-であり、n4が2又は4である[8]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[10]-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-が、4から7原子の鎖長を有する部分構造である[8]又は[9]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[11]-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-が、5又は6原子の鎖長を有する部分構造である[8]又は[9]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[12]-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-が、
-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、又は
-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-である[10]又は[11]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[13]-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-が、
-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、又は
-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-
である[12]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[14]リンカーが、-L1-L2-LP-である[1]から[5]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[15]LPが、-DGGFG-である[14]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[16]n3が2から5の整数であって、L2が単結合である[15]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[17]-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-又は-L1-L2-LP-に薬物を結合させた薬物−リンカー構造部分が、次の群から選ばれる1種の薬物−リンカー構造である[1]に記載の抗体−薬物コンジュゲート:
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
ここで、-(Succinimid-3-yl-N)-は次式:
で示される構造であり、このものの3位で抗HER3抗体と結合し、1位の窒素原子上でこれを含むリンカー構造内のメチレン基と結合する。
-(NH-DX)は次式:
で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基を示す。
-GGFG-は、-Gly-Gly-Phe-Gly-のテトラペプチド残基、-DGGFG-は、-Asp-Gly-Gly-Phe-Gly-のペンタペプチド残基を示す。
[18]-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-に薬物を結合させた薬物−リンカー構造部分が、次の群から選ばれる1種の薬物−リンカー構造である[1]に記載の抗体−薬物コンジュゲート:
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
ここで、-(Succinimid-3-yl-N)-、-(NH-DX)、-GGFG-、及び-DGGFG-は、上記の通りである。
[19]次式:
で示される抗腫瘍性化合物と抗HER3抗体とを次式:
-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-
で示される構造のリンカーを介して、抗HER3抗体のヒンジ部に存在するジスルフィド結合部分において形成させたチオエーテル結合を介して結合させたことを特徴とする抗体−薬物コンジュゲート。
ここで、抗HER3抗体はL1の末端において結合し、抗腫瘍性化合物は-(CH2)n2-C(=O)-部分のカルボニル基に結合する。
式中、n1は、0から6の整数を示し、
n2は、0から5の整数を示し、
L1は、-(Succinimid-3-yl-N)-(CH2)n3-C(=O)-を示し、
ここで、n3は、2から8の整数を示し、
L2は、-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-又は単結合を示し、
ここで、n4は、1から6の整数を示し、
LPは、-GGFG-のテトラペプチド残基を示し、
Laは、-O-又は単結合を示し、
-(Succinimid-3-yl-N)-は次式:
で示される構造であり、このものの3位で抗HER3抗体と結合し、1位の窒素原子上でこれを含むリンカー構造内のメチレン基と結合する。
[20]n1が3であり、n2が0であり、n3が2であり、L2が-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-であって、n4が2であり、Laが単結合であるか、
n1が1であり、n2が1であり、n3が5であり、L2が単結合であり、Laが-O-であるか、又は
n1が2であり、n2が1であり、n3が5であり、L2が単結合であり、Laが-O-である[19]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[21]n3が2又は5であって、L2が単結合である[19]又は[20]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[22]n3が2又は5であって、L2が-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-であり、n4が2又は4である[19]又は[20]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[23]-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-が、
-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、又は
-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-
である[19]から[22]のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[24]-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-に薬物を結合させた薬物−リンカー構造部分が、次の群から選ばれる1種の薬物−リンカー構造である[19]から[23]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート:
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX);
ここで、-(Succinimid-3-yl-N)-は次式:
で示される構造であり、このものの3位で抗HER3抗体と結合し、1位の窒素原子上でこれを含むリンカー構造内のメチレン基と結合する。
-(NH-DX)は次式:
で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基を示す。
-GGFG-は、-Gly-Gly-Phe-Gly-のテトラペプチド残基を示す。
[25]-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-に薬物を結合させた薬物−リンカー構造部分が、次の群から選ばれる1種の薬物−リンカー構造である[19]から[23]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート:
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)。
ここで、-(Succinimid-3-yl-N)-、-(NH-DX)、及び-GGFG-は、上記の通りである。
[26]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が1から10個の範囲である[1]から[25]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[27]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が2から8個の範囲である[1]から[25]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[28]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が3から8個の範囲である[1]から[25]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[29][1]から[28]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する医薬。
[30][1]から[28]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
[31]肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための[30]に記載の抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
[32][1]から[28]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を活性成分とし、薬学的に許容される製剤成分とを含有する医薬組成物。
[33]肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための[32]に記載の医薬組成物。
[34][1]から[28]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を投与することを特徴とする腫瘍及び/又は癌の治療方法。
[35]他の薬剤と組み合せて投与される、[29]記載の医薬、[30]もしくは[31]記載の抗腫瘍薬及び/若しくは抗癌薬、[32]もしくは[33]記載の医薬組成物、又は[34]記載の治療方法。
[36]他の薬剤をも活性成分として含有する、[32]又は[33]記載の医薬組成物。
[35]次式で示される化合物:
(maleimid-N-yl)-(CH2)n3-C(=O)-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-(NH-DX)又は(maleimid-N-yl)-(CH2)n3-C(=O)-L2-LP-(NH-DX)
を抗HER3抗体又はその反応性誘導体と反応させ、該抗体のヒンジ部に存在するジスルフィド結合部分においてチオエーテル結合を形成させる方法によって薬物−リンカー部分を該抗体に結合させることを特徴とする抗体−薬物コンジュゲートの製造方法。
式中、n3は、整数の2から8を示し、
L2は、-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-又は単結合を示し、
ここで、n4は、1から6の整数を示し、
LPは、フェニルアラニン、グリシン、バリン、リシン、シトルリン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれる2から7個のアミノ酸で構成されるペプチド残基を示し、
n1は、0から6の整数を示し、
n2は、0から5の整数を示し、
Laは、-O-又は単結合を示し、
(maleimid-N-yl)-は、次式:
で示される、窒素原子が結合部位である基である。
-(NH-DX)は、次式
で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基である。
[36]薬物−リンカー部分を抗HER3抗体に結合させる方法が、該抗体を還元処理して反応性誘導体に変換する方法である[35]に記載の製造方法。
[37]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が1から10個の範囲である[35]又は[36]に記載の製造方法。
[38]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が2から8個の範囲である[35]又は[36]に記載の製造方法。
[39]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が3から8個の範囲である[35]又は[36]に記載の製造方法。
[40][35]から[39]のいずれかの製造方法によって得られる抗体−薬物コンジュゲート。
[41]抗HER3抗体を還元条件で処理した後に以下の化合物群から選ばれる化合物を反応させることを特徴とする、該抗体のヒンジ部のジスルフィド結合部分においてチオエーテル結合を形成させて得られる抗体−薬物コンジュゲート:
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2O-CH2CH2O-CH2CH2O-CH2CH2O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、又は
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
ここで、(maleimid-N-yl)-は、次式:
で示される、窒素原子が結合部位である基である。
-(NH-DX)は、次式
で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基である。
-GGFG-は、-Gly-Gly-Phe-Gly-のテトラペプチド残基、-DGGFG-は、-Asp-Gly-Gly-Phe-Gly-のペンタペプチド残基を示す。
[42]抗HER3抗体を還元条件で処理した後に以下の化合物群から選ばれる化合物を反応させることを特徴とする、該抗体のヒンジ部のジスルフィド結合部分においてチオエーテル結合を形成させて得られる抗体−薬物コンジュゲート:
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、又は
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)。
ここで、(maleimid-N-yl)-、-(NH-DX)、及び-GGFG-は、上記の通りである。
[43]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が1から10個の範囲である[41]又は[42]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[44]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が2から8個の範囲である[41]又は[42]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[45]選択された1種の薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が3から8個の範囲である[41]又は[42]に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
[46][40]から[45]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する医薬。
[47][40]から[45]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
[48]肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための[47]に記載の抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
[49][40]から[45]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を活性成分とし、薬学的に許容される製剤成分とを含有する医薬組成物。
[50]肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための[49]に記載の医薬組成物。
[51][40]から[45]のいずれかに記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を投与することを特徴とする腫瘍及び/又は癌の治療方法。
[52]他の薬剤と組み合せて投与される、[46]記載の医薬、[47]もしくは[48]記載の抗腫瘍薬及び/若しくは抗癌薬、[49]もしくは[50]記載の医薬組成物、又は[51]記載の治療方法。
[53]他の薬剤をも活性成分として含有する、[49]又は[50]記載の医薬組成物。
特定の構造のリンカーを介して抗腫瘍性化合物エキサテカンを結合させた抗HER3抗体−薬物コンジュゲートによって、優れた抗腫瘍効果及び安全性を達成することができる。
抗HER3ヒト抗体U1−59重鎖の全長アミノ酸配列(配列番号583)を示す。 抗HER3ヒト抗体U1−59軽鎖の全長アミノ酸配列(配列番号584)を示す。 U1−59又は抗体−薬物コンジュゲートの連続希釈液で処理したHCC1569の平均蛍光強度を示す。GraphPad Prism Softwareにより、KDとBmax値を算出した。 A549細胞を2日間、U1−59又は種々の抗体−薬物コンジュゲートと共に培養した。HER3又はリン酸化HER3をウェスタンブロッティングにより評価した。泳動コントロールとして、pan−Actinを検出した。 U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート処理(37℃,1時間)によるHCC1569細胞表面のHER3発現低下の平均値を示す。 ヒト乳癌株(HCC 1569)における、HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの抑制試験の結果を示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。 ヒト乳癌株(MDA−MB 453)における、HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの抑制試験の結果を示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。 ヒトメラノーマ株(A375)における、HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの抑制試験の結果を示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。 ヒト大腸癌株(HT 29)における、HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの抑制試験の結果を示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。 ヒト肺癌株(A 549)における、HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの抑制試験の結果を示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。 抗体−薬物コンジュゲート(3)と抗体−薬物コンジュゲート(4)の細胞増殖・生存阻害率の比較結果を示す。左図は、10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存阻害率を示す。縦軸は各サンプルのATP活性を示す発光を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。右図は、無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を高ドラッグローディング(HDL)と中ドラッグローディング(MDL)で比較した。 抗体−薬物コンジュゲート(10)と抗体−薬物コンジュゲート(11)の細胞増殖・生存阻害率の比較結果を示す。左図は、10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存阻害率を示す。縦軸は各サンプルのATP活性を示す発光を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。右図は、無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を高ドラッグローディング(HDL)と中ドラッグローディング(MDL)で比較した。 抗体−薬物コンジュゲート(13)と抗体−薬物コンジュゲート(14)の細胞増殖・生存阻害率の比較結果を示す。左図は、10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存阻害率を示す。縦軸は各サンプルのATP活性を示す発光を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。右図は、無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を高ドラッグローディング(HDL)と中ドラッグローディング(MDL)で比較した。 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、又は(13)を用いたヒト乳癌(HCC1569)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、又は(13)を用いたヒトメラノーマ(HT−144)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、又は(13)を用いたヒト乳癌(MDA−MB−453)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は投与からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、又は(13)を用いたヒト大腸癌株(HT−29)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は投与からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、又は(13)を用いたヒト肺癌株(A549)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(13)を用いたヒトトリプルネガティブ乳癌株(MDA−MB−468)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積及び初期マウス重量は記述的データ(平均及び標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒトルミナール乳癌株(MCF−7)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒトメラノーマ株(WM−266−4)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト卵巣癌株(OVCAR−8)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト膀胱癌株(SW−780)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト乳癌株(MDA−MB−453)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト乳癌株(MDA−MB−453)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(15)を用いたヒトヒト乳癌株(JIMT−1)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト肺癌株(PC9)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒトトリプルネガティブ乳癌株(MDA−MB−468)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト頭頸部癌株(Fadu)抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。 抗体−薬物コンジュゲート(16a)を用いたヒト胃癌患者由来腫瘍片(NIBIO−G016)を用いた抗腫瘍試験の結果を示す。縦軸は平均腫瘍体積を、横軸は細胞移植からの日数を示す。全ての値は平均±標準誤差で示される。初期腫瘍体積および初期マウス重量は記述的データ(平均および標準誤差)を用いて、Microsoft Excel 2009を用いて解析された。
以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これによって本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
本発明はHER3結合蛋白質−薬物コンジュゲートを提供する。本発明のHER3結合タンパク質は、好適には、抗体様結合活性を有する足場タンパク質又は抗体、すなわち、抗HER3抗体である。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、抗HER3抗体に、リンカー構造部分を介して抗腫瘍性化合物を結合させた抗腫瘍性薬物であり、以下に詳細に説明する。
本発明の文脈内で、本明細書において使用される「足場タンパク質」という用語は、アミノ酸の挿入、置換又は欠失が高度に許容される露出された表面を有するポリペプチド又はタンパク質を意味する。本発明に従って使用することができる足場タンパク質の例は、スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylococcus aureus)から得られるプロテインA、ピエリス・ブラッシッカエ(Pieris brassicae)から得られるビリン結合タンパク質又はその他のリポカリン、アンキリン反復タンパク質及びヒトフィブロネクチンである(Binz and Pluckthun, Curr Opin Biotechnol.16, 459−69中に概説されている。)。足場タンパク質の操作は、安定に折り畳まれたタンパク質の構造的フレームワーク上に又は構造的フレームワーク中に親和性機能を移植し、又は組み込むこととみなすことができる。親和性機能とは、本発明に従うタンパク質結合親和性を意味する。足場は、結合特異性を付与するアミノ酸配列から構造的に分離可能である。一般に、この様な人工的親和性試薬の開発に適していると思われるタンパク質は、推論によって、又は最も一般的にはHER3(精製されたタンパク質又は細胞表面上にディスプレイされたタンパク質の何れか)に対するパニング等の、インビトロでディスプレイされた人工的足場ライブラリーの結合剤に対するコンビナトリアルタンパク質工学技術(これらの技術は、本分野において公知である(Skerra, J.Mol.Recog., 2000;Binz and Pluckthun, 2005))によって取得され得る。さらに、抗体様結合活性を有する足場タンパク質は、足場ドメインを含有するアクセプターポリペプチドに由来することができ、アクセプターポリペプチドを含有する足場ドメイン上にドナーポリペプチドの結合特異性を付与するために、アクセプターポリペプチドには、ドナーポリペプチドの結合ドメインを移植することができる。前記挿入された結合ドメインは、例えば、抗体、特に、抗HER3抗体の相補性決定領域(CDR)であり得る。挿入は、例えば、当業者に周知の組み換え法の様々な形態による、ポリペプチド合成、コードするアミノ酸の核酸合成等、当業者に公知の様々な方法によって達成することが可能である。
[抗体]
さらに、本明細書において使用される「抗体」又は「抗HER3抗体」という用語は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、組換え抗体、ヒト化抗体(Jones et al., Nature 321(1986),522−525;Riechmann et al., Nature 332(1988),323−329;and Presta,Curr.Op.Struct.Biol.2(1992),593−596)、キメラ抗体(Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81(1984),6851−6855)、ヒト抗体と完全ヒト抗体、(Tomizuka,K.et al.,Nature Genetics(1997)16,p.133−143,;Kuroiwa,Y.et.al.,Nucl.Acids Res.(1998)26,p.3447−3448;Yoshida,H.et.al.,Animal Cell Technology:Basic and Applied Aspects vol.10,p.69−73(Kitagawa,Y.,Matsuda,T.and Iijima,S.eds.),Kluwer Academic Publishers,1999.;Tomizuka,K.et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2000)97,p.722−727、国際公開第2007/077028号等)、少なくとも2つの抗体から形成された多重特異的抗体(例えば、二重特異的抗体)又はこれらの抗体断片を意味する。「抗体断片」という用語は、上記抗体のあらゆる一部、好ましくはそれらの抗原結合領域又は可変領域を含む。抗体断片の例には、Fab断片、Fab'断片、F(ab')2断片、Fv断片、ダイアボディ(Hollinger et al., Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90(1993),6444−6448)、一本鎖抗体分子(Pluckthun in:The Pharmacology of Monoclonal Antibodies 113, Rosenburg and Moore, EDS, Springer Verlag,N.Y.(1994),269−315)及びHER3への所望の結合能を示す限り他の断片が含まれる。
さらに、本明細書において使用される「抗体」又は「抗HER3抗体」という用語は、抗体の加工されたサブドメインを含有する抗体様分子又は天然に存在する抗体変種を含み得る。これらの抗体様分子は、ラクダ科の動物(camelid)等の天然の取得源から得られた(Muyldermans et al.,Reviews in Molecular Biotechnology 74,277−302)、又は、ヒト、ラクダ科の動物若しくはその他の種から得たライブラリーのインビトロディスプレーを通じて得られた(Holt et al.,Trends Biotechnol.,21,484−90)VHのみ又はVLのみのドメイン等の単一ドメイン抗体であり得る。
本発明において、「Fv断片」は、完全な抗原認識及び結合部位を含有する最低の抗体断片である。これらの領域は、緊密に非共有会合した1つの重鎖可変ドメインと1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。各可変ドメインの3つのCDRが、VH−VL二量体の表面上の抗原結合部位を規定するために相互作用するのは、この立体配置中である。一括して、6つのCDRが抗体への抗原結合特異性を付与する。しかしながら、単一の可変ドメイン(又は抗原に対して特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)でさえ、一般に、完全な結合部位より低い親和性であるが、抗原を認識及び結合する能力を有する。
「Fab断片」は、軽鎖の定常ドメイン及び重鎖の第一の定常ドメイン(CH1)も含有する。「Fab断片」は、重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端に、抗体ヒンジ領域由来の1つ又はそれ以上のシステイン等、数個の残基が付加されている点で、「Fab'断片」と異なる。「F(ab')2断片」は、当初、ヒンジシステインをその間に有する「Fab'断片」の対として作製される。パパイン又はペプシン消化等、この様な抗体断片を調製する方法は、当業者に公知である。
本発明の別の好ましい実施形態において、本発明の抗HER3抗体は、HER3の細胞外ドメイン(ECD)に対して誘導された抗HER3抗体である。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートに使用される抗HER3抗体は、いずれの種に由来してもよいが、好ましくは、ヒト、ラット、マウス、及びウサギを例示できる。ヒト以外の種に由来する場合は、周知の技術を用いて、キメラ化又はヒト化することが好ましい。本発明の抗体は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよいが、モノクローナル抗体が好ましい。
抗HER3抗体は腫瘍細胞を標的にできる抗体であり、すなわち腫瘍細胞を認識できる特性、腫瘍細胞に結合できる特性、腫瘍細胞内に取り込まれて内在化する特性、そして腫瘍細胞に対する殺細胞活性等を備えており、抗腫瘍活性を有する化合物を、リンカーを介して結合させて抗体−薬物コンジュゲートとすることができる。
抗体の腫瘍細胞への結合性は、フローサイトメトリーを用いて確認できる。腫瘍細胞内への抗体の取り込みは、(1)治療抗体に結合する二次抗体(蛍光標識)を用いて細胞内に取り込まれた抗体を蛍光顕微鏡で可視化するアッセイ(Cell Death and Differentiation (2008) 15, 751-761)、(2)治療抗体に結合する二次抗体(蛍光標識)を用いて細胞内に取り込まれた蛍光量を測定するアッセイ(Molecular Biology of the Cell Vol. 15, 5268-5282, December 2004)、又は(3)治療抗体に結合するイムノトキシンを用いて、細胞内に取り込まれると毒素が放出されて細胞増殖が抑制されるというMab−ZAPアッセイ(Bio Techniques 28:162−165, January 2000)を用いて確認できる。イムノトキシンとしては、ジフテテリア毒素の触媒領域とプロテインGとのリコンビナント複合蛋白質も使用可能である。
抗体の抗腫瘍活性は、in vitroでは、細胞の増殖の抑制活性で測定することで確認できる。例えば、抗体の標的蛋白質を過剰発現している癌細胞株を培養し、培養系に種々の濃度で抗体を添加し、フォーカス形成、コロニー形成及びスフェロイド増殖に対する抑制活性を測定することができる。In vivoでは、例えば、標的蛋白質を高発現している腫瘍細胞株を移植したヌードマウスに抗体を投与し、当該癌(腫瘍)細胞の変化を測定することによって、抗腫瘍活性を確認できる。
抗体−薬物コンジュゲートは抗腫瘍効果を発揮する化合物を結合させてあるので、抗体自体が抗腫瘍効果を有することは、好ましいが、必須ではない。抗腫瘍性化合物の細胞障害性を腫瘍細胞において特異的・選択的に発揮させる目的からは、抗体が内在化して腫瘍細胞内に移行する性質のあることが重要であり、好ましい。
抗HER3抗体は、この分野で通常実施される方法を用いて、抗原となるポリペプチドを動物に免疫し、生体内に産生される抗体を採取、精製することによって得ることができる。抗原の由来はヒトに限定されず、マウス、ラット等のヒト以外の動物に由来する抗原を動物に免疫することもできる。この場合には、取得された異種抗原に結合する抗体とヒト抗原との交差性を試験することによって、ヒトの疾患に適用可能な抗体を選別できる。
また、公知の方法(例えば、Kohler and Milstein, Nature(1975)256, p.495-497、Kennet, R.ed., Monoclonal Antibodies, p.365-367, Plenum Press, N.Y.(1980))に従って、抗原に対する抗体を産生する抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合させることによってハイブリドーマを樹立し、モノクローナル抗体を得ることもできる。
なお、抗原は抗原蛋白質をコードする遺伝子を遺伝子操作によって宿主細胞に産生させることによって得ることができる。具体的には、抗原遺伝子を発現可能なベクターを作製し、これを宿主細胞に導入して該遺伝子を発現させ、発現した抗原を精製すればよい。上記の遺伝子操作による抗原発現細胞、或は抗原を発現している細胞株、を動物に免疫する方法を用いることによっても抗体を取得できる。
抗HER3抗体は、公知の手段によって取得することができる。
本発明で使用できる抗HER3抗体は、特に制限はないが、例えば、以下の特性を有するものが望ましい。
(1)以下の特性を有することを特徴とする抗HER3抗体;
(a)HER3に特異的に結合する。
(b)HER3と結合することによってHER3発現細胞に内在化する活性を有する。
(2)HER3の細胞外ドメインに結合する上記(1)に記載の抗体。
(3)モノクローナル抗体である上記(1)又は(2)に記載の抗体。
(4)抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性及び/又は補体依存性細胞傷害(CDC)活性を有する上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の抗体。
(5)マウスモノクローナル抗体、キメラモノクローナル抗体、ヒト化モノクローナル抗体又はヒト若しくは完全ヒト(モノクローナル)抗体である上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の抗体。
(6)配列番号1に記載のアミノ酸配列からなる重鎖及び配列番号2に記載のアミノ酸配列からなる軽鎖を含んでなるヒト化モノクローナル抗体である上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の抗体。
(7)重鎖カルボキシル末端のリシン残基が欠失している上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の抗体。
(8)配列番号70に記載のアミノ酸配列で示される重鎖可変領域及び配列番号72に記載のアミノ酸配列で示される軽鎖可変領域を含んでなる上記(7)に記載の抗体。
(9)上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の抗体をコードするポリヌクレオチドを含有する発現ベクターによって形質転換された宿主細胞を培養する工程及び当該工程で得られた培養物から目的の抗体を採取する工程を含む当該抗体の製造方法によって得られる抗体。
以下に、本発明において使用される抗HER3抗体について説明する。
本明細書において、「癌」と「腫瘍」は同じ意味に用いている。
本明細書において、「遺伝子」という語には、DNAのみならずそのmRNA、cDNA及びそのcRNAも含まれる。
本明細書において、「ポリヌクレオチド」という語は核酸と同じ意味で用いており、DNA、RNA、プローブ、オリゴヌクレオチド、及びプライマーも含まれる。
本明細においては、「ポリペプチド」と「蛋白質」は区別せずに用いている。
本明細書において、「細胞」には、動物個体内の細胞、培養細胞も含んでいる。
本明細書において、「HER3」は、HER3蛋白質と同じ意味で用いている。
本明細書における「CDR」とは、相補性決定領域(CDR:Complementarity determining region)を意味する。抗体分子の重鎖及び軽鎖にはそれぞれ3箇所のCDRがあることが知られている。CDRは、超可変領域(hypervariable domain)とも呼ばれ、抗体の重鎖及び軽鎖の可変領域内にあって、一次構造の変異性が特に高い部位であり、重鎖及び軽鎖のポリペプチド鎖の一次構造上において、それぞれ3ヶ所に分離している。本明細書においては、抗体のCDRについて、重鎖のCDRを重鎖アミノ酸配列のアミノ末端側からCDRH1、CDRH2、CDRH3と表記し、軽鎖のCDRを軽鎖アミノ酸配列のアミノ末端側からCDRL1、CDRL2、CDRL3と表記する。これらの部位は立体構造の上で相互に近接し、結合する抗原に対する特異性を決定している。
本発明において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」とは、市販のハイブリダイゼーション溶液ExpressHyb Hybridization Solution(クロンテック社製)中、68℃でハイブリダイズすること、又はDNAを固定したフィルターを用いて0.7−1.0MのNaCl存在下、68℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1−2倍濃度のSSC溶液(1倍濃度SSCとは150mM NaCl、15mMクエン酸ナトリウムからなる)を用い、68℃で洗浄することによって同定することができる条件又はそれと同等の条件でハイブリダイズすることをいう。
1.HER3
HER3はヒト上皮増殖因子受容体3で、HER3、ErbB3とも呼ばれ、受容体蛋白質チロシンキナーゼであり、HER1,HER2及びHER4とともに受容体蛋白質チロシンキナーゼの上皮増殖因子受容体サブファミリーに属する。HER3は膜貫通受容体であり、細胞外リガンド結合ドメイン(ECD)、ECD内の二量体化ドメイン、膜貫通ドメイン、細胞内蛋白質チロシンキナーゼドメイン(TKD)及びカルボキシル末端リン酸化ドメインを含む。HER3は乳癌、胃腸癌及び膵臓癌等、いくつかの種類の癌において過剰発現している。HER2−HER3の発現と非浸潤性段階から浸潤性段階への進行との間に相関が見られる。
本発明で用いるHER3蛋白質は、ヒト、非ヒト哺乳動物(ラット、マウス等)のHER3発現細胞から直接精製して使用するか、或は当該細胞の細胞膜画分を調製して使用することができ、また、HER3をin vitroにて合成する、或は遺伝子操作によって宿主細胞に産生させることによって得ることができる。遺伝子操作では、具体的には、HER3 cDNAを発現可能なベクターに組み込んだ後、転写と翻訳に必要な酵素、基質及びエネルギー物質を含む溶液中で合成する、或は他の原核生物、又は真核生物の宿主細胞を形質転換させることによってHER3を発現させることによって、該蛋白質を得ることができる。また、前記の遺伝子操作によるHER3発現細胞、或はHER3を発現している細胞株をHER3蛋白質として使用することも可能である。
HER3のRNA配列、cDNA配列及びアミノ酸配列は公的データベース上に公開されており、例えばAAA35979(アミノ末端19アミノ酸残基からなるシグナル配列を含む前駆体)、M34309(NCBI)等のアクセッション番号により参照可能である。
また、上記HER3のアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、付加及び/又は挿入されたアミノ酸配列からなり、当該蛋白質と同等の生物活性を有する蛋白質もHER3に含まれる。
2.抗HER3抗体の製造
本発明のHER3に対する抗体は、この分野で通常実施される方法に従って、HER3又はHER3のアミノ酸配列から選択される任意のポリペプチドを動物に免疫し、生体内に産生される抗体を採取、精製することによって得ることができる。抗原となるHER3の生物種はヒトに限定されず、マウス、ラット等のヒト以外の動物に由来するHER3を動物に免疫することもできる。この場合には、取得された異種HER3に結合する抗体とヒトHER3との交差性を試験することによって、ヒトの疾患に適用可能な抗体を選別できる。
