JP6947630B2 - 生物学的物質及びその使用 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、担体分子及び活性治療剤を含み、それにより標的化した治療作用を必要とする様々な疾患のための、より有効な臨床治療を提供する、最適化された標的化治療化合物に関する。
疾患の現在の治療は、主に標的化ではない。薬物は、多くの他の組織及び罹患した組織が暴露される、全身または経口で投与される。例えば、癌療法において、化学療法薬物は、癌細胞(一般にDNAまたは細胞複製関連)において特に重要である機構に作用する。しかしながら、他の非癌細胞も、化学療法薬物を吸収し、骨髄幹細胞を急速に分裂させ、免疫抑制及び病的状態を引き起こす(化学療法治療の一般的な副作用)等、影響を受け得る。感染病において、抗細菌薬物は、(経口または注射によって)血液中に導入され、典型的に特定の細菌代謝経路を妨害する。他の組織の薬物への暴露は、副作用及び薬物耐性の重要な問題を引き起こし得る。ウイルスに感染した細胞も、ウイルスの代謝が概して非感染ヒト細胞と実際に類似しているため、治療が困難である。
医学における将来の進歩は、恐らく、疾患に対する薬物の適合になることが広く仮定されている。これは、今日使用されている従来の薬物の大部分の非選択的な行き当たりばったりの手法よりもむしろ、正しい標的組織または微生物に治療を送達することを意味する。これは、投与されるより少ない用量、より軽減された副作用及び毒性、ならびに患者の全体的なより良好な臨床反応をもたらすであろう。
薬物が正しい組織内に蓄積したら、特定の疾患の治療に非常に長けた、今日臨床的に使用されている多くの薬物が存在する。したがって、問題は、薬物の作用の機構よりもむしろ、薬物の特異的標的化である。所望の細胞への薬物または他の作動体の標的化は、確立した領域である。標的化への主な手法のうちの1つは、多官能分子の標的要素としての、抗体または細胞特異的リガンドの使用である(例えば、Hudson PJ.Expert Opin Investig Drugs 2000,9:1231−42;Borsi L,et al.Blood 2003,102:4384−92)。
抗体は、哺乳類の免疫系において、防御の第一線として作用するように、自然に進化した。抗体は、絶妙な特異性及び途方もない多様性を有する複合糖タンパク質である。この多様性は、プログラムされた遺伝子シャフリング及び標的化された変異誘発から生じ、膨大な数の異なる抗体配列をもたらす。この多様性は、抗体が通常、実際に本質的にタンパク質であるあらゆる標的分子に結合し得ることを意味する。現在、抗体選択を模倣し、インビトロで産生し、実質上あらゆる所望の標的に対する組換え型ヒト抗体のために選択することが可能である(Hoogenboom HR.Nature Biotechnology 2005,23:1105−16)。
抗体は、高度の特異性で、適切な受容体を産生する標的細胞に結合することができる。抗体の親和度は、抗体がどれだけ良好に標的(抗原)に結合するかの尺度である。抗体の親和度は、通常、平衡解離定数(K)によって説明される。内在化される必要がある抗体について、抗体が細胞内へ取り込まれる場合、解離速度はより重要ではないため、会合速度がより重要である。所望の構造及び結合特性を有する抗体を選択及び操作するための様々な技法が存在する(Wu AM and Senter PD,Nature Biotechnology 2005,23:1137−46)。
すべての生体分子と同様に、抗体の大きさは、インビボでのその薬物動態に影響を与える(Deonarain,MP et al.1997,Protein Eng.10,89−98;Batra SK et al.Curr Opin Biotechnol.2002,13:603−8.)。より大きい分子は、緩徐なクリアランスに起因して、循環内でより長く持続する(大きい糖タンパク質は、肝臓による特異的取り込みにより除去される)。実験的マウスモデル系における癌細胞抗原を認識する全抗体(分子量150KDa)の場合、30〜40%が腫瘍によって取り込まれ得るが、これらは循環内でより長く持続するため、1超の腫瘍:血液比が達成されるのに1〜2日かかる。典型的には、腫瘍:血液比は、約3日目までに5〜10である(Boxer GM et al.Br.J.Cancer 1994,69:307−14.)。全抗体の臨床試験から、腫瘍に実際に送達される量は、マウスモデル内に見られる量の約1%であるが、腫瘍:臓器比は類似する(Epenetos AA et al.Cancer Res.1986,46:3183−91)。別の分子が抗体と結合した場合には、新しい大きさ及び化学物理的特性が、変えられた薬物動態を決定する。さらに、正味荷電及び親水性等の特性は、標的動態に影響を与え得る(Gangopadhyay,A et al.Nucl.Med.Biol 1996,23:257−61)。
一部の細胞表面抗原は、抗体等のリガンドによって結合されたとき、静態的または非常に緩徐に内在化する。細胞シグナル伝達または金属及び脂質の取り込み等の、内在化を必要とする機能を有するものもいくつか存在する。抗体は、そのような抗原をとおして細胞内に作用剤を送達するために使用され得る。
モノクローナル抗体(MAb)は、ここ数年、疾患と関連付けられた生物学的マーカーを特異的向けることができる薬物の開発を促進することにより、医学の様相を変えた[Carter PJ.Nat Rev Immunol.2006,6:343−57]。これは、癌におけるVEGFまたは炎症性疾患におけるTNF等の疾患関連因子の抑制から、癌における腫瘍破壊まで、多くの用途を有する。増殖性疾患において、冒された細胞は、多くの場合、その細胞型(例えば、癌において突然変異した正常細胞[Scott AM et al.Nat Rev Cancer.2012,12:278−87]、または自己免疫疾患において過剰に刺激された免疫細胞[Chan AC&Carter PJ.Nat Rev Immunol.2010,10:301−16])に関連付けられたか、またはその細胞型上で過剰発現した細胞表面受容体を有する。腫瘍関連受容体の多くは、腫瘍形成へとつながる非制御のシグナル伝達を引き起こす成長因子の役割を果たす。そのような受容体の例には、上皮成長因子受容体(EGFR)ファミリー(EGFR/erbB1、ErbB2/HER2、HER3、及びHER4)のメンバー、肝細胞増殖因子受容体、インスリン様成長因子−1受容体及びNotch受容体が含まれる[Fauvel B&Yasri A.MAbs.2014,6:838−51;Menard S et al.Oncogene.2003,22,6570−8;Ranganathan P et al.Nat Rev Cancer.2011,11:338−51;Parikh RA et al.OncoTargets Ther.2014,7:969−83;Weroha SJ&Haluska P.Endocrinol Metab Clin North Am.2012,41:335−50]。
MAbは、腫瘍関連受容体と結合し、発癌のシグナル伝達を抑制し得、腫瘍退縮または除去をもたらす[Scott AM et al.Nat Rev Cancer.2012,12:278−87,4;Fauvel B&Yasri A.MAbs.2014,6:838−51]。様々な免疫グロブリンのサブクラス全MAbも、腫瘍根絶につながる免疫反応を引き起こし得る[Vanneman M&Dranoff G.Nat.Rev.Cancer 2012,12:237−251]。
腫瘍は、受容体発現を増加させる[Nahta R et al Nature Clinical Practice Oncology,2006,3,269−280]、シグナル伝達経路タンパク質における代替の発癌シグナル伝達経路または突然変異を上方制御する[Nahta R et al Nature Clinical Practice Oncology,2006,3,269−280,Gallardo A,et al Br J Cancer.2012,106:1367−73]、及び免疫反応を弱める[Pardoll DM.NatRev Cancer.2012,12:252−64]等の、MAb介入を克服するための機構を進化させ得る。トラスツズマブ(Herceptin(登録商標))、セツキシマブ(Erbitux(登録商標))、及びパンニツムマブ(pannitumumab)(Vectabix(登録商標))等の商業的に認可されたMAbは、数ヶ月間生存を長くすることができるが、多くの場合、大幅な治癒には十分に効き目がないと見なされている[Scott AM et al.Nat Rev Cancer.2012,12:278−87,Sliwkowski MX&Mellman I.Science.2013,341:1192−8]。さらに、患者は、MAb療法に耐性を示すようになる場合があり、再発、より少ない治療選択肢、及び生存の減少につながる[Nahta R et al Nature Clinical Practice Oncology,2006,3,269−280;Brand TM et al.Cancer Biol Ther.2011 11:777−92]。
薬物送達の分野における1つの望ましい目標は、正常な細胞に影響を与えるか、または望ましくない、もしくは有害な副作用を引き起こすことなく罹患した細胞が根絶されるように、ヒトの身体内の疾患に冒された領域に、細胞毒性部分を特異的に送達することである。細胞毒性ペイロードを、損傷を受けていないMAbに結合させることは、これらの細胞致死効力を上昇させ、作用の細胞毒性機構を免疫媒介効果及びシグナル媒介効果から離れて、より直接的な腫瘍細胞破壊に切り替えることができる[Flygare JA et al.Chem Biol Drug Des.2013,81:113−21;Sievers EL&Senter PD.Annu Rev Med.2013;64:15−29;Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827;Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97]。これは、「遊離」抗体及び好結果の成果を妨げるあらゆる免疫関連状態に対する薬物耐性を克服する潜在力を、有している[Barok M et al.Breast Cancer Res.2011,13:R46;Baron JM et al.J Oncol Pharm Pract.2014.[Epubが印刷物に先立つ]。これらのいわゆる抗体薬物複合体(ADC)は、当分野で周知であり、効き目があり、特異的、安全、かつ安定したADCの生成に関する多数の研究の対象となっている[Flygare JA et al.Chem Biol Drug Des.2013,81:113−21;Sievers EL&Senter PD..Annu Rev Med.2013;64:15−29;Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827;Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97;Adair JR et al.Expert Opin Biol Ther.2012,12:1191−206;LoRusso PM et al.Clin Cancer Res.2011,17:6437−47]。
最近の研究動向は、特徴がはっきりした/検証されたヒトまたはヒト化抗体が、微小管機能を破壊する極めて効き目のある薬物(例えばオーリスタチン及びマイタンシノイド[Alley SC et al.J Pharmacol Exp Ther.2009,330:932−8;Erickson HK et al.Cancer Res.2006,66:4426−33])、ならびにDNA損傷剤(例えば、カリチアマイシン(calicheamycin)及びPBD[Kung Sutherland MS et al.Blood 2013,122:1455−63;de Vries JF et al.Leukemia.2012,26:255−64])と安定して結合することに起因して、明るい見通しを示し始めている。トラスツズマブ−エムタンシン(Kadcyla(登録商標))等のADCは、遊離化学療法薬物を加えた同じ非複合抗体よりも優れた臨床有効性(生存の上昇及びより少ない副作用)を示す[Amiri−Kordestani L et al.Clin Cancer Res.2014,20:4436−41]。ドキソルビシン等のより効き目の低い細胞毒性薬物が、さらにADCとして開発されているが、不十分な薬物が標的MAbによって送達されることに起因して制限が生じる[Govindan SV et al.Mol Cancer Ther 2013,12:968−78]。ADCの改善及び薬物の担体分子への複合化に関する研究は、担体及び薬物を結合させるためにポリマーをリンカーとして使用することに焦点を合わせている[Carlson B.Biotechnology Healthcare 2012,9:28−31、米国第8808679B2号]。この手法は、2つの分子を結合させるのに有効であるが、複合体の大きさ及び合成の複雑さを増加させる。ADCの高分子の大きさの増大は、血液半減期の増大等の薬物動態[Deonarain MP et al(2015)Exp.Opin.Drug Discov 10;463−81;Constantinou A,et al(2010)Biotechnol Lett 32:609−22]、及び腫瘍浸潤の減少等の薬力学における変化をもたらす[Dennis MS et al(2007)Cancer Res 67:254−61])。ADC有効性を改善するための直接的手法は、低(典型的に2−4)DAR(薬物抗体比)のより均一な複合体をもたらす部位特異的複合化であり、より高いペイロードの暴露からの毒性の増加、及び最適化されていない高DAR種の凝集に対する有害反応のせいで、高DARが有効な手法ではないことを意味する[Hamblett et al.Clin Cancer Res 2004,10:7063−7070]。
多くの臨床経験が、ADCで得られているが[Amiri−Kordestani L et al.Clin Cancer Res.2014,20:4436−41]、かなりの制限が依然として存在する[Lu D et al.Cancer Chemother Pharmacol.2014,74:399−410;Monjanel H et al.Br J Haematol.2014,166:306−8;Robak T&Robak E.Expert Opin Investig Drugs.2014,23:911−24.]。当分野で記載される複合化手法を使用した抗体上への薬物負荷の高さは、長期の治癒をもたらすか[Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97]、または標的が低レベルで発現する著しい反応を生成する[Wang X Et al.Mol Cancer Ther.2011,10:1728−39]のに十分な薬物の濃度を標的組織に送達するのに、十分ではない。低薬物負荷もまた、より多くのこれら薬物が必要な治療効果を達成するために必要とされるため、薬物を比較的低毒性の、例えばドキソルビシン、タキサン、及びメトトレキサートと一緒に使用するとき、不利益になる。しかしながら、より高く負荷されたADCの使用の試みは、典型的に、ADCの結合機能の低減[Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827;Burke,PJ et al.Bioconjugate Chem.2009,20,1242−1250]、溶解度の低減[Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827;Hollander,I et al.Bioconjugate Chem.2008,19,358−361;Burke,PJ et al.Bioconjugate Chem.2009,20,1242−1250;Zhao RY et al.J Med Chem.2011,54:3606−23]、及び凝集する傾向[Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827;Hollander,I et al.Bioconjugate Chem.2008,19,358−361;Burke,PJ et al.Bioconjugate Chem.2009,20,1242−1250;Zhao RY et al.J Med Chem.2011,54:3606−23;King,H et al.Bioconjugate Chem.1999,10,279−288]、(これらの3つすべてが、劣った薬物動態特性をもたらす)[Hamblett,KJ et al.Clin.Cancer Res.2004,10,7063−7070;Shen BQ.Nat Biotechnol.2012,30:184−9.]、薬物送達の減少、より低い治療有効性、副作用の増加、ならびに肝臓系及び腎臓系等の薬物代謝及びクリアランスに関与する組織への望ましくない毒性[Litvak−Greenfeld D&Benhar I.Adv Drug Deliv Rev.2012,64:1782−99]をもたらす。
現在の抗体及びADCでのさらなる制限は、長い血清半減期(1〜3週間)の望ましくない副作用であり[Litvak−Greenfeld D&Benhar I.Adv Drug Deliv Rev.2012,64:1782−99;E.L.Sievers,et al.J.Clin.Oncol.2001,19,3244−3254]、これは、胃腸の損傷、末梢神経障害、免疫抑制を引き起こし得る[J.J.Lee&S.M.Swain.J.Clin.Oncol.2006,24:1633−1642;M.A.Jordan&L.Wilson,Nat.Rev.Cancer 2004,4,253−265]。さらに、現在の全抗体系療法及びADCは、劣った拡散特性及びより低い組織潅流特性を呈し[Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97;Jain RK.Adv Drug Deliv Rev.2012,64:353−365;Dennis MS et al.Cancer Res.2007,67:254−61]、これらはより低い濃度が固形腫瘍のコアまたは最低血管が新生された領域に届くという結果をもたらす[Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97;Dennis MS et al.Cancer Res.2007,67:254−61.]。したがって、現在のADCは、より大きい固形腫瘍[Teicher BA&Chari RV.Clin Cancer Res.2011,17:6389−97]、不十分に血管が新生された腫瘍、または密な間質が伴った腫瘍に対しては、より有効ではない。
Hamblett et al.Clin Cancer Res 2004,10:7063−7070は、抗CD30モノクローナル抗体上へのモノメチルオーリスタチンE(MMAE)の薬物負荷を詳細に調査した。かれらは、その複合体のIC50有効性測定が、カップリングされた薬物分子の数と共に上昇した一方で、1つの抗体当たり4つの薬物から、1つの抗体当たり8つの薬物に増加したとき、インビボでの抗腫瘍活性は、上昇しなかったことを見出した。さらに、8つの薬物が負荷された複合体は、インビボで不十分に耐容性を示し、投与され得た複合体の数は、4つの薬物負荷から8つの薬物負荷へと半分になった。さらに、8つの薬物負荷複合体は、4つの薬物負荷複合体の2倍早く身体から除去された。Hamblettは、抗体の4つの薬物負荷が、(腫瘍活性、耐容性、及びクリアランスのバランスをとることによって)最良の臨床効果を達成するために、最大限に妥当であることを確認した。この所見は、多くの他の人々[例えば、Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827]によって支持されている。
さらに、Kim et al.Mol Cancer Ther 2008,7:2486−2497から、カップリングのためにポリマーを使用する等の代替の戦略に頼る必要がある前に、抗体断片が最大4つの薬物分子とカップリングすることができることが知られている[米国第2013/0101546号]。
国際公開第2014/068443 A1号、同第2014/134457 A2号、同第2013/082254 A1号、同第2012/104344 A1号、及び米国第2010/0136033 A1号が各々、抗体断片に複合化した薬物を説明している。しかしながら、これらの文書のうちのいずれも、全IgGよりも小さいタンパク質中の高DAR比のために必要である、抗体断片中の凝集に打ち勝つための手段を提案していない。
例えば、国際公開第2014/068443号(Pfizer)が、リジン残基及び特異的V−カッパリジン−188残基上への複合化を説明している。これらは、全IgG(150kDa)上の約2〜4の平均DARを示し、一部のペイロードに関して7.8の最大DARを示す。この研究は、30kDa(1/5の大きさ)のscFv断片について、当業者は、2以下のDARを合理的に予期するであろうことを示唆する。
国際公開第2014/134457号(Immunogen)は、約4〜5のDARのIgG系ADCを作製するための、直接的リジン複合化及び間接的リジン複合化を説明する。最大20のDARが、完全抗体に対して提案されているが、これは、1/5の大きさのscFvの場合、約4のDARに相当する。
国際公開第2012/104344号(GenMab)は、様々なペイロードを用いた直接的リジン手法及び間接的リジン手法を使用した、抗CD74全抗体(HuMab−CD74)及び複合体を説明する。開示されるDARは、3.7〜4.1の範囲にわたり、これらは、1/5の大きさである抗体断片の場合、せいぜい1のDARに相当し得る。
ADC療法の分野の最近の再考察(Chari et al.Angew.Chem.Int.Ed 2014,53:3796−3827)は、現在のADCは、臨床背景で日常的に使用されるのに十分に有効ではないことを強調する。FDAによる2つのADC分子の最近の販売承認は、ADCの原理が機能し得るが、この治療領域での30余年の研究で2つの薬物だけが臨床に承認され、ADCを効果的に機能させることの困難さに起因して、規則よりもむしろこれらが例外であることを証明することを示す。
したがって、現在のADC手法の重大な制限を減少または取り除く、改善されたADCを生成する必要性が存在する。
本発明は、これより現在のADC療法の制限を減少させるように最適化されたそのような改善されたADC、ならびにこれらの使用及びこれらの製造のためのプロセスを提供する。
本発明の第1の態様において、5:1の最低カップリング比で担体分子とカップリングされた治療薬を含む化合物が提供され、担体分子は、(i)抗体断片もしくはその誘導体、または(ii)抗体模倣物もしくはその誘導体であり、治療剤は、リジンアミノ酸残基上にカップリングされ、さらに、治療剤は、光感作剤ではない。
用語「担体分子」は、治療剤がカップリングされる任意の作用剤の意味を含む。担体分子は、アミノ酸を含み、ペプチド、ポリペプチド、及びタンパク質を含む。具体的には、担体分子は、抗体断片または抗体模倣物であることが意図される。
用語「カップリング比」は、1つの担体分子にカップリングされる治療剤の分子の数を意味する。
用語「光感作剤」(光増感剤、光増感薬物は、同じ意味で使用される)は、その細胞毒性特性を活性化させるために、二次的な物理的介入を必要とする薬物のクラスに属する化合物を指すと見なされるものとする。化合物は、その一重項状態で、特定の波長の光の光子を吸収する。これは、短命な励起一重項状態を引き起こす。これは、項間交差により、より長命の三重項状態に変換され得る。この三重項状態光増感剤は、ラジカルによる光酸化、一重項酸素、及び酸素を伴わない光化学反応に起因して、細胞毒性特性を有し得る。光増感剤の光依存の有効性は、Savellano MD&Hasan T[Clinical Cancer Res.2005.11:1658−58]によって記載されるもの等の方法を使用して、少なくとも0.1ジュールの光源で照らされたとき、少なくとも1μMでなければならない。光増感剤は、その細胞毒性特性を活性化させるために、二次的な物理的介入を必要とする薬物のクラスであるとも見なされ得、これらの前記特性は、細胞致死の主な機構である。
光感作剤ではない治療剤とは、我々は、光感作剤を除く任意の治療剤を指して言う。そのような治療剤は、光増感剤の光物理特性のいずれも有さない、すなわち、そのような治療剤は、励起状態に入るために光の光子を吸収しない。非光増感剤の光依存の有効性は、少なくとも0.1ジュールの光源で照らされたとき、1μM以下でなければならず、好ましくは0μMである[Kostron et al(2003)in Photodynamic Therapy:Methods and Protocols,(Comprehensive Series in Photochemical&Photobiological Sciences,Royal Society of Chemistry publishers)。
担体分子とカップリングされた光増感剤を含む化合物は、他の治療剤複合体と同様に、以前に説明されているが(例えば、国際公開第2007/042775号及び同第2010/106341号)、そのような複合体は、非光増感剤薬物複合体とはかなりの違いを呈する。例えば、クエンチングを低減及び/または回避するための、光増感剤の空間分離の明瞭な論理的根拠が存在する。非光増感剤薬物の空間分離は、従来、治療機能を考慮するとき、非光増感剤薬物が、(純粋に光関連現象である)クエンチング、またはあらゆる空間的相互作用の自己抑制特性をする能力がないため、不適切であると考えられていたため、今、非光増感剤を最適に離間することによって、改善されたADC分子が生成され得ることを見出したことは、極めて驚きである。
光増感剤は、血液タンパク質結合を引き起こすこれらの平坦な疎水性構造に起因して、長い血清半減期を有することでよく知られており、これは、光増感剤の皮膚光線過敏症の一因となる[Hopper C.Lancet Oncol.2000;1 212−9;Korbelik M.Photochem Photobiol.1993;57:846−50]。光増感剤の親水性抗体上への複合化は、血中クリアランスを迅速化し、これらの副作用を軽減する[Bhatti M,P et al.Int J Cancer.2008,122:1155−63;Palumbo A et al.Br J Cancer.2011,104:1106−15]。逆に、小分子非光増感剤薬物の複合化は、小分子非光増感剤薬物が循環から迅速に自然に消失するため、小分子非光増感剤薬物のクリアランスを減速させる[Pimm MV et al.Int J Cancer.1988,41:886−91]。
用語「ヌクレオチド配列」もしくは「核酸」、または「ポリヌクレオチド」もしくは「オリゴヌクレオチド」は、同じ意味で使用され、ヌクレオチドのヘテロポリマー、またはこれらのヌクレオチドの配列を指す。これらの語句は、一本鎖または二本鎖であり得、センス鎖またはアンチセンス鎖を表し得るゲノム起源または合成起源のDNAまたはRNA、及びペプチド核酸(PNA)またはあらゆるDNA様物質もしくはRNA様物質も指す。本明細書の配列中、Aはアデニンであり、Cはシトシンであり、Tはチミンであり、Gはグアニンであり、NはA、C、G、またはT(U)である。ポリヌクレオチドがRNAである場合、本明細書に提供される配列中のT(チミン)は、U(ウラシル)で置換されることが企図される。一般に、本発明によって提供される核酸セグメントは、微生物オペロンもしくはウイルスオペロン、または真核生物遺伝子から誘導される調節要素を含む組換え型転写単位中で発現され得る合成核酸を提供するために、ゲノム及び短オリゴヌクレオチドリンカーの断片から、または一連のオリゴヌクレオチドから、または個々のヌクレオチドから構築され得る。
用語「ポリペプチド」もしくは「ペプチド」、または「アミノ酸配列」は、オリゴペプチド、ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質配列もしくはその断片、及び天然型または合成分子を指す。ポリペプチド「断片」、「部分」、または「セグメント」は、少なくとも約5個のアミノ酸、好ましくは少なくとも約7個のアミノ酸、より好ましくは少なくとも約9個のアミノ酸、最も好ましくは少なくとも約17個以上のアミノ酸のアミノ酸残基のひと続きである。活性になるために、いずれのポリペプチドも、生物学的活性及び/または免疫学的活性を示すのに十分な長さを有さなければならない。
本明細書において使用する場合、用語「精製された」または「実質的に精製された」は、示される核酸またはポリペプチドが他の生物学的巨大分子、例えば、ポリヌクレオチド、及びタンパク質等の実質的非存在下で存在することを意味する。一実施形態において、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、それが、存在する示される生物学的巨大分子の少なくとも95重量%、より好ましくは少なくとも99重量%構成するように精製される(しかしながら、水、緩衝液、及び他の小分子、特に、1kDa未満の分子量を有する分子は存在し得る)。
本明細書において使用する場合、用語「単離された」は、その天然源中に核酸またはポリペプチドと一緒に存在する少なくとも1つの他の構成成分(例えば、核酸またはポリペプチド)から分離された核酸またはポリペプチドを指す。一実施形態において、核酸またはポリペプチドは、(存在する場合)溶媒、緩衝液、鉄、または通常それの溶液中に存在する他の構成成分のみの存在下で認められる。用語「単離された」及び「精製された」は、これら天然源中に存在する核酸またはポリペプチドを包含しない。
用語「組換え型」は本明細書でポリペプチドまたはタンパク質を指すために使用されるとき、ポリペプチドまたはタンパク質が組換え型(例えば、微生物、昆虫、または哺乳類の)発現系から誘導されることを意味する。「微生物」は、細菌または真菌(例えば、イースト)発現系で作製された組換え型ポリペプチドまたはタンパク質を指す。産物として、「組換え型微生物」は、原則的生来の内因性物質を含まず、関連した生来のグリコシル化を伴わないポリペプチドまたはタンパク質を定義する。大部分の細菌培養、例えば、大腸菌において発現したポリペプチドまたはタンパク質は、グリコシル化修飾を含まず、イースト中に発現したポリペプチドまたはタンパク質は、哺乳類の細胞内で発現するものとは異なる、概してグリコシル化パターンを有する。
本明細書で使用される用語「オプティリンク(OptiLink)」または「オプティリンク化された(OptiLinked)」は、抗体結合機能を保持しながら、インビトロまたはインビボでの複合体凝集を最小化する一方で、ペイロード複合化負荷を最大化するための、本発明に従った抗体断片の最適化を指す。
担体分子上に治療剤のより高い負荷を提供するための代替の最低カップリング比には、少なくとも6:1、少なくとも7:1、及び少なくとも8:1以上が含まれる。
アミノ酸残基への薬物分子のカップリングは、いくつかの異なるアミノ酸で起こり得る。表1は、リジン残基に向けられた複合化戦略を列挙し、このカップリング法で使用され得るカップリング化学を示す。
Figure 0006947630
抗体断片及び模倣物は、アミノ酸配列、ならびに薬物をカップリングさせる官能基の数及び間隔が異なる。複合化のために最も一般的に頻繁に使用される官能基は、N末端及びリジン残基上に認められる一級アミンである。特異的治療抗体断片複合体の有効性の主な決定要因は、治療剤分子が結合する残基の空間分離である。これらの残基は、有効なカップリング及び得られる複合体の最適な薬物動態のために、異なり、かつ抗体の表面上で形態的に分離されていなければならない。
複合可能な残基は、好ましくは、不安定になるか、または凝集しやすくなることなく、化学修飾に耐えられ得る場所にある。
一般に、タンパク質は、折り重なり、生理学的溶媒中での可溶性を可能にするための親水性表面を有する分子の中心に、疎水性コアを形成する。リジン及びアルギニン等の塩基性残基、グルタミン酸及びアスパラギン酸等の酸性残基、セリン(及び時折チロシン)、システイン、グルタミン及びアスパラギン等の極性残基はすべて、タンパク質の表面上に一般的に認められる。多くの例において、これらの残基は、そのタンパク質の構造及び機能の維持に関与する。リジン残基は、最も一般的に起こる表面アミノ酸であり[Hermanson,GT,Bioconjugate Techniques,Chapter 1,pg 30,Academic Press(2008)]、アルカリのpHでNHS−エステルと優先的に反応する。
単鎖のFv等の抗体断片の例において、各ドメインは、可変重(VH)ドメイン及び可変軽(VL)ドメインでできている。これらは、VHドメイン及びVLドメインのいずれかのファミリーのうちの1つであり得る。抗原結合ループ(相補性決定領域、すなわちCDR)の場合、これらの配列は、その同種抗原を認識するための抗体の能力に特有である。これらは、抗体の特異性または親和度を変えるためだけの理由で、操作され得る。ドメイン配列の主な部分は、フレームワーク領域である。(Knappik et al.J.Mol.Biol.2000,296:57−86から改良した)図1は、ヒト可変ドメイン内のどの残基が抗体の表面に存在する傾向があり、どの領域がコアの一部として内部にある傾向があるかを示す。抗体間の高度の構造的及び配列相同性を前提として、これらの領域は、概して、すべての抗体配列に適用され得る。表面フレームワーク領域は、荷電残基または極性残基を含む傾向がある。
治療剤及び担体分子の機能特性及び物理特性は、カップリングされていない形態のときの特性と比較して、カップリング形態で定性的に、実質的に変更されない場合、有利である。
定性的に実質的に変更されないとは、我々は、治療剤はその治療機能を保持するが、これは、複合化されたとき定量的に異なり得(例えば、治療機能が、複合化されていない薬物と比較して強化され得る)、担体分子が、複合化されたとき、複合化されていないときと同じ標的(複数可)と結合するが、これは定量的に異なり得る(例えば結合親和度は、より高くあり得る)ことを意味する。
用語「結合親和度」は、(限定されないが、抗体断片と抗原との間等の)担体分子とその標的との間の結合の強度の意味を含む。
本発明の化合物は、100nM未満、好ましくは1nM未満、より好ましくは10pM未満、及びさらにより好ましくは0.1pM未満のIC50を有するべきである。
化合物が複合化されていないとき、治療剤よりも最大10倍低いIC50(すなわち10倍より効き目がある)を有するのが好ましい。IC50は、少なくとも10倍より低くてもよく(これは、元のIC50の10%と同じである)、好ましくは、効力は、複合化されていないIC50の100%まで上昇する。さらにより好ましくは、効力は、より高いため、パーセンテージは、好ましくは200%、500%、1000%(すなわち10倍より効き目がある)、またはそれ以上である。薬物は、それ自体では十分に効き目がない場合がある(例えば、細胞膜を通過することができない)が、ADCとしては、非常に効き目があり得る(したがって1000%以上)。
半最大阻害濃度(IC50)は、特定の生物学的または生化学的機能の抑制における物質の有効性の尺度である。この尺度は、どれくらいの特定の薬物または他の物質(阻害剤)が、所与の生物学的プロセス(またはそれらの構成成分)を半分にまで抑制するのに必要とされるかを示す。所与の化合物のIC50の決定は、型どおりの事柄であり、典型的には、用量反応曲線を構築し、逆アゴニスト活性に関する拮抗薬の異なる濃度の影響を調べることによって決定される。IC50値は、アゴニストの最大生物学的反応の半分を抑制するのに必要な濃度を決定することにより、計算される。
化合物は、少なくとも2時間、好ましくは4時間、あるいは、8、16、32、64、または128時間のマウス血清半減期を有するべきである。血清半減期は、マウス、またはヒトにおいても測定され得る。化合物は、好ましくは、複合化されていないとき、担体分子よりも最大5倍、好ましくは最大10倍高い血清半減期を有する。化合物は、複合化されていない形態と比較して、低減された半減期を有し得る。半減期における50%の降下、例えば、4時間から2時間への降下は、低凝集または低減された凝集等の他の好都合の特徴と関連する場合、薬理学的に許容できる。凝集は、scFvまたはより小さい大きさの断片の1時間未満の急速なクリアランスをもたらし、生物学的利用能を低減させ、また、可能性として有害な免疫反応を誘発する。担体分子の半減期が、複合化されていない担体分子の半減期と近いように維持されると好ましく、小さい降下は許容される。最大10倍増加の半減期の増加(例えば、マウスにおける4時間から20時間への増加)が望ましい。
血清半減期は、その初期値の半分に低減される化合物の血清レベルの時間の算出された持続時間である。所与の化合物の血清半減期の決定は、型どおりの事柄であり、典型的に、微生物への化合物投与後の、経時的な血清中の薬物の量を測定することによって決定される。血清半減期は、臨床的有効範囲内の薬物の血清レベルを一貫して達成するために必要な投与体制を決定するため、臨床的に重要である。
本発明の化合物は、室温(例えば20℃)の生理学的に適合性の緩衝液(例えば、リン酸緩衝食塩水、または生理的食塩水)に、少なくとも1mg/mlの溶解度を有するべきである。より好ましくは、2mg/ml、4mg/ml、8mg/ml、10mg/ml、15mg/ml、または20mg/ml。一実施形態において、本発明の化合物は、添加剤または賦形剤の非存在下で前記溶解度を有する。代替実施形態において、本発明の化合物は、(例えば、規制機関にとって許容できる賦形剤である残存量または除去不可能な量として存在するとき)1つ以上の添加剤または賦形剤の存在下で、前記溶解度を有する。
本発明の化合物をもたらす複合化支配は、反応及び化合物可溶性を促進するために、添加剤または賦形剤も有し得る。例は、polysorbate−20、tween−80、グリシン、マルトース、ヒスチジン、pluronic F−68、オクタン酸、N−アセチルトリプトファン、ベンジルアルコール、安息香酸、プロピレングリコール、(クロロ)ブタノール、イソプロパノール、及びグリセロールである[Hollander I.et al Bioconjugate Chem.2008,19:358−361;Patapoff TW&Esue O.Pharm Dev Technol.2009,14:659−64]。これらは通常、処理の間に除去されるが、時折、規制機関にとって許容できる賦形剤である残存量または除去不可能な量として存在する[http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cder/iig/index.Cfm]。
本発明の化合物は、好ましくは、最大0.5%のポリソルベート、1%のグリセロール、0.5%のグリシン、0.1%のヒスチジン、0.5%のクロロブタノール、5%のプロピレングリコール、2%のベンジルアルコール、0.05%のオクタン酸、及び/または0.1%のN−アセチルトリプトファンの存在下で、上述の溶解度を有する。
本発明の化合物は、室温(例えば20℃)の生理学的に適合性の緩衝液(例えば、リン酸緩衝食塩水、または生理的食塩水)中で、5%未満、好ましくは1%未満の凝集レベルを呈するべきである。凝集は、単量体複合体の保持時間特性で溶出する複合体と比較して、高分子量物質のパーセンテージを測定する分析的サイズ排除HPLCによって試験され得る。
本発明の化合物は、薬物が細胞の内部または外部の酵素機構、物理機構、または化学機構を介して放出するのに有利にアクセス可能であるという追加の利益がある、類似した質量のタンパク質に関して達成されたものよりも高い薬物:抗体比を有するべきである。
リジン残基は、一般的に、抗体ドメインの表面上に認められる。生殖細胞系ヒトVH1ファミリーのメンバーの場合、5〜6個のリジン残基が存在し、これらのうちの1つまたは2つのみが互い対して近い。残基が互いに対して近いという定義は、一次配列において隣接している、したがって、3次元構造で隣接しているものであり得る。あるいは、残基は、一次配列によると離れているが、抗体ドメインの層の構造に起因して、空間中で隣接している場合がある。直接的に隣接したアミノ酸残基は、空間で3〜4オングストローム離れていると定義され得る。
直接的に隣接したリジン残基上への治療薬のカップリングは、(凝集の増加及びより劣った可溶性等の)より劣った薬物動態及び治療効果につながる。カップリングは、リジン残基が、好ましくは2つのアミノ酸(3.5〜7.5オングストローム)、より好ましくは3つのアミノ酸(7〜12オングストローム)、より好ましくは4つのアミノ酸(10〜15オングストローム)、さらにより好ましくは5つのアミノ酸(15〜20オングストローム)、さらにより好ましくは6つのアミノ酸(20〜25オングストローム)、またはそれ以上さらに離されたとき、より有効である。担体分子は、これらの特性を有するように選ばれるか、選択されるか、または操作されるべきである。担体分子がより最適な分離でより多くのリジン残基を有すれば有するほど、その担体分子が、有効かつ効き目がある複合体をうまく形成できるようになる。
治療薬カップリングのためのアミノ酸残基が互いに対して近いかまたは隣接しているかどうかを決定する方法は、当分野で周知である。(European bioinformatics Institute製のhttp://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/等のウェブリソースを使用する)Clustal配列アラインメントは、一次アミノ酸配列を比較するため定評のあるツールである。さらに、担体分子の完全3次元構造データがない場合、既知の構造(例えば、マウスscFvの構造)を使用して、担体分子の可能性が高い構造を推定し、それによりカップリングのための残基が空間で近いかまたは隣接しているかどうかを特定する相同性モデリング等の、確立した技法を使用することが可能である。例えば、抗体及び抗体断片によって呈された高度の相同性は、これらの技法が高い確信度で適用され得ることを意味する。無料のデスクトップモデリングプログラムであるSwissPDB Viewerも提供する、Swiss Institute of Bioinformatics(http://expasy.org)製のExpert Bioinformatics 分析 System等の、相同性モデリングのためのウェブリソースが利用可能である。またインペリアルカレッジのPhyreサーバは、相同性モデルを生成することができる(http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/約phyre2/html/page.cgi?id=index)[Kelley LA&Sternberg MJ.Nat Protoc.2009;4:363−71]。
リジン残基の分配が複合化及び最適な薬物動態に好ましくない場合、担体分子は、拙劣に離間された(例えば、位置付けが近すぎる)残基を除去するか、またはよく離間された残基を導入するための部位特異的な変異誘発等の、標準の分子的生物学的技法を使用して変えられ得る。
治療剤は、アミノ酸で担体分子と直接カップリングされ得る。あるいは、治療剤は、担体分子と間接的にカップリングされ得る。
細胞毒性薬物を抗体及び抗体断片に複合化させる、多くの手段がある[Ducry,L,(Ed)(2013),Antibody−Drug Conjugates book,Methods in Molecular Biology volume 1045,Chapters 9−12,Humana Press;Hermanson,G(2013)Bioconjugate Techniques book,Chapters 2−6,Academic Press]。これを、表2に要約する。リジン残基は、望ましくない架橋等の有害効果を引き起こすことなく、抗体の表面上に複合的に存在し得るため、複合化に好ましい。例えば、リジン上への複合化は、有し、N−ヒドロキシ−スクシンアミドエステルまたはイソチオシアネート反応基である薬物または薬物−リンカーを使用して、直接的であり得る(表2)。リジン複合化のための間接的な方法には、(Pierce Chemicals(Thermo)及びQuanta Bioscienceから入手可能なもの等の)二官能性リンカーを用いてアミノ基の誘導体化して、2−イミノチオラン等の二次反応基を生成して、チオールまたはマレイミド反応基を用いて薬物または薬物−リンカーに複合化するための反応性チオールを生成することをすることが含まれる。一部のリジン残基は、その残基周囲の微小環境に起因した改善された求核性のために、特に複合化しやすい場合がある[Doppalapudi VR et al.Proc Natl Acad Sci U S A.2010,107:22611−6.]。天然型化学的ライゲーション等のさらなる複合化の方法は、既知であり[Hackenberger CP,&Schwarzer D.Angew Chem Int Ed Engl.2008;47:10030−74.]、部位特異的複合化は、酵素の使用[Behrens CR&Liu B.MAbs.2014,6:46−53]、及びジスルフィド架橋技法を含む[Castaneda,L et al.Chem Comm,2013,49,8187−8189;Badescu G et al.Bioconjug Chem.2014,25:1124−36.]。最近の複合化方法には、メチルスルホニルフェニルオキサジアゾール反応性リンカーを使用したチオエーテルの形成と[Barbas C F B et al.Bioconjugate Chemistry,2014,25,1402−1407]、チロシンクリック反応の使用を介したチロシン選択的標識化と[Barbas C F B et al.Bioconjugate Chemistry 2013,24,520−532、テトラジンと歪んだアルキンとの間の逆電子要請型ディールス・アルダー(IeDDA)反応と、が含まれる[Fox,J M.2008,130,13518−13519],[Chin J W and Lang K Chemical reviews,2014,114,4764−4806]。
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本発明の一実施形態は、複数の(n個の)リジン残基へのN−ヒドロキシ−スクシンイミドエステルを有する薬物の直接的複合化であり、n>4である。本発明の別の実施形態は、架橋剤であるSMCCを使用して、表面リジン残基を修飾し、チオールまたはマレイミド基を有する薬物または薬物リンカーに複合化させるための還元できるチオールを生成する、リジン残基への間接的複合化である。
薬物と同じ反応基との混合物は、2つ以上の細胞毒性治療薬物の種類、または治療薬物と蛍光色素等の診断剤との組み合わせとの複合体を生成する、化学複合化反応で使用され得る[Fernandez−Fernandez A et al.Appl Biochem Biotechnol.201,165:1628−51.]。そのような複合体は、薬物耐性を克服するか、または組み合わせた撮像及び治療(セラノスティック)を可能にするのに、潜在的に有用であり得る。
「小分子」とは、我々は、天然型かまたは(例えば、化学合成を介して)人工的に作製されたかに関わらず、比較的低い分子量を有する分子を意味する。好ましい小分子は、動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトにおいて、局部的または全身的効果を生成する生物学的に活性である。ある特定の好ましい例において、小分子は、薬物であり、小分子は、「薬物分子」もしくは「薬物」、または「治療剤」と称される。ある特定の実施形態において、薬物分子は、約5kDa以下の分子量(MW)を有する。他の実施形態において、薬物分子は、約1.5kDa以下のMWを有する。他の実施形態において、薬物分子は、ビンカアルカロイド、ドロスタチン、オーリスタチン、チューブリシン(tubulysin)、デュオカルマイシン、キナーゼ阻害剤、エリプチシン、MEK阻害剤、KSP阻害剤、DNAアルキル化剤、DNA干渉物質、及びトポイソメラーゼ阻害剤、ならびにそれらの類似体から選択される[Carmen Avendano and J.Carlos Menendez(2008).The medicinal chemistry of anti−cancer drugs,Elsevier Press;Cragg GM et al (2012).Anti−cancer agents from natural products,2nd ed,CRC press]。好ましくは、必ずしもそうではないが、薬物は、適切な政府機関または行政体、例えば、FDAによって、使用のために安全かつ有効であると既に見なされているものである。例えば、FDAによって一覧表にされているヒトの使用のための薬物はすべて、この技法を用いる使用に好適であると見なされる。
実践で使用され得る薬物分子の種類には、抗癌物質、放射性核種、ビタミン、抗AIDS物質、抗生物質、免疫抑制剤、抗ウイルス物質、酵素阻害剤、神経毒、オピオイド、睡眠薬、抗ヒスタミン剤、潤滑剤、精神安定薬、抗痙攣薬、筋弛緩剤及び抗パーキンソン物質、チャネル遮断薬を含む抗痙攣薬及び筋肉収縮薬(musclecontractant)、縮瞳薬及び抗コリン作動薬、抗緑内障化合物、抗寄生虫及び/または抗原生動物化合物、細胞成長阻害剤及び抗接着性分子を含む細胞−細胞外マトリックス相互作用の調節剤、血管拡張剤、DNA、RNA、またはタンパク質合成の阻害剤、抗高血圧、鎮痛薬、解熱薬、ステロイド及び非ステロイド抗炎症剤、抗血管新生抑制因子、抗分泌性因子、抗凝固薬及び/または抗血栓剤、局所麻酔、点眼薬(ophthalmics)、プロスタグランジン、抗うつ剤、抗精神病薬物質、制吐薬、造影剤が含まれるが、これらに限定されない。
担体分子が標的に選択的に結合することが好ましい。標的は、標的細胞または細胞外標的分子であり得る。標的細胞は、治療剤が送達されるものであるか、または治療剤が速達される組織内に配置される。
用語「選択的結合」及び「結合選択性」は、本発明の抗体の可変領域が本発明のポリペプチドを認識し、排他的に結合する(すなわち、ポリペプチドのファミリー内に認められる配列相同性、相同性、または類似点にもかかわらず、本発明のポリペプチドを他の類似したポリペプチドと区別することができる)が、抗体の可変領域外、具体的には、分子の定常領域内の配列との相互作用によって、他のタンパク質(例えば、ELISA技法におけるS.aureusタンパク質Aまたは他の抗体)とも相互作用し得ることを指す。本発明の抗体の結合選択性を決定するためのスクリーニングアッセイは、当分野で周知であり、日常的に実施されている。そのようなアッセイの包括的な考察については、Harlow et al.(Eds),Antibodies:A Laboratory Manual;Cold Spring Harbor Laboratory;Cold Spring Harbor,N.Y.(1988),Chapter 6を参照されたい。
担体分子は、標的細胞と結合すると、細胞内部の作用部位に治療剤を運ぶために、細胞内へと内在化し得る。代替的には、担体分子は、標的または標的細胞と結合すると、細胞内へと内在化されず、かわりに治療剤が細胞の外側で作用する。さらなる代替手段は、担体分子が、標的の結合後に治療剤から分離するものである。換言すると、治療剤は、担体から放出されて、遊離分子になる。次いで、これらの遊離分子は、細胞の外側で作用し得るか、または非抗体依存経路によって細胞内へ取り込まれ得る。
一実施形態において、担体分子は、抗体断片であり得る。用語「抗体断片」は、全抗体のドメインのすべてを含まない任意の抗体系分子を指すと見なされるものとする。野生型抗体、合成抗体、組換え型抗体、または抗体ハイブリッドの断片を包含することが意図される。
抗体断片が全抗体のFc領域を含まない場合、好ましい。具体的には、抗体断片が全抗体のCH2及びCH3領域を含まない場合、好ましい。
本発明において使用するのに好適な抗体断片は、scFv、Fv、Fab、F(ab’)2、Fab−SH、dsFv、bc−scFv、sdAb、di−scFv(別名bi−scFv)、Fcab、ドメイン抗体、ナノボディ、VHHドメイン、二重特異性T細胞エンゲイジャー、ダイアボティ、及びタンダブ等の二重特異性形態から選択される。
抗体断片は、または固形腫瘍内へのより早い浸潤、正常組織との交差反応性の低減、及び循環からのより迅速なクリアランス等の、完全抗体よりも有利な特性を有し、したがって全体の正常組織暴露を低減させる全免疫グロブリンの機能部分である。抗体断片がより早い薬物動態を示し、組織内へ分散し、より迅速に排出することは、当分野で周知である(ADME吸着、分配、代謝、及び排泄特性)。抗体断片はまた、微生物発現系等のより費用対効果の高い系で産生することがより容易である[de Marco A.Microb Cell Fact.2009,8:26;Spadiut O et al.Trends Biotechnol.2014,32:54−60]。
抗体断片は、化学的開裂または酵素的開裂によって生成され得るが、より好ましくは、組換え型DNA技法を使用して生成される。後者は、原核細胞株または真核細胞株における不確定のタンパク質発現、及び改善されたかまたは付加的特性を有する断片をもたらす遺伝子改変を可能にする。抗体断片は、通常、V−ドメインが抗原結合のための相補性決定領域(CDR)またはループを含むため、少なくとも1つの可変(V−)ドメインを有する[Carter PJ.Nat Rev Immunol.2006,6:343−57]。最近になって、CDR様ループが非可変ドメイン内へと挿入され(例えば、定常重3、CH3ドメイン)、これらのドメインが有用または所定の標的に結合することを可能にしている[Wozniak−Knopp,G et al.Protein Eng.Des.Sel.2010,23,289−297]。
細胞毒性薬物のための担体ビヒクルとして効果的に使用される抗体断片の場合、抗体断片は、タンパク質安定性、抗体抗原結合、ならびに可溶性、凝集、及び免疫原性等の薬物の好ましい特性に有害に影響を与えずに、化学複合化(または強力かつ特異的非共有相互作用)を介した高薬物負荷を可能にする生物物理特性を有さなければならない。極稀に、これらの特徴は、抗体断片固有であり[Worn A&Pluckthun A.J Mol Biol.2001,305:989−1010]、そのため、これらの付加的な利点は、これらを実際に有用にするために、抗体断片へと操作されなければならない[Schaefer JV&Pluckthun A.Protein Eng Des Sel.2012,25:485−506]。そのような特徴の一例は、抗体断片上への付加的またはより最適に分布した表面リジン残基の組み込み、したがって、アミン特異的化学を使用した薬物複合化のその能力を上昇させることである。最適に分布したシステイン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、アスパラギン、ヒスチジン、及びセリン等の他のアミノ酸が使用され得るが、リジンが、複合化のための、確立されかつ好結果の化学手法、及び特異的活性化基のない複合化に対する相対的不活性さのために、より好ましい[Ducry,L,(Ed)(2013),Antibody−Drug Conjugates book,Methods in Molecular Biology volume 1045,Chapter 10,Humana Press]。p−アセチルフェニルアラニン及びホルミル−グリシン等の非天然型アミノ酸も、使用され得る[Behrens CR&Liu B.MAbs.2014,6:46−53]。抗体断片修飾の位置の識別は、利用可能であれば抗体断片(または親全抗体)の3次元構造の直接的分析により得るか、またはPhyre等のいくつかのソフトウェアリソースを使った相同性モデリングにより得る[Kelley LA&Sternberg MJ.Nat Protoc.2009;4:363−71]。位置選択のための基準には、(1)(IMGTまたはKabat等のデータベースから識別されたその位置で既に好ましいか、もしくはその位置に保存されたアミノ酸の使用[Patrick Chames(ed.),Antibody Engineering:Methods and Protocols,Second Edition,Methods in Molecular Biology,vol.907,Chapter 1])、または抗体断片変異体を作製もしくは試験することによる実践的実証をとおして、(2)抗原結合に干渉するであろう位置から離れた残基の分布、及び、(3)複合残基が化学反応または薬物放出反応の間、互いを立体的に邪魔しない(または邪魔しないと予測される)か、または凝集をもたらす極めて疎水的なパッチを形成するような複合残基の分離が含まれる。
タンパク質表面リジン残基の最適化は、抗原結合、タンパク質安定性、可溶性、または凝集特性に有害に影響を与えないと同時に、タンパク質表面リジン残基が生物複合化によりアクセス可能であり、より完全、したがってより均質な複合化反応を可能にするように、(例えば、部位特異的変異誘発によって)増加、減少、または再離間により達成され得る。残基は、個々に、段階的に、または複合的に操作され得る。
発現させる抗体断片または最適化された抗体断片をコードするヌクレオチド配列は、Sambrook et al によって記載されるもの等の確立された分子生物学的方法を使用して、既存の遺伝子配列の変異誘発によって、または遺伝子合成によって作製され、配列/構造確認のためのクローニングベクター内へ挿入され、タンパク質発現のための適切な調節要素を有するベクター内へと再クローンされ得る[Molecular Cloning book(2000),3rd Ed,Cold Spring Harbour] または[Patrick Chames(ed.),Antibody Engineering:Methods and Protocols,Second Edition,Methods in Molecular Biology,vol.907,Chapter 18−23]。これらの要素には、プロモーター、エンハンサー、停止剤、翻訳調節配列、及びクローン選択のためのマーカー遺伝子(例えば、大腸菌に対するカルベニシリン、哺乳類の細胞のためのネオマイシン)が含まれる。
抑圧可能、恒常的、または誘導性の原核発現系が、使用され得る。適切な大腸菌プロモーターには、Lac、Tac、T7、T4、SP6、T3、ラムダPR/PL、Trp、RecA、及び熱ショックプロモーターが含まれる。代替の原核宿主には、対応するプロモーターを有する桿菌及び他の細菌が含まれる。
大腸菌が宿主として使用され得[de Marco A.Microb Cell Fact.2009,8:26;Spadiut O et al.Trends Biotechnol.2014,32:54−60]、適切な株には、JM109、TG1、HB2151、XL1、BL21、BL21(DE3)、E.Coli SHUFFLE(登録商標)、E.Coli Origami(登録商標)、Rosetta(登録商標)、及びNew England BiolabsまたはMerck等の供給会社製の他の株等のK12またはB誘導体が含まれる。
ベクター発現系には、ジスルフィド結合形成を可能にするための(抗体断片遺伝子(複数可)に付加されたpelBまたはompAリーダー配列を使用して、周辺質分泌を可能にするもの[de Marco A.Microb Cell Fact.2009,8:26]、またはジスルフィド結合形成を可能にするために酸化還元修飾された宿主におけるサイトゾル発現が含まれる[Sonoda H et al.Protein Expr Purif.2010,70:248−53]。チオレドキシン還元酵素(trx)等の付加的融合タンパク質は、折り畳み及び精製を支援するために付加され得[Sonoda H et al.Protein Expr Purif.2010,70:248−53]、これらは、その後、Promega等の供給会社から市販されている(TEVまたはfactor−Xa等の)特異的に導入されたペプチド開裂タグをとおして、タンパク質分解によって除去される。本発明の特定の実施形態には、大腸菌BL21(DE3)中でpET20b等のベクターを使用した周辺質発現、及びE.coli SHUFFLE(登録商標)中でベクターpET32Xa/LICを使用したサイトゾル発現が含まれる[Lobstein J et al Microb Cell Fact.2012,11:56]。鎖内のジスルフィドを必要としない操作された抗体は、細胞周辺腔内へ分泌される必要はない。
