JPH07507804A - 予備標的化方法及び化合物 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
予備標的化方法及び化合物
技術分野
本発明は、リガンド/抗リガンド対の一方のメンバーに複合する標的とする成分
を標的部位に与えるのに有用な方法、化合物、組成物及びキットに関する。標的
とする成分複合体の局在化及び清澄化の後に、診断または治療剤複合体の標的部
位に対する直接または間接の結合が起こる。ビオチンの放射性金属による標識化
方法及びビオチンの改良された放射性ハロゲン化方法、並びに関連する化合物に
ついてもまた開示されている。また、清澄剤(浄化剤)、抗リガンド−標的成分
複合体、標的細胞保持増大成分及び付加的な方法が記載さ従来の癌治療は二つの
問題により妨げられている。一般に達成可能な標的比(血液中で循環する投与量
に対する腫瘍に対して局在化する投与量の比、または骨髄に移動する投与量に対
する腫瘍に対して局在化する投与量の比)は低い。また、腫瘍に対して与えられ
た放射線または治療剤の絶対量は、多くの場合、注目に値する腫瘍応答を引き出
すには不十分である。腫瘍に対する標的比または絶対容量の改良がめられて本発
明は、診断及び治療用予備標的方法、それに有用な成分及びそれらの成分を製造
する方法に関する。そのような予備標的方法は、従来の癌治療法と比較して、標
的細胞部位に対する標的比の改良または絶対容量の増大により特徴付けら本発明
は、診断及び治療用予備標的方法に有用なキレート−ビオチン化合物及び放射性
ハロゲン化ビオチン化合物について記載する。本発明は、また、ビオチンのよう
な、標的成分−リガントの、診断及び治療用予備標的方法に有用な化合物を提供
する。成分及び(例えば、化学療法薬剤の)インターナリゼーションを増大させ
るためまたは(例えば、放射性核種の)標的細胞表面での保持を増大させるため
に使用される方法論の選択についてもまた議論される。
更に、本発明は、アビジンまたはストレプトアビジンのような、標的成分−抗リ
ガントの、診断及び治療用予備標的方法に有用な化合物を提供する。亜鉛フィン
ガータンパク質−dsDN^フラグメントが結合した対を含む他のリガンド−抗
リガンドシステムについてもまた考察される。そのような抗リガンド−標的成分
化合物の製造及び精製についても議論される。
本発明は、また、哺乳動物受容体から循環する標的成分−リガント(2段階)ま
たは標的成分−抗リガント(2段階)または抗リガンド(3段階)の除去を容易
にするための清澄剤を提供する。好ましい清澄剤は、ガラクトース基のものと非
ガラクトース基のものに分類することができる。夫々のカテゴリー内において、
好ましい清澄剤は、重合性またはタンパク質基のものである。粒状剤、肉体各工
程及び生体内(in vivo )装置もまた、本発明の実施に使用するために
考察される。
また、本発明は、標的細胞部位での放射性核種の保持を増大するための抗リガン
ドとしてのストレプトアビジンを使用する方法、及びそのような方法の一つを構
成する予備標的プロトコールに関する。更に詳しくは、本発明のそれらの実施f
l 様1: G;i、(1)標的成分−ストレプトアビジン−放射性核種(及び
直接またはキレート若しくはリンカ−を介してストレプトアビジンと結合した放
射性核種)、並びに(2)ストレプトアビジン−放射性核種に先立って標的成分
−ビオチンを投与するか、または(3)分子を含有する予備標的ストレプトアビ
ジンに結合したビオチン−放射性核種の何れかが含有される。
本発明は、更に、その動脈に供給された標的細胞集団へのより効果的な局在化を
達成するために、治療成分を含有する分子の動脈内または他の局所投与を採用す
る予備標的法を提供する。本発明の他の方法は、放射性核種−リガント分子また
は放射性核種−抗リガント分子の投与に先立って、短期間の骨髄保護剤または血
管浸透性増大剤を投与することを含む。
更に、FマまたはFab抗体フラグメント等の一価の標的成分は、本発明の予備
標的法に有用である。本発明の予備標的法を使用した、標的細胞への、化学療法
薬剤、抗腫瘍剤(例えば、サイトカイン等)及び毒素等の他の非放射能治療剤の
送達についても記載されている。
図面の簡単な説明
第1図は、アビジンの静脈内投与に続くビオチン化抗体の血液浄化を示す。
第2図は、放射標識化抗体(キレート化放射性レニウムと共有結合した抗体を含
む従来法)の投与と比較して、3段階の予備標的プロトコールでの放射性レニウ
ムの腫瘍への取り込みを示す。
第3図は、天然のNR−LU−10全抗体の対照プロフィールと比較したNR−
Ltl−10−ストレプトアビジン複合体(LU−10づ
【「^マ)の腫瘍への
取り込みプロフィールを示す。
第4図は、NR−LU−10−ストレプトアビジン複合体の腫瘍の取り込み及び
血液の清澄化プロフィールを示す。
第5図は、l−125−標識化タンパク質の注入量を百分率で示した、オロソム
コイドと比較した、アシアロオロソムコイドの血液からの急速な清澄化を示す。
第6図は、l−125−標識化タンパク質の注入量を百分率で示した、オロソム
コイドと比較した、アシアロオロソムコイドの5分間での限定された生物分布を
示す。
第7図は、複合体投与後25時間での、3種の対照(○、・。
閣)及び2種の投与量の清澄剤(×9口)の投与によるNR−LU−10−スト
レプトアビジン複合体の血液清澄化を示す。
第8図は、清澄剤投与後2時間での、3種の対照(グループ1.2及び5)及び
2種の投与量の清澄剤(グループ3及び4)の投与によるLU−10−3lrA
v 複合体についての限定された生物分布データを示す。
第9図は、清澄剤投与後2時間での、NR−LU−10−ストレプトアビジン複
合体血清の、ビオチン結合能力を示す。
第10図は、複合体投与後24時間での、対照(○)及び3種の投与量の清澄剤
(△9口)の投与によるNR−LU−10−ストレブトアビジン複合体の血液清
澄化に要する時間を示す。
第11A図は、複合体投与後2時間での、対照(PBS )および3種の投与量
(50,20及びlOμg)の清澄剤の投与によるLU−10−3IT^マ複合
体の血液清澄化を示す。
第11B図は、複合体投与後2時間での、対照(PBS )及び3種の投与量(
50,20及び10μg)の清澄剤の投与によるLU−10−3ir^マ複合体
血液ビオチン結合能力を示す。
第12図は、時間に関するNR−Ltl−1n−ストレプトアビジン複合体(ム
)のNR−Lit−10全抗体(△)に対する腫瘍での延長された保持を示す。
第13図は、ストレプトアビジン(・、 PIF−1−131標識化)で複合化
されたNR−1,U−10−ビオチン(○、 l−125で標識化したクロラミ
ンT)の予備形成複合体の肝臓での延長された保持を示す。
第14図は、ストレプトアビジン−NR−LU−10−(PIF−1−125>
標識に対するビオチン−PIF−1−1311識の肝臓での延長された保持を示
す。
第15Δ図は、%l D/G単位でのPIP−ビオシチンの増大した量の腫瘍で
の取り込みを示す。
第15B図は、pl、lol、/G小単位の時間に関するPIF−ビオシチンの
増大した量の腫瘍での取り込みを示す。
第16A図は、%I D/G単位でのPIF−ビオシチンの05μg量での血液
の局在化に対する腫瘍を示す。
第16B図は、%10単位でのPIP−ビオシチンの0.5μg量での血液の局
在化に対する腫瘍を示す。
第17A図は、%l D/G単位での時間に関するLU−1nづ【「^マ及びP
IP−ビオシチンの腫瘍での取り込みを示す。
第17B図は、%l D/G単位での時間に関するLU−!0−3l+^マ及び
PIP−ビオシチンの腫瘍での取り込みを示す。
第18図は、腫瘍及び血液中での時間に関するPIF−ビオシチン: LU−1
0−3l+AV比を示す。
発明の詳細な説明
本発明を記載する前に、開示の中で使用するある語についての定義を記載してお
くことが有用であろう。
標的成分、定義された集団の細胞に結合する分子。標的成分は、受容体、オリゴ
ヌクレオチド、酵素的基質、抗原決定基、または他の標的細胞集団上またはその
中に存在する結合部位に結合する。抗体は、明細書を通して、標的成分の模範例
として使用される。腫瘍は、本発明を記載する際に、標的の模範例として使用さ
れる。
リガンド/抗すガンド対ニ一般に相対的に高い親和性の特異的結合を示す相補/
抗相補セットの分子。リガンド/抗リガンド対の例としては、亜鉛フィンガータ
ンパク質/dsDN^フラグメント、酵素/阻害剤、)\ブテン/抗体、レクチ
ン/炭水化物、リガンド/受容体、及びビオチン/アビジンが挙げられる。ビオ
チン/アビジンは、明細書を通してリガンド/抗リガンド対の模範例として使用
される。
抗リガンド・ここで定義するように、「抗リガンド」は、高親和性を示し、そし
て好ましくは、相補リガンドと多価結合する。好ましくは、抗リガンドは、急速
な腎臓浄化値(クリアランス)を避けるのに十分な程大きく、そして標的成分−
リガントの複合体の架橋及び凝集を達成するための十分な多価性を有している。
−価の抗リガンドもまた、本発明により意図される。本発明の抗リガンドは、例
えば、直接肝臓から摂取されるガラクトース成分のような、それらの直接の取り
込みという構造的な特徴を示すか、或いは示すことが期待されるものである。ア
ビジン及びストレプトアビジンは、ここでは抗リガンドの模範例として使用され
る。
アビジン・ここで定義するように、「アビジン」としては、アビジン、ストレプ
トアビジン及び高親和性で、多価または一価てビオチンに結合する、それらの誘
導体及び類縁物が挙小さく、動物またはヒトに静脈投与した場合に、血清、血液
及び/または全身の急速な清澄化を示す溶解性の分子である。
ビオチンは、模範的リガンドとして使用される。
活性剤:放射性核種、薬剤、抗腫瘍剤、毒素等を含有する、診断または治療剤(
「ペイロード(弾頭)」)。放射性核種治療剤は、模範的活性剤として使用され
る。
NアS、キレート・ここで定義するように、rN、S、キレート」という語は、
(+)金属または放射性金属と配位結合し、(2)標的成分、リガンドまたは抗
リガンドに共有結合により付着することが可能な、二官能性キレート剤を含有す
る。特に好ましいN、Sアキレートは、N252及びN。
S核を有する。N、S、キレートの例としては、例えば、フイッツバーグ外(F
+1trbe+g el at) 、米国ブロク、ナショナルアカデミ−サイエ
ンス(Proc、Na11. Acad、Sci、USA)85:4024−2
9 、 +988 ;ウニバー外(Weber rt al)、生物結合化学(
Bioconi、Chem、) I:431−37.199(1;及びそこに記
載された引例等に記載されている。
予備標的化:ここで定義するように、予備標的化は、リガンド/抗リガンド対の
一方のメンバーと接合する標的成分の標的点の局在化を含み;この標的成分接合
の最適な標的対非標的蓄積のための十分な時間の後、リガンド/抗リガンド対の
反対のメンバーと接合する活性剤を投与し、標的成分複合体の標的部位(2段階
予備標的)に結合(直接または間接)する。3段階またはここに記載した他の関
連する方法もまた、包含される。
清澄剤:受容体の循環中に存在する投与された成分(例えば、標的成分−リガン
ト、標的成分−抗リガントまたは抗リガンドのみ)と結合、複合、または、さも
なければ会合することが可能で、それにより受容体の体内から循環する成分を除
去、血液循環系からの除去または循環系内でそれらを不活性化するのを容易にす
る試薬。
清澄剤は、好ましくは、清澄剤として同一の処理プロトコールで使用される標的
成分により認識される標的細胞の集団に清澄剤が近づくのを妨げる、大きさ、電
荷、立体配置またはそれらの組合せ等の物理的性質により特徴付けられる。
標的細胞保持:放射性核種または他の治療剤が標的細胞表面または標的細胞内に
残存する時間の量。そのような治療剤を含有する複合体または分子の異化作用は
、標的細胞保持の損失に主として関係しているように思われる。
複合体:複合体は、化学的複合体(共有または非共有結合した)、融合タンパク
質等が包含される。
られる標的部位での透過性を増大することが可能な試薬。例示透過性増大成分は
、−若しくはそれ以上の以下の機構により機能する:ボスト毛管ベッドの作用に
より小静脈の内皮中に間隙を誘起する;全体の毛管ベッド上の作用によりそのよ
うな間隙を誘起する;細胞−細胞間の結合を粉砕する:標的細胞の炎症性反応を
伝達する;等。
細胞間接合部・隣接する形質膜と相互作用する領域。細胞間接合部は、機能的に
(1)細胞をしっかりと一緒に結合する接着接合部(例えば、デスモソーム(
癒着部));(2)細胞をしっかりと一緒に結合し、且つ細胞間の分子の漏出を
防止する不透過性接合部(即ち、密着帯)、及び(3)隣接する細胞間に小さい
分子の通過を取り持つ伝達接合部(例えば、細隙結合)に分類することができる
。
免疫原:適当な条件下において、特異的免疫反応を誘起し、その反応(例えば、
特異的抗体、特異的に増感された1928球またはその両者)の生成物と反応す
ることが可能な物質。
ハプテン免疫原:抗体の特異的結合基または1928球の認識部位と相互作用す
ることができるような化学的立体配置を有しているが、抗原決定基とは異なり、
それ自身は免疫反応(例えば、検出可能なT細胞反応または検出可能量の抗原の
生成)を誘起しない、特異的な、タンノ(り質を含有しな0物質。担体タンパク
質と結合した場合、それは免疫反応を誘り質仲介物で、一方において、リンパ球
幼若化、マクロファージ活性化または他の細胞に対する細胞毒性等の、他の細胞
誘起免疫機能を調節することができる。
観念または治療のための標的成分−放射性同位元素複合体の生体内(in vi
vo )投与と結合した認識されている欠点は、付着した放射性試薬の非標的及
び標的部位の両者での局在化である。投与された放射標識化複合体が循環系から
除去されるまで、正常な器官及び組織は一時的に付着した放射性試薬にさらされ
る。例えば、生体内(in vivo )に投与された、放射標識化された総て
の抗体は、比較的遅い血液の清浄化を示し、標的部位の最大の局在化は、一般に
投与後、1〜3日で生ずる。一般に、循環系からの複合体の浄化時間が長くなれ
ばなるほど、非標的器官の放射能暴露が大きくなる。
それらの特性は、ヒトの免疫治療に特に問題である。ヒトの臨床試験において、
全抗体に結合した放射性同位体の長0循環半減期は、相対的に多い量の放射能を
全身に行き渡らせることになる。特に、非常に放射能感受性の骨髄は、非特異的
毒性の投与量限定器官である。
非標的組織を放射性同位体にさらすのを減少させるため、強力な標的成分は、一
般に、標的に対する特異性及び反応性を保持しながら、最小の非標的反応性を示
すものを特定するために篩分けられる。非標的に対する暴露(及び逆の非標的局
在化及び/または毒性)を減少するために、放射性治療用複合体の量を増加して
投与してもよく、更に、放射性診断用複合体の非標的への蓄積の減少は、ノく・
ツクグラウンドと標的の間のコントラストを改良することになる。
単独または標的化複合体として投与された治療薬剤は、同様の不利益を伴ってい
る。更にまた、ゴールは、受容不能な正常器官の毒性(非標的組織の暴露による
)の域値よりも低く保ちながら、最高の可能な濃度の薬剤を投与することである
(標的とする組織の暴露を最大にする)。然しながら、放射性同位体とは異なり
、治療薬剤は、細胞毒性の効果を及ぼすために、標的細胞中に取り込まれる必要
がある。標的成分−治療薬剤複合体の場合、標的成分の相対標的特異性と、標的
成分−薬剤複合体の増大された標的細胞の内在化のための手段を組み合わせるこ
とは有益であろう。
それとは逆に、増大された標的細胞の内在化は、若し、ヒトが診断試薬−標的成
分複合体を服用した場合には、有益ではない。診断性複合体の内在化は、細胞の
異化及び複合体の分解を招く。分解により、診断試薬の小さな付加物または診断
試薬それ自身が細胞から放出され、従−フて、複合体を標識−特異的仕様で検出
する能力を取り除く。
非標的組織を診断または治療薬にさらすことを減少させるための一つの方法は、
標的部位の標的成分を「予備標的化」し、次いで、標的部位において、「予備標
的化」された成分と結合することが可能な、急速に浄化する診断または治療剤複
合体を続いて投与する。予備標的化技術の幾つかの態様についての記載は、米国
特許第4.863.713号(Goodwin el al、)に見出される。
典型的な予備標的化のアプローチ(「3段階」)は、以下のように模式的に図示
される。
★抗リガンド
簡単には、この3段階予備標的化プロトコルは、標的部位において局在化し、循
環系中で希釈することを許容する抗体−リガント複合体の投与を特徴とする。
次いて、投与された抗リガンドは抗体−リガント複合体に結合し、そして血液か
ら結合していない抗体−リガント複合体を片付ける。好ましい抗リガンドは大き
く、そして循環する抗体−リガント複合体の架橋及び凝集を行うための十分な多
価性を有している。抗リガンドによる浄化は、恐らく、血液中で循環する抗リガ
ンド架橋体及び/または抗体−リガント複合体に起因し、それは、受容体のRE
S (細網内皮系)による複合体/′凝集体の浄化に導く。この種の抗リガンド
浄化は、好ましくは多価の分子により達成されるが、それ自身のRESにより浄
化されるのに十分な大きさの一価の分子もまた使用することができる。一方、受
容体に基づく浄化機構、例えば、Ashvell受容体ヘキソース、例えば、ガ
ラクトース、マンノース等、残基認識機構は、抗リガンド浄化に原因があるかも
しれない。そのような浄化機構は、RES錯体/凝集体浄化機構よりも、リガン
ドに関し、抗リガンドの価数にあまり依存しない。リガンド−抗リガンド対が比
較的高い親和性の結合を示すことが好ましい。
次いで、急速な全身浄化を示す診断または治療剤−リガント複合体が投与される
。循環系が、標的細胞に結合した抗体−リガント−抗リガンド錯体に近似する活
性剤−リガント複合体を育らず場合、抗リガンドは、活性剤−リガント複合体と
結合し、そして標的部位において抗体−リガント:抗リガンド:リガンド−活性
剤の「サンドウィッヂJを形成する。
診断または治療剤は、(抗体、抗体フラグメントまたは他のゆっくりと浄化する
標的成分よりも寧ろ)速やかに浄化するリガンドに付加するので、この技術は、
活性剤に対し、非標的物をさらすことを減少することを約束する。
代りの予備標的化方法は、抗リガンド浄化剤を非経口投与する工程を除去する。
それらの「2段階」工程は、標的成分−リガントまたは標的成分−抗リガントを
投与し、次いでリガンド−抗リガンド対の反対のメンバーに対し共役する活性剤
を投与することを特徴とする。本発明の2段階予備標的法の付加的の工程r1.