また、公知の方法(例えば、Kohler and Milstein,Nature(1975)256,p.495−497、Kennet,R.ed.,Monoclonal Antibodies,p.365−367,Plenum Press,N.Y.(1980))に従って、HER3に対する抗体を産生する抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合させることによってハイブリドーマを樹立し、モノクローナル抗体を得ることもできる。
なお、抗原となるHER3はHER3遺伝子を遺伝子操作によって宿主細胞に発現させることによって得ることができる。
具体的には、HER3遺伝子を発現可能なベクターを作製し、これを宿主細胞に導入して該遺伝子を発現させ、発現したHER3を精製すればよい。
また、上記の遺伝子操作によるHER3発現細胞、或はHER3を発現している細胞株をHER3蛋白質として使用することも可能である。以下、具体的にHER3に対する抗体の取得方法を説明する。
(1) 抗原の調製
抗HER3抗体を作製するための抗原としてはHER3又はその少なくとも6個の連続した部分アミノ酸配列からなるポリペプチド、或はこれらに任意のアミノ酸配列や担体が付加された誘導体を挙げることができる。
HER3は、ヒトの腫瘍組織或は腫瘍細胞から直接精製して使用することができ、また、HER3をin vitroにて合成する、或は遺伝子操作によって宿主細胞に産生させることによって得ることができる。
遺伝子操作では、具体的には、HER3のcDNAを発現可能なベクターに組み込んだ後、転写と翻訳に必要な酵素、基質及びエネルギー物質を含む溶液中で合成する、或は他の原核生物又は真核生物の宿主細胞を形質転換してHER3を発現させることによって、抗原を得ることができる。
また、膜蛋白質であるHER3の細胞外領域と抗体の定常領域とを連結した融合蛋白質を適切な宿主・ベクター系において発現させることによって、分泌蛋白質として抗原を得ることも可能である。
HER3のcDNAは例えば、HER3のcDNAを発現しているcDNAライブラリーを鋳型として、HER3 cDNAを特異的に増幅するプライマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応(以下「PCR」という;Saiki,R. K.,et al.,Science(1988)239,p.487−489 参照)を行う、いわゆるPCR法によって取得することができる。
ポリペプチドのイン・ビトロ(in vitro)合成としては、例えばロシュ・ダイアグノスティックス社製のラピッドトランスレーションシステム(RTS)を挙げることができるが、これに限定されない。
原核細胞の宿主としては、例えば、大腸菌(Escherichia coli)や枯草菌(Bacillus subtilis)等を挙げることができる。目的の遺伝子をこれらの宿主細胞内で形質転換させるには、宿主と適合し得る種由来のレプリコンすなわち複製起点と、調節配列を含んでいるプラスミドベクターで宿主細胞を形質転換させる。また、ベクターとしては、形質転換細胞に表現形質(表現型)の選択性を付与することができる配列を有するものが好ましい。
真核細胞の宿主細胞には、脊椎動物、昆虫、酵母等の細胞が含まれ、脊椎動物細胞としては、例えば、サルの細胞であるCOS細胞(Gluzman,Y.Cell(1981)23,p.175−182、ATCC CRL−1650;ATCC:American Type Culture Collection)、マウス線維芽細胞NIH3T3(ATCC No.CRL−1658)やチャイニーズ・ハムスター卵巣細胞(CHO細胞、ATCC CCL−61)のジヒドロ葉酸還元酵素欠損株(Urlaub,G. and Chasin,L.A.Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1980)77,p.4126−4220)等がよく用いられているが、これらに限定されない。
上記の様にして得られる形質転換体は、この分野で通常実施される方法に従い培養することができ、該培養によって細胞内又は細胞外に目的のポリペプチドが産生される。
該培養に用いられる培地としては、採用した宿主細胞に応じて慣用される各種のものを適宜選択でき、大腸菌であれば、例えば、LB培地に必要に応じて、アンピシリン等の抗生物質やIPMGを添加して用いることができる。
上記培養によって、形質転換体の細胞内又は細胞外に産生される組換え蛋白質は、該蛋白質の物理的性質や化学的性質等を利用した各種の公知の分離操作法によって分離・精製することができる。
該方法としては、具体的には例えば、通常の蛋白質沈殿剤による処理、限外濾過、分子ふるいクロマトグラフィー(ゲル濾過)、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等の各種液体クロマトグラフィー、透析法、これらの組合せ等を例示できる。
また、発現させる組換え蛋白質に6残基からなるヒスチジンタグを繋げることによって、ニッケルアフィニティーカラムで効率的に精製することができる。或は、発現させる組換え蛋白質にIgGのFc領域を繋げることによって、プロテインAカラムで効率的に精製することができる。
上記方法を組合せることによって容易に高収率、高純度で目的とするポリペプチドを大量に製造できる。
上記に述べた形質転換体自体を抗原として使用することも可能である。また、HER3を発現する細胞株を抗原として使用することも可能である。
(2) 抗HER3モノクローナル抗体の製造
HER3と特異的に結合する抗体の例としてHER3と特異的に結合するモノクローナル抗体を挙げることができるが、その取得方法は、以下に記載する通りである。
モノクローナル抗体の製造にあたっては、一般に下記の様な作業工程が必要である。
すなわち、
(a)抗原として使用する生体高分子の精製、又は抗原発現細胞の調製、
(b)抗原を動物に注射することによって免疫した後、血液を採取してその抗体価を検定して脾臓摘出の時期を決定してから、抗体産生細胞を調製する工程、
(c)骨髄腫細胞(以下「ミエローマ」という)の調製、
(d)抗体産生細胞とミエローマとの細胞融合、
(e)目的とする抗体を産生するハイブリドーマ群の選別、
(f)単一細胞クローンへの分割(クローニング)、
(g)場合によっては、モノクローナル抗体を大量に製造するためのハイブリドーマの培養、又はハイブリドーマを移植した動物の飼育、
(h)この様にして製造されたモノクローナル抗体の生理活性、及びその結合特異性の検討、或は標識試薬としての特性の検定
等である。
以下、モノクローナル抗体の作製法を上記工程に沿って詳述するが、該抗体の作製法はこれに制限されず、例えば脾細胞以外の抗体産生細胞及びミエローマを使用することもできる。
(a)抗原の精製
抗原としては、前記した様な方法で調製したHER3又はその一部を使用することができる。
また、HER3発現組換え体細胞よって調製した膜画分、又はHER3発現組換え体細胞自身、さらに、当業者に周知の方法を用いて、化学合成した本発明の蛋白質の部分ペプチドを抗原として使用することもできる。
さらに、HER3発現細胞株を抗原として使用することもできる。
(b)抗体産生細胞の調製
工程(a)で得られた抗原と、フロインドの完全又は不完全アジュバント、或はカリミョウバンの様な助剤とを混合し、免疫原として実験動物に免疫する。この他に、抗原発現細胞を免疫原として実験動物に免疫する方法もある。実験動物は公知のハイブリドーマ作製法で用いられる動物を支障なく使用することができる。具体的には、例えばマウス、ラット、ヤギ、ヒツジ、ウシ、ウマ等を使用することができる。ただし、摘出した抗体産生細胞と融合させるミエローマ細胞の入手容易性等の観点から、マウス又はラットを被免疫動物とするのが好ましい。
また、実際に使用するマウス及びラットの系統には特に制限はなく、マウスの場合には、例えば各系統A、AKR、BALB/c、BDP、BA、CE、C3H、57BL、C57BL、C57L、DBA、FL、HTH、HT1、LP、NZB、NZW、RF、R III、SJL、SWR、WB、129等が、またラットの場合には、例えば、Wistar、Low、Lewis、Sprague、Dawley、ACI、BN、Fischer等を用いることができる。
これらのマウス及びラットは例えば日本クレア株式会社、日本チャ−ルス・リバー株式会社等の実験動物飼育販売業者より入手することができる。
被免疫動物としては、後述のミエローマ細胞との融合適合性を勘案すれば、マウスではBALB/c系統が、ラットではWistar及びLow系統が特に好ましい。
また、抗原のヒトとマウスでの相同性を考慮し、自己抗体を除去する生体機構を低下させたマウス、すなわち自己免疫疾患マウスを用いることも好ましい。
なお、これらのマウス又はラットの免疫時の週齢は、好ましくは5〜12週齢、さらに好ましくは6〜8週齢である。
HER3又はこの組換え体によって動物を免疫するには、例えば、Weir,D.M.,Handbook of Experimental Immunology Vol.I.II.III.,Blackwell Scientific Publications,Oxford(1987);Kabat,E.A.and Mayer,M.M.,Experimental Immunochemistry,Charles C Thomas Publisher Springfield,Illinois(1964)等に詳しく記載されている公知の方法を用いることができる。
これらの免疫法のうち、本発明において好適な方法を具体的に示せば、例えば以下の通りである。
すなわち、まず、抗原である膜蛋白質画分、又は抗原を発現させた細胞を動物の皮内又は腹腔内に投与する。ただし、免疫効率を高めるためには両者の併用が好ましく、前半は皮内投与を行い、後半又は最終回のみ腹腔内投与を行うと、特に免疫効率を高めることができる。
抗原の投与スケジュールは、被免疫動物の種類、個体差等によって異なるが、一般には、抗原投与回数3〜6回、投与間隔2〜6週間が好ましく、投与回数3〜4回、投与間隔2〜4週間がさらに好ましい。
また、抗原の投与量は、動物の種類、個体差等によって異なるが、一般には0.05〜5mg、好ましくは0.1〜0.5mg程度とする。
追加免疫は、以上の通りの抗原投与の1〜6週間後、好ましくは1〜4週間後、さらに好ましくは1〜3週間後に行う。免疫原が細胞の場合には、1×106乃至1×107個の細胞を使用する。
なお、追加免疫を行う際の抗原投与量は、動物の種類、大きさ等によって異なるが、一般に、例えばマウスの場合には0.05〜5mg、好ましくは0.1〜0.5mg、さらに好ましくは0.1〜0.2mg程度とする。免疫原が細胞の場合には、1×106乃至1×107個の細胞を使用する。
上記追加免疫から1〜10日後、好ましくは2〜5日後、さらに好ましくは2〜3日後に被免疫動物から抗体産生細胞を含む脾臓細胞又はリンパ球を無菌的に取り出す。その際に抗体価を測定し、抗体価が十分高くなった動物を抗体産生細胞の供給源として用いれば、以後の操作の効率を高めることができる。
ここで用いられる抗体価の測定法としては、例えば、RIA法又はELISA法を挙げることができるがこれらの方法に制限されない。本発明における抗体価の測定は、例えばELISA法によれば、以下に記載する様な手順によって行うことができる。
まず、精製又は部分精製した抗原をELISA用96穴プレート等の固相表面に吸着させ、さらに抗原が吸着していない固相表面を抗原と無関係な蛋白質、例えばウシ血清アルブミン(以下「BSA」という)によって覆い、該表面を洗浄後、第一抗体として段階希釈した試料(例えばマウス血清)に接触させ、上記抗原に試料中の抗体を結合させる。
さらに第二抗体として酵素標識されたマウス抗体に対する抗体を加えてマウス抗体に結合させ、洗浄後該酵素の基質を加え、基質分解に基づく発色による吸光度の変化等を測定することによって、抗体価を算出する。
被免疫動物の脾臓細胞又はリンパ球からの抗体産生細胞の分離は、公知の方法(例えば、Kohler et al.,Nature(1975)256,p.495;Kohler et al.,Eur.J.Immunol.(1977)6,p.511;Milstein et al.,Nature(1977),266,p.550;Walsh,Nature,(1977)266,p.495)に従って行うことができる。例えば、脾臓細胞の場合には、脾臓を細切して細胞をステンレスメッシュで濾過した後、イーグル最小必須培地(MEM)に浮遊させて抗体産生細胞を分離する一般的方法を採用することができる。
(c)骨髄腫細胞(以下、「ミエローマ」という)の調製
細胞融合に用いるミエローマ細胞には特段の制限はなく、公知の細胞株から適宜選択して用いることができる。ただし、融合細胞からハイブリドーマを選択する際の利便性を考慮して、その選択手続が確立しているHGPRT(Hypoxanthine−guanine phosphoribosyl transferase)欠損株を用いるのが好ましい。
すなわち、マウス由来のX63−Ag8(X63)、NS1−ANS/1(NS1)、P3X63−Ag8.U1(P3U1)、X63−Ag8.653(X63.653)、SP2/0−Ag14(SP2/0)、MPC11−45.6TG1.7(45.6TG)、FO、S149/5XXO、BU.1等、ラット由来の210.RSY3.Ag.1.2.3(Y3)等、ヒト由来のU266AR(SKO−007)、GM1500・GTG−A12(GM1500)、UC729−6、LICR−LOW−HMy2(HMy2)、8226AR/NIP4−1(NP41)等である。これらのHGPRT欠損株は例えば、ATCC等から入手することができる。
これらの細胞株は、適当な培地、例えば8−アザグアニン培地(RPMI−1640培地にグルタミン、2−メルカプトエタノール、ゲンタマイシン、及びウシ胎児血清(以下「FBS」という)を加えた培地に8−アザグアニンを加えた培地)、イスコフ改変ダルベッコ培地(Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium;IMDM)、又はダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium;以下「DMEM」という)で継代培養するが、細胞融合の3乃至4日前に正常培地(例えば、10% FCSを含むASF104培地(味の素株式会社製))で継代培養し、融合当日に2×107以上の細胞数を確保しておく。
(d)細胞融合
抗体産生細胞とミエローマ細胞との融合は、公知の方法(Weir,D.M.,Handbookof Experimental Immunology Vol.I.II.III.,Blackwell Scientific Publications,Oxford(1987);Kabat,E.A.and Mayer,M.M.,Experimental Immunochemistry,Charles C Thomas Publisher Springfield,Illinois(1964)等)に従い、細胞の生存率を極度に低下させない程度の条件下で適宜実施することができる。
その様な方法は、例えば、ポリエチレングリコール等の高濃度ポリマー溶液中で抗体産生細胞とミエローマ細胞とを混合する化学的方法、電気的刺激を利用する物理的方法等を用いることができる。このうち、上記化学的方法の具体例を示せば以下の通りである。
すなわち、高濃度ポリマー溶液としてポリエチレングリコールを用いる場合には、分子量1500〜6000、好ましくは2000〜4000のポリエチレングリコール溶液中で、30〜40℃、好ましくは35〜38℃の温度で抗体産生細胞とミエローマ細胞とを1〜10分間、好ましくは5〜8分間混合する。
(e)ハイブリドーマ群の選択
上記細胞融合によって得られるハイブリドーマの選択方法は特に制限はないが、通常HAT(ヒポキサンチン・アミノプテリン・チミジン)選択法(Kohler et al.,Nature(1975)256,p.495;Milstein et al.,Nature(1977)266,p.550)が用いられる。
この方法は、アミノプテリンで生存し得ないHGPRT欠損株のミエローマ細胞を用いてハイブリドーマを得る場合に有効である。すなわち、未融合細胞及びハイブリドーマをHAT培地で培養することによって、アミノプテリンに対する耐性を持ち合わせたハイブリドーマのみを選択的に残存させ、かつ増殖させることができる。
(f)単一細胞クローンへの分割(クローニング)
ハイブリドーマのクローニング法としては、例えばメチルセルロース法、軟アガロース法、限界希釈法等の公知の方法を用いることができる(例えばBarbara, B.M.and Stanley,M.S.:Selected Methods in Cellular Immunology,W.H.Freeman and Company,San Francisco(1980)参照)。これらの方法のうち、特にメチルセルロース法等の三次元培養法が好適である。例えば、細胞融合によって形成されたハイブリドーマ群をClonaCell−HY Selection Medium D(StemCell Technologies社製 #03804)等のメチルセルロース培地に懸濁して培養し、形成されたハイブリドーマコロニーを回収することでモノクローンハイブリドーマの取得が可能である。回収された各ハイブリドーマコロニーを培養し、得られたハイブリドーマ培養上清中に安定して抗体価の認められたものを抗HER3モノクローナル抗体産生ハイブリドーマ株として選択する。
(g)ハイブリドーマの培養によるモノクローナル抗体の調製
この様にして選択されたハイブリドーマは、これを培養することによって、モノクローナル抗体を効率よく得ることができるが、培養に先立ち、目的とするモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマをスクリーニングすることが望ましい。
このスクリーニングにはそれ自体既知の方法が採用できる。
本発明における抗体価の測定は、例えば上記(b)の項目で説明したELISA法によって行うことができる。
以上の方法によって得たハイブリドーマは、液体窒素中又は−80℃以下の冷凍庫中に凍結状態で保存することができる。
クローニングを完了したハイブリドーマは、培地をHT培地から正常培地に換えて培養される。
大量培養は、大型培養瓶を用いた回転培養、或はスピナー培養で行われる。この大量培養における上清から、ゲル濾過等、当業者に周知の方法を用いて精製することによって、本発明の蛋白質に特異的に結合するモノクローナル抗体を得ることができる。
また、同系統のマウス(例えば、上記のBALB/c)、或はNu/Nuマウスの腹腔内にハイブリドーマを注射し、該ハイブリド−マを増殖させることによって、本発明のモノクローナル抗体を大量に含む腹水を得ることができる。
腹腔内に投与する場合には、事前(3〜7日前)に2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン(2,6,10,14−tetramethylpentadecane;プリスタン)等の鉱物油を投与すると、より多量の腹水が得られる。
例えば、ハイブリドーマと同系統のマウスの腹腔内に予め免疫抑制剤を注射し、T細胞を不活性化した後、20日後に106〜107個のハイブリドーマ・クローン細胞を、血清を含まない培地中に浮遊(0.5mL)させて腹腔内に投与し、通常腹部が膨満し、腹水がたまったところでマウスより腹水を採取する。この方法によって、培養液中に比べて約100倍以上の濃度のモノクローナル抗体が得られる。
上記方法によって得たモノクローナル抗体は、例えばWeir,D.M.:Handbook of Experimental Immunology,Vol.I,II,III,Blackwell Scientific Publications,Oxford(1978)に記載されている方法で精製することができる。
かくして得られるモノクローナル抗体は、HER3に対して高い抗原特異性を有する。
(h)モノクローナル抗体の検定
かくして得られたモノクローナル抗体のアイソタイプ及びサブクラスの決定は以下の様に行うことができる。
まず、同定法としてはオクテルロニー(Ouchterlony)法、ELISA法、又はRIA法を挙げることができる。
オクテルロニー法は簡便ではあるが、モノクローナル抗体の濃度が低い場合には濃縮操作が必要である。
一方、ELISA法又はRIA法を用いた場合は、培養上清をそのまま抗原吸着固相と反応させ、さらに第二次抗体として各種イムノグロブリンアイソタイプ、サブクラスに対応する抗体を用いることによって、モノクローナル抗体のアイソタイプ、サブクラスを同定することが可能である。
また、さらに簡便な方法として、市販の同定用のキット(例えば、マウスタイパーキット;バイオラッド社製)等を利用することもできる。
さらに、蛋白質の定量は、フォーリンロウリー法、及び280nmにおける吸光度(1.4(OD280)=イムノグロブリン1mg/mL)より算出する方法によって行うことができる。
さらに、(2)の(a)乃至(h)の工程を再度実施して別途に独立してモノクローナル抗体を取得した場合においても、抗HER3抗体と同等の細胞傷害活性を有する抗体を取得することが可能である。この様な抗体の一例として、抗HER3抗体と同一のエピトープに結合する抗体を挙げることができる。新たに作製されたモノクローナル抗体が、抗HER3抗体の結合する部分ペプチド又は部分立体構造に結合すれば、該モノクローナル抗体が抗HER3抗体と同一のエピトープに結合すると判定することができる。また、抗HER3抗体のHER3に対する結合に対して該モノクローナル抗体が競合する(即ち、該モノクローナル抗体が、抗HER3抗体とHER3の結合を妨げる)ことを確認することによって、具体的なエピトープの配列又は構造が決定されていなくても、該モノクローナル抗体が抗HER3抗体と同一のエピトープに結合すると判定することができる。エピトープが同一であることが確認された場合、該モノクローナル抗体が抗HER3抗体と同等の抗原結合能又は生物活性を有していることが強く期待される。
(3) その他の抗体
本発明の抗体には、上記HER3に対するモノクローナル抗体に加え、ヒトに対する異種抗原性を低下させること等を目的として人為的に改変した遺伝子組換え型抗体、例えば、キメラ(Chimeric)抗体、ヒト化(Humanized)抗体、ヒト抗体等も含まれる。これらの抗体は、既知の方法を用いて製造することができる。
キメラ抗体としては、抗体の可変領域と定常領域が互いに異種である抗体、例えばマウス又はラット由来抗体の可変領域をヒト由来の定常領域に接合したキメラ抗体を挙げることができる(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,81,6851−6855,(1984)参照)。
ヒト化抗体としては、相補性決定領域(CDR;complementarity determining region)のみをヒト由来の抗体に組み込んだ抗体(Nature(1986)321,p.522−525参照)、CDR移植法によって、CDRの配列に加え一部のフレームワークのアミノ酸残基もヒト抗体に移植した抗体(国際公開第90/07861号)を挙げることができる。
なお、本明細書中における「数個」とは、1乃至10個、1乃至9個、1乃至8個、1乃至7個、1乃至6個、1乃至5個、1乃至4個、1乃至3個、又は1若しくは2個を意味する。
本発明において、本発明の結合タンパク質のアミノ酸配列は、20の一般的なアミノ酸に限定されないことを理解すべきである(Immunology−A Synthesis(2nd Edition, E.S.Golub and D.R.Gren, Eds., Sinauer Associates, Sunderland, Mass.(1991)(参照により、本明細書に組み込まれる。)を参照されたい。)。例えば、アミノ酸には、20の一般的なアミノ酸の立体異性体(例えば、Dアミノ酸)、α,α−二置換されたアミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸及び他の非慣用アミノ酸等の非天然アミノ酸が含まれ得る。本発明の結合タンパク質に対する適切な成分でもあり得る非慣用アミノ酸の例には、4−ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタミン酸、ε−N,N,N−トリメチルリシン、ε−N−アセチルリシン、O−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン、5−ヒドロキシリシン、σ−N−メチルアルギニン並びに他の類似のアミノ酸及びイミノ酸(例えば、4−ヒドロキシプロリン)が含まれる。
また、本明細書におけるアミノ酸の置換としては保存的アミノ酸置換が好ましい。保存的アミノ酸置換とは、アミノ酸側鎖に関連のあるアミノ酸グループ内で生じる置換である。好適なアミノ酸グループは、以下の通りである:酸性グループ=アスパラギン酸、グルタミン酸;塩基性グループ=リシン、アルギニン、ヒスチジン;非極性グループ=アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン;及び非帯電極性ファミリー=グリシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、スレオニン、チロシン。他の好適なアミノ酸グループは次の通りである:脂肪族ヒドロキシグループ=セリン及びスレオニン;アミド含有グループ=アスパラギン及びグルタミン;脂肪族グループ=アラニン、バリン、ロイシン及びイソロイシン;並びに芳香族グループ=フェニルアラニン、トリプトファン及びチロシン。かかるアミノ酸置換は元のアミノ酸配列を有する物質の特性を低下させない範囲で行うのが好ましい。本発明の抗体の重鎖及び軽鎖においては、N末端のアミノ酸がグルタミン酸である場合、それは環化していること(ピログルタミンになっていること)がある。その様なピログルタミンも、本発明においては、アミノ酸配列上、通常のグルタミンと区別されない。また、本発明の抗体の重鎖及び軽鎖においては、システインがシステイニル(cysteinyl)化していることがある。その様なシステイニル(cysteinyl)化したものも、本発明においては、アミノ酸配列上、通常のシステインと区別されない。
本発明の抗体としては、さらに、HER3に結合する、ヒト抗体を挙げることができる。抗HER3ヒト抗体とは、ヒト染色体由来の抗体の遺伝子配列のみを有するヒト抗体を意味する。抗HER3ヒト抗体は、ヒト抗体の重鎖と軽鎖の遺伝子を含むヒト染色体断片を有するヒト抗体産生マウスを用いた方法(Tomizuka,K.et al.,Nature Genetics(1997)16,p.133−143;Kuroiwa,Y.et.al.,Nucl.Acids Res.(1998)26,p.3447−3448;Yoshida,H.et.al.,Animal Cell Technology:Basic and Applied Aspects vol.10,p.69−73(Kitagawa,Y.,Matsuda,T.and Iijima,S.eds.),Kluwer Academic Publishers,1999;Tomizuka,K.et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2000)97,p.722−727等を参照。)によって取得することができる。
この様なヒト抗体産生マウスは、具体的には、内在性免疫グロブリン重鎖及び軽鎖の遺伝子座が破壊され、代わりに酵母人工染色体(Yeast artificial chromosome,YAC)ベクター等を介してヒト免疫グロブリン重鎖及び軽鎖の遺伝子座が導入された遺伝子組み換え動物として、ノックアウト動物及びトランスジェニック動物の作製及びこれらの動物同士を掛け合わせることによって作り出すことができる。
また、遺伝子組換え技術によって、その様なヒト抗体の重鎖及び軽鎖の各々をコードするcDNA、好ましくは該cDNAを含むベクターによって真核細胞を形質転換し、遺伝子組換えヒトモノクローナル抗体を産生する形質転換細胞を培養することによって、この抗体を培養上清中から得ることもできる。
ここで、宿主としては例えば真核細胞、好ましくはCHO細胞、リンパ球やミエローマ等の哺乳動物細胞を用いることができる。
ヒト抗体作製については国際公開第2007/077028号に詳細に記載されている。国際公開第2007/077028号の内容は、本発明の開示の一部を構成する。
また、ヒト抗体ライブラリーより選別したファージディスプレイ由来のヒト抗体を取得する方法(Wormstone,I.M.et.al,Investigative Ophthalmology & Visual Science.(2002)43(7),p.2301−2308;Carmen,S.et.al.,Briefings in Functional Genomics and Proteomics(2002),1(2),p.189−203;Siriwardena,D.et.al.,Ophthalmology(2002)109(3),p.427−431等参照。)も知られている。
例えば、ヒト抗体の可変領域を一本鎖抗体(scFv)としてファージ表面に発現させて、抗原に結合するファージを選択するファージディスプレイ法(Nature Biotechnology(2005),23,(9),p.1105−1116)を用いることができる。
抗原に結合することで選択されたファージの遺伝子を解析することによって、抗原に結合するヒト抗体の可変領域をコードするDNA配列を決定することができる。
抗原に結合するscFvのDNA配列が明らかになれば、当該配列を有する発現ベクターを作製し、適当な宿主に導入して発現させることによってヒト抗体を取得することができる(国際公開第92/01047号、同92/20791号、同93/06213号、同93/11236号、同93/19172号、同95/01438号、同95/15388号;Annu.Rev.Immunol(1994)12,p.433−455;Nature Biotechnology(2005)23(9),p.1105−1116)。
本発明の一つの側面はHER3に結合する蛋白質に関する。本発明のある態様において、本発明の単離されたHER3結合タンパク質は、(a)配列番号2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226又は230に示されるアミノ酸配列に含まれるCDHR1;(b)配列番号2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226又は230に示されるアミノ酸配列に含まれるCDRH2;及び(c)配列番号2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226又は230に示されるアミノ酸配列に含まれるCDRH3を含む重鎖アミノ酸配列、並びに(d)配列番号4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228又は232に示されるアミノ酸配列に含まれるCDRL1;(e)配列番号4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228又は232に示されるアミノ酸配列に含まれるCDRL2;及び(f)配列番号4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228又は232に示されるアミノ酸配列に含まれるCDRL3を含む軽鎖アミノ酸配列を含む。
本発明の単離されたHER3結合蛋白質は、好適には(a)配列番号236、251、252及び256からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRH1;(b)配列番号258、278、280及び282からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRH2;及び(c)配列番号283、285、309、313及び315からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRH3を含む重鎖アミノ酸配列、並びに(d)配列番号320、334、337及び340からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRL1;(e)配列番号343、356、351及び344からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRL2;及び(f)配列番号360、381、385及び387からなる群から選択される一つで示されるアミノ酸配列を含むCDRL3を含む軽鎖アミノ酸配列を含む。
本発明の別の形態において、本発明の単離されたHER3結合タンパク質は、配列番号2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及び230からなる群から選択される重鎖可変領域アミノ酸配列、及び/又は配列番号4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及び232からなる群から選択される軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む。
本発明のさらに別の形態において、本発明の単離されたHER3結合タンパク質は、好適には、配列番号2及び4、6及び8、10及び12、14及び16、18及び20、22及び24、26及び28、30及び32、36及び38、42及び44、46及び48、50及び52、54及び56、60及び58、62及び64、66及び68、70及び72、74及び76、78及び82、80及び82、84及び86、88及び90、92及び94、96及び98、100及び102、104及び106、108及び110、112及び114、116及び118、122及び124、126及び128、130及び132、134及び136、138及び140、142及び144、146及び148、150及び152、154及び156、158及び160、162及び164、166及び168、170及び172、174及び176、178及び180、182及び184、186及び188、190及び192、194及び196、198及び200、202及び204、206及び208、210及び212、214及び216、218及び220、222及び224、226及び228、若しくは230及び232に示されている重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列、又は、配列番号34、40、60、62若しくは120に示されている重鎖可変領域アミノ酸配列及び配列番号58若しくは64に示されている軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む。
本発明の単離されたHER3結合タンパク質は、より好適には、配列番号42、54、70、92又は96で示される重鎖可変領域アミノ酸配列、及び、配列番号44、56、72、94又は98で示される軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む。
配列番号2及び4に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−39」、配列番号6及び8に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−40」、配列番号10及び12に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−38」、配列番号14及び16に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−41」、配列番号18及び20に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−42」、配列番号22及び24に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−43」、配列番号26及び28に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−44」、配列番号30及び32に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−45」、配列番号36及び38に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−47」、配列番号42及び44に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−49」、配列番号46及び48に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−50」、配列番号50及び52に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−51」、配列番号54及び56に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−53」、配列番号60及び58に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−55」、配列番号62及び64に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−57」、配列番号66及び68に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−58」、配列番号70及び72に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−59」、配列番号74及び76に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−52」、配列番号78及び82に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−61」、配列番号80及び82に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−61.1」、配列番号84及び86に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−62」、配列番号88及び90に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−2」、配列番号92及び94に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−7」、配列番号96及び98に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−9」、配列番号100及び102に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−10」、配列番号104及び106に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−12」、配列番号108及び110に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−13」、配列番号112及び114に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−14」、配列番号116及び118に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−15」、配列番号122及び124に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−20」、配列番号126及び128に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−21」、配列番号130及び132に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−22」、配列番号134及び136に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−23」、配列番号138及び140に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−24」、配列番号142及び144に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−25」、配列番号146及び148に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−26」、配列番号150及び152に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−27」、配列番号154及び156に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−28」、配列番号158及び160に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−31」、配列番号162及び164に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−32」、配列番号166及び168に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−35」、配列番号170及び172に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−36」、配列番号174及び176に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−37」、配列番号178及び180に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−34」、配列番号182及び184に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−1」、配列番号186及び188に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−3」、配列番号190及び192に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−4」、配列番号194及び196に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−5」、配列番号198及び200に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−6」、配列番号202及び204に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−8」、配列番号206及び208に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−11」、配列番号210及び212に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−16」、配列番号214及び216に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−17」、配列番号218及び220に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−18」、配列番号222及び224に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−33」、配列番号226及び228に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−29」、配列番号230及び232に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−30」、配列番号34に示される重鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−46」、配列番号40に示される重鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−48」、配列番号60及び58に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−55.1」、配列番号120に示されている重鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−19」、配列番号62及び64に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含む抗体を「U1−57.1」と呼ぶ。これらの抗体については実施例に詳しく記載されている。