核酸は、イースト、昆虫、及び哺乳類の細胞等の真核宿主内でも発現し得る[Patrick Chames(ed.),Antibody Engineering:Methods and Protocols,Second Edition,Methods in Molecular Biology,vol.907,Chapter 18−23]]。イースト細胞には、ピキア・パストリス及びサッカロマイセス・セレビシエが含まれ、昆虫細胞には、ショウジョウバエが含まれ、哺乳類の細胞には、齧歯類(CHO、ATCC−CCL61、SP2/0)、非ヒト霊長類(COS−7、ATCC CRL1651)、及びヒト細胞(HEK ATCC 85257)が含まれる。ピキア発現のために使用されるpPIC系のべクター、昆虫細胞発現のために使用されるpBLUEBAC、及び哺乳類細胞発現のために使用されるpCDNA1/2/3/4において見出されるもの等の適切なプロモーター及び調節要素が使用されるべきである。哺乳類の細胞発現プロモーターの例には、SV40エンハンサー、IgH、またはカッパエンハンサー等の適切なエンハンサーを有するSV40、CMV、IgHが含まれる。真核発現の場合、適切な分泌シグナルが、タンパク質折り畳み、(必要な場合)グリコシル化、ジスルフィド結合形成、及び細胞外転位を可能にするために、分泌系の通過のために遺伝子に付加されなければならない。哺乳類の分泌シグナル配列の一例は、免疫グロブリンシグナル配列である。
異種性宿主内で発現したタンパク質は、いくつかの異なる手法を使用して単離及び精製され得る[Scopes(1993)Protein 精製:Principles and Practice(Springer Advanced Texts in Chemistry)]。培養液上清は、遠心分離によって採取され得、細胞は、溶解され得る(例えば化学洗浄剤)か、または物理的破壊され(例えば、加圧型細胞破壊装置、超音波処理)、可溶性または不溶性画分が保持される。タンパク質が可溶性である場合、イオン交換、(ポリHIS、FLAG、cMyc等の事前に操作されたタグを使用した)親和力、及びサイズ排除クロマトグラフィーが、自然な条件下で使用され得る。タンパク質が不溶性である場合、(例えば、尿素による)化学変性、続いて再折り畳み[Deonarain MP&Epenetos AA.Br J Cancer.1998,77:537−46]、または変性条件下での精製(例えば、ポリHIS固定化金属親和性クロマトグラフィー、IMAC)が使用され得る。最終タンパク質純度を、SDS−PAGE、SEC、アミノ酸分析、または質量分析法等の分析ツールを使用して評価し、最終タンパク質機能は、ELISA、流動細胞計測法、免疫組織化学的もしくは細胞生物学的アッセイ[Harlow&Lane(1998)Using antibodies,Cold Spring Harbour] 、またはBiacore−SPR[Van Regenmortel MH et al.J.Mol Recognit.1998、11:163−7]を使用して評価する。
一実施形態において、担体分子は、抗体模倣物でもよい。用語「抗体模倣物」は、抗体のように、抗原と特異的に結合し得るが、抗体と構造的に関連していない有機化合物を指すと見なされるものとする。これらは通常、約3〜20kDaのモル質量を有する人工ペプチドまたはタンパク質である。核酸及び小分子は、抗体模倣物と見なされ得るが、抗体模倣物には、これらから構成された人工抗体、抗体断片、及び融合タンパク質は含まれない。一部の種類の抗体模倣物は、ベータシート等の抗体様ペプチド高次構造を有する。
本発明において使用するのに好適な抗体模倣物[Wurch T et al.Trends Biotechnol.2012,30:575−82]は、DARPin、アフィボディ、アフィチン、アンチカリン、アビマー、クニッツドメインペプチド、アドネクチン、センチリン、Fynomers、IgNAR、及びモノボディである。
担体分子は、ヒト化されているか、またはヒトであってもよい。
ヒト化抗体は、投与された免疫グロブリンに対するそのヒトによる免疫反応を引き起こさずに、ヒトに投与するのに好適である。抗体のヒト化形態は、ヒト免疫グロブリンの配列を主に含み、非ヒト免疫グロブリンから誘導された最小配列を含む、損傷を受けていない免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、または(抗体のFv、Fab、Fab’、F(ab’)2または他の抗原結合部分配列等の)それらの断片である。ヒト化は、Winter及びその同僚の方法に従って行なわれ得る(Jones et al.,Nature,321:522−525(1986);Riechmann et al.,Nature,332:323−327(1988);Verhoeyen et al.,Science,239:1534−1536(1988))。一部の事例において、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基が、対応する非ヒト残基によって置換される。ヒト化抗体は、受容者抗体内または移入されたCDRまたはフレームワーク配列内のいずれにも認められない残基も含み得る。一般に、ヒト化抗体は、CDR領域のすべて、または実質的にすべてが非ヒト免疫グロブリンのものと対応し、フレームワーク領域のすべてまたは実質的にすべてが、ヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のものである、少なくとも1つ、典型的に2つの可変領域の実質的にすべてを含む。ヒト化抗体は、好ましくは、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部分、典型的にはヒト免疫グロブリンの一部分も含む(Jones et al.,1986;Riechmann et al.,1988;and Presta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593−596(1992))。
本発明の化合物の担体分子の好ましい標的は、5T4、AOC3、C242、CA−125、CCL11、CCR5、CD2、CD3、CD4、CD5、CD15、CD18、CD19、CD20、CD22、CD23、CD25、CD28、CD30、CD31、CD33、CD37、CD38、CD40、CD41、CD44、CD51、CD52、CD54、CD56、CD62E、CD62P、CD62L、CD70、CD74、CD80、CD125、CD138、CD141、CD147、CD152、CD154、CD326、CEA、CTLA−4、EGFR、ErbB2、ErbB3、EpCAM、葉酸受容体、FAP、フィブロネクチンスプライスバリアント(EDA、EDB、CSIII)、GD2、GD3、GPNMB、HGF、HER2、ICAM、IGF−1受容体、VEGFR1、EphA2、TRPV1、CFTR、gpNMB、CA9、Cripto、ACE、APP、アドレナリン受容体−ベータ2、クローディン3、メソセリン、ラクトアドヘリン、IL−2受容体、IL−4受容体、IL−13受容体、(α4、αvβ3、αvβ5、αvβ6、α1β4、α4β1、α4β7、α5β1、α6β4、αIIbβ3インテグリンを含む)インテグリン、IFN−α、IFN−γ、IgE、IgE、IGF−1受容体、IL−1、IL−12、IL−23、IL−13、IL−22、IL−4、IL−5、IL−6、インターフェロン受容体、ITGB2(CD18)、LFA−1(CD11a)、L−セレクチン(CD62L)、ムチン、MUC1、ミオスタチン、NCA−90、NGF、PDGFRα、ホスファチジルセリン、前立腺癌腫細胞、緑膿菌、狂犬病、RANKL、呼吸器合胞体ウイルス、Rh因子、SLAMF7、スフィンゴシン−1−ホスフェート、TAG−72、T細胞受容体、テネイシンC、TGF−1、TGF−β2、TGF−β、TNF−α、TRAIL−R1、TRAIL−R2、腫瘍抗原CTAA16.88、VEGF−A、VEGFR2、ビメンチン、マトリックス受容体及び類似した標的、ホスホコリン等のアポトーシスマーカーを含む細胞表面または腫瘍マーカーであるが、それらに限定されない。
具体的には、HER2、EGFR、HER3、MUC1、EpCAM、CEA、フィブロネクチン−EDB、CD19、CD20、CD22、LeY、CD30、CD33、CD79b、GPNMB、PSMA、CD56、CD37、葉酸受容体、CA6、CD27L、MUC16、CD66e、CD74、Trop−2、またはグアニル酸シクラーゼと特異的に結合すると好適である。
本発明の担体分子は、次の全抗体:3F8、アバゴボマブ、アブシキシマブ(REOPRO)、アダリムマブ(HUMIRA)、アデカツムマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ、ALD518、アレムツズマブ(CAMPATH)、アルツモマブ、アマツキシマブ、アナツモマブ、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ(CEA−SCAN)、アセリズマブ、アトリズマブ(トシリズマブ、Actemra、RoActemra)、アトロリムマブ、バピネオズマブ、バシリキシマブ(Simulect)、バビツキシマブ、ベクツモマブ(LYMPHOSCAN)、ベリムマブ(BENLYSTA)、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ(SCINITIMUN)、ベバシズマブ(AVASTIN)、ビシロマブ(FIBRISCINT)、ビバツズマブ、ブリナツモマブ、ブレンツキシマブ、ブリアキヌマブ、カナキヌマブ(ILARIS)、カンツズマブ、カプロマブ、カツマキソマブ(REMOVAB)、CC49、セデリズマブ、セルトリズマブ、セツキシマブ(ERBITUX)、シタツズマブ、シクスツムマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ、コナツムマブ、CR6261、ダセツズマブ、ダクリズマブ(ZENAPAX)、ダラツムマブ、デノスマブ(PROLIA)、デツモマブ、ドルリモマブ、ドルリキシズマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ(SOLIRIS)、エドバコマブ、エドレコロマブ(PANOREX)、エファリズマブ(RAPTIVA)、エフングマブ(MYCOGRAB)、エロツズマブ、エルシリモマブ、エンリモマブ、エピツモマブ、エプラツズマブ、エルリズマブ、エルツマキソマブ(REXOMUN)、エタラシズマブ(ABEGRIN)、エキスビビルマブ、ファノレソマブ(NEUTROSPEC)、ファラリモマブ、ファーレツズマブ、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィギツムマブ、フォントリズマブ(HuZAF)、フォラビルマブ、フレソリムマブ、ガリキシマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲムツズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ、ゴリムマブ(SIMPONI)、ゴミリキシマブ、イバリズマブ、イブリツモマブ、イゴボマブ(INDIMACIS−125)、イムシロマブ(MYOSCINT)、インフリキシマブ(REMICADE)、インテツムマブ、イノリモマブ、イノツズマブ、イピリムマブ、イラツムマブ、ケリキシマブ、ラベツズマブ(CEA−CIDE)、レブリキズマブ、レマレソマブ、レルデリムマブ、レクサツムマブ、リビビルマブ、リンツズマブ、ルカツムマブ、ルミリキシマブ、マパツズマブ、マスリモマブ、マツズマブ、メポリズマブ(BOSATRIA)、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミツモマブ、モロリムマブ、モタビズマブ(NUMAX)、ムロモナブ−CD3(ORTHOCLONE OKT3)、ナコロマブ、ナプツモマブ、ナタリズマブ(TYSABRI)、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネレリモマブ、ニモツズマブ(THERACIM)、ノフェツモマブ、オクレリズマブ、オデュリモマブ、オファツムマブ(ARZERRA)、olaratumab、オマリズマブ(XOLAIR)、オンテシズマブ、オポルツズマブ、オレゴボマブ(OVAREX)、オテリキシズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ(SYNAGIS)、パニツムマブ(VECTIBIX)、パノバクマブ、パスコリズマブ、ペムツモマブ(THERAGYN)、ペルツズマブ(OMNITARG)、パキセリズマブ、ピンツモマブ、プリリキシマブ、プリツムマブ、PRO140、ラフィビルマブ、ラムシルマブ、ラニビズマブ(LUCENTIS)、ラキシバクマブ、レガビルマブ、レスリズマブ、リロツムマブ、リツキシマブ(RITUXAN)、ロバツムマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ(LEUKARREST)、ルプリズマブ(ANTOVA)、サツモマブペンデチド、セビルマブ、シブロツズマブ、シファリムマブ、シルツキシマブ、シプリズマブ、ソラネズマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ(LEUKOSCAN)、タカツズマブ(AFP−CIDE)、テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブパプトックス、テフィバズマブ(AUREXIS)、テリモマブ、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプリズマブ、TGN1412、チシリムマブ(トレメリムマブ)、ティガツズマブ、TNX−650、トシリズマブ(アトリズマブ、ACTEMRA)、トラリズマブ、トシツモマブ(BEXXAR)、トラスツズマブ(HERCEPTIN)、トレメリムマブ、ツコツズマブ、ツビルマブ、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ(STELERA)、バパリキシマブ、ベドリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ビジリズマブ(NUVION)、ボロシキシマブ(HUMASPECT)、ボツムマブ、ザルツムマブ(HuMEX−EGFr)、ザノリムマブ(HuMAX−CD4)、ジラリムマブ、及びゾリモマブのうちのいずれかから誘導されたか、またはそれと同等の結合特異性を有する抗体断片であり得る。
治療剤は、好ましくは、細胞毒性剤または細胞分裂阻害剤である。
細胞毒性剤とは、我々は、典型的には細胞を殺すことによって、細胞に対して有毒である作用剤を意味する。毒性は、ネクローシスまたはアポトーシスにより細胞死をもたらし得る。
細胞分裂阻害剤とは、我々は、細胞成長及び/または増殖を抑制するか停止させる作用剤を意味する。
好ましくは、治療剤は、治療剤の次のクラス:細胞周期進行阻害剤、血管新生阻害剤、MAPKシグナル伝達経路阻害剤、PI3K/m−TOR/AKT経路阻害剤、キナーゼ阻害剤、RTK阻害剤、HDAC阻害剤、タンパク質シャペロン阻害剤、PARP阻害剤、Wnt/ヘッジホッグ/ノッチシグナル伝達経路阻害剤、RNAポリメラーゼ阻害剤から選択される。DNA結合薬物、DNA損傷薬物、DNAアルキル化薬物、微小管安定化剤、微小管不安定化剤、白金化合物、キナーゼ阻害剤、ピリドカルバゾール、及びその誘導体、ならびにトポイソメラーゼI及びII阻害剤。
DNA結合またはアルキル化薬物の例には、CC−1065及びその類似体、アントラシクリン(例えば、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ダウノルビシン)及びその類似体、エリプチシン及びその誘導体、アルキル化剤、例えば、カリケアマイシン、ダクチノマイシン、ミトロマイシン(mitromycine)、ピロロベンゾジアゼピン、及び誘導体が含まれる。
CC−1065類似体の例には、デュオカルマイシンSA、デュオカルマイシンC1、デュオカルマイシンC2、デュオカルマイシンB2、DU−86、KW−2189、ビゼレシン、seco−アドゼレシン、及びその誘導体が含まれる。
微小管安定化剤及び不安定化剤の例には、パクリタキセル、ドセタキセル等のタキサン化合物;マイタンシノイド、ドロスタチン、セマドチン、オーリスタチン、及びその類似体、チューブリシンA及びB誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、エポチロン、及びクリプトフィシンが含まれる。
マイタンシノイドまたはマイタンシノイド類似体の例には、マイタンシノール及びマイタンシノール類似体、マイタンシンまたはDM−1及びDM−4が含まれる。オーリスタチンの例には、オーリスタチンE(ドラスタチン−10の誘導体)、オーリスタチンEB、オーリスタチンEFP、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)、モノメチルオーリスタチンF(MMAF)、オーリスタチンF、及びドラスタチンが含まれる。ビンカアルカロイドの例には、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、及びナベルビン(ビノレルビン)が含まれる。エポチロン化合物の例には、エポチロンA、B、C、D、E、及びF、及びそれらの誘導体が含まれる。白金化合物の例には、シスプラチン(PLATINOL(登録商標))、カルボプラチン(PARAPLATIN(登録商標))、オキサリプラチン(ELOXATINE(登録商標))、イプロプラチン、オンナプラチン、及びテトラプラチンが含まれる。トポイソメラーゼI阻害剤の例には、カンプトテシン、カンプトテシン、誘導体、カンプトテシン類似体及び非天然カンプトテシン、例えば、CPT−11(イリノテカン)、SN−38、トポテカン、9−アミノカンプトテシン、9−ブロモカンプトテシン、ジフロモテカン、ルビテカン、シラテカン、ラルトテカン、エクサテカン、ベロテカン、ジャイマテカン、カレニテシン、ラルトテカン、及びS39625が含まれる。
血管新生阻害剤の例には、VEGF阻害剤、MetAP2阻害剤、P1GF阻害剤、VGFR阻害剤、PDGFR阻害剤が含まれる。VGFR及びPDGFR阻害剤の例には、ソラフェニブ(Nexavar(登録商標))、スニチニブ(Sutent(登録商標))、及びバタラニブが含まれる。細胞周期進行阻害剤の例には、例えば、BMS−387032及びPD0332991等のCDK阻害剤;Rho−キナーゼ阻害剤、例えばGSK429286;例えば、AZD7762等のチェックポイントキナーゼ阻害剤;例えば、AZD1152、MLN8054、及びMLN8237等のオーロラキナーゼ阻害剤;PLK阻害剤、例えば、BI2536、BI6727(ボラセルチブ)、GSK461364、ON−01910(Estybon);ならびに、例えば、SB743921、SB715992(イスピネシブ)、MK−0731、AZD8477、AZ3146、及びARRY−520等のKSP阻害剤が含まれる。PI3K/m−TOR/AKTシグナル伝達経路阻害剤の例には、ホスホイノシチド3−キナーゼ(PI3K)阻害剤、GSK−3阻害剤、ATM阻害剤、DNA−PK阻害剤、及びPDK−1阻害剤が含まれる。
PI3キナーゼの例には、BEZ235、BGT226、BKM120、CAL101、CAL263、デメトキシビリジン、GDC−0941、GSK615、IC87114、LY294002、パロミド529、ペリホシン、PF−04691502、PX−866、SAR245408、SAR245409、SF1126、ウォルトマンニン、XL147、及びXL765が含まれる。AKT阻害剤の例には、AT7867が含まれる。MAPKシグナル伝達経路阻害剤の例には、MEK、Ras、JNK、B−Raf、及びp38 MAPK阻害剤が含まれる。MEK阻害剤の例には、GDC−0973、GSK1120212、MSC1936369B、AS703026、RO5126766及びR04987655、PD0325901、AZD6244、AZD8330、ならびにGDC−0973が含まれる。B−raf阻害剤の例には、CDC−0879、PLX−4032、及びSB590885が含まれる。
p38 MAPK阻害剤の例には、BIRB796、LY2228820、及びSB202190が含まれる。
受容体チロシンキナーゼ(RTK)調節剤/阻害剤の例には、AEE788(NVP−AEE788)、BIBW2992、(アファチニブ)、ラパチニブ、エルロチニブ(Tarceva(登録商標))、及びゲフィチニブ(Iressa(登録商標))等の抗ErbB2受容体薬物が含まれる。
多特異性RTK阻害剤の例には、FGFR、FLT−3、VEGFR−PDGFR、及びBcr−Abl受容体を標的とするAP24534(ポナチニブ);FLT−3及びVEGFR−PDGFR受容体を標的とするABT−869(リニファニブ);VEGFR−PDGFR、Flt−1、及びVEGF受容体を標的とするAZD2171;VEGFR−PDGFR、FGFR、Flt−3、及びc−Kit受容体を標的とするCHR−258(ドビチニブ);VEGFR、PDGFR、KIT、FLT−3、及びCSF−IRを標的とするスニチニブ(Sutent);VEGFR、PDGFR、Raf/Mek/Erk経路のセリン/トレオニンキナーゼを標的とするソラフェニブ(Nexavar(登録商標))及びバタラニブ、ならびにエリプチシンが含まれる。
タンパク質シャペロン阻害剤の例には、17AAG誘導体、BIIB021、BIIB028、SNX−5422、NVP−AUY−922、及びKW−2478等のHSP90阻害剤が含まれる。HDAC阻害剤の例には、ベリノスタット(PXD101)、CUDC−101、ドロキシノスタット、ITF2357(ギビノスタット、ガビノスタット)、JNJ−26481585、LAQ824(NVP−LAQ824、ダシノスタット)、LBH−589(パノビノスタット)、MC1568、MGCD0103(モセチノスタット)、MS−275(エンチノスタット)、PCI−24781、ピロキサミド(NSC 696085)、SB939、トリコスタチンA、及びボリノスタット(SAHA)が含まれる。PARP阻害剤の例には、イニパリブ(BSI201)、オラパリブ(AZD−2281)、ABT−888(ベリパリブ)、AG014699、CEP9722、MK4827、KU−0059436(AZD2281)、LT−673、3−アミノベンズアミド、A−966492、及びAZD2461が含まれる。Wnt/ヘッジホッグシグナル伝達経路阻害剤の例には、ビスモデギブ(RG3616/GDC−0449)、シクロパミン(11−デオキシジェルビン)(ヘッジホッグ経路阻害剤)、及びXAV−939(Wnt経路阻害剤)が含まれる。ノッチ経路阻害剤の例には、ガンマセクレターゼ阻害薬MK0752、RO4929097、PF−03084,014、LY450139、BMS−708163、ガンマセクレターゼ修飾剤MPC−7869、及びドミナントネガティブmastermind/CSL/ノッチ化合物が含まれる。
RNAポリメラーゼ阻害剤の例には、α−アマニチン、β−アマニチン、γ−アマニチン、ε−アマニチン、アマヌリン、アマヌリン酸、アマニンアミド、アマニン、及びプロアマヌリン等のアマトキシンが含まれる。
薬物ペイロードは、様々な手法(表2)を使用して、薬物ペイロードを抗体等の生体分子と複合可能にするように、合成的に化学修飾され得る。そのような化学修飾は、[Chari RV et al.Angew Chem Int Ed Engl.2014,53,3796−827]に記載されている。例には、マイタンシン、MMAE及びMMAF、ドキソルビシン、セマドチン、SN38、及びドロスタチン−15及びピロロベンゾジアゼピン二量体(PBD)中に存在するP5ペンタペプチドの誘導が含まれる。
マイタンシノイドは、当分野で周知であり、細胞結合剤上への複合化に好適な誘導体は、米国特許第5,208020号、同第5,416064号、同第7,276497号、ならびに[Chari RV et al.J.Med.Chem.2006,49,4392]及び[Chari RV et al.J.Med.Chem.2011,22,717]に完全に開示されている既知の方法に従って、合成的に調製され得る。チオール末端マイタンシノイドでのヘテロ二官能性リンカーとの反応は、国際公開第2010/141566号及び[Chari RV et al.] J.Med.Chem.2011,54,3606に開示される細胞結合剤上への直接的複合化のための、反応性NHSエステルで終端された還元できない安定した連結を生じさせる。ヘテロ二官能性リンカーは、アミン−反応性N−ヒドロキシスクシンイミドNHS−エステル及びスルフヒドリル反応性末端に加えて、負に荷電したスルホン酸基または親水性非荷電PEG基のいずれかを含む。
モノメチルオーリスタチンE(MMAE)を含むオーリスタチンは、米国特許第20060074008号及び[Senter PD et al.] Nature Biotechnology 2003,21,778に開示され、これらは、カテプシンBの開裂部位としてプロテアーゼ感応バリン−シトルリンジペプチド、及び自壊性p−アミノベンジルカルバメートを有するリンカーを開示する。非開裂可能リンカーを用いたモノメチルオーリスタチンF(MMAF)複合体は、米国特許第20110070428号に記載される。
CC−1065及びシクロプロピルインドールDNAアルキル化剤のデュオカルマイシンファミリーの類似体は、[Goldmacher VS et al.Cancer Research,1995,55,4079]及び米国特許第8680293号に開示される。
ピロベンゾジアゼピン(pyrrobenzodiazepine)二量体(PBDの)及び複合体は、[Senter PD et al.Bioconjugate Chemistry 2013,24:1256;McEarchern JA et al.Blood,2013,122:1455]、ならびに米国特許第2014234346号及び国際公開第2014 031566号に記載される。
ダウノルビシン/ドキソルビシン類似体も、好適なペイロードであり、マレイミド末端薬物として[Firestone RA et al.J.Controlled Release,1996,39:251]及び国際公開第2012024223号に開示される。カテプシンB放出可能ドキソルビシンは、[Dubowchik G M et al.Bioconjugate Chemistry,2002,13,855]に開示される。より効き目がある誘導体、ドキソルビシン−2−ピロリノ、及びモルホリノ−ドキソルビシンは、[Senter PD et al.Bioorg.Med.Chem.Lett 2006,16:358]及び国際公開第2014124227号に開示される。反応性エステル基とのネモルビシン(ドキソルビシンの代謝産物)誘導体及び複合体は、米国特許第2014227299号に開示される。
使用され得るタキサンは、[Ojima I et al.J.Med.Chem.2002,45,5620]及び[Ojima I Acc.Chem.Res 2008,41,108]、ならびに米国特許第72766499号に開示される。
トポイソメラーゼ阻害剤イリノテカンの活性代謝産物であるSN−38(カンプトテシン(campthothecin)誘導体)は、好適なペイロードであり、開裂可能、かつPEG組み込みリンカーとの複合体は、[Goldenberg DM et al.J.Med.Chem.2008,51:6916]及び国際公開第2010/093395号に開示される。
クリプトフィシンは、数ある中でも最も効き目がある抗有糸分裂剤であり、マレイミド及び反応性エステルを介して形成された複合体は、国際公開第2011/001052号に開示される。
チューブリシンは、ドラスタチン−10と構造的類似性を有し、チューブリン修飾薬として高効力を示す。これら及びより単純なプレチューブリシン変異体は、国際公開第2014/0227295号及び[Kazmaier U et al.Eur.J.Org.Chem.2011,3050]に開示される。
ペイロードとして使用するための最近調査された効き目がある薬物のクラスは、アマトキシンの二環性オクタペプチド構成成分であるアルファ−アマニチン等のRNAポリメラーゼII阻害剤である。リジン残基上の複合体は、国際公開第2012/041504号に開示されるように、アミン末端アマニチンを一晩、ジスクシンイミジル炭酸塩で活性化させ、続いて、細胞結合剤との反応によって形成される。
好ましい治療剤は、セマドチン、P5(セマトジン(cematodin)の初期前駆体)、P5−C(5つの炭素スペーサーを有するP5)、ドキソルビシン、エリプチシン、MMAE、MMAF、パクリタキセル、オーリスタチン、マイタンシン、ドロスタチン、カンプトテシン、SN−38及びピロロベンゾジアゼピン二量体(PBD)、PNU−159862、ならびにインドリノ−ベンゾジアゼピン二量体(IGN)から選択される。
本発明に従った化合物の特定の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
(i)担体分子はscFvであり、治療剤はセマドチンである。
(ii)担体分子はscFvであり、治療剤はドキソルビシンである。
(iii)担体分子はscFvであり、治療剤はエリプチシンである。
(iv)担体分子はscFvであり、治療剤はMMAEである。
(v)担体分子はscFvであり、治療剤は(P5)−C
(vi)担体分子はscFvであり、治療剤はマイタンシンである。
(vii)担体分子はscFvであり、治療剤はピロロベンゾジアゼピン二量体(PBD)であり。
(viii)担体分子はscFvであり、治療剤はMMAFである。
これらの特定の例は、担体分子として任意のscFvを使用し得るが、scFvの好ましい例は、HER2と結合するもの、例えば、scFv(C6.5)またはその修飾された形態、scFv(TCT)である(配列番号2、実施例27を参照されたい)。scFvの代替の好ましい例は、配列番号4または配列番号5のアミノ酸配列を有するものである。
本発明の第2の態様において、本発明の第1の態様の化合物、及び薬学的に許容される担体、賦形剤、または希釈剤を含む薬学的組成物が提供される。
本発明の第3の態様において、疾患の診断、治療、及び/または予防において使用するための第1の態様または第2の態様の化合物または組成物が提供される。
本発明の第4の態様において、癌、良性腫瘍、細菌、ウイルス、真菌、トリパノソーマ、線虫、及びプリオン感染症を含む感染病、循環器疾患、ならびに自己免疫性疾患から選択される疾患の診断、治療、及び/または予防において使用するための、第1の態様または第2の態様の化合物または組成物が提供される。
本発明の第5の態様において、癌、良性腫瘍、細菌、ウイルス、真菌、トリパノソーマ、線虫、及びプリオン感染症を含む感染病、循環器疾患、ならびに自己免疫性疾患から選択される疾患の治療及び/または予防のための薬剤の製造において使用するための、第1の態様及び第2の態様のいずれかに記載の化合物または組成物が提供される。
本発明の第6の態様において、癌、良性腫瘍、細菌、ウイルス、真菌、トリパノソーマ、線虫、及びプリオン感染症を含む感染病、循環器疾患、ならびに自己免疫性疾患から選択される疾患を治療または予防する方法が提供される。
本発明の第3、第4、第5、及び第6の態様において、疾患は、
限定されないが、肉腫、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、絨毛腫、脊索腫、血管肉腫、甲状腺、内皮肉腫(endotheliosarcoma)、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫(lymphangioendotheliosarcoma)、滑膜腫、中皮腫、ユーイング肉腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、結腸直腸癌、腎臓癌、膵臓癌、骨癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、食道癌、胃癌(例えば、消化管癌)、口腔癌、鼻腔癌、咽喉癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌、肝臓癌、胆管癌、精上皮腫、胎生期癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、腹膜癌、肝細胞癌、肝臓癌、唾液腺癌、外陰部癌、陰茎癌、肛門癌、頭頸部癌、腎細胞癌、急性未分化大細胞癌、皮膚未分化大細胞癌(Cutaneous anaplastic large cell carcinoma)、子宮癌、精巣癌、小細胞肺癌、膀胱癌、肺癌、非小細胞肺癌、上皮性癌、神経膠腫、多形性膠芽腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、髄膜腫、皮膚癌、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫を含む固形腫瘍、限定されないが、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、急性リンパ芽球性B−細胞白血病、急性リンパ芽球性T細胞白血病、急性骨髄芽球性白血病(AML)、急性前骨髄球性白血病(APL)、急性単芽球性白血病、急性赤血白血病(acute erythroleukemic leukemia)、急性巨核芽球性白血病、急性骨髄単球性白血病、急性非リンパ性白血病、急性未分化白血病、慢性骨髄球性白血病(CML)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、有毛細胞性白血病、多発性骨髄腫、急性及び慢性白血病、リンパ腫、例えば、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、真性赤血球増加症を含む血液癌等の癌でもよい。
あるいは、疾患は、
活動性慢性肝炎、アディソン病、アレルギー性肺胞炎、アレルギー反応、アレルギー性鼻炎、アルポート症候群、アナフィラキシー、強直性脊椎炎、抗リン脂質症候群、関節炎、回虫症、アスペルギルス症、萎縮性アレルギー(atrophic allergy)、萎縮性皮膚炎(atrophic dermatitis)、萎縮性鼻炎、ベーチェット病、気管支喘息、カプラン症候群、心筋症、セリアック病、シャーガス病、慢性糸球体腎炎、コーガン症候群、寒冷凝集素症、先天性風疹感染症、クレスト症候群、クローン病、クリオグロブリン血症、クッシング症候群、皮膚筋炎、円板状ループス、ドレスラー症候群、イートン・ランバート症候群、エコーウイルス感染症、脳脊髄炎、内分泌性眼障害、エプスタイン・バーウイルス感染症、ウマ細胞性肺気腫、エリテマトーデス、エヴァンズ症候群、フェルティ症候群、線維筋痛症、フックス毛様体炎(Fuch’s Cyclitis)、胃萎縮、消化管アレルギー、巨細胞性動脈炎、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、移植片対宿主病、グレーブス病、ギラン・バレー病、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘーノホ‐シェーンライン紫斑病、特発性副腎萎縮、特発性肺線維症、IgA腎症、炎症性腸疾患、インスリン依存型真性糖尿病、若年性関節炎、若年性真性糖尿病(I型)、ランバート・イートン症候群、蹄葉炎、扁平苔癬、ルポイド肝炎、リンパ球減少症、メニエール病、混合性結合組織病、多発性硬化症、重症筋無力症、悪性貧血、多腺性症候群、初老期認知症、発性無ガンマグロブリン血症、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、乾癬性関節炎、レイノー現象、反復流産、ライター症候群、リウマチ熱、リウマチ性関節炎、サンプター症候群、住血吸虫症、シュミット症候群、強皮症、シュルマン症候群、シェーグレン症候群、交感性眼炎、全身性エリテマトーデス、側頭動脈炎、甲状腺炎、血小板減少症、甲状腺中毒症、中毒性表皮剥離症、B型インスリン耐性、I型糖尿病、潰瘍性大腸炎、ブドウ膜炎、白斑症、ウェゲナー肉芽腫症等の自己免疫性疾患でもよい。
好ましくは、疾患は、結腸、肺、乳、頭頸部、前立腺、皮膚、胃/胃腸、膀胱、神経膠腫、腎臓、卵巣、甲状腺、及び骨の癌から選択される。
本発明の第7の態様において、第1の態様または第2の態様で定義される化合物を作製するプロセスが提供され、プロセスは、
(i)治療剤を提供するステップと、
(ii)担体分子を提供するステップと、
(iii)少なくとも1つの極性非プロトン性溶媒及び水性緩衝液の存在下で、治療剤及び担体分子を複合化させるステップと、を含む。
用語「非プロトン性溶媒」は、OH基を有さず、したがって、水素結合を提供できない溶媒を意味する。
適切な極性非プロトン性溶媒は、(限定されないが)ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、HMPA、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、二硫化炭素、グリム及びジグリム、2−ブタノン(MEK)、スルホラン、ニトロメタン、N−メチルピロリドン、ピリジン、ならびにアセトンからなる群である。使用され得る他の極性非プロトン性溶媒は、当業者に周知である。
このプロセスの一部として治療剤及び担体分子を複合化するステップは、好ましくは、以下のパラメータのうちのいずれか1つまたはそれらの組み合わせを使用して行なわれる。
・約0℃〜約37℃、好ましくは約10〜約30℃の温度。
・約6.0〜約10.0、好ましくは約7.5〜約9のpH。
・0.1時間〜48時間。
本発明のプロセスは、以下から選択される1つ以上のさらなるステップも含み得る。
(iv)反応を促進するための賦形剤を使用するステップ。
(v)有害な混合の影響を最小化するために、溶媒及び緩衝液構成成分をプレインキュベーションするステップ。
(vi)反応構成成分の時間的に制御された添加を行うステップ。
(vii)化合物を薬学的に許容される担体と合わせて、薬学的組成物を形成するステップ。
実施例
本発明の態様を具現化する実施例を、これより、以下の図を参照して記載する。
〔図1〕ヒト可変ドメイン内のアミノ酸残基の表面/溶媒露出度
Knappik et al(2000)J.Mol.Biol 296,57−86から変更。灰色の目盛りは、濃(=高)から淡(=低)へと表面/溶媒露出度パーセンテージを示す。命番方式は、Honegger A&Pluckthun A[J.Mol.Biol.2001,309:657−70]に従う。約70%が主に溶媒曝露であると考えられる。
〔図2〕scFv−TCTの精製
レーン1:分子マーカー
レーン2:2回目のNi−NTA樹脂の通過後の澄んだ可溶化液
レーン3:洗浄緩衝液1での最終洗浄
レーン4:洗浄緩衝液2での第1回目の洗浄
レーン5:溶出画分
レーン6:TEV開裂緩衝液中での透析後の貯えた溶出画分長方形は、融合TCTを示す。
レーン7:TEV開裂開始後16時間。上方の四角は、開裂したscFv(TCT)を示す。下方の四角は、開裂したチオレドキシン融合パートナーを示す。
レーン8:分子マーカー
レーン9:開裂したTCT
レーン10:Ni−NTAと結合したタンパク質の残り
レーン11〜18:図20のサイズ排除カラム(35kDa)からの断片
〔図3〕PBS緩衝液中でsuperdex−75カラム上でのサイズ排除クロマトグラフィーによるscFv−TCTの精製
ピーク1−希薄すぎてクーマシー染色PAGEゲル上に現れない、高分子量汚染物質
ピーク2−scFv TCTの高分子量凝集物。
ピーク3−純粋単量体scFv TCT、ゲル上のレーン11〜18に対応(図19)。
〔図4〕ScFv(TCT)−エリプチシン複合体のSDS−PAGE
エリプチシン(化合物21)複合体1=32当量、14%のDMSO;2=16当量、14%のDMSO;3=16当量、6%のDMSO;D=透析済み、Z=Zebaカラム脱塩済み;CS=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。試料負荷=2.4μg(ADC)、1.9μg(scFv)。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図5〕scFv(TCT)−エリプチシン複合体のUV−Vis。
〔図6〕エリプチシンとPEG−エリプチシンscFv複合体と比較したSDS−PAGE
エリプチシン(化合物21)及びPEG−エリプチシン(化合物23)複合体。1=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、20当量;2=scFv(TCT)−エリプチシン、20当量;3=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、32当量;4=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、64当量;Z=Zebaカラム脱塩済み;CS=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。試料負荷=1.8μg。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図7〕試料2のSDS−PAGE:ScFv(TCT)−エリプチシン複合体
D=透析済み;Z=Zebaカラム脱塩済み;C=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。Ell=エリプチシン試料負荷=2.5μg。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図8〕試料4のSDS−PAGE:全IgG−エリプチシン複合体
D=透析済み;Z=Zebaカラム脱塩済み;C=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応、Ell=エリプチシン。試料負荷=2.5μg。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図9〕ドキソルビシン誘導体のC6.5scFvへの2ステップ複合化のSDS−PAGE
上方パネル、HMFG1 IgG複合体、下方パネルC6.5 scFv複合体。
HMFG1/C6=遊離抗体、S=可溶性画分、P=析出物、A=ドキソルビシン−マレイミド(化合物12)複合体、B=ドキソルビシン−PEG−マレイミド(化合物48)複合体。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図10〕SPDPリンカーに複合化されたC6.5 scFvのHER2抗原のELISA。
〔図11〕HPLC−SEC精製後のScFv(TCT)−セマドチンADCのSDS−PAGEゲル
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
セマドチン(化合物2)複合体(化合物69).1=16薬物当量;2=48薬物当量;3=112薬物当量;S=HPLC−SEC精製;Z=さらなるZeba緩衝液交換。
〔図12〕HPLC−SECによって分析したscFv及びscFv−セマドチンADC
a)溶出タンパク質及び複合体の大きさを確認するためのG2000SWxl SECカラムの較正マーカー。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、1ml/分で運転した。値は以下のとおりであった。
Figure 0006947630
b)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)、下方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−1、カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
c)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−2、中央の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−3、タンパク質/ペプチド含有力を確認する下方の出力記録−UV−Visスペクトル。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
〔図13〕ScFv(TCT)−セマドチンADC試料2の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR。
〔図14〕ScFv(TCT)−セマドチンADC試料1の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR。
〔図15〕ScFv(TCT)−セマドチンADC試料3の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR。
〔図16〕ScFv(TCT)の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR。
〔図17〕scFv(TCT)のMALDI−MS。
〔図18〕scFv(TCT)−セマドチンADC試料1のMALDI−MS。
〔図19〕scFv(TCT)−セマドチンADC試料2のMALDI−MS。
〔図20〕scFv(TCT)−セマドチンADC試料3のMALDI−MS。
〔図21〕HER2上のscFv(TCT)セマドチンADCのELISA。
〔図22〕scFv(TCT)−P5C5 ADCのSDS−PAGE
P5C5薬物(化合物6)及び複合体(化合物71)。1=scFv(TCT)−P5C5、30当量;2=scFv(TCT)−P5C5、112当量;C=粗反応混合物;S=SEC精製及び濃縮後の試料;F=SEC精製、濃縮、及び緩衝液交換後の最終試料。試料負荷=2μg。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図23〕280nmで監視したSEC精製後の試料の分析HPLC出力記録
a)上方の出力記録、scFv(TCT)、中央の出力記録、scFv(TCT)−P5C5 ADC(30当量)、下方の出力記録scFv(TCT)−P5C5 ADC(112当量)。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
b)左の出力記録、ほんの非凝集単量体ピークだけの、薬物負荷に起因するより早い保持(16.9分のscFv溶出と比較して15.7及び15.9分)を示す(a)からのscFvとscFv−ADCとの比較、右の出力記録−タンパク質/ペプチドスペクトルを示すADCのうちの1つのUV−Vis出力記録。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
〔図24〕様々なADCのSDS−PAGE
P5C5薬物(化合物6)、セマドチンC5薬物(化合物4)、及び複合体(化合物71)。1=scFv(TCT)−P5C5、16当量;2=scFv(TCT)−P5C5、30当量;3=scFv(TCT)−P5C5、112当量;4=トラスツズマブ−P5C5、16当量;5=トラスツズマブ−P5C5、32当量;6〜7=scFv(TCT)−セマドチン−C5;8=トラスツズマブ−セマドチン−C5;Z=最終Zeba脱塩済み試料;Sc=HPLC−SEC及び濃縮後の試料;C=粗反応混合物。試料負荷=1.9μg。
MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。
〔図25〕トラスツズマブ複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録。
上方の出力記録は、遊離トラスツズマブIgGを示し、下方の3つの出力記録は、異なる複合化反応当量での様々なADCを示す。試料を、マーカーを用いて較正したG3000SWxlカラム上で行った。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。マーカーは以下のとおり溶出した。
Figure 0006947630
IgG(保持時間=11.7分)及びIgG−ADC(保持時間=10.9〜11.4分)はすべて、約150kDaで溶出し、凝集をほとんど示さなかったか、全く示さなかった。
〔図26〕比較のために上に重ねた図25からのトラスツズマブ複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録
ピーク1=トラスツズマブ、2=トラスツズマブ−P5C5(16当量複合化反応)、3=2=トラスツズマブ−セマドチン(16当量複合化反応)、2=トラスツズマブ−P5C5(32当量複合化反応)。
〔図27〕scFv(TCT)−P5C5複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録
scFv(TCT)−P5−C5 ADCは、遊離scFv(保持時間=16.9分)よりも早い保持時間(増加する複合化当量、したがってDARを伴った15.7分、15.6分、及び15.4)を有した。scFv(TCT)−セマドチン保持時間は、増加するDARを伴った、16.1分及び15.7であった)。すべては、依然として、凝集をほとんど伴わないか、またはまったく伴わないで、単量体scFvの範囲内に留まった。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
〔図28〕PBS中のトラスツズマブ−P5C5のUV/Vis吸収スペクトル。
〔図29〕PBS中のscFv(TCT)−P5C5複合体のUV/Vis吸収スペクトル。
〔図30〕HER2上のscFv(TCT)P5−C5 ADCのELISA。
〔図31〕HER2発現SKBr3細胞上のP5C5系ADCの用量反応の細胞致死活性。
〔図32〕HER2発現SKBr3細胞及びHER2陰性U87細胞上の遊離P5C5薬物の用量反応の細胞致死活性。
〔図33〕HER2陰性U87細胞上のP5C5系ADCの用量反応の細胞致死活性。
〔図34〕scFv−セマドチンADCで免疫化した候補マウス血清のELISA試験。
〔図35〕抗scFv−セマドチンMAbの候補雑種細胞クローンのELISA。
〔図36〕抗マウスペルオキシダーゼ二次抗体を使用した、ウエスタンブロットによるマウスMabの候補雑種細胞培地の上清検出。
〔図37〕ウエスタンブロットによってscFv−セマドチンADCを検出するために使用した候補雑種細胞馴化培地。
ブロット1〜3、及び5〜7、10、及び11を、次のように負荷させた。マーカー、ADC、TCT、及び遊離セマドチン。
ブロット4及び8を、次のように負荷させた。マーカー、ADC、及び遊離セマドチン。
〔図38〕放射標識scFv(TCT)−セマドチン複合体の血中クリアランス。
セマドチン複合体(化合物69)。
〔図39〕放射標識scFv(TCT)−セマドチン複合体の脾臓取り込み。
セマドチン複合体(化合物69)。
〔図40〕総抗体ELISAによって測定したscFv−TCT及びscFv−TCT−ADCの血中クリアランスを示す薬物動態プロファイル。
セマドチン複合体(化合物69)。
〔図41〕総ADC ELISAによって測定したscFv−TCT−ADCの血中クリアランスを示す薬物動態プロファイル。
セマドチン複合体(化合物69)。
〔図42〕図40及び41で使用した両方のアッセイを測定したscFv−TCT及びscFv−TCT−ADCの血中クリアランスにおける類似性を示す比較薬物動態プロファイル。
〔図43〕2つのscFv(TCT)−P5C5 ADC DARで治療した、SKBr3腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける腫瘍退縮研究。
P5C5複合体(化合物71)。
〔図44〕0.5ml/分で運転し、それぞれの複合化されていない抗体と比較した、(A)scFv(TCT1067)−アセテート及び(B)scFv(TCT)−アセテート精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図45〕scFv(TCT)−アセテート複合体のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図46〕scFv(TCT1067)−アセテート複合体のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.3分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図47〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 1及び(B)scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図48〕scFv(TCT)非複合抗体と比較した、scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
使用されるサイズマーカーを、示す。
〔図49〕scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 1のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.2分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図50〕scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2のLCMSデータ。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜E)は、主ピーク10〜12分のデコンボリューションされた質量を示す。
〔図51〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及び(B)scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 2精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図52〕scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及びADC 2のLCMSデータ。
(A)及び(B)は、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は9.3〜10.6分の主ピークのデコンボリューションされた質量である。(C)及び(D)は、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC2のLCMSデータであり、(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は9.9〜12分の主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図53〕scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)である。
図48に示されるサイズマーカー。
〔図54〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較したscFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図55〕scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
図48に示されるサイズマーカー。
〔図56〕scFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、8.2分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図57〕0.5ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図58〕scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、9.5分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図59〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−AF−C5 ADC 1、2、及び3のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図60〕scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1、2、及び3のLCMSデータ。
(A)及び(B)は、scFv(TCT)ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は8.1分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。(C)及び(D)は、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 2のLCMSデータであり、(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は9.4分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。(E)及び(F)は、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 3のLCMSデータであり、(E)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(F)は9.9分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図61〕scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv TCT−AF−C5 ADC 1、2、及び3を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
図48に示されるサイズマーカー。
〔図62〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図63〕scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC1のLCMSデータ。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜E)は、主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。
〔図64〕scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC 1を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
図48に示されるサイズマーカー。
〔図65〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAF−C5−P5−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図66〕scFv(TCT1067)−MMAF−C5−P5−C5 ADC 1のLCMSデータ。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜F)は、主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。
〔図67〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図68〕scFv(TCT1067−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2のLCMSデータ。
(A)及び(B)は、scFv(TCT1067)−マイタンシン−(PEG12)DM1 ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(C)及び(D)は、scFv(TCT1067−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 2のLCMSデータであり、(C)はUV LCMS出力記録であり、(D)はその種のDARが試料中に存在することを示すTIC LCMS出力記録である。
〔図69〕scFv(TCT1067)非複合抗体と比較したscFv(TCT1067)−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
サイズマーカーは、(A)に示す。
〔図70〕表45に記載される反応1、2、4、5、及び6のクーマシー染色SDS−PAGEゲル。反応3は、可溶性タンパク質を生じなかった。
M=分子量マーカー。
P=非複合scFv(パニツムマブ)、
T=非複合scFv(TCT1067)。
より高いDAR種は、分子量の増加に起因してより緩徐に移動し、scFv(TCT1067)複合体は、増加するDARを示す。図68に示されるサイズマーカー。
〔図71〕1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(パニツムマブ)−AF−C5 ADC及び(B)scFv(TCT1067)−AF−C5のHPLC SEC出力記録(A280nm)。
〔図72〕scFv(パニツムマブ−AF−C5)ADC 1、2、及び4〜6のLCMSデータ。