5Jとして、清澄剤(好ましくはリガンドまたは抗リガンドのみ以外)を、循環
する標的成分を含有する複合体の浄化を容易にするために投与する。
2段階予備標的化のアプローチにおいて、清澄剤は好ましくは標的細胞集団に対
し、直接または先に投与し、そして標的とする成分−抗リガント、または標的と
する成分−リガント複合体に結合した標的細胞を介しても、結合を生じないもの
である。2段階予備標的の例としては、ビオチン化ヒトトランスフェリンをアビ
ジン−標的成分複合体の清澄剤として使用するものが含まれ、ここで清澄剤の大
きさは、トランスフェリン−ビオチン−循環アビジン−標的成分複合体の肝臓清
澄を結果し、標的細胞部位で結合したアビジン−標的成分複合体との会合を妨げ
る。グツドウィン(Goodwin)、D、^、。
2段階予備標的化アプローチは、3段階予備標的プロトコールでの清澄剤と結び
ついたある欠点を克服する。より具体的には、動物実験により得られたデータは
、生体内(inマ1マ0)において、予備標的化標的成分−リガント複合体に結
合する抗リガンド(即ち、細胞結合複合体)は、標的細胞からの標的成分−リガ
ント複合体を除去することを示している。観察された現象についての一つの説明
は、多価の抗リガンドが細胞表面において標的成分−リガント複合体と架橋し、
それにより得られる錯体の内在化を開始または容易にすることである。細胞から
の標的成分−リガントの見かけ損失は、複合体の内部分解及び/または複合体か
らの活性剤の放出(細胞表面または細胞内の何れか)の結果であろう。観察され
た現象のもう一つの説明は、標的細胞の膜内での浸透性の変化が、如何なる分子
も標的細胞内へ受動拡散するのを増大させる。又、標的成分−リガントの幾つか
の損失は、他の分子の標的成分−リガントに対する引き続く結合による親和性の
変化により引き起こされ、例えば、抗イデイオタイプモノクローナル抗体結合が
、腫瘍結合モノクローナル抗体の除去を引き起こす。
本発明は、この現象(標的細胞からの標的成分−リガントの見かけ損失)が、一
般に治療剤の生体内に配布することについて、または特に薬剤配布について、有
用に使用されることが認められている。例えば、標的成分は、リガンド及び治療
剤の両者に共有結合し、受容体に投与してもよい。抗リガンドの引き続く投与は
、表面に結合する標的成分−リガント−治療剤三部分複合体と架橋し、三部分複
合体(及び従って活性剤)の内在化を誘発する。一方、標的成分−リガントは、
標的細胞表面に配布され、次いで、抗リガンド−治療剤を投与してもよい。
本発明の一つの側面において、標的成分−抗リガント複合体は、生体内に投与さ
れ、標的成分−抗リガント複合体(即ち、及びこの複合体の循環系からの除去に
より)の標的への局在化により、活性剤−リガント複合体を非経口投与される。
この方法は、標的細胞での標的成分−抗リガント複合体:リガンド−活性剤錯体
(標的成分−リガント:抗リガンド:リガンド−活性剤錯体及び標的成分−リガ
ント:抗リガンド−活性剤錯体と比較して)の保持を増大する。種々のリガンド
/抗リガンド対が、請求した発明内での使用に適しているけれども、好ましいリ
ガンド/抗リガンド対は、ビオチン/アビジンである。
本発明の第二の側面において、放射性ヨウ素処理ビオチン及び関連する方法が開
示される。以前は、放射性ヨウ素処理ビオチン誘導体は、高分子量であり、特徴
づけることか困難である。ここで記載される放射性ヨウ素処理ビオチンは、容易
に且つ良く特徴づけられる、低分子量の化合物である。
本発明の第三の側面において、標的成分−リガント複合体は、生体内に投与され
、標的成分−抗リガント複合体(即ち、及びこの複合体の循環系からの除去によ
り)の標的への局在化により、薬剤−抗リガント複合体を非経口投与される。
この2段階法は、標的残基複合体の予備標的法を提供するのみならず、引き続く
標的成分−リガント−抗リガンド−薬剤錯体の標的細胞内への内在化を誘起する
。一方、他の実施態様では、表面において標的成分−リガント:抗リガンド・リ
ガンド−薬剤錯体を生ずる3段階プロトコールを提供し、リガント−薬剤複合体
が同時にまたは抗リガンドの投与後、短時間内に投与される(即ち、標的成分−
リガント−抗リガンド錯体が標的細胞表面から除去される前に)。付加的な内在
化の方法論が本発明により考察され、ここで議論される。
本発明の第四の側面において、テクネシウム−99m1 レニウム−186及び
レニウム−188によるビオチンの放射標識化の方法が開示される。先には、ビ
オチン誘導体は、予備標的化免疫シンチフォトグラフィー(例えば、ヴアージ他
(Yi+ri elos et at、)による開示、ジュー。二二一クレアり
ディカルに使用するにはインジウム−111で放射標識化されていた。しかしな
がら、991NTcは、免疫シンチフォトグラフィーには、(1)低コストであ
ること、(ii)供給が便利であること及び(iii)好ましい核的性質を有し
ていることから、特に好ましい放射性核種である。レニウム−186は99″7
Cと非常によく似たキレート化学を示し、優れた治療放射性核種(即ち、3.7
日の半減期及び1.G7McVの最大粒子であり、これは1311 と類似する
)であると考えられている。それ故、ビオチンのテクネシウムとレニウムによる
放射標識化の請求した方法は、多くの利点を提供する。
本発明は、又、イツトリウム−90、ルテニウム−177、サマリウム−153
、及び他の適当な+3金属による放射標識化に関する。Y−90は、治療に特に
好ましい放射性核種である。何故なら、それは、高い特異活性、組織内での輻射
の寄与に関し長い通路長、高い平衡線量定数及び好ましい半減期性能を含む好ま
しい核性能を示すからである。より具体的には、Y−90のβ放射(β、、・0
.937 MeV)は、総てのβ放射の中で最も強力なものである。Y−90の
X9o値は5.34m+n (即ち、点源から放射されたエネルギーの90%が
5.34n+m半径の球体に吸収される)である。Y−90は、高い平衡線量定
数、即ち平均エネルギー/核遷移、δ= 1.99ラドグラム/μc−hで、標
的治療に適した64時間の半減期を有する。Y−90は、高い特異活性で製造で
き、発電機生成物として有用である。Y−90の特異的利点は、(1)それが、
予備標的化標的成分−リガントまたは標的成分−抗リガント複合体により直接標
的としたものではない、近隣の標的細胞を殺す能力があり、(2)低い平均粒子
エネルギー(但し、十分に大きい標的容積には有用である)の他のβ放射器より
も、局在化し、たμC当たりのより大きな輻射線を放射することである。
Lu−177は、標的とする核種治療に特に好ましい放射性核種である。何故な
ら、それは、中庸のエネルギーβ放射(β、。
・0署40 Men)を有しており、高い特異活性に有用であり、2gの理想的
なエネルギー及びイメージ化のための存在量(208keV 、 11%及び1
13 key、 7%)を放射し、そしてそれは比較的長い半減期(161時間
)を有するからである。Lu−177のX、oは、0.31mm、即ち、点源か
ら放射されたエネルギーの90%がOJImm半径の球体に吸収される。Ltl
−177は、平衡線量定数、即ち平均エネルギー/核遷移が0.3Iラドグラム
/μc−h及び標的治療放射性核種として機能するに適正な半減期を有する。L
u−177の特異的利点は、(1)その放射されたエネルギーは、転移性腫瘍病
巣または複雑なリンパ節のような、標的とする腫瘍容積が小さいものにも十分吸
収され、(2)その長い物理的半減期は、予備標的配布方法の、腫瘍保持性能を
最適に使用することである。
本発明の「標的成分」は、腫瘍成分等の、定義した標的細胞集団と結合する。こ
の点に関し有用な好ましい標的成分は、抗体及び抗体フラグメント、ペプチド、
及びホルモンである。
細胞表面受容体(低密度リポタンパク質、トランスフェリン及びインシュリンを
含む)、繊維素溶解酵素、抗HER2、アネキシン等の血小板結合タンパク質、
及び生物学的応答修飾因子(インターロイキン、インターフェロン、エリスロポ
エチン及びコロニー刺激因子を含む)もまた好ましい標的成分である。また、受
容体に対する結合に引き続いて内在化し、そしである度合いで核と交渉を持つ、
抗EGF受容体抗体が、オーガー(Auge+ )放射体及び核結合薬剤の標的
細胞核に対する配布を容易にするための、本発明において使用される標的成分と
して好ま17い。例えば、標的細胞核酸(DNAまたはRNA)の部分を捕捉す
るアンチセンスオリゴヌクレオチド等のオリゴヌクレオチドは、本発明の実施行
為において、標的成分としてもまた有用である。細胞表面に結合するオリゴヌク
レオチドもまた有用である。定義した標的細胞集団に対し結合する能力を保持し
ている上記した標的成分の類縁物もまた請求した発明の範囲内で使用してもよい
。更に、合成標的成分も示される。
一]二記(7た分子の機能的等偽物は、本発明の標的成分としてもまた有用であ
る。一つの標的成分機能的等偽物は、「模擬」化合物、正確な立体配置を模造し
た及び/または標的成分−標的細胞結合の配向を示した有機化学構造物である。
他の標的成分機能的等価物は、「微小の」ポリペプチドとして示した短いポリペ
プチドであり、これは、コンピュータに支援された分子モデル及び結合親和性が
変更された変異株を用いて構築されたものであり、その微小のポリペプチドは標
的成分の結合親和性を示す。
本発明の好ましい標的成分は、抗体(ポリクローナルまたはモノクローナル)、
ペプチド、オリゴヌクレオチド等である。本発明の実施行為において有用である
ポリクローナル抗体は、ポリクローナル(ミシガン大学、メディカル、プル。
ローナルまたはそのフラグメント、チャオ他による開示「化学病理学的及び化学
薬品」におけるRes、’Comm、 (Chao el tl、)、Res、
Comm、in Chem、Plth、 & Pha+m、) 、9 ニア49
−61.1974゜本発明の実施行為において有用であるモノクローナル抗体に
は、全抗体及びそのフラグメントが含まれる。そのようなモノクローナル抗体及
びフラグメントは、ハイブリドーマ合成、組み換えDNA技術及びタンパク質合
成のような従来の技術に従って、製造することができる。有益なモノクローナル
抗体及びフラグメントは、如何なる種(ヒトを含む)から誘導されてもよく、一
種以上の種からの配列を使用したキメラタンパク質として形成されてもよい。一
般に、コーラ−アンドマイルスタイン、ネイチャー誌(にohler and
Milslein、 Naヒトモノクローナル抗体または「ヒト化した」マウス
抗体を、本発明の標的成分として有効である。例えば、マウスモノクローナル抗
体は、マウスFマ領域(即ち、抗原結合部位を含む)をコード化したヌクレオチ
ド配列またはその補足的に決定する領域を、ヒト定常領域部及びFe領域をコー
ド化するヌクレオチド配列で、例えば、ヨーロッパ特許出願第0.411゜89
3^2に開示されているのと同様の方法で、遺伝子的に組み換えることにより、
「ヒト化コしてもよい。幾つかのマウス残基は、また、適正な標的部位結合特性
を守るために、ヒト可変領域フレームワーク領域内で保持されてもよい。ヒト化
された標的成分は、ホスト受容体の抗体またはポリペプチドの免疫反応性を減少
させることが認められており、半減期の増大及び逆の免疫反応の可能性を減少さ
せることを許容する。
本発明の他の好ましい標的成分は、アネキシン及び、PAP−1(胎盤抗凝血タ
ンパク質またはアネキシン■)等の他の血小板結合タンパク質である。アネキシ
ンは(アネキシン11を除き)、約36キロダルトンの、一本鎖の非グリコジル
化タンパク質である。アネキシンは、カルシウムイオン結合の原理に基づく多く
の生物学的性質を有している。研究は、アネキシンが、ミクロモル量のカルシウ
ムの存在下に膜脂質と高い親和性で結合することを示している。カルシウムの存
在下、それらのタンパク質は、ホスファチジルセリンまたはホスファチジルイノ
シン等の負に荷電した燐脂質との特に高い親和性を有している。
アネキシンは、抗凝固効果を及ぼず。抗炎症機構と類似の仕方で、凝固阻害は負
に荷電した燐脂質表面(即ち、血小板に対シフ)にアネキシンが結合することに
より伝達され、その結合は、そのような負に荷電した表面燐脂質により凝固因子
の活性化を遮断する。アネキシンは、速やかに、即ち、数分内の出来事で、標的
部位に局在化するが、長い時間の間、血清中に循環して残存する。
それらの性質の結果、アネキシンは、血液凝固の診断のための2段階または3段
階予備標的化プロトコール、またはDVT (深部静脈血栓症) 、PE (肺
動脈塞栓症)、心臓発作、卒中等の兆候と結合した血液凝固の処理に使用される
。2段階予備標的化アプローチを使用する診断及び治療プロトコールの例は、本
発明のこの側面を更に明らかにするために、以下に記載する。
多くの病理学上の条件と結びついた血液凝固の視覚化のために、化学的複合体ま
たはアネキシンとアビジンまたはストレプトアビジンとの融合タンパク質を、そ
のような診断を所望する受容体に投与する。複合体のアネキシンタンパク質は、
血液凝固物等の、負に荷電した表面燐脂質により特徴付けられる標的部位に速や
かに局在化する。速やかな標的部位の取り込みの結果として、ここで議論したよ
うな、清澄剤を短時間(約5分〜約1一時間で、約15分以内が好ましい)の経
過の後に投与してもよい。清澄剤は、アネキシンー抗リガンド複合体の血清レベ
ルを急速に減少させるのに役に立つ。次に、例えばTc−99m等の映像化放射
性核種で標識化したビオチンを投与する。非標識結合放射標識化ビオチンは、受
容体から急速に除去される。
従って、標的部位の映像化は、非標的部位に放射線を最小限の暴露で進められる
。このアプローチは、速度、肺血餅等の映像化が困難なのを容易にし、そして血
餅の血液に対する比の改良という利点を提供する。
数多くの病理学」二の条件と結びついた血液の凝固を含む治療学の応用のために
、化学的複合体またはアネキシンとアビジンまたはストレプトアビジンとの融合
タンパク質を、そのような診断を所望する受容体に投与する。ここで議論したよ
うな、清澄剤を、アネキシンー抗リガンド複合体の血清レベルを減少させるため
に、短時間(約5分〜約1時間で、約15分以内が好ましい)の経過の後に投与
してもよい。繊維素分解試薬、組織プラスミノゲン活性剤、血栓溶解剤(例えば
、ストレプトキナーゼ、アニフィル化プラスミノゲンストレプトキナーゼ活性剤
錯体)等の治療剤と複合したビオチンは、この方法で配布できる。そのような用
量の養生法を、例えば、受容者の生理的条件に応じて、1−目1回、数週間に亘
って繰り返す。かくして、治療剤の標的部位への配布は、その試薬の非標的部位
への最小の暴露で進められる。
本発明の実施に有用なアネキシンの例は、Bohnにより1979年に、アネキ
シンの豊富な源である、ヒト胎盤から単離された、胎盤タンパク質4 (PP4
)と名付けられた、アネキシン■である。アネキシンVは、4つの領域から成
り、夫々が5つのαラセンから形成され、そのαラセンは領域の間の接続要素と
して機能する。側面から、分子は、その凹状表面の5個のカルシウム結合部位が
ある、王冠のように見え、それによりアネキシンー燐脂質相互作用が育らされる
。上記した特性を有する他のアネキシンもまた、本発明の実施において有用であ
る。アネキシン■は大腸菌(E、coli、)により発現される。
ここで有用な活性剤(診断または治療)のタイプには、毒素、抗腫瘍剤、薬剤及
び放射性核種が含まれる。本発明内において有用である数種の有効な毒素は、A
及びB鎖から成る。
A鎖は、細胞毒の部分であり、そしてB鎖は、完全な毒素分子(ホロトキシン)
の受容体−結合部位である。毒素B鎖は、非標的細胞との結合を育らすかもしれ
ないので、毒素A鎖のみを標的成分に複合することが、屡々有利である。然しな
力くら、毒素B鎖の除去は、非特異的細胞毒性を減少させる力(、それは、相当
するヘロトキシンー標的成分複合体と比較して、一般に毒素Δ鎖−標的タン、<
り質複合体の強度を減少させることにもまたつながる。
この点に関する好ましい毒素には、アブリン、リシチン、セデシン、シュードモ
ナスエキソトキシンA1ジフテソ1トキ:/ン、百甲整トキシン及び志賀トキシ
ン等のホロトキシン;リシンA鎖、アブリンA鎖、モデクシンA鎖、’/x−=
」j+スゴキキンキシ・ンAの酵素部分、’) 79 ’J 7トキシンA鎖、
百日咳トキ泥/の酵素部分、志賀トキシンの酵素部分、ゲロニン、ア5メリ力や
まごぼう抗生タンlくり質、サボリン、I−IJチン、ヤバネオオlえギトキシ
ン及びヘビ毒△ミプチド等のA鎖または「A鎖様」分子が含まれる。リポソーム
不活性化タン・バク質(R11’s) 、転移及び細胞結合能力が欠如しても)
る自然に生ずるり:/バク質合成阻害剤もまたここでの使用に適している。
ここでの使用に適している薬剤には、ビンブラスチン、ドキソルビシン、ブエオ
マイシン、メトトレキセ−1・、5−フルオロウラシル、6−チオグアニン、シ
タラビン、シクロホスフ?ミド及びシスブラチナム等の従来の化学療法剤、並び
に庖腫瘍学の原理と実行、第2版、ペンシルヴアニア州、フィラデルフィア、ジ
エイ、ビー、リッピンコット社、ニス、エイ。
ローゼンバーグ、ニス、ヘイマン、ブイ−。ティー、デヴイS、^、Rosen
berg、J、B、Lippincotl Co、、Ph1lxdelphix
、P^。
1985、Chapter 14.)に記載されているような他の従来の化学療
法剤も含まれる。本発明の範囲内の特に好まし7い薬剤は、トリコテセンである
。
トリコテセンは、クラスファンギーインパーフェクティ(Fungi impe
+Iecli)の土壌微生物により製造されるか、バカラスメガポタミカ(Ba
ccha+us megapojamicx) (Ba+nbo+g 、 I。
R,P+oc、 Mo1ec、5ubce11.Biol、8 :41−110
. 1983;ja+vis &Mazzola、Acc、Chem、Res、
15: 338−395. 1982に開示)から単離される。それらは最も毒
性が高い分子のように見え、炭素、水素及び酸素のみを含む(Tunm、 C,
Folcc)u、 Chem、 O「g。
Na1u+s1. 31:61−117.1974参照)。それらは、開始、成
長または停市相においてタンパク質合成の阻害剤と17でのリポソームのレベル
で機能することが総て報告されている。
トリコテセンには二つの大きな分類があり、中央セスキテルペノイド構造のみを
有するもの及び付加的巨大環状環(夫々、単環及び巨大環トリコテセン)を有す
るものである。
単環1リコデセンは、米国特許第4.744.981号及び第4.906゜45
2号(ここに参照として導入される)に記載されて0るように、3一つのグルー
プ(即ち、グル・−ブΔ、B及びC)+こal1分類される。7グループAの単
環トリコテセンの代表的な例としては、スキルペ:ノ、フリジンC1ジヒドロト
リコテセン、スキルベン−4,8−ジオール、ベルルカロール、スキルペントリ
オール、T−2テトラオール、ペンタヒドロキシスキルペン、4−デアセチルネ
オソラニオール、トリコデJレミン、・fアセチルカロネクトリン、カロネクト
リン、ジアセチルベルルカロール、4−モノアセトギシスキルペノール、4.1
5− ジアセトキシスヤルベノール、7−ヒトロキシジアセトキシスキルベノー
ル、8−化ド1−フキシジアセトキシスキルペノール(ネオソラニオール)、7
.8−シヒドロキシジアセトキシスキジレベノール、7−ヒドロヤジー8−アセ
チルジアセトキシスキルペノール、8−アセチルネオソラニオール、NT−1、
NT−2、IIT−2、T−2、及びア七デルτ−2トキシンが挙げられる。
グループBの単環トリコテセンの代表的な例としては、トリコテセン、トリコテ
セン、デオキシニノくレノール、3−アセトキシデオキシニバレノール、5−ア
セチルデオキシニノくレノール、3.15−ジアセチルデオキシニバレノール、
二ノくレノール、4−アセチルニバレノール(フサレノン−X)、4.15−イ
ドアセチルニバレノール、4,7.15−トリアチルニノくレノ−/l、、及び
テトラアセチルニバレノールが挙げられる。
グループCの単環トリコテセンの代表的な例としては、クロトコール及びクロト
シンが挙げられる。巨大環状トリコテ−センの代表的な例としては、ベルルカリ
ンA1ベルルカリンB1ベルルカリンJ(サトラトキシンC)、ロワジンA10
リジンD10リジンE(サトラトキシンD)、ロリンン阻すトラトキシンF1サ
トラトシキンG1サトラトキシン■11ベルチスボリン、マイトキシンA1マイ
トキシンC1マイト・キシンB1ミロトドキシンA1ミロトドキシンB1ミロト
ドキシンC1ミロトドキシンD10リドキシンA10リドキシンB及びロリドキ
シンDが挙げられる。更に、一般の「トリコテセン」セスキテルペノイド環構造
は、高等植物のBaccha+is megapola訓Caから単離される「
バツカリン」と呼ばれる化合物にもまた存在し、そしてそれらは、例えば、ジャ
ーヴイス他(Jarvis el al、)によるアレオパシイの化学、米国化
学会シンポジウム第268回二編集者エイ、シー、トンプソン。
1984年、 +49−159頁(ChemistB of^1leopath
7 、%AC3Symposium 5eries No、268: cd、^
、C,Thompson 、 1984、pp、149−159参照)により開
示されているように、文献にも記載されている。
メルカプトプリン、N−メチルホルムアミド、2−アミノ−1,3,4−チアジ
アゾール、メルフアラン、ヘキサメチルメラミン、硝酸ガリウム、3%チミジン
、ジクロロメトトレキセート、ミドグアシン、メラミン、ブロモデオキシウリジ
ン、ヨードデオキシウリジン、セフ1スチン、I−(2−クロロエチル)−3−
(2,6−ジオキソ−3〜ピペリジル)−1−ニトロソウレア、N、N’−ヘキ
サメチレン−ビス−アセトアミド、アザシチジン、ジブロモグルシトール、エル
ヴイニア・アスパラギナーゼ、イフォスアミド、2−メルカプトエタンスルホネ
ート、テニボシド、タキ゛へ・−ル、3−デアザウリジン、溶解性ベーカーズ・
アンチフォール、ホモハリングトニン、シクロシチジン、アシビシン、IcRF
−187、スピロムスチン、レバミゾール、クロロシトシン、アジリジニルベン
ゾキノン、スピロゲルマニウム、アクラルビシン、ペントラチン、PAL^、カ
ルポプラチン、アムサクリン、カラセミド、イブロプラチン、ミソニダゾール、
ジヒドロ−5−アザシチジン、4′−デオキシ−ドキソルビシン、メノガリル、
燐酸トリシリビン、ファザラビン、チアシフリン、テロキジロン、エシオホス、
N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ニトロ−IH−イミダゾール−1−アセト
アミド、ミドキサントロン、アコダゾール、アモナフィド、フルダラビン、燐酸
塩、ピベンジモール、ジデミンB1メルバロン、ジヒドロレンペロン、フラボン
−8−酢酸、オキサントラゾール、イミダゾール、トリメトレキセート、デオキ
シスペルグアリン、エキノマイシン、及びジデオキシシチジンMCI捜査薬剤、
薬物データ1987年、 NIH刊行物、第88−2141号、 1987年改
訂版(NCI Invesligational Drugs 、 Pha+m
aceulicxl Dila 1987、NIIf Publication
No、 88−2141、Reyised November 19117参
照)等の実験的薬剤もまた好ましい。
本発明内で有用な放射性核種には、γ−放射装置、陽電子放射装置、オーガー(
^ugu )電子放射装置、X線放射装置及び蛍光放射装置が挙げられ、β及び
α−放射装置が治療用途には好ましい。放射性核種は当業界において広く知られ
ており、そして、