本発明の単離されたHER3結合タンパク質は、より一層好適には、配列番号42及び44に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列、配列番号54及び56に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列、配列番号70及び72に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列、配列番号92及び94に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列、又は、配列番号96及び98に示される重鎖可変領域アミノ酸配列及び軽鎖可変領域アミノ酸配列を含み、さらにより一層好適には、かかるHER3結合タンパク質は抗HER3抗体であるU1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9である。
新たに作製されたモノクローナル抗体が、U1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体の結合する部分ペプチド又は部分立体構造に結合すれば、該抗体がU1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体と同一のエピトープに結合すると判定することができる。また、U1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体のHER3に対する結合に対して該抗体が競合する(すなわち、該抗体がU1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体とHER3の結合を妨げる)ことを確認することによって、具体的なエピトープの配列又は構造が決定されていなくても、該抗体がU1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体と同一のエピトープに結合すると判定することができる。エピトープが同一であることが確認された場合、該抗体がU1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9抗体と同等の生物活性を有していることが強く期待される。
本発明によれば、本発明のHER3結合タンパク質は、HER3の細胞外部分中の少なくとも1つのエピトープと相互作用する。エピトープは、好ましくは、アミノ末端ドメインであるドメインL1(アミノ酸19から184)、システインに富む2つのドメインであるドメインS1(アミノ酸185から327)及びS2(アミノ酸500から632)、システインに富む2つのドメインに隣接しているドメインL2(328から499)又はHER3ドメインの組み合わせの中に位置する。エピトープは、L1及びS1の一部によって構成されるエピトープ等(但し、これに限定されない。)のドメインの組み合わせ中にも位置し得る。さらに、本発明の結合タンパク質は、HER3へのその結合がHER3によって媒介されるシグナル伝達を低下させることをさらに特徴とする。本発明に従って、HER3によって媒介されるシグナル伝達の低下は、例えば、細胞表面からHER3分子を少なくとも部分的に消失させるHER3の下方制御によって、又は実質的に不活性な形態(すなわち、安定化されていない形態に比べて、より低いシグナル伝達を示す形態)の、細胞表面上のHER3の安定化によって引き起こされ得る。或は、HER3によって媒介されるシグナル伝達の低下は、HER3への、リガンド又はHERファミリーの別のメンバーの結合、HER−2へのGRB2の結合若しくはSHCへのGRB2の結合に影響を与える(例えば、減少又は阻害する)ことによって、受容体チロシンリン酸化、AKTリン酸化、PYK2チロシンリン酸化若しくはERK2リン酸化を阻害することによって、又は腫瘍の浸潤性を減少させることによっても引き起こされ得る。或は、HER3によって媒介されるシグナル伝達の低下は、他のHERファミリーのメンバーとのHER3含有二量体の形成に影響を与える(例えば、減少又は阻害する)ことによっても引き起こされ得る。とりわけ、1つの例は、HER3−EGFRタンパク質複合体の形成を減少又は阻害することであり得る。
さらに、本発明において、配列番号1乃至232のいずれか一つに示されているアミノ酸配列中の僅かな変動は、本発明によって包含されるものと想定されるが、但し、アミノ酸配列中の変動は、配列番号1乃至232のいずれか一つに示されている配列の少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%及び最も好ましくは99%を維持する。変動は、フレームワーク領域内(すなわち、CDR外)、CDR内、又はフレームワーク領域及びCDR内に生じ得る。配列番号1から232に示されているアミノ酸配列中の好ましい変動、すなわち、1乃至数個のアミノ酸の欠失、挿入及び/又は置換は、機能的ドメインの境界付近に生じる。構造的及び機能的ドメインは、ヌクレオチド及び/又はアミノ酸配列データを、公共の配列データベース又は独自の配列データベースと比較することによって同定することが可能である。公知の構造及び/又は機能の他の結合タンパク質中に生じる配列モチーフ又は予測されるタンパク質立体構造ドメインを同定するために、コンピュータ化された比較法を使用することが可能である。公知の三次元構造に折り畳まれるタンパク質配列を同定するための方法は公知である。例えばBowie et al., Science 253, 164(1991);Proteins, Structures and Molecular Principles(Creighton, Ed., W.H.Freeman and Company, New York(1984));Introduction to Protein Structure(C.Branden and J.Tooze, eds., Garland Publishing, New York, N.Y.(1991 ));及びThornton et al., Nature 354:105(1991)を参照されたい(これらは全て、参照により本明細書中に組み込まれる。)。したがって、当業者であれば、本発明に従って構造及び機能的ドメインを定義するために使用され得る配列モチーフ及び構造的立体構造を認めることができる。その様なアミノ酸配列中の変動を有する重鎖及び軽鎖を組み合わせて得られる抗体の中から、元の抗体(親抗体)と同等の又は親抗体より優れた抗体を選択することが可能である。本発明のHER3結合蛋白質、抗HER3抗体等は、前述の様にアミノ酸配列中に変動が生じても、HER3結合活性を保持する。
本発明において「相同性」は「同一性」と同義である。二種類のアミノ酸配列間の相同性は、Blast algorithm version 2.2.2(Altschul, Stephen F.,Thomas L.Madden,Alejandro A.Schaeffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, and David J.Lipman(1997),「Gapped BLAST and PSI−BLAST:a new generation of protein database search programs」,Nucleic Acids Res.25:3389−3402)のデフォルトパラメーターを使用することによって決定することができる。Blast algorithmは、例えば、インターネットでwww.ncbi.nlm.nih.gov/blastにアクセスすることによっても使用することができる。
以上の方法によって得られたキメラ抗体、ヒト化抗体、又はヒト抗体は、公知の方法等によって抗原に対する結合性を評価し、好適な抗体を選抜することができる。
本発明の抗HER3抗体には、MEHD−7945A(又はdoligotuzumab)、RG−7116、MM−111、MM−121(又はseribantumab)、MM−141、LJM−716、huHER3−8、tri−specific anti−EGFR/ErbB3 zybody、GSK−2849330、REGN−1400、KTN−3379、AV−203、monospecific surrobody (ErbB3)、lumretuzumab、MP−EV−20、ZW−9、DimerceptTM、anti−Erb3 surrobody(SL−175又はSL−176)、SYM−013、それらの改変体、活性断片、修飾体等も含まれる。
抗体の性質を比較する際の別の指標の一例としては、抗体の安定性を挙げることができる。示差走査カロリメトリー(DSC)は、蛋白の相対的構造安定性のよい指標となる熱変性中点(Tm)を素早く、また正確に測定することができる装置である。DSCを用いてTm値を測定し、その値を比較することによって、熱安定性の違いを比較することができる。抗体の保存安定性は、抗体の熱安定性とある程度の相関を示すことが知られており(Lori Burton,et.al.,Pharmaceutical Development and Technology(2007)12,p.265−273)、熱安定性を指標に、好適な抗体を選抜することができる。抗体を選抜するための他の指標としては、適切な宿主細胞における収量が高いこと、及び水溶液中での凝集性が低いことを挙げることができる。例えば収量の最も高い抗体が最も高い熱安定性を示すとは限らないので、以上に述べた指標に基づいて総合的に判断して、ヒトへの投与に最も適した抗体を選抜する必要がある。
本発明の抗体には抗体の修飾体も含まれる。当該修飾体とは、本発明の抗体に化学的又は生物学的な修飾が施されてなるものを意味する。化学的な修飾体には、アミノ酸骨格への化学部分の結合、N−結合又はO−結合炭水化物鎖の化学修飾体等が含まれる。生物学的な修飾体には、翻訳後修飾(例えば、N−結合又はO−結合への糖鎖付加、N末又はC末のプロセッシング、脱アミド化、アスパラギン酸の異性化、メチオニンの酸化)されたもの、原核生物宿主細胞を用いて発現させることによってN末にメチオニン残基が付加したもの等が含まれる。また、本発明の抗体又は抗原の検出又は単離を可能にするために標識されたもの、例えば、酵素標識体、蛍光標識体、アフィニティ標識体もかかる修飾物の意味に含まれる。この様な本発明の抗体の修飾物は、抗体の安定性及び血中滞留性の改善、抗原性の低減、抗体又は抗原の検出又は単離等に有用である。
また、本発明の抗体に結合している糖鎖修飾を調節すること(グリコシル化、脱フコース化等)によって、抗体依存性細胞傷害活性を増強することが可能である。抗体の糖鎖修飾の調節技術としては、国際公開第1999/54342号、同2000/61739号、同2002/31140号等が知られているが、これらに限定されるものではない。本発明の抗体には当該糖鎖修飾が調節された抗体も含まれる。
抗体遺伝子を一旦単離した後、適当な宿主に導入して抗体を作製する場合には、適当な宿主と発現ベクターの組み合わせを使用することができる。抗体遺伝子の具体例としては、本明細書に記載された抗体の重鎖配列をコードする遺伝子、及び軽鎖配列をコードする遺伝子を組み合わせたものを挙げることができる。宿主細胞を形質転換する際には、重鎖配列遺伝子と軽鎖配列遺伝子は、同一の発現ベクターに挿入されていることが可能であり、また別々の発現ベクターに挿入されていることも可能である。
真核細胞を宿主として使用する場合、動物細胞、植物細胞、真核微生物を用いることができる。特に動物細胞としては、哺乳類細胞、例えば、サルの細胞であるCOS細胞(Gluzman,Y.Cell(1981)23,p.175−182、ATCC CRL−1650)、マウス線維芽細胞NIH3T3(ATCC No.CRL−1658)やチャイニーズ・ハムスター卵巣細胞(CHO細胞、ATCC CCL−61)のジヒドロ葉酸還元酵素欠損株(Urlaub,G.and Chasin,L.A.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(1980)77,p.4126−4220)を挙げることができる。
原核細胞を使用する場合は、例えば、大腸菌、枯草菌を挙げることができる。
これらの細胞に目的とする抗体遺伝子を形質転換によって導入し、形質転換された細胞をin vitroで培養することによって抗体が得られる。当該培養においては抗体の配列によって収量が異なる場合があり、同等な結合活性を持つ抗体の中から収量を指標に医薬としての生産が容易なものを選別することが可能である。よって、本発明の抗体には、上記形質転換された宿主細胞を培養する工程、及び当該工程で得られた培養物から目的の抗体又は当該抗体の機能性断片を採取する工程を含むことを特徴とする当該抗体の製造方法によって得られる抗体も含まれる。
なお、哺乳類培養細胞で生産される抗体の重鎖のカルボキシル末端のリシン残基が欠失することが知られており(Journal of Chromatography A,705:129−134(1995))、また、同じく重鎖カルボキシル末端のグリシン、リシンの2アミノ酸残基が欠失し、新たにカルボキシル末端に位置するプロリン残基がアミド化されることが知られている(Analytical Biochemistry,360:75−83(2007))。しかし、これらの重鎖配列の欠失及び修飾は、抗体の抗原結合能及びエフェクター機能(補体の活性化や抗体依存性細胞障害作用等)には影響を及ぼさない。したがって、本発明に係る抗体には、当該修飾を受けた抗体及び当該抗体の機能性断片も含まれ、重鎖カルボキシル末端において1又は2のアミノ酸が欠失した欠失体、及びアミド化された当該欠失体(例えば、カルボキシル末端部位のプロリン残基がアミド化された重鎖)等も包含される。但し、抗原結合能及びエフェクター機能が保たれている限り、本発明に係る抗体の重鎖のカルボキシル末端の欠失体は上記の種類に限定されない。本発明に係る抗体を構成する2本の重鎖は、完全長及び上記の欠失体からなる群から選択される重鎖のいずれか一種であってもよいし、いずれか2種を組み合わせたものであってもよい。各欠失体の量比は本発明に係る抗体を産生する哺乳類培養細胞の種類及び培養条件に影響を受け得るが、本発明に係る抗体の主成分としては2本の重鎖の双方でカルボキシル末端の1つのアミノ酸残基が欠失している場合を挙げることができる。本発明の全長抗体(本発明においては、単に「抗体」とも記載される)の範囲には、それらの欠失体、1種又は2種以上のそれらの欠失体を含む混合物等も含まれる。また、本発明の「抗体」には、N末端がグルタミンの場合にそれが環化してピログルタミンになっている重鎖又は軽鎖、及び/又は、システインの一部がシステイニル(cysteinyl)化している重鎖又は軽鎖を含むものも含まれる。
本発明の抗HER3抗体のアイソタイプとしては、例えば、IgA、IgD、IgE、IgG又はIgM型、好ましくは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM1及びIgM2型等を挙げることができるがそれらに限定されるものではなく、より好適にはIgG又はIgM型のものであり、最適にはIgG1、IgG2又はIgG4である。
抗体の生物活性としては、一般的には抗原結合活性、抗原と結合することによって該抗原を発現する細胞に内在化する活性、抗原の活性を中和する活性、抗原の活性を増強する活性、抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性、補体依存性細胞傷害(CDC)活性及び抗体依存性細胞媒介食作用(ADCP)を挙げることができるが、本発明に係る抗体が有する機能は、HER3に対する結合活性であり、好ましくはHER3と結合することによってHER3発現細胞に内在化する活性である。さらに、本発明の抗体は、細胞内在化活性に加えて、ADCC活性、CDC活性及び/又はADCP活性を併せ持っていてもよい。
ある観点において、例えば、治療候補物としてHER3に対する抗体を作製することに関して、本発明の抗HER3抗体は、補体を固定し、補体依存性細胞傷害(CDC)に関与できることが望ましい場合があり得る。マウスIgM、マウスIgG2a、マウスIgG2b、マウスIgG3、ヒトIgM、ヒトIgG1、ヒトIgG3及びヒトIgA等(但し、これらに限定されない。)、補体の固定及び補体依存性細胞傷害(CDC)への関与が可能な抗体のイソタイプが多数存在する。作製される抗体は、この様なイソタイプを最初から有する必要はなく、むしろ、作製された抗体は、あらゆるイソタイプを有することができること、並びに、本分野において周知である慣用の分子生物学的技術を用いて、適切な発現ベクター中に分子クローニングされた定常領域遺伝子又はcDNAへ、分子クローニングされたV領域遺伝子又はcDNAを付加し、次いで、本分野で公知の技術を用いて宿主細胞中で抗体を発現させることによって抗体をイソタイプ交換できることが理解される。イソタイプ交換された抗体は、天然に存在する変種に比べて優れたCDCを有する様に分子的に加工され(Idusogie et al., J Immunol.,166,2571−2575)、本分野で公知の技術を用いて、宿主細胞中で組換え的に発現されたFc領域も有し得る。この様な技術には、とりわけ、直接的な組換え技術(例えば、米国特許第4,816,397号を参照。)、細胞−細胞融合技術(例えば、米国特許第5,916,771号及び米国特許第6,207,418号)の使用が含まれる。細胞−細胞融合技術では、何れかの所望のイソタイプを有する重鎖を保有する骨髄腫又は他の細胞株(CHO等)が調製され、さらに軽鎖を保有する別の骨髄腫又は他の細胞株(CHO等)が調製される。その後、この様な細胞を融合し、完全な状態の抗体を発現する細胞株を単離することができる。例として、(抗体の特異性及び抗体の親和性の幾つかを規定する)同じ可変領域を有しながら、ヒトIgM、ヒトIgG1又はヒトIgG3イソタイプを作製するために、HER3抗原への所望の結合を有するヒト抗HER3IgG4抗体を容易にイソタイプ交換させ得る。その後、この様な分子は、補体を固定し、CDCへ関与することが可能であり得る。
さらに、本発明の抗HER3抗体は、単球及びナチュラルキラー(NK)細胞等のエフェクター細胞上のFc受容体へ結合することができ、抗体依存性細胞傷害(ADCC)に関与することも望ましい場合があり得る。マウスIgG2a、マウスIgG2b、マウスIgG3、ヒトIgG1及びヒトIgG3等(但し、これらに限定されない。)、上記のことが可能な抗体のイソタイプが多数存在する。作製される抗体は、この様なイソタイプを最初から有する必要はなく、むしろ、作製された抗体は、あらゆるイソタイプを有することができること、並びに、本分野において周知である慣用の分子生物学的技術を用いて、適切な発現ベクター中に分子クローニングされた定常領域遺伝子又はcDNAへ、分子クローニングされたV領域遺伝子又はcDNAを付加した後、本分野で公知の技術を用いて抗体を宿主細胞中で発現させることによって、抗体のイソタイプ交換を実施できることが理解される。イソタイプ交換された抗体は、天然に存在する変種に比べて優れたADCCを有する様に分子的に加工され(Shields et al.J Biol Chem.,276,6591−6604)、本分野で公知の技術を用いて、宿主細胞中で組換え的に発現されたFc領域も有し得る。この様な技術には、とりわけ、直接的な組換え技術(例えば、米国特許第4,816,397号を参照。)、細胞−細胞融合技術(例えば、米国特許第5,916,771号及び米国特許第6,207,418号を参照。)の使用が含まれる。細胞−細胞融合技術では、何れかの所望のイソタイプを有する重鎖を保有する骨髄腫又は他の細胞株(CHO等)が調製され、及び軽鎖を保有する別の骨髄腫又は他の細胞株(CHO等)が調製される。その後、この様な細胞を融合し、完全な状態の抗体を発現する細胞株を単離することができる。例として、(抗体の特異性及び抗体の親和性の幾つかを規定する)同じ可変領域を有しながら、ヒトIgG1又はヒトIgG3イソタイプを作製するために、HER3抗原への所望の結合を有するヒト抗HER3IgG4抗体を容易にイソタイプ交換させ得る。次いで、この様な分子は、エフェクター細胞上のFcγRへ結合し、ADCCに関与することが可能であり得る。
得られた抗体は、均一にまで精製することができる。抗体の分離、精製は通常の蛋白質で使用されている分離、精製方法を使用すればよい。例えばカラムクロマトグラフィー、フィルター濾過、限外濾過、塩析、透析、調製用ポリアクリルアミドゲル電気泳動、等電点電気泳動等を適宜選択、組み合わせれば、抗体を分離、精製することができる(Strategies for Protein Purification and Characterization:A Laboratory Course Manual,Daniel R.Marshak et al.eds.,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1996);Antibodies:A Laboratory Manual.Ed Harlow and David Lane,Cold Spring Harbor Laboratory(1988))が、これらに限定されるものではない。
クロマトグラフィーとしては、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー等を挙げることができる。
これらのクロマトグラフィーは、HPLCやFPLC等の液体クロマトグラフィーを用いて行うことができる。
アフィニティークロマトグラフィーに用いるカラムとしては、プロテインAカラム、プロテインGカラムを挙げることができる。例えばプロテインAカラムを用いたカラムとして、Hyper D,POROS,Sepharose F.F.(ファルマシア社)等を挙げることができる。
また抗原を固定化した担体を用いて、抗原への結合性を利用して抗体を精製することも可能である。
[抗腫瘍性化合物]
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートに結合される抗腫瘍性化合物について述べる。本発明で使用される抗腫瘍性化合物としては、抗腫瘍効果を有する化合物であって、リンカー構造に結合できる置換基、部分構造を有するものであれば特に制限はない。抗腫瘍性化合物は、リンカーの一部又は全部が腫瘍細胞内で切断されて抗腫瘍性化合物部分が遊離して抗腫瘍効果が発現される。リンカーが薬物との結合部分で切断されれば抗腫瘍性化合物が未修飾の構造で遊離され、その本来の抗腫瘍効果が発揮される。
本発明で使用される抗腫瘍性化合物として、カンプトテシン誘導体であるエキサテカン((1S,9S)-1-アミノ-9-エチル-5-フルオロ-2,3-ジヒドロ-9-ヒドロキシ-4-メチル-1H,12H-ベンゾ[de]ピラノ[3',4':6,7]インドリジノ[1,2-b]キノリン-10,13(9H,15H)-ジオン;次式:)
を好適に使用することができる。このエキサテカンは、優れた抗腫瘍活性を有しているものの、抗腫瘍薬として市販されるには至っていない。同化合物は、公知の方法で容易に取得でき、1位のアミノ基をリンカー構造への結合部位として好適に使用することができる。また、エキサテカンはリンカーの一部が結合した状態で腫瘍細胞内で遊離される場合もあるが、この様な構造であっても優れた抗腫瘍効果が発揮される優れた化合物である。
エキサテカンはカンプトテシン構造を有するので、酸性水性媒体中(例えばpH3程度)ではラクトン環が形成された構造(閉環体)に平衡が偏り、一方、塩基性水性媒体中(例えばpH10程度)ではラクトン環が開環した構造(開環体)に平衡が偏ることが知られている。この様な閉環構造及び開環構造に対応するエキサテカン残基を導入した薬物コンジュゲートであっても同等の抗腫瘍効果が期待され、いずれの状態のものも本発明の範囲に包含されることはいうまでもない。
他の抗腫瘍性化合物として例えば、ドキソルビシン、ダウノルビシン、マイトマイシンC、ブレオマイシン、シクロシチジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、メトトレキセート、白金系抗腫瘍剤(シスプラチン若しくはその誘導体)、タキソール若しくはその誘導体、その他のカンプトテシン若しくはその誘導体(特開平6-87746号公報に記載された抗腫瘍剤)等を挙げることができる。
抗体−薬物コンジュゲートにおいて、抗体1分子への薬物の結合数は、その有効性、安全性に影響する重要因子である。抗体−薬物コンジュゲートの製造は、薬物の結合数が一定の数となるよう、反応させる原料・試薬の使用量等の反応条件を規定して実施されるが、低分子化合物の化学反応とは異なり、異なる数の薬物が結合した混合物として得られるのが通常である。抗体1分子への薬物の結合数は平均値、すなわち、平均薬物結合数として特定され、表記される。本発明でも原則として断りのない限り、すなわち、異なる薬物結合数をもつ抗体−薬物コンジュゲート混合物に含まれる特定の薬物結合数をもつ抗体−薬物コンジュゲートを示す場合を除き、薬物の結合数は平均値を意味する。
抗体分子へのエキサテカンの結合数はコントロール可能であり、1抗体あたりの薬物平均結合数として、1から10個程度のエキサテカンを結合させることができるが、好ましくは2から8個であり、より好ましくは3から8個である。なお、当業者であれば本願の実施例の記載から抗体に必要な数の薬物を結合させる反応を設計することができ、エキサテカンの結合数をコントロールした抗体−薬物コンジュゲートを取得することができる。
本発明の抗体−薬物コンジュゲートは抗体1分子への薬物の結合数が多くなった場合でも、凝集、不溶性、フラグメンテーション等は生じ難い。
[リンカー構造]
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートにおいて、抗腫瘍性化合物を抗HER3抗体に結合させるリンカー構造について述べる。当該リンカーは、次式:
-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-又は-L1-L2-LP-
の構造を有しており、抗体はL1の末端(L2が結合するのとは反対側の末端)で結合し、抗腫瘍性化合物は-La-(CH2)n2-C(=O)-部分のカルボニル基又はLPのC末端で結合する。
n1は、0から6の整数を示すが、好ましくは1から5の整数であり、より好ましくは1から3である。
1.L1
L1は、
-(Succinimid-3-yl-N)-(CH2)n3-C(=O)-
の構造で示される。
ここで、n3は、2から8の整数であり、『-(Succinimid-3-yl-N)-』は、次式:
で示される構造を有する。この部分構造における3位が抗HER3抗体への結合部位である。この3位での該抗体との結合は、チオエーテルを形成して結合することが特徴である。この構造部分の1位の窒素原子は、この構造が含まれるリンカー内に存在するメチレンの炭素原子と結合する。すなわち、-(Succinimid-3-yl-N)-(CH2)n3-C(=O)-L2-は次式で示される構造である(ここで、「抗体−S−」は抗体由来である。)。
式中、n3は、2から8の整数であるが、好ましくは2から5である。
L1の具体例としては、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-
等を挙げることができる。
2.L2
L2は、
-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-
で示される構造であるが、L2は存在しなくともよく、この場合L2は単結合となる。特に本発明の薬物−リンカー構造においてはLPが薬物に直接結合する場合があるが、その場合にはこのL2は、単結合であることが特に好ましい。n4は、1から6の整数であり、好ましくは2から4である。L2は末端のアミノ基でL1に結合し、反対の末端のカルボニル基でLPと結合する。
L2の具体例としては、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-
等を挙げることができる。
3.LP
LPは、2から7個のアミノ酸で構成されるペプチド残基である。すなわち、2から7個のアミノ酸がペプチド結合したオリゴペプチドの残基によって構成される。LPは、N末端においてL2に結合し、C末端においてリンカーの-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-部分のアミノ基に結合する。
LPを構成するアミノ酸は特に限定されることはないが、例えば、L-又はD-アミノ酸であり、好ましくはL-アミノ酸である。また、α−アミノ酸の他、β−アラニン、ε−アミノカプロン酸、γ−アミノ酪酸等の構造のアミノ酸であってもよく、さらには例えばN−メチル化されたアミノ酸等の非天然型のアミノ酸であってもよい。
LPのアミノ酸配列は、特に限定されないが、構成するアミノ酸として、フェニルアラニン(Phe;F)、チロシン(Tyr;Y)、ロイシン(Leu;L)、グリシン(Gly;G)、アラニン(Ala;A)、バリン(Val;V)、リシン(Lys;K)、シトルリン(Cit)、セリン(Ser;S)、グルタミン酸(Glu;E)、アスパラギン酸(Asp;D)等を挙げることができる。これらのうちで好ましくは、フェニルアラニン、グリシン、バリン、リシン、シトルリン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸を挙げることができる。アミノ酸の種類によって、薬物遊離のパターンをコントロールすることができる。アミノ酸の数は、2から7個でよい。
LPの具体例として、
-GGF-、
-DGGF-、
-(D-)D-GGF-、
-EGGF-、
-GGFG-、
-SGGF-、
-KGGF-、
-DGGFG-、
-GGFGG-、
-DDGGFG-、
-KDGGFG-、
-GGFGGGF-
を挙げることができる。上記の『(D-)D』はD-アスパラギン酸を意味する。本発明の抗体−薬物コンジュゲートの特に好ましいLPとして、-GGFG-及び-DGGFG-ペプチド残基を挙げることができる。さらに、本発明の薬物−リンカー構造においてLPが薬物に直接結合する場合があるが、その場合に好ましいLPとして、-DGGFG-のペンタペプチド残基を挙げることができる。
4.La-(CH2)n2-C(=O)-
La-(CH2)n2-C(=O)-におけるLaは、-O-の構造であるか、又は単結合である。n2は、0から5の整数であるが、好ましくは0から3であり、より好ましくは0又は1である。
La-(CH2)n2-C(=O)-としては以下の構造のものを挙げることができる。
-O-CH2-C(=O)-、
-O-CH2CH2-C(=O)-、
-O-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-O-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-O-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-CH2-C(=O)-、
-CH2CH2-C(=O)-、
-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-。
これらのうちでは、
-O-CH2-C(=O)-、
-O-CH2CH2-C(=O)-
である場合か、Laが単結合でn2が0である場合が好ましい。
リンカーの-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-で示される構造の具体例として、
-NH-CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
等を挙げることができる。
これらのうちでより好ましくは、
-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-NH-CH2CH2-O-C(=O)-
である。
リンカーの-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-は、鎖長として4から7原子の鎖長であるものが好ましいが、さらに好ましくは5又は6原子の鎖長を有するものである。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、腫瘍細胞内に移動した後にはリンカー部分が切断され、NH2-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-(NH-DX)で示される構造の薬物誘導体が遊離して抗腫瘍作用を発現すると考えられる。本発明の抗体−薬物コンジュゲートから遊離されて抗腫瘍効果を発現する抗腫瘍性誘導体としては、先に挙げたリンカーの-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-で示される構造の末端がアミノ基となった構造部分を有する抗腫瘍性誘導体を挙げることができるが、特に好ましいものは次のものである。
NH2-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
NH2-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
NH2-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
NH2-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)。
なお、NH2-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)の場合は同分子内にあるアミナール構造が不安定であるため、さらに自己分解して
HO-CH2-C(=O)-(NH-DX)
が遊離されることが確認された。これらの化合物は本発明の抗体−薬物コンジュゲートの製造中間体としても好適に用いることができる。
また、本発明の薬物−リンカー構造においてLPが薬物に直接結合する場合がある。この場合において、LPのC末端がグリシンであるときには、遊離される抗腫瘍性薬物はエキサテカン自体であるか又はエキサテカンのアミノ基にグリシンが結合した化合物である。
薬物をエキサテカンとする本発明の抗体−薬物コンジュゲートにおいては、下記の構造の薬物−リンカー構造部分
-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-(NH-DX)、又は
-L1-L2-LP-(NH-DX)
を抗体に結合させたものが好ましい。これらの薬物−リンカー構造部分は、1抗体あたりの平均結合数として、1から10を結合させればよいが、好ましくは2から8であり、より好ましくは3から8である。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
これらのうちでより好ましくは、次のものである。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
さらに、好ましくは、次のものである。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
特に、好ましくは、次のものである。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)。
本願の抗体−薬物コンジュゲートにおいて、抗HER3抗体と薬物とを結合するリンカー構造は、これまで述べたリンカー各部において示した好ましい構造のものを結合することで好ましいリンカーを構築することができる。この様なリンカー構造として以下の構造のものを好適に使用することができる。なお構造の左端が抗体との結合部位であり、右端が薬物との結合部位である。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-。
これらのうちでより好ましくは、次のものである。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-。
さらに、好ましくは、次のものを挙げることができる。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-。
特に、好ましくは、次のものを挙げることができる。
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-、
-(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-。
[製造方法]
次に、本願発明の抗体−薬物コンジュゲート或はその製造中間体の代表的な製造方法について説明する。なお、以下において、化合物を、各反応式中に示される番号で示す。すなわち、『式(1)の化合物』、『化合物(1)』等と称する。またこれ以外の番号の化合物についても同様に記載する。
1.製造方法1
式(1)で示される、チオエーテルを介して抗体と薬物−リンカー構造が結合している抗体−薬物コンジュゲートは、例えば下記の方法によって製造することができる。
[式中、ABは、スルフヒドリル基を有する抗体を示し、L1'は、L1で示されるリンカー構造において、リンカー末端がマレイミジル基(次式):
に変換された構造である(ここで、窒素原子が結合部位である。)。具体的には、-(Succinimid-3-yl-N)-(CH2)n2-C(=O)-で示されるL1の構造において、当該-(Succinimid-3-yl-N)-部分がマレイミジル基となった構造のリンカーを示す。また、-(NH-DX)は次式:
で示される構造であり、エキサテカンの1位のアミノ基の水素原子1個が除かれて生成する基を示す。]
なお、上記の反応式において、式(1)の化合物では、薬物からリンカー末端までの構造部分1個が1個の抗体に対して結合した構造として解釈され得る。しかしながら、これは説明のための便宜的な記載であって、実際には当該構造部分が抗体分子1個に対して複数個が結合している場合が多い。この状況は以下の製造方法の説明においても同様である。
すなわち、後述する方法によって入手しうる化合物(2)と、スルフヒドリル基を有する抗体(3a)を反応させることによって、抗体−薬物コンジュゲート(1)を製造することができる。
スルフヒドリル基を有する抗体(3a)は、当業者周知の方法で得ることができる(Hermanson, G.T, Bioconjugate Techniques, pp.56-136, pp.456-493, Academic Press(1996))。例えば、Traut’s試薬を抗体のアミノ基に作用させる;N−サクシンイミジル S−アセチルチオアルカノエート類を抗体のアミノ基に作用させた後、ヒドロキシルアミンを作用させる;N−サクシンイミジル 3−(ピリジルジチオ)プロピオネートを作用させた後、還元剤を作用させる;ジチオトレイトール、2−メルカプトエタノール、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)等の還元剤を抗体に作用させて抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元してスルフヒドリル基を生成させる;等の方法を挙げることができるがこれらに限定されることはない。
具体的には、還元剤としてTCEPを、抗体内ヒンジ部ジスルフィド1個当たりに対して0.3乃至3モル当量用い、キレート剤を含む緩衝液中で、抗体と反応させることで、抗体内ヒンジ部ジスルフィドが部分的若しくは完全に還元された抗体を得ることができる。キレート剤としては、例えばエチレンジアミン四酢酸(EDTA)やジエチレントリアミン5酢酸(DTPA)等を挙げることができる。これ等を1mM乃至20mMの濃度で用いればよい。緩衝液としては、リン酸ナトリウムやホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム溶液等を用いることができる。具体的には、抗体は4℃乃至37℃で1乃至4時間TCEPと反応させることで部分的若しくは完全に還元されたスルフヒドリル基を有する抗体(3a)を得ることができる。
ここでスルフヒドリル基を薬物−リンカー部分に付加させる反応を実施することでチオエーテル結合によって薬物−リンカー部分を結合させることができる。
スルフヒドリル基を有する抗体(3a)1個あたり、2乃至20モル当量の化合物(2)を使用して、抗体1個当たり2個乃至8個の薬物が結合した抗体−薬物コンジュゲート(1)を製造することができる。具体的には、スルフヒドリル基を有する抗体(3a)を含む緩衝液に、化合物(2)を溶解させた溶液を加えて反応させればよい。ここで、緩衝液としては、酢酸ナトリウム溶液、リン酸ナトリウムやホウ酸ナトリウム等を用いればよい。反応時のpHは5乃至9であり、より好適にはpH7付近で反応させればよい。化合物(2)を溶解させる溶媒としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶媒を用いることができる。
化合物(2)を溶解させた有機溶媒溶液を、スルフヒドリル基を有する抗体(3a)を含む緩衝液に1乃至20%v/vを加えて反応させればよい。反応温度は、0乃至37℃、より好適には10乃至25℃であり、反応時間は、0.5乃至2時間である。反応は、未反応の化合物(2)の反応性をチオール含有試薬によって失活させることによって終了できる。チオール含有試薬は例えば、システイン又はN−アセチル−L−システイン(NAC)である。より具体的には、NACを、用いた化合物(2)に対して、1乃至2モル当量加え、室温で10乃至30分インキュベートすることにより反応を終了できる。
製造した抗体−薬物コンジュゲート(1)は、以下の共通操作によって濃縮、バッファー交換、精製、抗体濃度、及び抗体一分子あたりの薬物平均結合数の測定を行い、抗体−薬物コンジュゲート(1)の同定を行うことができる。
共通操作A:抗体又は抗体−薬物コンジュゲート水溶液の濃縮
Amicon Ultra(50,000 MWCO,Millipore Corporation)の容器内に抗体又は抗体−薬物コンジュゲート溶液を入れ、遠心機(Allegra X−15R,Beckman Coulter,Inc.)を用いた遠心操作(2000G乃至3800Gで5乃至20分間遠心)にて、抗体又は抗体−薬物コンジュゲート溶液を濃縮した。
共通操作B:抗体の濃度測定
UV測定器(Nanodrop 1000,Thermo Fisher Scientific Inc.)を用いて、メーカー規定の方法に従い、抗体濃度の測定を行った。ここで、280nm吸光係数は、抗体のアミノ酸配列から、既知の計算方法(Protein Science, 1995, vol.4, 2411-2423)によって推定することができ、抗体ごとに異なる280nm吸光係数(1.3mLmg-1cm-1乃至1.8mLmg-1cm-1)を用いた。U1−59の場合、そのアミノ酸配列に従って、1.768mLmg-1cm-1の280nm吸光係数を推定値として用いた。
共通操作C:抗体のバッファー交換
Sephadex G−25担体を使用したNAP−25カラム(Cat.No.17−0852−02,GE Healthcare Japan Corporation)を、メーカー規定の方法に従い、塩化ナトリウム(137mM)及びエチレンジアミン四酢酸(EDTA,5mM)を含むリン酸緩衝液(10mM,pH6.0;本明細書でPBS6.0/EDTAと称する。)にて平衡化させた。このNAP−25カラム一本につき、抗体水溶液2.5mLをのせた後、PBS6.0/EDTA3.5mLで溶出させた画分(3.5mL)を分取した。この画分を共通操作Aによって濃縮し、共通操作Bを用いて抗体濃度の測定を行った後に、PBS6.0/EDTAを用いて10mg/mLに抗体濃度を調整した。
共通操作D:抗体−薬物コンジュゲートの精製
Sorbitol(5%)を含む酢酸緩衝液(10mM,pH5.5;本明細書でABSと称する。)にてNAP−25カラムを平衡化させた。このNAP−25カラムに、抗体−薬物コンジュゲート反応水溶液(約2.5mL)をのせ、メーカー規定の量の緩衝液で溶出させることで、抗体画分を分取した。この分取画分を再びNAP−25カラムにのせ、緩衝液で溶出させるゲルろ過精製操作を計2乃至3回繰り返すことで、未結合の薬物リンカーや低分子化合物(トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)、N−アセチル−L−システイン(NAC)、ジメチルスルホキシド)を除いた抗体−薬物コンジュゲートを得た。
共通操作E:抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体濃度及び抗体一分子あたりの薬物平均結合数の測定(1)