(A)及び(B)はscFv(パニツムマブ−AF−C5)ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は試料1の主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は、試料2の主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(E)〜(H)は、scFv(TCT1067−AF−C5)ADC 4〜6のLCMSデータであり、(E)は試料4のLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(F)は、試料4の主ピークのデコンボリューションされた質量を示し、(G)は、試料5のデコンボリューションされた質量を示し、(H)は、試料6のデコンボリューションされた質量を示す。
〔図73〕遊離MMAFのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の遊離MMAF細胞毒の、細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図74〕非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の非複合scFv(TCT1067)及びトラスツズマブの細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図75〕非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。
BT474細胞上の複合化scFv(TCT)の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図76〕MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片ADC scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 6.6、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 6.4、非複合トラスツズマブ、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図77〕MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片複合体であるscFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 8、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 8.7、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図78〕P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
U87細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図79〕P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
SKBr3細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図80〕P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
BT474細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びトラスツズマブDAR6の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図81〕遊離オーリスタチンFのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の、遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図82〕オーリスタチンF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞、(D)NCI−N87細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 2.7(L)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 6.2(M)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 11.8(H)、及びトラスツズマブ−AF−C5、DAR 4.8の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図83〕遊離DM1薬物のインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離DM1−PEG9細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図84〕DM1−(dPEG12)系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 3.5(L)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)DAR 5.5(M)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 8(H)の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図85〕遊離MMAE薬物のインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離MMAE細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図86〕MMAE系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。
(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR9、及びトラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR4の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図87〕4及び96時間の遊離オーリスタチン薬物のインビトロ細胞毒性プロット。
(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上の遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図88〕4及び96時間のトラスツズマブ及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5複合体のインビトロ細胞毒性プロット。
(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上のトラスツズマブ−オーリスタチン−C5及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。
〔図89〕scFv及びIgG−ADCの2時間の投与後の、BT474腫瘍切片からの蛍光画像。
(A)高親和度scFv(TCT1067)−P5C5複合体、(B)中親和度scFv(TCT)−P5C5複合体、(C)トラスツズマブ−P5C5複合体、(D)生理的食塩水が制御された対照。
〔図90〕マウスモデルにおけるscFv(TCT)−MMAF−C5及び対照群(化合物118)の薬物動態クリアランス分析。
単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT)−MMAF−C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−MMAF−C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT)(四角)(n=4)。対照scFv(TCT)値は、別個のPK研究から提供された。
〔図91〕マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−MMAF−C5及び対照(化合物118)の薬物動態クリアランス分析。
単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−MMAF−C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−MMAF−C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。
〔図92〕マウスモデルにおけるscFv(TCT)−P5C5及び対照群(化合物71)の薬物動態クリアランス分析。
単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT)−P5C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−P5C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT)(四角)(n=4)。対照scFv(TCT)及びトラスツズマブ−P5C5値は、別個のPK研究から提供された。
〔図93〕マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−AF−C5及び対照(化合物122)の薬物動態クリアランス分析。
単回静注用量を、2mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−AF−C5(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。
〔図94〕マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)及び対照(化合物124)の薬物動態クリアランス分析。
単回静注用量を、2mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。
〔図95〕ラットモデルにおけるscFv(TCT1067)−P5−C5、及び対照(化合物124)の薬物動態クリアランス分析。
(A)単回静注用量を、4mg/kgでオスのスプラーグドーリーラット内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−P5C5(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。(B)scFv(TCT1067)を注射したラットの、24時間超採取し、HER2−Biacore SPRチップ上で分析した10倍に濃縮された尿、3匹の動物の試料。scFvの参照を示す。尿試料における容積変化は、尿構成成分の濃度によるものである。(C)scFv(TCT1067)−P5C5複合体を注射したラットの、24時間超採取し、HER2−Biacore SPRチップ上で分析した10倍に濃縮された尿、3匹の動物の試料。scFv(TCT1067)−P5C5の参照を示す。尿試料における容積変化は、尿構成成分の濃度によるものである。
〔図96〕scFv(TCT1067)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(化合物118)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。
(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、3回用量のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、2回用量のトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(三角)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。挿入図は、最初の30日の拡大表示である).第2のプロットは、(囲まれた領域によって示される)第1のプロットの一部分の拡大である。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。
〔図97〕scFv(TCT)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(化合物118)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。
(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、2回用量のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、2回用量のscFv(TCT)−MMAF−C5 ADC(バツ)、2回用量のトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(三角)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。
〔図98〕scFv(TCT1067)−P5C5及びトラスツズマブ−P5C5複合体(化合物71)を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。
(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、単回投与処方のscFv(TCT1067)−P5−C5 ADC(ひし形)、単回投与処方のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、単回投与処方のトラスツズマブ−MMAF複合体(三角)、単回投与処方のトラスツズマブ−P5−C5複合体(ひし形)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。
〔図99〕2つの異なるDARのscFv(TCT1067)−AF−C5複合体(121)を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。
(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、2つの治療剤、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(L)低DAR、2.7、及びscFv(TCT1067)−オーリスタチンF(M)中DAR、5.7、ならびにビヒクル対照について、プロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。
〔図100〕3つの異なるDARのscFv(TCT1067)−AF−C5複合体(121)を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。
時間(日)に対する腫瘍体積は、2つの治療剤、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(L)低DAR、2.7、及びscFv(TCT1067)−オーリスタチンF(M)中DAR、5.7、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(H)高DAR、11、ならびにビヒクル対照に関してプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。
〔図101〕TCO−PEG4−NHSとのscFv(TCT)複合体のSDS PAGE。
レーン2〜4は、精製された抗体断片(scFv)複合体である。
1=未修飾scFv(TCT)ストック;
2=4薬物当量でのscFv(TCT)複合体;
3=6薬物当量でのTCT複合体;
4=16薬物当量でのscFv(TCT)複合体。
レーン6〜8は、精製前の抗体断片複合体である。
6=4薬物でのscFv(TCT)複合体;
7=6薬物当量でのscFv(TCT)複合体;
8=16薬物当量でのscFv(TCT)複合体。
使用されるサイズマーカーを、示す。
〔図102〕scFv(TCT)−TCO−PEG4のLCMSデータ。
(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.76分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。
〔図103〕1ml/分で運転し、非複合scFv(TCT1067)と比較した、scFv(TCT−1067)−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEGADC1、2、3、4のHPLC SEC出力記録。(A)280nmでの吸光度のプロファイル、(B)360nmでの吸光度のプロファイル
〔図104〕非複合化scFv(TCT1067)と比較した、scFv(TCT1067)−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG複合体1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(4〜20%)。
〔図105〕二重特異性抗体(TCT)−AF−C5及びscFv(TCT)−AF−C5複合体のそれぞれの非複合抗体、ダイアボディ(TCT)、及びscFv(TCT)に対する、ダイアボディ(TCT)−AF−C5及びscFv(TCT)−AF−C5複合体を示す、SDS PAGE還元性ゲル(4〜20%)。
すべての例に対する共通因子
すべてのSDS−PAGEゲルは、還元性である。
Figure 0006947630
合成実験手順
実験は、概して、特に指定のない限り、特に酸素感受性試薬または感湿試薬もしくは中間体が使用される場合、不活性雰囲気(窒素)下で実施される。商業的溶媒及び試薬は、入手できる最高等級のものであり、さらに精製せずに使用した。無水溶媒を、AcrosまたはSigma−Aldrichのいずれかから入手した。反応の後に、薄層クロマトグラフ(tlc)、LCMS、またはHPLC、及び順相または逆相支持体を使用したBiotageの自動クロマトグラフィーによって、または逆相HPLCによってのいずれかで行なわれる精製が続いた。BiotageまたはHPLCのいずれかからの逆相画分を、凍結乾燥(lyophilisation)/凍結乾燥(freeze−drying)を介して濃縮した。質量分析データは、特に指定のない限り、LCMSから、またはイオン化モードでエレクトロスプレー(ES)を使用した直接注射によって報告される。陽子及び炭素の両方の核磁気共鳴(NMR)の化学シフトを、内部基準として重水素化溶媒を用いて、100万分の1(ppm)で表現する。
実施例1−セマドチン−NHS(2)の精製
Figure 0006947630
DMF(5mL)中のP5(100mg、0.18mmol)の撹拌溶液に、HATU(62mg、0.16mmol)、続いてN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(63μL、0.36mmol)を添加し、得られた混合物を室温で30分間撹拌した。次いで、この反応混合物をDMF(5mL)中の4−(アミノメチル)安息香酸(30mg、0.20mmol)のスラリーに10分にわたって滴下し、室温で30分間、窒素下で撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCによって精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];4mL/分;4分で20%のMeCN、2分にわたり20〜23%、14分にわたり23〜25%、2分にわたり25〜30%、3分にわたり30〜80%、5分で80%のMeCN)、t=9.96分を採取し、白い固形物としての表題の生成物185mg、(69%)を得た。C3657O 685.4289[M+H]について計算したHRMS(m/z)は、685.4307を見出した。H NMR(400MHz、DMSO−d)δ12.86(br.s、1H)、9.62(br.s、1H)、8.92(br.s、1H)、8.40(t、J=6.0Hz、1H)、7.87(d、J=8.0Hz、2H)、7.36(d、J=8.2Hz、2H)、6.55(br.s、1H)、4.99(d、J=11.0Hz、1H)、4.61〜4.51(m、2H)、4.42〜4.24(m、3H)、3.77〜3.63(m、3H)、3.60〜3.51(m、2H)、3.09(s、3H)、2.78(s、3H)、2.75(s、3H)、2.32〜2.22(m、1H)、2.20〜1.87(m、8H)、1.86〜1.69(m、3H)、1.00〜0.93(m、6H)、0.88(dd、J=11.8、6.6Hz、6H)、0.71(d、J=6.7Hz、3H)ppm。
DMF(2mL)中のセマドチン酸1(15mg、0.02mmol)及びDIPEA(16μL、0.09mmol)の撹拌溶液に、TSTU(12mg、0.04mmol)を添加し室温で1時間、窒素下で撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCによって精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];4mL/分;20分にわたり25〜35%のMeCN、5分にわたり35〜80%、80%のMeCNで2分)t=12.29分を採取して、表題の生成物2、13mg、(76%)を得た。C4060[M+H]782.4453について計算したHRMS(ES)(m/z)は、784.4449を見出した。H NMR(400MHz、DMSO−d)δ9.64(br.s、1H)、9.18〜9.13(m、1H)、8.93(br.s、1H)、8.39(t、J=6.3Hz、1H)、8.07(d、J=8.2Hz、2H)、7.85(d、J=8.1Hz、2H)、7.58(d、J=8.1Hz、2H)、7.35(d、J=8.0Hz、2H)、6.55(br.s、4H)、4.99(d、J=10.9Hz、1H)、4.61(d、J=5.9Hz、2H)、4.58〜4.52(m、2H)、4.42〜4.22(m、3H)、3.77〜3.63(m、3H)、3.60〜3.51(m、2H)、3.08(s、3H)、2.89(s、3H)、2.81〜2.72(br.d、5H)、2.69〜2.66(m、1H)、2.32〜2.22(m、1H)、2.20〜2.05(m、3H)、2.00〜1.87(m、3H)、1.85〜1.69(m、3H)、1.00〜0.93(m、6H)、0.91〜0.81(m、6H)、0.71(d、J=6.7Hz、3H)ppm。
実施例2−セマドチンC−NHS(4)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(1.5mL)中のセマドチン酸1(20mg、0.03mmol)の撹拌溶液に、HATU(10mg、0.03mmol)、続いて、DIPEA(10μL、0.06mmol)を添加し、得られた混合物を室温で30分間、窒素下で撹拌した。次いで、反応混合物を乾燥DMF(1.5mL)中の5−アミノ吉草酸(3.8mg、0.03mmol)のスラリーに10分にわたり滴下し、室温で30分間撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCによって精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];4mL/分;4分20%のMeCN、2分にわたり20〜23%、14分23〜25%、2分にわたり25〜30%、3分にわたり30〜80%、5分で80%のMeCN)、t=12.18分を採取して、白い固形物としての表題の生成物3、20mg、(88%)を得た。C4166[M+H]784.4973について計算したHRMS(m/z)は、784.4921を見出した。H NMR(400MHz、DMSO−d)δ9.64(br.s、1H)、8.93(br.s、1H)、8.45(t、J=5.8Hz、1H)、8.36(t、J=6.1Hz、1H)、7.77(d、J=7.8Hz、2H)、7.30(d、J=8.0Hz、2H)、6.56(br.s、2H)、4.99(d、J=10.9Hz、1H)、4.60〜4.51(m、2H)、4.42〜4.30(m、2H)、4.28〜4.20(m、1H)、3.77〜3.62(m、3H)、3.60〜3.52(m、2H)、3.28(q、J=6.4Hz、3H)、3.09(s、3H)、2.81(s、3H)、2.80〜2.70(m、3H)、2.35〜2.22(m、2H)、2.18〜1.88(m、7H)、1.85〜1.58(m、7H)、1.29〜1.22(m、2H)、0.99〜0.93(m、5H)、0.90〜0.81(m、8H)、0.71(d、J=6.9Hz、2H)ppm。
乾燥DMF(2mL)中のセマドチンC5 3(20mg、0.03mmol)及びDIPEA(10μL、0.06mmol)の撹拌溶液にTSTU(14mg、0.05mmol)を添加し、得られた混合物を室温で1時間、窒素下で撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCによって精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];3mL/分;20分にわたり25〜35%のMeCN、5分にわたり35〜80%、80%のMeCNで8分)、t=12.13分を採取して、白い固形物としての表題の生成物4、15mg、(65%)を得た。MS(m/z)881.5[M+H];H NMR(400MHz、DMSO−d)δ9.64(br.s、1H)、8.93(br.s、1H)、8.45(t、J=5.8Hz、1H)、8.36(t、J=6.1Hz、1H)、7.77(d、J=7.8Hz、2H)、7.30(d、J=8.0Hz、2H)、6.56(br.s、2H)、4.99(d、J=10.9Hz、1H)、4.60〜4.51(m、2H)、4.42〜4.30(m、2H)、4.28〜4.20(m、1H)、3.77〜3.62(m、3H)、3.60〜3.52(m、2H)、3.28(q、J=6.4Hz、3H)、3.09(s、3H)、2.81(s、3H)、2.80〜2.70(m、7H)、2.35〜2.22(m、2H)、2.18〜1.88(m、7H)、1.85〜1.58(m、7H)、1.29〜1.22(m、2H)、0.99〜0.93(m、5H)、0.90〜0.81(m、8H)、0.71(d、J=6.9Hz、2H)ppm。
実施例3−P5−C−NHS(6)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(5mL)中のP5(100mg、0.18mmol)の撹拌溶液に、HATU(62mg、0.16mmol)、続いてDIPEA(63μL、0.36mmol)を添加し、得られた混合物を室温で30分間、窒素下で撹拌した。次いで、反応混合物を、乾燥DMF(5mL)中の5−アミノ吉草酸(23mg、0.20mmol)のスラリーに10分にわたって滴下し、室温で30分間撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCにより精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];4mL/分;4分10%のMeCN、4分にわたり10〜20%、8分にわたり20〜30%、2分で30%のMeCN)、t=13.58分を採取して、白い固形物としての表題の生成物5、93mg、(79%)を得た。MS(m/z)651.4[M+H];HNMR(400MHz、DMSO−d)δ9.59(br.s、1H)、8.92(d、J=7.7Hz、1H)、7.78(t、J=5.8HZ、0.6H)、7.73(t、J=5.8Hz、0.4H)、4.97(d、J=11.0Hz、1H)、4.57(t、J=8.2Hz、1H)、4.51(dd、J=8.4、5.2Hz、1H)、4.23(dd、J=8.4、3.7Hz、1H)、3.75〜3.68(m、3H)、3.66〜3.59(m、1H)、3.57〜3.50(m、2H)、3.25〜3.11(m、1H)、3.08(s、3H)、3.01〜2.89(m、1H)、2.77(dd、J=14.2、4.2Hz、6H)、2.67(t、J=7.3Hz、1H)、2.60(s、1H)、2.32〜2.24(m、1H)、2.22〜2.09(m、3H)、2.06〜1.99(m、2H)、1.96〜1.86(m、3H)、1.84〜1.68(m、3H)、1.64〜1.56(m、2H)、1.50〜1.43(m、2H)、0.96(dd、J=9.4、6.6Hz、6H)、0.88〜0.82(m、9H)、0.71(d、J=6.6Hz、3H)ppm。
乾燥DMF(10mL)中のP5C5 5(93mg、0.14mmol)及びDIPEA(58μL、0.33mmol)の撹拌溶液に、TSTU(76mg、0.25mmol)を添加し、得られた混合物を室温で1時間、窒素下で撹拌し、減圧下で濃縮させ、調製用のHPLCにより精製し(HO中のMeCN[0.1%のTFA];4mL/分;4分で15%のMeCN、8分にわたり15〜30%、30%で5分、2分にわたり30〜40%、40%のMeCNで3分)、t=13.29分を採取して、白い固形物としての表題の生成物6、78mg、(73%)を得た。MS(m/z)748.4[M+H];H NMR(400MHz、DMSO−d)δ9.59(br.s、1H)、8.92(d、J=7.7Hz、1H)、7.78(t、J=5.8HZ、0.6H)、7.73(t、J=5.8Hz、0.4H)、4.97(d、J=11.0Hz、1H)、4.57(t、J=8.2Hz、1H)、4.51(dd、J=8.4、5.2Hz、1H)、4.23(dd、J=8.4、3.7Hz、1H)、3.75〜3.68(m、3H)、3.66〜3.59(m、1H)、3.57〜3.50(m、2H)、3.25〜3.11(m、1H)、3.08(s、3H)、3.01〜2.89(m、1H)、2.82(s、3H)、2.77(dd、J=14.2、4.2Hz、6H)、2.67(t、J=7.3Hz、1H)、2.60(s、1H)、2.32〜2.24(m、1H)、2.22〜2.09(m、3H)、2.06〜1.99(m、2H)、1.96〜1.86(m、3H)、1.84〜1.68(m、3H)、1.64〜1.56(m、2H)、1.50〜1.43(m、2H)、0.96(dd、J=9.4、6.6Hz、6H)、0.88〜0.82(m、9H)、0.71(d、J=6.6Hz、3H)ppm。
実施例4−ドキソルビシン−dPEG(7)−NHSの調製:(7)
Figure 0006947630
乾燥DMF(2ml)中のドキソルビシン.HCl(15mg、0.026mmol)の撹拌懸濁液に、DIPEA(22.5μl、0.013mmol)を添加し、窒素下で30分間撹拌し、明澄な暗赤色の溶液を生じさせた。これを、5mlシリンジ中に吸い上げ、乾燥DMF(2ml)中のビス−dPEG−NHS(24.1mg、0.039mmol)及びDIPEA(22.5μl、0.13mmol)の撹拌溶液に20分にわたり滴下した。次いで、得られた溶液を室温で3時間、窒素下で撹拌し、高真空下で蒸発させて、暗い赤みがかった橙色の油を得た。これを、フラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10%のMeOH/DCM]によって精製し、適切な画分(R0.38)を採取し、合わせ、乾燥させて、赤みがかった橙色の粘性の油としての表題の生成物7、10.4mg(39%)を得た。C496423Na 1071.3798(M+Na)について計算したMS(m/z)は、1071.3805を見出した。
実施例5−ドキソルビシン−dPEG−NHSエステル(10)の調製
Figure 0006947630
ドキソルビシン塩酸塩(94mg、0.161mmol)を無水DMF(10mL)に溶解し、DIPEA(89μl、0.483mmol)を添加した。混合物を10分間撹拌し、これの後に、NHS−PEG−N(100mg、0.177mmol)を添加し、続いて、室温で、窒素下で18時間、暗中で撹拌した。反応混合物を、真空下で蒸発させ、フラッシュクロマトグラフィー[シルカ(silca)ゲル:5%のMeOH/DCM]により精製し、赤い油としての所望のDox−dPEG−アジド8、121mg、(76%)を得た。(R0.395、5%のMeOH/DCM);MS(m/z):1010.44[M+NH4]、1015.39[M+Na]、1031.37[M+K]、H NMR(CDCl):δ14.00(1H、s、6−OH)、13.31(1H、s、11−OH)、8.08(1H、d、J=8Hz、3−H)、7.84(1H、t、J=8Hz、2−H)、7.43(1H、d、J=8Hz、1−H)、5.53(1H、d、J=4Hz、c−OH)、5.33(1H、s、1’−OH)、4.79(2H、s、14−H)、4.19〜4.11(5H、m、CH3−O−、5’−H、7−H)、3.71〜3.64(33H、m、3’−H、−CH−O−(CH−CH−O)−CH−)、3.42(2H、t、J=8Hz、−CH−N)、3.34〜3.05(2H、q、J=20Hz、10−H)、2.46〜2.16(3H、m、4’−H、b−H、d−H)、1.94〜1.77(4H、m、2’−H、8’−H)、1.31(3H、d、J=8Hz、6’−H)。
2.5mLのtert−ブタノール/水(1:1v:v)中のDox−dPEG−アジド8(120mg、0.121mmol)の溶液に、2.5mLのtert−ブタノール/水(1:1)中の5−ヘキシン酸(14mg、0.121mmol)の溶液を添加した。反応を、室温で30分間撹拌し、続いて、硫酸銅(II)(2mg、0.012mmol)及び(+)−ナトリウムL−アスコルビン酸(5mg、0.024mmol)を添加した。反応を40℃に温め、24時間撹拌した。次いで、反応混合物をDCM(15mL)で希釈し、pH4が達成されるまでクエン酸の溶液を添加した。次いで、有機層をブライン(2×10mL)で洗浄し、水層をDCM(4×10mL)と合わせ、逆抽出した。有機画分を合わせ、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濃縮させて、暗赤色の残渣を得た。これは、精製されたフラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:20%のMeOH/DCMに至るまでのDCM増加)であり、赤い固形物としての生成物9、53.4mg、(40%)を得た。(R0.20、10%のMeOH/DCM);MS(m/z):1106.05[M+H]、1128.00[M+NaHNMR(CDCl):δ14.01(1H、s、6−OH)、13.33(1H、s、11−OH)、8.08(1H、d、J=8Hz、3−H)、7.82(1H、t、J=8Hz、2−H)、7.64(1H、s、−N−CH=CN−)、7.44(1H、d、J=8Hz、1−H)、5.55(1H、d、J=4Hz、c−OH)、5.33(1H、s、1’−OH)、4.81(2H、s、14−H)、4.55(2H、t、J=4Hz、−CH=CN−CH−)、4.16〜4.11(5H、m、CH−O−、5’−H、7−H)、3.86(2H、t、J=8Hz、−O−CH−CH−CN−)、3.70〜3.62(33H、m、3’−H、−(CH−CH−O)−CH−)、3.35〜3.06(2H、q、J=20Hz、10−H)、2.83(2H、t、J=4Hz、−CH−COOH)、2.47〜2.16(2H、m、b−H、d−H)、2.07〜2.02(3H、m、2’−H、4’−H)、1.83〜1.79(2H、m、8−H)、1.36〜1.28(5H、m、6’−H、−CH−CH−CH−COOH).]。Dox−dPEG酸の溶液を、乾燥DMF中でTSTU及びDIPEAと一緒に1時間撹拌する。この溶媒を、高真空を使用して取り除き、残渣を逆相HPLCによって精製して、NHSエステル誘導体10を得た。
実施例6−ドキソルビシン−dPEG12−SPDP(11)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(2ml)中のDox.HCl(10mg、0.0172mmol)の撹拌懸濁液に、DIPEA(7.7μl)を添加し、反応混合物を窒素下で10分間撹拌して、明澄な赤い溶液を得た。これに、乾燥DMF(1ml)中に溶解したSPDP−dPEG12−NHSエステル(17.3mg、0.044mmol)を添加し、反応を室温で、窒素下で撹拌し、一晩光から保護した。DMFを高真空によって除去し、暗赤色の油をフラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10%のMeOH/DCM R0.36]によって精製して、赤い粘性の油としての所望の生成物11、16.2mg(70%)を得た。C628521[M+H]1341.5271について計算したHRMS(m/z)は、1341.5380を見出した。
実施例7−ドキソルビシン−SMCC(12)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(10ml)中のDox.HCl(0.05g、0.086mmol)の懸濁液に、SMCC架橋剤(0.0346g、0.104mmol)及びDIPEA(22.5μl、0.129mmol)を添加し、反応を室温で12時間、窒素下で撹拌し、光から遮蔽した。懸濁液は、1時間以内に溶液中に投入される。溶媒を高真空下、35℃で取り除き、暗赤色の残渣を得た。これをDCM(50ml)に取り込み、ブラインで洗浄し、MgSO上で乾燥させ濾過し、乾燥させて暗赤色の固形物を得た。これをフラッシュカラムクロマトグラフィー[シリカゲル:1〜5%のMeOH/DCM、R0.25]によって精製して、橙色がかった赤い固形物としての12、0.053g(78%)を得た。C394214Naについて計算したMS(m/z)は、785.25(M+Na)を見出した。
実施例8−ドキソルビシン−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(16)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(1ml)中のDox.HCl(25mg、0.043mmol)及びFmoc−Val−Cit−PNP13(30mg、0.039mmol)の懸濁液に、DIPEA(7.5μl、0.043mmol)を添加し、暗赤色の溶液を生じさせた。これを室温で24時間、窒素下で撹拌し、これの後に溶媒を高真空下で蒸発させ、残渣を乾燥ジエチルエーテルで粉砕して、赤い固形物R0.22を得た[シリカゲル:10%のMeOH/DCM]。フラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:5%のMeOH/DCM]による精製で、赤い固形物としての所望の生成物14、25.2mg(55%)を得た。C616718[M+H]1171.4512について計算したHRMS(m/z)は、1171.4534を見出した。
乾燥DCM(5ml)中の14(20mg、0.017mmol)の撹拌溶液に、ピペリジン(10mol%)を添加した。混合物溶液中の主に鮮赤色は、直ぐに暗褐色の明澄な溶液になり、10分間撹拌し、これの後にすべての溶媒を取り除き、赤い粘着性固形物の所望の化合物15を得た。C465716[M+H]949.3831について計算したHRMS(m/z)は、949.3874を見出した。これを、さらに精製せずに16の調製で使用した。
乾燥DMF中の化合物15の溶液を、乾燥DMF中のビス−dPEG−NHS及びDIPEA(22.5μl、0.13mmol)の撹拌溶液に、20分にわたり滴下する。次いで、得られた溶液を室温で3時間、窒素下で撹拌し、高真空下で蒸発させて、暗い赤みがかった橙色の油を得る。これを、フラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10%のMeOH/DCM]によって精製し、適切な画分を採取し、合わせ乾燥させて、赤みがかった橙色の粘性の油としての表題の生成物16を得る。
実施例9−カンプトテシン−dPEG−NHSエステル(19)の調製
Figure 0006947630
乾燥DCM(100ml)中のカンプトテシン(400.0mg、1.1mmol)の撹拌溶液に、続いて、5−ヘキシン酸(319.8mg、2.9mmol)、EDC(437.1mg、2.28mmol)、及びDMAP(139.4mg、1.14mmol)を添加した。黄色い懸濁液を、室温で16時間、N下、かつ暗中で撹拌させた。得られた淡褐色の溶液を、HO(120ml)で洗浄し、DCM(100mL)で抽出した。有機相を合わせブライン(100mL)で洗浄し、MgSO上で乾燥させ、真空で濃縮させた。この粗製のものをフラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:1〜3%のMeOH/DCM勾配を用いて]によって精製して、オフホワイト/黄色い粉末としてのカンプトテシンアルキン17、471.1mg、(91.6%)を得た。C2622443.1623[M+H]について計算したHRMS(m/z)は、443.1607を見出した。HNMR(400MHz、CDCl3):δ=8.43(s、1H)、8.25(d、J=8.5Hz、1H)、7.97(d、J=8.3Hz、1H)、7.86(ddd、J=8.5、6.8、1.5Hz、1H)、7.70(t、J=7.8Hz、1H)、7.28(s、1H)、5.71(d、J=17.3Hz、1H)、5.43(d、J=17.2Hz、1H)、5.32(s、2H)、2.78〜2.59(m、2H)、2.35〜2.28(m,3H)、2.18(dq、J=13.6、7.5Hz、1H)、2.05(t、J=2.6Hz、1H)、1.90(p、7.2Hz、2H)、1.01(t、J=7.5Hz、3H);13C NMR(100MHz、CDCl3):δ=172.1、167.5、157.4、152.4、148.9、146.2、146.0、131.2、130.70、129.6、128.5、128.2、128.1、120.3、96.0、83.0、75.9、69.5、67.1、49.9、32.4、31.9、23.2、17.7、7.6;IRλmax:3302.5、2984.3、2943.6、1753.6、1737.3、1669.3、1624.3、1564.1、1446.8、1405.6、1365.6、1351.3、1296.6、1234.1、1205.3、1166.5、1131.8、1088.4、1045.3、1011.2、976.5、946.6、909.3、825.4、786.2、762.2、722.4、652.0。
15mlの1:2のHO:tert−ブタノール中のカンプトテシンアルキン17(60mg、0.136mmol)の撹拌溶液に、続いて63.2mgのアジド−PEG−酸(0.271mmol、2当量)、2.7mgのNaアスコルビン酸(0.0136mmol、0.1当量)、及び2.2mgのCuSO(0.0136mmol、0.1当量)を添加した。白い懸濁液を、80℃でN下、かつ暗中で5時間撹拌した。明澄な溶液を室温まで冷ました後、15mlのDCM及び15mlの蒸留したHOを添加し、有機層を分離した。得られた有機物を25mlの0.5MのHCl及び25mlの1:1の1MのHCl:ブラインで洗浄し(有機層は、黄色の蛍光色になる)、NaSO上で乾燥させ、真空で濃縮させた。粗製のものをフラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10〜15%のMeOH/DCM勾配によって、続いて0.1%のギ酸、10%のMeOH/DCMによって精製した。適切な画分を合わせ、真空で濃縮させ、熱いエーテルで、還流下で1時間洗浄した。黄色い粘着性固形物を所望の生成物18、71mg(78.4%)として得た。HRMS(m/z):676.2644[M+H]、計算された質量676.2669。H NMR(400MHz、CDCl):δ=8.44(s、1H、5−CH−芳香族)、8.28(d、J=8.6Hz、1H、4−CH−芳香族)、7.97(d、J=8.2Hz、1H、1−CH−芳香族)、7.87(t、J=7.7Hz、1H、3−CH−芳香族)、7.70(t、J=7.6Hz、1H、2−CH−芳香族)、7.30(s、1H、7−CH−芳香族)、5.71(d、J=17.2Hz、1H、8−CH2−O)、5.44(d、J=17.2Hz、1H、8−CH2−O)、5.33(s、2H、6−CH2−N)、4.52(td、J=4.8、1.9Hz、2H)、4.18(s、2H)、3.86(t、J=5.2Hz、2H)、3.75(dd、J=5.8、3.1Hz、2H)、3.68〜3.57(m、6H)、2.82(t、J=7.4Hz、3H)、2.68〜2.49(m、3H)、2.31(dq、J=14.8、7.4Hz、1H)、2.18(dq、J=14.7、7.4Hz、1H)、2.06(p、J=7.4Hz、2H)、1.01(t、J=7.5Hz、3H、10−CH3);13C NMR(100MHz、CDCl):δ=172.39、167.73、157.40、152.23、146.08、131.52、130.86、129.36、128.56、128.23、122.57、120.29、96.37、75.82、70.39、69.50、67.13、50.12、49.99、32.84、31.81、24.43、24.24、7.59;IRcm−1:3422.20、2913.21、1745.90、1664.85、1616.45、1562.85、1501.82、1457.03、1404.63、1352.03、1299.22、1231.80、1132.95、1088.07、1048.25、994.41、947.36、815.25、787.33、763.06、724.93。
カンプトテシン酸18酸(10mg)の撹拌溶液に、乾燥DMF(3ml)中の160.3mgのジスクシンイミジルカーボネート(DSC)(0.64mmol)及び24mgのトリエチルアミン(0.24mmol)を添加した。黄色い溶液を、室温でN下、かつ暗中で撹拌させた。160.4mgのDSC(43当量)及び24.1mgのトリエチルアミンのさらなる添加を、16時間後に行った。さらに6時間後、反応を停止させ、真空で濃縮させて、橙色の油を得た。これを、15mlのDCMに溶解し、15mlの0.5MのHCl及び15mlのブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥させた。このワークアップ手順を2回反復し、最後の1回の洗浄を、2x5mlのHO及び5mlのブラインで行った。乾燥させた有機物を濾過し、真空で濃縮させ凍結乾燥させて、白い吸湿性の粉末としての所望の化合物19、9mgを得た。MS(m/z)773.2832(M+1)、796.2639(M+Na)
実施例10−エリプチシン−C−NHSエステル(21)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(5ml)中のエリプチシン(35mg、0.14mmol)の溶液に、6−ブロモヘキサン(55.4mg、0.284mmol)酸を添加し、反応混合物を120℃で4時間、次いで、室温でさらに12時間撹拌して、マスタード黄色の析出物を得た。これを濾過し、冷たい無水エーテルで洗浄した。いくらかの析出も濾液中に認められ、これも採取した。化合物20で得られた全部の合わせた収率は、49.1mg(78%)であった。TLC[シリカゲル:MeCN:水:KNO3(飽和)]による分析は、生成物が単一の黄色いスポット(基準0.55、エリプチシン基準0.67)であることを示した。C2325361.1916(M+1)について計算したHRMS(m/z)は、361.1924を見出した。
乾燥DMF(1.5ml)中の酸20(10mg、0.023mmol)の部分的懸濁液に、TSTU(12mg、0.04mmol)、続いてDIPEA(16.2μl、0.093mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間、窒素下で撹拌した。反応の間に、懸濁液は、緩徐に明澄なマスタード黄色の溶液に移行した。反応の後にTLC[シリカゲル:MeCN:水:KNO3(飽和)]が続き、完了したら、DMFを、高真空を使用して取り除き、温度を30℃未満に保った。残渣を無水エーテルで粉砕し、空気乾燥させて、マスタード黄色の固形物としてのエステル21を得た。C2728BrNについて計算したHRMS(m/z)。
実施例11−エリプチシン−PEG−NHSエステル(23)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(4ml)中のエリプチシン(0.035g、0.142mmol)の窒素下での撹拌溶液に、乾燥DMF(1ml)に溶解したBr−PEG−酸(0.0936g、0.0284mmol)を添加した。反応を120℃で4時間撹拌し、冷まし、室温でさらに12時間撹拌した。DMFを、高真空を使用して取り除き、残基を調製用のHPLC[Chromolith HighResolution RP−18e 100x4.6mm]100%の10mMのNaPO/pH7によって、100%のMeCNへ20℃、ステップ勾配で27分にわたって精製し、280及び435nmで検出しt7.9分で採取して、黄色い吸湿性の固形物としての酸22、40.6mg(50%)を得た。C2535M−Br)495.2495について計算したHRMS(m/z)は、495.2498を見出した。
エリプチシン−PEG−酸22(0.0143g、0.00256mmol)を、乾燥DMSO(1ml)に溶解し、窒素下で撹拌した。これに、TSTU(0.0136g、0.00451mmol)、続いてDIPEA(18.5μl、0.105mmol)を添加し、鮮黄色の溶液を室温で1時間、窒素下で撹拌した。溶媒を高真空下でとり、粘着性残渣を乾燥エーテルで粉砕し、エーテルをデカントした後、高真空下で乾燥させて、黄色い粘着性固形物としての23、11.4mg(66%)を得た。C3238O(M−Br)592.2659について計算したHRMS(m/z)は、592.2643を見出した。
実施例12−エリプチシン−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(29)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(8mL)中のCit−Val−PAB−OH(24)(0.10g、0.43mmol)の撹拌溶液に、乾燥DMF(1mL)中の11−アジド−3,6,9−トリオキサウンデカン酸(0.16g、0.43mmol)を添加した。次いで、EEDQ(2−エトキシ−1−エトキシカルボニル−1,2−ジヒドロキノリン(100mg、0.5mmol)を添加し、溶液を室温で一晩、窒素下で撹拌した。溶媒を真空で除去し、フラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10%のMeOH/DCM]によって精製して、白い固形物としての生成物25(0.21g(82%)を得た。融解点139℃;C2642617.3023[M+Na]について計算したHRMS(m/z)。617.2999を見出した、IR3270、2925、2103、1629、1538、1272、1094、799cm−1H NMR(400MHz、MeOD)δ7.54(m、2H)、7.29(d、J=8.7Hz、2H)、4.43〜4.52(m、2H)、4.30(d、J=7.2Hz、2H)、4.05(s、2H)、3.59〜3.77(m、10H)、3.30(m、2H)、3.04〜3.25(m、2H)、2.04〜2.17(m、1H)、1.67〜1.95(m、2H)、1.57(m,2H)、0.97(m、6H);C NMR(100MHz、DMSO−d6)δ17.9、19.2、26.8、29.3、31.1、39.6、49.9、53.2、56.5、62.6、69.2、69.6、69.6、69.7、69.8、70.3、118.8、126.9、17.5、158.9、170.3、170.7。
乾燥CHCl中のPEGアジドリンカー25(2mL中60mg)の撹拌溶液に、HBr(AcOH、1M、0.04mL中33%)を滴下した。10分後、プラスコを氷の上に置き、NaHCO緩徐に添加よりもであり、溶液を30分間撹拌した。撹拌後、溶液を濾過し、水及びジエチルエーテルで洗浄し真空で乾燥させて、クリーム状の固形物としてのベジルブロミド(bezyl bromide)誘導体26(20mg(33%)を得た;C2642Br657.2360(M+1)について計算したHRMS(m/z)。657.2357を見出した。H NMR(400MHz、MeOD)δ7.63〜7.50(m、2H)、7.43〜7.21(m、2H)、4.60〜4.47(m、2H)、4.33〜4.24(m、1H)、4.06(s、2H)、3.88〜3.60(m、10H)、3.52(s、2H)、3.30〜3.1(m、2H)、2.20〜2.07(m、1H)、2.00〜1.72(m、2H)、1.72〜1.54(m、2H)、1.09〜0.90(m、6H)。
9−ヒドロキシエリプチシン(10mg、0.04mmol)及びKCO(0.12g、0.08mmol)を乾燥DMF(4mL)に溶解し、5分間撹拌した。ブロム化リンカー26(30mg、0.04mmol)を乾燥DMF中の溶液として添加し、混合物を室温で17時間撹拌した。真空での濃縮後、黒い固形物が得られ、次いでこれをCHCl:MeOH9:1に溶解し、水で洗浄し乾燥させ、濃縮させて、暗褐色の固形物としてのアルキル化エリプチシン誘導体27、24mg(76%)を得た。MS(m/z)840[M]+;C435510839.4204について計算したHRMS(m/z)。839.4202を見出した。IR3272、2937、2107、1646、1526、1462、1415、1254、1103、807cm−1;H NMR(400MHz、MeOD)δ8.38〜8.10(m、1H)、8.01(s、1H)、7.99〜7.81(m、1H)、7.75(d、J=8.0Hz、1H)、7.68〜7.48(m、2H)、7.48〜7.32(m、1H)、7.30〜6.98(m、1H)、5.84(s、0H)、4.54(dd、J=1.5、8.9Hz、1H)、4.31(q、J=7.8Hz、1H)、4.08(d、J=9.3Hz、2H)、3.92〜3.46(m、9H)、3.35(d、J=17.3Hz、12H)、3.17(d、J=18.8Hz、3H)、3.02(s、3H)、2.89(s、3H)、2.70(d、J=7.6Hz、2H)、1.90(s、1H)、1.78(s、1H)、1.60(s、2H)、1.06〜0.86(m、6H)。
アジドエリプチシン誘導体28は、Cu(II)SO及びアスコルビン酸を使用した「クリック」条件(‘click’condition)下で、ヘキシン酸で1,3付加環化が起き、カルボン酸28を有する誘導体を得た。乾燥DMF中でのTSTU及びDIPEAを用いた誘導体28のこの末端カルボン酸の活性化は、活性化スクシンイミジルエステル誘導体29を生じる。
実施例13−エリプチシン−N−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(33)の調製
Figure 0006947630
実施例14−N−エリプチシンペンチルアミン(36)の調製
Figure 0006947630
アジ化ナトリウム(0.6g、9.6mmol)をDMF(20mL)に溶解し、1,5−ジブロモペンタン(1.2mL、8.7mmol)を添加した。混合物を、適所のブラストシールドを用いて50℃に一晩加熱した。溶液を0℃に冷却し、水(20mL)を添加した。次いで、混合物をEtOAc(3×20mL)で抽出し、水(20mL)及びブライン(20mL)で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、濃縮させて油を形成し、これを、n−ヘキサンを用いてカラムクロマトグラフィーによって精製して、明澄な油としての34(1.5g、90%)を得た。アジド染色試薬を使用して、アジドを観察し、ヨウ素可視化を使用して、カラムからの最初の化合物である開始ジブロモペンタンを染色した。H NMR(400MHz、CDCl3)δ3.44(t、J=6.7Hz、2H)、3.32(t、J=6.7Hz、2H)、1.92(p、J=7.0Hz、2H)、1.69〜1.61(m、2H)、1.61〜1.51(m、2H)。
エリプチシン(50mg g、0.2mmol)をDMF(10mL)中の1−アジド−5−ブロモペンタン34(80mg、0.4mmol)に添加し、120℃に4時間加熱し、続いて、室温で3日間撹拌した。橙色の懸濁液をエーテル(10mL)で処理し、濾過して、黄色い固形物としての四級化されたエリプチシン誘導体35、64mg(90%)を得た。溶解せずに分解した融解点>150℃ IR3065、2088、1598、1578、1463、1420、1401、1154、744、716、606cm−1H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ12.16(s、1H)、10.09(s、1H)、8.62〜8.52(m、1H)、8.44(dd、J=11.7、7.6Hz、2H)、7.71〜7.57(m、2H)、7.37(s、1H)、4.72(t、J=7.5Hz、2H)、3.37(m、4H)、3.30(s、3H)、2.84(s、3H)、1.62(p、J=7.0Hz、2H)、1.51〜1.28(m、2H);C NMR(100MHz、DMSO−d6)δ206.5、146.5、144.3、142.6、13.3、12.5、10.8、128.7、125.6、124.4、122.1、120.8、120.2、111.6、110.45、59.2、50.4、30.4、27.7、22.9、15.1、12.1;MS(ES+)m/z358[M];C2224358.2032について計算したHRMS(m/z)質量。358.2036を見出した。
エリプチシンアジド35(10mg、0.036mmol)をメタノール(2mL)に溶解した。Pd/Cを添加し、水素風船を撹拌溶液に取り付けた。6.5時間後、反応混合物を、セライトをとおして濾過し、真空で濃縮させて、鮮橙色の結晶としてのエリプチシンアミン36(7.0mg、58%)を得た。重要なことには、ピリジン環の還元は、TLC(MeCN:HO:KNO8:1:1)による監視が必要であるように、一晩水素化に置かれたままにされたとき、起こり得る。溶解せずに分解した融解点>150℃ IR2934、1598、1578、1419、1244、1176、747、628cm−1H NMR(400MHz、MeOD)δ9.86(d、J=1.1Hz、1H)、8.38〜8.27(m、3H)、7.64〜7.54(m、2H)、7.36(ddd、J=8.0、6.5、1.7Hz、1H)、4.81〜4.71(m、2H)、3.25(s、3H)、3.00〜2.92(m、2H)、2.78(s、3H)、2.18(ddd、J=12.2、10.2、6.8Hz、2H)、1.83〜1.72(m、2H)、1.59(m、2H);13C NMR(100MHz、MeOD)δ146.5、144.3、142.6、133.3、132.5、130.8、128.7、125.9、124.4、122.1、120.8、120.5、120.1、111.6、110.4、59.2、48.5、40.1、39.9、39.7、39.4、39.2、39.0、38.8、30.3、26.9、22.6、15.2、15.1、12.0;MS(m/z)332[M];C2226322.2127について計算したHRMS(m/z)。332.2123を見出した。
PEGアジドリンカー25(20mg、0.03mmol)及びビスニトロフェニルカーボネート(30mg、0.10mmol)を、DMF(2mL)に溶解した。DIPEA(0.1mL、0.07mmol)を添加し、溶液を50℃に3時間加熱した。DMFを真空で除去し、水を添加し、生成物をCHCl:MeOH9:1で抽出した後に、乾燥及び濃縮させて、暗黄色の油としての活性化p−ニトロフェニル誘導体30、20mg(74%)を得た。IR1652、1590、1516、1498、134、1288、1216、1109、850、753、629cm−1H NMR(400MHz、MeOD)8.30〜8.39(m、2H)、7.61〜7.71(m、2H)、7.40〜7.53(m、4H)、5.28(s、2H)、4.50〜4.61(m、1H)、4.33(d、J=7.1Hz、1H)、4.09(s、2H)、3.64〜3.79(m、10H)、3.22〜3.14(m、1H)、2.16(h、J=6.9Hz、1H)、1.79〜1.92(m、2H)、8.6Hz、2H)、1.60(m、6H);MS(ES+)782[M+Na];13C NMR(100MHz、MeOD)δ172.0、171.3、171.0、163.8、163.8、161.1、155.8、152.6、145.3、140.4、130.6、129.2、125.7、121.9、119.8、115.1、70.8、70.3、70.2、70.1、69.7、50.4、48.3、48.1、47.8、47.6、47.4、47.2、47.1、30.9、18.4、17.4;C334512 782.3170[M+Na]について計算したHRMS(m/z)。782.3173を見出した。
エリプチシンアミン36(11mg、0.03mmol)及び活性化リンカー30(24mg、0.03mmol)を乾燥DMFに溶解した。DIPEA(6μL、Gilsonピペットを介して添加した、0.035mmol)を添加し、反応混合物を暗中で24時間、室温で撹拌した。生成物をジエチルエーテルの添加により析出し、遠心分離した。上清を除去し、得られた固形物をジエチルエーテルで洗浄し乾燥させて、黄色い固形物としてのエリプチシンリンカー誘導体31、10mg(36%)を得た。MS(ES+)m/z952[M];C496611 952.5045について計算したHRMS。952.4993を見出した。