+231. 1251. 1305 1311. 1335 1351%73c
、72^s、 72Se。
90Y、 say 、 ”h、100pL +01m1ll、l+95b、12
11g、。
+97Hg、211人(2123i、+535. +69E、212pb、11
10p、Lllll、67G、68Ga、67Co、”[l+、76B「、 7
7B+、 99m7c。
IIC,13N、 +5Q、及び 18Fを含む。好ましい放射性核種には、
IflFlli、+8J、203pi、、212pl、2+211i、109p
d。
64C,”Cu、 9oy、1255 131577B「、211^t、 97
Ru 、I O’3 Rh。
198^υ、及び199^g、又は +77L、が含まれる。
他の抗腫瘍剤は、本発明に従い投与される。抗腫瘍剤の例としては、IL−2、
腫瘍壊死因子等のサイトカイン、し−セレクチン、E−セレクチン、P−セレク
チン等のレクチン炎症応答促進因子(セレクチン)及び同様の分子が挙げられる
。
本発明内での使用に適したリガンドとしては、ビオチン、ハブテン、レクチン、
エピトープ、dsDN人フラグメント、酵素阻害剤、及びそれらの類縁物並びに
誘導体が挙げられる。
有用な補完抗リガンドとしては、アビジン(ビオチンに対して)、炭水化物(レ
クチンに対して)、抗体、フラグメントまたは、模擬物質(ハブテン及びエピト
ープに対して)及び亜鉛フィンガータンパク質(dsDNAに対して)並びに酵
素(酵素阻害剤に対して)を含む、それらの類縁物が挙げられる。好ましいリガ
ンド及び抗リガンドは、少なくとも約KD≧In−oMの親和性でお互いに結合
する。
上記したように、亜鉛フィンガータンパク質/dsDNAは、本発明によって考
慮されているりガント/抗リガンド対である。
亜鉛フィンガータンパク質は、転写中のdsDNA及び助剤の特異的促進因子領
域と結合する、約30のアミノ酸の繰り返しサブユニットを含むタンパク質のク
ラスである。それらのタンパク質は、また、dsDNAと未知の機構により結き
することができる。抗体と同様に、亜鉛フィンガータンパク質は、可変で、保護
された領域から成るタンパク質の一族である。クラスとしての亜鉛フィンガータ
ンパク質は、約2〜約39の繰り返しサブユニット(フィンガー)を含有し、夫
々のフィンガーは、特異的ヌクレオチド配列と結合することが可能である。
夫々のフィンガーは、ヌクレオチド配列に依存するdsDN入構造の形状中の「
裂は目(cleft ) Jと結合可能なものである。
本発明者らは、多くの数のサブユニットがより大きい親和性と特異性に相当する
と仮定している。加えて、亜鉛はタンパク質の夫々のサブユニット内に導入され
ており、dsDNA結合、のための適正な形状を維持するのに重要である。
亜鉛フィンガータンパク質/dsDN^結合対の予備標的プロトコールへの使用
を記載するために、2段階アプローチを以下に記載する。このリガンド−抗リガ
ンド結合対は、本発明の3段階予備標的プロト・コールにおいてもまた使用され
る。2段階予備標的については、亜鉛フィンガータンパク質またはdsDN^フ
ラグメントは、例えば、ここで記載する複合方法を含む、それについての如何な
る便利な方法によっても、標的成分と複合化する。
DNAまたはオリゴヌクレオチドとタンパク質を複合させるための幾つかの方法
が開発されている。一つの簡単2な方法は、DNAの糖成分の酸化である。得ら
れるアルデヒド基は、タンバク買上のアミンとの反応に有用である。そのような
反応により生ずるアミンは、次いで、NICNB)+4等の還元剤との反応によ
り還元され、より適当なアミン結合を形成する。
他のタンパク質−オリゴヌクレオチド複合化方法には、Na104等の酸化剤を
使用するDNAの糖残基の初期酸化が含まれる。形成されたジアルデヒドは、塩
酸5−ピリジルシスタミン及びNaCNBIIqにより処理される。このンチオ
ピリジン誘導体は、次いで、トリブチルホスフィンと反応され、チオール付加物
を生ずる。遊離チオールを有するDNA付加物のマレイミド誘導タンパク質との
反応は、チオエーテルオリゴヌクレオチド−タンパク質複合体を生ずる。例えば
、キュイユパース他の著書“放射性標識ラベル付き抗感覚ヌクレオチドによる抗
体−オリゴヌク1ノチド結合の特異認識、癌の二段階放射免疫治療の新規な方法
″(Kuijpe+ul il 、’5pecific Recognilio
n ol^nlibod7−Oligonucleolide Conjuga
tes by Radiolxbeled Antisense Nucleo
tides: A Novel^pp+oach lot Tw。
−3tep Radioimmunothe+apy of Cancu、’B
ioconiugaleハ町、4 :94−102 (1993))参照。
複合体は、思考の肉体的状態及び判っているまたは予期される病状を勘案して選
択される経路により受容者に投与される。投与した複合体の標的部位への局在化
(またはここで記載する清澄剤処理)に続いて、治療剤(例えば、放射性核種、
薬剤または抗腫瘍剤)に対するリガンド対複合体の他のメンバーの投与が行われ
る。
投与した治療剤含有複合体は、複合体を含む先に局在化された標的試薬と結合す
る。標的部位では結合しない治療剤含有複合体は、モノクローナル抗体−治療剤
複合体が除去されるよりも非常に速い速度で受容体の体から除去される。更に、
そのような治療剤含有複合体は、より速やかな排泄のために、化学的に変換させ
られ、必要に応じて、治療剤の非標的部への暴露を減少させる。
投与した化合物及びモノクローナル抗体−亜鉛フィンガータンパク質/dsDN
A−治療剤の2段階予備標的プロトコールについての最終の生体内で生成した「
サンドウィッチ」の図を以下に示す。
モノクローナル抗体
モノクローナル抗体
亜鉛フィンガータンパク質/dsDN人フラグメント リガンド/抗リガンド結
合対の使用は、免疫原性に関し利点を提供する。予備標的プロトコールにおいて
使用される標的試薬は、ヒトまたはヒト化されたもので、池の投与される成分の
総て(治療剤を除き)は、ヒト起源のものである。このアプローチの付加的な利
点は、亜鉛フィンガータンパク質が、合成しまたはクローン化したdsDNAフ
ラグメントとの特異的で高い親和性相互作用を調節して処理できることであり、
それにより投与された成分の、正常な組織との非特異的相互作用が除去される。
本発明のこの観点での一つの実施態様には、二重螺旋のDNAそれ自身を標的と
した予備標的アプローチの使用が含まれる。本発明のそのようなプロトコールは
、例えば、遺伝子治療、腫瘍抑制性DNAの配布、欠失遺伝子等が有用である。
より具体的には、標的成分−亜鉛フィンガータンパク質は、標的部位に対し、予
備標的化される。次いで、亜鉛フィンガータンパク質に対して補完的なdsDN
Aフラグメントを注入し、局在化した亜鉛フィンガータンパク質に結合させる。
何故なら、亜鉛フィンガータンパク質−DNA相互作用は、通常細胞の生理的機
構であり、DNAは、細胞周囲に、妨害する化学物質からは自由に配布される。
dsDN^は、次いで、標的細胞により、それについての通常の機構を介して、
即ち、エンドサイト−シス(飲食作用)を介して、内在化される。
ビオチン−アビジンリガンド−抗リガンド系を含む、好ましい2段階予備標的に
おいて投与される一つの成分は、標的成分−アビジンまたは標的成分−ストレプ
トアビジン複合体である。本発明のそれらの実施態様において有用な好まし、い
標的成分は、モノクローナル抗体である。タンパク質−タンパク質複合体は、一
般に、高分子量で架橋した種を含む、望ましくない副生成物を形成するが故に、
一般的に云って問題である。ビオチン化抗体とストレプトアビジンの反応を含む
非共有結合合成技術は、かなりの副生成物を形成することが報告されている。ま
た、ストレプトアビジン上の4つのビオチン結合部位の少なくとも−・っは、抗
体及びストレプトアビジンが結合するために使用されるが、他のそのような結合
部位はストレプトアビジン−抗体複合体の立体構造の故に、ビオチンの結合には
立体化学的に適していない。
従って、共有結合のストレプトアビジン−抗体複合体が好ましいが、これによれ
ば、高分子量の副生成物が屡々得られる。架橋及び凝集形成の度合いは、ヘテロ
2官能性架橋試薬を使用するタンパク質誘導化のレベルを含む、幾つかの因子イ
ミジル4− (N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−I−カルポジキレ−1
−(SMCC)−誘導抗体とイミノチオラン−誘導ス1−17ブトアビジンを反
応させることによる共有チオエーテル複合体の製造について議論している。
ストレプトアビジン−タンパク質性標的成分複合体は、好ましくは、以下の実施
例x1に記載したように製造され、その製法はSMCC−誘導ストレプトアビジ
ンの製造、 DTT−還元タンパク質性標的成分の製造、製造した二つの成分の
複合化;及び−置換複合体の精製の工程を含む。精製した留分は、好ましくは、
次の技術により更に特徴付けられる:HH,Cサイズ排除、SI’1S−PAG
E、免疫反応性、ビオチン結合能力及び生体内での研究。
一方、本発明の実施に有用なチオエーテル複合体は、5PDP。
イミノチオレート、SAT八等の他のチオレート化試薬、または1−マレイミド
ベンゾイル−N−ヒドロスクシンイミドエステル、N−スクシンイミジル(4−
ヨードアセチル)アミノベンゾエート等の他のチオ活性へテロ2官能性架橋物質
を使用して形成される。
本発明のストレプトアビジン−タンパク質性標的成分複合体は、成るタンパク質
のリシンイプシロンアミノ基と他のタンパク質のマレイミド−誘導形態の複合化
によってもまた形成することができる。例えば、p)l 8−10において、リ
シンイプシロンアミノ基は、例えば、タンパク質をSMCCで処理することによ
り製造したタンパク質マレイミドと反応させることにより、安定なアミン共有結
合複合体を生ずる。更に、複合体は、一つのタンパク質のリシンイプシロンアミ
ノ成分と、他のタンパク質のアルデヒド官能性基との反応により製造される。ア
ルデヒド官能性基は、例えば、タンパク質糖残基の酸化により、またはアルデヒ
ド含有へテロ2官能性架橋物質との反応により生ぜしめることが可能である。
ストレプトアビジン−標的成分複合体を形成するための他の方法には、SMCC
−誘導ストレプトアビジンと結合する固定化されたイミノビオチンが含まれる。
この複合体/精製方法には、ストレプトアビジンに対するイミノビオチンの(固
定化された)可逆の結合特性が、複合体を未反応の標的成分から容易に分離する
ために利用される。イミノビオチン結合は、低pH及び上昇されたイオン強度、
例えば、1lH20^c、0.5MNaClでpH4(50mM)の条件化で可
逆化できる。
ストレプトアビジンについては、例えば、複合化/精製は、以下のように進行す
る。
−SMCC−誘導ストレプトアビジンは、固定されたイミノビオチン、ミズーリ
州、セントルイスのピアースケミカル社(Pierce Chemical C
o、St、Louis 、 Missou+i)の製品に、好ましくはカラム構
成中において、結合される;−DTT−還元抗体(好ましくは還元剤なし)の過
剰モル(ストレプトアビジンに対し2)は、窒素で置換した、燐酸緩衝イミノビ
オチンカラム、ここではSMCC−ストレプトアビジンが結合する(DTT−還
元抗体は結合するSMCC−ストレプトアビジンを飽和し、カラムを通って通過
する結合していない還元した抗体は、再使用できる)、に添加される。
−カラムを遊離した過剰量の抗体で洗浄する;そして−p++を低下させイオン
性強度を増加させる緩衝液を、カラムに添加し、ストレプトアビジン−抗体複合
体を純粋な形で溶出させる。
上記示したように、標的成分が仲介したりガント−抗リガンド予備標的は、標的
組織において、標的成分−リガントまたは標的成分−抗リガントの何れかの局在
化を含む。屡々、そのような標的組織への取り込みのピークは、血液中の標的成
分を含有する複合体の循環レベルが、最適の標的対非標的複合体比を達成するこ
とを許容するために十分低くなる前に、到達する。この問題を取り除くために、
二つのアプローチが有用である。第一のアプローチは、標的成分を含有する複合
体を、血液から「自然の」または内因的清澄機構により、取り除くことを認める
。この方法は、タンパク質の全身性浄化において変動することにより、並びに内
因的リガンドまたは抗リガンドにより複雑である。例えば、内在性ビオチンは、
ストレプトアビジン−標的成分複合体のビオチン結合部位の保護を妨害する。
標的成分−リガントまたは標的成分−抗リガント複合体の標的対血液比を改良す
るための第二のアプローチは、補完抗リガンドまたはりガントを構成するか或い
は含有する分子で、複合体の生体内での複合化による循環系からの複合体を「追
跡する」。ビオチン化抗体をリガンド−標的成分複合体として使用する場合、例
えば、アビジンは、循環しているビオチン化抗体との複合化により、比較的大き
な凝集種を形成(7、その凝集種は、RESの取り込みにより血液中から速やか
に取り除かれる。例えば、米国特許第4.863.713号参照。この方法に関
する一つの問題は、然しなから、腫瘍結合ビオチン化抗体のアビジンによる架橋
または内在化の能力である。
アビジン−標的成分複合体を使用した場合、ポリビオチン化トランスフ1リンを
使用することにより、RESの取り込みにより取り除かれる比較的大きな凝集種
を形成する。例えば、グ’yドウイン(Goodwin)による、I、 Nuc
l、 Med−−−−−13−」↓川。
1B+6−18 、+992)を参照。
然しなから、ポリビオチン化トランスフェリンは、また、腫瘍−結合アビジン化
−標識成分を、架橋し、内在化するのに有効である。更に、双方の「追跡」方法
論は、中間体の凝集した成分の延長された存在を含み、寧ろ大きさよりも、サイ
ズであり(それはRESの取り込みにより、大きなサイズの粒子をできるだけ早
く除去することにはならない)、それにより、引き続いて投与されるリガンド−
活性剤または抗リガンド−活性剤の血清中ての保持が得られる。そのような血清
の保持は、標的細胞体血液標的比を都合のよくない方へ押しつける。
本発明は、抗リガンド/リガンド(例えば、アビジン/ビオチン)−標的成分(
例えば、抗体)複合体の、生体内での錯化及び血液浄化に使用するのを容易にす
る物理的性質を有するタンパク質及び非タンパク質組成物の清澄剤を提供する。
それらの清澄剤は、標的成分複合体の標的:血液比を改良するのに有用である。
それらの清澄剤の他の応用には、抗体−活性剤の配布療法を使用することによる
、血液凝固等を含む病巣の映像化または治療が含まれる。例えば、効能がある抗
凝固剤は、速やかな標的の局在化及び高い標的;非標的の標的比を与える。有効
な清澄剤を使用する本発明の予備標的プロトコールにおいて投与された活性剤は
、所望の方法で標的とし、それ故、肺塞栓及び深部静脈血栓のよ・うな条件の映
像化/治療に有用である。
本発明の実施に有用な清澄剤は、好ましくは、以下の−またはそれ以上の特性を
示す。
一生体内での標的成分−リガント(または抗リガンド)複合体との、急速で、効
果的な錯化ニ
ー続いて投与される補完の抗リガンドまたはりガント含有分子と結合しうる標的
成分複合体の血液からの速やかな浄化;−大鼠の標的成分複合体を浄化(または
不活性化)するための高い能力;及び
−低い免疫原性。
好ま[−7い清澄剤は、ヘキソース基及び非ヘキシース基成分を含む6.ヘキソ
ース基清澄剤は、アッシコウェル(^shwell)受容体により認識されたー
若しくはそれ以上のヘキソース(6個の臭素の糖残基)を導入するために誘導さ
れた分子である。そのようなヘキソースの例とし5ては、ガラクトース、マシノ
ース等が挙げられる。ガラクトースは、本件記載の目的のための、予備標的清澄
剤ヘキソース誘導体である。そこで、ガラクトース基及び非ガラクトース基分子
を以下において議論する。
タンパク質タイプのガラクトース基清澄剤には、内在性露出ガラクト−ス残基を
有するか、またはそのようなガラクトース残基を露出または導入することにより
誘導されるタンパク質が含まれる。露出したガラクトース残基は、それについて
の特異的受容体(^shwell受容体)を介して肝臓中で飲食作用により急速
な浄化をする清澄剤を支配する。それらの受容体は、清澄剤と結合し、そして肝
細胞中での飲食作用を誘起し、リソソーム(氷解小体)との融合に導き、そして
受容体を再循環して細胞表面に戻す。この浄化機構は、高い効率、高い容量及び
急速な動力学により特徴付けられる。
タンパク質基/ガラクトースー保有種の清澄剤の例としては、ヒトα−1酸糖タ
ンパク質のアシアロオルソムコイド(オロソムコイド、分子Ji=41.000
ミニ41.000ダルトン−2,7)が挙げられる。アシアロオルソムコイドの
血液からの急速な浄化は、ギャリ他(Galli、et at、)のJ、 of
Nucl。
Id、^flie−d Sci、32 (2): 110−IS、1988によ
り文書化されている。
オロソムコイドをノイラミニダーゼで処理すると、シアル酸残基が除去され、そ
れによりガラクトース残基が露出する。
他のそのような誘導された清澄剤としては、例えば、ガラクトシル化アルブミン
、ガラクトシル化−1gM、ガラクトシル化−IgG、アシアロハプトグロビン
、アシアロフェツイン、アシアロセルロプラスミン等が挙げられる。
ヒト血清アルブミン(H3^)は、例えば、次のようにして、本発明の清澄剤中
に使用されてもよい。
(ヘキソース)7−ヒト血清アルブミン(HS^)−(すガント)1、
式中、nは】から約10の整数であり、mは1から約25の整数であり、そして
ヘキソースはアッシュウェル(Ashvell )受容体として認識されている
。
本発明の好ましい実施態様において、リガンドはビオチンであり、ヘキソースは
ガラクトースである。より好ましくは、11sAは10〜20のガラクト−ス残
基及び1−〜5のビオチン残基から誘導される。更により好ましくは、本発明の
H5^清澄剤は、約12〜約15のガラクトース及び3個のビオチンから誘導側
々の清澄剤分子が、ビオチン化レベルの範囲が列挙した全数の平均で1のビオチ
ンであるようなものを製造するのに十分な方法で行われる。3個のビオチンでの
誘導化は、例えば、総てが少なくとも1個のビオチン残基を有する、個々の清澄
剤分子により形成される生成物の混合物を生ずる。1個のビオチンでの誘導化は
、個々の分子の殆どの部分がビオチンて誘導されていない清澄剤生成物の混合物
を生ずる。この記載において使用されている総ての数は、議論している清澄剤の
平均ビオチン化について言及する。
更に、ヒトタンパク質に基づく清澄剤、特に、例えば、オロソムコイド及びヒト
血清アルブミン等のヒト血清タンパクい。アシオロソルソムコイドを使用する他
の利点は、ヒトオロソムコイドが、例えば、ミズーリー州、セントルイスのシグ
マケミカル社(Sigma Chemical Co、 St、1.o山、Mi
ssouri)から市販されていることである。
清澄剤が直接の錯化により標的の複合体との結合を危うくすることを防止するた
めの一つの方法は、清澄剤が血管外の空間へ拡散することが殆んどなく、標的−
結合複合体と結合するに十分な大きさの清澄剤を使用することである。この戦略
は、単独でも、或いは露出したガラクトース残基が急速な肝臓での取り込みを支
配するという上記した認識と組み合わせても有用である。このサイズを除外する
戦略は、本発明の非ガラクトース基清澄剤の有効性を増大する。組合せ(露出し
たガラクトース及びサイズ)の戦略は、「タンノ々り質型」または「重合体型」
ガラクトース基清澄剤の有効性を改良する。
ガラクトース基清澄剤には、ビオチン化アシアロオロソムコイド、ガラクトシル
−ビオチニル−ヒト血清アルブミンまたは他の非免疫原性溶解性天然タンパク質
のガラクトシル化及びビオチン化誘導体、並びにビオチン−及びガラクトース−
誘導化ポリグルタミン酸塩、ポリリシン、ポリアルギニン、ポリアスパラギン酸
塩等の、中間の分子量(約40.000〜約200、000ダルトンの範囲)の
ガラクトシル化、ビオチン化タンパク質(例えば、循環するストレプトアビジン
−標識成分複合体を除去するために)が含まれる。ガラクトシル−ビオチニル−
1gMまたはIgG (約150.000ダルトン)分子、並びにヒト血清アル
ブミン、IgG及びIgM等のガラクトース−及びビオチン−誘導化トランスフ
ェリン複合体を含む、標的に対し殆んと攻撃しないことを特徴とする高分子量成
分(約200゜000〜約1.0(10,000ダルトンの範囲)もまた、本発
明において請求される清澄剤と17で使用できる。ガラクトース−及びビオチン
−誘導化デキストラン、ヒドロキシプロピルメタクリルアミドポリマー、ポリビ
ニルピロリドン−ポリスチレン共重合体、ジビニルエーテル−マレイン酸共重合
体、ビラン共重合体またはPEG等の、中間体または高分子量(約40.000
〜約1.000.000ダルトンの範囲)の化学的に変性したポリマーもまた、
本発明の実施に際して清澄剤としての有用性を有している。更に、速やかに浄化
するビオチン化リポソーム(標的に対する攻撃性が低い高分子量成分)は、本発
明の実施においで使用するための清澄剤を製造するために、ガラクトース及びビ
オチンから誘導することかできる。
本発明において有用な清澄剤の別の種類には、生体内ての容積の分布のように、
血管の空間に対し限定されるべき十分に極性の、ガラクトース及びビオチンに誘
導される小さい分子(約500〜約In、000ダルトン)が含まれる。より具
体的には、それらの試薬は、高度に荷電した構造を示し、そしてその結果、血管
外の容積中に容易に分散してはゆかない。何故なら、それらは血管系を画する脂
質膜を通って容易に拡散しないからである。そのような清澄剤の例としては、モ
ノ−またはポリ−ビオチン−誘導化6.6’ −[(3,3’−ジメチル[1,
I’ −ビフェニル]−4,4’−ジイル)ビス(アゾ)ビス[4−アミノ−5
−ヒドロキシ−1,3−ナフタレンジスルホン酸]テトラナトリウム塩、モノ−
またはポリ−ビオチニル−ガラクトース−誘導化ポリ硫酸化デキストランービオ
ヂン、モノ−またはポリ−ビオチニル−ガラクトース−誘導化デキストラン−ビ
オチン等が挙げられる。
ガラクトース露出または一誘導化清澄剤は、好ましくは、(1)リガンド−抗リ
ガンド親和性を介して相当するりガント−または抗リガンド−含有複合体を速や
かに且つ効率的に錯化でき、且つ(2)一般化されたRESシステムにより吸収
される錯体中に凝集するのとは反対に、肺及び肺臓を含む、ガラクトース受容体
の、肝臓特異的分解システムを経由する血液からのそのような錯体を浄化するこ
とができる。更に、リガンド−抗リガンド相互作用の親和性と結びついた、ガラ
クトース−仲介肝臓摂取の速やかな動力学は、中位のまたは低分子量の担体さえ
も使用することを可能にする。
血液中に局在している低または中位分子量(約40,000〜約200、000
ダルトンの範囲)の非ガラクトース残基−保有成分は、細胞外の空間と平衡状態
になり、そしてそれ故、直接、標的結合複合体2二結合し、標的の局在化を弱め
る。更に、RESシステムを介して動作する凝集−介在浄化機構は、清澄剤の化
学量論的に非常に過剰な量を用いることにより達成される。一方、本発明におい
て使用されるガラクトース基清澄剤の速やかな血液浄化は、平衡化を防止し、そ
して高親和性のりガント−抗すガノド結合は、低化学量論量のそのようなガラク
トース基清澄剤の使用を許容する。この特徴は、標的結合複合体を折衷するガラ
クトース基清澄剤の有効性を減少させる。何故なら、投与されるそのような清澄
剤の絶対量が減少するからである。
本発明のガラクトース−及びビオチン−誘導化清澄剤を含む清澄剤の評価実験を