抗体−薬物コンジュゲートにおける結合薬物濃度は、抗体−薬物コンジュゲート水溶液の280nm及び370nmの二波長におけるUV吸光度を測定した後に下記の計算を行うことで、算出することができる。
ある波長における全吸光度は系内に存在する全ての吸収化学種の吸光度の和に等しい[吸光度の加成性]ことから、抗体と薬物のコンジュゲーション前後において、抗体及び薬物のモル吸光係数に変化がないと仮定すると、抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体濃度及び薬物濃度は、下記の関係式で示される。

280=AD,280+AA,280=εD,280D+εA,280A 式(1)
370=AD,370+AA,370=εD,370D+εA,370A 式(2)

ここで、A280は280nmにおける抗体−薬物コンジュゲート水溶液の吸光度を示し、A370は370nmにおける抗体−薬物コンジュゲート水溶液の吸光度を示し、AA,280は280nmにおける抗体の吸光度を示し、AA,370は370nmにおける抗体の吸光度を示し、AD,280は280nmにおけるコンジュゲート前駆体の吸光度を示し、AD,370は370nmにおけるコンジュゲート前駆体の吸光度を示し、εA,280は280nmにおける抗体のモル吸光係数を示し、εA,370は370nmにおける抗体のモル吸光係数を示し、εD,280は280nmにおけるコンジュゲート前駆体のモル吸光係数を示し、εD,370は370nmにおけるコンジュゲート前駆体のモル吸光係数を示し、CAは抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体濃度を示し、CDは抗体−薬物コンジュゲートにおける薬物濃度を示す。
ここで、εA,280、εA,370、εD,280、εD,370は、事前に用意した値(計算推定値又は化合物のUV測定から得られた実測値)が用いられる。例えば、εA,280は、抗体のアミノ酸配列から、既知の計算方法(Protein Science, 1995, vol.4, 2411-2423)によって推定することができる。εA,370は、通常、ゼロである。U1−59の場合、そのアミノ酸配列に従って、εA,280は推定値として259400を用いた。εD,280及びεD,370は、用いるコンジュゲート前駆体をあるモル濃度に溶解させた溶液の吸光度を測定することで、ランベルト・ベールの法則(吸光度= モル濃度×モル吸光係数×セル光路長)によって、得ることができる。抗体−薬物コンジュゲート水溶液のA280及びA370を測定し、これらの値を式(1)及び(2)に代入して連立方程式を解くことによって、CA及びCDを求めることができる。さらにCDをCAで除することで1抗体あたりの薬物平均結合数が求めることができる。
本発明においては、以上に説明した、1抗体あたりの薬物平均結合数の求め方を「UV法」と呼ぶ。
共通操作F:抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体一分子あたりの薬物平均結合数の測定(2)
抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体一分子あたりの薬物平均結合数は、前述の共通操作Eに加え、以下の方法を用いる高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析によっても求めることができる。
[F−1.HPLC分析用サンプルの調製(抗体−薬物コンジュゲートの還元)]
抗体−薬物コンジュゲート溶液(約1mg/mL、60μL)をジチオトレイトール(DTT)水溶液(100mM、15μL)と混合する。混合物を37℃で30分インキュベートすることで、抗体−薬物コンジュゲートのL鎖及びH鎖間のジスルフィド結合を切断したサンプルを、HPLC分析に用いる。
[F−2.HPLC分析]
HPLC分析を、下記の測定条件にて行う。
HPLCシステム:Agilent 1290 HPLCシステム(Agilent Technologies)
検出器:紫外吸光度計(測定波長:280nm)
カラム:PLRP−S(2.1×50mm、8μm、1000Å;Agilent Technologies、P/N PL1912−1802)
カラム温度:80℃
移動相A:0.04%トリフルオロ酢酸(TFA)水溶液
移動相B:0.04%TFAを含むアセトニトリル溶液
グラジエントプログラム:29%−36%(0分−12.5分)、36%−42%(12.5−15分)、42%−29%(15分―15.1分)、29%−29%(15.1分―25分)
サンプル注入量:15μL
[F−3.データ解析]
〔F−3−1〕 薬物の結合していない抗体のL鎖(L0)及びH鎖(H0)に対して、薬物の結合したL鎖(薬物が一つ結合したL鎖:L1)及びH鎖(薬物が1個結合したH鎖:H1、薬物が2個結合したH鎖:H2、薬物が3個結合したH鎖:H3)は、結合した薬物の数に比例して疎水性が増して保持時間が大きくなることから、L0、L1、H0、H1、H2、H3の順に溶出される。L0及びH0との保持時間比較により検出ピークをL0、L1、H0、H1、H2、H3のいずれかに割り当てることができる。
〔F−3−2〕 薬物リンカーにUV吸収があるため、薬物リンカーの結合数に応じて、L鎖、H鎖及び薬物リンカーのモル吸光係数を用いて下式に従ってピーク面積値の補正を行う。
ここで、各抗体におけるL鎖及びH鎖のモル吸光係数(280nm)は、既知の計算方法(Protein Science, 1995, vol.4, 2411-2423)によって、各抗体のL鎖及びH鎖のアミノ酸配列から推定される値を用いることができる。U1−59の場合、そのアミノ酸配列に従って、L鎖のモル吸光係数として34690を、H鎖のモル吸光係数として95000を推定値として用いた。また、薬物リンカーのモル吸光係数(280nm)は、各薬物リンカーをメルカプトエタノール又はN−アセチルシステインで反応させ、マレイミド基をサクシニイミドチオエーテルに変換した化合物の実測のモル吸光係数(280nm)を用いた。
〔F−3−3〕 ピーク面積補正値合計に対する各鎖ピーク面積比(%)を下式に従って計算する。
〔F−3−4〕 抗体−薬物コンジュゲートにおける抗体一分子あたりの薬物平均結合数を、下式に従って計算する。
薬物平均結合数=(L0ピーク面積比x0+L0ピーク面積比x1+H0ピーク面積比x0+H1ピーク面積比x1+H2ピーク面積比x2+H3ピーク面積比x3)/100x2
以下に製造方法1において使用される製造中間体化合物について述べる。製造方法1における式(2)で示される化合物は次式:
(maleimid-N-yl)-(CH2)n3-C(=O)-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-(NH-DX)又は
(maleimid-N-yl)-(CH2)n3-C(=O)-L2-LP-(NH-DX)
で示される化合物である。
式中、
n3は、整数の2から8を示し、
L2は、-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-又は単結合を示し、
ここで、n4は、1から6の整数を示し、
LPは、フェニルアラニン、グリシン、バリン、リシン、シトルリン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれる2から7個のアミノ酸で構成されるペプチド残基を示し、
n1は、0から6の整数を示し、
n2は、0から5の整数を示し、
Laは、-O-又は単結合を示し、
(maleimid-N-yl)-は、次式:
で示される、マレイミジル基(2,5-dioxo-2,5-dihydro-1H-pyrrol-1-yl基)で、窒素原子が結合部位となっている基であり、
-(NH-DX)は、次式:
で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基である。
LPのペプチド残基としては、フェニルアラニン、グリシン、バリン、リシン、シトルリン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれるアミノ酸からなるアミノ酸残基であるものが製造中間体として好ましい。この様なペプチド残基LPのうち、4又は5個のアミノ酸で構成されるペプチド残基であるものが製造中間体として好ましい。より具体的には、LPが-GGFG-のテトラペプチド残基又は-DGGFG-のペンタペプチドであるものが製造中間体として好ましいが、さらに好ましくは-GGFG-である。
また、-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-としては、-NH-CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2-であるものが製造中間体として好ましく、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2であるものがより好ましい。
n3としては、整数の2から8であるものが製造中間体として好ましい。
L2は、単結合であるか、-NH-(CH2CH2-O)n4-CH2CH2-C(=O)-であってn4が整数の2から4のものが製造中間体として好ましい。
さらに、n3が、整数の2から5であり、L2が単結合であり、-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-が、-NH-CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2-であるものが製造中間体として好ましい。そして、これらのうちでより好ましくは、-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-が、-NH-CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2-である化合物である。さらに、n3が、整数の2又は5であるものが好ましい。
また、n3が、整数の2から5であり、L2が-NH-(CH2-CH2-O)n4-CH2-CH2-C(=O)-であって、n4が整数の2から4であり、-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-が、-NH-CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2-であるものが製造中間体として好ましい。より好ましくは、n4が整数の2又は4の化合物である。さらに、-NH-(CH2)n1-La-が、-NH-CH2CH2CH2-、-NH-CH2-O-CH2-、又は-NH-CH2CH2-O-CH2-であるものが好ましい。
この様な本発明化合物の製造に有用な中間体として好ましいものとしては以下のものを例示することができる:
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、又は
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
上記の製造中間体化合物の群から選ばれる薬物−リンカー化合物を、抗Her3抗体又はその反応性誘導体と反応させることによって抗Her3抗体のヒンジ部に存在するジスルフィド結合部分においてチオエーテル結合を形成させて本発明の抗Her3抗体−薬物コンジュゲートを製造することができる。この場合、抗Her3抗体の反応性誘導体を使用することが好ましく、特に抗Her3抗体を還元処理して得られる反応性誘導体が好ましい。
以下のものが製造中間体としてより好ましい化合物である。
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
また、上記の中間体化合物群の中では次式:
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、又は
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-DGGFG-(NH-DX)。
で示される中間体がさらに好ましい化合物である。
特に好ましくは次式:
(maleimid-N-yl)-CH2CH2-C(=O)-NH-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2CH2-C(=O)-(NH-DX)、
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)、又は
(maleimid-N-yl)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)。
で示される化合物である。
2.製造方法2
先の製造方法で使用した中間体である式(2)で示される化合物又はそれらの薬理上許容される塩は、例えば下記の方法によって製造することができる。
[式中、L1’はL1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、P1、P2及びP3は保護基を示す。]
カルボン酸(5)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、NH2-DX[エキサテカンを示す;化学名:(1S,9S)-1-アミノ-9-エチル-5-フルオロ-2,3-ジヒドロ-9-ヒドロキシ-4-メチル-1H,12H-ベンゾ[de]ピラノ[3',4':6,7]インドリジノ[1,2-b]キノリン-10,13(9H,15H)-ジオン](4)又はその薬理上許容される塩と反応させることによって化合物(6)を製造することができる。
この反応は、ペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよい。活性エステルには各種のものがあるが、例えばp−ニトロフェノール等のフェノール類、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール或はN−ヒドロキシスクシンイミド等とカルボン酸(5)をN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド或は1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩等の縮合剤を用いて反応させれば製造できる。また、活性エステルは、カルボン酸(5)とペンタフルオロフェニルトリフルオロアセテート等との反応;カルボン酸(5)と1−ベンゾトリアゾリルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスファイトとの反応;カルボン酸(5)とシアノホスホン酸ジエチルとの反応(塩入法);カルボン酸(5)とトリフェニルホスフィン及び2,2’−ジピリジルジスルフィドとの反応(向山法);カルボン酸(5)と4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロライド(DMTMM)の様なトリアジン誘導体との反応;等によっても製造することができる。また、カルボン酸(5)を塩基存在下に塩化チオニル、オキザリルクロリド等の酸ハロゲン化物で処理することによって製造できる酸ハライド法等によって反応を行うこともできる。
上記の様に得たカルボン酸(5)の活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物を化合物(4)と適当な塩基存在下に不活性な溶媒中で−78℃〜150℃の反応温度で反応させることによって化合物(6)を製造することができる。なお、「不活性な溶媒」とはその溶媒が採用された反応において実施される目的とされた反応を阻害することのない溶媒を意味する。
上記の各工程に用いる具体的な塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ナトリウムエトキシド、カリウムブトキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、アルコキシド、水酸化物、又は水素化物;n−ブチルリチウム等のアルキルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等のジアルキルアミノリチウムに代表される有機金属塩基;リチウムビス(トリメチルシリル)アミド等のビスシリルアミンの有機金属塩基;又は、ピリジン、2,6−ルチジン、コリジン、4−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン、ジイソプロピルエチルアミン、ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)等の有機塩基等を挙げることができる。
本反応に用いる不活性な溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジン−2−オン等のアミド系溶媒;を挙げることができ、これらに加えて場合によってはジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール等のアルコール系の溶媒等を使用することも可能である。さらにはこれ等を混合して使用することもできる。
化合物(6)の末端アミノ基の保護基P1としては、tert−ブチルオキシカルボニル基や9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等、ペプチド合成に通常用いられているアミノ基の保護基を用いることができる。他のアミノ基の保護基としては、アセチル基等のアルカノイル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;パラメトキシベンジルオキシカルボニル基、パラ(又はオルト)ニトロベンジルオキシカルボニル基等のアリールメトキシカルボニル基;ベンジル基、トリフェニルメチル基等のアリールメチル基;ベンゾイル基等のアロイル基;2,4−ジニトロベンゼンスルホニル基、オルトニトロベンゼンスルホニル基等のアリールスルホニル基;を挙げることができる。保護基P1は、アミノ基を保護する化合物の性質等に応じて選択すればよい。
得られた化合物(6)の末端アミノ基の保護基P1を脱保護させることによって化合物(7)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
N末端をP2で保護したペプチドカルボン酸(8)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、得られた化合物(7)に反応させることによって、化合物(9)を製造することができる。ペプチドカルボン酸(8)と化合物(7)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P2は、化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよく、アミノ基を保護する化合物の性質等に応じて選択すればよい。また、ペプチド合成に通常用いられている様に、ペプチドカルボン酸(8)を構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応と脱保護を繰り返し、伸長させて化合物(9)を製造することもできる。
得られた化合物(9)のアミノ基の保護基P2を脱保護させることによって化合物(10)を製造することができる。この保護基は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、得られた化合物(10)に反応させることによって、化合物(2)を製造することができる。カルボン酸(11)と化合物(10)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、及び塩基、不活性溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(9)は例えば下記の方法でも製造することができる。
N末端をP2で保護したペプチドカルボン酸(8)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、カルボキシ基をP3で保護したアミン化合物(12)と反応させることによって化合物(13)を製造することができる。ペプチドカルボン酸(8)と化合物(12)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(13)のアミノ基の保護基P2としては、通常用いられる保護基であれば特に制限はない。具体的には水酸基の保護基としては、メトキシメチル基等のアルコキシメチル基;ベンジル基、4−メトキシベンジル基、トリフェニルメチル基等のアリールメチル基;アセチル基等のアルカノイル基;ベンゾイル基等のアロイル基;tert−ブチルジフェニルシリル基等のシリル基;等を挙げることができる。カルボキシ基は、メチル基、エチル基、tert−ブチル基等のアルキル基、アリル基、又はベンジル基等のアリールメチル基とのエステル等として保護することができる。アミノ基は、tert−ブチルオキシカルボニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルキルオキシカルボニル基;アリルオキシカルボニル基、又は9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、パラメトキシベンジルオキシカルボニル基、パラ(又はオルト)ニトロベンジルオキシカルボニル基等のアリールメトキシカルボニル基;のほか、アセチル基等のアルカノイル基;ベンジル基、トリフェニルメチル基等のアリールメチル基;ベンゾイル基等のアロイル基;又は2,4−ジニトロベンゼンスルホニル基、オルトニトロベンゼンスルホニル基等のアリールスルホニル基;等を挙げることができる。
カルボキシ基の保護基P3としては、有機合成化学、中でもペプチド合成においてカルボキシ基の保護基として通常用いられている保護基を使用すればよく、具体的にはメチル基、エチル基、tert−ブチル等のアルキルエステル、アリルエステル、ベンジルエステル等であり上記の保護基から適宜選択して使用すればよい。
この場合に、アミノ基の保護基とカルボキシ基の保護基が異なる方法又は条件で除去できることが好ましい。例えばP2がtert−ブチルオキシカルボニル基であり、P3がベンジル基である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。それらの保護基はアミノ基とカルボキシ基を保護する化合物の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(13)のカルボキシ基の保護基P3を脱保護させることによって化合物(14)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(14)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることによって化合物(9)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(2)は例えば下記の方法でも製造することができる。
化合物(13)のアミノ基の保護基P2を脱保護させることによって化合物(15)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、得られた化合物(15)と反応させることによって化合物(16)を製造することができる。ペプチドカルボン酸(11)と化合物(15)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(16)のカルボキシ基の保護基を脱保護させることによって化合物(17)を製造することができる。この脱保護は、化合物(14)の製造におけるカルボキシ基の脱保護と同様に行うことができる。
化合物(17)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることによって化合物(2)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
3.製造方法3
中間体の式(2)で示される化合物は下記の方法によっても製造することもできる。
[式中、L1’はL1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、P4は保護基を示す]
化合物(11)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、C末端をP4で保護したペプチドカルボン酸(18)と反応させることによって化合物(19)を製造することができる。ペプチドカルボン酸(18)と化合物(11)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。化合物(18)のカルボキシ基の保護基P4は先に述べた保護基から適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(19)のカルボキシ基の保護基を脱保護させることによって化合物(20)を製造することができる。この脱保護は、化合物(14)の製造におけるカルボキシ基の脱保護と同様に行うことができる。
得られた化合物(20)を活性エステル、又は混合酸無水物等に誘導し、化合物(7)に反応させることによって、化合物(2)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基、及び不活性な溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
4.製造方法4
以下に、製造方法2に記載の製造中間体(10)のうち、n1=1、La=Oとなった化合物(10b)の製造方法について詳述する。式(10b)で示される化合物、その塩又はそれらの溶媒和物は、例えば下記の方法で製造することができる。
[式中、LPは前記と同じものを示し、Lはアシル基であって、アセチル基等のアルカノイル基若しくはベンゾイル基等のアロイル基であるか、又は水素原子等を示し、X及びYは1から3個のアミノ酸からなるオリゴペプチドを、P5及びP7はアミノ基の保護基を、P6はカルボキシ基の保護基を示す]
式(21)で示される化合物は、特開2002−60351号公報に記載される手法や文献(J. Org. Chem., 51巻,3196頁,1986年)記載の方法、又はその方法を応用して必要に応じて保護基の除去や官能基変換を行うことによって製造することができる。この他、末端アミノ基が保護されたアミノ酸又はアミノ基が保護されたオリゴペプチドの酸アミドをアルデヒド又はケトンと処理することによって得ることができる。
化合物(21)を、不活性な溶媒中、酸又は塩基存在下で冷却下から室温での温度条件で水酸基を有する化合物(22)と反応させることによって、化合物(23)を製造することができる。
ここで使用できる酸としては例えば、フッ化水素酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸;酢酸、クエン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸;テトラフルオロボレート、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化アルミニウム、塩化鉄等のルイス酸;等を挙げることができる。これらのうちではスルホン酸類が好ましく、特にパラトルエンスルホン酸が好ましい。さらに塩基としては、既に述べられた塩基の中から適宜選択して使用すればよく、特にカリウム tert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属水酸化物;水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物;リチウム ジイソプロピルアミド等のジアルキルアミノリチウムに代表される有機金属塩基;リチウム ビス(トリメチルシリル)アミド等のビスシリルアミンの有機金属塩基等が好ましい。
反応に用いる溶媒としては、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒;等が用いられる。上記の溶媒は水との混合物としてもよい。
また、P5として示されるアミノ基の保護基としては、通常、アミノ基の保護に用いられる基であれば特に制限はない。代表的なものとして製造方法2で記載したアミノ基の保護基を挙げることができるが、本反応中においてP5として示されるアミノ基の保護基が切断される場合がある。その場合には、必要に応じて適当なアミノ基の保護試薬と適宜反応させて再度保護基を導入すればよい。
化合物(24)は、化合物(23)の保護基P6を除去することによって製造することができる。ここで、P6として示されるカルボキシ基の保護基としては、製造方法2に代表的なものが記載されており、ここから適宜選択することができる。化合物(23)において、アミノ基の保護基P5とカルボキシ基の保護基P6が異なる方法又は条件で除去できる保護基であることが望ましい。例えば、P5が9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基であり、P6がベンジル基である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。それらの保護基は、アミノ基及びカルボキシ基を保護する化合物の性質等に応じて選択すればよく、それらの保護基の除去に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸(24)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)又はその薬理上許容される塩と反応させることによって化合物(25)を製造し、得られた化合物(25)の保護基P5を除去することによって化合物(26)を製造することができる。化合物(4)とカルボン酸(24)との反応及び保護基P6を除去する反応では、製造方法2で述べた試薬や反応条件と同様なものを用いればよい。
化合物(26)と末端アミノ基が保護されたアミノ酸又はアミノ基が保護されたオリゴペプチド(27)を反応させることによって化合物(9b)を製造し、得られた化合物(9b)の保護基P7を除去することによって化合物(10b)を製造することができる。P7として示されるアミノ基の保護基としては、通常、アミノ基の保護に用いられる基であれば特に制限はなく、代表的なものとして製造方法2で記載したアミノ基の保護基を挙げることができ、その除去に際しても保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。化合物(26)と化合物(27)との反応では、ペプチド合成に通常使用される反応試薬や条件を準用すればよい。上記の方法で製造した化合物(10b)は、上述の製造方法に従って本発明化合物(1)に導くことができる。
5.製造方法5
中間体の式で示される化合物(2)は下記の方法によっても製造することもできる。
[式中、、L1’はL1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、LPは-Lp1-Lp2-からなる構造を、P3、P8、P9、P10、P11、及びP12は保護基を示す。]
LPは、Lp1及びLp2を結合させて形成されるため、LPのN末端の親水性アミノ酸はLp1由来となるので、Lp1はN末端が親水性アミノ酸であるものを採用すればよい。なお、親水性アミノ酸は複数個であってよい。また、Lp2に親水性アミノ酸があるものを採用すれば、その位置に応じて、LPのN末端又はN末端とそれ以外の位置に複数個の親水性アミノ酸を含むLPを製造することができる。
N末端をP2で保護したペプチド又はアミノ酸(28)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、得られた化合物(7)に反応させることにより、化合物(29)を製造することができる。ペプチド又はアミノ酸(28)と化合物(7)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。アミノ基の保護基P8は、化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよく、その化合物の性質等に応じて選択すればよい。また、ペプチド合成に通常用いられている様に、ペプチド又はアミノ酸(28)を構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応と脱保護を繰り返し、伸長させて化合物(29)を製造することもできる。
得られた化合物(29)のアミノ基の保護基P8を脱保護させることにより化合物(23)を製造することができる。脱保護にはその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
N末端をP8で、側鎖のカルボキシ基水酸基、又はアミノ基をP9で保護したアミノ酸又はペプチド(31)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、得られた化合物(30)に反応させることにより、化合物(32)を製造することができる。アミノ酸又はペプチド(31)と化合物(30)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P8及びP9としては、化合物(6)のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ただし、この場合に、アミノ基の保護基P9と側鎖の官能基の保護基P10が異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP9が9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基であり、P10がカルボキシ基の保護基であればtert−ブチル基等、水酸基の保護基であればメトキシメチル基等、アミノ基の保護基であればtert−ブチルオキシカルボニル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。側鎖の官能基の保護基P10は酸性条件に付すことによって脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて上述したものから選択すればよい。また、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。なお、ペプチド合成に通常用いられている様に、化合物(32)は構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応、脱保護を繰り返し、伸長させて製造することもできる。
得られた化合物(32)の末端アミノ基の保護基P9を脱保護させることにより化合物(33)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、得られた化合物(33)に反応させることにより、化合物(34)を製造することができる。ここでカルボン酸誘導体(11)はL1’のリンカー末端がマレイミジル基を有する構造の化合物である。
カルボン酸誘導体(11)と化合物(33)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(34)のペプチド部分のアミノ酸側鎖のカルボキシ基又は水酸基、アミノ基の保護基P10を脱保護させることにより化合物(2)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(29)は例えば下記の方法でも製造することができる。
N末端をP8で保護したペプチド又はアミノ酸(28)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、末端のカルボキシ基をP3で保護したアミン化合物(12)と反応させることにより化合物(35)を製造することができる。ペプチド又はアミノ酸(28)と化合物(12)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基、及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。化合物(35)のアミノ基の保護基P8は化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよい。カルボキシ基の保護基P3としては、有機合成化学、中でもペプチド合成においてカルボキシ基の保護基として通常用いられている保護基を使用すればよく、具体的にはメチル基、エチル基、tert−ブチル等のアルキルエステル、アリルエステル、ベンジルエステル等、化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよい。この場合に、アミノ基の保護基P8とカルボキシ基の保護基P3が異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP8がtert−ブチルオキシカルボニル基であり、P3がベンジル基である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。それらの保護基はアミノ基とカルボキシ基を保護する化合物の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(35)のカルボキシ基の保護基P3を脱保護させることにより化合物(36)を製造することができる。脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(36)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることにより化合物(29)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(32)は例えば下記の方法でも製造することができる。
化合物(35)のアミノ基の保護基P8を脱保護させることにより化合物(37)を製造することができる。脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
アミノ酸又はペプチド(31)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、得られた化合物(37)と反応させることにより化合物(38)を製造することができる。アミノ酸又はペプチド(31)と化合物(37)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ここで、アミノ酸又はペプチド(31)の保護基P9、P10と化合物(37)の保護基P3がそれぞれ異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP9が9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基であり、P10がtert−ブチルオキシカルボニル基やtert−ブチル基、又はメトキシメチル基、P3がベンジル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。また、上述した様に側鎖の官能基の保護基P10は酸性条件に付すことによって脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(38)のカルボキシ基の保護基P3を脱保護させることにより化合物(39)を製造することができる。脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(39)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることにより化合物(32)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(34)は例えば下記の方法でも製造することができる。
化合物(38)のアミノ基の保護基P9を脱保護させることにより化合物(40)を製造することができる。脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、得られた化合物(40)と反応させることにより化合物(41)を製造することができる。カルボン酸誘導体(11)と化合物(40)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、及び塩基、溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(41)のカルボキシ基の保護基P3を脱保護させることにより化合物(42)を製造することができる。脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(42)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることにより化合物(34)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(34)は例えば下記の方法でも製造することができる。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、カルボキシ基をP11で、側鎖のカルボキシ基、水酸基又はアミノ基をP10で保護したアミノ酸又はペプチド(43)と反応させることにより化合物(44)を製造することができる。カルボン酸誘導体(11)と化合物(43)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、及び塩基、溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ここで化合物(44)の保護基P10及びP11としては、化合物(6)のカルボキシ基、水酸基、又はアミノ基の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ただし、この場合に、カルボキシ基の保護基P11と側鎖の官能基の保護基P10が異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP11がベンジル基であり、P10がカルボキシ基の保護基であればtert−ブチル基等、水酸基の保護基であればメトキシメチル基等、アミノ基の保護基であればtert−ブチルオキシカルボニル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。側鎖の官能基の保護基P10は酸性条件に付すことによって脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られた化合物(44)のカルボキシ基の保護基P11を脱保護させることにより化合物(45)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(45)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(30)と反応させることにより化合物(34)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
また、化合物(45)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、カルボキシ基をP12で保護したアミノ酸又はペプチド(46)と反応させることにより化合物(47)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ここで化合物(47)の保護基P10及びP12としては、化合物(6)のカルボキシ基、水酸基又はアミノ基の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ただし、この場合に、カルボキシ基の保護基P12と側鎖の官能基の保護基P10が異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP12がベンジル基であり、P10がカルボキシ基の保護基であればtert−ブチル基等、水酸基の保護基であればメトキシメチル基等、アミノ基の保護基であればtert−ブチルオキシカルボニル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。側鎖の官能基の保護基P10は酸性条件に付すことによって脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。また、化合物(47)は構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応、脱保護を繰り返し、伸長させて製造することもできる。