アジドエリプチシン誘導体31は、Cu(II)SO及びアスコルビン酸を使用した「クリック」条件下で、ヘキシン酸で1,3付加環化が起き、誘導体32を得た。乾燥DMF中でのTSTU及びDIPEAを用いた誘導体32の末端カルボン酸の活性化は、スクシンイミジルエステル誘導体33を生じる。
実施例15−6−マレイミドカプロイル−MMAE(37)の調製
Figure 0006947630
新しく蒸留した乾燥DCM(2ml)中のMMAE(0.05g、0.0694mmol)の懸濁液に、6−マレイミドカプロン酸(0.0221g、0.104mmol)、続いてジエチルシアノホスホネート(21μl、0.139mmol)及びDIPEA(37μl、0.208mmol)を添加した。DIPEAを添加したら、反応混合物は、明澄になり、室温で12時間、窒素下で撹拌し、TLC[シリカゲル:5%のMeOH/DCM、基準0.31]。反応混合物をDCM(30ml)で希釈し、10%のクエン酸(2X20ml)、水(20ml)、ブライン(20ml)で洗浄し、乾燥状態まで濃縮した。粗製のものをフラッシュカラムクロマトグラフィー[シリカゲル:5%のMeOH/DCM]によって精製して、白い固形物としての6−マレイミドカプロイル−MMAE37、0.023g(36%)を得た。C497910について計算したMS(m/z)は、911.58(M+1)を見出した。
実施例16−6−マレイミドカプロイル−Val−Cit−PAB−MMAE(40)の調製
Figure 0006947630
乾燥N−メチルピロリジノン、NMP(5ml)中のval−cit−PAB24(0.11g、0.29mmol)の窒素下での撹拌溶液に、N−スクシンイミジル−6−マレイミドヘキサン酸(0.0983g、0.318mmol)を添加し、得られた淡褐色の溶液を室温で16時間撹拌した。NMPを、40℃未満で高真空によって除去した。得られた粘土が高い油状の残渣を乾燥エーテル(20ml)で粉砕し、固形物を濾過によって採取し、乾燥エーテルで数回洗浄し、空気乾燥させて、オフホワイト粉末である所望の生成物38、0.16g(98%)を得た。TLC[シリカゲル:10%のMeOH/DCM R0.21。C2841について計算したMS(m/z)572.653(M+1)。
乾燥DMF中の6−マレイミドカプロイル−val−cit−PAB 38の窒素下での撹拌溶液に、ビス−(p−ニトロフェニル)カーボネート、続いてDIPEAを添加し、無色から鮮黄色への色の変化を引き起こした。溶液を室温で1時間、窒素下で撹拌し、これの後にDMFを高真空によって除去して、油状の残渣を得た。これをエチルアセテートで15分間粉砕し、析出を引き起こし、これをエーテルの添加によって完了させた。固形物を採取してエーテルでよく洗浄し、空気乾燥させて、オフホワイトの固形物を得た。TLC[シリカゲル:10%のMeOH/DCM R0.46]。これをクロマトグラフィー[シリカゲル:5〜10%のMeOH/DCM勾配溶出]によって精製して、白い固形物としての活性化リンカー39、0.006g、(46%)を得た。MS(m/z)738..3091(M+H)、C354311Na M+Na 760.2918について計算したHRMS(m/z)は、760.2922を見出した。
活性化リンカー39(50mg、0.068mmol)、MMAE(32.6mg、0.045mmol)、及びN−ヒドロキシベンゾトリアゾール(1.4mg、0.0091mmol)を、乾燥DMF(1ml)に入れて2分間撹拌し、これの後に1滴のピリジンを添加し、反応を24時間撹拌する。次いで、溶媒を高真空によって除去し、残渣を逆相の調製用HPLCによって精製し冷凍凍結後に白い粉末としての所望の生成物40を得た。MS(m/z)1316.7(M+H)。
実施例17−パクリタキセル−dPEG−NHSエステル(44)の調製
Figure 0006947630
パクリタキセル(100mg、0.12mmol)及びグルタル酸無水物(17mg、0.14mmol)を乾燥DCM(10ml)に溶解し、10分間撹拌し、次いで、乾燥ピリジン(100μl、0.0013mmol)を添加した。反応混合物を3日間室温で撹拌し、真空下で蒸発させた。得られた残渣をDCMから再結晶化させて、白い固形物としてのパクリタキセル酸41、60.7mg(52.3%)を得た。(R0.26、3%のMeOH/DCM)。H NMR(CDCl):δ8.16(2H、d、J=4Hz、23−H、27−H)、7.78(2H、d、J=4Hz、39−H、43−H)、7.66−7.36(11H、CH、Ar)、6.28(2H、m、10−H、13−H)、6.01(1H、q、J=4Hz、3’−H)、5.71(1H、d、J=7.2Hz、2−H)、5.52(1H、d、J=3.2Hz、2’−H)、5.00(1H、d、J=8Hz、5−H)、4.47(1H、q、J=6.4Hz、7−H)、4.29(2H、d、J=8.4Hz、20−H)、3.83(1H、d、J=6.8Hz、3−H)、2.53〜2.16(15H、m、7−OH、6−H、14−H、g2−H、g4−H、29−H、31−H)、2.06−1.70(7H、m、1−OH、g3−H、6−H、18−H、19−H)、1.28〜1.16(6H、m、16−H、17−H)。MS(m/z):968.36[M]、985.39[M+NH]、990.35[M+Na]。(理論:C5257NO17 968.01)。
乾燥アセトニトリル(5ml)中のパクリタキセル酸41(26mg、0.027mmol)及びSDPP(20mg、0.058mmol)の撹拌溶液に、TEA(20μl、0.143mmol)を添加した。反応混合物を室温で一晩、窒素下で撹拌し、続いて蒸発させ、シリカゲルクロマトグラフィー(MeOH/DCM=3:97)によって精製し、白い固形物としてのパクリタキセルNHSエステル42、38mg(76%)を得た。(R0.48)。H NMR(CDCl):δ8.15(2H、d、J=7.6Hz、23−H、27−H)、7.72(2H、d、J=7.6Hz、39−H、43−H)、7.64−7.37(11H、CH、Ar)、6.28(2H、m、10−H、13−H)、6.01(1H、q、J=4Hz、3’−H)、5.71(1H、d、J=7.2Hz、2−H)、5.52(1H、d、J=3.2Hz、2’−H)、5.00(1H、d、J=8Hz、5−H)、4.47(1H、q、J=6.4Hz、7−H)、4.29(2H、d、J=8.4Hz、20−H)、3.83(1H、d、J=6.8Hz、3−H)、2.99〜2.36(15H、m、7−OH、6−H、14−H、g2−H、g4−H、29−H、31−H)、2.29〜1.82(15H、m、1−OH、g3−H、6−H、18−H、19−H、n3−H、n4−H)、1.28〜1.16(6H、m、16−H、17−H)。MS(m/z):1065.38[M]、1087.36[M+Na]。(理論:C566019 1065.08)。
乾燥DCM(5mL)中のパクリタキセルNHSエステル42(32mg、0.03mmol)の溶液に、HN−PEG−COOH(10.6mg、0.03mmol)及びTEA(5μl、0.03mmol)を添加した。反応混合物を窒素下で一晩撹拌し、続いてHCl(2×10mL、0.1M)及びブライン(2×10mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濃縮させて明澄な油としての43、25mg(64%)を得た。[シリカゲル:5%のMeOH/DCM R0.16]。H NMR(CDCl):δ8.16(2H、d、J=7.6Hz、23−H、27−H)、7.86(2H、d、J=7.6Hz、39−H、43−H)、7.65〜7.30(11H、CH、Ar)、6.28(2H、m、10−H、13−H)、6.01(1H、q、J=4Hz、3’−H)、5.71(1H、d、J=7.2Hz、2−H)、5.50(1H、d、J=3.2Hz、2’−H)、5.00(1H、d、J=8Hz、5−H)、4.47(1H、q、J=6.4Hz、7−H)、4.29(2H、d、J=8.4Hz、20−H)、3.83(1H、d、J=6.8Hz、3−H)、3.73〜3.47(24H、m、−CO−NH−(CH−CH−O)−CH−)、2.62〜1.87(24H、m、7−OH、6−H、14−H、18−H、g2−H、g4−H、29−H、31−H、1−OH、g3−H、6−H、19−H)、1.28〜1.16(6H、m、16−H、17−H)。MS(m/z):1303.56[M]、1325.56[M+Na]、1341.55[M+K]。(理論:C678623 1303.40)。
無水DMF(2mL)中のパクリタキセル−PEG−酸43(22mg、0.017mmol)の撹拌溶液に、TSTU(11mg、0.034mmol)及びDIPEA(15μl、0.085mmol)を添加した。反応混合物を、室温で2時間、窒素下で撹拌し、続いて濃縮させることにより黄色い油としての粗生成物を得た。これを、フラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル、3〜5%のMeOH/DCM]によって精製して、NHSエステル44、15.2mg(64%)を得た。[シリカゲル3%MeOH/DCM R0.18]。H NMR(CDCl):δ8.16(2H、d、J=7.6Hz、23−H、27−H)、7.86(2H、d、J=7.6Hz、39−H、43−H)、7.65〜7.30(11H、CH、Ar)、6.28(2H、m、10−H、13−H)、6.01(1H、q、J=4Hz、3’−H)、5.71(1H、d、J=7.2Hz、2−H)、5.50(1H、d、J=3.2Hz、2’−H)、5.00(1H、d、J=8Hz、5−H)、4.47(1H、q、J=6.4Hz、7−H)、4.29(2H、d、J=8.4Hz、20−H)、3.83(1H、d、J=6.8Hz、3−H)、3.73〜3.47(24H、m、−CO−NH−(CH−CH−O)−CH−)、2.62〜1.87(28H、m、7−OH、6−H、14−H、18−H、g2−H、g4−H、29−H、31−H、1−OH、g3−H、6−H、19−H、n3−H、n4−H)、1.28〜1.16(6H、m、16−H、17−H)。MS(m/z):1400.60[M]、1417.62[M+NH4]、1422.58[M+Na]、1338.60[M+K]。(理論:C718926 1400.47)。
実施例18−パクリタキセル−PAB−Val−Cit−dPEGNHSエステル(47)の調製
Figure 0006947630
乾燥DCM(10ml)中のパクリタキセル(100mg、0.117mmol)及びFmoc−Val−Cit−PAB(74.8mg、0.00976mmol)の撹拌混合物に、DMAP(14.3mg、0.117mmol)を添加し、室温で48時間、窒素下で撹拌した。溶媒を蒸発させて、淡い黄色い結晶性固形物を得、これをフラッシュカラムクロマトグラフィー[シリカゲル:3〜5%のMeOH/クロロホルム]によって精製して、所望の化合物45を得た。
乾燥THF中の45の撹拌溶液に、DBUを添加し10分間撹拌し、これの後に溶媒を除去して、脱保護誘導体46を得、これをさらに生成せずに使用する。
乾燥DCM中の46の溶液を乾燥DCM中のビス−dPEG NHSエステルの撹拌溶液に、窒素下で20〜30分にわたって滴下し、これの後に、これを2時間撹拌し、水の添加によって反応を停止させDCMで逆抽出し、有機抽出物を合わせ乾燥させ、蒸発させて粗47を得る。
実施例19−ドキソルビシン−dPEG12−マレイミド(48)の調製
Figure 0006947630
乾燥DMF(2ml)中のDox.HCl(10mg、0.017mmol)の撹拌懸濁液に、DIPEA(7.7μl)を添加し、反応混合物を窒素下で10分間撹拌して、明澄な赤い溶液を得た。これに、乾燥DMF(1ml)中に溶解したマレイミド−dPEG12 NHSエステル(16.4mg、0.019mmol)を添加し、反応を室温で、窒素下で撹拌し、一晩光から保護した。DMFを高真空によって除去し、暗赤色の油をフラッシュクロマトグラフィー[シリカゲル:10%のMeOH/DCM R0.5]によって精製して、赤い粘性の油としての所望の生成物48、17.8mg(80%)を得た。C618727Na[M+Na]1316.5424について計算したHRMS(m/z)は、1316.5601を見出した。
実施例20−セマドチン−SH(53)の調製
Figure 0006947630
実施例21−セマドチン−OH(54)の調製
Figure 0006947630
実施例22−セマドチン−O−PAB−Cit−Val−PEG−NHSエステル(57)の調製
Figure 0006947630
実施例23−seco CBI−β−グルクロニド−NHSエステル(65)の調製
Figure 0006947630
実施例24−6−マレイミドカプロイル−SGD−1910(67)の調製
Figure 0006947630
実施例25−マイタンシノールDM4 Mal−PEG−NHSエステル(68)の調製
Figure 0006947630
実施例26−複合体の合成のためのスキーム
Figure 0006947630
Figure 0006947630
Figure 0006947630
実施例27−複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片の発現及び精製
抗HER2細胞質発現scFvクローン、TCTの構築
複数のよく離間された表面リジン残基を有することで知られているscFv C6.5[Adams GP et al.Cancer Res,2001,61:4750−55]の翻訳領域(ORF)を、タンパク質の細胞質発現を可能にするための融合タグとしてチオレドキシンのORFを有する発現ベクターpET32 Xa/LIC(Novagen)へとクローン化した。低コストでの融合タグの開裂、及び得られたscFvの効果的な検出及び監視を促進するために、以下の特徴をベクター内へと操作した。
a)TEVプロテアーゼ開裂部位、活性化第X因子開裂部位の下流
b)TEVプロテアーゼ開裂部位とC6.5ORFとの間のリンカー領域。これがないと、恐らくscFv C6.5の構造がその開裂部位へのアクセスを立体的に妨害するという事実に起因して、TEVプロテアーゼは開裂に失敗する。
c)C6.5のC末端のT7タグ配列。このタグは、リジン残基を有しないため、これを選択した。
得られたタンパク質は、scFv(TCT)(Tev開裂部位、C6.5、T7タグ)と呼ばれる。DNA配列は、以下に見出される。
キー:
肉太活字=TEV開裂後に残る残基Ser
下線=リンカー領域(GSGGSG)
書式なし=C6配列
肉太活字斜体=T7タグ配列。
開裂TCTのDNA配列
Figure 0006947630
開裂TCTのアミノ酸配列
Figure 0006947630
アミノ酸の数:272
分子量:28、160Da
理論PI:7.54
吸光係数:65 235。
抗HER2細胞質発現scFvクローン、scFv(TCT)の15Lバイオリアクターにおける細菌発現。
TCTをSHUFFLE(登録商標)T7コンピテントな大腸菌(NEB)において産生した。選択的寒天プレート上で一晩成長させたトランスフォーム細胞の4〜5つの単一コロニーを、まず、5mLの選択的2TY培地+1%のグルコース内に植え付けた。より早く成長するであろうことが認められた培養液から1μlを、2YT+1%グルコースの新しい選択的な5mlの培養液に移して、30℃で約10時間成長させた。これらのステップは、細胞成長が遅滞期にあまりにも長い間入ること確実にし、したがって成長している細胞内のプラスミド安定性を確実にするためにとられる。
次の日、選択的O.5L+1%グルコース前培養物を、2つの5mlの培養液のうちの1つに植え付けた。使用した培地、Supercharged Terrific Broth[12g/lのトリプトン、24g/lのイースト抽出物、9g/lのNaHPO、2.2g/lのKHPO、2.6g/lのNHCl、0.7g/lのNaSO1g/lのNaCl、5g/lのグリセロール]。pHを7.4に調節し、オートクレーブにかけ、2mMのMgSOを添加する。
3.5時間後、前培養物(OD6000.8〜1.2)を、14.5Lの選択的(カルベニシリン100ug/L)Supercharged Terrific Broth+0.5%のグルコース及び0.05ml/Lの消泡剤PPG 2025を含む15Lの発酵槽(Applikon P1000)に移した。撹拌翼の速度を200〜500RPMに調節して、培地への酸素の適切な溶解を確実にする。典型的には、最初に200RPM、及び誘導後には400〜500。最初の温度は、培養物の倍加時間に応じて37℃または30℃のいずれかであった(典型的な培養物倍加時間(Td)35〜55分)。
培養物OD600が約1.0のとき、培養液温度制御装置を26℃に調節し、約30分安定化させた。誘導を15mLの50mMのIPTGを用いた植え付けから典型的に3.5〜5時間後に行った。最終IPTG培養液の濃度 50uM。細胞を低濃度のIPTGでの誘導前に26℃によく調節することが非常に重要であり、さもなければ、産生される可溶性タンパク質の量が大幅に減少する。発酵槽を自動消泡剤分注機と連結し、自動消泡剤分注機は、気泡が蓄積したときに動作させる。
培養物を約16時間成長させ、5000RPMで15分間、Beckman JLA8.1000を使用して収穫した。最終OD600=35.7。
3)タンパク質精製
細胞を溶解緩衝液(40mMのTris−HCl pH 8、750mMのNaCl、2mMのイミダゾール)中で再懸濁し、液体窒素中で凍結した。溶解の日に、凍結細胞を完全に解凍し、2Mの尿素の最終濃度を有するように溶解緩衝液を調節した。尿素及び高濃度のNaClを使用して、より良好なIMAC精製を確実にした。2Mの尿素で処理したscFvを1D NMRで探り、scFv(TCT)の構造が影響を受けていないことを確実にした。
完全なEDTA不含錠剤(Roche Diagnostics、1/100mlの溶解溶液)及びBenzonase(Novagen、99超の純度、5ul/100mlの溶解溶液)を添加した。溶解を、細胞破壊チャンバを4℃に維持する冷却器と連結した定常的な細胞破壊システム(モデルTS5)を用いて行った。細胞破壊を、27kpsiの圧力で3回達成した。可溶化液の総量は、合計2Lにのぼった。
可溶化液を初めに、4000rpmで40分間Eppendorf遠心分離機5810Rを使用して回転させて、細胞片のバルクを除去し、次いで17 000rpmで40分間、Sorvall RC 6+、ローターF21−8x50を使用して2回、細胞片のバルクを除去した。次いで澄んだ上清を、真空下で0.22umのPESフィルタ(Corning)をとおして濾過した。
次いで、IMACをカラム内で、重力流下でThermo scientific製のHisPur Ni−NTA樹脂を使用して行った。カラムを、2Mの尿素を含む溶解緩衝液で平衡化した。澄んだ上清を、カラムを2回通過させ、続いて溶解緩衝液での10総容積洗浄を行った。次いで、樹脂を10総容積の洗浄緩衝液1(40mMのTris−HCl pH8、750mMのNaCl、2Mの尿素、10mMのイミダゾール)、次いで、OD 280nmで著しい吸光度が存在しなくなるまで、洗浄緩衝液2(40mMのTris−HCl pH8、750mMのNaCl、2Mの尿素、30mMイミダゾール)でさらに洗浄した。
次いで、OD 280nmで測定値がなくなるまで、タンパク質を溶出させた((40mMのTris−HCl pH8、750mMのNaCl、250mMのイミダゾール)。次いで、TEV開裂緩衝液(50mMのトリス−HCl pH8、150mMのNaCl)中で溶出物を広範に透析した。次いで、タンパク質溶液を約2mg/mlの濃度に調節し、還元グルタチオンを3mMの最終濃度に添加した。ポリヒスチジンタグを融合させた自家産生TEVプロテアーゼを、0.15mg/100mgの融合scFv(TCT)(fTCT)で添加し、開裂を回転インキュベータ上で14〜18時間、4℃で進ませた。
開裂タンパク質溶液を、Ni−NTA樹脂に3回通過させた。開裂scFv(TCT)が、貫流した一方で、チオレドキシン融合タグ、TEVプロテアーゼ、及び他のタンパク質は樹脂に結合されたままである。精製の要約SDS−PAGEを、図2に示す。
TCT scFvを貯蔵緩衝液(20mMの酢酸ナトリウム、pH5、150mMのNaCl)内へと透析し、次いで高分子量汚染物質andscFv(TCT)可溶性凝集物(図3)を排除するために、SECを行った。この緩衝液を、複数回の凍結解凍サイクルに供された後に、becausescFv(TCT)がそれの中で安定することを示したアミノ基を含有しない他の緩衝液よりも選択した。
実施例28−複数のよく分散した表面リジン残基を有するための単鎖Fv抗体断片のタンパク質操作、発現、及び精製
十分なよく離間されたリジン残基を有さず、劣った複合化特性(典型的なDAR<5)を示す抗体断片は、thescFv(TCT)と類似した構成を有するように、標的化した変異誘発によって修飾され得る。文献[Alzari PM et al Annual Rev.Immunol.1988.6:555−80;Davies DR&Metzger H.Annual Rev Immuno.1983.1:87−117;Mariuzza RA et al.Annual Review Biophys.&Biophysical Chem,1987,16:139−59]からの一般的かつ認められている抗体及びタンパク質構造概念を、三次元分子モデリングソフトウェア(例えば、PyMOL、http://www.pymol.org Schrodinger KK、Japan)及びClustal等の位置合わせツールと組み合わせて使用して、リジン残基へと突然変異し得るタンパク質一次配列内の位置を識別することができ、リジン残基は、(IMGTまたはKabat等のデータベースを使用して)その位置で良好な忍容性を示すことで知られているか、またはタンパク質表面にあることが(解決された3D構造から)知られているか、もしくは(Phyre等のソフトウェアを使用して)予測されている(図1)。免疫グロブリンフォールドのよく保存された構造は、抗体及び抗体様ドメインに適用され得る。新しく導入、除去、または置き換えられたリジン残基を有する修飾抗体断片は、実施例27に記載されるように発現及び精製され得、修飾が成功したと認める前に、耐熱性及び化学安定性、ならびに結合機能を試験され得る。
実施例29−複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片上へのエリプチシン誘導体の生体複合化
エリプチシン
エリプチシン−C−NHS(化合物21)を、2つの異なる組の過剰薬物当量で、異なる量のDMSO(14%または6%のいずれか)と6%のMeCN中のpH8.0のPBS中で、scFv−TCTに複合化した。NHSを、反応1に関しては5当量部分、及び反応2及び3に関しては2.7当量部分で添加した。より詳細には、エリプチシン−NHSを無水DMSOに溶解して、明澄な黄色い/橙色の50mMの保存溶液を得た。4℃で保管したPBS pH8.0のscFv(TCT)保存溶液を、6%のMeCN及び14%または6%のいずれかのDMSOで事前に平衡化した脱気済みPBS pH8.0で希釈した。NHSを、室温で、ボルテックス上で混合しながら、75分毎に5または2.7当量のいずれかの部分を添加した。添加の完了から4時間、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。上清を回収し、各試料の反応混合物と同じ緩衝液で事前に平衡化したzebaカラム(Pierce)によって精製した。次いで、試料を6%のMeCN/PBS pH7.3中で、一晩4℃で4000回超、次いで8000回透析した。試料を回収し、SDS−PAGE(図4)、UV/Vis分光法(図5)、及びデンシトメトリーによって分析した。
複合体は、ある特定のDARが得られたら、不溶性になり、溶液から析出された。例として、上記の試料1は、遠心分離後に少量のタンパク質/複合体、及びzebaカラムを介して精製を試みたら、さらにより少ないタンパク質/複合体を含有し、残留可溶性複合体が極めて疎水性であり、カラムに付着することを示す。主に蛍光ゲルに見られるように、この反応のペレット試料中にかなりの量のタンパク質/複合体が存在し、すなわち可溶性複合体の回収率は低かった。これは、UV/Visデータによっても裏付けられる。析出は、32当量の反応1と比較して、16当量の薬物を有した試料2及び3ではるかに顕著ではなかった。ペレット試料は、より強くなく、可溶性物質はクーマシー及び蛍光検出の両方でより顕著であった。試料2が試料3よりもゲル上にはるかに少なく移動するという兆候が存在し、DMSOの増量が、薬物の可溶性の上昇につながり得、それによって反応の効率を上昇させ、より高いDARにつながるという論理的根拠を裏付ける。全体的に見て、反応2は1よりも少ないNHS当量を有し、より低いDARにつながり、これはより可溶性なようであるが、同時に3と同じ数の当量を有し、それによって有機溶媒論拠を裏付ける。
DARを、緩衝液中のこれらのUV/vis吸収スペクトルを使用してこれらの反応に関して計算し(図5)、エリプチシン酸の吸光係数を実験的に得た。分光測定で得た比率を、蛍光ゲルのデンシトメトリーデータを使用して補正した(複合化薬物%対未反応/非共有結合薬物%、表4)。6つ以上の薬物:抗体比を、薬物の劣った可溶性にも関わらず、最良の反応条件下で得た。全体的なタンパク質回収率は、許容できた。
scFv−エリプチシン複合体の抗体負荷に対する薬物の定量化
Figure 0006947630
PEG−エリプチシン
ScFv−TCTを、水溶性を上昇させるために、短PEG鎖を有する別のエリプチシン−NHS誘導体に複合化した(化合物23)。複合化を可溶性相で得られた最大量であった、DAR5を得るためのエリプチシンのための最良条件を使用して、対照としてのエリプチシン−NHSと並行して行った。反応を、99%の純粋scFvを使用して、先に記載されるように設置した。PBS pH8.0中のScFvを、DMSO(14%)及びMeCN(6%)で事前に平衡化したPBS pH8.0中で希釈し、次いでボルテックス上で5分間インキュベートし、室温で優しく振った。粗NHS薬物を無水DMSOに溶解し50mMの保存溶液に15分にわたり2回に分けて添加し、室温でさらに2時間インキュベートした。試料を遠心分離によって回収し、4℃で保管した後に、14%のDMSO/6%のMeCN/PBS pH7.3で事前に平衡化したzebaカラムを使用して精製した。ペレットを緩衝液中で再懸濁させ、ゲル負荷緩衝液及びすべての試料をSDS−PAGE(クーマシー及び蛍光、図6)及びUV/Vis分光法によって分析した。2のペレットは、再溶解できなかった。
エリプチシンをPEG−エリプチシンと比較して、同じ反応条件(1及び2)下で、PEG誘導体が、可溶性複合体/タンパク質(化合物73)のより高い回収率をもたらすことは明らかである。2のバンドは、クーマシー及び蛍光検出の両方で、1と比較して極めて弱い。当量の数がDARを上昇させるために調査された3つの反応条件と比較して、ことによると4が3及び1よりも高いDARを有することを示すゲルのシフトが存在した。タンパク質回収率は、4Zに関して他の2つよりも低く、重ねて、より多くのDAR複合体が溶液から析出する最大負荷に達したことを示す。
UV/Visを(非共有結合%を計算するための)デンシトメトリーデータと組み合わせて使用して、DAR値を次のように計算した。(1):4.1(2):2.0(3):5.1及び(4):4.3(表5)。これは、PEGエリプチシンが、エリプチシンと比較して、2倍高いタンパク質回収率及び最大2倍高いDARをもたらしたことを確認した。複合体析出は、改善されたようである。
Figure 0006947630
エリプチシンとの複合化を、類似した条件下で、scFv(TCT)に対する比較として全IgGに行った。SDS−PAGEゲルは、少なくとも同等の複合化蛍光発光(図7及び8)、したがって類似したDARを示す。
リソソーム放出可能エリプチシン
開裂可能なジペプチドエリプチシン−NHS薬物(化合物29)を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。最初に、純粋な単離された開裂可能なジペプチドエリプチシン−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール、
・温度−25℃、
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・開裂可能なジペプチドエリプチシン−NHS−8当量の添加部分、及び
・NHS薬物添加速度(70〜90分に1回)。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いでアリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。あらゆる析出物を使用前に沈降させた。
開裂可能なジペプチドエリプチシン−NHS(化合物29)の100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、アリコートの温度を20℃に上昇させた。抗体を添加し、さらに10分間平衡化(20℃、1000rpm)した後で、開裂可能なジペプチドエリプチシン−NHSの添加を開始した。これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、それは、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さなかった。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行った。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析した。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせた。
実施例30−複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片上へのドキソルビシン誘導体の生体複合化
(a)ドキソルビシン−NHS誘導体を用いた1工程複合化
NHS反応基を有するドキソルビシン誘導体(化合物7、10、16)をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。最初に、純粋な単離されたドキソルビシン−NHS誘導体の加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH7.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール及び1%のTween、
・温度−25℃、
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・ドキソルビシン−NHS誘導体−2当量の添加部分、
・NHS薬物添加速度−70〜90分に1回。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。アリコートを沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用した。
ドキソルビシン−NHS誘導体100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、アリコートの温度を20℃に上昇させた。抗体を添加し、さらに10分間平衡化(20℃、1000rpm)した後で、ドキソルビシン−NHS誘導体の添加を開始した。
これは、4当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、それは、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、次いで上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000 Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量を示すが、主に単量体ピークとしてであり、凝集をほとんど示さないか、または全くを示さない。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行った。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析した。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせた。DARを、ドキソルビシン薬物及び抗体に対する吸光係数を使用して決定した。
(b)ドキソルビシン−マレイミド誘導体への2工程複合化
ドキソルビシンマレイミド誘導体(化合物48、12)を抗体上の複合化するために、最初に抗体の天然リジンを保護されたチオールに化学的に変換し、続いてこれを還元して、遊離チオールを得た。次いで、遊離チオールをドキソルビシンのマレイミド誘導体と反応させて、チオエーテル結合を含む複合体を得ることができた。
抗体上にチオールを導入する第1の工程を最適化した。これは、抗体上にSPDPリンカーを複合化して、結合基と抗体の間にアミド結合を形成することを伴った。リジンが最適化されたscFvは、マレイミド由来の薬物の部分配列複合化のための高SPDP置換複合体の生成を促進した。
全体的に見て、SPDPは、より低いpH(7または8)ですらよく複合化した。十分なTCEP(115モル過剰)で還元されたとき、最大12のSH:scFv比を生じさせる。SPDP複合化を、1つの抗体当たりのSPDPリンカーの様々な比率のを導入するために実施した。
抗体C6.5及びHMFG1を、共に1mg/mlで、1mMのEDTA、3%のDMSO、及び6%のMeCNを含有する脱気したPBS pH8内へと希釈した。SPDPの新しい無色の溶液を、無水DMSO中で調製し、必要な量を抗体溶液に添加した。試料を、室温で3時間、及び4℃で一晩、ローラによってインキュベートした。試料を、最小の析出が認められたとき、遠心分離によって回収した。過剰/複合化されていないSPDPリンカーをZebaスピンカラム(ThermoScientific)を使用して除去し、緩衝液を、1mMのEDTAを有する脱気したPBS pH8へと交換した。試料のUV/visスペクトルを記録した。
抗体上に遊離チオール、及び同時にピリジン−2−チオンを放出するためのリンカーの還元のために、以下を行った。TCEPをまず、水に溶解して(新しい)、500mMの保存溶液を調合した。SPDP結合試料を、115当量のTCEPを用いて、20分間37℃でインキュベートした。試料を遠心分離によって回収し、直ぐに氷上で冷やした。粗試料のUV/visスペクトルを記録した後で、溶離剤として1mMのEDTAを有する脱気したPBS pH7中の3%のDMSO/6%のMeCNを使用したzeba脱塩カラムを使用して、過剰TCEP及びピリジン−2−チオンを除去した。
この時点で、SPDP複合化の効率を決定した。粗還元試料中に放出されたピリジン−2−チオンの量を、分光光度的データを使用して決定した。ピリジン−2−チオンのλmaxは、343nm、及び吸光係数8080M−1cm−1であった。5100M−1cm−1である280nmでの吸光係数を使用して、280nmでの吸収を補正した。粗還元溶液中のチオンの濃度を、A343nmを使用して計算し、この濃度を使用して、280nmでの吸収を補正して、チオン吸収を説明する。抗体濃度を計算し、SPDP:抗体の比率を決定した。同じプロセスを前還元試料に対して反復し、このDARを還元試料DARから減じて、実際のSPDP:抗体比を得た。
還元試料の精製後、以下の複合体を得(表6)、最大9つのリンカーがscFv(TCT)と複合化できたことを示す。
Figure 0006947630
別の実施例において、同様に32当量のSPDPを使用して、続いて115当量のTCEPで試料を還元して上記の手順を行った。この事例における抗体回収率は、はるかにより多かった(92%)。次いで、還元、精製、及び定量化した試料をドキソルビシンに複合化した。ドキソルビシンマレイミド及びドキソルビシン−PEG−マレイミドを、各々2当量で(脱気したPBS pH7/1mMのEDTA/3%のDMSO/6%のMeCN中の)抗体試料に添加した。試料を、室温で3時間、続いて4℃で一晩、ローラによってインキュベートした。試料を遠心分離によって回収し、SDS−PAGEゲル(図9)及びUV/Vis分光法によって分析した。
Dox複合体のDARを、UV/Vis分光法及びゲルデンシトメトリーを使用して粗試料から計算した。分光学的データから、DARを、488nm及び280nmでのドキソルビシンε、及び280nmでの抗体のεを使用して計算した(表7)。
Figure 0006947630
DARを、ドキソルビシン薬物(表7)及び抗体の実験的に決定したモル吸光係数を使用して決定し、上記のように質量分析によって確認した。
高比率SPDP scFv複合体の結合
C6.5 scFvを、16当量過剰試薬を用いて実施例30(b)においてみられるようにSPDPに複合化し、続いて115モル当量のTCEPと反応させて、5.4のリンカー対抗体比(SPDP:scFv)を得た。この試料、ならびに未修飾対照、及び非SPDP修飾だが還元した対照を使用した。
96個のウェルのImmunosorb ELISAプレート、続いて試験試料、抗myc IgG(Sigma)、及び抗マウスペルオキシダーゼ複合体(Sigma)をPBS中の10μg/mlのHER2−Fcでコーティングした。広範囲にわたるPBS洗浄は、各層間にあり、検出は、BM−Blue基質を用いてであった。プロット(図10)は、25nMのKを有する未修飾抗体が換言すると、42nMでのHER2に対して親和度の若干の減少を示したが、これは、抗体がまずより多くのチオールを導入するためにSPDPと複合化され、次いで還元されたときに、回復したことを示し、K=24.9nMである。
実施例31−複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片上へのP5及びセマドチン誘導体の生体複合化
(A).ScFv(TCT)−セマドチン
セマドチン−NHS(化合物2)を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物69)を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。最初に、純粋な単離されたセマドチン−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール、
・温度:20℃、
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・セマドチン/セマドチン−C5及びP5C5、すべてNHS(16当量添加部分)、及び
・NHS薬物添加速度(70〜90分に1回)。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いでアリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。アリコートを沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用した。
セマドチン−NHSの100mMの保存溶液を無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8をエッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSOと合わせて、緩衝液を(温度を4℃〜20℃に上昇させて、1000rpmで混合しながら)thermomixerで平衡化した。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、セマドチン−NHSを添加した。これは、16当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、20℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間Thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、非常に少なかった。
すべての試料を、20℃の10%のIPA/PBS pH7を用いてHPLC−SEC上で粗のものから精製し、SDS−PAGE(図11)、HPLC−SEC(図12)、アミノ酸分析(表8A〜8C)、質量分析(図13A〜C、14A〜C、15A〜C、16A〜C、17、18、19、20、表9及び10)、ならびに結合ELISAによって分析した(図21)。この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT−セマドチン16当量、
反応2−scFv−TCT−セマドチン48当量、及び
反応3−scFv−TCT−セマドチン112当量。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある15.5〜16分の保持時間を有した。3つの複合体はすべて、若干かつ次第により早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図12A〜C)。
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設でアミノ酸分析(AAA)によって正確に決定した。AAA(表7A〜C)から、(4−アミノメチル安息香酸の薬物のフィンガープリント放出に起因する)タンパク質及び薬物両方のモルでの量を、導き出すことができ、DARが計算される(薬物のモル数/タンパク質のモル数)。溶液中のタンパク質の濃度は、まずDARに基づいて複合体分子量を計算し、続いて、AAAから得られた濃度をmg/mLのタンパク質に変換することによって計算することができる。例えば、試料1において、scFv(TCT)は、28162(MS)であり、DARは、3.9であり、各セマドチン分子が抗体上に667個付加する。したがって、複合体MW=28162+(3.9x667)=30763である。濃度は、9.02nmol/mlであり、これは、277μg/mLのタンパク質に相当する。
Figure 0006947630
Figure 0006947630
Figure 0006947630
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行った。試料1〜3、及びScFv−TCT(対照)をMALDI−MSによって分析し、次いで、LC−MSによってさらに分析した。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせ、これらは、以下に要約される。
エレクトロスプレーイオン化、質量分析(ESI−MS)
装置:分析を、Dionex Ultimate 3000 MDLCシステム(SOP MS900〜MS905、ならびにHPLC012及びHPLC019)と連結したWaters Xevo Q−TOF(四重極−飛行時間(Q−TOF))質量分析計を使用して行った。
緩衝液交換:試料を、0.05%(v/v)のギ酸内へMillipore Amicon Centrifugalフィルタユニット(10kDaのMWCO)を使用して緩衝液交換及び濃縮した。
オンラインESI−MS分析:TCT−セマドチン試料のアリコートを、オンラインHPLC/ES−MS分析を使用して分析して、以下のように成分の完全な質量(intact mass)と関連したデータをもたらした。
器具:Dionex Ultimate 3000 MDLCシステムを装備したWaters Xevo Q−ToF(四重極−飛行時間)G1質量分析計。カラム:PLRP−Sカラム、温度:60℃、流量:0.2mL/分、UV検出:214nm及び280nm、溶媒A:0.05%(v/v)のギ酸、溶媒B:0.05%(v/v)のギ酸を含有する90%(水溶液)のアセトニトリル。
勾配:
Figure 0006947630
質量分析計を、lockスプレー内部構成物としても利用されたGlu−FibrinoペプチドBを使用して外部から較正した。質量分析計をm/z200〜4000に走査した。
TCT−セマドチン2試料のESI−MS
TCT−セマドチン2試料のアリコートを、オンラインHPLC/ES−MS分析を使用して分析して、成分の完全な質量と関連したデータをもたらした。総イオン電流(TIC)クロマトグラム、スペクトル、及び変換データ試料TCT−セマドチン2を、以下に示す(図13A〜C)。
主なピークを、溶出しているTCT−セマドチン2試料のTICにおいて35.9分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z32,164、32,831、及び33,498に一連の主なピークを生成し、これは、セマドチン分子の6〜8個の付加と共に、scFv(TCT)分子の提供された理論質量と一致した。これは、8.21のDARのAAA決定とよく相関する。
試料1、3、及びTCTのESI−MS
試料TCT−セマドチン1、TCT−セマドチン3、及びscFv(TCT)対照のアリコートを、オンラインHPLC/ES−MS分析を使用して分析して、成分の完全な質量と関連したデータをもたらした。総イオン電流(TIC)クロマトグラム、スペクトル、及び変換データ試料を、以下に示す(図14&15)。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT)対照試料のTICにおいて33.2分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z28162に単一の主構成成分を生成し、これは、scFv(TCT)分子の理論質量と一致した(図16A〜C)。
主なピークを、溶出しているTCT−セマドチン1のTICにおいて33.5分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z29495、30162、及び30829に一連の主なピークを生成し、これは、セマドチン分子の2〜4個の付加と共に、scFv(TCT)分子の提供された理論質量と一致する(図14A〜C、表9)。
主なピークを、溶出しているTCT−セマドチン3試料のTICにおいて37.1分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z33496、34163、及び34830に一連の主なピークを生成し、これは、セマドチン分子の8〜10個の付加と共に、scFv(TCT)分子の提供された理論質量と一致する(図15A〜C、表9)。
Figure 0006947630
MALDI−質量分析
装置:分析を次の装置:Shimadzu Scientific Instruments AXIMA Performance MALDI TOF−TOF質量分析計を使用して行った。
線形MALDI MS分析:ミオグロビンの試料を使用して、正イオン及び負イオン両方の高質量線形モードで外部から器具を較正した。TCT−セマドチン複合体3、TCT−セマドチン複合体1、TCT−セマドチン複合体2、TCT−対照の試料を50%(水溶液)アセトニトリル中に1:1(v/v)で希釈し、スチール384スポット非コーティングMALDIプレート上に1μlのアリコートで斑点をつけた。複製スポットを、各MALDIマトリックスに対して作製した:ノルハルマン、2’,4’,6’−トリヒドロキシアセトフェノン一水和物(THAP)、ノルハルマン:THAP(4:1、v/v)、及びシナピン酸マトリックス溶液。スポットを、シナピン酸に関しては、未希釈試料を使用しても作製した。各スポットを対応するMALDIマトリックスの1μLのアリコートで重ね、共結晶化させ、空気の優しい流れの下で乾燥させた。シナピン酸を、1:1(v/v)の0.1%水溶液中の飽和溶液として調製した。トリフルオロ酢酸(TFA):アセトニトリル。ノルハルマンを、1:1(v/v)の0.1%水溶液中の10mg/mLの溶液として調製した。トリフルオロ酢酸(TFA):アセトニトリル。
2’,4’,6’−トリヒドロキシアセトフェノン一水和物(THAP)を、1:1(v/v)の0.1%水溶液中の飽和溶液として調製した。トリフルオロ酢酸(TFA):アセトニトリル。ノルハルマン、2’,4’,6’−トリヒドロキシアセトフェノン一水和物(THAP)及びノルハルマン:THAP(4:1、v/v)を含むスポットを、高質量線形モード負イオンで分析し、シナピン酸を含むスポットを、高質量線形モード正イオンで分析した。質量スペクトルを、適切な質量範囲にわたって回収し、最適な結果を達成するようにレーザーパワーを変えた。
シナピン酸中のscFv(TCT)(対照試料)のMALDI−MS
未希釈scFv(TCT)の線形モード正イオン分析から得たMALDI−MSデータ。シナピン酸マトリックスにおける対照を、図17に示す。有意なピークをm/z28251で認め、これは、器具と関連した誤差内のscFv(TCT)の予測された質量と一致する(28160Da)。
シナピン酸中のTCT−セマドチン複合体1のMALDI−MS
シナピン酸マトリックスにおけるTCT−セマドチン複合体1の線形モード正イオン分析から得られたMALDI−MSデータを、図18に示す。(667Daの与えられた増加的質量を使用して)おおよそ2、3、4、及び5個のセマドチン分子それぞれの付加的複合化質量を有する与えられたscFv(TCT)対照に適切に一致して、分解されたピークを、m/z29559、30223、30884、及び31531で認めた。表10。
シナピン酸中のTCT−セマドチン複合体2のMALDI−MS
シナピン酸マトリックスにおけるTCT−セマドチン複合体2の線形モード正イオン分析から得たMALDI−MSデータを、図19に示す。(667Daの与えられた増加的質量を使用して)おおよそ6、7、及び8個のセマドチン分子それぞれの付加的複合化質量を有する与えられたscFv(TCT)対照に適切に一致して、分解されたピークを、m/z32293、32948、及び33588で認めた。表10。
シナピン酸中のTCT−セマドチン複合体3のMALDI−MS
シナピン酸マトリックスにおけるTCT−セマドチン複合体3の線形モード正イオン分析から得られたMALDI−MSデータを、図20に示す。(667Daの与えられた増加的質量を使用して)おおよそ8、9、及び10個のセマドチン分子それぞれの付加的複合化質量を有する与えられたscFv(TCT)対照に適切に一致して、分解されたピークを、m/z33809、34415、及び35057で認めた。表10。
Figure 0006947630
scFv(TCT)−セマドチン複合体の結合ELISA
ScFv(TCT)−セマドチンADC(化合物69)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、ELISAによって決定し、未修飾scFvと比較した(図21)。すべてのタンパク質を、化学修飾されないはずであるC末端T7タグを使用して検出した(リジンは存在しなかった)。96個のウェルのImmunosorb ELISAプレート、続いて試験試料、抗T7ペルオキシダーゼ複合体を、PBS中の10μg/mlのHER2−Fcでコーティングした。広範囲にわたるPBS洗浄は、各層間にあり、検出は、BM−Blue基質を用いてであった。プロット(図21)は、3.9個の薬物(平均DAR)を負荷したADCが、実質的にその結合親和度を維持し(Kは、2.5nMから3.3nMにわずかに減少する、8.2個の薬物が付加されたADCが、実質的にその結合親和度を維持した(Kは、2.5nMから15.5nMにわずかに減少する)ことを示す。複合化反応がさらに推し進められた場合、表面リジン残基のうちの1つを除くすべて(11/12)に複合化し、scFv結合は減少するが、失われない(K=27.5nM)。これは、最適化されたscFvが高薬物負荷を有し得る一方で、結合機能を維持することを示す。
全体的なTCT−セマドチンの結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、低、中、及び高DAR複合体の極めて高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。複合体のいずれにおいても抗体/複合体の析出は認められず、したがって、回収率は非常に高かった。SEC HPLC精製の後に、得られた複合体を約500μg/mlに濃縮し、これは、緩衝液中で数週間安定していた。インビトロまたはインビボ試験のためにこれらを使用する前に、これらの複合体をPBSへと緩衝液交換し、細菌濾過した。再び、回収率は、非常に高かった。
生成物を、SDS−PAGE、SEC−HPLC、AAA、MS、及びELISAを還元することによって広範に分析した。
分析のために使用した技法は、TCTによって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、この議論を裏付ける。低DARを有する精製複合体(試料1)は、ゲル上を対照scFv(TCT)とより類似して流れ、わずかにより高く流れより多分散性であった中DAR(試料2)よりも多分散性ではなく、高DAR(試料3)に関しては、ゲル上での明らかな移動シフトが存在し、試料は、対照である未修飾TCTよりも明らかにサイズが大きかった。これらの観察は、HPLCによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、TCTよりも次第に短い保持時間を有し、これらの増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。アミノ酸分析は、さらなる定量分析に極めて有用なツールであり、MSデータを補って完全にした。質量分析は、同じ試料内の高及び低DARの両方を明らかにし、AAAは、平均を提供した。
試料1に関して、DARは、AAAによって3.9であり、MS(ES及びMALDI)によって3.4及び3であった
試料2に関して、DARは、AAAによって8.2であり、MS(ES及びMALDI)によって7及び7であった
試料3に関して、DARは、AAAによって10.9であり、MS(ES及びMALDI)によって9.2及び9であった。
(B)ScFv(TCT)−P5C5
ScFv−TCTを、セマドチン−NHSのために使用したのと同じ方法を使用して、P5C5−NHS(化合物6)に複合化させた。HPLC精製P5C5−NHSを濾過した無水DMSOに溶解して、100mMの保存溶液を調合し、沈降させた。これを、使用しないとき、−20℃で保管した。この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT−P5C5 30当量
反応2−scFv−TCT−P5C5 112当量。
抗体を4℃で解凍し、抗体の温度を、thermomixerで20℃に緩徐に上昇させた。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、1または5mlのeppendorf内で無水の濾過済みDMSOと合わせ、thermomixerで10分間、20℃、1000rpmで平衡化させた後で抗体を添加し、さらに10分間平衡化させた。P5C5−NHSを、溶液を添加することによって、反応2に関しては16当量を、反応1に関しては10当量を分けて添加し、反転させて混合し、Thermomixer上に戻した。
添加は、90分毎に行い、この段階の後に、試料をThermomixer上に、4℃、1000rpmで一晩そのままにした。試料を遠心分離(2.5分、10krpm)によって回収して、明澄な溶液を得た。最小の析出を、試料2に認めた。
試料を、Tosoh TSKGel G2000を使用して、SECによるHPLCによって粗のものから精製し、20℃の10%のIPA/PBS pH7.3を用いて溶出させ(前と同じ方法、1回の注射実行当たり約300μgの負荷)、SDS−PAGE(図22)、HPLC−SEC(図23)、及びAAA(表11)によって分析した。試料を回収し、合わせ、vivaspin20、10,000のMWCO(VS2002、10℃、4000rpm)によって濃縮させた。試料を1時間沈降させた後で、エッペンドルフマイクロチューブに移し、濃縮器を200ulのPBSですすいだ。試料を、Zebaカラムを使用してPBS pH7.3へと緩衝液交換し、Nanodrop分光計を使用して再び定量化した。表示数値は、以下のとおりであった。
試料1A280=1.46(3つの平均)、650μg/ml
試料2A280=1.32(3つの平均)、590μg/ml。
ADC(化合物71)は、より高い分子量を示す、未修飾抗体よりも早い保持時間で溶出したが、 可溶性 単量体複合体として、目に見える凝集はなかった。
(C)scFv(TCT)−P5C5、scFv(TCT)−セマドチン−C5、トラスツズマブ−P5C5、及びトラスツズマブ−セマドチン−C5
以下の反応を、セマドチン(4)及びP5C5(6)薬物に関して先に記載したのと同じプロセスに従って、行った。手短に言えば、20℃/1000rpmでのインキュベーションによって抗体を緩衝液/DMSO中で平衡化し、薬物90分毎に1回、16当量部分で添加した。試料を遠心分離によって回収し、SEC−HPLC(scFv(TCT)に対してはG2000SWxl、及びトラスツズマブに対してはG3000SWxl)(10%のIPA/PBSアイソクラチック)によって精製した。次いで精製した画分を、vivaspin20スピン濃縮器を使用して5倍に濃縮し、zebaスピンカラム(Pierce)を使用してPBSへと緩衝液交換した。試料をSDS−PAGE(図24)、HPLC−SEC(図25〜27)、及びUV/Vis分光法(図28&29)によって分析した。
これらの複合体の合成後、3つのP5系誘導体はセマドチン−NHS誘導体(70)と非常に類似して振る舞い、極めて可溶性の単量体高負荷複合体(化合物71)をもたらしたことは明らかであった。これらは、DARに関して定量化していないが、(AAA及びMSによって定量化した)前の試料とSDS−PAGEによって比較したとき、及びscFv(TCT)対照と比較したとき、低、中、及び高DARが、scFv(TCT)及びセマドチン、P5C5、ならびにセマドチン−C5を用いて形成され得ることは明らかである。トラスツズマブIgGも、P5C5及びセマドチン−C5に複合化し、(TCTよりも小さいにもかかわらず)シフトがゲル上で認められた。これらの観察は、試料がセマドチン、P5C5、及びセマドチン−C5で低、中、及び高DAR複合体に関して類似した保持時間を提供した、HPLC−SEC出力記録によって裏付けられた。
(D)scFv(TCT)−P5C5ADCの結合親和度
ScFv(TCT)−P5C5 ADCを作製し、上の実施例で記載されるように特徴付けた。P5系薬物を識別し定量化するために、今回は、ジプロリン断片の放出に続いて、前と同じように、AAAによってDARを決定した(表11A&B)。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、ELISAによって決定し、未修飾scFvと比較した。すべてのタンパク質を、化学修飾されないはずであるC末端T7タグを使用して検出した(リジンは存在しなかった)。96個のウェルのImmunosorb ELISAプレート、続いて試験試料、抗T7−ペルオキシダーゼ複合体を、PBS中の10μg/mlのHER2−Fcでコーティングした。広範囲にわたるPBS/tween−20及びPBS洗浄は、各層間にあり、検出は、BM−Blue基質を用いてであった。プロット(図30)は、8個の薬物を負荷したADC(scFv TCT−P5C5(1))が、実質的に結合親和度を維持した(Kdは、7nMから13nMにわずかに減少する)ことを示す。複合化反応が、完全な限界まで推し進められた場合(scFv TCT−P5C5(2))、すべての表面リジン残基(12)に実際に複合化し、scFv結合は、結合部位内に埋められた重要なリジン残基に起因して大幅に失われ、薬物が修飾される。DARを、AAA(表11A及び11B)によって確認した。これは、最適化されたscFvが高薬物負荷を有し得る一方で、結合機能を維持することを示す。
Figure 0006947630
Figure 0006947630
(E)IgG系ADCと比較したscFv(TCT)−P5C5 ADCの細胞致死効力
ScFv(TCT)−P5C5及びトラスツズマブ−P5C5 ADCを作製し、上に記載されるように特徴付け(実施例31B&31C)、これらは前と類似したDARを有した。SKBr3、ヒト乳癌細胞株、高HER2発現レベル、1つの細胞当たり最大1,000,000個の受容体[Lazar GA,et al Proc Natl Acad Sci U S A.2006,103:4005−10]を、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで、DMEM中で成長させた。培養密度が70〜80%のとき、細胞をPBSで洗浄し(2x10ml)、トリプシンで5〜7分間インキュベートした。完全培地を添加し、細胞をピペット操作によって再懸濁させた。細胞を遠心分離によって回収し(2min、2000rpm)、上清を廃棄し、細胞を完全DMEM(5ml)中で再懸濁させた。次いで、細胞を、血球計算器を使用して計数し、適切に希釈した。これらを、接合因子を使用して4500個の細胞/ウェル(200μl)でプレーティングし、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで一晩インキュベートした。U87は、非HER2発現膠芽腫細胞株であり、類似した手段で成長させ、1000個細胞/ウェルでプレーティングした。