、実施例XXI+に詳細に記載した。実施例XXI+の実験により試験をした本
発明の特異的清澄剤は、(+)アシアロオロソノ、コ・イド−ビオチン、(2)
ガラクトース及びビオチンから誘導されたヒト血清アルブミン、及び(3)ビオ
チン及びガラクトースから誘導された、70.000ダルトンの分子量のデキス
トランである。実験は、タンパク質及びポリマーが、ガラクトース及びビオチン
の両者を含むように誘導されること、及び得られる誘導分子が、受容体の血清か
ら循環するストレプトアビジン−タンパク質複合体を除去するのに有効であるこ
とを示している。ビオチンの負荷は、循環するアビジン含有複合体の血液プール
の浄化及び、ストレプトアビジン含有複合体により認識される標的部位に対する
、続いて投与されるビオチン化同位体を配布する能力の両者の効果を決定するた
めに変更された。清澄剤の効率に関する投与された成分の相対投与量の効果につ
いてもまた検討された。
タンパク質タイプ及びポリマータイプ非ガラクトース基清澄剤には、上記したよ
うな試薬が含まれ、ガラクトースの露出または配布等はない。それらの清澄剤は
、凝集介在RES機構を介してふるまう。本発明のそれらの実施態様において、
使用される清澄剤は、清澄剤の接近を除外すべき標的臓器に基づいて選択される
。
例えば、高分子量(約200.000〜約1.000.000ダルトンの範囲)
の清澄剤は、腫瘍標的または血餅標的が含まれる場合に使用される。
清澄剤の他のクラスには、循環するリガンドまたは抗リガンド/標的成分複合体
を除去しないが、然し代わりに、循環する複合体の相当する抗リガンドまたはリ
ガンド結合部位を遮蔽することにより、「不活性化」する試薬を含む。それらの
[キャップ・タイプ、1清澄剤は、好ましくは小さく (500〜10、001
1ダルトン)高度に荷電した分子であり、それは、血漿画分のぞ11と等量の分
配の容積を指令する(即ち、血管外液体容積中に溢れ出させない)という物理的
特性を示す。キャップ・タイプ清澄剤の例と17では、ポリビオチーノー誘導6
,6′[(3,3’ ジメチル[1,I’−ビフJニル]−4,4’−ジイル)
ビス(アブ)ビス[4−アミノ−5−ヒドロキシ−1,3−ナフタレンジスルホ
ン酸1 テl−ラゾリウム塩、ポリビオチン−誘導ポリ硫酸化デキストラン−ビ
オチン、モノ−またはポリ−ビオヂニルー誘導デキストランービオチン等が挙げ
られる。
キャップ・タイプ清澄剤は、相当する抗リガンドまたはりガントから誘導され、
次いで、先にリガンド/または抗リガンド/標的成分複合体を投与した受容体に
投与する。清澄剤−複合体の結合は、それ故、循環する複合体の、続いて投与さ
れる如何なる活性側−リガントまたは活性剤−抗すガント慢合体とも結合する能
力を減少させる。循環する複合体の活性剤と結合する能力の除去は、活性剤を標
的に対し配布する効率を増大し、そして、長く循環する血清タンパク質動態の活
性剤との結合を阻害するこ乏により、循環する活性剤に対する標的結合活性剤の
比を増大する。又、清澄剤の血漿区画性への制限は、標的−結合リガントまたは
抗リガンドの折衷物を阻害する。
本発明の清澄剤は、単一のまたは複数の用量で投与される。
ビオチン化清澄剤の単一の用量は、例えば、循環する標的成分−ストレプトアビ
ジンのレベルを急速に減少させ、次いで、恐らくは、少なくとも一部における、
受容体の生理学的区画分向での標的成分−ストレプトアビジンの再平衡化により
引き起こされる、そのレベルの多少の増加を生ずる。第二のまたは追加の清澄剤
用量は、標的成分−ストレプトアビジンの補足的な浄化を与えるために、次いで
用いられる。或いは、清澄剤は、連続的な方法で、標的成分−ストレプトアビジ
ンを浄化するのに十分な時間、静脈注入してもよい。
清澄剤及び浄化システムの他のタイプもまた、受容体の循環系から循環する標的
成分−リガントまたは一抗離岸度複合体を除去するために、本発明の実施をする
のに有用である。
粒状物系清澄剤は、例えば、実施例1xで議論されている。更に、肉体外の浄化
システムが実施例1xで議論されている。動脈内に挿入されたタンパク様のまた
は重合性多数環装置を使用する、生体内浄化プロトコールもまた、実施例1xに
記載されている。
速やかに活性となる清澄剤が有用である本発明の一つの実施態様は、l−125
、l−123、B+−165,5b−119、)Ig−197、Ru−97、丁
1−201及びB+−77等のオーガー−エミッター(^uge+ emiit
ems)による配布または標的細胞核に対する核結合薬剤においてである。それ
らの本発明の実施態様において、内在化する受容体の標的細胞表面に局在化する
標的成分は、標的成分含有複合体(即ち、好ましい2段階プロトコールにおける
標的成分−抗リガント複合体)を標的細胞集団に配布するのに使用される。その
ような内在化受容体は、EGF受容体、トランスフェリン受容体、HER2受容
体、IL−2受容体、他のインターロイキン及びクラスター区別化受容体、ソマ
トスタチン受容体、他のペプチド結合受容体等が含まれる。
複合体が標的細胞に局在化するのを達成するのに十分な間の時間であるが、受容
体が介在する場合を通して、それらの細胞によりそのような標的複合体の内在化
を誘起するには不十分な時間の経過後、速やかに活動する清澄剤を投与する。
好ましい2段階プロトコールにおいて、ビオチン−オーガー・エミッターまたは
ビオチン−核活性薬剤等の活性剤含有リガンドまたは抗リガンド複合体を、清澄
剤及び活性剤の投与の間が約24時間よりも少ない時間的ずれの間で、清澄剤が
循環する標的成分含有複合体と錯化する機会を与えられるや否や投与する。この
方法において、活性剤は、標的細胞受容体が介在する内在化をとおして、容易に
内在化される。循環するオーガー・エミッター(^uge+ emi日ers)
は無毒性であると考えられるが、本発明の予備標的プロトコールにより膚らされ
る、速やかで特異的な標的化は、有用且つ安定な結合が可能な、l−123のよ
うな、半減期が短いオーガー・エミッター(^uge+ emitte「s)の
能力を増大する。
以下に記載したI、 4.7.10−テトラアサシクロドデカン−N。
)I’、N’、N”−テトラ酢酸(DOT^)−ビオチン複合体(DOT^−L
C−ビオチン)は、生体内における望ましい生物的分散を有していることか報告
されており、腎臓排泄により主として浄化される。
DOT^は、本発明に実施に際して、仙のリガンドまたは抗リガンドと複合して
もよい。
DOT^はY−90及び池の放射性核種と強く結合するために、放射線免疫治療
に使用することか提案されている。治療のために、放射性核種がDOT^キレー
トと安定に結合すること及びDOT人キレートかビオチンに対し安定に付着する
ことが非常に重要である。それら二つの特性を示す放射標識化DOT^−ビオチ
ン複合体のみが、放射性核種を標的に配布するのに有用である。DOT^キレー
トからの放射性核種の放出、または血清中若しくは非標的部位てのビオチン及び
D OT A ?Jt合体成分の開裂が、複合体を治療に使用するのに適さなく
させる。
上記したDOT^−LC−ビオチン(ここで、I、Cは、ビオチン及びD OT
A ?J!合体成分間のアミノカプロイルスペーサを含む、長鎖(’long
chain’)リンカ−を言う)は、文献に良好であると報告されているが、
問題のあることが証明されている。実験により、DOT人−LC−ビオチンか血
液から速やかに浄化され、そして断片として尿中に排泄されることが示されてお
り、以下に示したように、ビオチンアミド結合がDOT^−アミド結合よりも寧
ろ開裂する。
PIP−ビオシチン複合体を使用した追加の実験では、以下に示したような一致
する結果が得られた。
ベンズアミドの開裂は、血清中にヨード安息香酸の検出可能な量が存在しないこ
とにより証拠づけられるように、観察されなかった。
開裂は、血清ビオチニダーゼの作用から起こるように見える。ビオチニダーゼは
、ビオチニルペプチドからビオチンの開裂を触媒覆る加水分解性酵素である。
例えば、工ヴア〉シェラトス外著“l−125−ビオチン誘導体、アヴイ1イン
、及びポリエチレングリコール試薬を使用するビオヂニダーゼ放射分析”分析生
物化学、エバンゲレイトス(Evangelalos) l1tJlこよる(’
Biolinida+e Radioassa7 Llsing an l−1
25−1’1iolin De+1valive 、^vidin、and I
’olyelh71ene Glycol Reagenls、’ ^naly
li「al Biochemi+目y、N96 385−89、 1991年。
ビオチニルペブチF吉構造的に類似している薬剤−ビオチン複合体は、血漿ビオ
チニダーゼによる開裂の有効な基質である。それ故、生体内での乏しい安定性は
、治療用途における架剤−ビオヂ:/複合体の用途をI+Ij定する。ペプチド
治療剤の乏しい安定性を克服するためのペプチド代用品の使用は、熟熱な研究努
力の領域である。例えば、スパトラ著、ペプチドバックボーン修正 アミド結合
ザUゲートを含有するペプチドの構造−活性分析、“アミノ酸、ペプチド及び蛋
白質の化学及び生物化学、第7巻、ウニインスタイン、編集、マーセルデツカ−
、ニューヨーク、1983年及びキム他の著書、“新ペプチド結合すロゲート:
偽ジペプチド化学における2−・rソザゾリジ、テトラヘドロンレターズ、(S
paloli、Peplide Backbone Modification
: A Sl+uclue−Aclivi17 Anx17sis3;xnd
Kim el al、、’A New ?plide Bond Su+rog
ale: 2−1101DOT^−3C−ビオチンのアミノカプロイルスペーサ
ーの除去は、DOTA−3C−ビオチン(ここで、SCは、DOTAとビオチン
複合体の、短鎖(’ 5hoal chgin’ )リンカ−を言う)を与え、
その分子を以下に示す
DOTA−3C−ビオチンは、DOTA−LC−ビオチンと比較して、極めて改
良された血清安定性を示す。この結果は、ビオチニダーゼ活性に基づくたけては
説明できるようには見えない。この結論に導く実験を、以下に記載しまた表にま
とめた。
[10TA−ビオチン複合体の時間依存性開裂31℃での時間 %アビジン結合
Y−90−LCY−90−3C
I’11’−ビオノチノ DOTAじオチン DOT^ビオチン5 分 75%
50%
15分 57% 14%
3〔〕分 31% 12%
6 (] う) 0 % 9896
S′)、(]時間 0% 60%
ごこて、′−′ は値を測定していないことを示す。
DOTA−LC−ビオチンとDOTAづC−ビオチンの間の血清安定性の相違は
、I、C誘導体が脂肪族アミド結合であるのに対し、SC誘導体がη香族アミド
結合を含有しており、脂肪族アミド結合がより容易に、酵素によりその基質と認
識されるという事実により説明されるであろう。この議論は、然しなから、ビオ
チニダーゼには適用できない。何故なら、ビオヂニダーゼは、非常に効率的に芳
香族アミドを開裂するからである。実際、最も簡単で、最も普通に使用されてい
るビオチニダーゼ活性を測定するための方法は、N−(d−ビオチニル)−4−
アミノベンゾエート(BI’AB^)を基質として使用し、BI’ABへの加水
分解は、ビオチンと4−アミノベンゾニー1− (1’AB^)を遊離すること
が認識されている。例えば、ビー、ウルツ他の著書“酵素学における方法”+0
3−Ill頁、アカデミツクブレス社、1990年(B、 Wolf、el a
l、、’Melhods in Enr7molog7.’ pp、103−I
ll、Academic hes+ Inc、 、19901 参照。従って、
ヒトは、DOTA−3C−ビオチンが、そのl、C対応物のように、ビオチニダ
ーゼ基質であろうと予測するであろう。DOTA−3C−ビオチンが、血清安定
性を示すので、ビオチニダーゼ活性のみでは、他はそうてないのに対し、幾つか
の複合体が血清安定性である理由を適正に説明することができない。一連のDO
TA−ビオチン複合体が、それ故、どの構造的特徴が複合体の血清安定性に寄与
するかを決定するために、本発明者により合成された。
酵素的作用に関するペプチドの血清安定性を改良するだめの幾つかの一般的な戦
略は、次の通りである。D−アミノ酸、N−メチルアミノ酸及びα−置換アミノ
酸の導入。
生体内で安定なビオチン−DOTA複合体は、本発明の実施に有用である。生体
内の安定性は、以下の利点を付与する1)より多くの放射性同位体が、先に局在
化した標的成分−ストレプトアビジンを標的とすることによる増大した腫瘍の取
り込み:及び
2)ビオチンがより安定に放射性同位体に結合した場合、増大した腫瘍の保持。
更に、DOT^とビオチンの間の結合は、生物学的分布(通常の臓器の取り込み
、標的の取り込み等を含む)及び薬物動力学に関し、重大な影響をも有する。
本発明のDOT^含有分子及び複合体のデザインのための戦略は、3つの主要な
考慮すべき事を含んでいる・1)生体内での安定性(ビオチニダーゼ及び一般の
ペプチド活性抵抗を含む)、初期カットて1時間、100%の安定性:2)腎臓
排出、及び
3)合成の容易さ。
本発明のDOT^−ビオチン複合体は、−またはそれ以上の以下の戦略の遂行を
反映する
1)開裂に関わるアミ1〜窒素に隣接する炭素の置換:2)開裂に関わるアミド
窒素のアルキル化。
3)アミトノノルボニルのアルキルアミノ基による置換。
4)D−アミノ酸並ひにその類縁体または誘導体の導入。
5)チオ尿素結合の導入。
本発明に係るDOT^−ビオチン!夏合体は、一般に以下のように特徴付けられ
る:その構造内でビオチンカルボキシ基を保持する複合体及びそうではないもの
(即ち、ビオチンの末端カルボキシ基が還元されるが、さもなければ化学的に変
性されている。以下の一般式により示されるそのような複合体の構造を考え出し
た・
式中、Lは、以下の方法の−っで、DOT^構造の−CIl□−C0011分岐
の−っで相互に置換されていてもよい: −CIl(L) −COO11または
−CI、 C00Lまたは−CIl、 Cot、 ) 。それらの代わりの構造
が使用された場合、D OT A t1合合成式との結合のための官能基を有す
るリンカ−の部分は、[lOT^構造の分岐部分における炭素またはカルボキシ
の(IiJれがと相互作用する能力について選択され、リンカ−構造の血清安定
性を付与する部分は以下に記載したようにして選択される。
結合が上記したようにDOT^の核で形成される場合、Lは以下の原理により選
択され、リン号−の部分は、アミンと結合する能力について選択される、D O
T A ?JJ合体成分と結合するように計画する。
A8本発明の一つの実施態様は、上記したDOT^アニリンアミン及びビオチン
カルボキシ基の間にD−アミノ酸スペーサーを導入するリンカ−を含む。置換ア
ミノ酸は本発明のそれらの実施態様に好ましい。何故なら、α−置換はまた、酵
素的開裂への抵抗を与える。本発明のこの態様のし成分の例としては、以下に示
される:
ここで、R1は、低級アルキル、親水性基で置換された低級アルキル(好ましく
は、
ここでnは1又は2である)、グルクロニド置換アミノ酸または他のグルクロニ
ド誘導体から選択され:そして、R2は、水素、低級アルキル、置換低級アルキ
ル(たとえば、ヒドロキシ、サルフエ−1・、ホスフェートまたは親水性基(好
ましくは011)から選択される。
本発明の開示の目的のために、「低級アルキル」という語は、1〜5の炭素原子
を有するアルキル基を示す。また、「置換」という語は、−若しくは幾つかの置
換基を含み、単一の置換基が好ましい。
本発明のこの態様の好ましいL基には、以下のものが含まれる
R2=C1h及びR2=II (D−アラニン誘導体、それの合成式は実施例X
XIに示した);
R2=C1h、及びR2=C1h (N−メチル−D−7う=ンR導体)R’
= CIl2−011及びR2=H(D−セリン誘導体):R1−C1120S
03及びR2=H(D−t ’) :/−0−サL”) ニー ト誘導体);及
び
9月
本発明のこの態様の他の好ましい成分は、R1が水素で、R2”’ −(CH2
) nullまたはそのザルフェート若しくはホスフェート誘導体で、nは1ま
たは2である分子並びにR2−Hである場合、R1が
である分子が含まれる。
D−リジンのグルクロニド及びアミノピメリン酸のグルクロニドを導入する好ま
しい成分は、以下のI及び11で夫々示さ本発明のこの態様の特に好ましいリン
カ−は、上記したD−アラニン誘導体である。
B、−若しくはそれ以」二のアミド窒素原子上のアルキル置換基を導入したリン
カ−もまた、本発明により包含され、幾つかの態様のそのようなリンカ−は、し
−アミノ酸からのものが好ましい。置換されたアミン成分を有するアミド結合は
、酵素的開裂に対し、殆と影響されない。そのようなリンカ−は以下の一般式で
示される
ここで、R4は、水先、低級アルキル、ヒドロキシ、サルフェート、ホスフェー
ト等で置換された低級アルキル、及びから選択され;
R3は、水素、アミン;低級アルキル;アミノ−またはヒドロキシ−、サルフェ
ート−またはホスフェート−置換低級アルキル:グルクロニドまたはグルクロニ
ド−誘導化アミノ基から選択され;そしてnは0〜4の範囲である。
本発明のこの態様の好ましいリンカ−は:n=4(7)場合、R3=H及びR4
=CH,、実施例XXI テ議論したように合成される;
n = Q (1)場合、R’ =H及びR’ =CI+、 、実施例XXI
テ記載したようにN−メチル−グリシン(サルコシンという通称名を有する)か
ら合成される;
n=Qの場合、R3−旧(2及びR4=CI+3゜n=4の場合、R3=H及び
R4:
(His−DOT^−LC−ビオチン)、実施例XXIで議論したようにブロモ
ヘキサン酸から合成される:そして、n==0の場合、R’=H及びR4−
(bis−DOT^−3C−ビオチン)、イミノジ酢酸から合成される;が含ま
れる。
R1が)[て、R”が−C112C11□011で、口が0のリンカ−を含む複
合体の合成が、実施例XXIに記載されている。模式的には、■]が0、R′が
1(及びR′か−CIl□CH20i+である本発明のこの態様の)M合体の合
成は、以下に示す。
ビスーDOT^−LC−ビオチンは、例えば、次の利点を提供する二l)二つの
DOT八分子分子つのビオチン成分への導入は、ビオチン複合体の総親水性を増
大し、それにより生体内での尿排出への分配を方向付け、そして
2)ビオチンのカルボキシル基に隣接するアミド窒素の置換が、ペプチド及び/
またはビオチニダーゼのその部位での開裂を阻害する。
ビスーDOT人−LC−ビオチン、グリシン基リンカ−及びR3=I]、R’
=CH3、n=4のN−メチル化リンカ−が、本発明のこの態様の特に好ましい
リンカ−である。
C1他のリンカ−の態様は、その中にチオ尿素残基を導入する。本発明のチオ尿
素付加物の例は、次の一般式で示されここで、R5は水素または低級アルキルか
ら選択され;R6はH及び親水性残基から選択され;そしてnは0〜4の範囲で
ある。
本発明のこの態様の好ましいリンカ−は、以下のとおりである:
n=5の場合、R’=H及びR6=H。
n = 5 c7)場合、R’=H及びR6=C0Ol(、ソしてn=5の場合
、R’=C11,及びR6=C0O1−10−に記した第2の好ましいリシン1
−は、L−リシンまたはD−リシンの何れかを用いて調製することができる。同
様に、第3の好ましいリンカ−も、N−メヂルーD−リシンまたはN−メチル−
L−リジンの何れかを用いて調製することができる。
親水性を最小にした他の千オ尿素付加物は、であり、これはビオチンヒドラジド
(Sigma Chemical Co、。
S(、LauIs 、 Ussauti から市販されている)及びDOT^−
ベンジルイソチオシアネート(007人−アニリンから一段階で合成される公知
化合物)の付加により形成され、以下に示したようなチオ尿素含有化合物が形成
される。
D、開裂に影響されやすいアミドに隣接する炭素の置換による本発明のアミノ酸
誘導リンカ−は、以下に記載した一般ここで、Zは− (C)1□)、−1便利
に合成される形態のグルタミン酸;または
Z −−CI+2− S−C!I、〜、システィン及びヨード酢酸から合成可能
であり:または
Z=−CI+□−1便利に合成される形態のアルパラギン酸;または
Z = −(CI+2 ) Tl−C0−0−CI+2− 、ここでnは1〜4
の範囲であり、それはセリンから合成可能である。
E9本発明の他の例示リンカ−の態様は、以下に記載した一般式を有する
そしてnの範囲は1〜5である。
F、他の態様は、ジスルフィドを含むリンカ−を含有し、それは、ビオチン−D
OT^複合体の非標的保持を減するための代謝的開裂残基(−S−S−)を提供
する。このタイプの例示リンカ−は、次の式で示される:
ここて、11及びn゛ は好ましくはO及び50間の範囲である。
条件付きて開裂するリンカ−を使用する利点は、活性剤の標的/非標的局在化の
改良である。条件付きて開裂するリンカ−には、酵素的に開裂するリンカ−1酸
性条件下で開裂するリンカ−1塩基性条件下で開裂するリンカ−等が挙げられる
。より具体的には、非標的組織に存在し、標的組織には量が減少しているか或い
は欠如している、酵素により開裂するリンカ−の使用は、非標的細胞保持に比較
して、活性剤の標的細胞保持を増大することかできる。そのような条v1°付き
開裂リンカ−は、例えば、治療放射性核種を標的細胞に配布する場合に有用であ
る。(VJ故なら、そのような活性剤は、有効性のために内在化を必要どしない
からであるが、但し、リンカ−は標的細胞表面で安定であるか、または標的細胞
の分解から保護されている。
G、エーテル、千オニーチル、エステル及びチオエステルリンカ−もまた、本発
明の実施に際して有用である。何故なら、そのようなIJンカーは、酸で開裂し
、それ故、非標的保持を容易に改良するからである。このタイプの例示リンカ−
は、次の一般式を有する:
ここで、XはOまたはSであり;そしてQは結合、メチレン基、−CO−基また
は−CO−(C112) 、−NH−であり、そして
nは1〜5の範囲である。
他のそのようなリンカ−は、一般式:
−CH2−X−Q、ここて、Q及びXは上記したのと同一である。
H,本発明の他のアミノ含有リンカ−は、次のよ・うな構造ここでR7は低級ア
ルキル、好ましくはメチルである。
この場合、酵素的開裂に対する抵抗は、アミンでのアルキル置換により授けられ
る。
■1重合性リンカーもまた、本発明において意図されている。デキストラン及び
シクロデキストランは、重合体の親水性の結果として、本発明のこの態様におけ
る有用な好ましい重合体であり、それは、それを含む複合体を好ましい排出へと
導く。デキストラン重合体を使用する他の利点は、その上うな重合体が実質的に
無毒性で且つ無免疫源性であり、それらは種々の大きさで市販されており、且つ
、それらは他の相当する分子と容易に複合することである。又、デキストラン−
結合複合体は、非標的部位が、より小さい単位の分子にデキストラン重合体を開
裂する能力がある酵素である、デキストラナーゼに対し接近し易い場合、非標的
部位はそれほど接近し易くはない。
本発明の他のリンカ−は、DOT^との複合化の前に製造され、次いでビオチン
のカルボキシ残基が還元される。本発明のそれらのリンカ−は、以下の一般式を
有する:本発明のこの観点のリンカ−の態様は、以下のものを含む・1、以下に
示したようなエーテル結合は、以下に示した工程に従い、DOT^−ビオチン複
合体の中で形成される。
L’ =−NH−CO−(CI42)、。
ここで、11は1〜5の範囲であり、】が好ましい。
このリンカ−は、DOT^アニリン(DOT人−3C−ビオチンの構造における
ように)に対し直接結合するたった一つのアミド基を有する。更に、エーテル結
合は、腎臓での排出を容易書こする重要な因子である親水性を付与する。