得られた化合物(47)のカルボキシ基の保護基P12を脱保護させることにより化合物(48)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(48)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、化合物(7)と反応させることにより化合物(34)を製造することができる。この反応はペプチド合成に通常用いる反応試薬や条件を準用すればよく、反応条件や試薬、塩基及び溶媒は化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(47)は例えば下記の方法でも製造することができる。
アミノ酸又はペプチド(46)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、N末端をP9で、側鎖のカルボキシ基、水酸基又はアミノ基をP10で保護したアミノ酸又はペプチド(31)と反応させることによりペプチド(49)を製造することができる。アミノ酸又はペプチド(46)とアミノ酸又はペプチド(31)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。ここでアミノ酸又はペプチド(46)のカルボキシ基の保護基P12と、アミノ酸又はペプチド(31)の保護基P9及びP10としては、上述の通りであるが、互いに異なる方法又は条件で除去できる必要がある。例えばP9が9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基であり、P10がカルボキシ基の保護基であればtert−ブチル基等、水酸基の保護基であればメトキシメチル基等、アミノ基の保護基であればtert−ブチルオキシカルボニル基等であり、P12がベンジル基である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。側鎖の官能基の保護基P10は酸性条件に付すことによって脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて上述したものから選択すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られたペプチド(49)のN末端の保護基P9を脱保護させることによりペプチド(50)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、得られたペプチド(50)と反応させることにより化合物(47)を製造することができる。カルボン酸誘導体(11)とペプチド(50)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、及び塩基、溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
6.製造方法6
製造中間体(2)のうち、リンカーが、-L1-L2-LP-で示される構造であり、当該LPは、そのN末端が親水性アミノ酸であるペプチド残基であって、当該N末端に存在する親水性アミノ酸がグリシン以外の親水性アミノ酸であるペプチド残基であるものは下記の方法によっても製造することができる。
[式中、は、L1’は、L1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、LPは-Lp1-Lp2-からなる構造を、P8、P9、P10、及びP12は保護基を示す。]
LPは、Lp1及びLp2を結合させて形成されるため、LPのN末端の親水性アミノ酸はLp1由来となるので、Lp1はN末端が親水性アミノ酸であるものを採用すればよい。なお、親水性アミノ酸は複数個であってよい。また、Lp2に親水性アミノ酸があるものを採用すれば、その位置に応じて、LPのN末端又はN末端とそれ以外の位置に複数個の親水性アミノ酸を含むLPを製造することができる。
製造方法5に記載のN末端をP8で保護したペプチド又はアミノ酸(28)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、化合物(4)及びその塩に反応させることにより、化合物(51)を製造することができる。ペプチド又はアミノ酸(28)と化合物(4)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P8は、化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよく、アミノ基を保護する化合物の性質等に応じて選択すればよい。また、ペプチド合成に通常用いられている様に、ペプチド又はアミノ酸(28)を構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応と脱保護を繰り返し、伸長させて化合物(51)を製造することもできる。
得られた化合物(51)のアミノ基の保護基P8を脱保護させることにより化合物(52)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
製造方法4に記載の、N末端をP9で、側鎖のカルボキシ基、水酸基、又はアミノ基をP10で保護したアミノ酸又はペプチド(31)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、得られた化合物(52)に反応させることにより、化合物(53)を製造することができる。アミノ酸又はペプチド(31)と化合物(52)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、及び塩基、溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P9及びP10としては、製造方法5に記載した通りである。また、ペプチド合成に通常用いられている様に、化合物(53)は構成するアミノ酸又はペプチドを順次反応、脱保護を繰り返し、伸長させて製造することもできる。
得られた化合物(53)のアミノ基の保護基P9を脱保護させることにより化合物(54)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、得られた化合物(54)に反応させることにより、化合物(55)を製造することができる。カルボン酸誘導体(11)と化合物(54)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(55)のカルボキシ基又は水酸基、アミノ基の保護基P10を脱保護させることにより化合物(2)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(53)は例えば下記の方法でも製造することができる。
製造方法5に記載のペプチド(49)のカルボキシ基の保護基P12を脱保護させることによりペプチド(56)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
得られたペプチド(56)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、化合物(4)又はその塩に反応させることにより、化合物(53)を製造することができる。化合物(56)と化合物(4)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(55)は例えば下記の方法でも製造することができる。
製造方法5に記載の化合物(48)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、化合物(4)と反応させることにより、又は製造方法5に記載のアミノ酸又はペプチド(45)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、上述の化合物(52)と反応させることにより、化合物(55)を製造することができる。それぞれのペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
7.製造方法7
式(2)で示される製造中間体のうち、リンカーが、-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-で示される構造であり、当該LPは、そのN末端が親水性アミノ酸であるペプチド残基であって、N末端に存在する当該親水性アミノ酸がグリシン以外の親水性アミノ酸である場合は、例えば下記の方法によっても製造することができる。
[式中、L1’は、L1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、LPは-Lp1-Lp2-からなる構造を、P9、P13は、保護基を示す。]
式(2)で示される製造中間体には、リンカーが、-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-で示される構造と、-L1-L2-LP-で示される構造の二つの態様がある。
リンカーが、-L1-L2-LP-NH-(CH2)n1-La-(CH2)n2-C(=O)-で示される構造の化合物(2)は以下の様に製造することができる。
化合物(57)は製造方法5に記載の化合物(32)と同様に合成することができるが、化合物(32)と異なり、そのアミノ基の保護基P9と側鎖の官能基の保護基P13を異なる方法又は条件で除去できることは必要ではない。側鎖の官能基はカルボキシ基又は水酸基であり、そのアミノ基の保護基P9と側鎖のカルボキシ基又は水酸基の保護基P13を同時に脱保護させることもできる。例えばP9がtert−ブチルオキシカルボニル基であり、P13がtert−ブチル基やトリチル基、或はP3がベンジルオキシカルボニル基であり、P13がベンジル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。それらの保護基は、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基又は水酸基の性質等に応じて化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。化合物(57)は、上記の性質を満たす保護されたアミノ酸又はペプチドを用いれば、製造方法5と同様に合成することができる。
化合物(57)の保護基P9、P13を順次又は同時に脱保護させることにより化合物(51)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(58)は、LPの親水性側鎖の官能基は特に保護されていないが、塩基存在下、活性エステル、混合酸無水物等に誘導した化合物(11)と反応させることにより、化合物(2)を製造することができる。それぞれのペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
リンカーが、-L1-L2-LP-で示される構造の化合物(2)は以下の様に製造することができる。
化合物(59)も製造方法6に記載の化合物(53)と同様に合成することができるが、化合物(53)と異なり、そのアミノ基の保護基P3と側鎖の官能基の保護基P8を異なる方法又は条件で除去できることは必要ではない。側鎖の官能基はカルボキシ基又は水酸基であり、そのアミノ基の保護基P9と側鎖のカルボキシ基又は水酸基の保護基P13を同時に脱保護させることもできる。例えばP9がtert−ブチルオキシカルボニル基であり、P13がtert−ブチル基やトリチル基、或はP3がベンジルオキシカルボニル基であり、P13がベンジル基等である組み合わせ等を代表的なものとして挙げることができる。それらの保護基は、保護する化合物のアミノ基、カルボキシ基、又は水酸基の性質等に応じて化合物(6)の保護基で述べたものから適宜選択して使用すればよく、それらの保護基の切断に際してもその保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。化合物(59)は、上記の性質を満たす保護されたアミノ酸又はペプチドを用いれば、製造方法6と同様に合成することができる。
化合物(59)の保護基P9、P13を順次又は同時に脱保護させることにより化合物(53)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(60)は、LPの親水性側鎖の官能基は特に保護されていないが、塩基存在下、活性エステル、混合酸無水物等に誘導した化合物(11)と反応させることにより、化合物(2)を製造することができる。それぞれのペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
8.製造方法8
製造方法5に示される化合物(43)のうち、リンカー-LP-が、-Lp1-Gly-Gly-Phe-Gly-からなる構造を有する場合は下記の方法によっても製造することができる。
[式中、P9、P10は、保護基を示す。]
製造方法5に記載のアミノ酸又はペプチド(31)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、塩基存在下、グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]グリシンアミド(国際公開第1997/46260号に記載された医薬化合物のフリー体)(61)又はその塩と反応させることにより化合物(62)を製造することができる。アミノ酸又はぺプチド(31)と化合物(61)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。N末端の保護基P3、側鎖の官能基の保護基P10としては、製造方法5にて上述の通りである。なお、側鎖の官能基の保護基P10はなくてもよく、N末端のみを保護したアミノ酸又はペプチド(31)を用いて反応を行い、化合物(62)を得ることができる。
9.製造方法9
式(2)で示される化合物のうち、リンカーが、-L1-L2-LP-で示される構造であり、当該LPは、そのC末端が2又は3以上のグリシンからなるオリゴペプチドであって薬物に結合し、かつ当該ペプチド残基のN末端が親水性アミノ酸である場合はグリシンであるペプチド残基である場合は、例えば下記の方法でも製造できる。
[式中、L1’は、L1の末端がマレイミジル基に変換された構造であり、LPはLp1-Lp2からなる構造を、P12及びP14は、保護基を示す。]
LPは,Lp1及びLp2を結合させて形成されるので、これらに含まれるLPのC末端を構成するためグリシンの数は、LPが有するC末端のグリシンの数、さらに反応時にこれらを使用する反復回数を考慮して設計すればよい。
ペプチド(63)はそのC末端が2又は3以上のグリシンからなるオリゴペプチドであり、かつ当該ペプチド残基のN末端が親水性アミノ酸となる場合にはグリシンであるペプチド残基であって、当該N末端はP14で保護されている。ペプチド(63)はぺプチド合成に通常用いられている様に、その構成するアミノ酸又はペプチドを順次縮合反応と脱保護を繰り返して合成できる。
ペプチド(63)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、化合物(4)又はその塩と反応させることにより、化合物(64)を製造することができる。ペプチド(63)と化合物(4)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P14は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
また、化合物(64)は、N末端をP14で保護したアミノ酸又はペプチド(65)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、製造方法6に記載の化合物(52)に反応させることによっても製造することができる。アミノ酸又はペプチド(65)と化合物(52)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P14は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(64)のアミノ基の保護基P14を脱保護させることにより化合物(66)を製造することができる。その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
カルボン酸誘導体(11)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、得られた化合物(66)に反応させることにより、化合物(2)を製造することができる。カルボン酸誘導体(11)と化合物(66)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(2)は下記の方法でも製造することができる。
化合物(67)はLp1のN末端のグリシンがL2と結合し、製造方法5に記載の化合物(45)と同様に合成することができる。製造方法5に記載したアミノ酸又はぺプチド(46)を活性エステル、混合酸無水物、又は酸ハロゲン化物等に誘導し、化合物(67)に反応させることにより、化合物(68)を製造することができる。ここで、ここで、アミノ酸又はペプチド(46)は、グリシンか又はそのC末端が2又は3以上のグリシンからなるオリゴペプチドであり、そのC末端がP12で保護されている。アミノ酸又はペプチド(46)と化合物(67)のアミド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
化合物(68)は、化合物(11)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、C末端をP12で保護したペプチド(69)に反応させることによっても製造することもできる。ここで、ペプチド(69)はそのC末端が2又は3以上のグリシンからなるオリゴペプチドであり、かつN末端が親水性アミノ酸となる場合においてはグリシンとなるペプチド残基である。ペプチド(69)はぺプチド合成に通常用いられている様に、その構成するアミノ酸又はペプチドを順次縮合反応と脱保護を繰り返して合成できる。ペプチド(69)と化合物(11)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。保護基P12は、酸条件で脱保護可能な保護基が好ましいが、これに限定されることはなく、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
得られた化合物(68)のカルボキシ基の保護基P12を脱保護させることにより化合物(70)を製造することができる。この脱保護は、その保護基に応じた試薬や条件を選択すればよい。
化合物(70)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、化合物(4)又はその塩に反応させることにより、化合物(2)を製造することができる。化合物(70)と化合物(4)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
他に化合物(2)は下記の方法でも製造することができる。
製造方法6に記載の化合物(52)を活性エステル、混合酸無水物等に誘導し、塩基存在下、化合物(67)に反応させることにより、化合物(2)を製造することができる。化合物(67)と化合物(52)のペプチド結合を形成する反応条件や試薬、塩基及び溶媒は、化合物(6)の合成で述べたものから適宜選択して使用すればよい。
なお、製造方法1から製造方法9の中間体の化合物はいずれも塩及び/又は水和物となってもよい。
本発明の抗体−薬物コンジュゲートは、大気中に放置したり、又は再結晶等の精製操作を行うことにより、水分を吸収し、或は吸着水が付着する等して、水和物になる場合があり、その様な水を含む化合物又は塩も本発明に包含される。
また、本発明には、種々の放射性又は非放射性同位体でラベルされた化合物も包含される。本発明の抗体−薬物コンジュゲートを構成する原子の1以上に、原子同位体の非天然割合も含有し得る。原子同位体としては、例えば、重水素(2H)、トリチウム(3H)、ヨウ素-125(125I)又は炭素-14(14C)等を挙げることができる。また、本発明化合物は、例えば、トリチウム(3H)、ヨウ素-125(125I)、炭素-14(14C)、銅-64(64Cu)、ジルコニウム-89(89Zr)、イオジン-124(124I)、フルオリン-18(18F)、インジウム-111(111I)、炭素-11(11C)又はイオジン-131(131I)の様な放射性同位体で放射性標識され得る。放射性標識された化合物は、治療又は予防剤、研究試薬、例えば、アッセイ試薬、及び診断剤、例えば、インビボ画像診断剤として有用である。本発明の抗体−薬物コンジュゲートの全ての同位体変異種は、放射性であると否とを問わず、本発明の範囲に包含される。
[医薬]
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、癌細胞に対して細胞傷害活性を示すことから、医薬として、特に癌に対する治療剤及び/又は予防剤として使用することができる。
すなわち本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、癌治療の主要な治療法である化学療法のための薬剤として選択して使用することができ、その結果として、癌細胞の成長を遅らせ、増殖を抑え、さらには癌細胞を破壊することができる。これ等によって、癌患者において、癌による症状からの解放や、QOLの改善を達成でき、癌患者の生命を保って治療効果が達成される。癌細胞の破壊には至らない場合であっても、癌細胞の増殖の抑制やコントロールによって癌患者においてより高いQOLを達成しつつより長期の生存を達成させることができる。
このような薬物療法においての薬物単独での使用の他、アジュバント療法において他の療法と組み合わせる薬剤としても使用でき、外科手術や、放射線療法、ホルモン療法等と組み合わせることができる。さらにはネオアジュバント療法における薬物療法の薬剤として使用することもできる。
以上のような治療的使用の他、微細な転移癌細胞の増殖を押さえ、さらには破壊する効果も期待することができる。特に原発性の癌細胞においてHER3の発現が確認されたときに本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを投与することよって癌転移の抑制や、予防効果を期待することができる。例えば、転移過程で体液中にある癌細胞を抑制し破壊する効果や、いずれかの組織に着床した直後の微細な癌細胞に対する抑制、破壊等の効果が期待できる。したがって、特に外科的な癌の除去後においての癌転移の抑制、予防効果が期待できる。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、患者に対しては全身療法として投与する他、癌組織に局所的に投与して治療効果を期待することができる。
抗体ー薬物コンジュゲート(1)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用及び抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(2)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌作用及び抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(3)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗卵巣癌、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用、抗胃癌作用、及び抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(4)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(5)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(6)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(7)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(8)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(9)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗卵巣癌、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用をを示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(10)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用、抗胃癌作用、及び抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(11)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(12)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗卵巣癌、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用をを示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(13)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用及び抗メラノーマ作用を、in vivoではU1−59より強い抗乳癌(トリプルネガティブ乳癌を含む)作用、抗肺癌作用、抗大腸癌作用、抗胃癌作用、抗膵臓癌作用、及び抗メラノーマ作用を示した。
抗体ー薬物コンジュゲート(14)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vitroで抗乳癌作用を示した。
抗体−薬物コンジュゲート(16a)は、優れた抗腫瘍活性、安全性及び物性を有し、in vivoで抗乳癌(ルミナル乳癌及びトリプルネガティブ乳癌を含む)作用、抗メラノーマ作用、抗卵巣癌作用、抗膀胱癌作用、抗肺癌作用、抗頭頸部癌作用及び抗胃癌作用を、単独で又はトラスツズマブ、ゲフィチニブ、セツキシマブ、パニツムマブ若しくはペルツズマブとの併用で、示した。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートが適用される癌の種類としては、例えば、肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、転移性乳癌、ルミナール乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌等を挙げることができる。特に乳癌の中のトリプルネガティブ乳癌(HER2、Estrogen受容体、Progesteron受容体を非発現)は、現行治療に化学療法しかなく、予後不良と言われている。トリプルネガティブ乳癌にてHER3発現についてはほとんど報告されていないが、もしHER3発現がトリプルネガティブ乳癌患者で認められるならば、本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、治療剤及び/又は予防剤として使用することができる。但し、治療対象となる癌細胞において抗体−薬物コンジュゲート中の抗体が認識できるタンパクを発現している癌細胞であればこれらには限定されることはない。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、治療対象となる癌細胞において、抗体−薬物コンジュゲート中の抗体が認識できるHER3蛋白を発現している癌細胞が治療対象となる。本明細書において、「HER3蛋白を発現している癌」とは、その細胞表面にHER3蛋白を有する細胞を含む癌、又は血液中にHER3蛋白を分泌する癌である。HER3蛋白はさまざまなヒトの腫瘍において過剰発現しており、腫瘍(原発、転移)検体におけるHER3蛋白の過剰発現を評価する免疫組織化学染色法(IHC)やHER3遺伝子の増幅を評価する蛍光in situハイブリダイゼーション法(FISH)、また血液検体におけるHER3蛋白の過剰発現を評価する酵素結合免疫吸着法(ELISA)等、この分野で通常実施される方法を用いて評価することができる。
また、本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、その抗HER3抗体が癌細胞表面で発現しているHER3蛋白を認識し、さらに内在化することによって抗腫瘍効果が発現されることから、本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートの治療対象は「HER3蛋白を発現している癌」に限定されることはなく、例えば白血病、悪性リンパ腫、形質細胞種、骨髄腫、又は肉腫も治療対象とすることができる。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、哺乳動物に対して好適に投与することができるが、より好ましくはヒトである。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートが含まれる医薬組成物において使用される物質としては、投与量や投与濃度において、この分野において通常使用される製剤添加物その他から適宜選択して適用することができる。
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、1種以上の薬学的に適合性の成分を含む薬学的組成物として投与され得る。例えば、上記薬学的組成物は、代表的には、1種以上の薬学的キャリア(例えば、滅菌した液体)を含む。ここで液体には、例えば、水及び油(石油、動物起源、植物起源又は合成起源の油)が含まれる。油は、例えば、ラッカセイ油、大豆油、鉱油、ゴマ油等であってよい。水は、上記薬学的組成物が静脈内投与される場合に、より代表的なキャリアである。食塩水溶液、並びにデキストロース水溶液及びグリセロール水溶液もまた、液体キャリアとして、特に、注射用溶液のために使用され得る。適切な薬学的賦形剤は、この分野で公知のものから適宜選択することができる。上記組成物はまた、所望であれば、微量の湿潤剤若しくは乳化剤、又はpH緩衝化剤を含み得る。適切な薬学的キャリアの例は、E.W.Martinによる「Remington’s Pharmaceutical Sciences」に記載される。その処方は、投与の態様に対応する。
種々の送達システムが公知であり、本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを投与するために使用され得る。導入方法としては、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、及び皮下の経路を挙げることができるが、これらに限定されることはない。投与は、例えば、注入又はボーラス注射によるものであり得る。特定の好ましい実施形態において、上記リガンド薬物結合体の投与は、注入によるものである。非経口的投与は、好ましい投与経路である。
代表的実施形態において、上記薬学的組成物は、ヒトへの静脈内投与に適合した薬学的組成物として、常習的手順に従って処方される。代表的には、静脈内投与のための組成物は、滅菌の等張性の水性緩衝液中の溶液である。必要である場合、上記医薬はまた、可溶化剤及び注射部位での疼痛を和らげるための局所麻酔剤(例えば、リグノカイン)を含み得る。一般に、上記成分は、例えば、活性剤の量を示すアンプル又はサシェ等に密封してシールされた容器中の乾燥凍結乾燥粉末又は無水の濃縮物として、別個に、又は単位剤形中で一緒に混合して、のいずれかで供給される。上記医薬が注入によって投与される形態の場合、それは、例えば、滅菌の製薬グレードの水又は食塩水を含む注入ボトルで投薬され得る。上記医薬が注射によって投与される場合、注射用滅菌水又は食塩水のアンプルは、例えば、上記成分が投与前に混合され得る様に、提供され得る。
本発明の医薬組成物には有効成分として本願の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートのみを含んでもよいし、抗HER3抗体−薬物コンジュゲート及び少なくとも一つのこれ以外の他の薬剤(例えば癌治療剤)を含んでもよい。本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、他の癌治療剤と共に投与することもでき、これによって抗癌効果を増強させることができる。この様な目的で使用される他の抗癌剤等の薬剤は、例えば、投与した後に本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを有効成分として含む医薬組成物を投与するか、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを有効成分として含む医薬組成物を投与した後に投与するか、抗体−薬物コンジュゲートと同時に、別々に(個別に)、或は連続して個体に投与されてもよいし、それぞれの投与間隔を変えて投与してもよい。本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを本発明においては、抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を単一の製剤として同時に投与される場合、および、別々の製剤として同時に、連続して、又は投与間隔を変えて投与される場合のいずれも、「抗体−薬物コンジュゲート及び他の薬剤を含む医薬組成物」の意味に包含される。この様な癌治療剤として、5−FU、trastuzumab、trastuzumab emtansine(T−DM1)、cetuximab、gefitinib、panitumumab、pertuzumab、abraxane、erlotinib、carboplatin、cisplatin、gemcitabine、capecitabine、irinotecan(CPT−11)、paclitaxel、docetaxel、pemetrexed、sorafenib、vinblastin、vinorelbine,vemurafenib又は国際公開第2003/038043号パンフレットに記載の薬剤、さらにLH−RHアナログ(リュープロレリン、ゴセレリン等)、エストラムスチン・フォスフェイト、エストロジェン拮抗薬(タモキシフェン、ラロキシフェン等)、アロマターゼ阻害剤(アナストロゾール、レトロゾール、エキセメスタン等)等を挙げることができるが、抗腫瘍活性を有する薬剤であれば限定されることはない。これらの癌治療剤を、その標的に基づき、cetuximab、gefitinib、panitumumab等の抗FGER剤、trastuzumab、T−DM1、pertuzumab等の抗HER2剤、patritumab、MM−121、MM−111等の抗HER3剤、infliximab、adalimumab等の抗VEGF剤等と分類することができる。さらに、cetuximab、panitumumab等の抗EGFR抗体、trastuzumab、pertuzumab等の抗HER2抗体、patritumab、MM−121、MM−111等の抗HER3抗体、infliximab、adalimumab等の抗VEGF抗体等と分類することができる。本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、i)胃癌、乳癌、トリプルネガティブ乳癌等の治療において抗HER2剤又は抗HER2抗体と組み合わせて投与すると、又は、ii)肺癌、頭頸部癌、胃癌、乳癌、トリプルネガティブ乳癌等の治療において抗EGFR剤又は抗EGFR抗体と組み合わせて投与すると、優れた治療効果を奏する。また、他の薬剤は1又は2以上であり、他の薬剤は抗癌剤であっても、併用剤に起因する副作用を軽減するための薬剤でもよい。
本発明において、「抗HER3抗体−薬物コンジュゲート及び他の薬剤を含む医薬組成物」は、「抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を組み合わせて投与される医薬組成物」と同義である。本発明において、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を「組み合わせて投与される」とは、ある一定期間において、被投与対象の体内に、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤剤が取り込まれることを意味する。抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤が単一製剤中に含まれた製剤が投与されてもよく、またそれぞれが別々に製剤化され、別々に投与されても良い。別々に製剤化される場合、その投与の時期は特に限定されず、同時に投与されてもよく、時間を置いて異なる時間に、又は、異なる日に、投与されても良い。抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤が、それぞれ異なる時間又は日に投与される場合、その投与の順番は特に限定されない。通常、それぞれの製剤は、それぞれの投与方法に従って投与されるため、それらの投与は、同一回数となる場合もあり、異なる回数となる場合もある。また、それぞれが別々に製剤化される場合、各製剤の投与方法(投与経路)は同じであってもよく、異なる投与方法(投与経路)で投与されてもよい。また、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤が同時に体内に存在する必要は無く、ある一定期間(例えば一ヶ月間、好ましくは1週間、さらに好ましくは数日間、さらにより好ましくは1日間)の間に体内に取り込まれていればよく、いずれかの投与時にもう一方の有効成分が体内から消失していてもよい。
「抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を組み合わせて投与される医薬組成物」の投与形態としては、例えば、1)抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を含む単一の製剤の投与、2)抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤とを別々に製剤化して得られる2種の製剤の同一投与経路での同時投与、3)抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を別々に製剤化して得られる2種の製剤の同一投与経路での時間差をおいての投与、4)抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を別々に製剤化して得られる2種の製剤の異なる投与経路での同時投与、5)抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤とを別々に製剤化して得られる2種の製剤の異なる投与経路での時間差をおいての投与などを挙げることができる。「抗HER3抗体−薬物コンジュゲートと他の薬剤を組み合わせて投与される医薬組成物」の投与量、投与間隔、投与形態、製剤等は、本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲートを含有する医薬組成物のそれらに準ずるが、それらに限定されるものではない。
かかる医薬組成物は、それが2種の異なる製剤にされた場合には、それらを含むキットであってもよい。
本発明において、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートおよび他の薬剤の「組合せ」とは、抗HER3抗体−薬物コンジュゲートおよび他剤を「組み合わせて投与される」ことを意味する。
この様な医薬組成物は、選択された組成と必要な純度を持つ製剤として、凍結乾燥製剤或は液状製剤として製剤化すればよい。凍結乾燥製剤として製剤化する際には、この分野において使用される適当な製剤添加物が含まれる製剤であってもよい。また液剤においても同様にして、この分野において使用される各種の製剤添加物を含む液状製剤として製剤化することができる。
医薬組成物の組成及び濃度は投与方法によっても変化するが、本発明の医薬組成物に含まれる抗HER3抗体−薬物コンジュゲートは、抗体−薬物コンジュゲートの抗原に対する親和性、すなわち、抗原に対する解離定数(Kd値)の点において、親和性が高い(Kd値が低い)ほど、少量の投与量であっても薬効を発揮させことができる。したがって、抗体−薬物コンジュゲートの投与量の決定に当たっては、抗体−薬物コンジュゲートと抗原との親和性の状況に基づいて投与量を設定することもできる。本発明の抗体−薬物コンジュゲートをヒトに対して投与する際には、例えば、約0.001〜100mg/kgを1回或は1〜180日間に1回の間隔で複数回投与すればよい。
以下に示す実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、これらはいかなる意味においても限定的に解釈されるものではない。また、本明細書において、特に記載のない試薬、溶媒及び出発材料は、市販の供給源から容易に入手可能である。
参考例1 U1−59の作製
U1−59は、国際公開2007/077028号に記載の方法に基づいて作製した。
実施例1 抗体−薬物コンジュゲート(1)
工程1:tert−ブチル (4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)カーバメート
4−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ブタン酸(0.237g、1.13mmoL)をジクロロメタン(10mL)に溶解し、N−ヒドロキシスクシンイミド(0.130g、1.13mmoL)、及び1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(0.216g、1.13mmoL)を加えて1時間撹拌した。その反応溶液をエキサテカンのメシル酸塩(0.500g、0.94mmoL)、及びトリエチルアミン(0.157mL、1.13mmoL)を加えたN,N−ジメチルホルムアミド溶液(10mL)に滴下し、室温にて一日撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノ−ル=8:2(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.595g、定量的)を得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.2Hz),1.31(9H,s),1.58(1H,t,J=7.2Hz),1.66(2H,t,J=7.2Hz),1.89−1.82(2H,m),2.12−2.21(3H,m),2.39(3H,s),2.92(2H,t,J=6.5Hz),3.17(2H,s),5.16(1H,d,J=19.2Hz),5.24(1H,d,J=18.8Hz),5.42(2H,s),5.59−5.55(1H,m),6.53(1H,s),6.78(1H,t,J=6.3Hz),7.30(1H,s),7.79(1H,d,J=11.0Hz),8.40(1H,d,J=8.6Hz).
MS(APCI)m/z:621(M+H)+
工程2:4−アミノ−N−[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]ブタンアミドトリフルオロ酢酸塩
上記工程1で得た化合物(0.388g、0.61mmoL)をジクロロメタン(9mL)に溶解した。トリフルオロ酢酸(9mL)を加えて4時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール:水=7:3:1(v/v/v)の分配有機層]にて精製し、標記化合物(0.343g、定量的)を得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)0.87(3H,t,J=7.2Hz),1.79−1.92(4H,m),2.10−2.17(2H,m),2.27(2H,t,J=7.0Hz),2.40(3H,s),2.80−2.86(2H,m),3.15−3.20(2H,m),5.15(1H,d,J=18.8Hz),5.26(1H,d,J=18.8Hz),5.42(2H,s),5.54−5.61(1H,m),6.55(1H,s),7.32(1H,s),7.72(3H,brs),7.82(1H,d,J=11.0Hz),8.54(1H,d,J=8.6Hz).