細胞を、完全培地中で希釈した様々なADCに、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで96時間、暴露させた。細胞生存率を、製造業者の使用説明書に従って、Promega Aqueous Cell−titre−96(登録商標)aqueous one solution細胞増殖キットを使用して測定した。簡潔に、この培地を除去し、MTS試薬と事前に合わせた100μlの完全フェノールレッド不含の培地を細胞に添加した(100μlの培地当たり20μlの試薬)。プレートを、暗中(5%のCO、37℃)での2時間のインキュベーションの後、490nmでELISAプレートリーダーによって読み取った。
データ(吸収単位)を、100%の細胞生存として非治療対照を、及び100%の細胞死としてTriton X−100対照を使用することによって、細胞生存%に変換した。後者の平均吸収値を、好適な基準値を得るために、すべての残りのデータから減じた。平均を生存に変換し、標準誤差値を(細胞生存%として)各n値について得た。データをプロットし、SigmaPlot 11.0を使用して、等式y=y+a/(1+(x/x)b)を使用した用量反応シグモイドロジスティック3−パラメータ曲線に適合させ、式中、x=IC50、及びx>0、及びa=100である。実験を、試験した各化合物に対して少なくとも3回反復し、一組のデータまたはデータの平均をプロットし、適合させて、用量反応曲線を得た。
データ(図31〜33、表12)は、scFv(TCT)−ADCが中程度のnM効力でHER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。遊離薬物及びは、劣った細胞浸透性に起因して、そのままでは低効力を有する。より高いDAR ADCは、結合活性が失われる点まで、より効き目がある。
Figure 0006947630
実施例32−複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片上への、他のペイロード(カンプトテシン、パクリタキセル、MMAE、マイタンシン)誘導体の生体複合化
カンプトテシン
カンプトテシン−NHSエステル(化合物19)の水溶性誘導体をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。最初に、純粋な単離されたカンプトテシン−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール、
・温度−25℃)
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・カンプトテシン−NHS−8当量の添加部分、及び
・NHS薬物添加速度−70〜90分に1回。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。アリコートを沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用した。
カンプトテシン−NHS(化合物19)の100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、温度を20℃に上昇させた。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、カンプトテシン−NHSの添加を開始した。
これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量を示すが、主に単量体ピークとしてであり、凝集をほとんど示さないか、または全くを示さない。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行った。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析した。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせた。
パクリタキセル
パクリタキセル−NHSエステル(化合物44)の水溶性誘導体を、scFv(TCT)に複合化して、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。最初に、純粋な単離されたパクリタキセル−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール、
・温度−25℃、
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・パクリタキセル−NHS−8当量の添加部分、
・NHS薬物添加速度−70〜90分に1回。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。アリコートを沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用した。
パクリタキセル−NHSの100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、温度を20℃に上昇させた。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、パクリタキセル−NHSの添加を開始した。
これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量を示すが、主に単量体ピークとしてであり、凝集をほとんど示さないか、または全くを示さない。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行った。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析した。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせた。
MMAE
MMAE−NHSエステルの水溶性誘導体をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御する。最初に、純粋な単離されたMMAE−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
・緩衝液−pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール、
・温度−25℃、
・混合条件−Thermomixer 1000rpm、
・1mg/mlでの抗体、
・MMAE−NHS−8当量の添加部分、及び
・NHS薬物添加速度−70〜90分に1回。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させた。アリコートを沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用する。
MMAE−NHSの100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、温度を20℃に上昇させる)。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、MMAE−NHSの添加を開始する。
これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行う。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにする。次いで、試料を遠心分離によって回収する(2.5分、11krpm)。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、それは、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析する。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さない。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行う。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析する。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせる。
マイタンシン(DM4)
マイタンシンDM4−NHSエステル(化合物68)水溶性誘導体をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た(化合物74)。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御する。最初に、純粋な単離されたマイタンシンDM4−NHSの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
緩衝液(pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール)、温度(25℃)、混合条件(Thermomixer 1000rpm)、1mg/mlでの抗体、マイタンシンDM4−NHS(8当量の添加部分)、NHS薬物添加速度(70〜90分毎に1回)。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させる。沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用する。
マイタンシンDM4−NHSの100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ内へと濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、温度を20℃に上昇させる。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、マイタンシンDM4−NHSの添加を開始した。
これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行う。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにする。次いで、試料を遠心分離によって回収する(2.5分、11krpm)。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、それは、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析する。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さない。
質量分光分析を、SGS M−Scanによって行う。複合体、及びScFv−TCT(対照)を両方のMALDI−MSによって分析し、次いでLC−MSによってさらに分析する。すべての試料が、よく分解されたピークを生じさせる。
マイタンシン(DM1)、2工程法
DM1薬物を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た(化合物75)。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。この手順を、scFv(TCT)を32当量のSPDPで処理して、その後、115当量のTCEPで試料を還元して行う。次いで、還元、精製、及び定量化した試料をDM1に複合化する。DM1を、(脱気したPBS pH7/1mMのEDTA/20%のDMSO/10%のプロピレングリコール中の)抗体試料に、各々2当量で添加した。試料を、thermomixerで(25℃、1000rpm)、続いて4℃(1000rpm)で一晩、インキュベートした。遠心分離によって試料を回収し、SDS−PAGEゲル及びUV/Vis分光法によって分析した。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さない。
ピロロベンゾジアゼピン複合化、2工程法
PBD誘導体である6−マレイミドカプロイル−SGD−1910(化合物67)をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御する。この手順を、scFv(TCT)を32当量のSPDPで処理して、その後、115当量のTCEPで試料を還元して行う。次いで、還元、精製、及び定量化した試料を、6−マレイミドカプロイル−SGD−1910に複合化する。6−マレイミドカプロイル−SGD−1910を、(脱気したPBS pH7/1mMのEDTA/20%のDMSO/20%のプロピレングリコール中の)抗体試料に、各々2当量で添加した。試料を、thermomixerで3時間(25℃、1000rpm)、続いて4℃(1000rpm)で一晩インキュベートした。遠心分離によって試料を回収し、SDS−PAGEゲル及びUV/Vis分光法によって分析した。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析した。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さない。
MMAE複合化、2工程法
MMAE誘導体である6−マレイミドカプロイル−MMAE(化合物37)をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御する。この手順を、scFv(TCT)を32当量のSPDPで処理して、その後、115当量のTCEPで試料を還元して行った。次いで、還元、精製、及び定量化した試料を、6−マレイミドカプロイル−MMAEに複合化した。6−マレイミドカプロイル−MMAEを、(脱気したPBS pH7/1mMのEDTA/20%のDMSO中の)抗体試料に、各々2当量で添加した。試料を、thermomixerで3時間(25℃、1000rpm)、続いて4℃(1000rpm)で一晩インキュベートする。遠心分離によって試料を回収し、SDS−PAGEゲル及びUV/Vis分光法によって分析した。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析する。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さなかった。
デュオカルマイシン複合体
seco CBI−β−グルクロニド−NHSエステル(化合物65)の水溶性誘導体をscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体を得た。反応を、低、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御する。最初に、純粋な単離されたseco CBI−β−Glucunoride−NHSエステルの加水分解速度を、様々な緩衝液条件で決定した。適切な加水分解速度を提供した条件、すなわちNHSがリジンと反応する前にNHSが酸へと加水分解するように早すぎず、反応が完了するまでに時間がかかりすぎるように緩徐すぎない。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、緩衝液中での薬物の安定性及び薬物の濃度であった。後者は、重要なパラメータであり、溶液中の薬物が濃縮されればされる程、加水分解速度がどんどん減少する。したがって、濃度は、加水分解の効率的な速度のために制御される必要がある。確認及び進められた条件は、以下であった。
緩衝液(pH8.8のNaClを有する重炭酸塩緩衝液と、20%のDMSO及び30%グリセロール)、温度(25℃)、混合条件(Thermomixer1000rpm)、1mg/mlでの抗体、seco CBI−β−グルクロニド−NHSエステル(8当量の添加部分)、NHS薬物添加速度(70〜90分毎に1回)。
典型的に、scFv(TCT)を、4℃で、thermomixerで解凍し、次いで抗体アリコートの温度を緩徐に20℃に上昇させる。沈降させて、あらゆる析出物を回収した後で使用する。
seco CBI−β−グルクロニド−NHSエステルの100mMの保存溶液を、無水の濾過済みDMSO中で調合した。あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8を、エッペンドルフマイクロチューブ内へと濾過済みDMSO及びグリセロールと合わせ、緩衝液を4℃で、thermomixerで平衡化し、次いで、1000rpmで混合しながら、温度を20℃に上昇させた。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、seco CBI−β−グルクロニド−NHSエステルの添加を開始する。
これは、8当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70分毎に反転させて混合した後で、thermomixer上に戻し、25℃、1000rpmで混合することによって行う。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2時間thermomixer上に置いたままにする。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm)によって回収した。唯一の目に見える析出は、最高数の薬物当量を有する試料中であり、非常に少なかった。
すべての試料を最初に、10%のIPA/PBSで事前に平衡化したZebaカラム(Pierce)を通過させた後で、HPLC−SEC上で20%のIPA/PBS pH7、25℃でさらに精製し、上述のSDS−PAGE、HPLC−SEC、UV/Vis分光法、及び質量分析法によって分析する。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、Tosoh TSKGel G2000Wxlカラムを使用して、HPLC−サイズ排除クロマトグラフィーによって分析する。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある保持時間を有する。複合体はすべて、より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、主に単量体ピークとして示し、凝集をほとんど示さないか、または全く示さなかった。
実施例33−抗セマドチン薬物モノクローナル抗体を産生させ、scFv−セマドチンADCの検出で使用する
キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)−セマドチン複合体を、モル過剰でセマドチン−NHS(化合物2)を1mg/mlのKLHに複合化することによって生成し、脱塩によって精製した。
4匹のマウスを、開発業務受託機関であるGeneron Ltdによる標準日程[Ref:Lane Immunology book]を使用して、免疫化した。抗血清を、ELISAによってscFv(TCT)−セマドチン及び複合化されていないscFv(TCT)を試験し、4匹すべてが、同じように反応した(図34)。
マウス4を使用して、雑種細胞のパネルを作製し、これらのうち11個のクローンが強力なバインダーであると識別された。これらの11個のクローンを、ELISAによって順位付けをし、scFv(TCT)−セマドチン複合体に結合するが、遊離構成成分には結合しない能力に関しても、ウエスタンブロットによって試験した。
ELISAによって、クローン11(GA6)が、最良のバインダーのようである一方で、クローン9(1E11)も強く遂行した。クローン5、3、及び6も、検出可能だが、より弱い活性を示した。クローン7及び8は、非常に弱く、クローン1、2、4、及び10は、非反応性のようであった(図35)。
雑種細胞の条件培地を、ウエスタンブロットによって、発現レベル(図36)及びscFv−セマドチン(図37)に対する免疫反応性について試験した。クローン3、9、11が、すべて良好な発現物であるのに対し、クローン2、4、5、6、7、10は、低/弱い発現物であった。
強力な結合がクローン5、9、及び11に見られ、目で見ることができないより高いMW種を認めた。クローン3及び6は次に最も強力であり、可能性のある分解生成物を認め、クローン7&8は、より弱かった。非常に弱い結合/結合なしは、クローン1、2、4及び10に認められた。
クローン9(1E11)を選択した。雑種細胞を、増やし、培養し、純粋Mabを、タンパク質Aクロマトグラフィーによって調製した。
実施例34−scFv−セマドチン複合体の薬物動態プロファイル及び血中クリアランスの測定
(A)放射アッセイ
リジン複合化のために最適化されたscFvを、実施例27または28に記載されるように調製し、(実施例31に記載されるように)NHS由来のセマドチン薬物(化合物2)に複合化した。平均DARは、SDS−PAGE及びIEFゲルで決定して、scFv−TCT−セマドチン−1について5であり、scFv−TCT−セマドチン−2について4であった。これを、製造業者の使用説明書に従って、ナトリウム−125−ヨウ化物(MP Biologicals)及びIodogen(登録商標)チューブ(Thermo)を使用して、ヨウ素−125で放射標識した。
10マイクログラムの放射標識したscFvまたは複合体を、1時点当たり4匹のBALB/cメスマウス(Harlan UK)の群の尾静脈内へ、静脈内注射した。各時点で、血液を4マウスから末端麻酔下で心臓穿刺によって採取して、脾臓を解剖によって取り除いた。血液及び脾臓組織からの放射能を、ガンマ計数器を使用して測定し、注射した用量と比較し、組織重量に対して補正した。1グラムの組織当たりの注射した用量のパーセンテージを、経時的にプロットし、薬物動態パラメータを双指数関数クリアランスモデルに適合させることによって決定した。インビボ血中クリアランス薬物動態を研究するために、データ値を、SigmaPlotを使用してクリアランスの2コンパートメントの静脈内モデルに一致する等式に適合させ、これは、単回静脈内投与の双指数関数クリアランス相、分布相、及び排出相を考慮に入れる。これは、指数関数形崩壊の二重4パラメータ等式y=ae−bx+ce−dxによって説明され、分布相クリアランス率(t1/2アルファ)は、ln 2/bによって決定され、排出クリアランス率(t1/2ベータ)は、ln 2/dによって決定される。
scFv薬物複合体の血中クリアランス(図38)は、未修飾scFv(表13)の血中クリアランスと類似していた。scFv薬物複合体の脾臓取り込みは、未修飾scFv(図39)の脾臓取り込みと大幅に異ならなかった。これらのデータは、両方共に、本明細書に記載される複合化技法が、あらゆる有害な凝集を引き起こさないことを示す。
Figure 0006947630
(B)直接的ADC/scFv検出アッセイ
抗セマドチンMAbを産生させ(実施例33)、マウス血液中のADCを観察し、薬物動態特性を決定するために使用した。6〜8週齢の正常BALB/cマウスを、使用するまでフィルターがかかったケージ内で給養した。単一バッチの材料(scFv−TCT、scFv(TCT)−セマドチン、DAR=5、または8)を、上述(実施例31)のように調製し、0.1mgを20匹のマウスの群内へ注射し、これらのマウスを4時点で屠殺した(1時点当たり5匹のマウスを分析した)。訳0.5mLの全血を心臓穿刺によってEDTAチューブ内へと除去し、血清を遠心分離によって回収した。血清をPBS中で適切に希釈し、HER2でコーティングしたマイクロタイタープレート上でELISAによって分析し(実施例11D)、抗T7タグ(総抗体)または抗セマドチン(全ADC)のいずれかによって検出した。非注射基準試料を使用して、ADC/ScFv血液濃度の直接読み出しのための較正曲線を作製した。
その結果を、総機能的scFv(図40)及び総機能的ADC(図41)に関して示す。比較プロットを図42に示す。
直接測定したとき、遊離scFvは、小さいサイズに起因する急速な血中クリアランスであった、双指数関数血中クリアランスの典型的なアルファ(分布)及びベータ(排出)相を示した(表14;Constantinou A,et al (2009)Bioconjugate Chem 20:924−31)。中DAR ADC(5個の結合した薬物ペイロード)は、組織分布及び排出の両方に関してより緩徐な血中クリアランスを有した。これは、わずかにより大きい分子質量が、細網内皮系を介して急速なクリアランスを引き起こすいずれかの凝集よりもむしろ、より緩徐なクリアランスを引き起こしたことを示唆した。この効果は、より高いDAR複合体(8個の薬物ペイロード)でさらにより顕著であった。
全ADCを測定したとき、類似したパターンが類似した薬物動態パラメータで見られた(表14)。比較プロットは、これを示す(図42)。これらのデータは、高負荷でのscFv系ADCが、低凝集/凝集なし、かつ好ましい可溶性を示す、維持されたか、またはさらにより緩徐な血中クリアランスを有することを示唆する。血液中の滞留は、治療効果を可能にするほど十分に長い。また、総scFvと全ADC含有量との間の類似性は、ADCが安定しており、scFv構成成分よりも早く分解しないことを示唆する[Lin&Tibbitts.Pharm.Res(2012)29:2354−66;Kaur et al.Bioanalysis(2013)5:201−226]。
Figure 0006947630
実施例35−scFv−エリプチシン複合体の薬物動態プロファイル及び血中クリアランスの測定
抗エリプチシンMAbを、上記(たとえば、実施例33)のように産生させ、マウス血液中のADCを観察し、薬物動態特性を決定するために使用する。6〜8週齢の正常BALB/cマウスを、使用するまでフィルターがかかったケージ内で給養した。単一バッチの材料(scFv−TCT、scFv(TCT)−エリプチシン、DAR=5、または8)を、上述(化合物21、実施例29)のように調製し、0.1mgを20匹のマウスの群内へ注射し、これらのマウスを4時点で屠殺する(1時点当たり5匹のマウスを分析する)。訳0.5mLの全血を心臓穿刺によってEDTAチューブ内へと除去し、血清を遠心分離によって回収する。血清をPBS中で適切に希釈し、HER2でコーティングしたマイクロタイタープレート上でELISAによって分析し(実施例31D)、抗T7タグ(総抗体)または抗エリプチシン(全ADC)のいずれかによって検出する。非注射基準試料を使用して、ADC/ScFv血液濃度の直接読み出しのための較正曲線を作製した。
直接測定したとき、遊離scFvは、小さいサイズに起因する急速な血中クリアランスである、双指数関数血中クリアランスの典型的なアルファ(分布)及びベータ(排出)相を示す(Constantinou A,et al(2009)Bioconjugate Chem 20:924−31)。中DAR ADC(5個の結合した薬物ペイロード)は、組織分布及び排出の両方に関してより緩徐な血中クリアランスを有する。これは、わずかにより大きい分子質量が、細網内皮系を介して急速なクリアランスを引き起こすいずれかの凝集よりもむしろ、より緩徐なクリアランスを引き起こしたことを示唆した。この効果は、より高いDAR複合体(8個の薬物ペイロード)でさらにより顕著である。
実施例36−scFv−ドキソルビシン複合体の薬物動態プロファイル及び血中クリアランスの測定
抗ドキソルビシンMAbは、市販されており、マウス血液中のADCを観察し、薬物動態特性を決定するために使用される。6〜8週齢の正常BALB/cマウスを、使用するまでフィルターがかかったケージ内で給養した。単一バッチの材料(scFv−TCT、scFv(TCT)−ドキソルビシン、DAR=5、または8)を、上述(化合物72)のように調製し、0.1mgを20匹のマウスの群内へ注射し、これらのマウスを4時点で屠殺する(1時点当たり5匹のマウスを分析する)。訳0.5mLの全血を心臓穿刺によってEDTAチューブ内へと除去し、血清を遠心分離によって回収する。血清をPBS中で適切に希釈し、HER2でコーティングしたマイクロタイタープレート上でELISAによって分析し(実施例31D)、抗T7タグ(総抗体)または抗ドキソルビシン(全ADC)のいずれかによって検出する。非注射基準試料を使用して、ADC/ScFv血液濃度の直接読み出しのための較正曲線を作製した。
直接測定したとき、遊離scFvは、小さいサイズに起因する急速な血中クリアランスである、双指数関数血中クリアランスの典型的なアルファ(分布)及びベータ(排出)相を示す(Constantinou A,et al(2009)Bioconjugate Chem 20:924−31)。中DAR ADC(5個の結合した薬物ペイロード)は、組織分布及び排出の両方に関してより緩徐な血中クリアランスを有する。これは、わずかにより大きい分子質量が、細網内皮系を介して急速なクリアランスを引き起こすいずれかの凝集よりもむしろ、より緩徐なクリアランスを引き起こしたことを示唆した。この効果は、より高いDAR複合体(8個の薬物ペイロード)でさらにより顕著である。
実施例37−scFv−MMAE複合体の薬物動態プロファイル及び血中クリアランスの測定
抗MMAE MAbは、市販されており、マウス血液中のADCを観察し、薬物動態特性を決定するために使用される。6〜8週齢の正常BALB/cマウスを、使用するまでフィルターがかかったケージ内で給養した。単一バッチの材料(scFv−TCT、scFv(TCT)−MMAE、DAR=5、または8)を、上述(実施例32)のように調製し、0.1mgを20匹のマウスの群内へ注射し、これらのマウスを4時点で屠殺する(1時点当たり5匹のマウスを分析する)。訳0.5mLの全血を心臓穿刺によってEDTAチューブ内へと除去し、血清を遠心分離によって回収する。血清をPBS中で適切に希釈し、HER2でコーティングしたマイクロタイタープレート上でELISAによって分析し(実施例31D)、抗T7タグ(総抗体)または抗MMAE(全ADC)のいずれかによって検出する。非注射基準試料を使用して、ADC/ScFv血液濃度の直接読み出しのための較正曲線を作製した。
直接測定したとき、遊離scFvは、小さいサイズに起因する急速な血中クリアランスである、双指数関数血中クリアランスの典型的なアルファ(分布)及びベータ(排出)相を示す(Constantinou A,et al(2009)Bioconjugate Chem 20:924−31)。中DAR ADC(5個の結合した薬物ペイロード)は、組織分布及び排出の両方に関してより緩徐な血中クリアランスを有する。これは、わずかにより大きい分子質量が、細網内皮系を介して急速なクリアランスを引き起こすいずれかの凝集よりもむしろ、より緩徐なクリアランスを引き起こしたことを示唆した。この効果は、より高いDAR複合体(8個の薬物ペイロード)でさらにより顕著である。
実施例38−scFv−セマドチン複合体の腫瘍取り込み、及び腫瘍対正常細胞の比率の測定
リジン複合化のために最適化されたscFvを、実施例27または28に記載されるように調製し、(実施例31に記載されるように)NHS由来のセマドチン薬物(化合物2、69)に複合化する。平均DARは、6〜10である。これを、製造業者の使用説明書に従って、ナトリウム−125−ヨウ化物(MP Biologicals)及びIodogen(登録商標)チューブ(Thermo)を使用して、ヨウ素−125で放射標識した。
10マイクログラムの放射標識したscFvまたは複合体を、1時点当たり、適切な標的発現(例えば、HER2発現に対するSKOV3)の皮下腫瘍が成長している4匹のBALB/cヌードメスマウス(Harlan UK)の群の尾静脈内へ、静脈内注射した。各時点で、血液を4マウスから末端麻酔下で心臓穿刺によって採取して、腫瘍及び正常臓器を解剖によって取り除く。血液及び組織からの放射能を、ガンマ計数器を使用して測定し、注射した用量と比較し、組織重量に対して補正する。1グラムの組織当たりの注射した用量のパーセンテージを、経時的にプロットする。
実施例39−scFv−エリプチシン複合体の腫瘍取り込み、及び腫瘍対正常細胞の比率の測定
リジン複合化のために最適化されたscFvを、実施例27または28に記載されるように調製し、(実施例29に記載されるように)NHS由来のエリプチシン薬物(化合物23、73)に複合化する。平均DARは、6〜10である。これを、製造業者の使用説明書に従って、ナトリウム−125−ヨウ化物(MP Biologicals)及びIodogen(登録商標)チューブ(Thermo)を使用して、ヨウ素−125で放射標識した。
10マイクログラムの放射標識したscFvまたは複合体を、1時点当たり、適切な標的発現(例えば、HER2発現に対するSKOV3)の皮下腫瘍が成長している4匹のBALB/cヌードメスマウス(Harlan UK)の群の尾静脈内へ、静脈内注射した。各時点で、血液を4マウスから末端麻酔下で心臓穿刺によって採取して、腫瘍及び正常臓器を解剖によって取り除く。血液及び組織からの放射能を、ガンマ計数器を使用して測定し、注射した用量と比較し、組織重量に対して補正する。1グラムの組織当たりの注射した用量のパーセンテージを、経時的にプロットする。
実施例40−scFv−ドキソルビシン複合体の腫瘍取り込み、及び腫瘍対正常細胞の比率の測定
リジン複合化のために最適化されたscFvを、実施例27または28に記載されるように調製し、(実施例30に記載されるように)NHS由来のドキソルビシン薬物(化合物7、72)に複合化する。平均DARは、6〜8である。これを、製造業者の使用説明書に従って、ナトリウム−125−ヨウ化物(MP Biologicals)及びIodogen(登録商標)チューブ(Thermo)を使用して、ヨウ素−125で放射標識した。
10マイクログラムの放射標識したscFvまたは複合体を、1時点当たり、適切な標的発現(例えば、HER2発現に対するSKOV3)の皮下腫瘍が成長している4匹のBALB/cヌードメスマウス(Harlan UK)の群の尾静脈内へ、静脈内注射した。各時点で、血液を4マウスから末端麻酔下で心臓穿刺によって採取して、腫瘍及び正常臓器を解剖によって取り除く。血液及び組織からの放射能を、ガンマ計数器を使用して測定し、注射した用量と比較し、組織重量に対して補正する。1グラムの組織当たりの注射した用量のパーセンテージを、経時的にプロットする。
実施例41−scFv−MMAE複合体の腫瘍取り込み、及び腫瘍対正常細胞の比率の測定
リジン複合化のために最適化されたscFvを、実施例27または28に記載されるように調製し、(実施例32に記載されるように)NHS由来のMMAE薬物に複合化する。平均DARは、6〜10である。これを、製造業者の使用説明書に従って、ナトリウム−125−ヨウ化物(MP Biologicals)及びIodogen(登録商標)チューブ(Thermo)を使用して、ヨウ素−125で放射標識した。
10マイクログラムの放射標識したscFvまたは複合体を、1時点当たり、適切な標的発現(例えば、HER2発現に対するSKOV3)の皮下腫瘍が成長している4匹のBALB/cヌードメスマウス(Harlan UK)の群の尾静脈内へ、静脈内注射した。各時点で、血液を4マウスから末端麻酔下で心臓穿刺によって採取して、腫瘍及び正常臓器を解剖によって取り除く。血液及び組織からの放射能を、ガンマ計数器を使用して測定し、注射した用量と比較し、組織重量に対して補正する。1グラムの組織当たりの注射した用量のパーセンテージを、経時的にプロットする。
実施例42−2つのscFv(TCT)−P5C5 ADC DARで治療した、SKBr3腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける腫瘍退縮研究。
6〜8週齢のメスヌードBALB/cマウス(Harlan UK)を、インビボ研究のために使用した。すべてのインビボ研究を、英国内務省のプロジェクトライセンスPPL 70/5833下で行った。ヒト腫瘍異種移植を、マウスに50%のマトリゲル中に最大500万個のSKBr3細胞を含む0.1mLを、左側腹部内へと皮下注射することによって準備した。腫瘍成長を監視し、後続の試験のために必要な3〜5mmの直径に達するのに、2〜3週間かかった。腫瘍が約100mmのとき、10mg/kg(0.25mgの総用量)を、5日連続で(実施例31で調製した化合物71)scFv(TCT)−P5C5複合体をIVに注射した(総ADC用量=1匹の動物当たり1.25mgであり、腫瘍の大きさを監視した。腫瘍体積をプロットして、開始体積と比較し(図43)、腫瘍が再び成長し始めるまで、約10日の退縮を示す。これは、約1ヶ月の腫瘍成長遅延に相当し、scFv(TCT)−ADCが前臨床動物モデルにおいて治療機能を有することを裏付ける。
実施例43−scFv−MMAE複合体の腫瘍治療
6〜8週齢のメスヌードBALB/cマウス(Harlan UK)を、インビボ研究のために使用する。すべてのインビボ研究を、英国内務省のプロジェクトライセンス下で行う。ヒト腫瘍異種移植を、マウスに50%のマトリゲル中に最大500万個のSKOV3細胞を含む0.1mLを、左側腹部内へと皮下注射することによって準備する。腫瘍成長を監視し、後続の試験のために必要な3〜5mmの直径に達するのに、2〜3週間かかる。腫瘍が約100mmのとき、10mg/kg(0.25mgの総用量)を、5日連続で(実施例32で調製した)scFv(TCT)−MMAE複合体をIVに注射する(総ADC用量=1匹の動物当たり1.25mgであり、腫瘍の大きさを監視した。腫瘍体積をプロットして、開始体積と比較する。
実施例44−医薬製剤及び投与。
本発明のさらなる態様は、薬学的または獣医学的に許容されるアジュバント、希釈剤、または担体を有する混合物中に、本発明の第1の態様に従った化合物を含む医薬製剤を提供する。
好ましくは、本製剤は、活性成分の1日用量もしくは単位、1日副用量、またはそれらの適切な画分を含む単位投与量である。
本発明の化合物は、通常、活性成分を含む医薬製剤の形態で、任意選択的に非毒性の有機、もしくは無機、酸、または塩基、付加塩の形態で、薬学的に許容される投薬形態で、経口でまたは任意の非経口経路によって投与される。治療される障害及び患者、ならびに投与の経路に応じて、組成物は、異なる用量で投与され得る。
ヒト治療において、本発明の化合物は、単独で投与され得るが、一般的に、意図される投与の経路及び標準的薬務に関して選択される好適な薬学的賦形剤、希釈剤、または担体を有する混合物で投与される。
例えば、本発明の化合物は、即時、遅延、または制御された放出用途のために、香味剤または着色剤を含有してもよい錠剤、カプセル、腔坐剤、エリキシル剤、溶液、または懸濁液の形態で、経口、口腔、または舌下に投与され得る。本発明の化合物は、陰茎海綿体内注射を介して投与されてもよい。
そのような錠剤は、結晶セルロース、ラクトース、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム及びグリシン等の賦形剤、デンプン(好ましくは、トウモロコシ、ジャガイモ、またはタピオカデンプン)、デンプングリコール酸ナトリウム、クロスカルメロースナトリウム、及びある特定の複雑ケイ酸塩等の崩壊剤、ならびにポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシ−プロピルセルロース(HPC)、スクロース、ゼラチン、及びアカシア等の造粒バインダーを含んでもよい。さらに、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル、及びタルク等の潤滑剤が含まれてもよい。
同じ種類の固形物組成物も、ゼラチンカプセル中の充填剤として使用されてもよい。この点について好ましい賦形剤には、ラクトース、デンプン、セルロース、乳糖、または高分子量ポリエチレングリコールが含まれる。水性懸濁液及び/またはエリキシル剤に関しては、本発明の化合物は、乳化剤及び/または懸濁化剤と一緒に、ならびに水、エタノール、プロピレングリコール、及びグリセリン等の希釈剤、ならびにそれらの組み合わせと一緒に、様々な甘味剤もしくは香味剤、着色料、または染料と組み合わされてもよい。
本発明の化合物は、非経口で、例えば、静脈内、動脈内、腹腔内、髄腔内、脳室内、胸骨内、頭蓋内、筋肉内、または皮下でも投与され得るか、または本発明の化合物は、注入技法によって投与されてもよい。これらは、他の物質、例えば、血液と等張にさせるための十分な塩またはグルコースを含有してもよい無菌水溶液の形態での使用に最も適している。この水溶液は、必要ならば、(好ましくは、3〜9のpHに)好適に緩衝化されるべきである。無菌状態の中での好適な非経口製剤の調製は、当業者に周知の標準的な薬学的技法によって、容易に達成される。
非経口投与に好適な製剤には、製剤を意図される受容者の血液と等張の状態にする抗酸化剤、緩衝液、静菌薬、及び溶質を含み得る水性及び非水性無菌注射液、ならびに懸濁化剤及び増粘剤を含み得る水性及び非水性無菌懸濁液が含まれる。本製剤は、単位用量または多用量容器、例えば、封止されたアンプル及びバイアル内で提供されてもよく、使用直前に無菌の液体担体、例えば、注射の場合水の添加のみを必要とする凍結乾燥(freeze−dried)(凍結乾燥(lyophilised))状態で保管されてもよい。即座の注射液及び懸濁液が、先に記載した種類の無菌粉末、顆粒、及び錠剤から調製され得る。
ヒト患者への経口及び非経口投与に関して、本発明の化合物の1日投与量レベルは、通常、1mg/kg〜30mg/kgである。したがって、例えば、本発明の化合物の錠剤またはカプセルは、必要に応じて、1回に1つずつまたは2つ以上での投与のための活性化合物の用量を含んでもよい。いずれにしても医師は、任意の個々の患者にとって最も好適な実際の投与量を決定し、実際の投与量は、年齢、体重、及び特定の患者の反応と共に変化する。上述の投与量は、平均的な事例の模範的なものである。当然ながら、より高いかまたはより低い投与量範囲が値する個々の事例が存在し、そのようなものは、本発明の範囲内である。
本発明の化合物は、鼻腔内または吸入によっても投与することができ、好適な推進剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロジクロロテトラフルオロ−エタン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFA 134A3もしくは1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFA 227EA3)等のヒドロフルオロアルカン、二酸化炭素、または他の好適な気体の使用を伴う、乾燥粉末インヘラーもしくは加圧式容器からのエアゾールスプレー提示、ポンプ、スプレー、または噴霧器の形態で便利に送達される。加圧式エアゾールの場合、投与量単位は、計量された量を送達するための弁を提供することによって決定され得る。加圧式容器、ポンプ、スプレー、または噴霧器は、例えば、潤滑剤、例えば、ソルビタンモノオレートを付加的に含んでもよい溶媒として、エタノールと推進剤との混合物を使用して、活性化合物の溶液または懸濁液を含んでもよい。インヘラーまたは注入器において使用するための(例えば、ゼラチンからできている)カプセル及びカートリッジは、本発明の化合物の粉末混合物、及びラクトースまたはデンプン等の好適な粉末ベースを含むように製剤化されてもよい。
エアゾールまたは乾燥粉末製剤は、好ましくは、患者への送達のために、各々の計量された用量または「ひと吹き」が適切な用量の本発明の化合物を送達するように準備される。彼はエアゾールを用いた総合の1日用量は、患者間で変わり、1回用量で、またはより一般的には、分けられた用量で終日投与されてもよいことが理解されよう。
あるいは、本発明の化合物は、坐薬またはペッサリーの形態で投与することができるか、または本発明の化合物は、ローション、クリーム、軟膏、または粉剤の形態で局所的に適用されてもよい。本発明の化合物は、例えば、皮膚パッチの使用によって経皮的にも投与されてもよい。本発明の化合物は、特に目の疾患を治療するために、眼の経路によっても投与されてもよい。
眼科の使用の場合、本発明の化合物は、等張のpH調節済み無菌生理的食塩水中の微粒子化した懸濁液として、または、好ましくは、等張のpH調節済み無菌生理的食塩水中の溶液として、任意選択的に、ベンジラルコニウムクリロド(benzylalkonium chloride)等の保存剤と組み合わせて製剤化され得る。あるいは、本発明の化合物は、ワセリン等の軟膏中に製剤化されてもよい。
皮膚への局所的適用の場合、本発明の化合物は、例えば、鉱物油、流動ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン化合物、乳化ワックス、及び水のうちの1つ以上を有する混合物中に懸濁または溶解した活性化合物を含有する好適な軟膏として製剤化することができる。あるいは、本発明の化合物は、鉱物油、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレングリコール、流動パラフィン、ポリソルベート60、セチルエステルワックス、セテアリルアルコール、2−オクチルドデカノール、ベンジルアルコール、及び水のうちの1つ以上の混合物中に懸濁または溶解した好適なローションまたはクリームとして製剤化することができる。
口内の局所的投与に好適な製剤には、風味付けされた主成分、通常スクロース及びアカシアまたはトラガント中に活性成分を含むロゼンジと、ゼラチン及びグリセリン、またはスクロース及びアカシア等の不活性主成分中に活性成分を含むトローチと、好適な液体担体中に活性成分を含むマウスウォッシュと、が含まれる。
一般に、ヒトにおいて、本発明の化合物の経口または局所的投与は、最も簡便であるため、好ましい経路である。受容者が嚥下障害、または経口投与後の薬物吸収障害を患う状況において、薬物は、非経口的に、例えば舌下または口腔投与されてもよい。
獣医学的使用の場合、本発明の化合物は、通常の獣医学診療に従って、好適に許容できる製剤として投与され、獣医は、特定の動物に対して最も適切であろう投与処方及び投与の経路を決定する。
実施例45−MMAF−C−NHSエステル(78)の調製
Figure 0006947630
DMF(4ml)中のMMAF(0.1g、0.177mmol)の溶液に、室温でDIPEA(0.12ml)及びグルタル酸無水物(50.5mg、0.44mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で16時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物をPhenomenex Synergi Polar−RPカラムを使用してPrep HPLCによって精製した(溶離剤:A=水中の0.1%のTFA、B=MeCN)勾配−0〜11分:15〜40%B、11〜24分:40〜55%B、24〜35分:55〜85%B。化合物は、tR16.4分の時点で回収し、凍結乾燥し、白い固形物(81%)を得た。HRMS:ESI m/zは、C447211について、846.5200[M+H]計算された846.5228を見出した。
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ12.22(s、1H)、7.46〜6.98(m、5H)、4.93〜4.38(m、3H)、4.04(dd、J=13.7、9.9Hz、2H)、3.66(dq、J=12.8、6.4Hz、4H)、3.50〜3.37(m、6H)、3.29〜3.15(m、9H)、3.15〜3.00(m、4H)、2.94〜2.65(m、12H)、2.30(t、J=7.4Hz、12H)、1.94(p、J=6.6Hz、3H)、1.76(p、J=7.4Hz、9H)、1.51〜1.22(m、28H)、1.13(dt、J=19.1、6.8Hz、6H)、1.04〜0.69(m、20H)。
DMF(1ml)中のMMAF−C(50mg、0.05mmol)の溶液に、室温でDIPEA(15μl)及びTSTU(18mg、0.05mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で4時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物をPhenomenex Synergi Polar−RPカラムを使用してPrep HPLCによって精製した(溶離剤:A=水中の0.1%のTFA、B=MeCN)勾配−0〜11分:15〜40%B、11〜24分:40〜55%B、24〜35分:55〜85%B。所望の化合物をtR20.4分の時点で回収し、凍結乾燥させて、白い固形物(22mg、40%)を得た。HRMS:ESI m/zは、C487513について、943.5416[M+H]計算された943.5392を見出した。
実施例46−直接的活性化によるMMAF−C−NHSエステルの調製
Figure 0006947630
アセトニトリル(5ml)中のMMAF(50mg、0.06mmol)の溶液に、室温でDIPEA(0.1ml)及びジ(N−スクシンイミジル)グルタレート(193mg、0.6mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で72時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物をPhenomenex Synergi Polar−RPカラムを使用してPrep HPLCによって精製した(溶離剤:A=水中の0.1%のTFA、B=MeCN)勾配−0〜11分:15〜40%B、11〜24分:40〜55%B、24〜35分:55〜85%B。所望の化合物をtR20.4分の時点で回収し、凍結乾燥させて、白い固形物(10mg、18%)を得た。
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ8.34(t、J=7.6Hz、1H)、7.14〜6.90(m、5H)、4.41(dt、J=11.3、4.8Hz、1H)、4.22(t、J=8.1Hz、1H)、3.74(dd、J=10.0、4.4Hz、1H)、3.10〜2.90(m、8H)、2.88〜2.66(m、6H)、2.54〜2.41(m、2H)、2.28(p、J=1.8Hz、38H)、2.07〜1.90(m、3H)、1.74〜1.31(m、5H)、1.14(d、J=48.5Hz、3H)、0.88〜0.77(m、3H)、0.77〜0.47(m、20H)。
実施例47−MMAE−PAB−Cit−Val−C−NHS(82)の調製
Figure 0006947630
DMF(1.5ml)中のMMAE(0.15g、0.18mmol)及びFmoc−Val−Cit−PAB−PNP 13(0.152g、0.19mmol)の溶液に、HOBt(58mg、0.36mmol)、ピリジン(0.12ml)。及びDIPEA(31μl)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で24時間、室温で撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、残渣をエチルアセテートで粉砕した。得られた固形物を濾過し、エチルアセテートで洗浄し、乾燥させて79を得た。LC−MS ESI m/z1367.7[M+Na]。これをさらに精製せずに直接使用した。
DMF(1.5ml)中の溶液Fmoc−Val−Cit−PAB−MMAE 79(0.3g、0.22mmol)及びジエチルアミン(1.12ml)を、室温で3時間撹拌した。次いで、反応混合物を真空で濃縮させた。生成物をジエチルエーテル中で析出させ、濾過し、オフホワイトの粉末としての0.15gの80を得、これをさらに精製せずに使用した。LC−MS ESI m/z1145.6[M+Na]
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ10.20(d、J=6.5Hz、1H)、8.70(d、J=7.6Hz、1H)、8.07(d、J=4.9Hz、4H)、7.61(dd、J=26.0、8.3Hz、2H)、7.45〜7.21(m、7H)、7.18(dd、J=8.9、6.3Hz、1H)、6.04(s、1H)、5.48(s、2H)、5.21〜4.88(m、2H)、4.63〜4.37(m、4H)、4.26(t、J=11.7Hz、1H)、3.98(m、3H)、3.33〜3.08(m、12H)、3.10〜2.69(m、8H)、2.27〜1.88(m、5H)、1.90〜1.66(m、5H)、1.64〜1.19(m、7H)、1.15〜0.52(m、36H)。
DMF(4ml)中の化合物H−Val−Cit−PAB−MMAE 80(0.1g、0.177mmol)の溶液に、室温でDIPEA(0.12ml)及びグルタル酸無水物(50.5mg、0.44mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で16時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物81をジエチルエーテルで洗浄し、次の工程のために直接使用した。HRMS:ESI m/zは、C631011015について、1237.7526[M+Na]計算された1237.7448を見出した。
DMF(2ml)中のMMAE−PAB−Cit−Val−C81(0.1g、0.08mmol)の溶液に、室温でDIPEA(29μl)及びTSTU(38mg、0.12mmol)を添加し、反応混合物を、N雰囲気下で3時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた生成物をPhenomenex Synergi Polar−RPカラムを使用してPrep HPLCによって精製し(溶離剤:A=水中の0.1%のTFA、B=MeCN)勾配−0〜14分:15〜85%B、所望の化合物を、tR10.1分の時点で回収し、凍結乾燥させ、白い粉末(40%)を得た。HRMS:ESI m/zは、C671031117Naについて、1356.7623[M+Na]計算された1356.7431を見出した。
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ9.79(s、1H)、8.05〜7.79(m、2H)、7.68(d、J=8.6Hz、2H)、7.37(d、J=8.0Hz、3H)、7.25〜7.00(m、7H)、6.96(t、J=7.2Hz、1H)、4.85(d、J=15.3Hz、4H)、4.55〜4.09(m、10H)、4.00〜3.56(m、12H)、3.13〜2.85(m、12H)、2.75(s、5H)、2.67〜2.58(m、7H)、2.54〜2.36(m、4H)、2.28(p、J=1.8Hz、88H)、2.14〜1.99(m、4H)、1.95〜1.67(m、5H)、1.68〜1.40(m、8H)、1.39〜0.93(m、7H)、0.90〜0.31(m、40H)。
実施例48−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(84)の調製
Figure 0006947630
DMF(7ml)中の化合物H−Val−Cit−PAB−MMAE 80(0.2g、0.177mmol)の溶液に、室温でDIPEA(0.1ml)及び酸−dPEG−NHS(50.5mg、0.21mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で16時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物83をジエチルエーテルで洗浄し、次の工程のために直接使用した。LC−MS ESI m/z1466.6[M+Na]
DMF(7ml)中の酸−dPEG−Val−Cit−PAB−MMAE 83(0.25g、0.17mmol)の溶液に、室温でDIPEA(0.15ml)及びTSTU(120mg、0.39mmol)を添加し、反応混合物を、N雰囲気下で3時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、粗生成物C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、凍結乾燥後に白い固形物としての化合物NHS−PEG−Val−Cit−PAB−MMAE 84を得た。MS:ESI m/z 1562.9[M+Na]
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ10.03〜9.96(m、1H)、8.12(dd、J=19.3、7.8Hz、1H)、7.90(t、J=8.9Hz、1H)、7.69〜7.55(m、2H)、7.38〜7.23(m、5H)、7.23〜7.13(m、1H)、5.11〜4.93(m、2H)、4.52〜4.33(m、3H)、4.32〜4.19(m、2H)、3.99(m、2H)、3.83〜3.68(m、2H)、3.65〜3.41(m、17H)、3.22(dd、J=19.9、8.6Hz、6H)、3.12(s、1H)、3.10〜2.74(m、12H)、2.42(m、12H)、2.26(dd、J=15.9、9.2Hz、1H)、2.19〜1.90(m、4H)、1.79〜1.65(m、3H)、1.65〜1.52(m、2H)、1.52〜1.31(m、3H)、1.08〜0.96(m、6H)、0.96〜0.71(m、23H)。
実施例49−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(86)の調製
Figure 0006947630
MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル86を、H−Val−Cit−PAB−MMAE 80を酸−dPEG−NHSと反応させ、続いてTSTUで活性化させることにより、実施例47のように調製した。蒸発後に得た粗のものを、C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、凍結乾燥後に白い固形物としての化合物MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG−NHS 86を得た。MS:ESI m/z 1718.3093[M+H]
実施例50−オーリスタチンF−C−NHSエステル(88)の調製
Figure 0006947630
オーリスタチンF(0.1g、0.116mmol)及びHATU(40mg、0.104mmol)をDMF(3ml)に溶解し、それにDIPEA(40μl)を添加した。反応混合物を室温で40分間撹拌し、次いで、DMF(2ml)中の5−アミノ吉草酸(15mg、0.127mmol)の溶液に滴下した。反応混合物を室温で4時間撹拌し、真空で蒸発させた。粗生成物を、C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、白い固形物としての化合物オーリスタチンF−C酸87(85mg、84%)を得た。LC−MS ESI m/z 867.5[M+Na]
DIPEA(72μl)及びDMF(3ml)中のオーリスタチンF−C酸87(70mg、0.08mmol)の溶液に、TSTU(57mg、0.19mmol)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、粗化合物を、C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、凍結乾燥後に白い固形物としての化合物オーリスタチンF−C−NHSエステル88(46mg、59%)を得た。LC−MS ESI m/z 964.5[M+Na]
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ9.57(s、1H)、8.94(q、J=7.9、7.2Hz、1H)、8.05〜7.84(m、1H)、7.31〜7.10(m、5H)、4.60(m、2H)、3.99(d、J=7.5Hz、1H)、3.84〜3.73(m、2H)、3.70(d、J=7.6Hz、1H)、3.50(td、J=14.0、7.5Hz、1H)、3.32〜3.10(m、9H)、2.99(m、6H)、2.84〜2.58(m、14H)、2.45(dd、J=14.9、5.0Hz、4H)、2.37〜2.22(m、3H)、2.01(dd、J=12.8、5.7Hz、1H)、1.94〜1.73(m、3H)、1.59〜1.36(m、5H)、1.08〜0.71(m、25H)。
実施例51−マイタンシノールDM1−dPEG−NHSエステル(89)の調製
Figure 0006947630
THF中のDM1(0.1g、0.135mmol)の溶液に、Et3N(18.9μl)を添加し、続いてMal−dPEG−NHS(77mg、0.15mmol)を添加した。反応混合物を室温で1時間、N2雰囲気下で撹拌し、溶媒を真空で除去した。粗生成物を、C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、凍結乾燥後に白い固形物としての化合物DM1−dPEG−NHS(105mg、75%)を得た。LC−MS ESI m/z 1274.60[M+Na]