K、還元されたビオチン(ヒドロキシビオチンまた(まアミノビオチン)から形
成されるアミン結合を、例え(f、実施(PIXX+に記載した工程に基づき、
形成されたそのような1ノンカーを含む複合体と共に、以下に示す。
L’=−NH−
このリンカ−は、アミノ基を含有しておらず、そしてアルキル化されていないア
ミンは、好ましい生物分配性能を付与するかもしれない。何故なら、アルキル化
されて0な1.I DOT^−アニリンは、優れた腎臓の浄化を示1からである
。
L、アミ、バービオチン中間体を経由して複合体を形成可能な、置換アミンリン
カ−を、以下に示す。
ここで、R8はH; −(C112) 2−011またはそれらのサルフェ−1
・若し、くはホスホネート誘導体であり;またはは−(C1lz ) n C0
−Ni1−であり、ここで、nは0〜5の範囲てあり、好ましくは1であり、モ
してqはOまたは1である。
それらの基は、アミドのみが直接DOT人−アニリンに伺加し、ぞして、生体内
においてリンカ−に対し陽電倚を付、C7する非アミドアミンまたはトアルキル
化グルクロニド親水性基の何れかが、夫々、交互に好ましい腎臓排出するという
利点を示す。
N1.アミノビオチンは、次式
L’ =−Nil−CS Nil−のチオ尿素含有リンカ−のような、好ましい
性質を有するリンカ−により結合された複合体の製造の中間体として使用される
。
このチオ尿素を含有する複合体は、以下の利点を有する。開裂しないアミド及び
短く、かなり極性の、腎臓排出を助けるリンカ−0
以下の式のビスーDOTへ誘導体は、また、アミノ−ビオチンから形成される。
ここで、nは1〜5の範囲であり、■及び5が好ましい。この分子は、開裂しな
いアミドの付加的な利点と共に、先に議論したビスーDOT^誘導体の利点を提
供する。
還元されたビオチンカルボキシ基により特徴付けられる複合体の製造に使用され
る本発明の付加的なリンカ−は、以下のとおりである:
L = (CI+2 ) J−NH−1ここで、アミン基は、還元されたビオチ
ンカルボキシ成分に相当するメチレン基に付加し、そ(7てメチレン鎖は、DO
TA環の核炭素に付加する。そのようなリンカ−は、リシンから都合よく合成で
きるL −−(CHa ) q−CO−Nlt−、ここで、qは1または2であ
り、そしてアミン基は、還元されたビオチンカルボキシ成分に相当するメチレン
基に付加し、そしてメチレン基は、DOTA環の核炭素に付加する。この成分は
、アミンービオヂンから合成できる。
上記したリンカ−は、−若しくはそれ以上の以下の利点を有する複合体を製造す
るのに台用であるニー遊離ビオヂンと同一または実質的に同様の親和性でアビジ
ンまたはスト1ノブ)・アビジンと結合するニー高度な動力学的安定性で、金属
M3+イオンと効率的に結合づる。
−1として腎臓を通して尿中に1コ1出される;一体内液体のアミダーゼに対し
安定であるニー組織を速やかに通過し、予備標的化アビジンまたはストレプトア
ビジンと結合する;そして
−全身での滞留半減期か約5時間未満で速やかにtJI泄される。
上記したDOTA−ビオチン複合体の中間体への合成経路として、ニトロベンジ
ル−DOTAかfに案されている。それらの提案された合成経路は、然しなから
、中間体化合物を最適ではない収率で製造する。例えば、レン(Rennl及び
ミアーズ(&lex+!S)の著書、「三官能キレート剤Q−(p−ニトロベン
ジル)川、4.7.lo−−テトラアザンクロドデカン−N、 N’、 N’、
N”−テトラ酢酸の巨大スケール合成、及びキラルクロマトグラフィーによる
その鏡像異性純度の定量J 、Biocon j、Chemo、3:563−9
.1992 には、低収率で進行するか、或いは煩わしい変換または生成を含む
反応工程を含む、ニトロベンジル−DOTAの9段階の合成が記載されている。
より具体的には、第6番目の工程は、26%だけの収率てあり、そして生成物は
分取11 P L Cで精製した。更に第8工程は良好な収率で進行するが、こ
の工程は大容量のノ(反応物を含んでいる。
先行技術の工程6−8のそれらの困難は、以下のそれらの代わりの合成経路を採
用することにより、本発明の実施に際して克服される。
以下に示したよ・)に、テトラアミンアルコールがテトラトルエンスルホンアミ
ドトルエンスルポン酸塩に変換される先行技術の合成工程の第6エ程における収
率の低さは、トルエンスルホン酸塩官能性の(総てのアミン基がそれらの相当す
るスルホンアミドに変換される前に)未熟な形成を引き起こそのような連続の出
来事は、保護されていないアミン基により、反応性トルエンスルホン酸塩の望ま
ない分子内または分子間置換を引き起こすであろうし、それにより、多くの望ま
ない副生成物を生ずる。
この問題は、テトラアミンアルコールを無水トリフルオロ酢酸と反応させること
による、上記した本発明の代わりの合成式により克服される。トルエンスルホン
酸塩よりも非常に弱い脱離基である、トリフルオロ酢酸塩は、類似の副反応に対
し、攻撃を受け易くはない。実際、グリーン(Green)及びヴット(Wul
s)著、“有機合成における保護基”、ニューヨーク。
ジョンワイリー社、94頁、 1991年(G+eene xnd Watg、
’P+olecling Groups in O[ganic 5ynth
esis、’ Iohnn Wile7 !nd S。
ns、 Inc、、New Yolk、 p、94.1991)に報告されてい
るように、トリフルオロ酢酸塩基の容易な加水分解は、総てのアミンが消費され
た後、反応混合物へメタノールを添加することが、実質的に例外的な生成物とし
てテトラフルオロアセトアミドアルコールを与えるということを示唆している。
テトラフルオロアセトアミドアルコールを相当するトルエンスルホン酸塩へ転換
することは、先行技術のテI・ラドルエンスルホンアミドトルエンスルホン酸塩
と同様に環化することが期待される。メタノール性水酸化すl・リウム中で、1
5〜25°Cで1時間の、テトラフルオロアセトアミドアルコールのトルエンス
ルホン酸塩の環化による環状テトラアミド生成物は、実質的に例外的な生成物と
してニトロベンジル−DOT^を与える。
その結果、トロフルオロアセトアミド保護基の使用は、大過剰駄の硫酸と共に加
熱し、次いて大容量の水酸化バリウムで中和することを含む、非常に安定なトル
エンスルホンサンアミド保護基の開裂3と結びついた困難を回避する。
ニド[]]ベンジルーDOTへの、他の代わりの経路を以下に示この代わりの工
程は、ジエチリルシアノホスフエート等のカップリング剤を使用するp−ニトロ
フェニルアラニルトリグリシンの環化を含み、環状テトラアミドを与える。引き
続くボラン還元は、2−(p−ニトロベンジル) −1,4,7,10−テトラ
アザシクロドデカンを与え、これは上記したレン(Ren++)とミアーズ(M
ea+ei)の文献に含まれている、DOT^への公開されている経路に使用さ
れる一般的な前駆体である。本発明のこの代わりの工程は、先行技術のレン(R
enn)とミアーズ(Mea+es)の文献に記載されているよりも、かなり短
い、4工程よりも寧ろ2工程を要する合成の短縮路を提供する。
(’Jられるキレート−ビオチン複合体は、優れた腎臓υ1出を示す。?、u合
体の正味の総電荷は中性であるが、ポリカルボキシレートの分子の性質は、親水
性及び親油性の領域を生ずる。
複合体内のカルボキシル基の数と性質を変更することにより、(〕1出は、腎臓
から胃腸管経路に移動する。例えば、中性化合物は、一般に腎臓により浄化され
;アニオン性化合物は、一般に61システムによって浄化される。
[3,ポリリシン誘導化
ポリリシンを含有する複合体もまた、有益な生物学的分布性能をij<−1゜全
体の抗体において、ポリリシンによる誘導化は、肝臓での取り込みに対する複合
体の生物学的分布をゆがめる。これに対し2、ポリリシンによるFabフラグメ
ントの誘導化は、旧識及び腎臓の両者での取り込みの低レベル化を招き、それら
の複合体の血液浄化は、キレートに)(有結合したFabのそれと同様である。
ポリリシンに誘導されるキレート−ピオチン複合体の例を、以下に示す。
放射性金属−キレ−1・−ビオチン複合体へのポリリシンの導入は、それ故、複
合体の良好な肝臓及び腎臓での浄化を維持しながら、RES金属・rオン封鎖を
最小限にするが、または除去するのに有用である。改良された腎臓の排出性能の
ために、ポリリシン誘導体は、ビオチン化に続いて、好ましくは琥珀酸化される
。ポリリシン誘導体は、更なる利点として:(1)放射性金属−キレート−ビオ
チン複合体の特異的活性を増大させ; (2)ポリリシン重合体の分子量を変更
することにより血液浄化の速度及び経路を制御することができ;そして(3)最
適の腫瘍相互作用についての複合体の循環半減期を増大することを提供する。
ポリリシン誘導化は、標阜的な方法論により達成される。
簡単には、ポリ−し一リシンは、標邸アミノ基アシル化工程(水性重炭酸緩衝液
、pl+3. ビオチン−旧1sエステルを添加し、次いでキt/ −1−Nl
l5エステルを添加する)により、アシル化される。代え)りの方法論には、D
lllSO及びトリエチルアミン中で、ニトロフェニルエステルを使用する無水
条件を含む。得られる複合体は、UV及びNMRスペクトルにより特徴付けられ
る。
ポリリシンに何着したビオチンの数は、11人B八へ析により定石される。分光
光度滴定は、アミノ基誘導化の度合をFT’価するために使用される。放射性金
属−キレート−ビオチン複合体は、大きさの排除により特徴付けられる。
C8開裂可能な結合
放射性金属−キレ−1−一一ビオチン慢合体のキレートとビオチンの間の部分に
開裂可能なリンカ−を挿入することにより、正常組織に対する腫瘍での複合体の
保持が増大される。より具体的には、正常細胞内に存在するが、腫瘍組織には欠
損しているかrY在しない酵素により開裂されるリンカ−は、腫瘍での保持を増
大することかできる。例として、腎臓は高レベルのγ−グルタミルトランスフ上
ラーゼを有し;他の正常XJl織は、生体内で、γ−グルタミルプロドラッグの
開裂を示す。
それに対し、腫瘍は、一般に酵素のペプチダーゼを欠いている。以下に示したグ
ルタミル結合ヒオチン複合体は、正常組織内で開裂され、腫瘍内に保持される。
N、Sキレートの糖置換は、そのようなキレートを水溶性にする。生理的pl+
で完全にイオン化された硫酸塩は、以下に記載したキレート−ビオチン複合体の
水溶解性を改良する。
R−リボースまたはグルコースまたは302011等の糖X= (CI+2)。
またはCO(CI+2) 4この化合物は、標準反応」−程により合成される。
簡単には、ビオシチンかN−+−BOC−(0−スルホン酸塩または0−グルコ
ース)セリンNll5エステルと縮合して、N川−BOC−(0−スルホン酸塩
または0=グルコース)セリンビオシチンアミドを与える。引き続< N−1−
BOc基のTF^での開裂及び、リガンドNHSエステルの、DμF中、トリエ
チルアミンとの縮合は、リガンドルアミドセリン(0−スルホン酸塩または0−
グルコース)ビオシチI’lI’−放射性ヨウ素化ビオチンの調製と特性付はポ
リ−し一リジンを過剰のNHS−LC−ビオチン、次いてポルトン−ハンターN
−ヒドロキシスクシンイミドエステルに、DMSO中でさらすことにより調製し
た放射性ヨウ素化ビオチンが報告されている。精製後、この生成物は、ヨード化
法(例えば、化される。得られる放射性ヨウ素化ビオチン誘導体の高分子量のた
めに、生成物の限定された特性付け(即ち、放射性−HI’LC及び固定化スト
レプトアビジンとの結合)のみが可能であった。
本発明による放射性ヨウ素化ビオチンの調製は、成る利点を与える。第Jに、放
射性ヨウ化ビオチン誘導体は、完全な化学的特性付けが行える低分子量化合物で
ある。第2に、調製のために開示された方法は、単一の工程を含み、そして生成
」二程の必要性を取り除いている。
簡単には、ビオシチン(R= C00H)及びビオチンアミドペンチルアミン(
R= H)に対応するヨードベンズアミド誘導体を、以下の式により調製した。
この式において、rXJは如何なる放射性ハロゲンであってもよく、 +251
、+31 l、+231.211^(等が挙げられる。
■の調製は、一般に、l・リプチル錫中間体を使用して、ウイルバー他(Wil
ba+ el at、)の開示、J、 Nucl、 Med、 30:216−
26.1989に従う。NHSエステル1は、DCllと相互反応し得る混合物
を形成するので、水溶性カルボジイミドを上記した反応に使用される。NHSエ
ステルは、クロマトグラフィーと適合せず:それは、有機及び水性溶媒に不溶で
あり、そしてDMF中または緩衝水性アセトニトリル中でビオシチンと反応しな
い。
1とビオシチンまたはそれから誘導されたものとの反応は、標的でのビオチン結
合能力となる(即ち、標的及びそれに付加したのと等量のアビジンに対する抗体
の量)。
本発明の予備標的化方法のそれらの実施態様について、変質r程から得られる治
療様放射性核種を放出する粒子(非放射能キャリアー形態が存在しない)が好ま
しい。放射性核種の例としては、Y−90、Re−188、^l−211、B1
−212等が挙げられる。他の反応器により製造された放射性核種は、それらが
標的に対し、治療的に有効環の放射線を照射する量で結合することが可能であれ
ば、本発明のそれらの態様を実施する際に有用である。放射線の治療的に有効な
量は、核医療実務者に公知の幾つかの因子に依存し、約1500〜約10.00
0 cGマの範囲である。
動脈内投与予備標的は、供給血管が到達しうる臓器または組織に存在する標的に
対し供給できる。本発明の予備標的方法の動脈内配布の観点に関する応用の例に
は、肝動脈投与による肝臓腫瘍、頚動脈投与による脳−成性腫瘍、気管支動脈投
与による肺癌及び腎動脈投与による腎臓癌の治療が挙げられる。動脈内投与予備
標的は、以下に記載したような、化学療法薬剤、毒物及び抗腫瘍活性剤を用いて
行うことができる。
高い効力の薬剤、IL−2等のリンフ才力イン及び腫瘍壊死因子、薬剤/リンフ
才力イン−担体−ビオチン分子、ビオチン化薬剤/リンフ才力イン、及び薬剤/
リンフ才力イン/毒物−添加、ビオチン誘導化リポソームは、本発明のこの態様
の実施に際してそれらの配布に有用な活性剤及び/または投与製剤の例を示すも
のである。
固体腫瘍標的部位と結びついた問題は、例えば、治療剤の活性部位への貫通であ
る。若し、そのような標的部位への均一・な貫通が達成されるならば、より有効
な治療が可能である。
標的剤と複合したリガンドまたは抗リガンド、または治療成分と複合した抗リガ
ンドまたはリガンドの、標的部位への貫通を増大するために使用される一つの方
法は、血管の結合を誘起または促進し、細胞と細胞の結びつきを分解し7、また
は同様に、3次元細胞配列により特徴付けられる標的部位に対し投与された複合
体のより均一な配布を容易にする透過性増大成分の投与である。好ましくは、本
発明の透過性増大成分は、それらの効果を速やかに達成する(例えば、投与後、
約30秒から約1時間以内)、3
本発明のこの観点の一つの例は、抗リガンド−標的化成分複合体の没り(例えば
、全身的、動脈内、導尿管による局所的等)、次いで、例えば、標的の3次元構
造を分解腰微小血管の結合を誘起する透過性増大成分(例えば、ヒスタミン、セ
O1・ニンまたはブラジキニン等の、後毛管細静脈上の作用により;または細菌
性エンドトキシン等の、毛管ベッド全体の作用により、細静脈の内皮中の隙間を
誘起する試薬、等)の動脈内清流導尿管による投与をし、それにより標的部位で
の高い細胞間1度を達成するために、リガンド−治療剤腹合体の同時または連続
膜j−iを可能にする。治療剤[1合体の投与の部位特異性を達成するだめの一
つの方法は、その薬剤を導尿管を経由して投与することである。夫々の投与成分
についての、投りの最適経路は、受容体の生理的条件及び経験を有する医療実務
者により、そのために選択された特別の治療により指示されるであろう。任意に
、透過性増大成分に先立ちまたは続いて、清澄剤を投与してもよく、先の投与が
好まし本発明のこの側面の使用は、また、3次元細胞配列により特徴付けられる
標的部位に対する高分子量治療剤を有する複合体の配布を容易にする。例えば、
−若しくはそれ以上のりガントまたは抗リガンド分子並びに複数の治療剤分子は
、重合体に複合し、全体として次式を形成してもよい:治療剤1−30ル
ここで議論されるような、達成可能な(投与目的のみ)動脈の供給により特徴付
けられる標的部位に特に有用である、本発明のこの観点の特異的な実施態様には
、透過性増大成分の動脈内投与、次いて、治療剤−重合体−リガントまたは抗リ
ガンド複合体のそのような投与が含まれる。そのような配布に適した複合体の例
としては、アール、ダンカン及びジエイ.コペセクによる共著、ポリマー化学の
進歩、57:52−101 (1984年)及びダンカン著、抗癌剤、3 :
175−210(1992年) (R210 (1992))において議論され
ている、ヒドロキシ−プロピルメタクリレート−アドリアマイシンのビオチン化
誘導体である。
一方、透過性増大成分は、次いで投与される抗リガンド−またはりガント−治療
剤複合体について受容体として機能する、その投与された複合体のより均一に標
的化するのを容易にするために、標的成分−リガントまたは−抗リガント複合体
の投与に先立って投与されてもよい。更に、透過性増大成分は、また、本発明の
3段階予備標的プロトコールに使用してもよいb
本発明の好ましい透過性増大成分は、「特異的」または「非特異的」相互作用に
より細静脈の内皮中の隙間を誘起する。この議論の目的のために、非特異的透過
性増大成分は、全体の毛管ベッドに作用するものである。非特異的タイプの透過
性増大成分の例としては、細菌性エンドトキシン、代謝阻害剤、微小糸球体また
は微小管等を変質する薬剤等が挙げられる。特異的透過性増大成分は、毛管ベッ
ド(例えば、後毛管細静脈、毛管等)の部分に作用する。特異的タイプの透過性
増大成分は、ヒスタミン、セレトニン、ブラジキニン等である。他の透過性増大
成分は、マンニトール、腫瘍壊死因子、五酸化二窒素、プロスタグランジンE2
、ロイコトリエン、ロイコキニン等である。
代って、例えば、標的腫瘍塊への、診断または治療物質の配布の増大は、標的成
分を含Hする複合体、リガンド/′抗リガンド結合対のメンバー及び腫瘍塊内の
細胞と細胞の結びつきを分解することを達成するのに十分な透過性増大剤の量を
、全身に没4することにより達成することができる。そのような透過性増大成分
は、例えば、上記した局所または動脈内投与プロトコールの実施により、局部的
に投与してもよい。
本発明の透過性増大成分の例としては、3次元標的細胞配列内の細胞と細胞の結
びつきの分解が可能な如何なる物質もが含まれる。幾つかの好ましい成分として
は、低分子1タンパク質合成阻害剤である、トリコテセン、イオノフオア、脱活
性化合物(特に、微小細管または微小繊維細胞重合、ポリミキシン及びポリエン
抗生物質の阻害剤)、環状トキシンペプチド、サイトカラシン及びそれらの組合
せが挙げられる。
ベルルカリンA1 ミクロシスチン(1兄H−ys−tj旦り!−製g−i−n
−男からの)、シクロへキンミド及びプロマイシンが、特に好ましい透過性増大
成分である。
巨大環状環、官能性エポキシド基またはそれらの両台を有する成分もまた、本発
明内において好ましい。然しなから、巨大環状環を欠いている細胞毒化合物もま
た、ここで使用するのに適している。
約2.000ダルトンよりも小さいか等17い分子量を有する小さい透過性増大
成分は、そして特に約1.000ダルトンよりも小さいか等しい分子量を有する
ものもまた好ましい。そのような小さい透過性増大成分は、その細胞質が、隙間
を結合する錯体により結合された隣接する細胞間を自由に通過するこ七かできる
。
全身に投与する態様においては、約1. OQOダルトンまたはそれ以下の分子
量をイ1する透過性増大成分が、標的成分(好ましくは、リガンドまたは抗リガ
ンドがそれに結合している)に、選択的に開裂する共有結合を介し−C複合する
。この態様において、標的細胞を複合体に配布した後、透過性増大成分は、標的
細胞において放出され、次いて、隙間の結合を介して隣接する細胞に分配される
。放出された成分の自由な拡散は、例えば、腫瘍塊の分解の効率を増大するであ
ろう。
幾つかの透過性増大成分については、複数の成分が、担体分子と選択的に開裂す
る共有結合を介して複合することが有益である。ここで使用している「担体分子
」は、限定されないが、巨大タンパク質または単一の標的成分に多数の透過性増
大成分を結合されることができる重合体が含まれる。好ましい担体分子には、ア
ルブミン、デキストラン、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリ孔−リシ
ン及びポリグルタメートか挙げられ、これらは総て、5,000ダルトンを超え
る分子量をFTする。担体分子は、化学合成により、または組み換えDNA技術
を用いて製造してもよい。担体分子は、一般に、小さい選択的開裂結合基により
誘導され、それは、−若しくはそれ以上の透過性増大成分の担体への結合を可能
にする。
「透過性増大成分を付加した」担体は、次いで、標的成分に(直接またはリシン
J−を介して)共有的に付加された後に、局部的または動脈内に投与されるか、
または全身に投与される。
一方、特異的標的部位の血管透過性は、標的細胞炎症応答仲介剤である透過性増
大成分の有効量を投与することにより、達成される。この種の好ましい透過性増
大成分は、標的部位への局在化か可能であり、そして患者内の標的部位での補体
依存性炎症を仲介することが可能な物質である。そのような成分は、生体内にお
ける、受容体の血清との、補体依存性細胞毒性を仲介するそれらの能力により認
識される。透過性増大成分は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメ
ラ抗体、ヒトまたはヒト化抗体、または上記した能力を有するだの成分であって
もよい。
この種の透過性増大成分は、C2から誘導される血管作動性の補体誘導ペプチド
との複合体として投与されてもよい。補体誘導ペプチドは、透過性増大成分と、
不安定な結合(即ち、シッフ塩基結合)を介してのような、標的部位における補
体誘導ペプチドの放出を許容する仕方で結合される。
好ましくは、マウス抗体、ヒト/マウスキメラ抗体またはヒト化抗体等の、抗体
の部分集合は、血管の透過性における標的部位−特異的増大を誘起するために使
用される。それらのモノクローナル抗体は、標的部位−特異的血管透過性を増大
させるのに寄与する生体内での標的細胞分解及び/または標的細胞炎症応答を仲
介する。標的細胞に対する直接及び間接の作用は、補体依存性細胞毒性を仲介す
ることにより達成される。生体内の補体依存性細胞毒性を仲介する能力は、生体
内での補体依存性炎症に仲介する能力を表示する。
発明は、抗体の一つの属性−イツタイブ−及び/またはザブクラス特異的機能の
所有−を利用する。例えば、マウス1gG□及びヒh igG + またはl
g G 3定常部分を有するヒト/マウスキメラ抗体は、一般に、抗体依存性細
胞−仲介炎症(八〇CC)または補体依存性細胞毒性を仲介するための、マウス
またはマウス/′ヒト起源の池の免疫グロブリンよりも優れていると4えられて
いる。標的部位補体依存性細胞毒性を仲介するのに0効な抗体または他の成分は
、確認されたまたは有効な標的部位を有する究極の受容体が本来rTする血清補
体を利用てきなければならない。従って、ヒト抗体は、ヒト血清を同州すること
ができると期待される。他の種の抗体は、それ故、ヒト受容体に対する投与を考
慮した場合のこの能力について試験される。
依存細胞毒性を介在するとして知られている成分の例としては、NR−Co−0