MS(APCI)m/z:521(M+H)+
工程3:N−(tert−ブトキシカルボニル)グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−(4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)グリシンアミド
N−(tert−ブトキシカルボニル)グリシルグリシル−L−フェニルアラニルグリシン(0.081g、0.19mmoL)をジクロロメタン(3mL)に溶解し、N−ヒドロキシスクシンイミド(0.021g、0.19moLL)、及び1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(0.036g、0.19mmoL)を加えて3.5時間撹拌した。その反応溶液を上記工程2で得た化合物(0.080g、0.15mmoL)を加えたN,N−ジメチルホルムアミド溶液(1.5mL)に滴下し、室温にて4時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノ−ル=8:2(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.106g、73%)を得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.4Hz),1.36(9H,s),1.71(2H,m),1.86(2H,t,J=7.8Hz),2.15−2.19(4H,m),2.40(3H,s),2.77(1H,dd,J=12.7,8.8Hz),3.02(1H,dd,J=14.1,4.7Hz),3.08−3.11(2H,m),3.16−3.19(2H,m),3.54(2H,d,J=5.9Hz),3.57−3.77(4H,m),4.46−4.48(1H,m),5.16(1H,d,J=19.2Hz),5.25(1H,d,J=18.8Hz),5.42(2H,s),5.55−5.60(1H,m),6.53(1H,s),7.00(1H,t,J=6.3Hz),7.17−7.26(5H,m),7.31(1H,s),7.71(1H,t,J=5.7Hz),7.80(1H,d,J=11.0Hz),7.92(1H,t,J=5.7Hz),8.15(1H,d,J=8.2Hz),8.27(1H,t,J=5.5Hz),8.46(1H,d,J=8.2Hz).
MS(APCI)m/z:939(M+H)+
工程4:グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−(4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)グリシンアミドトリフルオロ酢酸塩
上記工程3で得た化合物(1.97g、2.10mmoL)をジクロロメタン(7mL)に溶解した。トリフルオロ酢酸(7mL)を加えて1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、トルエンを加えて共沸し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール:水=7:3:1(v/v/v)の分配有機層]にて精製し、標記化合物(1.97g、99%)を得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.4Hz),1.71−1.73(2H,m),1.82−1.90(2H,m),2.12−2.20(4H,m),2.40(3H,s),2.75(1H,dd,J=13.7,9.4Hz),3.03−3.09(3H,m),3.18−3.19(2H,m),3.58−3.60(2H,m),3.64(1H,d,J=5.9Hz),3.69(1H,d,J=5.9Hz),3.72(1H,d,J=5.5Hz),3.87(1H,dd,J=16.8,5.9Hz),4.50−4.56(1H,m),5.16(1H,d,J=19.2Hz),5.25(1H,d,J=18.8Hz),5.42(2H,s),5.55−5.60(1H,m),7.17−7.27(5H,m),7.32(1H,s),7.78−7.81(2H,m),7.95−7.97(3H,m),8.33−8.35(2H,m),8.48−8.51(2H,m).
MS(APCI)m/z:839(M+H)+
工程5:N−[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−(4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)グリシンアミド
上記工程4で得た化合物(337mg,0.353mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(1.2mL)溶液に、トリエチルアミン(44.3mL,0.318mmoL)、6−マレイミドヘキサン酸N−スクシンイミジル(119.7mg,0.388mmoL)を加え、室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=5:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(278.0mg,76%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.3Hz),1.12−1.22(2H,m),1.40−1.51(4H,m),1.66−1.76(2H,m),1.80−1.91(2H,m),2.05−2.21(6H,m),2.39(3H,s),2.79(1H,dd,J=14.0,9.8Hz),2.98−3.21(5H,m),3.55−3.77(8H,m),4.41−4.48(1H,m),5.15(1H,d,J=18.9Hz),5.24(1H,d,J=18.9Hz),5.40(1H,d,J=17.1Hz),5.44(1H,d,J=17.1Hz),5.54−5.60(1H,m),6.53(1H,s),6.99(2H,s),7.20−7.27(5H,m),7.30(1H,s),7.70(1H,t,J=5.5Hz),7.80(1H,d,J=11.0Hz),8.03(1H,t,J=5.8Hz),8.08(1H,t,J=5.5Hz),8.14(1H,d,J=7.9Hz),8.25(1H,t,J=6.1Hz),8.46(1H,d,J=8.5Hz).
MS(APCI)m/z:1032(M+H)+
工程6:抗体−薬物コンジュゲート(1)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作B及びCを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(1.00mL)を2.0mLポリプロピレン製チューブに入れ、ここに10mM TCEP(東京化成工業株式会社)水溶液(0.0307mL;抗体一分子に対して4.6当量)及び1Mリン酸水素二カリウム水溶液(Nacalai Tesque,Inc.;0.050mL)を加えた。本溶液のpHが7.4±0.1内であることを確認した後に、37℃で1時間インキュベートすることで、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元させた。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液を22℃水浴で10分間インキュベートした後に、ジメチルスルホキシド(Sigma−Aldrich Co.LLC;0.0586mL)と上記工程5で得た化合物を10mM含むジメチルスルホキシド溶液(0.0615mL;抗体一分子に対して9.2当量)を加え、22℃水浴にて40分間インキュベートし、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、100mM NAC(Sigma−Aldrich Co.LLC)水溶液(0.0123mL)を加え、さらに室温でチューブ・ローテーター(MTR−103,アズワン株式会社)を用いて20分間撹拌し、薬物リンカーの反応を停止させた。
精製:上記溶液を、製造方法1に記載した共通操作D(緩衝液としてABSを使用)を用いた精製を行い、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を6mL得た。
特性評価:製造方法1に記載した共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=7280εD,370=23400を使用)を使用して、下記の特性値を得た。
抗体濃度:1.29mg/mL,抗体収量:7.74mg(77%),共通操作Eにて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.9。
実施例2 抗体−薬物コンジュゲート(2)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(2)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例1工程5で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:12.0mg/mL,抗体収量:226.8mg(91%),共通操作Eにて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.9。
実施例3 抗体−薬物コンジュゲート(3)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(3)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例1工程5で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:16.9mg/mL,抗体収量:219.7mg(88%),共通操作Eにて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.9。
実施例4 抗体−薬物コンジュゲート(4)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(4)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作B及び共通操作Cを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(1.00mL)を1.5mLポリプロピレン製チューブに入れ、ここに10mM TCEP(東京化成工業株式会社)水溶液(0.0187mL;抗体一分子に対して2.8当量)及び1Mリン酸水素二カリウム水溶液(Nacalai Tesque,Inc.;0.0170mL)を加えた。本溶液のpHが7.0±0.1内であることを確認した後に、37℃で1時間インキュベートすることで、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元させた。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液へ、上記工程5で得た化合物を10mM含むジメチルスルホキシド溶液(0.0314mL;抗体一分子に対して4.7当量)を室温で加え、15℃で1時間インキュベートし、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、100mM NAC(Sigma−Aldrich Co.LLC)水溶液(0.0123mL;抗体一分子に対して18.4当量)を加え、さらに室温で20分間インキュベートし、薬物リンカーの反応を停止させた。
精製:上記溶液を、製造方法1に記載した共通操作D(緩衝液としてABSを使用)を用いた精製を行い、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を6mL得たのち、共通操作Aを使用して、溶液を濃縮した
特性評価:製造方法1に記載した共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5000、εD,370=19000を使用)を使用して、下記の特性値を得た。
抗体濃度:1.02mg/mL,抗体収量:6.1mg(61%),共通操作Eにて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):2.9;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5000を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):3.2。
実施例5 抗体−薬物コンジュゲート(5)
工程1:tert−ブチル (5S,14S)−5−ベンジル−1−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−14−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−1,4,7,10,13−ペンタオキソ−3,6,9,12−テトラアザヘキサデカン−16−オエート
氷冷下、グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]グリシンアミド(国際公開第1997/46260号に記載された医薬化合物のフリー体;0.250g,0.332mmoL)、N−ヒドロキシスクシンイミド(57.2mg,0.497mmoL)、及びN−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]−L−アスパラギン酸4−tert−ブチル(0.205g,0.497mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(10.0mL)溶液に、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.123g,0.497mmoL)を加え、室温にて2日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=9:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.278g,73%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.86(3H,t,J=7.1Hz),1.35(9H,s),1.79−1.90(2H,m),2.03−2.25(2H,m),2.40(3H,s),2.40−2.51(2H,m),2.64−2.82(2H,m),2.98(1H,dd,J=13.7,4.6Hz),3.16(2H,brs),3.55(1H,dd,J=16.7,5.7Hz),3.63−3.80(4H,m),4.16−4.34(3H,m),4.36−4.50(2H,m),5.23(2H,s),5.37(1H,d,J=16.5Hz),5.43(1H,d,J=16.5Hz),5.51−5.62(1H,m),6.52(1H,s),7.10−7.25(5H,m),7.26−7.33(3H,m),7.39(2H,t,J=7.3Hz),7.65−7.72(3H,m),7.80(1H,d,J=11.0Hz),7.86(2H,d,J=7.3Hz),7.98(1H,t,J=5.5Hz),8.07(1H,d,J=7.8Hz),8.15(1H,t,J=5.5Hz),8.31(1H,t,J=5.5Hz),8.41(1H,d,J=8.7Hz).
MS(ESI)m/z:1147(M+H)+
工程2:tert−ブチル (5S,14S)−14−アミノ−5−ベンジル−1−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−1,4,7,10,13−ペンタオキソ−3,6,9,12−テトラアザヘキサデカン−16−オエート
上記工程1で得た化合物(0.279g,0.242mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(2.00mL)溶液に、ピペリジン(0.240mL,2.42mmoL)を加え、室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=2:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.265g,定量的)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.88(3H,t,J=7.2Hz),1.39(9H,s),1.81−1.94(1H,m),2.07−2.28(2H,m),2.37(1H,dd,J=15.8,8.0Hz),2.43(3H,s),2.60(1H,dd,J=15.8,4.9Hz),2.75−2.82(1H,m),3.00(1H,dd,J=13.9,4.5Hz),3.16−3.25(2H,m),3.50−3.61(2H,m),3.65−3.81(5H,m),4.40−4.51(1H,m),5.27(2H,dd,J=24.1,19.0Hz),5.43(2H,dd,J=21.3,16.2Hz),5.56−5.65(1H,m),6.55(1H,s),7.15−7.28(5H,m),7.33(1H,s),7.83(1H,d,J=11.0Hz),8.04(1H,t,J=5.7Hz),8.09(1H,d,J=8.2Hz),8.26−8.39(2H,m),8.44(1H,d,J=8.2Hz).
工程3:tert−ブチル (5S,14S)−5−ベンジル−14−{[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]アミノ}−1−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−1,4,7,10,13−ペンタオキソ−3,6,9,12−テトラアザヘキサデカン−16−オエート
上記工程2で得た化合物(0.100g,0.108mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(2.00mL)溶液に、6−マレイミドヘキサン酸N−スクシンイミジル(40.0mg,0.130mmoL)を加え、室温で2日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=9:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(80.0mg,66%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.88(3H,t,J=7.2Hz),1.13−1.23(2H,m),1.37(9H,s),1.42−1.54(4H,m),1.80−1.96(2H,m),2.08−2.25(4H,m),2.35−3.76(15H,m),2.43(3H,s),4.39−4.49(1H,m),4.55−4.67(1H,m),5.21−5.34(2H,m),5.43(2H,dd,J=21.1,16.4Hz),5.56−5.64(1H,m),6.55(1H,s),7.01(2H,d,J=0.8Hz),7.16−7.26(5H,m),7.33(1H,s),7.83(1H,d,J=11.3Hz),8.04−8.18(3H,m),8.30−8.37(1H,m),8.43(1H,d,J=8.6Hz).
MS(ESI)m/z:1118(M+H)+
工程4:N−[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]−L−α−アスパルチルグリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]グリシンアミド
氷冷下、上記工程3で得た化合物(70.0mg,62.6μmoL)にトリフルオロ酢酸(4.00mL)を加え、室温にて1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、標記化合物(55.0mg,83%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.88(3H,t,J=7.4Hz),1.14−1.24(2H,m),1.41−1.53(4H,m),1.79−1.95(2H,m),2.08−2.28(4H,m),2.37−2.60(2H,m),2.42(3H,s),2.63−2.82(2H,m),2.99(1H,dd,J=14.1,5.1Hz),3.12−3.25(2H,m),3.29−3.44(1H,m),3.52−3.80(6H,m),4.38−4.48(1H,m),4.56(1H,dd,J=13.7,7.4Hz),5.27(2H,dd,J=24.3,18.8Hz),5.43(2H,dd,J=21.5,16.4Hz),5.57−5.62(1H,m),6.55(1H,s),7.01(2H,s),7.15−7.26(5H,m),7.33(1H,s),7.82(1H,d,J=11.0Hz),7.98(1H,brs),8.08(1H,d,J=6.7Hz),8.15(1H,d,J=7.8Hz),8.34(1H,brs),8.44(1H,d,J=8.6Hz),12.26(1H,brs).
MS(ESI)m/z:1062(M+H)+
工程5:抗体−薬物コンジュゲート(5)
参考例1にて作製したU1−59及び上記工程4で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:1.36mg/mL,抗体収量:8.16mg(82%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=7620、εD,370=23700を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):5.0。
実施例6 抗体−薬物コンジュゲート(6)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(6)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例5工程4で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:11.5mg/mL,抗体収量:224.2mg(90%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=7620、εD,370=23700を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.6。
実施例7 抗体−薬物コンジュゲート(7)
工程1:tert−ブチル (3S,12S)−12−ベンジル−21−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−3−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−4,7,10,13,16,21−ヘキサオキソ−5,8,11,14,17−ペンタアザヘニコサン−1−ノエート
(2S)−4−tert−ブトキシ−2−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−4−オキソブタン酸(0.625g、1.52mmoL)をジクロロメタン(10.0mL)に溶解し、N−ヒドロキシスクシンイミド(0.175g、1.52moL)、及び1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(0.291g、1.52mmoL)を加えて1時間撹拌した。その反応溶液を実施例1工程4で得た化合物(1.00g、1.01mmoL)を加えたN,N−ジメチルホルムアミド溶液(10.0mL)に滴下し、室温にて20時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノ−ル=8:2(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.873g、70%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.88(3H,t,J=7.4Hz),1.37(9H,s),1.68−1.78(2H,m),1.81−1.93(2H,m),2.10−2.23(4H,m),2.41(3H,s),2.68−2.85(3H,m),2.99−3.22(5H,m),3.58−3.81(6H,m),4.19−4.36(3H,m),4.38−4.52(2H,m),5.17(1H,d,J=19.2Hz),5.25(1H,d,J=19.2Hz),5.43(2H,s),5.54−5.62(1H,m),6.55(1H,s),7.15−7.34(8H,m),7.41(2H,t,J=7.2Hz),7.66−7.75(4H,m),7.81(1H,d,J=11.0Hz),7.88(2H,d,J=7.4Hz),8.01−8.06(1H,m),8.14(1H,d,J=8.2Hz),8.17−8.22(1H,m),8.25−8.30(1H,m),8.47(1H,d,J=8.6Hz).
MS(APCI)m/z:1232(M+H)+
工程2:tert−ブチル (3S,12S)−12−ベンジル−3−{[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]アミノ}−21−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4,7,10,13,16,21−ヘキサオキソ−5,8,11,14,17−ペンタアザヘニコサン−1−ノエート
上記工程1で得た化合物(0.800g、0.649mmoL)をN,N−ジメチルホルムアミド(3.00mL)に溶解し、ピペリジン(0.643mL、6.49mmoL)を加え1時間撹拌した。溶媒を減圧乾固し、得られた残留物をN,N−ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解した。6−マレイミドヘキサン酸N−スクシンイミジル(0.300g、0.974mmoL)を加え、20時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノ−ル=8:2(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.224g、29%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.6Hz),1.15−1.22(2H,m),1.35(9H,s),1.44−1.47(4H,m),1.71−1.73(2H,m),1.80−1.91(2H,m),2.08(2H,t,J=7.6Hz),2.13−2.20(4H,m),2.40(3H,s),2.67(1H,dt,J=11.1,4.8Hz),2.78(1H,dd,J=13.6,9.4Hz),2.99−3.17(6H,m),3.31−3.36(2H,m),3.57−3.76(6H,m),4.45−4.47(1H,m),4.57−4.60(1H,m),5.16(1H,d,J=18.7Hz),5.25(1H,d,J=18.7Hz),5.42(2H,s),5.55−5.60(1H,m),6.53(1H,s),6.99(2H,s),7.15−7.27(5H,m),7.31(1H,s),7.70(1H,t,J=5.4Hz),7.80(1H,d,J=10.9Hz),7.99(1H,t,J=5.7Hz),8.09−8.12(3H,m),8.25(1H,t,J=6.0Hz),8.45(1H,d,J=9.1Hz).
MS(APCI)m/z:1203(M+H)+
工程3:N−[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]−L−α−アスパラチルグリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−(4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)グリシナミド
上記工程2で得た化合物(0.224g、0.186mmoL)を実施例1の工程2と同様に反応させ、標記化合物(21.2mg、10%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.87(3H,t,J=7.2Hz),1.13−1.21(2H,m),1.42−1.45(6H,m),1.70−1.72(2H,m),1.85−1.88(2H,m),2.06−2.20(6H,m),2.39(3H,s),2.63−2.67(1H,m),2.78−2.81(1H,m),3.04−3.12(6H,m),3.63−3.70(6H,m),4.46−4.52(2H,m),5.16(1H,d,J=19.2Hz),5.25(1H,d,J=18.8Hz),5.42(2H,s),5.55−5.58(1H,m),6.53(1H,s),6.99(2H,s),7.18−7.23(6H,m),7.30(1H,s),7.71(1H,t,J=5.5Hz),7.79(1H,d,J=10.9Hz),7.99−8.02(1H,m),8.10−8.11(3H,m),8.27−8.30(1H,m),8.47−8.50(1H,m).
MS(APCI)m/z:1147(M+H)+
工程4:抗体−薬物コンジュゲート(7)
参考例1にて作製したU1−59及び上記工程3で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:1.39mg/mL,抗体収量:8.34mg(83%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=7670、εD,370=24800を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.7。
実施例8 抗体−薬物コンジュゲート(8)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(8)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例7工程3で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:11.2mg/mL,抗体収量:228.5mg(91%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=7670、εD,370=24800を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.7。
実施例9 抗体−薬物コンジュゲート(9)
工程1:N−{3−[2−(2−{[3−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)プロパノイル]アミノ}エトキシ)エトキシ]プロパノイル}グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−(4−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−4−オキソブチル)グリシンアミド
実施例1の工程4で得た化合物(100mg,0.119mmoL)を、6−マレイミドヘキサン酸N−スクシンイミジルの代わりに3−(2−(2−(3−マレインイミドプロパンアミド)エトキシ)エトキシ)プロパン酸N−スクシンイミジル(50.7mg,0.119mmoL)を用いて、実施例1の工程5と同様に反応させ、標記化合物(66.5mg,48%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.85(3H,t,J=7.4Hz),1.65−1.74(2H,m),1.77−1.90(2H,m),2.07−2.19(4H,m),2.30(2H,t,J=7.2Hz),2.33−2.36(2H,m),2.38(3H,s),2.76(1H,dd,J=13.7,9.8Hz),2.96−3.18(9H,m),3.42−3.44(4H,m),3.53−3.76(10H,m),4.43(1H,td,J=8.6,4.7Hz),5.14(1H,d,J=18.8Hz),5.23(1H,d,J=18.8Hz),5.38(1H,d,J=17.2Hz),5.42(1H,d,J=17.2Hz),5.52−5.58(1H,m),6.52(1H,s),6.98(2H,s),7.12−7.17(1H,m),7.18−7.25(4H,m),7.29(1H,s),7.69(1H,t,J=5.5Hz),7.78(1H,d,J=11.3Hz),7.98−8.03(2H,m),8.11(1H,d,J=7.8Hz),8.16(1H,t,J=5.7Hz),8.23(1H,t,J=5.9Hz),8.44(1H,d,J=9.0Hz).
MS(APCI)m/z:1149(M+H)+
工程2:抗体−薬物コンジュゲート(9)
参考例1にて作製したU1−59及び上記工程1で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:2.08mg/mL,抗体収量:18.7mg(94%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=4964、εD,370=18982を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):5.6。
実施例10 抗体−薬物コンジュゲート(10)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(10)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例9工程1で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:19.7mg/mL,抗体収量:236.4mg(95%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=4964、εD,370=18982を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.2;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=4964を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.4。
実施例11 抗体−薬物コンジュゲート(11)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(11)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例9工程1で得た化合物を用いて、実施例4工程1と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:0.88mg/mL,抗体収量:5.28mg(53%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=4964、εD,370=18982を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):3.0;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=4964を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):3.3。
実施例12 抗体−薬物コンジュゲート(12)
工程1:({N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]グリシル}アミノ)メチルアセテート
N−9−フルオレニルメトキシカルボニルグリシルグリシン(4.33g,12.2mmol)、テトラヒドロフラン(120mL)、及びトルエン(40.0mL)からなる混合物に、ピリジン(1.16mL,14.7mmol)及び四酢酸鉛(6.84g,14.7mmol)を加え、5時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、不溶物をセライト濾過によって除き、濾液の溶媒を減圧下濃縮した。得られた残留物を酢酸エチルに溶解し、水及び飽和食塩水で洗浄後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[ヘキサン:酢酸エチル=9:1(v/v)〜酢酸エチル]にて精製し、標記化合物(3.00g,67%)を無色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:2.07(3H,s),3.90(2H,d,J=5.1Hz),4.23(1H,t,J=7.0Hz),4.46(2H,d,J=6.6Hz),5.26(2H,d,J=7.0Hz),5.32(1H,brs),6.96(1H,brs),7.32(2H,t,J=7.3Hz),7.41(2H,t,J=7.3Hz),7.59(2H,d,J=7.3Hz),7.77(2H,d,J=7.3Hz).
工程2:ベンジル [({N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]グリシル}アミノ)メトキシ]アセテート
上記工程1で得た化合物(3.68g,10.0mmoL)及びベンジルグリコレート(4.99g,30.0mmoL)のテトラヒドロフラン(40.0mL)溶液に、カリウム tert−ブトキシド(2.24g,20.0mmoL)を0℃で加え、室温にて15分間撹拌した。反応溶液に酢酸エチル、水を0℃で加え、酢酸エチル、クロロホルムで抽出し、得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をジオキサン(40.0mL)、水(10.0mL)に溶解し、炭酸水素ナトリウム(1.01g,12.0mmoL)、クロロギ酸9−フルオレニルメチル(2.59g,10.0mmoL)を加え、室温で2時間撹拌した。反応溶液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[ヘキサン:酢酸エチル=100:0(v/v)〜0:100]にて精製し、無色油状の標記化合物(1.88g、40%)を得た。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:3.84(2H,d,J=5.5Hz),4.24(3H,t,J=6.5Hz),4.49(2H,d,J=6.7Hz),4.88(2H,d,J=6.7Hz),5.15−5.27(1H,m),5.19(2H,s),6.74(1H,brs),7.31−7.39(7H,m),7.43(2H,t,J=7.4Hz),7.61(2H,d,J=7.4Hz),7.79(2H,d,J=7.4Hz).
工程3:[({N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]グリシル}アミノ)メトキシ]酢酸
上記工程2で得た化合物(1.88g、3.96mmoL)をエタノール(40.0mL)、酢酸エチル(20.0mL)に溶解した。パラジウム炭素触媒(376mg)を加え、水素雰囲気下、室温で2時間撹拌した。不溶物をセライト濾過によって除き、濾液の溶媒を減圧留去し、標記化合物(1.52g、定量的)を無色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:3.62(2H,d,J=6.3Hz),3.97(2H,s),4.18−4.32(3H,m),4.60(2H,d,J=6.7Hz),7.29−7.46(4H,m),7.58(1H,t,J=5.9Hz),7.72(2H,d,J=7.4Hz),7.90(2H,d,J=7.4Hz),8.71(1H,t,J=6.5Hz).
工程4:9H−フルオレン−9−イルメチル(2−{[(2−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−2−オキソエトキシ)メチル]アミノ}−2−オキソエチル)カーバメート
氷冷下、エキサテカンのメシル酸塩(0.283g,0.533mmoL)、N−ヒドロキシスクシンイミド(61.4mg,0.533mmoL)、及び上記工程3で得た化合物(0.205g,0.533mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(10.0mL)溶液に、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(92.9μL,0.533mmoL)及びN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.143g,0.693mmoL)を加え、室温で3日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール:水=7:3:1(v/v/v)の分配有機層]にて精製し、標記化合物(0.352g,82%)を淡茶色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.81(3H,t,J=7.4Hz),1.73−1.87(2H,m),2.06−2.20(2H,m),2.34(3H,s),3.01−3.23(2H,m),3.58(2H,d,J=6.7Hz),3.98(2H,s),4.13−4.25(3H,m),4.60(2H,d,J=6.7Hz),5.09−5.22(2H,m),5.32−5.42(2H,m),5.50−5.59(1H,m),6.49(1H,s),7.24−7.30(3H,m),7.36(2H,t,J=7.4Hz),7.53(1H,t,J=6.3Hz),7.66(2H,d,J=7.4Hz),7.75(1H,d,J=11.0Hz),7.84(2H,d,J=7.4Hz),8.47(1H,d,J=8.6Hz),8.77(1H,t,J=6.7Hz).
MS(ESI)m/z:802(M+H)+
工程5:N−[(2−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−2−オキソエトキシ)メチル]グリシンアミド
上記工程4で得た化合物(0.881g,1.10mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(11.0mL)溶液に、ピペリジン(1.1mL)を加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、標記化合物を含む混合物を得た。本混合物は、これ以上の精製は行わずに次の反応に用いた。
工程6:N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(2−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−2−オキソエトキシ)メチル]グリシンアミド
氷冷下、上記工程5で得た混合物(0.439mmoL)、N−ヒドロキシスクシンイミド(0.101g,0.878mmoL)、及びN−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]グリシルグリシル−L−フェニルアラニン(特開2002−60351号公報に記載された化合物;0.440g,0.878mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(50.0mL)溶液に、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(0.181g,0.878mmoL)を加え、室温で4日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=9:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.269g,58%)を淡橙色固体として得た。
MS(ESI)m/z:1063(M+H)+
工程7:グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(2−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−2−オキソエトキシ)メチル]グリシンアミド
上記工程6で得た化合物(0.269g,0.253mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(4.00mL)溶液に、ピペリジン(0.251mL,2.53mmoL)を加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、標記化合物を含む混合物を得た。本混合物は、これ以上の精製は行わずに次の反応に用いた。
工程8:N−[6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル]グリシルグリシル−L−フェニルアラニル−N−[(2−{[(1S,9S)−9−エチル−5−フルオロ−9−ヒドロキシ−4−メチル−10,13−ジオキソ−2,3,9,10,13,15−ヘキサヒドロ−1H,12H−ベンゾ[de]ピラノ[3’,4’:6,7]インドリジノ[1,2−b]キノリン−1−イル]アミノ}−2−オキソエトキシ)メチル]グリシンアミド
上記工程7で得た化合物(0.253mmoL)のN,N−ジメチルホルムアミド(10.0mL)溶液に、6−マレイミドヘキサン酸N−スクシンイミジル(0.156g,0.506mmoL)を加え、室温で3日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー[クロロホルム〜クロロホルム:メタノール=9:1(v/v)]にて精製し、標記化合物(0.100g,38%)を淡黄色固体として得た。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:0.83(3H,t,J=7.2Hz),1.09−1.21(2H,m),1.33−1.47(4H,m),1.75−1.90(2H,m),2.00−2.23(4H,m),2.36(3H,s),2.69−2.81(1H,m),2.94−3.03(1H,m),3.06−3.22(2H,m),3.23−3.74(6H,m),3.98(2H,s),4.39−4.50(1H,m),4.60(2H,d,J=6.7Hz),5.17(2H,s),5.39(2H,s),5.53−5.61(1H,m),6.50(1H,s),6.96(2H,s),7.11−7.24(5H,m),7.28(1H,s),7.75(1H,d,J=11.0Hz),7.97(1H,t,J=5.7Hz),8.03(1H,t,J=5.9Hz),8.09(1H,d,J=7.8Hz),8.27(1H,t,J=6.5Hz),8.48(1H,d,J=9.0Hz),8.60(1H,t,J=6.5Hz).