H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ8.01(q、J=5.6Hz、1H)、7.17(dd、J=8.1、1.8Hz、1H)、6.90(s、1H)、6.68〜6.46(m、3H)、5.55(dd、J=12.8、8.9Hz、1H)、5.31(q、J=6.7Hz、1H)、4.52(dd、J=12.1、2.9Hz、1H)、4.07(t、J=10.8Hz、2H)、3.93(d、J=1.5Hz、4H)、3.85(dd、J=9.0、4.0Hz、1H)、3.71(t、J=6.0Hz、2H)、3.63〜3.41(m、18H)、3.37(t、J=5.9Hz、3H)、3.32〜3.07(m、11H)、3.07〜2.86(m、6H)、2.79(d、J=11.6Hz、7H)、2.71(s、4H)、2.25(m、4H)、2.04(d、J=14.4Hz、1H)、1.59(s、4H)、1.55〜1.34(m、3H)、1.33〜1.03(m、8H)、0.78(d、J=2.1Hz、3H)。
実施例52−マイタンシノールDM1−dPEG12−NHSエステル(90)の調製
Figure 0006947630
THF(3ml)中のDM1(0.05g、0.1678mmol)の撹拌し脱気した溶液にEtN(9.45μl)を添加し、続いてTHF(4ml)に溶解したMal−dPEG−NHS(58.7mg、0.1678mmol)を添加した。反応混合物を室温で3時間、N2雰囲気下で撹拌し、溶媒を真空で除去した。粗生成物を、C18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、凍結乾燥後に白い固形物としての化合物DM1−dPEG12−NHS90(31mg、28%)を得た。LC−MS ESI m/z 1625.9[M+Na]
実施例53−エリプチシン−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(95)の調製
Figure 0006947630
0℃のジクロロメタン(40mL)中のN,N’−ジメチルエチレンジアミン(3.66mL、34mmol)の撹拌溶液に、ジクロロメタン(20mL)中の二炭酸ジ−tert−ブチル(2.4g、11mmol)の溶液を滴下し、室温に一晩温め減圧下で濃縮させ、EtOAc(100mL)で希釈し、水(2×100mL)、ブライン(100mL)で洗浄し乾燥させ、減圧下で濃縮させて、無色の油としての表題の生成物91(1.54g、74%の収率)を得た。H NMR(400MHz、CDCl)δ3.26(t、J=6.15Hz、2H)、2.81(s、3H)、2.66(t、J=6.57Hz、2H)、2.38(s、3H)、9.28(s、9H)ppm。
0℃のTHF(2mL)中の9−ヒドロキシエリプチシン(80mg、0.27mmol)、DMAP(32mg、0.27mmol)、及びトリエチルアミン(261μL、1.88mmol)の撹拌溶液に、THF(1.5mL)中の4−ニトロフェニルクロロホルメート(81mg、0.40mmol)の溶液を添加し、2時間以上室温に温め、これにTHF(0.5mL)中のBOC−ジアミン91(151mg、0.80mmol)の溶液を添加し、室温で一晩撹拌し、減圧下で濃縮させ、クロマトグラフにかけ(CHCl中に0〜20%のMeOH)、黄色い固形物としてのBOC−アミン−エリプチシン92を得た(92mg、72%の収率)。R=0.47(CHCl中10%のMeOH)、IR νmax3377、2976、2088、1701、1674、1601、1462、1397、1191、1144、1030、816、790、721cm−1H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ11.78(s、1H)、9.88〜9.75(d、J=5.4Hz、1H)、8.48〜8.35(d、J=6.4Hz、1H)、8.13(s、1H)、8.10(s、1H)、7.64〜7.54(dd、J=8.7、3.9Hz、1H)、7.42〜7.25(m、1H)、3.45(s、6H)、2.85〜2.82(m、4H)、2.84(s、6H)、1.41(s、9H)ppm;13C NMR(101MHz、DMSO−d6)δ226.28、224.53、209.31、162.06、142.18、133.59、121.52、117.90、116.45、111.46、109.63、79.16、55.12、46.90、46.13、46.13、28.56、14.98、12.47、9.03ppm;MS(EI)m/z 477[M+H];C2733[M+H]477.2502について計算したHRMS(EI)m/zは、477.2503を見出した。
トリフルオロ酢酸(2.5mL)中のBOC−アミン−エリプチシン92(93mg、0.19mmol)の溶液を、室温で3時間撹拌し、減圧下で濃縮させて、黄色い固形物としての所望の脱保護生成物93(105mg、90%の収率)を得た。R=0.14(CHCl中に20%のMeOH);IR νmax2995、2821、1670、1473、1397、1174、1127、1021、813、795、721cm−1H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ9.03〜8.72(d、J=48.5Hz、2H)、8.58〜8.36(m、2H)、8.86〜8.69(m、1H)、12.57〜11.95(d、J=2.7Hz、1H)、10.18〜9.85(d、J=2.2Hz、1H)、8.31〜8.08(dd、J=11.3、2.2Hz、1H)、7.87〜7.58(d、J=8.6Hz、1H)、7.54〜7.37(dt、J=8.8、2.3Hz、1H)、3.35〜3.26(d、J=5.1Hz、3H)、3.17(s、6H)、3.15〜3.06(qd、J=7.3、4.7Hz、4H)、2.87(s、3H)ppm;13C NMR(101MHz、DMSO−d6)δ159.01、158.68、157.26、155.79、144.77、134.42、134.14、128.46、125.98、122.68、120.29、120.07、112.01、110.91、49.06、35.16、34.96、33.16、15.35、12.48ppm;MS(EI)m/z 377[M];C2225[M]377.1978について計算したHRMS(EI)m/zは、377.1974を見出した。
DMF(3ml)中の活性化したリンカー30(60.7mg、0.08mmol)の撹拌溶液に、室温で、DMF(1mL)中のエリプチシンアミン93(48mg、0.10mmol)及びDIPEA(40μL、0.23mmol)の溶液を添加し、一晩撹拌し、減圧下で濃縮させ、クロマトグラフにかけ(CHCl中に0〜20%のMeOH)、表題の生成物94(19mg、26%の収率)を得た。R=0.30(CHCl中に10%のMeOH);IR νmax3310、2935、2103、1650、1541、1466、1402、1202、1130、1027、823、800、756、720cm−1H NMR(400MHz、DMSO−d6)δ11.79(s、1H)、10.01(s、1H)、9.82(s、1H)、8.44(s、2H)8.39〜8.30(d、J=7.2Hz、1H)、8.23〜8.16(d、J=6.3Hz、1H)、8.15〜8.11(d、J=6.8Hz、1H)、7.63〜7.54(d、J=6.8Hz、2H)、2.05〜1.96(m、1H)、7.48〜7.42(d、J=8.9Hz、1H)、7.32〜7.27(d、J=8.1Hz、3H)、5.42(s、2H)、5.10〜5.00(d、J=9.0Hz、2H)、4.46〜4.28(q、J=8.0、7.3Hz、1H)、3.95(s、2H)、3.64〜3.55(m、14H)、6.03(s、1H)、3.18〜3.11(ddd、J=10.8、7.3、3.7Hz、4H)、3.05〜2.88(m、2H)、2.85(s、2H)、2.10〜1.91(dt、J=13.5、7.2Hz、1H)、1.75〜1.53(m、2H)、1.48〜1.32(m、2H)、1.27(s、6H)、0.96〜0.72(ddd、J=22.7、6.3、3.2Hz、6H)ppm;13C NMR(126MHz、DMSO−d6)δ171.21、170.95、169.44、162.80、159.37、158.36、158.12、155.46、147.76、145.15、143.25、140.41、139.01、133.58、129.03、128.77、124.65、123.33、122.68、121.45、119.41、117.59、111.50、109.74、70.87、70.07、69.90、69.69、57.03、53.98、50.51、49.13、47.01、42.24、35.24、31.60、29.65、27.39、19.64、18.51、17.18、15.01、12.88ppm;MS(EI)m/z 1019[M+Na];C49641211Na[M+Na]1019.4715について計算したHRMS(EI)m/zは、1019.4722を見出した。
DMF(1mL)中のアジド94(2.5mg、0.003mmol)の撹拌溶液に、(1R,8S,9S)−ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン−9−イルメチルN−スクシンイミジルカーボネート(0.7mg、0.003mmol)を添加し、室温で3時間撹拌し、減圧下で濃縮させて、黄色い固形物としての表題の生成物(3mg、93%の収率)を得た。IR νmax3323、2924、1811、1786、1740、1664、1604、1537、1402、1199、1126、828、799、718cm−1H NMR(500MHz、DMSO−d6)δ12.02(s、1H)、10.10〜9.97(m、1H)、9.94〜9.84(d、J=8.6Hz、1H)、8.49〜8.41(d、J=6.7Hz、2H)、8.36〜8.30(dd、J=7.2、3.4Hz、1H)、7.64〜7.51(td、J=12.0、9.0、4.7Hz、1H)、7.56〜7.51(d、J=8.4Hz、2H)、7.45〜7.40(d、J=8.6Hz、1H)、7.38〜7.21(m、3H)、6.09〜5.89(q、J=5.5、5.0Hz、1H)、5.42(s、2H)、5.11〜4.97(m、2H)、4.53〜4.45(t、J=8.0Hz、2H)、4.39〜4.32(t、J=5.4Hz、2H)、3.96〜3.91(d、J=3.8Hz、2H)、3.71〜3.66(q、J=5.7、4.2Hz、2H)、3.65〜3.55(dtt、J=20.5、9.9、4.7Hz、10H)、3.51〜3.43(m、4H)、3.18〜3.08(qd、J=7.3、4.1Hz、4H)、2.91〜2.87(s、4H)、2.86〜2.85(s、2H)、2.292.18(m、2H)、2.19〜2.11(m、2H)、2.00〜1.93(d、J=6.7Hz、2H)、0.90〜0.70(ddd、J=29.9、6.9、4.3Hz、6H)、2.32〜1.89(m、6H)、2.10〜2.02(m、2H)ppm;13C NMR(126MHz、DMSO−d6)δ172.75、170.73、170.48、169.94、168.96、162.29、158.90、154.87、151.30、144.85、143.09、139.99、138.62、133.72、133.47、128.53、128.30、122.61、118.91、117.16、111.25、109.72、99.50、98.90、70.33、70.29、69.69、69.65、69.53、69.31、57.37、56.55、53.50、53.20、47.13、46.54、41.76、40.15、40.09、40.00、39.93、39.84、39.76、39.67、39.60、39.50、39.34、39.17、39.00、38.51、35.77、34.82、34.51、31.05、30.76、29.17、28.41、26.85、25.49、25.34、25.29、25.21、22.33、22.04、21.80、21.22、20.74、20.69、20.19、19.89、19.54、19.15、18.85、18.04、17.90、16.92、16.71、16.67、14.68、12.41、12.03ppm;MS(EI)m/z 1288[M+H];C64821316[M+H]1288.5995について計算したHRMS(EI)m/zは、1288.5625を見出した。
実施例54−エリプチシン−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−BCN−dPEG−NHSエステル(96)の調製
Figure 0006947630
DMF(1mL)中のアジド94(2.5mg、0.003mmol)の撹拌溶液に、BCN−PEG−NHS(ConjuProbe)(0.7mg、0.003mmol)を添加し、室温で3時間撹拌し、減圧下で濃縮させて、黄色い固形物としての所望の生成物96(3mg、93%の収率)を得た。
実施例55−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−BCN−dPEG−NHSエステル(100)の調製
Figure 0006947630
0℃のトルエン(15重量%、0.36mL、0.55mmol)中のホスゲンの撹拌溶液に、トルエン(1.32mL)中のBOC−ジアミン91(94mg、0.50mmol)及びEtN(77μL、0.55mmol)の溶液を滴下し、0℃で2時間撹拌し、室温に一晩温め濾過し、トルエン(5mL)で洗浄し、減圧下で濃縮させ、ピリジン(2.23mL、27.6mmol)に溶解し、これにSN38(150mg、0.39mmol)を添加し室温で一晩撹拌し、EtOAc(100mL)で希釈し、水(3×100mL)で洗浄し乾燥させ、減圧下で濃縮させクロマトグラフにかけて(CHCl中に0〜10%のMeOH)、黄色い固形物としての表題の生成物(72mg、31%)を得た。R=0.57(CHCl中に10%のMeOH);H NMR(400MHz、CDCl)δ8.15(dd、J=9.3、5.7Hz、1H)、7.85〜7.73(m、1H)、7.64〜7.61(m、1H、7.53〜7.48(m、1H)、5.64(d、J=16.3Hz、1H)、5.22(d、J=16.3Hz、1H)、5.18(s、2H)、3.65〜2.85(m、6H)、2.82(s、6H)、1.85(p、J=7.1Hz、2H)、1.40(s、9H)、1.34(t、J=7.8Hz、3H)、0.94(t、J=7.3Hz、3H)ppm;LCMS t=2.10分m/z 607.3[M+H]
実施例56−DM1−Mal−SOH−NHS(102)の調製
Figure 0006947630
実施例57−マイタンシノール−PEG−Glu−BCN−NHSエステル(108)の調製
Figure 0006947630
実施例58−マイタンシノール−SOH−BCN−dPEG−NHSエステル(110)の調製
Figure 0006947630
実施例59−MMAE−β−グルクロニド−C−NHSエステル(113)の調製
Figure 0006947630
実施例60−PBD−MMAF−二量体−C−NHSエステル(116)の調製
Figure 0006947630
実施例61−MMAF−テトラジン(117)の調製
Figure 0006947630
実施例62−複合体のためのスキーム
MMAF−C複合体(118)
Figure 0006947630
MMAE−PAB−Cit−Val−C複合体(119)
Figure 0006947630
MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体(120)
Figure 0006947630
MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体(121)
Figure 0006947630
オーリスタチンF−C複合体(122)
Figure 0006947630
マイタンシノールDM1−dPEG複合体(123)
Figure 0006947630
マイタンシノールDM1−dPEG12複合体(124)
Figure 0006947630
エリプチシン−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG複合体(125)
Figure 0006947630
エリプチシン−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−BCN−dPEG複合体(126)
Figure 0006947630
SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−BCN−dPEG複合体(127)
Figure 0006947630
DM1−Mal−SOH複合体(128)
Figure 0006947630
マイタンシノール−PEG−Glu−BCN複合体(129)
Figure 0006947630
マイタンシノール−SOH−BCN−dPEG複合体(130)
Figure 0006947630
MMAE−β−グルクロニド−C複合体(131)
Figure 0006947630
PBD二量体−MMAF−デュアル−C複合体(132)
Figure 0006947630
アセテート複合体(133)
Figure 0006947630
MMAF−dPEG−TCO複合体(135)
Figure 0006947630
MMAF−C5/P5−C5デュアル複合体(136)
Figure 0006947630
実施例63。複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性単鎖Fv抗体断片の発現及び精製
高親和性抗HER2細胞質発現scFvクローン、TCT1067の構築
実施例27の抗HER2 scFvを、変異誘発によって修飾して、その結合親和度を1000倍超に上昇させた[Schier R et al (1996)J.Mol.Biol 263,551−67]。これは、複数のよく離間した、最適に位置付けられた表面リジン残基構成を維持し、実施例27に記載されるように発現及び精製した。
得られたタンパク質を、scFv(TCT1067)と呼んだ。DNA及びタンパク質配列は、以下である。
開裂TCT1067のDNA配列
Figure 0006947630
キー:
肉太活字=TEV開裂後に残る残基Ser、下線=リンカー領域(GSGGSG)
書式なし=scFv配列、肉太活字斜体=T7タグ配列。
開裂scFv(TCT1067)のアミノ酸配列
Figure 0006947630
アミノ酸:272の数、分子量:28,219Da
理論PI:8.14、吸光係数:70 735。
実施例64A。NHSを有する部分への複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片の生体複合化
ペイロード−NHSにscFvを複合化するための一般的方法
最初に、純粋なペイロード−NHSの加水分解速度をその利用能を最適化するために、選択した緩衝液条件で調査した。考慮に入れた他の要因は、緩衝液/pH/有機溶媒中での抗体の安定性、薬物の安定性、及び反応への薬物添加の量および速度であった。別段の指定がない限り全体にわたって確認および使用した条件は、以下であった。
Figure 0006947630
scFvを4℃で解凍し、形成されたあらゆる析出物を遠心分離によって回収した(10分、10krpm、4℃)。
ペイロード−NHSの保存溶液を無水の濾過済みDMSO中で調合し、あらゆる析出物を遠心分離によって回収した。重炭酸塩緩衝液pH8.8をタンパク質低結合エッペンドルフマイクロチューブ中で濾過済み無水DMSOと合わせて、混合物を(温度を4℃〜20℃に上昇させて、1000rpmで混合しながら)thermomixerで平衡化した。抗体を添加し、10分間さらに平衡化した(20℃、1000rpm)後で、ペイロード−NHSを添加した。これは、(ペイロードに応じて)xの数の当量のNHS薬物DMSOストックを添加し、70〜120分毎に反転させて混合した後でthermomixer上に戻し、20℃、1000rpmで混合することによって行った。使用される当量の総数は、必要なDARに左右された。試料を、最後の添加後、さらに2〜18時間Thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を遠心分離(2.5分、11krpm、4℃)によって回収した。
すべての試料のpHを(0.1MのNaHPOの添加によって)中和させ、pH7、20℃の10%のIPA/PBSで溶出するTosoh TSKGel G2000 SWXLカラムにより、HPLC−SECによって精製した。試料及び画分を初めから終わりまで冷やしておき(4℃)、関連画分を合わせ、Vivaspinカラム(HYまたはPES膜)(10,000MWCO)によって濃縮させた。IPAを、PBSを使用して数回スピン濃縮によって除去し(少なくとも500倍)、0.2μmのsupor膜をとおして濾過し、UV/Vis分光法及びアミノ酸分析を使用して定量化した。
最終生成物を以下によって分析した。
1.SDS−PAGEの還元
プレキャスト還元SDS−PAGEゲル(12%)を、試料の分析のために常に使用し、クーマシーブルーで染色した。
2.アミノ酸分析
DAR及び試料濃度を、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によって正確に決定した。AAAから、(フィンガープリント放出に起因する(各薬物については表16Aを参照されたい))タンパク質及び薬物両方のモルでの量を、導き出すことができ、DARが計算される(薬物のモル数/タンパク質のモル数)。溶液中のタンパク質の濃度は、まずDARに基づいて複合体の分子量を計算し、続いて、AAAから得られた濃度をmg/mLのタンパク質に変換することによって計算することができる。例えば、scFv(TCT)は28162(MS)であり、DAR「X」であり、各薬物分子は、抗体上に「XX」個付加する。したがって、複合体MW=28162+(XxX)=Xである。濃度は、Xnmol/mlであり、これは、Xμg/mLのタンパク質に相当する。
Figure 0006947630
3.HPLC−SEC
試料を、Tosoh TSKGel G2000SWXLによって、またはSepax Zenix−C SEC−150、3μm、7.8x300mmによって分析及び/または精製し、214及び280nm、流量0.5ml/分で30分間、20℃、4℃の試料で監視した。典型的には、分析的運転の場合20μgのタンパク質、及び半調製的運転の場合300μgのタンパク質を注射した。
4.質量分析
試料調製:遊離抗体及び複合体(ペイロードMMAF、P5C5、AuF、及びMMAE)を、10.5gで2分間遠心分離することによって、COSTAR(R)SPIN−X(R)(Sigma Aldrich)により脱塩した。
典型的には、遊離抗体、P5、AF、及びMMAE複合体に対して、20〜30μgのタンパク質を使用した。MMAFに対しては、80μgのタンパク質を使用した。
DM1複合体を、0.5mL zebaカラム(thermofisher)を使用して脱塩し、30μgのタンパク質を注射した。
液体クロマトグラフィー実験を、MSQ Plus Single Quad Detector(SQD)と接続したAgilent 1100システムによって行った。XBridgeカラム、BEH300 C4 3.5μm、2.1x100mmを、0.5ml/分で、95%のAから50%のBへの10分勾配を使用し、次いで50%のBで5分間維持し、ここで、
A:HO/0.1%のFA
B:90%のCHCN/HO(0.1%のFA)
波長:254nmである。
器具のパラメータを、高分子量種の安定化及び透過を可能にするように、最適化した。走査範囲:m/z=500〜2000。走査時間:1.5秒。データを、連続型モードで得た。MSのエレクトロスプレー源を、4.2kVの細管電圧及び50Vのコーン電圧で運転した。窒素を600L/時間の合計流で、噴霧器及び脱溶媒和ガスとして使用した。イオン系列を、3.5〜5.0分の範囲にわたり全イオンクロマトグラム(TIC)の統合によって生成した。タンパク質試料の全質量スペクトルを、事前にインストールしたProMassソフトウェアを使用して、イオン系列から構築した。
Biacore表面プラズモン共鳴(SPR)による結合分析
固定化HER2標的抗原に対する結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、Biacore T200で未修飾scFvと比較した。標準的アミンカップリング法を使用して、すべてのBiacore表面(CM5またはCM3)を以下のように調製した。フローセルを0.05MのNHS中の0.2MのEDCの新しく混合した溶液を30μl/分で注射することによって、個々に活性化させた。12.5μg/mLのHer2を、固定の所望のレベルに達するまで注射した(典型的には約1500RU)。過剰NHSエステルを、1Mのエタノールアミン溶液を使用して不活性化させた。HER2チップ上の抗体及び複合体の動態を測定するために、3倍の系列希釈を(典型的には、遊離抗体に対しては5、2.5、1.25、0.6μg/ml以下、及び複合体に対しては20、10、5、2.5μg/mlで)、30μl/分で160秒間注射し、900秒の相分離をさせた。分離時間を、最高濃度のために3600秒に延長した。表面を、MgCl8Mの45秒の注射で再生した。
結合能力を評価するために、MgCl8Mを使用して、30μl/分での所望の化合物の60秒の注射、続いて60秒の待機時間、及び10μl/分での45秒の再生を用いて手動運転を行った。すべてのデータを、ソフトウェアであるBIAEvaluationを使用して分析した。
インビボ試料調製のために複合化を拡大するための方法
新しく濾過した生体複合化緩衝液を、50ml falconチューブ内で新しく濾過した無水DMSOと合わせ、Thermomixerによって平衡化した(800rpmで、4℃で12分、6分、20℃、500rpm)。scFvを4℃で解凍し、形成されたあらゆる析出物を遠心分離によって回収した(10分、10krpm、4℃)。ペイロード−NHSの保存溶液を無水の濾過済みDMSOに溶解し、形成されたあらゆる析出物を遠心分離によって回収した。抗体を緩衝液混合物に添加し、thermomixerによって20℃、350rpmで10分間平衡化させた後で、ペイロード−NHSを添加した。これは、必要な当量のペイロード−NHS DMSOストックを添加した後で、thermomixer上に戻し、20℃、350rpmで混合することによって行った。試料を、最後の添加後、さらに2時間/18時間Thermomixer上に置いたままにした。次いで、試料を、特に指定のない限り遠心分離によって回収し(20分、4krpm、4℃)、SECによって精製し、10%のIPA/PBSで溶出するSuperdex75、26/600カラムを使用して、AKTA Avantシステムにより精製した。カラムの最大流量を2.6ml/分で使用し、214及び280nmの波長を検出した。粗試料及び画分を、精製プロセスの間中ずっと冷やしておいた。画分を合わせ、Vivacell 100 10kMWCO(PES膜)(Sartorius)を使用して濃縮させた後で、同じプロセスを使用してPBSへと緩衝液交換した。濃縮し、緩衝液交換した試料を、UV/Vis分光法によって定量化し、無菌の0.2μm supor膜をとおして濾過し、再定量化し、適切に希釈し、Biacore SPRによってSDS−PAGE、HPLC−SEC、アミノ酸分析、質量分析及び結合分析によって前と同じように分析した。
トラスツズマブ−ペイロード複合体を、対照試料として合成した。これらの反応をscFvに対して上述のように行い、タンパク質濃度及びペイロードNHS付加における変化に注目した。
Figure 0006947630
以下のトラスツズマブ複合体を、以下の反応条件を使用して作製した。
トラスツズマブ−P5−C5;6当量、トラスツズマブ−MMAF−C5;7当量、トラスツズマブ−AF−C5;5.5当量、トラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG;6当量。
複合体を、適切なHPLC−SECカラム、Tosoh TSKGel G3000SWXLを使用して、AKTA Avant Superdex 200、26/600によりscFvのように処理した。
実施例64B。小さいNHSを有する部分への複数のよく分散した表面リジン残基を有する単鎖Fv抗体断片の生体複合化は、完全オプティリンク化複合化能力を示す。
小分子アセテート−NHS(CH3−CO−NHS)を、scFv(TCT及びTCT1067)に複合化させて、高DARを有する複合体(化合物133)を得た(ここで、「薬物」=小分子アセテートペイロードである)。複合化のために確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行った。
この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv(TCT):Ac−NHS、110当量、
反応2−scFv(TCT1067):Ac−NHS、110当量。
複合化されていないscFvs及び複合化scFvs(TCT及びTCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFv(TCT1067)は、約30KDaのMWと相関関係がある7.53分の保持時間を有した。その複合体は、7.23分でより早く溶出し、より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図44)。scFv(TCT)は、約30KDaのMWと相関関係がある7.36分の保持時間を有した。その複合体は、7.15分でより早く溶出し、(異なる小分子負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図44)。
LC−MS方法及びデータ獲得(変性非共有条件)
scFv(TCT及びTCT1067)−アセテートのLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図45及び46に示し、要約を表18に示す。
単一の主なピークを、scFv(TCT及びTCT1067)−アセテート試料のTICで認めた。TCT−アセテートは10.1分の時点で溶出し、TCT1067−アセテートは10.3分の時点で溶出する。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、TCT−アセテートに関してはm/z 28792に、及びTCT1067−アセテートに関しては28891に主なピークを生成し、これは、小分子それぞれの15及び16個の付加と共に、scFv(TCT及びTCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
scFv(TCT及びTCT1067)−アセテート複合体の結合活性
ScFv(TCT及びTCT1067)−アセテート複合体を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT)−アセテートDAR15は、5.93x10−1−1の会合速度及び1.71x10−2−1の解離速度を有し、2.9nMの総結合Kdを提供した。これは、1.49nMの総結合Kdで、2.8x10−1−1の会合速度及び4.17x10−3−1の解離速度を有した未修飾scFv(TCT)とよく似ており、結合機能の喪失を示さなかった。
scFv(TCT1067)−アセテートDAR16は、3.63x10−1−1の会合速度及び7.64x10−5−1の解離速度を有し、21pMの総結合Kdを提供した。これは、9.5pMの総結合Kdで、3.9x10−1−1の会合速度及び3.7x10−5−1の解離速度を有した未修飾scFv(TCT1067)と非常に似ており、結合の喪失を示さなかった。
全体的な小分子(アセテート)の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、低、中、及び高DAR複合体の極めて高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。複合体のいずれにおいても抗体/複合体の析出は認められず、回収率は全体的に非常に高かった。SEC HPLCの精製後、得られた複合体を約1mg/mlに濃縮した。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCTまたはTCT1067)によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の分子を抗体上に完全に負荷され得、複合化は、結合機能及び親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。HPLC SEC出力記録によって裏付けられたLCMSデータは、抗体の双方共に完全リジン占有に効果的に複合化し、単量体複合体を得ることができることを示す。複合体は、両方の事例において、それぞれの抗体対照よりも短いSEC保持時間を示した。LCMSは、両方の事例の複合体が各抗体のリジンの総数よりも高いDARを有することを示す。小さいNHS活性化分子の大幅な過剰で、高アルカリ性pHで反応を行ったとき、二級アミノ酸が複合化し始めることは可能である。この場合、我々は、12リジン、1末端アミンが主に修飾されると推測する。
実施例65。複数のよく分散した表面リジン残基を有する2つの単鎖Fv抗体断片上への、短リンカーを用いたMMAF誘導体の生体複合化
実施例65A。Cリンカーを有するScFv(TCT)−MMAF
MMAF−C5−NHS(化合物78)を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物118)を得た。反応を、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。複合化のために確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行い、いくらかの若干の凝集が粗試料中に認められたことに注目し、これは、試料が精製されたら分離される。回収率は、約50%であった。この反応は、測定可能であった。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT:MMAF−C5−NHS、60当量及び
反応2−scFv−TCT:MMAF−C5−NHS、100当量。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある17.9分の保持時間を有した。これらの2つの複合体は、ADC1に関しては16.4分の時点で、及びADC2に関しては16.1分の時点でより早く次第に溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図47)。複合化反応2は、17%のいくらかの凝集を示し、これは、除去することができた。反応2のSDS−PAGEゲルは、完全複合化及びより高い分子量を示した(図48)。
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によって決定して、表20〜21に示す結果を得た。
Figure 0006947630
Figure 0006947630
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT)−C5−MMAF1及び2のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図49及び50に示し、要約を表22に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT)−C5−MMAF1試料のTICにおいて10.2分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z30645、31473、32301、及び33129に一連の主なピークを生成し、これは、MMAF−C5分子の3〜6個の付加と共に、scFv(TCT)分子の与えられた理論質量と一致した。試料2に関して、主なピークは、TICにおいてm/z31474、32302、33130、及び33958でゼロ電荷にデコンボリューションされた質量に対応する9.9〜11.4分の時点で認められ、これは、MMAF−C5の4〜7個の付加と共にscFv(TCT)の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
Therefore、for:
反応1、DARはAAAによって6.64であり、MSによって4.5であり、5.6の平均であった。
反応2、DARはAAAによって8.0であり、MSによって5.5であり、6.8の平均であった。
scFv(TCT)−MMAF−C5複合体の結合活性
ScFv(TCT)−MMAF−C5(化合物118)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aにおいて見られるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT)−MMAF−C5 1 DAR 5.6は、7.7x10−1−1の会合速度及び4.2x10−3−1の解離速度を有し、5.4nMの総結合Kdを提供した。scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 6.8は、1.2x10−1−1の会合速度及び4.2x10−3−1の解離速度を有し、3.6nMの総結合Kdを提供した。これは、1.49nMの総結合Kdで、2.8x10−1−1の会合速度及び4.17x10−3−1の解離速度を有した未修飾scFv(TCT)と比較して、本質的に変更されておらず、結合機能の喪失を示さなかった。
全体的なTCT−MMAF−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、中及び高DAR複合体を得るための、制御された複合化反応を可能にした。合成の間に認められた抗体/複合体の最小析出が存在した。SEC HPLCの精製後、得られた複合体を約1.5mg/mlに濃縮し、これは緩衝液中で数カ月間安定していた。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCT)によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合機能及び親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。HPLCによって、試料は、scFv(TCT)よりも次第に短い保持時間を有し、これらの増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。アミノ酸分析は、さらなる定量分析に極めて有用なツールであり、MSデータを補って完全にした。
実施例65B。Cリンカーを有するScFv(TCT1067)−MMAF
MMAF−C5−NHS(化合物78)を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物118)を得た。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行い、いくらかの若干の凝集が粗試料中に認められたことに注目し、これは、試料が精製されたら分離される。総回収率は、約50〜60%であった。これらの反応は、測定可能であった。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT1067:MMAF−C5−NHS、60当量、及び
反応2−scFv−TCT1067:MMAF−C5−NHS、100当量.。
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。ScFvは、約30KDaのMWと相関関係がある18.1分の保持時間を有した。2つの複合体はすべて、若干かつ次第により早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図51)。
DARを、表24及び25に示すように、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設でアミノ酸分析(AAA)によって正確に決定した。
Figure 0006947630
Figure 0006947630
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT1067)−C5−MMAF 1及び2のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図52に示し、要約を表26に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−C5−MMAF1試料のTICにおいて10.1分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z29874、30702、31530、32358、及び33186に一連の主なピークを生成し、これは、MMAF分子の2〜6個の付加と共にscFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。試料2に関して、TICは、9.3〜12分で溶出する主ピークを有した。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z30703、31531、32358、33186、34015、及び34843に一連の主なピークを生成し、これは、MMAF分子の3〜8個の付加と共にscFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
Therefore,
試料1に関して、DARは、AAAによって6.4であり、MSによって4.0であり、5.2の平均であった。
試料2に関して、DARは、AAAによって8.6であり、MSによって5.5であり、7.1の平均であった。
scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体の結合活性
ScFv(TCT1067)−MMAF−C5(化合物118)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT1067)−MMAF−C5 DAR 5.2は、1.8x10−1−1の会合速度及び3.4x10−5−1の解離速度を有し、19.6pMの総結合Kdを提供した。scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 7.1は、4.6x10−1−1の会合速度及び1.7x10−5−1の解離速度を有し、3.8pMの総結合Kdを提供した。これは、9.5pMの総結合Kdで、3.9x10−1−1の会合速度及び3.7x10−5−1の解離速度を有した未修飾scFv(TCT1067)と比較して、本質的に変更されておらず、結合機能の喪失を示さなかった。
全体的なscFv(TCT1067)−MMAF−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、中及び高DAR複合体を得るための、制御された複合化反応を可能にした。抗体/複合体のほんの少しの析出が高DAR複合体中に認められ、(中DARに関しては認められず)、これは、精製して分離された。SEC HPLCの精製後、得られた複合体を約1〜3mg/mlに濃縮し、これは緩衝液中で数カ月間安定していた。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCT1067によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合機能及び親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。SDSゲル(図53)上で、中DARを有する精製複合体(試料1)が、わずかにより高く流れ、より多分散性であったのに対して、高DAR(試料2)に関しては、ゲル上での明らかな移動シフトが存在し、試料は、対照である未修飾scFv(TCT1067)よりも明らかにサイズが大きかった。これらの観察は、HPLCによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、TCT1067よりも次第に短い保持時間を有し、これらの増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。アミノ酸分析は、さらなる定量分析に極めて有用なツールであり、MSデータを補って完全にした。質量分析は、同じ試料内の高及び低DARの両方を明らかにし、AAAは、平均を提供した。
実施例66。複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性単鎖Fv抗体断片上へのP5−C5誘導体の生体複合化
P5−C5−NHS(化合物6)を、scFv(TCT1067)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物71)を得た。反応を、高DARを有する生成物を得るように制御した。複合化のために確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aに詳述されるように行った。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv(TCT1067):P5−C5−NHS、60当量、。
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある18.1分の保持時間を有する。複合体は、16.5分で若干かつより早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図54)。SDS−PAGEゲル(図55)は、低分散度のきれいな複合体及びscFvと比較してより大きい分子量を示した。この反応は、測定可能であった。
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によっても決定し、その結果を、表28に示す。
Figure 0006947630
質量分光分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT1067)−P5−C5のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図56に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−P5−C5試料のTICにおいて7.8分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、表29に示される一連の主なピークを生成し、これは、P5−C5分子の10〜14個の付加と共に、scFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致し、平均DAR11.7を提供した。これは、10.4のDARのAAA決定とよく相関する。
Figure 0006947630
全体的に見て、scFv(TCT1067)−P5−C5に関して、DARは、AAAにより10.4であり、MSにより11.7であり、全体の平均は、10.9であった。
scFv(TCT1067)−P5−C5複合体の結合活性
ScFv(TCT1067)−P5−C5(化合物71)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するその結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.9は、2.36x10−1−1の会合速度及び7.13.x10−5−1の解離速度を有し、302pMの総結合Kdを提供した。(多数の結合したペイロードによる抗体結合部位の可逆的立体障害に起因して)会合速度に中程度の減少が存在したが、結合したら、9.5pMの総結合Kdで、3.9x10−1−1の会合速度及び3.7x10−5−1の解離速度を有した未修飾scFv(TCT1067)と比較して、解離速度にわずかな影響があった。
全体的なscFv(TCT1067)−P5−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、高DAR複合体の高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。複合体のいずれにおいても抗体/複合体の析出は認められず、全体的な回収率は約60%と非常に高かった。SEC HPLCの精製後、得られた複合体を約3mg/mlに濃縮し、これは緩衝液中で数カ月間安定していた。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCT1067)によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。LCMS、SEC、及びAAAデータは、高DARを有する単量体複合体が作製されたことを裏付ける。Biacoreデータと組み合わせて、この複合体は、HER2との結合を維持した。質量分析が、同じ試料内で高DAR及びより低いDARの両方を確認したのに対して、AAAは、平均を提供した。
実施例67。複数のよく分散した表面リジン残基を有する2つの単鎖Fv抗体断片上への、短リンカーを用いたオーリスタチンF誘導体の生体複合化
実施例67A。Cリンカーを有するScFv(TCT)−オーリスタチンF
オーリスタチン−F−C5−NHS(化合物88)を、scFv(TCT)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物122)を得た。反応を、高DARを有する生成物を得るように制御した。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aに詳述されるように行った。この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT−オーリスタチン−F−C5−NHS、30当量、。
複合化されていないscFv(TCT)及び複合化scFv(TCT)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある7.4分の保持時間を有した。複合体は、7.2分で若干より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図57)。これらの反応は、測定可能であった。
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT)−オーリスタチンF−C5のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図58に示し、要約を表31に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT)−オーリスタチンF−C5試料のTICにおいて9.5分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z33125、33953、34780、35607、36435、及び37261に一連の主なピークを生成しこれは、MMAF分子の6〜11個の付加と共に、scFv(TCT)分子の与えられた理論質量と一致した。
Figure 0006947630
scFv(TCT)−C5−オーリスタチン−F複合体の結合活性
ScFv(TCT)−オーリスタチンF−C5(化合物122)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合機能を、検証して、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
全体的なscFv(TCT)−オーリスタチンF−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、高DAR複合体の高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。SEC HPLCの精製後、得られた複合体を約600μg/mlに濃縮し、これは緩衝液中で数週間安定していた。再び、回収率は、約50%と高かった。
分析のために使用した技法は、TCTによって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということを裏付ける。LCMSデータは、HPLC−SECによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、TCTよりも短い保持時間を有し、その増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。
実施例67B。Cリンカーを有するScFv(TCT1067)−オーリスタチン
オーリスタチンF−C5−NHS(化合物88)を、scFv(TCT1067)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物122)を得た。反応を、中、及び高DARを有する生成物を得るように制御した。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行い、ほんの微量の目に見える析出が最高数の薬物当量を有する試料中に存在したことに注目した。これを、遠心分離及びそれに続く精製で分離した。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5−NHS、5当量、
反応2−scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5−NHS、10当量、
反応3−scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5−NHS、25当量。
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によっても決定し、その結果を、表33〜35に示す。
Figure 0006947630
Figure 0006947630
Figure 0006947630
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある18.1分の保持時間を有する。3つの複合体はすべて、(17.9分、17.92分、及び17.87分で)若干かつ次第により早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図59)。
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT1067)−C5−オーリスタチン−FのLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図60に示し、表36に要約する。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−C5−オーリスタチン−F反応1のTICにおいて8.19分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z29037、29865、30692、31519、及び32345に一連の主なピークを生成し、これは、2.9の平均DARで、オーリスタチンF分子の1〜5個の付加と共にscFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−C5−オーリスタチン−F反応2のTICにおいて9.47分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z29866、30692、31519、32347、33174、及び34001に一連の主なピークを生成し、これは、4.98の平均DARで、オーリスタチンF分子の2〜7個の付加と共にscFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−C5−オーリスタチン−F反応3のTICにおいて9.97分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z34826、35653、36480、37307、38134、及び38960に一連の主なピークを生成し、これは、10.3の平均DARで、オーリスタチンF分子の8〜13個の付加と共にscFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
したがって、全体的に見て、
反応1に関して、DARは、AAAによって3.64であり、MSによって2.9であり、3.3の平均DARであった。
反応2に関して、DARは、AAAによって6.31であり、MSによって4.98であり、5.65の平均DARであった。
反応3に関して、DARは、AAAによって13.4であり、MSによって10.4であり、11.9の平均DARであった。
SDS−PAGEを、行い(図61)、これは、複合体の分子量の増加、とりわけ、反応試料3からの高DAR種の高均質性を示す。
scFv(TCT1067)−AF−C5複合体の結合活性
ScFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5複合体(化合物122)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5 DAR 3.3は、5.56x10−1−1の会合速度及び1.82x10−5−1の解離速度を有し、32.8pMの総結合Kdを提供した。
scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5 DAR 5.65は、3.36x10−1−1の会合速度及び1.35x10−5−1の解離速度を有し、40.3pMの総結合Kdを提供した。
scFv(TCT1067)−オーリスタチン−F−C5 DAR 11.9は、2.17x10−1−1の会合速度及び1.76x10−5−1の解離速度を有し、810pMの総結合Kdを提供した。
低DAR試料及び中DAR試料は、9.5pMの総結合Kdで、3.9x10−1−1の会合速度及び3.7x10−5−1の解離速度を有する未修飾scFv(TCT1067)と極めて類似した親和度を有し、結合機能の喪失を示さなかった。高DAR試料は、(多数の結合したペイロードによる抗体結合部位の可逆的立体障害に起因する)会合速度の中程度の減少を有したが、結合したら、未修飾scFvと比較して、解離速度にわずかな影響があった。
全体的なscFv(TCT1067)−オーリスタチンF−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、低、中、及び高DAR複合体の高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。精製及び処理後、複合体を約9mg/mlに濃縮し、これは緩衝液中で数カ月間安定していた。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCT1067によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、機能及び結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。低DARを有する精製複合体(反応1)は、ゲル上を対照scFv(TCT)とより類似して流れ、わずかにより高く流れより多分散性であった中DAR(反応2)よりも多分散性ではなく、高DAR(反応3)に関しては、ゲル上での明らかな移動シフトが存在し、試料は、対照である未修飾scFv(TCT1067)よりも明らかにサイズが大きかった。これらの観察は、HPLC SECによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、TCTよりも次第に短い保持時間を有し、これらの増加するサイズに起因して、より早く溶出した。アミノ酸分析は、さらなる定量分析に極めて有用なツールであり、LC−MSデータを支援した。
実施例68。複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性単鎖Fv抗体断片上への、プロテアーゼ開裂可能なリンカーを用いたMMAE誘導体の生体複合化
細胞毒性薬物MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG NHS(化合物86)を、scFv(TCT1067)に複合化させて、高DARを有する複合体(化合物121)を得た。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aに詳述されるように行い、MMAE−PABA−vc−PEG9−NHSがDMSO中で完全に安定化するためには、反復したボルテックスが必要であることに注目した。反応を、低塩緩衝液中で行った。粗複合体は、目に見える析出はなく、これを、10%のIPA/20mMのNaClリン酸緩衝液pH7で溶出するSuperdex 75、26/600カラムを使用して、AKTA AvantシステムによりSECによって精製した。画分を合わせ、Vivacell 100 10kMWCO(PES膜)(Sartorius)を使用して濃縮させた後で、同じプロセスを使用して20mMのNaClリン酸緩衝液pH7へと緩衝液交換した。HPLC−SEC運転(図62)は、極めて低い凝集と共に、単一の単量体ピークを示した。この反応は、測定可能であった。
反応1−scFv−TCT1067:MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG30当量、