4、結腸癌に対するマウスl g G *抗体、 NR−LU−13、NR−1
,0−10のヒト定常領域及びマウス可変領域を特徴とするマウス/ヒトキメラ
抗体、37−40キロダルトンのパンカルシノーマ(全身腫瘍)糖タンパク質に
関連する抗体、 NR−LU−03、N11−LU−10との免疫化による免疫
複合体により生じたれているGD3に対するIgG 、抗体;抗体3F8、ムン
他(Munn示されたGD2に対するマウスIgG3 、等が挙げられる。
本発明のこの透過性増大の観点の実施に有用な幾つかの重合体は、多数の治療剤
についての担体とし7て、単独で機能する。好ましい重合体はまた、リガンドま
たは抗リガンド及び、例えば、肝臓・胆嚢よりも寧ろ、肝臓からの排出をするた
めに、それに重合体が結合した治療剤の生物学的分布に関する。
多数の投与治療剤(財入り、放射性核種)については、特に治療プロトコールに
ついては、腎臓の排出が好ましい。
本発明の実施に使用する例示重合体は、哺乳動物の受容体に投与された場合、排
出され、またはその代謝産物が腎臓の経路を通って排出され、それは、−または
それ以上の薬剤、抗腫瘍剤、ペプチド、キレート、リガンド、抗リガンドまたは
他の小さい分子と共付または非へ〇結合をすることが可能であり、結合した分子
に応して、腎臓経路の()1出を強制する。
そのような重合体は、約3kD〜約70kDの範囲の分子量を有する極性分子を
含む)。
本発明の透過性増大の観点に有用な例示重合体は、デキストラン、カルボキシメ
チルデキストランを含むデキストラン誘導体、カルボキシメチルデキストラン、
3−メルカプト−2=ヒドロキシプロピルデキストラン等のような、それらのア
ニオン性または極性誘導体;ヒアルロン酸、イヌリン、カルボキシメチルセルロ
ース;ヒドロキシ−プロピルメタクリルアミド(IIPM^)重合体ニスクシニ
ル化ポリリシン、ポリアスパラ銀酸塩、ポリグルタミン酸塩、ポリエチレングリ
コール(1’EG);等である。デギストラン重合体は、発明の透過性増大の観
点において使用する模範的な重合体としてここに記載さ第1る。
本発明において使用するために、デギストラン重合体は、より大きい成分を使用
してもよいか、好ましくは、約5及び約+5kDの間の範囲の大きさである。本
発明において、より大きい(約40〜約70kD)重合体を使用する場合、受容
体からの複合体の浄化速度は遅くなるか、υ1出のための腎臓経路は維持される
。この方法において、重合体に結合する成分は、ぞの増大した循環時間の結果と
して、増大された生物学的有用性を示す。そのような結合性イは、然しながら、
腎臓排出のまま維持される。
本発明の例示デキストラン含1’−T ?M重合体、デキストラン−ビオチン複
合体である。本発明のキレート−ビオチン−デキストラン複合体は、例えば、酸
化されたデキストランからビオチンヒドラジドを複合化し、次いて、N−ヒドロ
キシスクシンイミジルエステル、テトラフルオロフェニルエステル等のキレート
活性エステルとの反応により形成される。一方、キレートーヒオチンーデキスト
ランは、デキストランヒドラジドと、キレート−ビオシチン複合体のカルボキシ
末端とを反応させることにより形成することができる。好ましくは、カルボキシ
末端は、N−ヒドロキシスクシンイミジルエステル等の活性エステルを形成する
ために誘導される。異なる重合体に対する一般的な適用性の代わりのプロトコー
ルを実施例XV11に記載する。
リシンを固定可能なビオチン−デキストラン(BDLF、 ミズーリー州、セン
トルイスのシグマケミカル社(Sigma Chcmicxl CompanY
SSt、Louis 、Missou+i)から市販)は、本発明の実施に使用
する好ましい重合体−リガントである。
活性剤は、単量体、二量体、二量体または他の便利な単位の間で処理された、短
い期間の血清安定結合により特徴付けられるデキストラン重合体に結合すること
ができる。そのような複合体はまた、好ましくは太きいものである(約40〜約
70kDの範囲の分子量を示す)。そのような重合体を使用する〜つの利点は、
それに固定された分子が、循環時間の増大並びに肝臓での取り込みの減少を示す
であろうことである。より具体的には、結合した分子の循環時間は、生体内での
重合性構造の完全さの維持により、指示される。解重合は、受容体の循環系から
、好ましくは腎臓経路を経由して、それら自信速やかに浄化される、結合分子−
単量体、−二量体、−三量体または類似の成分を開放する。
解重合は、例えば、以下の方法を含む、それについての如何なる便利な方法によ
っても、制御されるコールさい分子の結合(tel z、−!キ、1〜3時間、
予備標的及び標的化、直接標識プロ1−コールの両者における活性剤について)
に対する適当な循環時間を提供するのに十分な期間の間、血清中で安定な化学2
1を含むデキストラン単位の間の結合の使用、または
一結合分子の循環時間の適当な量の通過後、酵素の投与により酵素的に開裂する
デキストラン単位の間の結合の使用。
第一の研究方法において、エステル、アセタール、ジスルフィド、チオアセター
ル等の基が使用される。例えば、フェニル、または活性化フェニルまたはフタリ
ル(例えば、クロロ−置換、フルオロ−置換、多ハロゲン−置換、ニトロ−置換
等)のような1〜3時間の血清安定性を有するエステル結合は、デキストラン重
合体単位に付加するために使用してもよい。そのような結合は、重合体に結合し
た分子の標的部位への局在化を容易にするだめの十分な時間、血清中において安
定である。
第二の研究方法は、ヒト血清中には大量には見出せない投与可能な酵素による開
裂を起こし易いデキストラン単位の使用を含む。本発明のこの観点の実施におい
て有用な例示酵素には、デキストラナーゼ、α−アミラーゼ、プルラナーゼ(細
菌性α−1,6−ボリザツカリダーゼ)等が含まれる。酵素・ は、それに対す
る如何なる便利な投与形態で、如何なる便利な経路によっても投与される。その
ような酵素は、アルブミン、免疫グロブリンまたはそれらの部分等を含む、長く
循環するたんぽ(質との融合蛋白質として任意に複合しまたは形成されるもので
ある。この方法において、投与された酵素は、重合体の解重合を行うのに十分な
時間、循環系に残存する。
先に議論したように、標的細胞表面に結合する成分の架橋は、細胞によるそれら
の結合した成分の内在化を引き起こす。
この架橋現象は、本発明の2段階または3段階予備漂0′−Jプロトコールを使
用した幾つかの方法において利用すること力くできる。例示のピオチン/アビジ
ンリガンド/抗すブfンド女;1を使用する本発明の、架橋/内在化の観点の三
つの(ψ1示プロ]・コールは、以下のように記載することができる・1)(2
段階)標的成分−ビオチン−治療剤複合体(またはヒオチシー挿的成分−冶療剤
複合体)の投与、及び先に局在化した複合体と架橋するためのアビジンまた(ま
ストレプトアビンンの投与。このプロトコールの変種として(よ、標的成分−ビ
オチン複合体を投与、腰次いで、治療剤−アビ゛ジンまたは一ストレプトアビジ
ン曳合体の投与力く含まfする。
2)(2段階)アビジン−またはストレブトアヒ゛ジンー標的成分−治療剤1夏
合体(または治療剤−アビシン−またCよストレプトアビジンー標的成分複合体
:または抗体−(アビジンまたはストレプトアビジン)2または(抗体)2−ア
ビ゛ジンまたは−ストレプトアビジンもまた導入した、治療剤含有複合体)の投
与;及び
先に局在化した複合体と架橋するための多価ビオチン−重合体複合体の投与。こ
のプロトコールの変種としては、標的成分−アビジンまたは−ストレプトアビジ
ン複合体、抗体−(アビジンまたはストシブ1−アヒジン)2または(抗体)2
−アビジンまたは−ストレプトアビジンを投与し、次いて、多価ビオチン−重合
体治療剤複合体の投与が挙げられる。
3)(3段階)標的成分−ビオチン1夏合体の没Jう;アビジンまたはストレプ
トアビジンの投与;先に局在化したアビジンまたはストレプトアビジンと架橋す
るためまたは先に局在化したビオチン含有複合体のアビジンまたはストレブ]・
アビジン架橋の結果としての細胞内へ内在化するだめの多価ビオチン−重合体−
治療剤複合体の投与。
本発明のそれらの架橋/内在化の態様は、ビオチン/アビジンリガンド/抗リガ
ンド対、モノクローナル抗体標的成分及びトリコテセン治療剤を参照して以下に
例示するが;然しなから、実施態様は、他の投与成分との使用を妨げない。
本発明のこの及び他の観点の実施に有用な、例示の簡単なトリコテセンを以下に
示す・
R4はl−(またはR1とエポキシド基を形成し;OCH3,SCH3,聞2.
■(013、N (CH3)νL3. L、。
またはR4とエポキシド基を形成し;そしてを表ずが、但(7、少なくとも一つ
のR,、R,及びR6はL l 、+72 、Lt 、またはR4であり、そし
て更にR1及びR3,はI−、またはIl、2てはなく、ここで、そして、ここ
で
Yは0またはNHl
R7またはR7/はI(またはC11,。
R8またはR8/はI(または0H1
nは1〜lO;そして
n′ は0〜10である。
好ましい簡単なトリコテセンは、R2及びR1が共に他の好ましいトリコテセン
は、以下のように特徴付けられる。
(1)R+はLlまたはR2であり、YはNR1R2及びR7/は独立に■]ま
たはCI+、の何れが、R8及びR8/は独立にHまたはOHの何れか、そして
n/は0−10である:更に、但しR2及びR3は共に0−監CH,、、はH;
及びR1及びR6ハH,011、Sll、0C113,5Cfl 3 、N11
2 、NHCHI 、N (C1l、)2から成る群より選ばれたものである;
(2)R1はH,OllまたはSHlテあり;そしてR3及びR61;iH,O
ll、5t(10CI+、、SCH3、Nl12 、NIICHi 、N (C
H3)2またはり、から成る群より選ばれたものであり、ここでR7及びR,/
は独立にHまたはc)13の何れがであり、そして■1は1.〜IQである;
(3)R+は■]、Ollまたは311であり;そしてR1及びR6はHlol
l、SHl 0C113、SCI+3、NR2、N1lCl+3 、N (C1
h )2またはR4から成るr!fより選ばれたものであり、ここでnは1〜1
0てあり、そしてR7及びR7/は独立に11またはC11゜の何れかである;
(4)R1はし、またはR4であり、ここでR7及びR7/は独立にHまたはC
H3の何れかであり、そしてnは1〜10であり:そして、R1及びlく。はH
,011、Sll、ocll、、S C113、Nt5 、N11CI+3 、
N (C113) 2から成る群より選ばれたものである。
模範的な簡単なトリコテセンは、例えば、ビオチン−NR−Ll−1Oモノクロ
ーナル抗体−3−3− (CI+□) 2−CON)I−N・(3−ケトアング
イジン)のように、上記した番号1のプロトコールに使用されてもよい、アング
イジンまたはその3−ケト誘導体である。同様に、この簡単なトリコテセンは、
例えば、(ビオチン) IFI−2n−デキストラン−アングイジンのように、
上記プロトコール番号2及び3において使用してもよい。上記記載の構造内の背
景内において、模範の簡単なトリコテセンは、以下のように特徴付けられる R
,はLlであり、そしてYはNHlであり、R7及びR7/は几にI−1であり
、そしてn′ はOであり; R4、R=、及びR6はHであり:そしてR2及
び本発明のこの及び(1−の観点の実施に有用な、例示の大環状トリコテセンを
以下に示ず:
ここで、n′ は、
から成る群より選ばれたものである、但し、少なくとも一つのR,、W及びZは
り4、R2、Ll、またはR4であり、そして更にW及びZは共にL I s
R2、Ll 、またはR4ではなく、ここで、
Yは0またはNll、
R7またはR7はト■またはC11,。
R8またはR8はト■または011、
nは1〜10:そして
1]゛ は0〜lOである:そして更に、但し、Wは2′と3′の間でエポキシ
ド基に成り得、そして更に但し、W及びZがり7、R2、t、、 、またはR4
ではない場合、W及びZは独立にH。
011または5+1の何れかであり;R1がり4、R2、R3、またはり1.で
はない場合、R1はI−1,011またはNllであり、そして、R2及びR3
4;!H1OH1Sll、OCH,、S C113、N It □、N It
CIf s、N (CH3)2、R3またはR4がら成るP;Yより選ばれたも
のである。
好ましい大環状トリコテセンは、R′が、である化合物である。
そのような好ましい化合物は、ロリジンAである。この種のより好ましい大環状
トリコテセンは、以下のように特徴付けられる
(1)R+はr、l 、R2、R3Nまたはり、であり、ここで、
Yは0またはNll、
R7及びR7は独立にHまたはC113の何れが、RFl及びR8,は独立にH
または011の何れが、nは1〜10、
n゛は0〜loてありIR2及びR3は1イ、011、Sll、OCH,、S山
、N11□、NlIC1li 、N (山)2から成る群より選ばれたものであ
り;そしてW及びZは独立にHXollまたはNllの何れかである場合;
(2)R,及びWは独立に■4.011またはNllの何れがであり;R2及ヒ
R11,tHSOll、Sll、OCIf 、、S C113、N 112 、
N It CIf 3、H(CI+3. ) 2から成る群より選ばれたもので
あり、そしてZはL+ 、R2、R3、またはり9.であり、ここでYはOまた
はNll、
RフまたはR7はトIまたはC113、RRまたはRFlはHまたは01(。
nは1〜10、そして
n゛ は0−10である:
(3)R,及びZ l;k HlOHまたハsIIテあり;R2及びR3は)(
、Oll、Sll、0CIh、5CIIN 、N112 、N1lCl+3 、
N (C1h )2から成る群より選ばれたものであり:そしてWはLl、R2
、R3、またはり、の(11Tれがであり、ここでYはOまたは旧1、
R7またはR7はHまタハCI+ 、、R8またIt R,はHまたi;!01
1.1]は1〜10、そして
n” は0〜10である;そして
(4)R,、W及びZは独立にNllまたLよ01(の何れがであり;R2及び
RyはHloll、Sll、OCR、,5CII、 、N112. NllCl
+、、N (CL )2 、L、、*たはl+ hら成ルr!Yより選ばれたも
のであり、ここで
R7またはR7,はFiまたはc1]、の何れが、そしてnは1〜10である;
但し、R2及びR3は共に同時にR3またはR4ではない。
模範的な大環状トリコテセンは、ロリジンA及び2′−オキソまたは13゛−オ
キソ誘導体のようなそれの誘導体である。それらのトリコテセンは、上記したプ
ロトコール番号1に、例えば、ビオfシーNU−LU−10モ/ りCl −f
−ル抗体−3−S−(C112)2−CONH−N= (2’−オキソロリジン
A)、ビオチ> −No−Lυ−10モノクローナル抗体−1−3− (CH2
) 2−CONII−N= (13’ −:t +ソロリジ:/A) 、’l’
−オキ゛/−CIリジンA −3−3−(C112) 2−CONII−リシン
−till−Ltl〜10モノクローナル抗体−ビオチン等として使用してもよ
い。同様に、それらの大環状トリコテセンは、上記プロトコール番号2及び3に
、例えば、(ビオチン) IR−20−デキストラン−2′−オキソロリジン八
として利用してもよい。
模範的なロリジンA誘導体大環状トリコテセンは、以下のように特徴付けられる
・R1及びR2が共に11であり;R3がCH3:WがL+ 、YがN11SR
,及びR7が共にH,n’ は0;そして2は01];
そしてZがLl、YがNll、R7及びR7・が共にH,n’ は0;そして
R、及びR7が共に11であり;R3がC1h、WがR3、R7及びR7が共に
H,nは1;そしてZが011である。
酸に不安定なリンカ−の技術、例えば、ヒドラゾンリンカ−は、放出された試薬
がその治療効果(例えば、タンパク質合成の用害)を発揮することができる標的
細胞のエンドソーム及びリソソーム(pl+3.5−5.5)内での治療剤の放
出を容易にする。ジスルフィド結合もまた、標的細胞のエンドソーム及びリゾソ
ーム内での治療剤の放出を促進する。
トリフチセン−リンカ−製剤についての例示プロトコールは、実施例XVII+
において議論する。トリコテセン−抗体複合体についての例示プロトコールは、
実施例XIX (Δ及びB)に記載する。又、トリコテセン−重合体複合体の製
造についての例示プロトコールは、実施例XIX (C)に記載する。
放射性核種治療剤を使用する本発明の実施態様において、非標的化治療剤の速や
かな浄化は、1髄等の非標的臓器に治療剤をさらずことを減少する。従って、放
射線の高い用量で、骨髄毒性の用量限定な17に投与することがてきる。更に、
本発明の予備標的法は、WR272+等の、短期間の骨髄保護剤を投与すること
も任意である。その結果、たとえ、より高い用量の放射線を与えても、骨髄毒性
についCの用M限定がない。
上記した予備標的プロトコールは、放射性核種診断または治療成分の配布と組み
合わせて主として記載したが、このプロトコールは、抗腫瘍剤、化学療法剤等を
含む、他の成分を配布するための使用にも用いられる。例えば、最も自然に生ず
る組み換え体サイトカインは、生体内において短い半減期を有する。この特性は
、それらの分子の臨床的有効性を制限する。何故なら、毒性を生ずるに近い用量
が屡々必要とされるからである。ヒトにおける用量限定毒性は、例えば、IL−
2または腫瘍壊死因子の投与において、高い用量が観察されている。
ストレプトアビジン−標的成分複合体の投与、次いでビオチン化すイトカインの
投与のようなプロトコールもまた、本発明により考虜されている。そのような抗
リガンドの予備標的は、標的細胞に局在化されるサイトカインの爪を増大するこ
とにより、サイトカイン治療剤の働きを改良するのに貢献する。
ストレプトアビジン−抗体複合体は、一般的に、自然の抗体と同様の薬物動態を
示し、そしてそれらの構造に基づいて、標的細胞によく局在化する。ビオチン化
すイト力インは、生体内での短い半減期を維持するが、然しなから、サイトヵイ
ンは、ビオチンのアビジンについての親和性の結果として、標的に局在化されて
もよい。更に、ビオチン−アビジンは、ゆっくりとした速度で起こるpH一依存
性の解離を経験し、それにより、時間を超えて標的部位で、サイトカインの相対
的に定常で、持続した放出を許容する。また、ビオヂシーアビジンの会合により
標的細胞と錯化したサイトカインは、細胞媒介細胞障害に含まれる細胞による抽
出及び内在化に有用である。
予め形成された抗体−ストレブトアビジシービオチシーサイトカイン製剤もまた
、本発明のそれらの方法の実施に使用される。更に、本発明の3段階プロトコー
ルもまた、IL−2等のサイトカインを標的部位に配布Vるのに使用される。
本発明の予備標的化技術により配布されてもよい他の抗腫瘍剤には、L−セレク
チン、P−セレクチン及びE−セレクチンが含まれる。サイトカインの(f在は
、内皮細胞等の細胞を刺激し、その表面にセレクチンを発現する。セレクチンは
、白血球細胞に結合し、白血球細胞をそれらが必要とされるところへ配布するこ
とを助ける。従って、ストレプトアビジン−またはアビジン−標的成分複合体の
投与、次いて、ビオチン化セレクチンの投与のような、プロトコールもまた、木
兄化は、標的細胞に局在化されたセレクチンの量を増大させることによりセレク
チン治療削の働きを改良するのに貢献する。
この方法におやで、セレクチンが発現するためのサイトヵインによる誘発の必要
性は、標的細胞集団でのセレクチンの局在化及び保持により取り除かれる。3段
階プロトコールもまた、標的部位ヘセレクチンを配布するために使用される。
化学療法薬剤もまた、一般に、治療的に有効な用量で、生体内において短い半減
期を示す。従って、本発明のプロトコールの他の例として、アビジン−標的成分
複合体の投与、次いで、薬剤−担体−ビオチン錯体等の、ビオチン−化学療法薬
剤複合体または錯体の投与が含まれる。本発明の3段階プロトコールもまた、標
的部位に対する、メトトレキセート、アドリアマイシン、高い効力のアドリアマ
イシン類縁物、トリコテセン、シトキサン、ビンカアルカロイド、アドリアマイ
シンD、タキソール、タキンテレ等の化学療法薬剤を配布するために使用される
。
本発明の付加的な観点は、哺乳動物内の標的細胞を根絶する方法であり、
1)哺乳動物からエフェクター細胞(またはその前駆体)を抽出し2;
2)エフェクター細胞成長因子及び第一の免疫原分子と共に、生体外(inマi
l+o)で抽出したエフェクター細胞を培養し、それにより第一の免疫源分子ま
たはその成分を認識する感作エフェクター細胞を製造し;
3)抗体、抗原フラグメントまたは、標的細胞及びリガンド/抗リガンド対のメ
ンンバーと結合する他の標的成分から成り、第一の免疫原分子と共通する少なく
とも一つの成分を有する第二の免疫原分子を哺乳動物に投与し:4)工程2にお
いて製造された「感作」エフェクター細胞を哺乳動物に投与し;そして
5)工程2において投与したメンバーに対し相互に補完し合うリガンF’ /抗
リガンド対のメンバーと結合するエフェクター細胞成長因子を投与する工程を含
むものである。
本発明のこの観点において、標的成分は、それらの標的細胞が引き続く治療にお
いて十分に1免疫原性」であることを確実にする、強力な予め定められた抗原性
信号を標的細胞上に植え付けるための担体として機能する。生体内において標的
細胞に結合する処理された抗原は、続いて投与される予め感作されたエフェクタ
ー細胞を、標的細胞に引き寄せる。事実上、この工程は、腫瘍−会合抗原の増幅
を構成する。リガンド/抗リガンド対複合体成分は、エフェクター細胞成長因子
を標的部位に配布するため、及び成長因子の配布からゆっくりとした標的成分の
局在化工程の結合を絶つことにより、循環するエフェクター細胞成長因子と結び
ついた毒性を避けるために使用される。
哺乳動物内の標的細胞を根絶するだめの他の方法は、生体内において標的細胞と
結合する、抗体−または他の標的成分−リガント/抗リガンド対メンバー−免疫
原複合体から成る免疫原分子を哺乳動物に投与することから成る。続いて、リガ
ンド/抗リガンド対の補完的メンバーを、エフェクター細胞成長因子と複合しな
がら投与する。この生体内の態様は、免疫原分子が生体内で治療応答を誘起する
ことが可能である場合に使用される。この場合、抗原性信号は、前もって決定さ
れないが、治療的に有効な数のエフェクター細胞を標的部位に補給するのに十分
に強力である。哺乳動物内での免疫原細胞の標的細胞への結合は、標的細胞での
細胞障害性エフェクター細胞の応答を誘起する。エフェクター細胞成長因子の標
的部位への配布は、その部位でのエフェクター細胞の活性度を増大する。
本発明によれば、エフェクター細胞は、哺乳動物から抽出されるか、哺乳動物内
から補給される。それらのエフェクター細胞は、「感作」されることができる細
胞であり、その結果、「感作」されたエフェクター細胞は、特別の抗原を認識し
、そしてその抗原を有する標的細胞に対し細胞障害の効果を有する。本発明のこ
の観点の実施に有用なエフェクター細胞は、LAK細胞、ナチュラルキラー(N
K)細胞並びに、「感作」される可能性がありそして同様に操作できる、他の白
血球及びマクロファージを含む、他に表示される種々の細胞障害細胞と共に、「
始動T細胞」として表示される細胞である。
本発明の好ましい実施態様において、エフェクター細胞は、細胞障害T細胞とも
呼ばれる、細胞障害Tリンパ球である。
エフェクター細胞は、患者からそれらの細胞を集め、そして同時に抽出される他
の細胞タイプまたは生物学的物質から所望のエフェクター細胞を分離することに
よる、如何なる適当な工程によっても処理されることにより、哺乳動物から抽出
することができる。従来の細胞収集またはサイトフェレシス(例えば、ロイコフ