MS(ESI)m/z:1034(M+H)+
工程9:抗体−薬物コンジュゲート(12)
参考例1にて作製したU1−59及び上記工程8で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:2.11mg/mL,抗体収量:19.0mg(95%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):4.9。
実施例13 抗体−薬物コンジュゲート(13)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(13)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例12工程8で得た化合物を用いて、実施例1工程6と同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:22.2mg/mL,抗体収量:244.2mg(98%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.2;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):7.0。
実施例14 抗体−薬物コンジュゲート(14)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(14)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作B及び共通操作Cを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(1.00mL)を2.0mLポリプロピレン製チューブに入れ、ここに10mM TCEP(東京化成工業株式会社)水溶液(0.0160mL;抗体一分子に対して2.4当量)及び1Mリン酸水素二カリウム水溶液(Nacalai Tesque,Inc.;0.0150mL)を加えた。本溶液のpHが7.0±0.1内であることを確認した後に、37℃で1時間インキュベートすることで、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元させた。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液を15℃水浴で10分間インキュベートした後に、ジメチルスルホキシド(Sigma−Aldrich Co.LLC;0.0209mL)と実施例12工程8で得た化合物を10mM含むジメチルスルホキシド溶液(0.0315mL;抗体一分子に対して5.0当量)を加え、15℃水浴にて60分間インキュベートし、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、100mM NAC(Sigma−Aldrich Co.LLC)水溶液(0.0050mL)を加え、さらに室温でチューブ・ローテーター(MTR−103,アズワン株式会社)を用いて20分間撹拌し、薬物リンカーの反応を停止させた。
実施例1工程6と同様の精製操作及び特性評価により、下記の特性値を得た。
抗体濃度:1.46mg/mL,抗体収量:8.76mg(88%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):2.5;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):2.9。
実施例15 抗体−薬物コンジュゲート(15)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(15)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作Bおよび共通操作Cを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(100mL)をポリカーボネート製の250mL三角フラスコ容器に入れ、マグネティックスターラー撹拌下、室温にて1Mリン酸水素二カリウム水溶液(1.70mL)を加えた後、10mM TCEP水溶液(4.010mL;抗体一分子に対して6.0当量)を加えた。本溶液のpHが7.0±0.1内であることを確認した後に、撹拌を停止し、37℃で1時間インキュベートすることにより、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元した。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液を15℃に冷却後、撹拌下、実施例12工程8で得た化合物を10mM含むDMSO溶液(6.684mL;抗体一分子に対して10.0当量)をゆっくり滴下して加えた。15℃にて、最初の30分間撹拌し、次の1時間は撹拌を停止させてインキュベートし、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、撹拌下、100mM NAC水溶液(0.862mL;抗体一分子に対して12.9当量)を加え、さらに室温下20分間インキュベートし、未反応の薬物リンカーの反応性を停止させた。
精製:撹拌下、上記溶液に20%酢酸水(約0.6mL)とABS(100mL)をゆっくり加え、本溶液のpHを5.5±0.1にした。この溶液を精密ろ過(Millipore Co. Millex―HVフィルター、0.45μm、PVDF膜)を行い白濁物を除いた。この溶液に対して、限外ろ過膜(メルク株式会社、Pellicon XL Cassette、Biomax 50KDa)、チューブポンプ(米国コールパーマー社マスターフレックスポンプ model 77521−40、ポンプヘッド model 7518−00)及びチューブ(米国コールパーマー社マスターフレックスチューブ L/S16)で構成された限外ろ過装置を用い、限外ろ過精製を行った。すなわち、反応液に精製緩衝液としてABSを滴下しながら(計1600mL)、限外ろ過精製を行うことで、未結合の薬物リンカー及び他の低分子量試薬を除去するとともに緩衝液をABSへ置換し、さらに濃縮まで行った。得られた精製溶液に対して、精密ろ過(0.22μm(Millipore Co. Millex―GVフィルター、PVDF膜)を行い、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を37.5mL得た。
抗体濃度:26.5mg/mL,抗体収量:993.0mg(90%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.3;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):7.3。
実施例16a 抗体−薬物コンジュゲート(16a)
工程1:抗体−薬物コンジュゲート(16a)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作Bおよび共通操作Cを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(15mL)をポリエチレンテレフタラート製の50mL容器に入れ、マグネティックスターラー撹拌下、室温にて1Mリン酸水素二カリウム水溶液(0.255mL)を加えた後、10mM TCEP水溶液(0.601mL;抗体一分子に対して6.0当量)を加えた。本溶液のpHが7.0±0.1内であることを確認した後に、37℃で2時間インキュベートすることにより、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元した。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液を15℃に冷却後、撹拌下、実施例12工程8で得た化合物を10mM含むDMSO溶液(1.002mL;抗体一分子に対して10.0当量)をゆっくり滴下し加えた。15℃にて、30分間撹拌し、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、撹拌下、100mM NAC水溶液(0.129mL;抗体一分子に対して12.9当量)を加え、さらに室温下20分間インキュベートし、未反応の薬物リンカーの反応性を停止させた。実施例1工程6と同様の精製操作及び特性評価により、下記の特性値を得た。
抗体濃度:2.36mg/mL,抗体収量:140mg(59.5mL)(94%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.4;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):7.7。
実施例16b 抗体−薬物コンジュゲート(16b)
抗体の還元:参考例1にて作製したU1−59を、製造方法1に記載した共通操作Bおよび共通操作Cを用いて、媒体をPBS6.0/EDTAに置換し、10mg/mLの抗体濃度に調製した。本溶液(900mL)をポリカーボネート製の2000mL三角フラスコ容器に入れ、マグネティックスターラー撹拌下、室温にて1Mリン酸水素二カリウム水溶液(15.3mL)を加えた後、10mM TCEP水溶液(36.1mL;抗体一分子に対して6.0当量)を加えた。本溶液のpHが7.0±0.1内であることを確認した後に、撹拌を停止し、37℃で2時間インキュベートすることにより、抗体内ヒンジ部のジスルフィド結合を還元した。
抗体と薬物リンカーのコンジュゲーション:上記溶液を15℃に冷却後、撹拌下、実施例12工程8で得た化合物を10mM含むDMSO溶液(60.16mL;抗体一分子に対して10.0当量)をゆっくり滴下し加えた。15℃にて30分間撹拌し、薬物リンカーを抗体へ結合させた。次に、撹拌下、100mM NAC水溶液(7.76mL;抗体一分子に対して12.9当量)を加え、さらに室温下20分間インキュベートし、未反応の薬物リンカーの反応性を停止させた。
精製:撹拌下、上記溶液に20%酢酸水(約5mL)とABS(1000mL)をゆっくり加え、本溶液のpHを5.5±0.1にした。この溶液を精密ろ過(Millipore Co. Stericup、0.45μm、PVDF膜)を行い白濁物を除いた。この溶液に対して、限外ろ過膜(メルク株式会社、Pellicon 2 mini casette、Ultracel 30KDa、0.1m2)、チューブポンプ(米国コールパーマー社マスターフレックスポンプ model 7528−20、ポンプヘッド model 77800−62)及びチューブ(米国コールパーマー社マスターフレックスチューブ L/S24及び25)で構成された限外ろ過装置を用い、限外ろ過精製を行った。すなわち、反応液に精製緩衝液としてABSを滴下しながら(計16L)、限外ろ過精製を行うことで、未結合の薬物リンカー及び他の低分子量試薬を除去するとともに緩衝液をABSへ置換し、さらに濃縮まで行い、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を約500mL得た。
抗体濃度:19.66mg/mL,抗体収量:9830mg(109%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.5。
実施例16c 抗体−薬物コンジュゲート(16c)
参考例1にて作製したU1−59及び実施例12工程8で得た化合物を用いて、実施例16bと同様の方法により、標記抗体−薬物コンジュゲートを得た。
抗体濃度:16.21mg/mL,抗体収量:9726mg(600mL、108%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.5。
実施例16d 抗体−薬物コンジュゲート(16d)
実施例16a、16b及び16cで作製した抗体−薬物コンジュゲート(16a)、(16b)及び(16c)を混合し(計約18g)、さらに、実施例16bと同様の限外ろ過精製を行った(11LのABSを使用)。得られた精製溶液に対して、精密ろ過(Millipore Co. Stericup、0.45μm及び0.22μm、PVDF膜)を行い、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を745mL得た。さらにABS 110mLを加えることで、標記抗体−薬物コンジュゲートを含有する溶液を855mL得た。
抗体濃度:20.0mg/mL,抗体収量:17.1g(94%),共通操作E(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178、εD,370=20217を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):6.5;共通操作F(ドラッグリンカーのモル吸光係数として、εD,280=5178を使用)にて測定された抗体一分子あたりの薬物平均結合数(n):7.8。
試験例1 U1−59と比較した抗体−薬物コンジュゲートのHER3への結合親和性
方法:
ATCC由来のヒト乳癌細胞株HCC1569(CRL−2330)をRPMI1640メディウム(Invitrogenより購入、10%ウシ血清アルブミン(Invitrogen製)と2mMのL−gultamine(Invitrogen製)を含む)にて培養した。細胞をACCUTASE(登録商標)SOLUTION(Millipore,SCR005)又はEDTA(5mM、phosphate buffered saline(PBS,137mM sodium chloride,2.7mM potassium chloride,1.47mM potassium dihydrogen phosphate,10.5mM disodium hydrogen phosphate))にて培養プレートから剥がし、トリパンブルー処理により生細胞数を測定した。Fluorescence−activated cell sorting(FACS)バッファー(3% FBS及び0.004% sodium azideを含むPBS)に懸濁した同数の細胞を96穴U底プレートに播種し、遠心分離により細胞を沈殿させ、100μLの氷冷した抗体又は抗体−薬物コンジュゲート希釈液、又はFACSバッファーに懸濁した。
抗体又は抗体−薬物コンジュゲートはFACSバッファーにて1/3で段階希釈を行い30μg/mL〜5ng/mL(200nM〜0.03nM)に調整した。一次抗体を添加しないFACSバッファーにて処理した細胞をコントロール群とした。
抗体又は抗体−薬物コンジュゲートとして、U1−59、抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、抗体−薬物コンジュゲート(13)を評価した。
各細胞を一次抗体希釈液で氷上にて45分間反応させた後、FACSバッファーで洗浄した。さらに100μLのFACSバッファー、又は二次抗体を1/100で希釈した(phycoerythrin(PE)−coupled anti human antibody,Dianova #709−116−149)反応液を添加した。暗闇氷上で45分間処理した後に、FACSバッファーで洗浄し、FACSバッファー又は7−Aminoactinomycin D(7AAD,Sigma,#A9400,1.1μg/mL)を添加したFACSバッファーで死細胞を排除した。
生細胞における蛍光シグナルは、Accuri C6 Flow cytometer(BD Biosciences/Accuri(登録商標)Cytometers Inc,serial number 1424)及びCFlow software(CFlow sampler Version 1.0.264.13)を用いて評価した。
PE及び7−AAD由来シグナル補正のため、U1−59(30μg/mL)とPE標識二次抗体又は7−AADで染色した細胞の蛍光シグナルを評価した。
細胞でのU1−59特異的な蛍光シグナルを定量するため、二次抗体又は7−AADのみを処理した細胞のFL−2シグナルを差し引いた値を使用した。平衡的な結合親和性(KD)及び最大結合強度(Bmax)は、GraphPad Prismソフトウェア(バージョン 5.04 for Windows(登録商標)(one−site−specific binding))にて計算した。
結果を図3及び表1に示す。図3及び表1は、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲートの連続希釈液で処理したHCC1569の平均蛍光強度を示す。平衡結合親和性KD及び最大結合強度BmaxはGraphPad Prismソフトウェアにより計算した。
HCC−1569に対する抗体−薬物コンジュゲート(3)又は抗体−薬物コンジュゲート(10)の平均結合親和性KDは、非コンジュゲートである抗HER3抗体U1−59と同程度のKDを示した。さらに抗体−薬物コンジュゲート(13)の平均結合親和性KDは、非コンジュゲートである抗HER3抗体U1−59と同程度のKD(2.7nMと1.6nM)を示した。異なる抗体−薬物コンジュゲートのKD値から、抗体−薬物コンジュゲーション・プロセスは、U1−59の結合親和性を有意に損なわないことを示唆した。
試験例2 抗HER3抗体―薬物コンジュゲートによるHER3シグナルの阻害
方法:
Cell Line Service由来のヒト肺癌細胞株A549(CRS−300114)をトリプシン処理にて剥がし、6穴ウェルに50,000個の生細胞を3mLのDMEM/F12(Invitrogen,#21331−020)+10% FBS(Invitrogen,#10270−106)に播種した。細胞を3日培養した後に、2mLの新鮮なメディウムに交換した。
抗体及び抗体−薬物コンジュゲートを最終濃度10μg/mLになる様に、6ウェルの各2mL培地に直接添加した(1μg/μLの抗体又は抗体−薬物コンジュゲートのストック溶液20μLを添加)。
抗体又は抗体−薬物コンジュゲートとして、U1−59、抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、抗体−薬物コンジュゲート(13)を使用し、非処理群をコントロールとした。
細胞を2日間培養し、PBSで1回洗浄し、100μLの氷冷バッファー(50mM 4−(2−hydroxyethyl)−1−piperazineethanesulfonic acid(HEPES)pH7.5,150mM sodium chloride,1mM ethylenediaminetetraacetic acid(EDTA),12.5% glycerine,1% Triton X−100,10mM sodium pyrophosphate tetrabasicにproteinase inhibitors(Roche,#11697 498 001),10mM sodium fluoride,1mM sodium vanadate,1mM phenyl−methane−sulfonyl−fluoride(PMSF),10μg/mL aprotinin(Sigma,A1153)を添加)にて、4℃で30分処理を行い、可溶化(lysis)した。ライセートを13000rpm、4℃で20分間洗浄し、上清をBradford assay(Sigma,#B6916,BSA standard was from Thermo Scientific,#23209)による、タンパク質濃度測定に使用した。タンパク質量120μgを一サンプルとして、4倍濃度のLDSバッファ−(Invitrogen、最終濃度166.67mMのDTTを含む)を添加し、最終的に水で40μLとした。サンプルを70度10分煮沸し、NuPage Mini Bis−Tris gel(4%−12%,1.5mm厚、10 slots/gel、Invitrogen)のウェルに添加した。タンパク質スタンダードとして、7.5μLのNovex(登録商標)sharp ladder(Invitrogen,P/N 57318)を添加した。サンプルは175ボルトでNuPage antioxidant(Invitrogen,NP0005,Lot 1356629を含む1xMOPS Running buffer(Invitrogen)を内部チャンバーに加えて、70分間泳動した。ゲル電気泳動により分離したタンパク質は、10% methanolとNuPage antioxidant(Invitrogen,NP0005,Lot 1356629,1:1000 dilution)を含むNuPage転写バッファー(Invitrogen)を用いて、0.45μm pore sizeのニトロセルロース膜(GE Healthcare Life Sciences)に転写(transfer)した。タンパク質は30V定圧で80分転写した。
転写膜を切断し、100kDa以上及び30−100kDaの分画に分け、0.1% Tween−20を含むPBSにて2回洗浄し、Odyssey Blocking solution(LI−COR,#927−40000)にて室温一時間で振とうさせることで、ブロッキングを行なった。ブロッキング後、転写膜は一次抗体を希釈した溶液(Odyssey blocking solutionとPBSを等量混合した)の処理を4℃一晩行なった。
一次抗体として、抗HER3抗体(Santa Cruz,SC−81455,1:500希釈)、抗リン酸化HER抗体(Cell Signaling Technology,#4791 1:1000)そして、泳動コントロールとして抗actin抗体(Neomarkers,#MS1295,dilution 1:3333)を使用した。
転写膜は0.1%Tween−20を含むPBSにより3回洗浄(各5分)され、二次抗体を含む希釈液(Odyssey blocking solutionとPBSを等量混合した)により暗室にて室温で1時間反応させた。
二次抗体として、goat anti mouse IRDye 680RD(Li−COR,#926−68070,dilution 1:25000)又はgoat anti rabbit IR Dye 800CW(Li−COR,#926−32211,1:10000希釈)を使用した。転写膜は0.1% Tween−20を含むPBSにより各6分間、3回洗浄され、Li−COR/Odyssey infrared imagerによりシグナルを検出した。
結果を図4に示す。A549細胞を2日間、U1−59又は異なる抗体−薬物コンジュゲートと共に培養した。HER3又はリン酸化HER3をウェスタンブロッティングにより評価した。泳動コントロールとして、pan−Actinを検出した。
A549をU1−59又は抗体−薬物コンジュゲート10μg/mLと共に2日間培養した結果、非処理細胞に比べて、HER3のリン酸化は低下した。このHER3リン酸化の低下はU1−59及び抗体−薬物コンジュゲートで同程度であり、複数の薬物コンジュゲート操作によりU1−59由来のHER3シグナル阻害機能は損なわれなかったことを示唆した。
A549をU1−59及び抗体−薬物コンジュゲートで2日間処理した場合、非処理細胞に比べて、HER3の発現低下も観察された。発現低下の度合いはU1−59及び抗体−薬物コンジュゲートで同程度であり、これはU1−59介在性の内在化(内在化の試験例を参照)及びU1−59誘導性HERダウンレギュレーション(シグナル阻害の試験例を参照)は、複数の薬物コンジュゲート操作により損なわれなかったことを示唆している。
試験例3 U1−59及び抗体−薬物コンジュゲートによる細胞表面HER3の発現低下
方法:
U1−59及び抗体−薬物コンジュゲートによるHER3の内在化は、Flow cytometryにより評価した。70,000個の生細胞HCC1569(ATCC由来)を、0.5mLのRPMI1640(Invitrogen,#31870−025)(10%FBS(Invitrogen,#10270−106又はPAN Biotech,# 1505−P131304)と2mM glutamine(Invitrogen,#25030−024)と含む)に懸濁し、24ウェルプレートの各ウェルに播種した。細胞は4日間培養し、内在化試験開始前に0.5mLの新鮮な培地に交換した。5μgの抗体又は抗体−薬物コンジュゲートを、24ウェルプレートの各ウェル0.5mLに添加し最終濃度を10μg/mLとした。細胞を37℃で抗体又は抗体−薬物コンジュゲートの存在下で1時間培養した。抗体又は抗体−薬物コンジュゲートとして、U1−59、抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、又は抗体−薬物コンジュゲート(13)を使用した。ポジティブコントロール、またネガティブコントロールとしての細胞は、一部の操作を未処理とした。
Flow cytometry解析のため、細胞をPBSで1度洗浄し、ACCUTASE(登録商標)SOLUTION(Millipore,SCR005)又はPBSに溶解した5mM EDTA(100μL/well)で細胞を剥がした。200μLの氷冷FACSバッファー(3% FBSと0.004% sodium azideを含むPBS)に懸濁した後、96穴U底プレートの各ウェルに添加し、氷上に置いた。細胞をFACSバッファーで1度洗浄し、100μLのFACSバッファーに希釈したU1−59(10μg/mL)又はFACSバッファーのみを各サンプルに加えた。細胞を氷上で振とうさせながら45分間処理した後にFACSバッファーで洗浄し、100μLのPE標識二次抗体anti−human antibody(Dianova,709−116−149)を1:100でFACSバッファーに溶解したもの、又はFACSバッファーのみを各ウェルに添加した。細胞を氷上で振とうさせながら45分間暗室処理した。細胞をFACSバッファーで洗浄し、FACSバッファー又は死細胞を染める7AAD(Sigma,A9400,1.1μgから1.25μg/mL)を含むFACSバッファーで処理した。Accuri C6 Flow cytometerにより生細胞の蛍光シグナルを測定し、PE及び7−AADのシグナルを補正するために、U1−59(10μg/mL)とPE標識二次抗体又は7−AADのみで染色した細胞を使用した。
HER3特異的なシグナル定量のために、二次抗体又は7−AADのみで染色した値を、一次抗体と二次抗体、さらには7−AADで染色したFL−2値より差し引いた。
U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート処理しなかった(内在化させなかった)細胞のFL−2シグナルを最大値として、37℃処理したU1−59又は抗体−薬物コンジュゲートによる細胞表面HER3の低下(内在化)を計算した。
ポジティブコントロール(37℃の処理はせず)及びネガティブコントロール(一次抗体添加せず)は、2〜3のウェルから算出される平均値として、各処理群のウェルの内在化を定量化した。
結果を図5に示す。図には、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート処理(37℃,1時間)によるHCC1569細胞表面のHER発現低下の平均値を示した。細胞におけるHER3発現の最大値は、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲートを添加しない群とした。バックグラントの値として二次抗体のみ又は7−AAD処理のみの群とした。U1−59又は各抗体−薬物コンジュゲートを1時間処理したものを処理群とした。U1−59及び抗体−薬物コンジュゲートによりFL−2の値はほぼ同じであった。
HCC−1569をU1−59又は各抗体−薬物コンジュゲートで処理することにより生じた蛍光が低下したことは、HER3発現の低下を示している。U1−59によるHER3の発現低下が約50%であることと比較して、各抗体−薬物コンジュゲートによるHER3発現低下も同等かそれ以上の値を示していることから、HER3を内在化させる抗体の機能は抗体への薬物コンジュゲート操作により損なわれたかったことを示唆している。
試験例4 HER3抗体−薬物コンジュゲートによる、ヒト癌細胞株におけるin vitro増殖・生存シグナルの抑制
方法:
HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの阻害活性は、10% FBS存在下で測定した。細胞の増殖及び成長は、非処理及び抗体−薬物コンジュゲート処理群のadenosine triphosphate(ATP)活性を測定することで評価した。接着性の癌細胞株(ATCC由来のヒト乳癌細胞株HCC1569(CRL−2330)、ATCC由来のヒト乳癌細胞株MDA−MB−453(CLB−22)及びProQinase由来のヒト大腸癌細胞株HT−29(CPQ−57))は2D培養系で、浮遊性の(接着性ではない)癌細胞株(ATCC由来のヒトメラノーマ細胞株A375(CRL−1619)及びCell Line Service由来のヒト肺癌細胞株A549(CRS−300114))は3D培養系で培養した。
接着細胞の処理
癌細胞株は低密度で(HT−29は500cells/well、MDA−MB−453は800cells/well、HCC−1569は1000cells/well)で100μLの各メディウムに懸濁し、96マイクロウェルオプティカルボトムプレート(Thermo Scientific/Nunc,#165306、白壁透明底)に播種した。HCC−1569及びMDA−MB−453に関しては、10% FBS(Invitrogen, 10270−106)及び2mM glutamine(Invitrogen, 25030−024)を含むRPMI1640メディウム(Invitrogen, 31870−025)で、HT−29に関しては10% FBS(Invitrogen, 10270−106)及び2mM glutamine(Invitrogen, 25030−024)を含むMc Coy’s 5A メディウム(Invitrogen, 26600−023)で培養した。各プレートの縁のウェルは、100μL mediumで満たした。
細胞を3日間培養し、抗体−薬物コンジュゲート処理前に95μLの新鮮な培地に交換した。
抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、そして抗体−薬物コンジュゲート(13)を使用し、通常の細胞増殖を測定するために無処理群をコントロールとして置いた。
20倍濃度に濃縮した抗体−薬物コンジュゲート5μLを、96ウェルプレートの各ウェルに入っている95μLの培養メディウム(10% FBS)に添加することで最終濃度とした。コントロールのウェルには5μLの培地のみを添加した。1サンプルあたりTriplicateで実施した。
細胞の増殖・生存を50%低下させる抗体−薬物コンジュゲートの濃度を算出するため、抗体−薬物コンジュゲートの濃度は、4倍希釈で作成し(10μg/mLから0.15ng/mL、又は40μg/mL〜0.15ng/mL)、細胞を処理して、無処理群とATP活性を比較した。抗体−薬物コンジュゲートを加えた後、HT−29に関しては5日間、HCC−1569とMDA−MB−453に関しては7日間の培養で評価した。抗体−薬物コンジュゲートの活性を評価するため、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayを利用した。これは、代謝活性のある生細胞をATP活性を基準に測定し、最終的に生細胞数を見積もる方法で、キットとしてCellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell(Promega,G7573)を使用した。
100μLのCellTiter−Glo(登録商標)reagentを96穴ウェルプレートの各ウェルに加え、Wallac Victor2 1420 Multilabel Counter(program luminescence,測定時間0.5s)で測定する前に25分から65分間暗室室温で保存した。細胞は播種せずに培養液のみを含むウェルを、ブランクとして測定した。ATP活性の低下を測定するため、各条件3ウェルずつの平均発光値を算出した(Microsoft Excel 2010)。細胞非依存的なシグナルを除去するために、ブランク平均発光値を、抗体−薬物コンジュゲート処理した細胞の平均発光値から差し引いた(Microsoft Excel 2010)。発光低下率(%)は、無処理群の細胞と比較することで算出し(Microsoft Excel 2010)、この値を細胞増殖・生存阻害率(%)として解釈した。
浮遊細胞の処理
A375とA549は他の細胞株よりも増殖速度が速いため、非接着の3D培養系にて増殖測定を実施した。
癌細胞株は低密度で(A375は500cells/well、A549は1500cells/well)で75μLの各メディウムに懸濁し、96丸底ウェル非接着3D培養プレート(Prime Surface 96U;Sumitomo Bakelite Co, Ltd.;order no. MS−9096U)に播種した。A375に関しては、10% FBS(Invitrogen,10270−106)及び2mM glutamine(Invitrogen,25030−024)を含むDMEMメディウム(Invitrogen,41965−039)で、A549に関しては10% FBS(Invitrogen,10270−106)及び2mM glutamine(Invitrogen,25030−024)を含むDMEM/F12メディウム(Invitrogen,21331−020)で培養した。各プレートの縁のウェルは、150μL mediumで満たした。細胞を3日間培養し、抗体−薬物コンジュゲート添加前に67.5又は75μLの新鮮な培地を添加して、最終用量を142.5μL又は150μLとした。抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、又は抗体−薬物コンジュゲート(13)を使用し、通常の細胞増殖を測定するために無処理群をコントロールとして置いた。
20倍濃度に濃縮した抗体−薬物コンジュゲート7.5又は8μLを、96ウェルプレートの各ウェルに入っている142.5又は150μLの培養メディウム(10% FBS)に添加することで最終濃度とし、最終用量は150μL又は158μLとした。コントロールにはメディウムのみを7.5又は8μLを添加した。1サンプルあたりTriplicateで実施した。
細胞の増殖・生存を50%低下させる抗体−薬物コンジュゲートの濃度を算出するため、抗体−薬物コンジュゲートの濃度は、4倍希釈で作成し(10μg/mLから0.15ng/mL、又は40μg/mL〜0.15ng/mL)、細胞を処理し、無処理群とATP活性を比較した。抗体−薬物コンジュゲートを加えた後、7日間の培養で評価した。抗体−薬物コンジュゲートの活性を評価するため、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayを利用した。これは、代謝活性のある生細胞をATP活性を基準に測定し、最終的に生細胞数を見積もる方法で、キットとしてCellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell(Promega,G7573)を使用した。
測定前に50μLのメディウムを各ウェルから除去し、100μLのCellTiter−Glo(登録商標)reagentを96穴ウェルプレートの各ウェルに加え、Wallac Victor2 1420 Multilabel Counter(プログラム:luminescence,測定時間0.5秒)で測定する前に30分から55分間暗室室温で保存した。測定前に各ウェルの180μLを採取し、測定可能な96マイクロウェルオプティカルボトム白色プレートに移し変えた。細胞は播種せずに培養液のみを含むウェルを、ブランクとして測定した。細胞の増殖・生存を50%阻害する抗体−薬物コンジュゲートの濃度算出方法に関しては、接着細胞の評価法に記載した。
ヒト乳癌株HCC1569及びMDA−MB453での結果をそれぞれ図6及び図7に示す。また、ヒトメラノーマ株A375の結果を図8に、ヒト大腸癌株HT29の結果を図9に、ヒト肺癌株A549の結果を図10に示す。A:10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存を示す。縦軸は各サンプルのATP活性となる発光値を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。データはトリプリケートの平均±標準誤差を示す。B:無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を示す。
10% FBS存在下で、三種類の抗体−薬物コンジュゲートを様々なヒト癌細胞株に添加して、2D又は3Dでのin vitro増殖を評価した。CellTiter−Glo(登録商標)によるATP活性の測定から、無処理及び抗体−薬物コンジュゲートによる細胞の増殖・成長阻害率を算出した。ATP活性の評価から、抗体−薬物コンジュゲートは2種類の乳癌細胞株(HCC−1569、MDA−MB−453)及び一種類のヒトメラノーマ株A375の細胞増殖・生存を強く阻害した。
抗体−薬物コンジュゲートを添加し7日間培養(10%FBS存在下)することで、HCC1569では55から75%、MDA−MB−453では60−83%、A375では60から70%ATP活性が低下した。ヒト乳癌株及びヒトメラノーマ株と比較して、ヒト大腸癌株HT−29とヒト肺癌株A549では抗体−薬物コンジュゲートによる細胞増殖・生存の阻害活性は強くなかった。HCC−1569及びMDA−MB−453において、抗体−薬物コンジュゲート(10)が強い阻害活性を示し、抗体−薬物コンジュゲート(3)の阻害活性ともin vitroでは大差なかった。対して、双方のヒト乳癌株では、抗体−薬物コンジュゲート(13)は低い活性を示し、抗体−薬物コンジュゲート(3)や抗体−薬物コンジュゲート(10)が1nM以下で阻害できる細胞増殖・生存の50%阻害を達成するには、抗体−薬物コンジュゲート(13)は15nMの濃度を必要とした。ヒト乳癌株に対してヒトメラノーマ株では、抗体−薬物コンジュゲート(13)の活性は、抗体−薬物コンジュゲート(3)や抗体−薬物コンジュゲート(10)と同等であった。
全ての抗体−薬物コンジュゲートは61から68%程の最大阻害率を支援し、ATP活性50%阻害に抗体−薬物コンジュゲートは1から4nMの濃度で達成した。
上記に加えて、抗体−薬物コンジュゲート(13)によるヒト卵巣癌細胞株OVCAR−8への細胞増殖・生存阻害活性もin vitroにて確認している(データ示さず)。
試験例5 ヒト癌細胞株のin vitro細胞増殖・生存における抗体−薬物コンジュゲートのドラッグロード数(高、中)による阻害率の比較
方法:
異なるドラッグローディング数を持つ抗体−薬物コンジュゲートのin vitroの細胞増殖・生存の阻害活性を評価した。高ドラッグローディングとは5から7個、中ドラッグローディングとは約3個の薬剤が抗体にコンジュゲートされている状態を示す。1抗体にコンジュゲートされた薬剤の平均個数をUV法(本発明の他の部分に記載)によって測定した。
1個の抗体にコンジュゲートされた薬剤の平均個数:
高ドラッグローディング 〈HDL:High drug loading〉
抗体−薬物コンジュゲート(3): 4.9個
抗体−薬物コンジュゲート(10): 6.2個
抗体−薬物コンジュゲート(13): 6.2個
中ドラッグローディング〈MDL:Middle drug loading〉
抗体−薬物コンジュゲート(4): 2.9個
抗体−薬物コンジュゲート(11): 3.0個
抗体−薬物コンジュゲート(14): 2.5個
HER3抗体−薬物コンジュゲートによる増殖・生存シグナルの阻害活性は、10% FBS存在下で測定した。細胞の増殖及び成長は、非処理及び抗体−薬物コンジュゲート処理群のadenosine triphosphate(ATP)活性を測定することで評価した。癌細胞株は低密度で(ATCC由来のヒト乳癌細胞株MDA−MB−453(CLB−22))は750cells/well)で100μLの各メディウムに懸濁し、96マイクロウェルオプティカルボトム白色プレート(Thermo Scientific/Nunc,#165306)に播種した。10% FBS(Invitrogen,10270−106)及び2mM glutamine(Invitrogen,25030−024)を含むRPMI1640メディウム(Invitrogen,31870−025)で培養した。各プレートの縁のウェルは、100μL mediumで満たした。
細胞を3日間培養し、抗体−薬物コンジュゲート添加前に95μLの新鮮な培地に交換した。抗体−薬物コンジュゲート(3)、抗体−薬物コンジュゲート(10)、抗体−薬物コンジュゲート(13)、抗体−薬物コンジュゲート(4)、抗体−薬物コンジュゲート(11)、又は抗体−薬物コンジュゲート(14)を使用し、通常の細胞増殖を測定するために無処理群をコントロールとして置いた。
20倍濃度に濃縮した抗体−薬物コンジュゲート5μLを、96ウェルプレートの各ウェルに入っている95μLの培養メディウム(10% FBS)に添加することで最終濃度とした。コントロールのウェルには5μlメディウムのみを添加した。1サンプルあたりTriplicateで実施した。細胞の増殖・生存を50%低下させる抗体−薬物コンジュゲートの濃度を算出するため、抗体−薬物コンジュゲートの濃度は、4倍希釈で作成し(10μg/mLから0.15ng/mL)、細胞を処理し、無処理群とATP活性を比較した。抗体−薬物コンジュゲートを加えた後、7日間の培養で評価した。抗体−薬物コンジュゲートの活性を評価するため、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayを利用した。これは、代謝活性のある生細胞をATP活性を基準に測定し、最終的に生細胞数を見積もる方法で、キットとしてCellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell(Promega,G7573)を使用した。100μLのCellTiter−Glo(登録商標)reagentを96穴ウェルプレートの各ウェルに加え、Wallac Victor2 1420 Multilabel Counter(プログラム:luminescence、測定時間:0.5秒)で測定する前に、25分から55分間暗室室温で保存した。細胞は播種せずに培養液のみを含むウェルを、ブランクとして測定した。ATP活性の低下を測定するため、各条件3ウェルずつの平均発光値を算出した(Microsoft Excel 2010)。細胞非依存的なシグナルを除去するために、ブランク平均発光値を、抗体−薬物コンジュゲート処理した細胞の平均発光値から差し引いた(Microsoft Excel 2010)。発光低下率(%)は、無処理群の細胞と比較することで算出し(Microsoft Excel 2010)、この値を細胞増殖・生存阻害率(%)として解釈した。
結果を図11〜13に示す。図11は、抗体−薬物コンジュゲート(3)と抗体−薬物コンジュゲート(4)の比較、図12は、抗体−薬物コンジュゲート(10)と抗体−薬物コンジュゲート(11)の比較、図13は、抗体−薬物コンジュゲート(13)と抗体−薬物コンジュゲート(14)の比較の結果を示す。各図において、左図は、3回実施した試験の1回における、10% FBS存在下での抗体−薬物コンジュゲート由来の細胞増殖・生存阻害率を示す。縦軸は各サンプルのATP活性を示す発光を示し、横軸は各抗体−薬物コンジュゲートの濃度を示す。右図は、無処理群を100%とした場合の抗体−薬物コンジュゲート処理による発光低下率を高ドラッグローディング(HDL)と中ドラッグローディング(MDL)で比較した。
高ドラッグロード及び中ドラッグロードの抗体−薬物コンジュゲートは、MDA−MB−453への処理及び7日間の培養により、細胞増殖・生存を阻害した。既に高ドラッグロードの結果で示しているが、中ドラッグロードの抗体−薬物コンジュゲート(11)が、抗体−薬物コンジュゲート(4)と同じ程の高い活性を示した。ドラッグロード数での比較では、高ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲートが、中ドラッグロードのものより高いATP低下を示した。高ドラッグロード数の、抗体−薬物コンジュゲート(3)は68%、抗体−薬物コンジュゲート(10)は76%、抗体−薬物コンジュゲート(13)は56%の阻害率を10μg/mLの濃度にて示したが、同濃度において中ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲート(4)は44%、抗体−薬物コンジュゲート(11)は47%、抗体−薬物コンジュゲート(14)は27%の阻害率しか示さなかった。癌細胞の増殖・生存の50%阻害濃度から、高ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲートが、中ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲートよりも優れていた。高ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲート(3)又は抗体−薬物コンジュゲート(10)がATP活性値を50%低下させるために15ng/mL(1nM)の抗体−薬物コンジュゲートを必要とし、抗体−ドラッグコンジュゲート(13)は少なくとも試験した最高濃度で50%低下させたが、中ドラッグロード数の抗体−薬物コンジュゲートは評価濃度範囲内1000ng/mL(67nM)以下では、これに相当するATP活性低下は観察されなかった。In vitroの高ドラッグロード数と中ドラッグロード数の比較から、in vivoでも抗体−薬物コンジュゲートの癌細胞の増殖に対する阻害活性は、高ドラッグロード数が優れていることが示唆された。
試験例6 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)はヒト乳癌抗腫瘍in vivo試験において抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が15から20gの5週齢の雌性BALB/Cヌードマウスを使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温及び湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。ATCC由来のヒト乳癌細胞株HCC1569(CRL−2330)5×106個を、50μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #H21−002, Matrigel:BD #354230)を1対1で混合した調整液に懸濁し、BALB/Cヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。
体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。腫瘍の長径及び短径を電子式デジタルキャリパー(maual caliper,OMC Fontana)で1週間に2回測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示す通り(以下の試験例においても同様)。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day19で腫瘍径が約150mm3になったところで、腫瘍径を用いて70匹の動物を無作為に7群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(3)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(10)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
全てのデータは、±SEMの平均値として示し、腫瘍径及び体重はMean±SEMにて評価した。全てのデータ解析はMicrosoft Excel 2009を用いた(以下の試験例においても同様)。
結果を図14に示す。許容される最大腫瘍径を超えた為に、PBS投与群は、移植後53日目に安楽死させた。全ての抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト乳癌細胞株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、処置群で観察されなかった。
試験例7 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)はヒトメラノーマ抗腫瘍試験において抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が22から26gで5から6週齢の雌性NMRIヌードマウスを使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温及び湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒトメラノーマ細胞株HT−144(HTB−63)5×106個を、50μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #H21−002,Matrigel:BD #354230)を1対1で混合した調整液に懸濁し、NMRIヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。