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によっても決定し、その結果を、表38に示す。
Figure 0006947630
質量分光分析を、実施例64Aに記載されるように行った。scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEGのLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図63に示し、要約を表39に示す。
様々なDAR種に対応する複数のピークを、10〜12分の時点で溶出する試料のUV/TICで認めた。各ピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z37837、39439、41042、及び42644で一連の主なピークに対応し、これは、MMAE部分の6〜9個の付加と共に、scFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
したがって、全体的に見て、
scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG反応1に関して、DARは、AAAによって9.6であり、LC−MSによって7.5であり、8.6の平均DARであった。
SDS−PAGEを、行い(図64)、これは、複合体の分子量の増加、とりわけ、反応試料1からの高DAR種の高均質性を示す。
scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体の結合活性
TCT(1067)−MMAE−PABA−vc−PEG9(化合物121)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するその結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体、DAR8.6は、2.21x10−1−1の会合速度及び2.23x10−5−1の解離速度を有し、1nMの総結合Kdを提供した。(多数の結合したペイロードによる抗体結合部位の可逆的立体障害に起因して)会合速度に減少が存在したが、結合したら、9.5pMの総結合Kdで、3.88x10−1−1の会合速度及び3.69x10−5−1の解離速度を有する未修飾scFv(TCT1067)と比較して、解離速度にわずかな影響があった。
全体的なscFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEGの結論
複合化条件を、上に詳述するように最適化し、高DARを有する複合体を得た。精製、濃縮、及び濾過後、得られた複合体は、緩衝液中で数週間安定しているようであった。
分析のために使用した直交技法は、TCT(1067)によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。精製した高DARを有する複合体(反応1)は、ゲル上での明らかな移動シフトを示し、試料は対照である未修飾TCT1067よりも大きさが大きかった。これらの観察は、HPLC SECによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、18.1分に溶出する対照よりも、15.1分に溶出する大幅に短い保持時間を有し、その増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。アミノ酸分析は、さらなる定量分析に極めて有用なツールであり、LC−MSデータを支援した。
実施例69。複数のよく分散した表面リジン残基を有するscFv抗体断片上への2つの異なるペイロードの種類の生体複合化
細胞毒性薬物P5−C5−NHS(化合物6)及びMMAF−C5−NHS(化合物78)をscFv(TCT1067)に複合化させて、高DARを有する複合体(化合物135)を得た。複合化のために確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行い、MMAF−C5−NHSを第1の添加の間に添加し、後続の2回の添加をP5−C5−NHSを添加して行ったことに注目した。すべての他の処理及び精製プロセスは、実施例64Aのとおりであった。
反応1−scFv−TCT1067:MMAF−C5−P5−C5;11当量MMAF−C5 NHS及び21当量のP5−C5 NHS、
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある18.1分の保持時間を有する。複合体は、17.8分で若干より早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量だが、単一の鋭い単量体ピークとして示し、凝集を示さなかった(図65)。
DARを、ケンブリッジ大学のタンパク質及び核酸化学施設で、アミノ酸分析(AAA)によっても決定し、その結果を、表41に示す。
Figure 0006947630
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT1067)−MMAF−C5/P5−C5のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図66に示し、要約を表42に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−MMAF−C5/P5−C5試料のTICにおいて8.7〜10.5分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z31332、31964、32597、33230、33963、31135、31769、32499、30307、30940、31673、32306、30113、30746、31478、32109に一連の主なピークを生成した。
これらは、表42に示されるMMAF−C5及びP5−C5のいくつかの組み合わせと共に、scFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。
Figure 0006947630
全体的なscFv(TCT1067)−MMAF−C5/P5−C5の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、高DAR複合体の高い収率を伴う、制御された複合化反応を可能にした。得られた複合体を、約1.5g/mlに濃縮し、これは、緩衝液中で数週間安定していた。
実施例70。複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性単鎖Fv抗体断片への、リンカーを用いたマイタンシン−DM1誘導体の生体複合化
マイタンシンDM1−dPEG12−NHS(化合物90)を、scFv(TCT1067)に複合化させて、様々なDARを有する複合体(化合物124)を得た。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を表37及び実施例64Aのように設定し、反応に薬物ストックを添加する前に、必要な総量を反応のために必要なDMSOの総量の25%中で希釈したことに注目した。薬物添加を、この新しい保存溶液からの16当量のNHS薬物DMSOを添加することによって行った。析出は、反応の完了時点で目に見え、ますます多くの当量と共に増加した。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv−TCT1067:DM1−dPEG12 NHS、16当量、
反応2−scFv−TCT1067:DM1−dPEG12 NHS、32当量。
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した(図67)。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある19分の保持時間を有した。2つの複合体はすべて、若干かつ次第により早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因して)より大きい分子量を示すがいくらかの凝集が認められ、以下のとおりであった。
Figure 0006947630
LC−MS分析を、実施例64Aに記載されるように行った。
scFv(TCT1067)−DM1−dPEG12のLCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図68に示し、要約を表44に示す。
試料1において、主なピークを、溶出しているscFv(TCT1067)−DM1−dPEG12試料のTICにおいて、11分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z37144、38631、及び40079に一連の主なピークを生成し、これは、マイタンシンDM1分子の6、7、及び8個の付加と共に、scFv(TCT1067)分子の提供された理論質量と一致した。試料2において、複合体は、11.5分の時点で溶出し、デコンボリューションされた質量は、m/z40123にピークを生じさせ、これは、マイタンシンDM1の8個の付加と共に、scFv(TCT1067)に対応する。
Figure 0006947630
SDS−PAGEを行い(図69)、これは、複合体反応試料1及び2の分子量の増加を示す。
scFv(TCT1067)−DM1−dPEG12の結合活性
ScFv(TCT1067)−DM1−dPEG12(化合物124)を作製し、上述のように特徴付けた。固定化HER2標的抗原に対するこれらの結合親和度を、Biacore SPRによって決定し、実施例64Aに記載されるように未修飾scFvと比較した。
scFv(TCT1067)−DM1−dPEG12 DAR8は、1.32x10−1−1の会合速度及び3.28x10−5−1の解離速度を有し、2.48nMの総結合Kdを提供した。scFv(TCT1067)−DM1−dPEG12 DAR7は、1.95x10−1−1の会合速度及び2.7x10−5−1の解離速度を有し、1.39nMの総結合Kdを提供した。複合体の双方共に、(多数の結合したペイロードによる抗体結合部位の可逆的立体障害に起因して)会合速度に中程度の減少があったが、
結合したら、9.5pMの総結合Kdで3.9x10−1−1の会合速度及び3.7x10−5−1の解離速度を有する未修飾scFv(TCT1067)と比較して、解離速度にわずかな影響があった。
全体的なscFv(TCT1067)−DM1−dPEG12の結論、生物物理学的データ
複合化条件を、上に詳述するように最適化した。この最適化は、中及び高DARを有する複合体を得るための、制御された複合化反応を可能にした。精製複合体を、緩衝液中で約500μg/mlに濃縮した。
分析のために使用した直交技法は、scFv(TCT1067)によって例示される最適化されたscFv構造が、リジン残基を使用して複数の薬物を抗体上に負荷され得、複合化は、結合親和性を維持しながら、所望のDARを有する(SEC−HPLCによって示されるような)単量体複合体を得るように制御され得るということと一致し、これを裏付ける。SDSゲル上で、中DARを有する精製複合体(試料1)が、わずかにより高く流れ、より多分散性であったのに対して、高DAR(試料2)に関しては、ゲル上での明らかな移動シフトが存在し、試料は、対照である未修飾scFv(TCT1067)よりも明らかにサイズが大きかった。これらの観察は、HPLCによってさらに裏付けられ、ここで、試料は、TCTよりも次第に短い保持時間を有し、これらの増加するサイズに起因して、SECカラムからより早く溶出した。
実施例71。最適に分散されていない(「非オプティリンク化」)高リジン含有量を有するscFvへのオーリスタチンFの生体複合化は、凝集につながり、所望の薬物:抗体比よりも低い。
パニツムマブモノクローナル抗体[配列番号5]に基づくscFvは、高親和度を有し[米国第8227580B2号]、表面暴露されているが、最適な離間構成ではなく、scFv(TCT1067)の例と比較して好ましい場所になく、4つの類似した位置だけを有すると予測される8個のリジン残基を有する(以下を参照されたい)。このパニツムマブscFv(scFv(Pan))を、確立された方法を使用して構築、発現、及び精製し[Bhatti M et al(2008)122:1155]、ペイロードオーリスタチンFを使用して、scFv(TCT1067)と類似した条件下で、生体複合化反応で使用した。使用した条件は以下のとおりである。
Figure 0006947630
パニツムマブ一本鎖Fvのアミノ酸配列
Figure 0006947630
scFv(TCT1067)、scFv(パニツムマブ)に対するT、P.リジン残基のアミノ酸配列アラインメントは、肉太活字であり、一般的に位置付けられたリジン残基には、下線が引かれている。パニツムマブは、8個のリジンを有し、これは、scFv(TCT1067)中に存在する12個に対して大幅に異なる構成である。
Figure 0006947630
低、中、及び高DAR複合化反応条件を、実施例67Bに記載されるように設定し、複合体をSDS−PAGE(図70)、HPLC−SEC(図71)、Biacore SPR結合分析、及びLC−MS(図72)によって分析した。その結果を、表45に要約する。各事例において、scFv(Pan)の大幅により高い画分が凝集することが見出され、析出が認められた。scFv(TCT1067)のために使用したのと同様の反応条件下で、低DARだけがパニツムマブscFvで認められ、9の最大DARを得るための試みは、不溶性析出物をもたらした。可溶性複合体は、これらの結合機能を維持した。scFv(TCT1067)は、オーリスタチンFでも示されたように、その結合機能を維持した(実施例67)。表45は、より高い平均DARがより高い収率と共に、類似した複合化条件下でオプティリンク化scFvを用いて得ることができたことを示す(DAR3.5対DAR5及び複合体なし対DAR9)。非オプティリンク化scFvとは異なり、オプティリンク化scFv複合体中に見える凝集物は存在しない(図71、表45)。これは、構造、最適な離間、及び好ましい場所が効果的な生体複合化のための重要な要因であり、高リジン含有量は十分ではないことを示す。
Figure 0006947630
実施例72。細胞致死効力及び中及び高DARペイロードに対する中及び高親和性scFv複合化の特異性
実施例72A。scFv(TCT)−MMAF−C5、scFv(TCT1067)−MMAF−C5、及びトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(117)、DAR6.5
ScFv(TCT)−MMAF−C5、ScFv(TCT1067)−MMAF−C5、及びトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(118)を作製し、上述(前と類似したDARを有した実施例65のように特徴付けた。SKBr3、ヒト乳癌細胞株、高HER2発現レベル、1つの細胞当たり最大1,000,000個の受容体[Lazar GA,et al Proc Natl Acad Sci U S A.2006,103:4005−10]を、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで、McCoyの5A/10%のFCS(完全培地)中で成長させた。培養密度が70〜80%のとき、細胞をPBSで洗浄し(2x10ml)、トリプシンで5〜7分間インキュベートした。完全McCoyの5Aを添加し、細胞をピペット操作によって再懸濁させた。細胞を遠心分離によって回収し(2分、2000rpm)、上清を廃棄し、細胞を完全なMcCoyの5A(5ml)中で再懸濁させた。次いで、細胞を、血球計算器を使用して計数し、適切に希釈した。これらを、接合因子を使用して5000個の細胞/ウェル(200μl)でプレーティングし、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで一晩インキュベートした。U87は、非HER2発現膠芽腫細胞株[Zitron IM et al (2013) BMC Cancer 13:83] であり、類似した手段で成長させ、(DMEM培地を使用して)1000個細胞/ウェルでプレーティングした。BT474は、HER2発現乳癌細胞株[Brockhoff G et al (2007) Cell Prolif 40:488−507]であり、類似した手段で成長させ、(RPMI培地を使用して)7500個細胞/ウェルでプレーティングした。NCI−N87は、HER2発現胃癌細胞株[Yamashita−Kashima Y et al (2013) Oncol.Rep 30:1087−93]であり、類似した手段で成長させ、(RPMI培地を使用して)7500個細胞/ウェルでプレーティングした。
細胞を、完全培地中で希釈した様々なADCに、加湿雰囲気下、37℃、5%のCOで96時間、暴露させた。細胞生存率を、製造業者の使用説明書に従って、Promega Aqueous Cell−titre−96(登録商標)aqueous one solution細胞増殖キット(MTS試薬)を使用して測定した。簡潔に、この培地を除去し、MTS試薬と事前に合わせた100μlの完全フェノールレッド不含の培地を細胞に添加した(100μlの培地当たり20μlの試薬)。プレートを、暗中(5%のCO、37℃)での2時間のインキュベーションの後、490nmでELISAプレートリーダーによって読み取った。
データ(吸収単位)を、100%の細胞生存として非治療対照を、及び100%の細胞死としてTriton X−100対照を使用することによって、細胞生存%に変換した。後者の平均吸収値を、好適な基準値を得るために、すべての残りのデータから減じた。平均を生存に変換し、標準誤差値を(細胞生存%として)各n値について得た。データをプロットし、GraphPad Prismを使用して、等式y=y+a/(1+(x/x)b)を使用した用量反応シグモイドロジスティック3−パラメータ曲線に適合させ、式中、x=IC50、及びx>0、及びa=100である。実験を、試験した各化合物に対して少なくとも3回反復し、一組のデータまたはデータの平均をプロットし、適合させて、用量反応曲線を得た。
データ(図73〜76、表46)は、scFv(TCTまたはTCT1067)−ADCがnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、劣った細胞取り込みに起因してそのままでは低効力及び劣った特異性を有し(図73、表46)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表46)。
Figure 0006947630
実施例72B。scFv(TCT)−MMAF−C5、scFv(TCT1067)−MMAF−C5、及びトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(118)、DAR8
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定した。
データ(図73〜75&77、表47)は、scFv(TCTまたはTCT1067)複合体がnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、劣った細胞取り込みに起因してそのままでは低効力及び劣った特異性を有し(図73、表47)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表47)。
Figure 0006947630
実施例 72C。scFv(TCT1067)−P5C5及びトラスツズマブ−P5C5複合体(71)、DAR10.6及び12.5
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定した。
データ(図78〜80、表48)は、scFv(TCTまたはTCT1067)複合体がnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、劣った細胞取り込みに起因してそのままでは低効力及び劣った特異性を有し(図78〜80、表48)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表48)。
Figure 0006947630
実施例72D。低、中、及び高DARでのscFv(TCT1067)−オーリスタチンF−C5、ならびにトラスツズマブ−オーリスタチンF−C5複合体(122)
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定した。
データ(図74〜75、81〜82、表49)は、scFv(TCT1067)−ADCがnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であったことを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、非特異的細胞取り込みに起因してそのままでは、かなりの効力だが劣った特異性を有し(図81、表49)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表49)。
Figure 0006947630
実施例72E。ScFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)及びトラスツズマブ−DM1−(dPEG12)複合体(124)、低、中、及び高DAR
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定した。
データ(図74〜75、83〜84、表50)は、scFv(TCTまたはTCT1067)複合体がnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、非特異的細胞取り込みに起因してそのままでは、かなりの効力だが劣った特異性を有し(図83、表50)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表50)。
Figure 0006947630
実施例72F。ScFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG及びトラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体、DAR9(121)
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定した。
データ(図74〜75、85〜86、表51)は、scFv(TCTまたはTCT1067)−ADCがnM効力からpM効力で、HER2発現細胞に対して特異的に細胞毒性であることを示す。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。高DARは、高い細胞致死効力をもたらす。遊離薬物は、非特異的細胞取り込みに起因してそのままでは、低効力だが劣った特異性を有し(図85、表50)、非複合抗体は、そのままでは効力を有さないか低効力を有する(図74〜75、表51)。
Figure 0006947630
実施例73。抗体断片ADCがより低いインキュベーション時間で非常に効き目があるという実証
細胞致死アッセイを、実施例72Aに記載されるように設定したが、抗体断片系ADCのインビボで予測される暴露時間の減少を模倣するために、インキュベーション時間を4時間に短縮した。2つの類似したDAR(約5)の複合体を(1)高親和性scFv(TCT1067)−AF−C5複合体、DAR5.3(2)トラスツズマブ−AF−C5複合体、DAR4.8で比較した。その結果を、図87〜88及び表52に示す。scFv(TCT1067)−AF−C5複合体の暴露時間の24倍の減少が、2.2倍の効力の減少をもたらしたのに対し、トラスツズマブ−AF−C5複合体の暴露時間の24倍の減少は、4.8倍のより劇的な効力の減少をもたらした。これは、より小さい大きさのタンパク質における高DARは、より短い腫瘍細胞接触条件下でその効力を維持するADCにつながることを示唆する。
Figure 0006947630
実施例74.オプティリンク化scFv薬物複合体が、同等のペイロードで全免疫グロブリン薬物複合体よりも早くヒト腫瘍異種移植片内へと浸透するという実証。
マウス。メスの重症複合免疫不全マウス(Fox Chase SCID(登録商標)、CB−17/Icr− Prkdcscid/IcrIcoCrl、Charles River Laboratories)は、研究の1日目に15.3〜18.4グラムの体重(BW)範囲で、12週齢であった。この動物に不断給餌で水(逆浸透、1ppmのCl)、ならびに18.0%の粗タンパク質、5.0%の粗脂肪、及び5.0%の粗繊維からなるNIH 31 Modified and Irradiated Lab Diet(登録商標)を与えた。これらのマウスを20〜22℃(68〜72°F)及び40〜60%の湿度で、12時間の光サイクルの静的マイクロアイソレーター内の放射線放射したEnrich−o’cobs(登録商標)Laboratory Animal Bedding上に収容した。Charles River Discovery Services North Carolina(CR Discovery Services、この請け負いの研究と開発を行った)は、拘束、飼育、外科的手技、飼料及び液体調節、ならびに獣医医療に関して、実験動物のケア及び使用のためのガイド(Guide for Care and Use of Laboratory Animals)の提案に明確に従う。CR Discovery Servicesでの動物飼育及び使用プログラムは、国際実験動物ケア評価認証協会(AAALAC)の認定を受け、これは、実験動物のケア及び使用の認められた基準の順守を保証する。
インビボ移植及び腫瘍成長。異種移植を、SCIDマウスにおける一連の皮下移植によって、CR Discovery Servicesで管理されたBT474ヒト乳癌を用いて開始した。腫瘍移植の日に、各試験マウスは、右側腹部に皮下移植された1mmのBT474断片を受容し、腫瘍成長を平均サイズが400〜600mmの標的範囲に近づいているときに監視した。研究の1日目に指定した腫瘍移植の50日後、動物を、各々が405〜600mmの個々の腫瘍体積、及び466〜503mmの群平均腫瘍体積を有する2匹のマウスからなる群に再分類した。腫瘍を、キャリパを使用して2次元で測定し、体積を以下の式を使用して計算した。
腫瘍体積(mm)=w×l/2
式中、腫瘍のmmでのw=幅、及びl=長さである。腫瘍重量を、1mgが腫瘍体積の1mmと同等であると仮定して、推定することができる。
治療剤(試験薬)すべての試験薬を、0.625mg/mLの濃度のそのままの状態で投与できる投与溶液として調製した。すべての投与溶液を、投与するまで4℃で保管した。すべての治療を、5mg/kgの用量をもたらす、個々の動物の体重にスケーリングした8mL/kgの投与量で投与した。
治療。研究の1日目、確立されたBT474異種移植片を有するメスのSCIDマウスに、表53に要約される治療計画に従って投与した。すべての作用剤を、1日目に1回用量で尾静脈注射を介して静脈内(i.v.)投与した。
Figure 0006947630
終了点。研究終了点は、1日目の投与から2時間後に起こった。
治療関連副作用。試験動物を1日目に計量した。動物を、あらゆる有害な治療関連副作用の明白な兆候について頻繁に観察した。個々の体重減少を1日おきに観察し、体重が許容できる体重減少の限界を越えたあらゆる動物を安楽死した。群平均体重減少も、パープロトコルとして監視した。最大耐量(MTD)の許容できる毒性を、試験の間の20%未満の群平均体重減少と定義した。
サンプリング。試料を、さらなる分析のために、研究において投与から2時間後に採取した。血液(全血液量)を、イソフルラン麻酔下で末端心臓穿刺を介してすべての動物から採取した。採取したら、血液試料を抗凝固薬としてリチウムヘパリンを使用して、血漿のために処理した。次いで、各血漿試料を分析のために凍結し、−80℃で保管した。血液採取の直後に、腫瘍を採取した。腫瘍を、室温でおおよそ24時間ホルマリン中に入れ、次いで、70%のエタノールに移した。次いで、腫瘍をパラフィンワックスブロック中に包埋し、各腫瘍の一連の切片の複数のスライドを作製した。
免疫組織化学的分析。腫瘍切片を含むスライドを、キシレン中で2x5分インキュベートすることによって脱パラフィンし、100%エタノール中で4x2分、及び蒸留水中で2x5分インキュベートすることによって再水和した。スライドを吸収性組織上に静置させることによって簡単に水気を切り、疎水性ペン(「PAP」ペン)を使用して、各切片の周囲に円を描き、切片に触れないように注意した。各切片を、100〜400μlのブロッキング溶液(TBS中に1%のBSA)で覆い、加湿チャンバ内で1時間インキュベートした。ブロッキング溶液を払い、ブロッキング緩衝液中の100〜400μlの一次抗体(マウス抗セマドチンモノクローナル抗体、実施例33、5μg/ml)を塗布し、加湿チャンバ内で一晩、4℃でインキュベートした。次に、抗体溶液を除去し、切片を各5分間、TBS緩衝液中で3回洗浄し、次いで(ブロッキング緩衝液中の)二次抗体(ヤギ抗マウスFITC複合体、Thermo−Fisher 62−6511、1:50または抗ヒトFITC複合体Thermo−Fisher 054211、1:20)溶液を添加し、室温60分間、暗中でインキュベートした。抗体溶液を除去し、切片を各5分間、TBS緩衝液中で3回洗浄した。切片を、封入剤を使用してカバーガラスと一緒に乗せた。封入剤を固化させ、スライドを蛍光顕微鏡下で見て、デジタル画像を撮った。
図89は、投与後2時間の時点での腫瘍切片の代表的な画像を示す。中親和性scFv(TCT)−P5C5及び高親和性scFv(TCT1067)−P5C5複合体を、高親和性試料中に明らかに、いくらかの血管周囲の染色と共に、腫瘍全体にわたって局在化するのを明白に見ることができる。ほんの少しのトラスツズマブADCが、低蛍光発光から見られるように、2時間の時点で腫瘍内に見られる。これは、ペイロード構成成分(全ADC)を検出したとき、断片系ADCのより早い腫瘍取り込みを示す。
実施例75A。オプティリンク化 scFv薬物複合体が、げっ歯か動物モデルにおいて、未修飾scFvの血漿薬物動態プロファイルよりも遅い血漿薬物動態プロファイルを有することの実証。
マウス。メスBALB/cマウス(BALB/cAnNCrl、Charles River)は、本研究の開始時、8週齢であり、体重は15.9〜21.9グラムの範囲にわたった。この動物に不断給餌で水(逆浸透、1ppmのCl)、ならびに18.0%の粗タンパク質、5.0%の粗脂肪、及び5.0%の粗繊維からなるNIH 31 Modified and Irradiated Lab Diet(登録商標)を与えた。これらのマウスを20〜22℃(68〜72°F)及び40〜60%の湿度で、12時間の光サイクルの静的マイクロアイソレーター内の放射線放射したEnrich−o’cobs(登録商標)Laboratory Animal Bedding上に収容した。Charles River Discovery Services North Carolina(CR Discovery Services、この請け負いの研究と開発を行った)は、拘束、飼育、外科的手技、飼料及び液体調節、ならびに獣医医療に関して、実験動物のケア及び使用のためのガイド(Guide for Care and Use of Laboratory Animals)の提案に明確に従う。CR Discovery Servicesでの動物飼育及び使用プログラム(Animal Care and Use program)は、国際実験動物ケア評価認証協会の認定を受け、これは、実験動物のケア及び使用の認められた基準の順守を保証する。
ラット。(Charles River,UKから供給された)オスのスプラーグドーリーラットを、温度及び光を制御した施設内に、12時間の明暗サイクルで、不断給餌及び不断給水を用いて集団で収容した。研究組み入れのために選択したラットを、研究の完了まで個別に収容した。すべての動物は、現場の内務省公認獣医師によるガイドラインに従った健康監視を受けた。すべての動物実験は、英国動物(実験処置)法(Animals(Scientific Procedures)Act)(1986)及びEU指令86/609/EECが適用された。すべてのそのような作業を、現場の獣医師及び英国内務省検査官による手順及び施設の定期的な監査により監視した。研究デザインは、オスのスプラーグドーリーラットの頸部内へのカテーテルの外科的移植を必要とした。ラットに吸入麻酔イソフルランを使用して麻酔をかけ、背臥位で置いた。右頸部の静脈を露出させ、結んでいない結紮糸を尾側に置き、静脈の頭側の端を結紮した。結紮糸間に小さい切り込みを入れ、これの中にカテーテル(ポリエチレン50管材)を挿入した。カテーテルを、カテーテルを挿入した静脈の周囲に、結んでいない結紮糸を結ぶことによって、適所に固定した。カテーテルの出口部としての役割を果たすように、肩甲骨の領域に小さい切込みを入れた。カテーテルを、皮下で進ませ、肩甲骨の切開をとおして体外に出した。カテーテルの開存性を試験し、カテーテルをロック溶液(ヘパリン化生理的食塩水)で満たし、ステンレススチールピンで封止した。動物の手術後監視を、内務省の優良実践ガイドラインに従って行った。静脈内投与は、尾静脈を介してであった。
治療剤(試験薬)すべての試験薬を、そのままの状態で投与できる投与溶液として供給した。すべての投与溶液を、投与するまで4℃で保管した。すべての治療を、治療表に記載される投与濃度を得るように、個々の動物の体重にスケーリングした投与量で投与した。
治療(マウス)。研究の1日目に、マウスを、各々が(評価する試験薬1つ当たり)18匹のマウスからなる群に分け、治療表に要約される治療計画に従って投与を開始した。すべての用量を、以下の表に記載されるように、尾静脈注射によって静脈内(i.v.)投与した。
治療(ラット)。研究の1日目に、ラットを(評価する試験薬1つ当たり)3匹の動物の群に分け、以下の表に要約される治療計画に従って投与を開始した。
終了点。研究終了点は、最後のサンプリング点後、典型的には2または4日目、投与から24または72時間後に起こった。
治療関連副作用。試験動物を1日目に2回計量した。動物を、あらゆる有害な治療関連副作用の明白な兆候について頻繁に観察した。個々の体重減少を1日おきに観察し、体重が許容できる体重減少の限界を越えたあらゆる動物を安楽死した。群平均体重減少も、監視した。最大耐量(MTD)の許容できる毒性を、試験の間の20%未満の群平均体重減少と定義した。
サンプリング(マウス)。血液(全血液量)を、1時点当たり1つの治療群当たり3匹の動物から採取した。試料をイソフルラン麻酔下で末端心臓穿刺を介してすべての動物から採取した。採取したら、血液試料を抗凝固薬としてリチウムヘパリンまたはK2EDTAを含む採血管内へと採取し、各時点で血漿のために処理した。各血漿試料を、分析のために使用するまで−80℃で保管した。
サンプリング(ラット)。一連の静脈血液試料(おおよそ0.1〜0.2ml)を、指定の時点(投与から0.5〜72時間)に、体外に出ている頸部静脈カテーテルを介して採取し、ヘパリン化された容器内に入れた。血液試料をとる前に、カテーテルのヘパリン化生理的食塩水を空にして、血液試料の希釈を予防した。各血液サンプリング後に、カテーテルを介して除去された血液の体積を同等の体積のヘパリン化生理的食塩水と置換し、封止する。血液試料を遠心分離して(5分、16,100g、4℃)、血漿を分離した。血漿試料を新しい容器に移し、すぐに凍結し、分析のために使用するまで−20℃で保管した。
血漿中の試験薬の定量化ELISAを実施例31に記載されるように行った。検出抗体は、(a)scFv(総抗体)を検出するための抗T7タグ、(b)トラスツズマブ(総抗体)を検出するための抗ヒトFab特異的、(c)抗MMAF(Concortis)、抗MMAE(Concortis)、抗DM1(Concortis)、及び抗セマドチン(自家マウスモノクローナル抗体、実施例33、これらはP5C5及びオーリスタチンFも認識した)、全ADCであった。基準試験薬を使用して、存在する量を定量化するために、血漿試料を比較するための較正曲線を構築した。濃度を、時間に対してプロットし(標準誤差での3匹の動物の平均)、GraphPad Prismを使用して2相崩壊曲線に適合させて、動態パラメータを導き出した。
実施例75B。マウスにおけるScFv(TCT)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(118)、及び非複合抗体の薬物動態分析
マウスを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表54に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図90に示し、導き出した薬物動態パラメータを表55に示す。双方共に予測されたように、scFv(TCT)が、循環から急速に除去されたのに対し、トラスツズマブIgG ADCは、はるかにより緩徐に除去される。予想外に、scFv(TCT)−MMAF−C5複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT)−MMAF−C5複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。MMAF複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、14倍高い生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT)−MMAF−C5複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。トラスツズマブ−MMAF−C5複合体を、(総抗体を検出する)抗ヒトFabを使用して、及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT)−MMAF複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT)−MMAF−C5複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。
Figure 0006947630
実施例75C。マウスにおけるscFv(TCT1067)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(118)、及び非複合抗体の薬物動態分析
マウスを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表56に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図91に示し、導き出した薬物動態パラメータを表57に示す。双方共に予測されたように、scFv(TCT1067)が、循環から急速に除去されたのに対し、トラスツズマブIgG ADCは、はるかにより緩徐に除去される。予想外に、scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、生物学的利用能において15.5倍の上昇を示し、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。MMAF−C5複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。トラスツズマブ−MMAF−C5複合体を、(総抗体を検出する)抗ヒトFabを使用して、及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT1067)−MMAF−C5複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。
Figure 0006947630
実施例75D。マウスにおけるscFv(TCT)−P5C5、トラスツズマブ−P5C5複合体(71)、及び非複合抗体の薬物動態分析
マウスを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表58に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図92に示し、導き出した薬物動態パラメータを表59に示す。双方共に予測されたように、scFv(TCT)が、循環から急速に除去されたのに対し、トラスツズマブIgG ADCは、はるかにより緩徐に除去される。予想外に、scFv(TCT)−P5C5複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT)−P5C5複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)における74倍の上昇によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。P5C5複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、より高い生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT)−P5C5複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。トラスツズマブ−P5C5複合体を、(総抗体を検出する)抗ヒトFabを使用して、及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT)−P5C5複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT)−P5C5複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。
Figure 0006947630
実施例75E。マウスにおけるScFv(TCT1067)−オーリスタチンF−C5、トラスツズマブ−オーリスタチンF−C5複合体(122)、及び非複合抗体
マウスを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表60に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図93に示し、導き出した薬物動態パラメータを表61に示す。scFv(TCT1067)は、循環から急速に除去される。予想外に、scFv(TCT1067)−AF−C5複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT1067)−AF−C5複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、3.5倍高い生物学的利用能を示し、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。オーリスタチンF複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT1067)−AF−C5複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT1067)−AF−C5複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT1067)−AF−C5複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。
Figure 0006947630
実施例75F。マウスにおけるScFv(TCT1067)−DM1(PEG12)、トラスツズマブ−DM1(PEG12)複合体(124)、及び非複合抗体
マウスを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表61に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図94に示し、導き出した薬物動態パラメータを表62に示す。scFv(TCT1067)は、循環から急速に除去される。予想外に、scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、3倍高い生物学的利用能を示し、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。DM1(dPEG12)複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、より高い生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。
Figure 0006947630
実施例75G。ラットにおけるScFv(TCT1067)−P5C5複合体(71)及び非複合抗体
ラットを準備し、治療し、実施例75Aに記載されるように血漿分析を行った。投与及びサンプリング日程を、表63に示す。
Figure 0006947630
薬物動態プロットを図95に示し、導き出した薬物動態パラメータを表64に示す。双方共に予測されたように、scFv(TCT1067)が、循環から急速に除去されたのに対し、トラスツズマブIgG ADCは、はるかにより緩徐に除去される。予想外に、scFv(TCT1067)−P5C5)複合体は、高ペイロード負荷に関わらず、未修飾断片よりも緩徐に除去され、OptiLink複合化によって可能となった高DARが、インビボでの凝集をもたらさず、細網内皮系を介する急速なクリアランスをもたらさないことを示す。scFv(TCT1067)−P5C5複合体のより低いクリアランスは、(クリアランス曲線下面積(AUC)によって図示されるように)著しい血液暴露につながり、4.5倍高い生物学的利用能を示し、これは次に、著しい、かつ効果的な腫瘍暴露へとつながる。P5C5複合体は、未修飾scFvと比較してより小さい体積の分布も有し、これは、より高い生物学的利用能へとつながった。scFv(TCT1067)−P5C5複合体を、その(総抗体を検出する)T7タグ及び(全ADCを検出する)ペイロードを介して血漿中に検出した。scFv(TCT1067)−P5C5複合体のクリアランスラインは、非常に類似しており、scFv(TCT1067)−P5C5複合体が血漿中で安定しており、わずかな脱複合化が起こっていたことを示唆した。治療した動物からの尿を、24時間にわたり採取し、スピン濃縮器(MWCO−10kDa)で10倍に濃縮し、PBSに対して透析した。1つの群当たり3匹のラットからのこれらの試料を、Biacore SPRチップ上で分析した。データ(図95B及びC)は、scFv−P5C5複合体試料と比較して遊離scFv試料において類似した結合活性が存在することを示し、scFv及び複合体がある程度まで腎臓をとおして除去され、これは、タンパク質及びこれらの複合体を手付かずのままにすることを示唆する。
Figure 0006947630
実施例76。同等のペイロードを有する全免疫グロブリン薬物複合体と対照とを比較した、ヒト腫瘍異種移植モデルにおけるオプティリンク化scFv薬物複合体腫瘍退縮または根絶研究
マウス。メスの重症複合免疫不全マウス(Fox Chase SCID(登録商標)、CB−17/Icr− Prkdcscid/IcrIcoCrl、Charles River Laboratories)は、研究の1日目に15.3〜18.4グラムの体重(BW)範囲で、12週齢であった。この動物に不断給餌で水(逆浸透、1ppmのCl)、ならびに18.0%の粗タンパク質、5.0%の粗脂肪、及び5.0%の粗繊維からなるNIH 31 Modified and Irradiated Lab Diet(登録商標)を与えた。これらのマウスを20〜22℃(68〜72°F)及び40〜60%の湿度で、12時間の光サイクルの静的マイクロアイソレーター内の放射線放射したEnrich−o’cobs(登録商標)Laboratory Animal Bedding上に収容した。Charles River Discovery Services North Carolina(CR Discovery Services、この請け負いの研究と開発を行った)は、拘束、飼育、外科的手技、飼料及び液体調節、ならびに獣医医療に関して、実験動物のケア及び使用のためのガイド(Guide for Care and Use of Laboratory Animals)の提案に明確に従う。CR Discovery Servicesでの動物飼育及び使用プログラム(Animal Care and Use program)は、国際実験動物ケア評価認証協会(AAALAC)の認定を受け、これは、実験動物のケア及び使用の認められた基準の順守を保証する。
インビボ移植及び腫瘍成長。異種移植を、(a)SCIDマウスにおける一連の皮下移植によって、CR Discovery Servicesで管理されたBT474ヒト乳癌を用いて開始した。腫瘍移植の日に、各試験マウスは、右側腹部に皮下移植された1mm3のBT474断片を受容し、腫瘍成長を平均サイズが110〜144mmの標的範囲に近づいているときに監視した。研究の1日目に指定した腫瘍移植の50日後、動物を、各々が110〜144mmの個々の腫瘍体積、及び115〜118mmの群平均腫瘍体積を有する2匹のマウスからなる6つの群に再分類した。(b)異種移植を、右側腹部に皮下移植されたNCI−N87腫瘍細胞の細胞懸濁液を用いて開始し、腫瘍成長を平均サイズが110〜144mmの標的範囲に近づいているときに監視した。腫瘍を、キャリパを使用して2次元で測定し、体積を以下の式を使用して計算した。
腫瘍体積(mm)=幅×長さ/2であり、
式中、腫瘍の幅及び長さは、mmでの幅及び長さであった。腫瘍重量を、1mgが腫瘍体積の1mmと同等であると仮定して、推定することができる。
治療剤及び治療。すべての試験薬を、そのままの状態で投与できる投与溶液として供給し、使用するまで4℃で保管した。すべての治療を、それぞれの治療表に記載される投与濃度を達成するように、個々の動物の体重にスケーリングした投与量で投与した。すべての作用剤を、尾静脈注射を介して静脈内(i.v.)投与した。
終了点。本研究を、最大90日間、または腫瘍が1000mmの最大サイズに達するまで継続した。
治療関連副作用。試験動物を1日目に計量した。動物を、あらゆる有害な治療関連副作用の明白な兆候について頻繁に観察した。個々の体重減少を1日おきに観察し、体重が許容できる体重減少の限界を越えたあらゆる動物を安楽死した。群平均体重減少も、パープロトコルとして監視した。最大耐量(MTD)の許容できる毒性を、試験の間の20%未満の群平均体重減少と定義した。
実施例76A。scFv(TCT1067)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(117)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶
BT474腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表65に記載する。
Figure 0006947630
腫瘍体積(mm)を時間に対してプロットし(図96)、動物の体重変化(%)を時間に対してプロットした(図96)。ベンチマーク対照(トラスツズマブ−MMAF−C5)を、1週間間隔で5mg/kg及び1mg/kgのより低い用量で投与した。極めて類似したADCは、以前に、非常に有効であることを示した[Zimmerman ES et al(2014)Bioconj.Chem 25:351−61]。高親和性scFv(1067)−MMAF−C5複合体を、より急速な薬物動態クリアランスを説明するために、3つの用量でより頻繁に投与した。
これらの結果は、scFv(TCT1067)−MMAF−C5の2mg/kg投与処方を用いたADCのすべてと明らかな用量反応の関係が存在し、30日目までには、(ほぼ90日耐久性のある)完全(100%)治癒をもたらすことを示す。scFv(TCT1067)−MMAF−C5の0.5mg/kg投与処方も、(90日までには達成された)完全(100%)治癒をもたらした。同様の反応が、トラスツズマブ−MMAF−C5の5mg/kg投与処方で予測されたように見られた。しかしながら、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADCを有するより多くのペイロードを提供する能力は、さらに頻繁に、トラスツズマブ−MMAF−C5 ADCの2倍の速さでより迅速な腫瘍縮小をもたらした。生理的食塩水(ビヒクル)及び遊離ペイロードで治療した動物群の腫瘍は、急速に成長した。scFv(TCT1067)−MMAF−C5での治療は、マウスの抗体断片ADC群での体重の増加から見られるように、より耐性が高いようであり、マウスのIgG−MMAF−C5 ADC群よりも最大15%重かった。scFv(TCT1067)−MMAF−C5の治療指数の推定は、トラスツズマブADCの約5のおおよその値と比較して、少なくとも40である(少なくとも2mg/kg、最大耐量/0.05mg/kgの最小有効用量)。
実施例76B。scFv(TCT)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(化合物118)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶
BT474腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表66に記載する。
Figure 0006947630
腫瘍体積(mm)を時間に対してプロットし(図97)、動物の体重変化(%)を時間に対してプロットした(図97)。ベンチマーク対照(トラスツズマブ−MMAF−C5)を、1週間間隔で、以前に非常に有効であることを示した5mg/kg、及び1mg/kgのより低い用量で投与した。中親和性scFv(TCT)−MMAF−C5複合体を、より急速な薬物動態クリアランスを説明するために、3つのより低い用量でより頻繁に投与した。実施例74Aからのデータを、比較として含める。
これらの結果は、scFv(TCT)−MMAF−C5の2mg/kg投与処方を用いたADCのすべてと明らかな用量反応の関係が存在し、30日目までには、(ほぼ90日耐久性のある)完全(100%)治癒をもたらすことを示す。同様の反応が、トラスツズマブ−MMAF−C5の5mg/kg投与処方で予測されたように見られた。しかしながら、scFv(TCT)−MMAF−C5 ADCを有するより多くのペイロードを提供する能力は、さらに頻繁に、より迅速な腫瘍縮小をもたらした。生理的食塩水(ビヒクル)及び遊離ペイロードで治療した動物群の腫瘍は、急速に成長した。scFv(TCT)−MMAF−C5での治療は、マウスの抗体断片ADC群での体重の増加から見られるように、より耐性が高いようであり、マウスのトラスツズマブ−MMAF−C5 ADC群よりも最大20%重かった。2つの抗体断片ADC間の結合親和度における1000倍の差異(実施例63)にも関わらず、2mg/kgの投与処方は、同様の、かつ急速な反応をもたらし、(最低親和度が存在しなければならないが)結合親和度が重要な要因なのではなく、高ペイロード負荷及び急速な浸潤が高い有効性をもたらすことを示唆する。0.5mg/kgのscFv(TCT)−MMAF−C5のより低い用量で、反応はより高い親和性scFvよりも劣っており、腫瘍は、50%の治癒速度で、40日目に再成長し始める。
実施例76C。scFv(TCT1067)−P5C5及びトラスツズマブ−P5C5複合体(化合物71)を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶
BT474腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表67に記載する。
Figure 0006947630
腫瘍体積(mm)を時間に対してプロットし(図98)、動物の体重変化(%)を時間に対してプロットした(図98)。ベンチマーク対照(トラスツズマブ−P5C5)を、1週間間隔で、以前に非常に有効であることを示した5mg/kg、及び1mg/kgのより低い用量で投与した。高親和性scFv(TCT1067)−P5−C5複合体を、より急速な薬物動態クリアランスを説明するために、3つのより低い用量でより頻繁に投与した。
完全(100%)治癒をもたらしたscFv(TCT1067)−MMAFの2mg/kg投与処方も、比較のために示す。scFv(TCT1067)−P5C5の5mg/kg投与処方は、おおよそ20日の腫瘍成長遅延をもたらしたが、トラスツズマブ−P5C5の5mg/kg投与処方は、取るに足らないわずかな成長遅延をもたらした。したがって、scFv(TCT1067)−P5C5 ADCを有するより多くのペイロードを提供する能力は、さらに頻繁に、トラスツズマブ−P5C5 ADCよりも効果的に腫瘍縮小をもたらした。生理的食塩水(ビヒクル)及び遊離ペイロードで治療した動物群の腫瘍は、急速に成長した。scFv(TCT1067)−P5C5での治療は、マウスの抗体断片ADC群での体重の増加から見られるように、より耐性が高いようであり、マウスのトラスツズマブ−P5−C5 ADC群よりも最大20%重かった。
実施例76D。2つの異なるDARのscFv(TCT1067)複合体を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶
BT474腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表68に記載する。
Figure 0006947630
腫瘍体積(mm)を時間に対してプロットし(図99)、動物の体重変化(%)を時間に対してプロットした(図99)。低(L)DAR(2.7)及び中(M)DAR(5.7)の高親和性scFv(1067)−AF−C5複合体を、4用量で与えた。scFv(TCT1067)−AFの5mg/kg投与処方は、実施例76A及び76Bと比較してより頻繁が低い投与処方及びより少ない用量で、45日までには完全(100%)治癒をもたらした。より高いDAR複合体は、より効果的であった。生理的食塩水(ビヒクル)で治療した動物群の腫瘍は、急速に成長した。複合体の双方共に、増加する体重から見られるように、より耐性が高いようであった。
実施例76E。3つの異なるDARのscFv(TCT1067)−AF−C5複合体を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶
BT474腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表69に記載する。
Figure 0006947630
腫瘍体積(mm)を時間に対してプロットした(図100)。低(L)DAR(2.7)、中(M)DAR(5.7)、及び高(H)DAR(11)の高親和性scFv(1067)−AF複合体を、2用量で与えた。この適用の時点で、より高いDAR複合体は、腫瘍退縮を引き起こすのにより効果的であった。
実施例76F。NCI−N87ヒト胃癌異種移植モデルにおける、ScFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG、トラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG複合体(121)、及び遊離MMAE
NCI−N87腫瘍を、実施例76に記載されるように設定した。この実験の治療計画を、表64に記載する。
Figure 0006947630
実施例77 2工程テトラジンクリック反応のための複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和度単鎖Fv抗体断片上へのTCO誘導体の生体複合化
(Jena Biosciencesから購入した)TCO−PEG4−NHSを、scFv(TCT)に複合化させて、中DARを有する1つの複合体(化合物134)を得た。確認及び進められた条件は、以下であった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aのように行った。
この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv(TCT):TCO−PEG4−NHS、16当量。
目に見える析出物は、目につかず、試料回収率は高かった。試料を、SDS−PAGE(図101)及びLCMS(図102)によって分析した。
LCMS、総イオン電流(TIC)クロマトグラム及びスペクトル、ならびにデコンボリューション済みデータを、図102に示す。
主なピークを、溶出しているscFv(TCT)−TCO−PEG4試料のTICにおいて12.3分の時点で認めた。このピークのゼロ電荷にデコンボリューションされた質量スペクトルは、m/z30956及び31372にピークを生成し、TCO−PEG4分子の7及び8個の付加と共にscFvの理論質量に対応する。したがって、複合体(化合物134)は、7.5の平均DARを有した。
MMAF(117)等のテトラジン末端リンカーペイロードは、その後、第2の工程で複合化して、抗体薬物複合体(135)を形成する。
実施例78−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(140)の調製