ェレシス)工程を使用してもよく、エフェクター細胞抽出工程は、より多くの量
のエフェクター細胞を得るために繰り返してもよい。例えば、哺乳動物に対し、
−日当たり一回のロイコフェレシス工程を、−日若しくはそれ以上の日数(例え
ば、T細胞のようなエフェクター細胞の多くの数を集めるために5日間)行なう
。
使用されるエフェクター細胞成長因子は、使用するエフェクター細胞のタイプに
より変えてもよく、培養した細胞の増殖を刺激するか、またはその活性化を増大
する如何なる成長因子てあってもよく、それにより「感作」された細胞障害エフ
ェクター細胞が製造される。それらの中で、適当な成長因子は、単核細胞につい
てはモノカインであり、そしてTリン第一の免疫原分子(それと共にエフェクタ
ー細胞がインキュベートされる)は、第二の免疫原分子と同一でも異なっていて
もよいが、但し、二つの免疫原分子は、少な(とも一つの共通の成分を有する。
この但し書きは、第一の免疫原分子の存在下、生体外で「感作」されたエフェタ
ー細胞が、生体内で第二の免疫原分子を認識するであろうことを保証する。
標的細胞、リガンド/抗リガンド対メンバーまたはそれらの組合せが十分に免疫
原性(即ち、エフェクター細胞の感作を誘起することが可能である)である場合
、標的成分−リガント/抗リガンド対メンバー複合体は、第−並びに第二の免疫
原細胞として機能する。一方、複合体の十分に免疫原性をもつ部分は、第一の免
疫原分子として使用してもよく、全体の複合体が第二の免疫原分子として機能す
る。
標的成分−リガント/抗リガンド対メンバー複合体またはその部分のどこかが、
十分に免疫原性(即ち、エフェクター細胞の感作を誘起することが可能である)
がない場合、種々の化合物が、その免疫原性を増大するために、標的成分または
リガンド/抗リガンド対メンバーに付着してもよい。この場合、免疫原−標的成
分−リガント/抗リガンド対メンバー複合体は、第二の免疫原分子として投与さ
れる。
免疫原性を増大するだめの、標的成分またはりガント/抗リガンド対メンバーに
付着する化合物の種類の中には、意図した哺乳動物受容体(抗原、マイトジェン
、他の異物タンパク質またはその断片等、細胞障害T細胞等を活性化するペプチ
ド等)にとっては「異物」である、ハブテンまたはポリペプチドがある。幾つか
の環境において、免疫原の、スペーサー(即ち、成分を物理的に分離する機能を
するリンカ−分子)を介しての標的成分またはリガンド/抗すガント対メンバー
への付着は、結合した第一の免疫原分子の免疫原性を増大する。
本発明の実施においてH用であるハブテンは、ベンゾエート基、ニトロフェニル
基、酢酸及びその誘導体、ベニリシン酸及びその誘導体、スルファニル酸誘導体
、ヘキソースアミン、リボヌクレオシド、リボヌクレオシド、イソシアネート、
イソチオシアネート等の曲の小さい分子を含む。好ましいハブテンは、安息香酸
、ジニトーロクロロベンゼン、ジニトロ−フルオロベンゼン、ピクリルクロライ
ド、p−アミノベンゼンアルソネート、p−アゾーベンゼンアルソネート、酢酸
、ジニトロフェノール、トリニトロフェノール、トリニトロフェノール−ε−ア
ミノカプロン酸、3−ヨード−4−ヒドロキシ−5−二トロフェニル酢酸、p−
ヒドロキシフェニル酢酸、p−スルファニリン酸、2,4−ジイソシアネート、
フルオレセインイソチオシアネート、N−アセチルグルコサミン等である。
本発明のこの観点の実施において有用な「異物」ポリペプチドには、フラジェリ
ン、陣笠貝ヘモシアニンのフラグメント、組織適合抗原、細菌細胞表面タンパク
質、ウィルスコートタンパク質、それらのフラグメント等が挙げられる。小さい
ポリペプチドフラグメントは、一般に、標的成分を含有する複合体の生物学的分
布による干渉を避けるために好ましい。
タンパク質アメリカヤマゴボウ抗ウィルス性タンパク質及びフィトヘマグルチニ
ン等のT細胞マイトジェンもまた使用される。
本発明のこの観点の生体外での感作の態様の特別の例を、以下に記載する。
1)Ilifi乳動物からエフェクター細胞(またはその前駆体)を抽出する;
2)抽出したエフェクター細胞を、生体外において、インターロイキン−2(I
L−2)及びアビジンまたはストレプトアビジンと共に培養し、それにより、ア
ビジンまたはストレプトアビジンまたはその成分を認識する「感作」エフェクタ
ー細胞を製造する;
3)哺乳動物に、標的成分−アビジンまたは一ストレプトアビジン複合体を投与
する;
4)工程2において製造した「感作」エフェクター細胞を、哺乳動物に投与する
:そして
5) IL−2−ビオチン複合体を投与する。
3段階予備標的アプローチを、本発明のこの観点の実施のために設旧してもよい
。
本発明の生体外での態様の他の特別の例は、以下の工程を含む:
1)1Mfi乳動物からエフェクター細胞(またはその前駆体)を抽出する。
2)エフェクター細胞を、IL−2と共に培養する;3)培養したエフェクター
細胞をビオチンと複合する:4)標的成分−アビジンまたは標的成分ストレプト
アビジンを哺乳動物に投与する。ここで、標的成分は、エフェクター細胞の作用
が所望である細胞に対し特異的である;そして、
5)エフェクター細胞−ビオチン複合体を哺乳動物に投与する。
本発明のこの態様において、工程3及び4は逆の順序で行ってもよい。又、清澄
剤を、工程4及び5の間で投与してもよい。更に、3段階予備標的プロトコール
を使用してもよい。
本発明のこの態様の生体内での「感作」の態様の特別の例としては、以下に記載
したようなものである。
1)Tlrfi乳動物に、ハブテン−標的成分−アビジンまたは一ストレプトア
ビジン複合体を、エフェクター細胞の「感作」を誘起するために投与し:そして
2)IL−2−ビオチン複合体を哺乳動物に投与する。
本発明のこの態様の実施のために、3段階予備標的プロトコールを設計してもよ
い。
エフェクター細胞の「感作」の概念を採用する他のプロトコールは、臓器移植に
付随する原則を含む。クラス■及びクラス11の抗原を含むヒトの111.^シ
ステムは、マウスのMIIC複合体に相当し、例えば、自己/非自己認識の主要
な因子である。この理由のために、1(巳マツチングは、臓器移植についての候
補を選択することにより行イっれる。より類似するIIL^(即ち、双子、兄弟
姉妹、両親等)の人々は、最も好ましい臓器移植供与体である。何故なら、供与
された臓器が受容体により、非自己として認識されることがより少ないからであ
る。
幾つかのIIL^抗原は、ヒトにおいては比較的まれである、即ち、ヒトHLA
表示において、めったに存在しない。例えば、11L^−87抗原はヒトの人口
のたった5%のみに存在する。従って、HLA−87は95%のヒトにおいて非
自己として認識される。
そのような相対的に稀な抗原は、それ故、抗原を発現しない個々人の中の擦的部
位に対し標的とすることができる。標的部位での抗原の存在により、標的は受容
体により非自己として認識されるであろうし、それにより標的と闘うために受容
体の免疫システムを補給する。幾つかの標的(例えば、ある腫瘍)は、殆ど非自
己として認識されないので、その部位で認識されている非自己抗原の存在は、標
的に対する受容体の免疫システムの応答を改良するであろう。
受容体に存在しないIILA抗原は、ここで記載した2段階または3段階予備標
的プロトコールにおいて、標的成分との融合タンパク質の一部として、またはリ
ガンド若しくは抗リガンドとの?U合または融合タンパク質の一部として、標的
成分との複合により標的部位に配布される。
本発明を、以下の実施例を提供することにより、更に記載する。それらの実施例
は、例証のために提供したものであって、限定するためのものではない。
実施例I
キレート−ビオチン複合体の合成
N3Sキレート核を含むキレート化合物を、アミド結合を介してビオチンに付着
させた。例示キレート−ビオチン複合体の放射性金属標識化を以下に図示する。
x= (CH2) o、短鎖 M=TcまたはRcX=■(CH2) 、N)]
、長鎖
R=HまたはCH2C02H
スペーサー基rXJは、複合体のビオチン部分を立体的にアビジンとの結合に便
利なように許容する。「R1」がカルボン酸置換基(例えば、CIl□C00I
+ )である場合、複合体は、改良された水溶性を示し、そして更に放射性標識
化ビオチン複合体の生体内での排泄を、肝臓・胆嚢での浄化よりも寧ろ腎臓に向
ける。
簡単に名えば、H−a−Cbx−N−Σ−1−[10C保護リシンは、N)Is
及びDCCによりスクシンイミジルエステルに変換され、そして、アスパラギン
酸β−1−ブチルエステルにより次いで縮合される。得られたジペプチドは、N
ll5及びDCCにより活性化され、次いでグリシン1−ブチルエステルにより
縮合される。
Cbz基は水添分解により除去され、そして7ミンはテトラヒFロビラニルメル
カブト酢酸スクシンイミジルエステルを用いてアシル化し、S−(テトラヒドロ
ピラニル)−メルカプトアセチル−リシンを得る。N−1−BOC基及びl−ブ
チル基のトリフルオロ酢酸による開裂、次いでLC−ビオチン−NIISエステ
ルによる縮合により、(Σ−カプロイルアミドビオチン)−アルパルチルグリシ
ンを得た。合成方法を以下に図示する。
1HN74R: (CD30D、200 14+1z Variant: 1.
2s−1,りS (m、24H1。
2.15−2.25 (broad e、44(1,2,65−1,O5(m、
4H1゜3.30−3.45 (dd、2H1,3,50−3,65(ddd、
2H1,195fbroad s、2H1,4,00−4,15fm、LHI、
4.25−4.35(m、LHI 、4.45−4.55 (m、 LH)、4
.7−5.05 (m HODと重複)元素分析、C35H57N7011S2
4120についてのC,H1t1計ff(f(:50.41.’7.1.3.1
1.76’JJlla’50.]j、’7.14,11.’IO実施例■
テクネテウムまたはレニ実施例対標識化キレート−ビオチン複合体の調製
実施例Iのキレート−ビオチン複合体を、9Q′Tcパーテクネテートまたはl
86Reバーレネートの何れかで放射標識化した。簡単に訂えば、″”Tcバ
ーテクネテートをグルコン酸ナトリウムの存在化に塩化第一錫で還元し、中間体
のTc−グルコネート錯体を形成する。実施例Iのキレートービオチン複合体を
加え、100℃で10分間、約1.8〜約33のpHで加熱した。溶液を中和し
て、約6〜約8のp++とし、N、S−配位99′″Tc−キレ−1・−ビオチ
ン複合体を得る。1%酢酸中、5〜60%のアセトニトリルを使用したC−18
111’LC勾配溶出は、δ(γ光線)検出を用いて97%よりも多い放射化学
的収率で、二つのアノマー(anome+s)を示した。
一方 186 Reパーレネートは、冷アンモニウムパーレネートで固定し、塩
化第一錫で還元し、そしてクエン酸塩で錯化する。実施例Iのキレート−ビオチ
ン複合体を加え、そして90℃で30分間、約2〜約3のpHで加熱した。溶液
を中和して、約6〜約8のpHとし、N5S−配位IF16R,−キレートービ
オチン複合体を得る。1%酢酸中、5〜60%のアセトニトリルを使用したC−
1811PLc勾配溶出は、85〜97%の放射化学的収率を示した。引き続<
C−18逆相親油性カラムによる精製により、9996の純度の物質が得られ
た。
実施例■
放射性標識化キレート−ビオチン複合体の生体外分析99”Tc−及び1F16
Re−キレート−ビオチン複合体の両者を生体外で測定した。過剰のアビジン(
約100−倍モル過剰)を結合した場合、100%の双方の放射標識化ビオチン
複合体は、アビジンと錯化した。
99”Tc−ビオチン複合体を、種々の化学的対抗量の条件で処理した。簡単に
言えば、99“Tc−キレート−ビオチン複合体を、アビジンと結合させ、5c
mの大きさの除外ゲル口過カラムを通した。放射標識化ビオチン−アビジン錯体
は、種々の化学的対抗量(第1表参照)で処理し、インキュベーション(inc
ubalion)混合物をサイズ除外フィルターを通して遠心分離した。保持さ
れていた放射能(アビジン−ビオチン−結合放射標識を示す)のパーセントを、
第1表に示した。かくして、化学的対抗量にJ−リ、放射性金属は、巨大分子錯
体と結合して残存していた。
第1表
99“Tc−キレート−ビオチン複合体の化学的対抗型放射能保持%
対抗媒体 pif 1時間、37℃ 18時間、室温PBS 7.2 99 9
9
リン酸塩 8.0 97 97
10 mMシスティン 8.0 92 9510mMDTT)△ 8.0 99
9802ト1炭酸塩 IQ、0 97 94更に、夫々の放射標識化ビオチン
複合体を、約50μg/mlで血清と共にインキコベ−1・(incubate
) L、インキュベーションが終了後、試料を80%メタノール中で、簡易薄層
クロマトグラフィー(ITLc)を行った。原体(即ち、タンパク質と結合した
もの)においては、2〜4%のみの放射能が保持されたが、このパーセントは、
外因性ビオチンの添加によっては影響されなかった。試料をサイズ除外+1−+
2 FPLCを使用して、0、2Mリン酸を移動相として分析した場合、血清の
巨大分子と放射能の結合は観察されなかった。
夫々の放射標識化ビオチン複合体を、更に、競合ビオチン結合分析法を用いて試
験をした。簡単に言えば、D−ビオチンと放射標識化ビオチン複合体の比率を変
えたものを含む溶液に、制限アビジンを一定の総ビオチン・アビジン比で結合さ
せた。夫々の放射標識化ビオチン複合体のアビジン結合量をITLcにより定量
し、それを理論的最大化学量論結合量(グリーン(G+ee++)により開示の
Biochem、J、94 : 23cm24c。
1965によるHAB^分光光度分析により定量した)と比較した。
アビジンの結合における重大な相違は、夫々の放射標識化ビオチン複合体とD−
ビオチンの間には観察されなかった。
実施例■
抗体予備標的化後に投与した放射標識化キレート−ビオチン複合体の生体内分析
実施例■の186Re−キレート−ビオチン複合体を、3段階抗体予備標的化プ
ロトコールの動物モデルで研究した。一般に、このプロトコールは、(i)ビオ
チン化モノクローナル抗体の予備局在化; (ii)標的部位において「サンド
ウィッチ」を形成し、残留循環ビオチン化抗体の除去のためのアビジンの投与;
及び(i i i)標的部位への局在化及び速やかな血液性化のための1R6R
e−ビオチン複合体の投与を含んでいる。
A、ビオチン化抗体の調製及び特徴付はビオチン化NR−LU−10を、以下の
工程の何れかに従い調製した。第一の工程は、リシンε−アミノ基を介しての抗
体の誘導化を含んでいる。N11−1.It−1[1は、クロラミンT及び12
51または1311のヨウ化ナトリウムの何れかを用いてチロシン部位で放射ヨ
ウ素化した。放射ヨウ素化抗体(5〜10 mg/if)を、次いで、下記の式
に従い、5%のDMSOを含有するpl+8.5の炭酸塩緩衝液中で、ビオチン
アミドカプロエートNll5エステルを用いてビオチン化した。
抗体免疫反応性に対するリシンビオチン化の影響を調べた。
ビオチン;アビジンのモル供与が5:1〜4o:1に増大するに従い、ビオチン
の導入は予想されたように増大した(IIABA分析及びプロナーゼ消化生成物
を用いて測定した)(下記第2表)。修飾されていない抗体と比較したビオチン
化抗体の免疫反応性のパーセントは、制限抗原ELISA法で査定した。
免疫反応性のパーセントは、11.1:1で測定した誘導化は70%以下に落ち
ていたが、然しなから、この誘導化のレベルにおいて、抗体陽性細胞結合(1,
S−18011ffi瘍細胞により抗原過剰で行った)においては、欠点は何も
観察されなかった。抗体を用いた引き続く実験においてはビオチンニアビジン比
がjO:1で誘導化した。
第2表
免疫反応性についてのりシンビオチン化の効果モル供与 測定した誘導化 免疫
査定(%)(ビオチン/^b) (ビオチン/^b) ELIS^ 細胞結合5
:l 3.4 86
10:1 8.5 73 100
13:I 11.1 69 102
20:I 13.4 36 106
40:1 23.+ 27
一方、NR−LU−10を、システィンの還元により発生したチオール基を用い
てビオチン化した。チオール基の誘導合成は、抗体免疫活性を殆ど毀損しないと
仮定した。NR−LU−1Oは、p−アリール錫フエニレートNll5エステル
(I’ll’−NR5)及び12′1または1311のヨウ化ナトリウムの何れ
かを用いて放射ヨウ素化した。放射ヨウ素化f11!−1tl−1[1は、25
mMジチオスレイトールでインキュベートし、サイズ除外クロマトグラフィーを
用いて精製した。還元抗体(遊離チオール基を含む)は、次いで、10−から1
00−倍モル過剰のN−ヨードアセチル−n′−ビオチニルへキシレンジアミン
と、5%(V/V )のDMSOを含有する、pH7,5のリン酸塩緩衝塩(P
lus )中で反応させた。
第3表
免疫反応性についてのチオールビオチン化の効果モル供与 測定した誘導化 免
疫査定(%)5016.5 +02 100
100:1 6. + 95 100
第3表に示したように、50:1またはそれ以上のビオチン:アビジンのモル供
与では、抗体に対し、6個のビオチンのみが導入された。免疫活性に対する重大
な影響な何も観察されなかった。
リシン−及びチオール−誘導化ビオチン化抗体(夫々、「抗体(リシン)」及び
「抗体(チオール)」)を比較した。
サイズ除外FPLCによる分子サイジングは、双方のビオチン化プロトコールが
単分子(モノマー性)1gGを生ずることを示した。ビオチン化抗体(リシン)
は、+60kDの見掛は分子量を有していたが、ビオチン化抗体(チオール)は
、18[1kDの見掛は分子量を有していた。外因性スルフヒドリル(即ち、ジ
スルフィド)のチオール基への還元、次いでビオチンによる複合化は、幾分法が
った巨大分子を製造する。若しそうなら、抗体(チオール)は、より大きい流体
力学半径を示し、クロマトグラフィー分析により分子量の見掛けの増大を示した
。双方のビオチン化抗体種は、固定アビジン−アガロースに98%の特異的結合
を示した。
ビオチン化抗体種の更なる比較を、4%濃縮用ゲル及び5%分解ゲルを使用する
、非還元5DS−PAGEを使用して行った。
ビオチン化試料を放射標識化するか、または標識化せずに、そして放射標識化し
たまたは標識化していないアビジン、またはストレプトアビジンと結合した。試
料は、5DS−PAGE分析に先立ち、煮沸はしなかった。陰性抗体及びビオチ
ン化抗体(リジン)は、同様の泳動を示し;ビオチン化抗体(チオール)は50
〜711kI)の範囲の2つの種を製造した。それらの種は、2つのチオールで
キャップした種を表わす。それらの5DS−PAGE条件下において、放射標識
化ストレプトアビジンは、60kDのテトラマーとして泳動する。40011g
/mlの放射標識化ストレプトアビジンは、50μg/m lのビオチン化抗体
(生体内でのレノ゛ンドウィッチ化」条件と類似の)と結合し、双方の抗体種は
より大きい分子量の錯体を形成した。然しなから、ビオチン化抗体(チオール)
−ストレプトアビジン錯体のみか濃縮用ゲルから分解ゲル中に移動し7、ビオチ
ン化抗体(リシン)−ストレプトアビジン錯体に比較して減少した分子量を示す
。
13 、ビオチン化抗体種の血液浄化
放射ヨウ素化ビオチン化NR−LU−10(リシンまたはチオール)は、非腫瘍
ヌードマウスに100μgの用量で静脈内に投与した。放射ヨウ素化ビオチー・
化NR−LU−IQの投与後24時間において、マウスに生理食塩水または40
0μgのアビジンの何れかを静脈内に注射した。生理食塩水の投与により、双方
のビオチン化抗体種の血液浄化は、二相性であり、修飾していないNR−1,t
l−10抗体の浄化と同様であった。
24時間でアビジンを静脈内に受けた動物において、ビオチン化抗体(リジン)
は、アビジン投与(アビジン、ビオチン=IO:1)の15分以内に(n二人し
た用量の5%のレベルにまて)浄化された。ビオチン化抗体(チオール)と共に
、アビジンの投与(10:1または25:l)は、2時間後に、注入した用量の
約35%の循環する抗体レベルにまで減少させた。アビジン投与後の循環系での
残留放射標識化抗体活性を、固定ビオチンを使用して生体外で試験をした。この
分析により、85%のビオチン化抗体がアビジンと錯化していることが判った。
それらのデータは、形成されたビオチン化抗体(チオール)−アビジン錯体が、
RESによって除去されるには不十分に架橋していることを示唆している。
ビオチン化抗体(リシン)のアビジンまたは食塩水投与後2時間の、血液浄化及
び生物学的分布の研究を行った。アビジンの投与は、血液中のビオチン化抗体の
レベルを非常に減少させ(第1図参照)、そして肝臓及び肺臓中のビオチン化抗
体のレベルを増大させた。ビオチン化抗体の腎臓でのレベルも同様であった。
実施例■
3段階予備標的プロトコールでのl R61i e−キレート−ビオチン複合体
の生体内での特徴付は実施例1のI R61i e−キレート−ビオチン複合体
(MWW18O49゜特異的活性=1〜2mC1/mg)を、動物モデルで3段
階予備標的プロトコールにおいて試験した。より具体的には、18〜22gの雌
ヌードマウスにL S −180ヒト結腸腫瘍穴種移植により皮下に移植し、移
植後10日間以内で100〜2QOmgの腫瘍を生した。
NR−LU−10抗体(MWユ150kD )を+2J /クロラミンTで放射
標識化し、モしてリシン残基を介して(上記実施例1■、^。
に記載したように)ビオチン化した。アビジン(Mw=66kD)を”’I /
P!P−N)Is (上記実施例IV、A、ニ記載シタヨうなNR−LUUO3
放射ヨウ素化のように)で放射標識化した。実験プロトコールは以下のとおりで
ある。
第1群: 時間0.100μgの1251−標識化ビオチン化NR−LU利0を
注入
時間24時間、40071.Hの1311−標識化アビジンを注入
時間26時間、60μgのLRJ!−キレートービオヂンを注入
第2訂二 時間0.400μgの1311−標識化アビジンを(調整) 注入
時間2時間、60μgの+86Re−キレート−ビオチンを注入
第3群° 時間0,60μgの186Re−キレートービオチ(調整) ンを注
入
このプロトコールにおいて使用された3種の放射標識は、お互いの存在下におけ
る検出が可能である。3種の要素の大きさは、対数的に異なっている一抗体15
0.000 ;アビジン66.000 :そしてビオチンI、[100というこ
とは注目すべきことである。生物学的分布の分析は 11!IJe−キレート−
ビオチン複合体の投与後、2.6.24.72及び120時間で行なった。
ある予備的な実験を、3段階予備標的プロトコールにおいて+86Re−キレー
ト−ビオチン複合体の分析に先立って、動物モデルにおいて行った。第一に、ビ
オチン化抗体の、アビジンの血液浄化における効果を試験した。それらの実験は
、アビジンの浄化の速度及び度合が、ビオチン化抗体の存在または不存在に係わ
らず同様であることを示した。第二に、ビオチン化抗体及びアビジンの 186
R,−キレート−ビオチン複合体の血液浄化に対する効果を試験し;血液浄化は
ビオチン化抗体及びアビジンの存在、または不存在に係わらず同様であった。更
に、抗体免疫反応性が、試験を行ったレベルで、ビオチン化によっては譲歩しな
いことが見出された。
第三に、腫瘍での取り込みを、ビオチン化抗体を投与し、時間0ての、またはア
ビジンを投与し24時間で試験した。この実験の結果を第1図に示す。25時間
目に、約350 pmol/gのビオビオチン化抗体が腫瘍に存在し;32時間
でそのレベルは約3(tOp+++++ 17gであり;48時間では約2Hp
s+ol/g T:あり;そして120時間では約100100p/gであった
。同じ時間のポイントでのアビジンの取り込みは、夫々、約250 、150.