体重、腫瘍径の測定と、腫瘍体積の測定、算出は試験例6記載の方法により行った。
Day22で腫瘍径が約150mm3になったところで、腫瘍径を用いて80匹の動物を無作為に8群への群分けを実施した。同日、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:U1−59、25mg/kgで、週2回皮下注射。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(3)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(10)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
結果を図15に示す。許容される最大腫瘍径を超えた為に、PBS及びU1−59投与群は、それぞれ移植後48日目、52日目に安楽死させた。全ての抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群及びU1−59投与群と比較して、ヒトメラノーマ細胞株の腫瘍増殖抑制を観察した。
試験例8 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)はヒト乳癌株抗腫瘍試験において抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が17−から25.5gで16週齢の雌性SCIDヌードマウスを使用した。マウスは換気ケージで室温及び湿度が一定に保たれた。
ATCC由来のヒト乳癌細胞株MDA−MB−453(CLB−22)の固形腫瘍は、継代1回目(Batch 1089)はMDA−MB−453を3匹のマウスに移植(1匹に対して2箇所、右体側部と左体側部)して13から17週後に腫瘍片を回収し、凍結保存した。継代2回目は継代1回目の腫瘍片(2×2×2mm)をさらに皮下移植(10匹、1匹に対して2箇所で右体側部と左体側部)して増殖させて7週間腫瘍を形成させた。ここで形成した腫瘍を腫瘍片(2×2×2mm、継代2回目)にして、SCIDヌードマウスの右体側部に移植した。
体重は体重計により計測した。腫瘍の長径(length)及び直径(diameter)を電子式デジタルキャリパー(Pro−Max 150 mm hand−held calipers、Fred V. Fowler Co., Inc)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示す通り。
腫瘍体積(mm3)=π/6×長径(mm)×[直径(mm)]2
Day40で腫瘍径が約143mm3になったところで、72匹の動物を無作為に8群への群分けを実施した。同日、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:U1−59、25mg/kgで、週2回皮下注射。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(3)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(10)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
結果を図16に示す。全ての抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群及びU1−59投与群と比較して、ヒト乳癌細胞株の腫瘍増殖抑制を観察した。また、マウスの体重減少は、処置群で観察されなかった。また、ヒト乳癌細胞株HCC1954又はJIMT1−PR10(trastuzumab耐性、pertuzumab耐性、T−DM1耐性)を用いた抗腫瘍試験において、抗体−薬物コンジュゲート(16a)はin vivo抗腫瘍効果を示した。
試験例9 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)はヒト大腸癌株抗腫瘍試験において抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が15から20gで5から6週齢の雌性NMRIヌードマウスを使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温及び湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ProQinase由来のヒト大腸癌細胞株HT−29(CPQ−57)4×106個を、PBSとMatrigel(PBS:PAA #H21−002,Matrigel:BD #354230)を1対1で混合した調整液に懸濁し、NMRIヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。
体重、腫瘍径の測定と、腫瘍体積の測定、算出は試験例6記載の方法により行った。
Day8で腫瘍径が約150mm3になったところで、腫瘍径を用いて70匹の動物を無作為に7群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(3)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(10)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
結果を図17に示す。許容される最大腫瘍径を超えた、又は潰瘍形成の為に、PBS投与群(10匹中6匹)、抗体―薬物コンジュゲート(3)の3mg/kg(10匹中3匹)、10mg/kg(10匹中4匹)、抗体―薬物コンジュゲート(10)の3mg/kg(10匹中2匹)、10mg/kg(10匹中2匹)、抗体―薬物コンジュゲート(13)の3mg/kg(10匹中2匹)を、移植後50日目に安楽死させた。全ての抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト大腸癌細胞株の腫瘍増殖抑制を観察した。また抗体−薬物コンジュゲート(13)は、抗体−薬物コンジュゲート(3)や抗体−薬物コンジュゲート(10)よりも強い抗腫瘍活性を示した。またマウスの体重減少は、処置群で観察されなかった。
試験例10 抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)はヒト肺癌株抗腫瘍試験において抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が24から28gで5から6週齢の雌性CD1ヌードマウスを使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温及び湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
Cell Line Service由来のヒト肺癌細胞株A549(CRS−300114)5×106個を、200μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #H21−002,Matrigel:BD #354230)を1対1で混合した調整液に懸濁し、CD1ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。
体重、腫瘍径の測定と、腫瘍体積の測定、算出は試験例6記載の方法により行った。
Day38で腫瘍径が約200mm3になったところで、腫瘍径を用いて70匹の動物を無作為に7群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(3)、(10)、(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(3)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(10)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、3又は10mg/kgで、週1回静注。
結果を図18に示す。全ての抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト肺癌細胞株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、処置群で観察されなかった。
試験例11 抗体−薬物コンジュゲート(13)はヒトトリプルネガティブ乳癌株抗腫瘍試験においてin vivoで抗腫瘍効果を示した
トリプルネガティブ乳癌とは、ホルモン受容体(エストロゲンレセプター及びプロゲステロンレセプター)を発現せず、またHER2を発現しない乳癌を指す。これらの受容体が発現していないことから、ホルモン治療(Tamoxifen等)や抗HER2治療(Trastuzumab、Trastuzumab emtansine、Pertuzumab)が利用できないため生存率が低い乳癌であり、現在でも臨床試験で多くの治療剤が試されている。ヒトトリプルネガティブ乳癌株であるMDA−MB−468にてHER3の発現が確認されたため(データ示さず)、抗体−薬物コンジュゲートの抗腫瘍活性を評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温及び湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒトトリプルネガティブ乳癌細胞株MDA−MB−468(CRL−2322)5×106個を、200μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #10010−023,Matrigel:BD #354234)を1対1で混合した調整液に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植し移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径及び短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示す通り。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day20で腫瘍径が約170mm3になったところで、腫瘍径を用いて18匹の動物を無作為に3群への群分けを実施した。同日、U1−59又は抗体−薬物コンジュゲート(13)及び対照群としてPBSを下記の用量で尾静脈内投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:U1−59、10mg/kgで、週1回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(13)、10mg/kgで、週1回静注。
結果を図19に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群及びU1−59投与群と比較して、ヒトトリプルネガティブ乳癌株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、いずれの処置群でも観察されなかった。
試験例12 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒトルミナール乳癌株抗腫瘍試験においてin vivo抗腫瘍効果を示した
ヒトルミナール乳癌とは、ホルモン受容体(エストロゲンレセプター)を発現し、HER2を発現しない乳癌を指す。これらの受容体が発現していないことから、抗HER2治療(Trastuzumab、Trastuzumab emtansine、Pertuzumab)が利用できないため生存率が低い乳癌であり、現在でも臨床試験で多くの治療剤が試されている。ヒトルミナール乳癌株であるMCF−7にてHER3の発現が確認されたため(データ示さず)、抗体−薬物コンジュゲートの抗腫瘍活性を評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌AthymicヌードマウスNude−Foxn1nu(Proqinase)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ヒトルミナール乳癌細胞株MCF−7(CRQ−#327)5×106個を、200μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #10010−023,Matrigel:BD #354234)を1対1で混合した調整液に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day11で腫瘍径が約250mm3になったところで、腫瘍径を用いて20匹の動物を無作為に2群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで、単回静注。
結果を図20に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒトルミナール乳癌株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例13 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒトメラノーマ株抗腫瘍試験においてin vivo抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒトメラノーマ細胞株WM−266−4(CRL−1676)3×106個を、Matrigel(BD #354234)に混合・懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day19で腫瘍径が約220mm3になったところで、腫瘍径を用いて8匹の動物を無作為に2群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで、単回静注。
結果を図21に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較してヒトメラノーマ株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。また他のヒトメラノーマ株C32の抗腫瘍試験においても、抗体−薬物コンジュゲート(16a)はin vivo抗腫瘍効果を示した。
試験例14 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト卵巣癌株抗腫瘍試験においてin vivo抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト卵巣癌細胞株OVCAR−8(HTB−161)5×106個を、Matrigel(BD #354234)に混合・懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day21で腫瘍径が約140mm3になったところで、腫瘍径を用いて8匹の動物を無作為に2群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで、単回静注。
結果を図22に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト卵巣癌株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例15 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト膀胱癌株抗腫瘍試験においてin vivo抗腫瘍効果を示した
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト膀胱癌細胞株SW−780(CRL−2169)8×106個を、Matrigel(BD #354234)に混合・懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day7で腫瘍径が約190mm3になったところで、腫瘍径を用いて10匹の動物を無作為に2群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで、単回静注。
結果を図23に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト膀胱癌株の腫瘍増殖抑制を観察した。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例16 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト乳癌株抗腫瘍試験においてHER3依存的なin vivo抗腫瘍効果を示した
ヒト乳癌株であるMDA−MB−453はHER3を発現しており、試験例8で記載されているように抗体−薬物コンジュゲート(13)に対して感受性である。しかしこの薬効がHER3を介したものかは証明できていなかった為、U1−59を事前投与することでHER3をカバーし、薬効が低下するか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト乳癌細胞株MDA−MB−453(CLB−22)1×107個を、Matrigel(BD #354234)に混合・懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day11で腫瘍径が約130mm3になったところで、腫瘍径を用いて16匹の動物を無作為に4群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、U1−59および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:U1−59、30mg/kgで、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、3mg/kg、単回静注。
投与群:U1−59を投与(単回静注)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、3mg/kgで単回静注。
結果を図24に示す。抗体−薬物コンジュゲートの投与において、対照群と比較して、ヒト乳癌株の腫瘍増殖抑制を観察したが、この腫瘍抑制効果はU1−59の事前投与により減弱した。以上のことから、抗体−薬物コンジュゲートによる腫瘍抑制効果はHER3を介している薬効であることが証明された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例17 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト乳癌株抗腫瘍試験において、トラスツズマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒトHER2陽性乳癌の治療薬にはトラスツズマブが承認されている。しかしトラスツズマブ耐性が知られており、耐性機構の一つにPIK3CAの変異〈H1047R, H420R〉が関与していることが報告されている。本試験では、トラスツズマブ耐性である乳癌株に対して、トラスツズマブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト乳癌細胞株MDA−MB−453(CLB−22, PIK3CA H1047R変異)1×107個を、Matrigel(PBS:PAA #10010−023,Matrigel:BD #354234)に混合・懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day11で腫瘍径が約130mm3になったところで、腫瘍径を用いて16匹の動物を無作為に4群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、トラスツズマブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回静注。
投与群:トラスツズマブ(Roche)、1mg/kgで、単回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、3mg/kg、単回静注。
投与群:トラスツズマブ(Roche)を投与(単回静注)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、3mg/kgで単回静注。
結果を図25に示す。トラスツズマブと抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、ヒト乳癌株(PIK3CA H1047R)における抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効ははトラスツズマブとの併用により増強することが示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。また他のヒト乳癌株(PIK3CA H1047R)のHCC1954の抗腫瘍試験においても、抗体−薬物コンジュゲート(16a)はトラスツズマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した。
試験例18 抗体−薬物コンジュゲート(15)はヒト乳癌株抗腫瘍試験において、トラスツズマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒトHER2陽性乳癌の治療薬にはトラスツズマブが承認されている。しかしトラスツズマブ耐性が知られており、耐性機構の一つにPIK3CAの変異〈H1047R, H420R〉が関与していることが報告されている。本試験では、トラスツズマブ耐性である乳癌株に対して、トラスツズマブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト乳癌細胞株JIMT−1(ACC−589 PIK3CA H420R変異)5×106個を、PBS(PAA #10010−023)に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day10で腫瘍径が約200mm3になったところで、腫瘍径を用いて24匹の動物を無作為に4群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(15)、トラスツズマブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。 投与群:トラスツズマブ(Roche)、10mg/kgで、週一回静注。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(15)、10mg/kg、週1回静注。
投与群:トラスツズマブ(Roche)を投与(週1回静注)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(15)、10mg/kgで週1回静注。
結果を図26に示す。トラスツズマブと抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、ヒト乳癌株(PIK3CA H420R)における抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効はトラスツズマブとの併用により増強することが示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例19 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト肺癌株抗腫瘍試験において、ゲフィチニブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒト肺癌の治療薬にはゲフィチニブが承認されている。本試験では、ゲフィチニブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト肺癌細胞株PC−9(RCB0446)3×106個を、PBS(PAA #10010−023)に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day14で腫瘍径が約270mm3になったところで、腫瘍径を用いて16匹の動物を無作為に4群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、ゲフィチニブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、週1回静注。
投与群:ゲフィチニブ(Astra Zeneca)、6mg/kgで、日1回経口投与。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kg、週1回静注。
投与群:ゲフィチニブ(Astra Zeneca)を投与(日1回経口投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで週1回静注。
結果を図27に示す。ゲフィチニブと抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、ヒト肺癌株における抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効はゲフィチニブとの併用により増強することが示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例20 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒトトリプルネガティブ乳癌株抗腫瘍試験において、セツキシマブおよびパニツムマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒトトリプルネガティブ乳癌に対して、抗EGFR抗体であるセツキシマブやパニツムマブの臨床試験が実施されている。本試験では、セツキシマブやパニツムマブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒトトリプルネガティブ乳癌細胞株MDA−MB−468(CRL−2322)5×106個を、200μLのPBSとMatrigel(PBS:PAA #10010−023,Matrigel:BD #354234)を1対1で混合した調整液に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day21で腫瘍径が約160mm3になったところで、腫瘍径を用いて30匹の動物を無作為に6群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、セツキシマブ、パニツムマブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)、10mg/kgで、単回投与。
投与群:パニツムマブ(AMGEN)、10mg/kgで、単回投与。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kg、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで単回投与。
投与群:パニツムマブ(AMGEN)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで単回投与。
結果を図28に示す。セツキシマブ(A)またはパニツムマブ(B)と抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、ヒトトリプルネガティブ乳癌株における抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効はセツキシマブまたはパニツムマブとの併用により増強することが示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。また他のヒトトリプルネガティブ乳癌株MDA-MB-231を用いても、抗体−薬物コンジュゲート(16a)はセツキシマブまたはパニツムマブとの併用により抗腫瘍併用効果を示した。
試験例21 抗体−薬物コンジュゲート(16a)はヒト頭頸部癌株抗腫瘍試験において、セツキシマブおよびパニツムマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒト頭頸部癌に対して抗EGFR抗体であるセツキシマブは承認されており、またパニツムマブの臨床試験が実施されている。本試験では、セツキシマブやパニツムマブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
ATCC由来のヒト頭頸部癌細胞株Fadu(HTB−43)4×106個を、200μLのPBS(PAA #10010−023)に懸濁し、ヌードマウスの右体側部に、29G針を用いて、皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day6で腫瘍径が約330mm3になったところで、腫瘍径を用いて30匹の動物を無作為に6群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、セツキシマブ、パニツムマブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)、5mg/kgで、単回投与。
投与群:パニツムマブ(AMGEN)、5mg/kgで、単回投与。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kg、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで単回投与。
投与群:パニツムマブ(AMGEN)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)10mg/kgで単回投与。
結果を図29に示す。セツキシマブ(A)またはパニツムマブ(B)と抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、ヒト頭頸部癌株における抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効はセツキシマブまたはパニツムマブとの併用により増強することが示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。
試験例22 抗体−薬物コンジュゲート(16a)は胃癌患者腫瘍の移植抗腫瘍試験において、セツキシマブおよびペルツツマブとのin vivo抗腫瘍併用効果を示した
ヒト胃癌に対して抗EGFR抗体であるセツキシマブ、および抗HER2抗体のペルツツマブの臨床試験が実施されている。本試験では、セツキシマブとペルツツマブと抗体−薬物コンジュゲートの併用に効果があるか否かを評価した。また通常のヒト癌株を用いた評価系でなく、患者由来の腫瘍をマウスに移植して抗腫瘍試験を行なうことで、患者の間質を含んだ臨床に近い状態で評価を実施した。
馴化後の体重が15から20gで5−6週齢の雌CAnN.Cg−Foxn1[nu]/CrlCrlj〔Foxn1nu/Foxn1nu〕ヌードマウス(日本チャールス・リバー社)を使用した。マウスは換気ケージ(IVC、各ケージに最大4匹)で室温および湿度が一定に保たれた。無作為化後にマウス体重を1日置きに測定し、毎日動物の行動を記録した。
独立行政法人・医薬基盤研究所由来の胃癌患者由来腫瘍NIBIO−G016を、ヌードマウスの右体側部に皮下移植した。体重は体重計(Mettler Toledo PB602−L)により計測した。
腫瘍の長径および短径を電子式デジタルキャリパー(CD−15CX、Mitsutoyo Corp)で測定し、腫瘍体積(mm3)を計算した。計算式は以下に示すとおり。
腫瘍体積(mm3)=1/2×長径(mm)×[短径(mm)]2
Day56で腫瘍径が約220mm3になったところで、腫瘍径を用いて30匹の動物を無作為に6群への群分けを実施した。同日、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、セツキシマブ、ペルツツマブ、両剤の併用、および対照群としてPBSを下記の用量で投与した。
投与群:PBSを、抗体−薬物コンジュゲートと同容量で、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)、10mg/kgで、単回投与
投与群:ペルツツマブ(Roche)、10mg/kgで、単回投与。
投与群:抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kg、単回投与。
投与群:セツキシマブ(Bristol−Myers Squibb)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで単回投与。
投与群:ペルツツマブ(Roche)を投与(単回投与)した30分後に、抗体−薬物コンジュゲート(16a)、10mg/kgで単回投与。
結果を図30に示す。セツキシマブ(A)またはペルツツマブ(B)と抗体−薬物コンジュゲート投与において、各単剤と比較して、胃癌患者由来腫瘍モデルにおける抗腫瘍併用効果を観察した。以上から、抗体−薬物コンジュゲートの薬効はセツキシマブまたはパニツムマブとの併用により増強することが癌患者由来の腫瘍モデルにおいて示された。またマウスの体重減少は、いずれの処置群で観察されなかった。また、ヒト膵臓癌細胞株BxPC3を用いた抗腫瘍試験においても、抗体−薬物コンジュゲート(13)は、PBS投与の対象群もしくはU1−59投与群と比較して強い抗腫瘍効果を示した。また、トラスツズマブおよびペルツツマブの併用への耐性又はトラスツズマブ・エムタンシンへの耐性を獲得したHER2陽性乳癌細胞株JIMT1を用いたin vivo抗腫瘍モデルでも、その抗体−薬物コンジュゲートは強い抗腫瘍効果を示した。
試験例23 抗体−薬物コンジュゲートの非ヒト動物における安全性
本発明の抗HER3抗体−薬物コンジュゲート及びそれを含む医薬組成物は、疾患の治療又は予防剤として安全性に優れている。例えば、抗体−薬物コンジュゲート(5)、(10)又は(13)を30mg/kgまで、交差種であるラットに週1回の間隔で計2回投与して最終投与後7日まで観察した結果、いずれの抗体−薬物コンジュゲートについても重篤な毒性所見は認められなかった。また、抗体−薬物コンジュゲート(5)、(10)又は(13)を30mg/kgまで、交差種であるサルに単回投与して7日間観察した結果、いずれの抗体−薬物コンジュゲートについても顕著な毒性所見は認められなかった。
また、サルに複数回投与〈3週間間隔〉して観察した結果、いずれの抗体−薬物コンジュゲートにおいても顕著な毒性所見は認められなかった。このように、本発明の抗体−薬物コンジュゲートは、疾患の治療又は予防のための医薬組成物として優れた安全性を具備している。
配列番号1:抗HER3ヒト抗体U1−39重鎖可変領域アミノ酸配列をコードする塩基配列
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配列番号429:抗HER3ヒト抗体U1−33軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号430:抗HER3ヒト抗体U1−34重鎖CDRH1アミノ酸配列
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配列番号436:抗HER3ヒト抗体U1−35重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号437:抗HER3ヒト抗体U1−35重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号438:抗HER3ヒト抗体U1−35重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号439:抗HER3ヒト抗体U1−35軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号440:抗HER3ヒト抗体U1−35軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号441:抗HER3ヒト抗体U1−35軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号442:抗HER3ヒト抗体U1−36重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号443:抗HER3ヒト抗体U1−36重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号444:抗HER3ヒト抗体U1−36重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号445:抗HER3ヒト抗体U1−36軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号446:抗HER3ヒト抗体U1−36軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号447:抗HER3ヒト抗体U1−36軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号448:抗HER3ヒト抗体U1−37重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号449:抗HER3ヒト抗体U1−37重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号450:抗HER3ヒト抗体U1−37重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号451:抗HER3ヒト抗体U1−37軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号452:抗HER3ヒト抗体U1−37軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号453:抗HER3ヒト抗体U1−37軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号454:抗HER3ヒト抗体U1−38重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号455:抗HER3ヒト抗体U1−38重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号456:抗HER3ヒト抗体U1−38重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号457:抗HER3ヒト抗体U1−38軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号458:抗HER3ヒト抗体U1−38軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号459:抗HER3ヒト抗体U1−38軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号460:抗HER3ヒト抗体U1−39重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号461:抗HER3ヒト抗体U1−39重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号462:抗HER3ヒト抗体U1−39重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号463:抗HER3ヒト抗体U1−39軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号464:抗HER3ヒト抗体U1−39軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号465:抗HER3ヒト抗体U1−39軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号466:抗HER3ヒト抗体U1−40重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号467:抗HER3ヒト抗体U1−40重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号468:抗HER3ヒト抗体U1−40重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号469:抗HER3ヒト抗体U1−40軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号470:抗HER3ヒト抗体U1−40軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号471:抗HER3ヒト抗体U1−40軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号472:抗HER3ヒト抗体U1−41重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号473:抗HER3ヒト抗体U1−41重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号474:抗HER3ヒト抗体U1−41重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号475:抗HER3ヒト抗体U1−41軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号476:抗HER3ヒト抗体U1−41軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号477:抗HER3ヒト抗体U1−41軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号478:抗HER3ヒト抗体U1−42重鎖CDRH1アミノ酸配列
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配列番号547:抗HER3ヒト抗体U1−55軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号548:抗HER3ヒト抗体U1−55軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号549:抗HER3ヒト抗体U1−55軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号550:抗HER3ヒト抗体U1−57.1軽鎖CDRL1アミノ酸配列
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配列番号574:抗HER3ヒト抗体U1−61重鎖CDRH1アミノ酸配列
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配列番号577:抗HER3ヒト抗体U1−62重鎖CDRH1アミノ酸配列
配列番号578:抗HER3ヒト抗体U1−62重鎖CDRH2アミノ酸配列
配列番号579:抗HER3ヒト抗体U1−62重鎖CDRH3アミノ酸配列
配列番号580:抗HER3ヒト抗体U1−62軽鎖CDRL1アミノ酸配列
配列番号581:抗HER3ヒト抗体U1−62軽鎖CDRL2アミノ酸配列
配列番号582:抗HER3ヒト抗体U1−62軽鎖CDRL3アミノ酸配列
配列番号583:抗HER3ヒト抗体U1−59重鎖の全長アミノ酸配列
配列番号584:抗HER3ヒト抗体U1−59軽鎖の全長アミノ酸配列

Claims (15)

  1. 次式で示されるリンカー及び薬物と、抗HER3抗体と、が結合した抗体−薬物コンジュゲート。
    -(Succinimid-3-yl-N)-CH2CH2CH2CH2CH2-C(=O)-GGFG-NH-CH2-O-CH2-C(=O)-(NH-DX)。
    (式中、
    -(Succinimid-3-yl-N)-は次式:
    で示される構造であり、このものの3位で抗HER3抗体とチオエーテル結合によって結合し、1位の窒素原子上でこれを含むリンカー構造内のメチレン基と結合し、
    -(NH-DX)は次式:
    で示される、1位のアミノ基の窒素原子が結合部位となっている基を示す。)
  2. 薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が2から8個の範囲である請求項1記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  3. 薬物−リンカー構造の1抗体あたりの平均結合数が3から8個の範囲である請求項1記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する医薬。
  5. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
  6. 肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための請求項5記載の抗腫瘍薬及び/又は抗癌薬。
  7. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を活性成分とし、薬学的に許容される製剤成分とを含有する医薬組成物。
  8. 肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための請求項7記載の医薬組成物。
  9. U1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9のCDRH1乃至H3及びCDRL1乃至L3を重鎖及び軽鎖にそれぞれ含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  10. U1−49、U1−53、U1−59、U1−7又はU1−9の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を重鎖及び軽鎖にそれぞれ含有する、請求項1〜3及び9のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  11. 配列番号42及び44、54及び56、70及び72、92及び94、若しくは、96及び98で示されるアミノ酸配列を重鎖及び軽鎖にそれぞれ含有する、請求項1〜3、9及び10のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  12. 配列番号583及び584で示されるアミノ酸配列を重鎖及び軽鎖にそれぞれ含有する、請求項1〜3及び9〜11のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート。
  13. 請求項9〜12のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を活性成分とし、薬学的に許容される製剤成分とを含有する医薬組成物。
  14. 請求項9〜12のいずれか一項に記載の抗体−薬物コンジュゲート、その塩、又はそれらの水和物を含有する医薬。
  15. 肺癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、卵巣癌、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、膀胱癌、胃癌、胃腸間質腫瘍、子宮頸癌、頭頸部癌、食道癌、扁平上皮癌、腹膜癌、多形グリア芽細胞腫、肝臓癌、肝細胞癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌腫、肛門癌腫、又は陰茎癌に適用するための、請求項13に記載の医薬組成物又は請求項14に記載の医薬。
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