Figure 0006947630
DMF(2ml)中のDNMEA−SN38 98(80mg、0.13mmol)及びFmoc−Val−Cit−PAB−PNP13(0.14g、0.19mmol)の撹拌溶液に、HOBt(34mg、0.25mmol)、ピリジン(52μl)、及びDIPEA(22μl)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で24時間、室温で撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた残渣を次の工程のために直接使用した。HRMS:ESI m/zは、C616813について、1135.0803[M+H]計算された1135.2650を見出した。
DMF(1.5ml)及びジエチルアミン(0.4ml)中のFmoc−Val−Cit−PAB−DNMEA−SN38 137(90mg、0.08mmol)の溶液を、室温で3時間撹拌した。次いで、反応混合物を真空で濃縮させ、さらに精製せずに直接使用した。HRMS:ESI m/zは、C465811について、913.0200[M+H]計算された913.0220を見出した。
DMF(3ml)中のH−Val−Cit−PAB−DNMEA−SN38 138(70mg、0.08mmol)の溶液に、室温でDIPEA(40μl)及び酸−dPEG−NHS(40mg、0.09mmol)を添加した。反応混合物を、N雰囲気下で16時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、得られた粗化合物を次の工程のために直接使用した。HRMS:ESI m/zは、C608219について、1233.2537[M+H]計算された1233.3600を見出した。
DMF(3ml)中の酸−dPEG−Val−Cit−PAB−DNMEA−SN38(90mg、0.07mmol)の溶液に、室温でDIPEA(63μl)及びTSTU(44mg、0.14mmol)を添加し、反応混合物を、N雰囲気下で3時間撹拌した。溶媒を真空で蒸発させ、粗生成物をC18カラムを使用してBiotageフラッシュ精製システムにより精製して、所望の化合物NHS−dPEG−Val−Cit−PAB−DNMEA−SN38 140を得た。HRMS:ESI m/zは、C64851021について、1330.3479[M+H] 計算された1330.4300を見出した。
実施例79 複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性単鎖Fv抗体断片上への、プロテアーゼ開裂可能なリンカーを用いたSN−38誘導体の生体複合化
Figure 0006947630
SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHSエステル(140)を、scFv(TCT1067)に複合化させて、様々なDARの複合体(141)を得た。
複合化のために使用した条件は、以下のとおりであった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aに詳述されるように行った。
この実施例において、構成は、以下のとおりであった。
反応1−scFv(TCT1067):SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHS、5当量
反応2−scFv(TCT1067):SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHS、10当量
反応3−scFv(TCT1067):SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHS、25当量
反応4−scFv(TCT1067):SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG−NHS、35当量。
複合化されていないscFv(TCT1067)及び複合化scFv(TCT1067)を、HPLCサイズ排除クロマトグラフィー(図103)及びSDS PAGE(図104)によって分析した。scFvは、約30KDaのMWと相関関係がある18.4分の保持時間を有する。複合体は、反応1に関しては18.1分、反応2に関しては17.8分、反応3に関しては16.9分、及び反応4に関しては16.8分の時点でわずかにより早く溶出し、(異なる薬物負荷に起因する)より高い分子量を示す。複合体は、複合化されていないscFv対照には存在しない薬物の特性吸収ピークである、(同じ保持時間での)著しい吸光も360nmで示した。形成されたあらゆる凝集物を除去することができる。精製した試料のDARを、370nm(17000M−1cm−1)、及び280nm(4700M−1cm−1)、ならびに抗体に対しては280nm(70735M−1cm−1)での薬物の吸光係数を使用して、UV/Vis吸収分光法によって計算した。計算されたDARは、試料1、2、及び3それぞれに関して、2.9、4.6、及び6.4であった。試料1及び2に関して、SDS PAGEゲルは、scFvに対してより高い分子量で多分散バンドを示した。
実施例80複数のよく分散した表面リジン残基を有する高親和性ダイアボディ抗体断片上へのオーリスタチン−C5−NHSの生体複合化
AF−C5−NHSエステル(88)を、ダイアボディ(TCT)及び対照としてscFv(TCT)に複合化させて、様々なDARの複合体(化合物122)を得た。
使用した反応条件は、以下のとおりであった。
Figure 0006947630
反応を、実施例64Aに詳述されるように行った。
この実施例で、構成は、以下のとおりであった。
反応1:ダイアボディ(TCT):AF−C5−NHS、30当量、
反応2:scFv(TCT):AF−C5−NHS、15当量。
還元条件下で流した図105のSDS PAGEゲルは、予測されたように、同じ分子量で流れる複合化されていないダイアボディ及び複合化されていないscFvを示した。複合体1及び2は、非複合抗体よりもわずかに高く流れる。これらの2つの複合体は、同じ分子量で流れ、これらの2つの抗体が同じくらいよく複合化していることを示す。
ヒト可変ドメイン内のアミノ酸残基の表面/溶媒露出度 Knappik et al(2000)J.Mol.Biol 296,57−86から変更。灰色の目盛りは、濃(=高)から淡(=低)へと表面/溶媒露出度パーセンテージを示す。命番方式は、Honegger A&Pluckthun A[J.Mol.Biol.2001,309:657−70]に従う。約70%が主に溶媒曝露であると考えられる。 scFv−TCTの精製レーン1:分子マーカーレーン2:2回目のNi−NTA樹脂の通過後の澄んだ可溶化液レーン3:洗浄緩衝液1での最終洗浄レーン4:洗浄緩衝液2での第1回目の洗浄レーン5:溶出画分レーン6:TEV開裂緩衝液中での透析後の貯えた溶出画分長方形は、融合TCTを示す。レーン7:TEV開裂開始後16時間。上方の四角は、開裂したscFv(TCT)を示す。下方の四角は、開裂したチオレドキシン融合パートナーを示す。レーン8:分子マーカーレーン9:開裂したTCTレーン10:Ni−NTAと結合したタンパク質の残りレーン11〜18:図20のサイズ排除カラム(35kDa)からの断片 PBS緩衝液中でsuperdex−75カラム上でのサイズ排除クロマトグラフィーによるscFv−TCTの精製ピーク1−希薄すぎてクーマシー染色PAGEゲル上に現れない、高分子量汚染物質ピーク2−scFv TCTの高分子量凝集物。ピーク3−純粋単量体scFv TCT、ゲル上のレーン11〜18に対応(図19) ScFv(TCT)−エリプチシン複合体のSDS−PAGEエリプチシン(化合物21)複合体1=32当量、14%のDMSO;2=16当量、14%のDMSO;3=16当量、6%のDMSO;D=透析済み、Z=Zebaカラム脱塩済み;CS=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。試料負荷=2.4μg(ADC)、1.9μg(scFv)。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 scFv(TCT)−エリプチシン複合体のUV−Vis エリプチシンとPEG−エリプチシンscFv複合体と比較したSDS−PAGEエリプチシン(化合物21)及びPEG−エリプチシン(化合物23)複合体。1=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、20当量;2=scFv(TCT)−エリプチシン、20当量;3=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、32当量;4=scFv(TCT)−PEG−エリプチシン、64当量;Z=Zebaカラム脱塩済み;CS=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。試料負荷=1.8μg。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 試料2のSDS−PAGE:ScFv(TCT)−エリプチシン複合体D=透析済み;Z=Zebaカラム脱塩済み;C=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応。Ell=エリプチシン試料負荷=2.5μg。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 試料4のSDS−PAGE:全IgG−エリプチシン複合体D=透析済み;Z=Zebaカラム脱塩済み;C=可溶性粗反応;P=不溶性/析出された粗反応、Ell=エリプチシン。試料負荷=2.5μg。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 ドキソルビシン誘導体のC6.5scFvへの2ステップ複合化のSDS−PAGE上方パネル、HMFG1 IgG複合体、下方パネルC6.5 scFv複合体。HMFG1/C6=遊離抗体、S=可溶性画分、P=析出物、A=ドキソルビシン−マレイミド(化合物12)複合体、B=ドキソルビシン−PEG−マレイミド(化合物48)複合体。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 SPDPリンカーに複合化されたC6.5 scFvのHER2抗原のELISA HPLC−SEC精製後のScFv(TCT)−セマドチンADCのSDS−PAGEゲル MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。セマドチン(化合物2)複合体(化合物69).1=16薬物当量;2=48薬物当量;3=112薬物当量;S=HPLC−SEC精製;Z=さらなるZeba緩衝液交換。 HPLC−SECによって分析したscFv及びscFv−セマドチンADC a)溶出タンパク質及び複合体の大きさを確認するためのG2000SWxl SECカラムの較正マーカー。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、1ml/分で運転した。値は以下のとおりであった。
Figure 0006947630
b)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)、下方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−1、カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
c)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−2、中央の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−3、タンパク質/ペプチド含有力を確認する下方の出力記録−UV−Visスペクトル。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
HPLC−SECによって分析したscFv及びscFv−セマドチンADC a)溶出タンパク質及び複合体の大きさを確認するためのG2000SWxl SECカラムの較正マーカー。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、1ml/分で運転した。値は以下のとおりであった。
Figure 0006947630
b)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)、下方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−1、カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
c)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−2、中央の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−3、タンパク質/ペプチド含有力を確認する下方の出力記録−UV−Visスペクトル。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
HPLC−SECによって分析したscFv及びscFv−セマドチンADC a)溶出タンパク質及び複合体の大きさを確認するためのG2000SWxl SECカラムの較正マーカー。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、1ml/分で運転した。値は以下のとおりであった。
Figure 0006947630
b)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)、下方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−1、カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
c)SEC−HPLCによって分析する、上方の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−2、中央の出力記録、scFv(TCT)−セマドチンADC試料−3、タンパク質/ペプチド含有力を確認する下方の出力記録−UV−Visスペクトル。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
ScFv(TCT)−セマドチンADC試料2の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料2の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料2の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料1の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料1の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料1の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料3の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料3の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)−セマドチンADC試料3の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR ScFv(TCT)の(a)TIC、(b)ESI−MS、(c)デコンボリューション済み−MS、及び計算されたDAR scFv(TCT)のMALDI−MS scFv(TCT)−セマドチンADC試料1のMALDI−MS scFv(TCT)−セマドチンADC試料2のMALDI−MS scFv(TCT)−セマドチンADC試料3のMALDI−MS HER2上のscFv(TCT)セマドチンADCのELISA scFv(TCT)−P5C5 ADCのSDS−PAGEP5C5薬物(化合物6)及び複合体(化合物71)。1=scFv(TCT)−P5C5、30当量;2=scFv(TCT)−P5C5、112当量;C=粗反応混合物;S=SEC精製及び濃縮後の試料;F=SEC精製、濃縮、及び緩衝液交換後の最終試料。試料負荷=2μg。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10 280nmで監視したSEC精製後の試料の分析HPLC出力記録 a)上方の出力記録、scFv(TCT)、中央の出力記録、scFv(TCT)−P5C5 ADC(30当量)、下方の出力記録scFv(TCT)−P5C5 ADC(112当量)。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
b)左の出力記録、ほんの非凝集単量体ピークだけの、薬物負荷に起因するより早い保持(16.9分のscFv溶出と比較して15.7及び15.9分)を示す(a)からのscFvとscFv−ADCとの比較、右の出力記録−タンパク質/ペプチドスペクトルを示すADCのうちの1つのUV−Vis出力記録。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
280nmで監視したSEC精製後の試料の分析HPLC出力記録 a)上方の出力記録、scFv(TCT)、中央の出力記録、scFv(TCT)−P5C5 ADC(30当量)、下方の出力記録scFv(TCT)−P5C5 ADC(112当量)。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
b)左の出力記録、ほんの非凝集単量体ピークだけの、薬物負荷に起因するより早い保持(16.9分のscFv溶出と比較して15.7及び15.9分)を示す(a)からのscFvとscFv−ADCとの比較、右の出力記録−タンパク質/ペプチドスペクトルを示すADCのうちの1つのUV−Vis出力記録。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。
様々なADCのSDS−PAGEP5C5薬物(化合物6)、セマドチンC5薬物(化合物4)、及び複合体(化合物71)。1=scFv(TCT)−P5C5、16当量;2=scFv(TCT)−P5C5、30当量;3=scFv(TCT)−P5C5、112当量;4=トラスツズマブ−P5C5、16当量;5=トラスツズマブ−P5C5、32当量;6〜7=scFv(TCT)−セマドチン−C5;8=トラスツズマブ−セマドチン−C5;Z=最終Zeba脱塩済み試料;Sc=HPLC−SEC及び濃縮後の試料;C=粗反応混合物。試料負荷=1.9μg。MWマーカー(M)、kDa上から下に:250、130、100、70、55、35、25、15、10。 トラスツズマブ複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録。上方の出力記録は、遊離トラスツズマブIgGを示し、下方の3つの出力記録は、異なる複合化反応当量での様々なADCを示す。試料を、マーカーを用いて較正したG3000SWxlカラム上で行った。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。マーカーは以下のとおり溶出した。
Figure 0006947630
IgG(保持時間=11.7分)及びIgG−ADC(保持時間=10.9〜11.4分)はすべて、約150kDaで溶出し、凝集をほとんど示さなかったか、全く示さなかった。
比較のために上に重ねた図25からのトラスツズマブ複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録ピーク1=トラスツズマブ、2=トラスツズマブ−P5C5(16当量複合化反応)、3=2=トラスツズマブ−セマドチン(16当量複合化反応)、2=トラスツズマブ−P5C5(32当量複合化反応) scFv(TCT)−P5C5複合体(A280nm)のHPLC精製出力記録scFv(TCT)−P5−C5 ADCは、遊離scFv(保持時間=16.9分)よりも早い保持時間(増加する複合化当量、したがってDARを伴った15.7分、15.6分、及び15.4)を有した。scFv(TCT)−セマドチン保持時間は、増加するDARを伴った、16.1分及び15.7であった)。すべては、依然として、凝集をほとんど伴わないか、またはまったく伴わないで、単量体scFvの範囲内に留まった。カラムを、PBS/20%のイソプロパノール中、0.5ml/分で運転した。 PBS中のトラスツズマブ−P5C5のUV/Vis吸収スペクトル PBS中のscFv(TCT)−P5C5複合体のUV/Vis吸収スペクトル HER2上のscFv(TCT)P5−C5 ADCのELISA HER2発現SKBr3細胞上のP5C5系ADCの用量反応の細胞致死活性 HER2発現SKBr3細胞及びHER2陰性U87細胞上の遊離P5C5薬物の用量反応の細胞致死活性 HER2陰性U87細胞上のP5C5系ADCの用量反応の細胞致死活性 scFv−セマドチンADCで免疫化した候補マウス血清のELISA試験 抗scFv−セマドチンMAbの候補雑種細胞クローンのELISA 抗マウスペルオキシダーゼ二次抗体を使用した、ウエスタンブロットによるマウスMabの候補雑種細胞培地の上清検出 ウエスタンブロットによってscFv−セマドチンADCを検出するために使用した候補雑種細胞馴化培地ブロット1〜3、及び5〜7、10、及び11を、次のように負荷させた。マーカー、ADC、TCT、及び遊離セマドチン。ブロット4及び8を、次のように負荷させた。マーカー、ADC、及び遊離セマドチン。 放射標識scFv(TCT)−セマドチン複合体の血中クリアランス。
セマドチン複合体(化合物69)。
放射標識scFv(TCT)−セマドチン複合体の脾臓取り込み。セマドチン複合体(化合物69)。 総抗体ELISAによって測定したscFv−TCT及びscFv−TCT−ADCの血中クリアランスを示す薬物動態プロファイル。セマドチン複合体(化合物69)。 総ADC ELISAによって測定したscFv−TCT−ADCの血中クリアランスを示す薬物動態プロファイル。セマドチン複合体(化合物69)。 図40及び41で使用した両方のアッセイを測定したscFv−TCT及びscFv−TCT−ADCの血中クリアランスにおける類似性を示す比較薬物動態プロファイル。 2つのscFv(TCT)−P5C5 ADC DARで治療した、SKBr3腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける腫瘍退縮研究。P5C5複合体(化合物71)。 0.5ml/分で運転し、それぞれの複合化されていない抗体と比較した、(A)scFv(TCT1067)−アセテート及び(B)scFv(TCT)−アセテート精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT)−アセテート複合体のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 scFv(TCT1067)−アセテート複合体のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.3分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 1及び(B)scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT)非複合抗体と比較した、scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。使用されるサイズマーカーを、示す。 scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 1のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.2分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 scFv(TCT)−MMAF−C5 ADC 2のLCMSデータ。(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜E)は、主ピーク10〜12分のデコンボリューションされた質量を示す。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及び(B)scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 2精製複合体のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及びADC 2のLCMSデータ。(A)及び(B)は、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は9.3〜10.6分の主ピークのデコンボリューションされた質量である。(C)及び(D)は、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC2のLCMSデータであり、(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は9.9〜12分の主ピークのデコンボリューションされた質量である。 scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC 1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)である。図48に示されるサイズマーカー。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較したscFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。図48に示されるサイズマーカー。 scFv(TCT1067)−P5−C5 ADC 1のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、8.2分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 0.5ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、9.5分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−AF−C5 ADC 1、2、及び3のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT)−AF−C5 ADC 1、2、及び3のLCMSデータ。(A)及び(B)は、scFv(TCT)ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は8.1分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。(C)及び(D)は、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 2のLCMSデータであり、(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は9.4分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。(E)及び(F)は、scFv(TCT)−AF−C5 ADC 3のLCMSデータであり、(E)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(F)は9.9分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv TCT−AF−C5 ADC 1、2、及び3を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。図48に示されるサイズマーカー。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC1のLCMSデータ。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜E)は、主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。
scFv(TCT1067)非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9 ADC 1を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。
図48に示されるサイズマーカー。
1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−MMAF−C5−P5−C5 ADC 1のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT1067)−MMAF−C5−P5−C5 ADC 1のLCMSデータ。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜F)は、主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。
(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B〜F)は、主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。
1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、scFv(TCT1067)−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(TCT1067−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2のLCMSデータ。(A)及び(B)は、scFv(TCT1067)−マイタンシン−(PEG12)DM1 ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(C)及び(D)は、scFv(TCT1067−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 2のLCMSデータであり、(C)はUV LCMS出力記録であり、(D)はその種のDARが試料中に存在することを示すTIC LCMS出力記録である。

scFv(TCT1067)非複合抗体と比較したscFv(TCT1067)−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。サイズマーカーは、(A)に示す。 scFv(TCT1067)非複合抗体と比較したscFv(TCT1067)−マイタンシン−PEG(12)DM1 ADC 1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(12%)。サイズマーカーは、(A)に示す。 表45に記載される反応1、2、4、5、及び6のクーマシー染色SDS−PAGEゲル。反応3は、可溶性タンパク質を生じなかった。M=分子量マーカー。P=非複合scFv(パニツムマブ)、T=非複合scFv(TCT1067)。より高いDAR種は、分子量の増加に起因してより緩徐に移動し、scFv(TCT1067)複合体は、増加するDARを示す。図68に示されるサイズマーカー。 1ml/分で運転し、非複合抗体と比較した、(A)scFv(パニツムマブ)−AF−C5 ADC及び(B)scFv(TCT1067)−AF−C5のHPLC SEC出力記録(A280nm)。 scFv(パニツムマブ−AF−C5)ADC 1、2、及び4〜6のLCMSデータ。(A)及び(B)はscFv(パニツムマブ−AF−C5)ADC 1のLCMSデータであり、(A)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は試料1の主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(C)はLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(D)は、試料2の主ピークのデコンボリューションされた質量を示す。(E)〜(H)は、scFv(TCT1067−AF−C5)ADC 4〜6のLCMSデータであり、(E)は試料4のLCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(F)は、試料4の主ピークのデコンボリューションされた質量を示し、(G)は、試料5のデコンボリューションされた質量を示し、(H)は、試料6のデコンボリューションされた質量を示す。 遊離MMAFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の遊離MMAF細胞毒の、細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離MMAFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の遊離MMAF細胞毒の、細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離MMAFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の遊離MMAF細胞毒の、細胞致死用量反応のプロファイル。 非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の非複合scFv(TCT1067)及びトラスツズマブの細胞致死用量反応のプロファイル。 非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の非複合scFv(TCT1067)及びトラスツズマブの細胞致死用量反応のプロファイル。 非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の非複合scFv(TCT1067)及びトラスツズマブの細胞致死用量反応のプロファイル。 非複合抗体のインビトロ細胞毒性プロット。BT474細胞上の複合化scFv(TCT)の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片ADC scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 6.6、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 6.4、非複合トラスツズマブ、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片ADC scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 6.6、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 6.4、非複合トラスツズマブ、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片ADC scFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 6.6、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 6.4、非複合トラスツズマブ、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片複合体であるscFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 8、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 8.7、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片複合体であるscFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 8、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 8.7、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片複合体であるscFv(TCT)−MMAF−C5 DAR 8、scFv(TCT0167)−MMAF−C5 DAR 8.7、及びトラスツズマブ−MMAF−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。U87細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。U87細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。SKBr3細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。SKBr3細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体断片複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びDAR 12.5(H2)の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。BT474細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びトラスツズマブDAR6の細胞致死用量反応のプロファイル。 P5−C5系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。BT474細胞上の(A)遊離P5−C5薬物、ならびに(B)抗体複合体scFv(TCT1067)−P5−C5 DAR 10.6(H1)及びトラスツズマブDAR6の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離オーリスタチンFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の、遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離オーリスタチンFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の、遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離オーリスタチンFのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞、(C)BT474細胞上の、遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 オーリスタチンF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞、(D)NCI−N87細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 2.7(L)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 6.2(M)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 11.8(H)、及びトラスツズマブ−AF−C5、DAR 4.8の細胞致死用量反応のプロファイル。 オーリスタチンF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞、(D)NCI−N87細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 2.7(L)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 6.2(M)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 11.8(H)、及びトラスツズマブ−AF−C5、DAR 4.8の細胞致死用量反応のプロファイル。 オーリスタチンF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞、(D)NCI−N87細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 2.7(L)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 6.2(M)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 11.8(H)、及びトラスツズマブ−AF−C5、DAR 4.8の細胞致死用量反応のプロファイル。 オーリスタチンF系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞、(D)NCI−N87細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 2.7(L)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 6.2(M)、scFv(TCT1067)−AF−C5、DAR 11.8(H)、及びトラスツズマブ−AF−C5、DAR 4.8の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離DM1薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離DM1−PEG9細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離DM1薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離DM1−PEG9細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 DM1−(dPEG12)系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 3.5(L)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)DAR 5.5(M)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 8(H)の細胞致死用量反応のプロファイル。 DM1−(dPEG12)系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 3.5(L)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)DAR 5.5(M)、scFv(TCT1067)−DM1−(dPEG12)、DAR 8(H)の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離MMAE薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離MMAE細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 遊離MMAE薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)SKBr3細胞上の、遊離MMAE細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAE系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR9、及びトラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR4の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAE系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR9、及びトラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR4の細胞致死用量反応のプロファイル。 MMAE系ADCのインビトロ細胞毒性プロット。(A)U87細胞、(B)BT474細胞、(C)SKBr3細胞上の、抗体断片であるADC scFv(TCT1067)−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR9、及びトラスツズマブ−MMAE−PAB−Cit−Val−dPEG9、DAR4の細胞致死用量反応のプロファイル。 4及び96時間の遊離オーリスタチン薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上の遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 4及び96時間の遊離オーリスタチン薬物のインビトロ細胞毒性プロット。(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上の遊離オーリスタチン細胞毒の細胞致死用量反応のプロファイル。 4及び96時間のトラスツズマブ及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5複合体のインビトロ細胞毒性プロット。(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上のトラスツズマブ−オーリスタチン−C5及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 4及び96時間のトラスツズマブ及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5複合体のインビトロ細胞毒性プロット。(A)4時間及び(B)96時間のインキュベーションの、SKBr3細胞上のトラスツズマブ−オーリスタチン−C5及びscFv(1067)−オーリスタチン−C5の細胞致死用量反応のプロファイル。 scFv及びIgG−ADCの2時間の投与後の、BT474腫瘍切片からの蛍光画像。(A)高親和度scFv(TCT1067)−P5C5複合体、(B)中親和度scFv(TCT)−P5C5複合体、(C)トラスツズマブ−P5C5複合体、(D)生理的食塩水が制御された対照。 マウスモデルにおけるscFv(TCT)−MMAF−C5及び対照群(化合物118)の薬物動態クリアランス分析。単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT)−MMAF−C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−MMAF−C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT)(四角)(n=4)。対照scFv(TCT)値は、別個のPK研究から提供された。 マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−MMAF−C5及び対照(化合物118)の薬物動態クリアランス分析。単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−MMAF−C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−MMAF−C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。 マウスモデルにおけるscFv(TCT)−P5C5及び対照群(化合物71)の薬物動態クリアランス分析。単回静注用量を、5mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT)−P5C5(丸)(n=3)、トラスツズマブ−P5C5(三角)(n=3)、及びscFv(TCT)(四角)(n=4)。対照scFv(TCT)及びトラスツズマブ−P5C5値は、別個のPK研究から提供された。 マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−AF−C5及び対照(化合物122)の薬物動態クリアランス分析。単回静注用量を、2mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−AF−C5(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。 マウスモデルにおけるscFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)及び対照(化合物124)の薬物動態クリアランス分析。単回静注用量を、2mg/kgでメスのBALB/cマウス内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−DM1(dPEG12)(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。 ラットモデルにおけるscFv(TCT1067)−P5−C5、及び対照(化合物124)の薬物動態クリアランス分析。(A)単回静注用量を、4mg/kgでオスのスプラーグドーリーラット内に注射した。血漿試料を、指示された時点で採取し、抗タンパク質検出(総タンパク質量、実線によって示される、塗りつぶされた印)、及び関連する場合、抗薬物検出(総ADC、破線によって示される、塗りつぶされていない印)を使用してELISAによって分析した。各群及び実験の3とおりの平均のSEを示す。ADC scFv(TCT1067)−P5C5(丸)(n=3)、及びscFv(TCT1067)(四角)(n=3)。(B)scFv(TCT1067)を注射したラットの、24時間超採取し、HER2−Biacore SPRチップ上で分析した10倍に濃縮された尿、3匹の動物の試料。scFvの参照を示す。尿試料における容積変化は、尿構成成分の濃度によるものである。(C)scFv(TCT1067)−P5C5複合体を注射したラットの、24時間超採取し、HER2−Biacore SPRチップ上で分析した10倍に濃縮された尿、3匹の動物の試料。scFv(TCT1067)−P5C5の参照を示す。尿試料における容積変化は、尿構成成分の濃度によるものである。 scFv(TCT1067)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(化合物118)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、3回用量のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、2回用量のトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(三角)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。挿入図は、最初の30日の拡大表示である).第2のプロットは、(囲まれた領域によって示される)第1のプロットの一部分の拡大である。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。 scFv(TCT)−MMAF−C5、トラスツズマブ−MMAF−C5複合体(化合物118)、及び遊離MMAF治療剤を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、2回用量のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、2回用量のscFv(TCT)−MMAF−C5 ADC(バツ)、2回用量のトラスツズマブ−MMAF−C5複合体(三角)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。 scFv(TCT1067)−P5C5及びトラスツズマブ−P5C5複合体(化合物71)を用いた、BT474異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、単回投与処方のscFv(TCT1067)−P5−C5 ADC(ひし形)、単回投与処方のscFv(TCT1067)−MMAF−C5 ADC(丸)、単回投与処方のトラスツズマブ−MMAF複合体(三角)、単回投与処方のトラスツズマブ−P5−C5複合体(ひし形)、及び対照群(四角)でプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。 2つの異なるDARのscFv(TCT1067)−AF−C5複合体(121)を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。(A)時間(日)に対する腫瘍体積は、2つの治療剤、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(L)低DAR、2.7、及びscFv(TCT1067)−オーリスタチンF(M)中DAR、5.7、ならびにビヒクル対照について、プロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。(B)(A)の同じ群の治療の開始からの、体重における変化のパーセンテージ。 3つの異なるDARのscFv(TCT1067)−AF−C5複合体(121)を用いた、BT474ヒト乳癌異種移植モデルにおける腫瘍成長抑制または根絶。時間(日)に対する腫瘍体積は、2つの治療剤、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(L)低DAR、2.7、及びscFv(TCT1067)−オーリスタチンF(M)中DAR、5.7、scFv(TCT1067)−オーリスタチンF(H)高DAR、11、ならびにビヒクル対照に関してプロットされる。各群は、6匹の動物からなり、平均のSEを示す。 TCO−PEG4−NHSとのscFv(TCT)複合体のSDS PAGE。レーン2〜4は、精製された抗体断片(scFv)複合体である。1=未修飾scFv(TCT)ストック;2=4薬物当量でのscFv(TCT)複合体;3=6薬物当量でのTCT複合体;4=16薬物当量でのscFv(TCT)複合体。レーン6〜8は、精製前の抗体断片複合体である。6=4薬物でのscFv(TCT)複合体;7=6薬物当量でのscFv(TCT)複合体;8=16薬物当量でのscFv(TCT)複合体。使用されるサイズマーカーを、示す。 scFv(TCT)−TCO−PEG4のLCMSデータ。(A)は、LCMS出力記録(UV及びTIC)であり、(B)は、10.76分の時点での主ピークのデコンボリューションされた質量である。 1ml/分で運転し、非複合scFv(TCT1067)と比較した、scFv(TCT−1067)−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEGADC1、2、3、4のHPLC SEC出力記録。(A)280nmでの吸光度のプロファイル、(B)360nmでの吸光度のプロファイル 非複合化scFv(TCT1067)と比較した、scFv(TCT1067)−SN38−(DNMEA)−PAB−Cit−Val−dPEG複合体1及び2を示すSDS−PAGE還元性ゲル(4〜20%)。 二重特異性抗体(TCT)−AF−C5及びscFv(TCT)−AF−C5複合体のそれぞれの非複合抗体、ダイアボディ(TCT)、及びscFv(TCT)に対する、ダイアボディ(TCT)−AF−C5及びscFv(TCT)−AF−C5複合体を示す、SDS PAGE還元性ゲル(4〜20%)。

Claims (15)

  1. 5:1の最低カップリング比で担体分子とカップリングされた治療剤を含む化合物であって、前記担体分子は、scFv、bs−scFv、di−scFvおよびダイアボディから選択される抗体断片であり、前記治療剤は、リジンアミノ酸残基上にカップリングされ、さらに、前記治療剤は、光感作剤ではない、DNA結合薬物、微小管不安定化剤、トポイソメラーゼ阻害剤から選択される、化合物。
  2. カップリングされていない形態のときと比較して、カップリング形態で前記治療剤が前記治療剤の機能を維持しており、かつ前記担体分子が同じ標的に結合しているか、および/または、
    前記化合物は、100nM以下のIC50を有するか、および/または、
    前記化合物は、複合化されていないときの前記治療剤よりも少なくとも10倍低いIC50を有するか、および/または、
    前記化合物は、少なくとも2時間の血清半減期を有し、および/または、
    前記化合物は、カップリングされていない抗体断片の血清半減期の少なくとも50%の血清半減期を有するか、および/または、
    前記化合物は、室温のリン酸緩衝食塩水中、少なくとも1mg/mlの溶解度を有するか、および/または、
    前記化合物は、賦形剤の存在下で、室温のリン酸緩衝食塩水中、少なくとも1mg/mlの溶解度を有し、前記賦形剤は、最大0.5%のポリソルベート、1%のグリセロール、0.5%のグリシン、0.1%のヒスチジン、0.5%のクロロブタノール、5%のプロピレングリコール、2%のベンジルアルコール、0.05%のオクタン酸、及び/または0.1%のN−アセチルトリプトファンである、請求項1に記載の化合物。
  3. 前記治療剤は、前記担体分子とカップリングされたとき、少なくとも2つのアミノ酸の距離(3.5〜7.5オングストローム)を隔てられる、請求項1または2に記載の化合物。
  4. 前記治療剤は、リジンアミノ酸で前記担体分子と直接的にカップリングされる、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物。
  5. 前記治療剤は、リジンアミノ酸で前記担体分子と間接的にカップリングされる、請求項1〜4のいずれに記載の化合物。
  6. 前記担体分子は、標的に選択的に結合する、請求項1〜5のいずれかに記載の化合物。
  7. 前記担体分子は、標的細胞に結合すると、前記細胞内へ内在化される、請求項6に記載の化合物。
  8. 前記担体分子は、前記標的の結合後に、前記治療剤から分離される、請求項6または7に記載の化合物。
  9. 前記担体分子は、ヒト化されているか、またはヒト由来であるか、および/または、
    前記担体分子は、HER2、EGFR、HER3、MUC1、EpCAM、CEA、フィブロネクチン−EDB、CD19、CD20、CD22、LeY、CD30、CD33、CD79b、GPNMB、PSMA、CD56、CD37、葉酸受容体、CA6、CD27L、MUC16、CD66e、CD74、Trop−2、またはグアニル酸シクラーゼに特異的に結合する、請求項1〜のいずれかに記載の化合物。
  10. 前記治療剤は、セマドチン、P5、P5−C5、ドキソルビシン、エリプチシン、MMAE、オーリスタチン、マイタンシン、ドラスタチン、カンプトテシン、SN−38、ならびにMMAFから選択される、請求項1〜のいずれかに記載の化合物。
  11. 前記担体分子は、scFvであり、前記治療剤は、セマドチン、ドキソルビシン、エリプチシン、MMAE、P5−C5、マイタンシンおよびMMAFからなる群から選択される、である、請求項1〜10のいずれかに記載の化合物。
  12. 前記scFvは、HER2に特異的に結合する、請求項11に記載の化合物。
  13. 請求項1〜12のいずれかに記載の化合物、及び薬学的に許容される担体、賦形剤、または希釈剤を含む、薬学的組成物。
  14. 疾患の診断、治療、及び/または予防において使用するための、請求項1〜13のいずれかに記載される化合物または組成物。
  15. (i)治療剤を提供するステップと、
    (ii)担体分子を提供するステップと、
    (iii)少なくとも1つの極性非プロトン性溶媒及び水性緩衝液の存在下で、前記治
    療剤及び前記担体分子を複合化させるステップと、を含み;および/または、
    前記治療剤及び前記担体分子を複合化させる前記ステップは、0〜37℃の温度
    で行なわれるか、および/または、
    前記治療剤及び前記担体分子を複合化させる前記ステップは、6.0〜10.0のpH
    で行なわれるか、および/または、
    前記治療剤及び前記担体分子を複合化させる前記ステップは、0.1時間〜48時間行
    なわれるか、および/または、
    (iv)前記化合物を薬学的に許容される担体と合わせて、薬学的組成物を形成するス
    テップをさらに含む、請求項1〜12のいずれかに記載の化合物、または請求項13に記載の組成物を作製する方法。
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