50及びOpmol/gであった。同一の実験から、腫瘍の血液に対する比が、
ビオチン化抗体及びアビジンについて定量された。32時間から100時間にお
いて、腫瘍の血液に対する比は非常に類似していた。
アビジンとの錯化による血液からのビオチン化抗体の急速で効果的な除去が観察
された。アビジン投与の2時間以内において、血液プールの抗体濃度の10倍の
減少が観察され(第1図)、腫瘍の血液に対する鋭い増加が見られた。アビジン
は、急速に除去され、投与後1時間以内に注入された用量の90%よりも多くが
血液から浄化された。Re186−ビオチンキレートもまた、非常に急速に浄化
され、投与後1時間以内に注入された用量の99%よりも多くが血液から浄化さ
れた。
3段階予備標的プロトコール(上記した第1群について)を次いで試験した。よ
り具体的には、ビオチン化抗体及びアビジンの存在下または不存在下におけるl
116Re−キレートービオヂン腹合体の腫瘍での取り込みを定量した。ビオチ
ン化抗体及びアビジンの不存在下においては、 + 86 B e−キレート−
ビオチン複合体は注入後2時間で軽いピークを示し、それは約5時間でほぼ完全
に腫瘍から除去された。
それに対し、ビオチン化抗体及びアビジン(特異的)の存在下での注入後2時間
において、 I 86 Re−キレート−ビオチン複合体は、ビオチン化抗体及
びアビジンの不存在下において観察されたよりも約7倍多い腫瘍中でのピークに
到達した。
更に、特異的に結合したl86R,−キレート−ビオチン複合体は、50時間を
超えても、腫瘍において注目に値するレベルを維持していた。同一の実験におい
て定量した腫瘍の血液に対する比は、総ての時間で非常に増加した(即ち、30
時間で、T−Bの比はユ8;100時間でよ15.140時間で=35)。
IRFIR,−キレート−ビオチンキレートの腫瘍での取り込みが、投与したビ
オチン化抗体の用量に依存することが更に示されている。θμgのビオチン化抗
体において、約200 pmol/gのl86R,−キレート−ビオチン複合体
が、投与後2時間で腫瘍に存在しており;50Rgの抗体で、約50[l pm
ol/gの1R6Re−キレート−ビオチン複合体が;そして100μgの抗体
で、約1.300 pmol/gのIRJ、−キレート−ビオチン複合体が存在
していた。
3段階予備標的化プロトコールによるレニウムの腫瘍での取り込みを、抗体に共
有的に付着したキレートを介して放射標識化された抗体の同一のものの腫瘍での
取り込みと比較した(従来工程)。この比較の結果を第2図に示す。血液浄化及
び腫瘍の取り込みを、キレートに直接標識化したレニウム抗体複合体について及
び3段階予備標的化サンドウィッチについて比較した。曲線の下の面積(八〇〇
)及びAUC,、、□。。
/^υCbla、、dの比を定量した。キレートに直接標識化したレニウム抗体
複合体について、八〇C15、。、/^UC,,。。6の比は、24055/+
0235即ち2.35であり、3段階予備標的化サンドウィ’7チlコツイテハ
、AUGl、、ffi、、、/At1Cb+6=y □)比は、46764/6
555即ち7.13てあった。
腫瘍の取り込みの結果は、血液区画を放射能にさらした場合に最もよく、それは
骨髄にさらすことに直接関連する。3段階プロトコールにおいて100倍より多
くのレニウムを動物に投与しているという事実にも拘らず、血液からの小さい分
子(Re−186−ビオチン)の非常に速やかな除去は、この方法により与えら
れるRe−1116への暴露を最小にする。同一の適合した抗体の用量フォーマ
ットにおいて、直接標識化(従来工程)シたNR−Lll−10全抗体は、3段
階プロトコールにおいて与えた100倍高い用量よりも、レニウムに対するより
大きい暴露を生じた。標的比(放射能に対する腫瘍の暴露:放射能に対する血液
のa露−AUC,。6o、 ・AUC,、。。、)における明らかな増大が、直
接標識化抗体アプローチ(約2.4:1.)と比較して、3段階予備標的法(約
7・1)について観察された。
実施例■
改良された生物学的分布性能を有するキレート−ビオチン複合体の調製
11111−標識化−ビオチン誘導体の生物学的分布は、キレート及び複合基の
構造的変化により非常に変化する。同様の構造変化が、テクネシウムー及びレニ
ウム−ビオチン複合体の生物学的分布に影響する。従って、正常組織からの最適
の浄化を有するテクネシウムー及びレニウム−ビオチン複合体を製造する方法は
有益である。
A、中性MAM^キレート/複合体
中性MAM^キレート−ビオチン複合体を、以下の式に従い製造した。
り MAM^リガンド
得られたキレート−ビオチン複合体は、優れた腎臓排出を示す。複合体の正味の
総”PH(=47は中性であるが、分子のポリカルボキシレートの性質は、親水
性と親油性の領域を生成する。
複合体内のカルボキンレート基の数及び性質を変えることにより、排出は腎臓か
ら胃腸管ルートにシフトする。例えば、中性化合物は、一般に腎臓で除去され;
アニオン性化合物は一般に61システムを通して除去される。
B、ポリリシン誘導化
ポリリシンを含有する複合体は、また、有益な生物学的分布性能を示す。全抗体
により、ポリリシンによる誘導化は、複合体の生物学的分布を肝臓での取り込み
をゆがめる。反対に、ポリリシンによるFabフラグメントの誘導化は、肝臓及
び腎臓での双方の取り込みを低いレベルとし;それらの複合□体の血液浄化は、
キレートに共有結合したFabのそれと同様である。例示のポリリシン誘導化キ
レート−ビオチン複合体を以下に図示する。
放射金属−キレート−ビオチン複合体へのポリリシンの導入は、それ故、良好な
肝臓及び腎臓での複合体の除去を維持しながら、RESキレート化合物形成を最
小にするか、または除去するのに有用である。腎臓の抽出性能を改良するために
、ポリリシン誘導体は、好ましくはヒオチン化に続いてサクシニル化される。ポ
リリシン誘導体は= (1)放射金属−キレ−1−−ビオチン複合体の特異的活
性の増大: (2)ポリリシン重合体の分子殴を変えることによる、血液浄化の
速度及びルートの制御の許容;及び(3)最適の腫瘍相方作用のための;(合体
の循環半減期の増大 という更なる利点を提供する。
ポリリジン誘導化は、標準的方法論により達成される。筒中に言えば、ポリーL
−リジンは、標準的なアミノ基のアシル化工程(水性重炭酸塩緩衝液、ρ118
.ビオチンー旧ISエステル、次いてキレートNll5エステルを添加)に従っ
てアシル化される。代イつりの方法論には、DMSO及びトリエチルアミン中で
ニトロフェニルエステルを使用する無水条件が含まれる。
11られる複合体は、U7及びNMRスペルトルで特徴付けられる。
ポリリシンに付着したビオチンの数は、11^BA分析により定徹される。分光
光度滴定を、アミノ基誘導化の度合いを調べるために使用する。放射金属−キレ
ート−ビオチン複合体は、サイズ除外法により特徴付けられる。
C9開裂しうる結合
放射金属−キレ−1・−ビオチン複合体のキレート及びビオチン部分の間に開裂
可能なリンカ−を挿入することにより、正常組織と比較して腫瘍での複合体の保
持が増大される。より具体的には、正常組織には存在するが、腫瘍組織には、不
足しているか欠落している酵素により、開裂するリンカ−は、腫瘍の保持を増大
することができる。例として、腎臓は高レベルのγ−グルタミルトランスフエラ
ービを有し;他の正常組織は、生体内において、γ−グルタミル前駆薬剤の開裂
を示す。これに対し、腫瘍は、一般に酵素ペプチダーゼが不足している。以下に
示したグルタミル−結合ビオチン複合体は、正常組織において開裂し、そして腫
瘍中においては保持される。
D、O−極性置換基とのセリンリンカ−N、Sキレートの糖置換は、そのような
キレートを水溶性にする。生理的p旧こおいて完全にイオン化しているスルホン
酸塩は、以下に示したキレート−ビオチン複合体の水溶性を改良する。
R−リボースまたはグルコース等の糖または5o2011X= (C112)
nまタハCO(C1l、 ) Jこの化合物は、標準反応工程に従い合成される
。簡単に言えば、ビオシチンを、N−f−BOC−(0−スルホネートまたはO
−グルコース)セリンNHSエステルと縮合して、N−1−BOC−(0−スル
ホネートまたは0−グルコース)セリンビオシチンアミドを与える。N−1−1
10c基のTF八との引き続く開裂、及びDMF中のりガント旧ISエステルと
、トリエチルアミンとの縮合は、リガンド−アミドセリン(0−スルホネートま
たはO−グルコース)セリンビオシチンアミドを与える。
I’ll’−放射ヨウ素化ビオチンの調製及び特徴付はポリーL−リシンを過剰
のNll5−LC−ビオチンにさらし、次いでDLlSO中でポルトン−ハンタ
ーN−ヒドロキシスクシンイミドエステルにさらすことにより製造された放射ヨ
ウ素化ビオチン誘導体が報告されている。精製後、この生成物は、ヨードケン法
(例えば、デル ロザリオ外(Del Rosa+io el if、)、J、
Nucl、 Med、32:5.1991年、993(要約)参照)により放
射ヨウ素化される。得られる放射ヨウ素化ビオチン誘導体の高い分子量のために
、生成物の限定された特徴付け(即ち、放射−11P L C及び固定ストレプ
トアビジンへの結合)のみが可能であった。
本発明による放射ヨウ素化ビオチンの調製は、成る利点を提供する。第一に、放
射ヨウ素ビオチン誘導体は、化学的特徴付けを全部揃えることが可能な低分子量
化合物である。第二に、調製のための開示された方法は、単一の工程を含み、そ
して精製工程の必要性を除去できる。
簡単に言えば、ビオシチン(R= C00H)及びビオヂンアミドペンチルアミ
ン(R= H)に対応するヨードベンズアミド誘導体は、以下の式に従い調製さ
れた。この式において、rXJは、如何なる放射性ハロゲンであってもよく、
1251.1311、 +2111 、 2+1AL等が含まれる。
Jの調製は、一般に、トリブチル錫中間体を使用して、ウィルバー(142(W
ilbu+ cl al、)の文献1.Nucl、Med、30: 216−2
6.1989に記載の方法に従う。上記した反応には水溶性カルボジイミドが使
用される。何故なら、Nll5エステル1は、CCUとの相互反応しうる混合物
を形成したからである。Nll5エステルは、クロマトグラフィーと互換性がな
く;有機及び水性溶媒に不溶であり、そして、DMF中または緩衝水性アトニト
リル中で、ビオシチンと反応しない。1とビオシチンまたは5−(ビオチンアミ
ド)ペンチルアミンの反応は、塩基に対し感受性かある。1とビオシチンまたは
ペンチルアミンとの反応を、トリエチルアミンの存在下、熱いDMSO中で行わ
れ、−若しくはそれ以上のビオチン化生成物が形成される。一方、反応は、1及
びビオシチン(4mg/ml )またはペンチルアミン(4mg/ml )をD
MSO中、117℃で約5〜約10分加熱した場合、極めて清浄で完全であった
。生成した1751−ビオチン誘導体は、94%の放射化学的収率で得られた。
任意に、放射ヨウ素化生成物は、C−1811PLC及び逆相親油性カラムを用
いて精製してもよい。以後、得られた放射ヨウ素化生成物2を、PIP−ビオシ
チン(R二C00I+ )及びPH’−ペンチルアミン(R=H)という。 双
方のヨードビオチン誘導体2は、95%以上の固定アビジンに対する結合性を示
した。生成物2のマウス血清とのインキュベーション(Incubxtion)
によっても、2の固定アビジンと結合する能力は、何ら失われなかった。雄B^
LB/cマウス中ての2の生物学的分配の研究により、血液からの急速な除去が
示された(上記した186R,−キレート−ビオチン複合体と同様)。放射ヨー
ドビオチン2は、 186Re−キレートルピオチン複合体と比較して肝臓胆嚢
での排出が減少しており、IF16Re−キレート−ビオチン複合体と比較して
尿からの排出が増大していた。放射ヨードビチオン2の尿での代謝産物の分析は
、脱ヨウ素及びビオチンアミド結合の開裂そ示し;代謝産物は、固定アビジンと
全く結合していないことを示した。一方、 ll’16Re−キレート−ビオチ
ン複合体の代謝産物は、不変のビオチン複合体として尿中に排泄されるように思
われる。2の腸での取り込みは1F16R,−キレートービオヂン複合体のそれ
の50%未満である。2のそれらの生物学的分配性能は、放射性同位体の全身か
らの浄化の増大を提供17、予備標的プロトコールでの2の使用の利点を示す。
”’I−1’l+’−ビオシチンを、腫瘍を有するマウスで、2段階予備標的工
程において調べた。簡単に場えば、雌ヌードマウスにLS−180腫瘍細胞を皮
下注射し;7「1後、マウスには50〜100mgの腫瘍異種移植片が見出され
た。t=Qにおいて、マウスニ、I’IP−NIIS (実施例IV、A、参照
)を用いて1251 テ標識した200μgのNR−LU−10−アビジン複合
体を注射した。
t−36時間において、マウスに42μgの+3’ I−1’lI’−ビオシチ
ンを与えた。データは、アビジン分子力たり、1.5 +3J−PIP−ビオシ
チン分子に相当する、速やかで、特異的腫瘍局在化を示した。
記載した放射ハロゲン化ビオチン化合物は、 I R6Re−キレ−・トービオ
チン複合体についての」二記実施例v1に記載した、同じタイプの変性に従う。
特に、以下のI’l+’−ポリリシン−ビオチン分子は、 ”’lI’IPによ
るポリリシンの微小量の標識化、次いでポリリシンの広範囲にわたるビオチン化
により製造される。
固定アビジンに対する+251の結合の評価は、総ての放射ヨウ素化種もまた、
少なくとも当量のビオチンを含有することを確実にする。
実施例■
内因性抗体スルフヒドリル基、または
スルフヒドリル生成化合物を介しての
ビオチン化抗体(チオール)の調製
酸る抗体は、内因性スルフヒドリル基の反応に有用である。
ビオチン化される抗体が内因性スルフヒドリル基を含有しているならば、そのよ
うな抗体は、N−ヨードアセチル−n′−ビオチニルヘキンレンジアミン(上記
実施例IV、A において記載したような)と反応する。−若しくはそれ以上の
内因性スルフヒドリル基の有用性は、ビオチン化抗体に対し他の不利益な効果を
もち、DTT等の還元剤に抗体をさらす必要性を除去できる。
一方、−若しくはそれ以上のスルフヒドリル基が、末端スルフヒドリル基を含む
化学化合物またはリンカ−の使用を介して標的部位に付着される。この目的のた
めの例示化合物は、イミノヂオランである。内因性スルフヒドリル基(上記議論
(7た)により、抗体に対する還元剤の不利益な効果は、それにより避けられた
。
実施例 ■
内在化を誘発しない2段階予備標的化方法論NR−LU−13−アビジン複合体
を、以下のようにして調製した。
最初に、アビジンをトスクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘ
キサン−1−カルポキシレー1− (SMCC)により誘導化した。SMCC−
誘導化アビジンは、次いで、NR−Ltl−13と共に、11のモル比で、pl
+8.5で16時間、インキュベートした。未反応NR−Lll−13及びSM
CC−誘導化アビジンを、混合物から分取し、サイズ除外+1 P L Cを用
いて除去した。所望の1:I NR−1,11−13−アビジン複合体を主要生
成物とし、不完全に特徴付けられた成分を微量生成物として、二つの複合体が製
造物として得られた。
oQ ′Tc−キレートービオチンを、上記実施例11のように調製した。NR
−Ltl−13−アビジン複合体を受容体に投与し、循環系から浄化させた。放
射免疫シンチグラフィーの分野における当業者であれば、NR−LU−13−ア
ビジン複合体の腫瘍局在化及び循環系からの除去のための最適時間を決定するこ
とは容易である。そのような時間において、99MTC−キレート−ビオチンが
受容体に投与される。″”Tc−キレート−ビオチン複合体が、1.000の分
子量を有していることによって、NR−Ltl−13−アビジン分子の腫瘍細胞
表面での架橋を劇的に減少させ、または排除する。その結果、″”Tc診断薬は
、腫瘍細胞表面に、延長された期間の間保持される。従って、イメージ化技術に
より診断薬の検出を最適化させ;更に、放射性同位体の低用量は、典型的な3段
階予備標的プロトコールから得られるものと同等のイメージを提供する。
任意に、循環系からのNR−Ltl−13−アビジンの除去は、ビオチン親和性
カラムと組み合わせたプラズマフェレシス(血漿搬出法)により促進される。そ
のようなカラムの使用により、循環するNR−LU−13−’アビジンは、肉体
外に保持され、そして受容体の免疫システムを巨大なタンパク質性免疫原(即ち
、アビジン)にさらすことが最小にされる。
本発明の実施において有用であるプラズマフェレシス/ツノラム精製についての
例示方法論は、米国特許第5.078.673号において、イメージ化につき、
及び腫瘍標的部位を処理するについて、放射標識化抗体力価を減少させることに
関して記載されている。簡単に言えば、本発明の目的のために、肉体外の浄化方
法論の例は、以下の工程を含む:リガンド(または抗リガンド)−標的成分複合
体を受容体に投与し;
標的部位に投与した複合体を局在化させるのに十分な時間の後、例えば、プラズ
マフェレシスにより、受容体から血液を取り出し;
該血液から細胞要素を分離して血清留分を製造し、細胞要素を受容体に戻し;そ
して
血清留分中の投与した複合体の力価を減少させて、精製血清を製造し;
精製した血清を受容体中に注入する。
NR−LU−13−アビジンの浄化は、また、粒剤型清澄剤(例えば、複数のビ
オチン分子が結合している重合体粒子)の投与により容易になる。そのような粒
状清澄剤は、好ましくは複数のビオチン分子が結合している生物分解性重合性担
体である。本発明の粒状清澄剤は、循環する投与された複合体と結合し、受容体
から複合体を除去する能力を示す。本発明のこの観点の粒状清澄剤は、この目的
に適合する如何なる形態であってもよい。好ましい粒状清澄剤は、−若しくはそ
れ以上の以下の特性を示すニ
ー微細粒状(例えば、約0.5ミクロン−約100 ミクロンの粒径であり、よ
り好ましくは約0.5 ミクロン−約2ミクロン)で、粉末構造の流動性をもた
ない;
−約3〜約180日間の間に、好ましくは約lθ〜約21日間の間に生物分解す
るように設計された生物分解性構造、または非生物分解性構造;
一受容体の、配布の過程中の生理、代謝及び清澄剤の排出との生体適合性、より
好ましくは生物分解性精製物との生体適合性;
−及び、−若しくはそれ以上の結合成分(好ましくは、リガンド/抗リガンド対
の補体メンバー)を介しての受容体からのそれらの排出または除去を容易にする
ための、−若しくはそれ以上の循環複合体と結合する能力。粒状清澄剤の総モル
結合能力は、選択された粒子径及びリガンドまたは抗リガンド置換比率に依存す
る。結合成分は、個々に記載した共有または非共有形式により、粒状製剤形態の
表面構造と結合することが可能であり、先に投与した循環結合対メンバーと結合
するために近づき易いリガンドまたは抗リガンドを提供する。
本発明の好ましい粒状清澄剤は、生物分解性または非生物分解性の微細粒状物で
ある。より具体的には、粒状清澄剤は、ランダム、非酵素的、加水分解による切
断により生物分解するマトリックスを含有する重合体で形成される。
α−ヒドロキシカルボン酸及び関連するラクトンの縮合から誘導される重合体は
、本発明において使用するのにより好ましい。特に好ましい成分は、熱可塑性ポ
リエステル(例えば、ポリラクチドまたはポリグリコリド)の混合物、またはポ
リ (ラクチド−共−グリコリド)等のようなラクチドとグリコリド成分の共重
合体から形成される。例示構造として、ランダムポリ(DL−ラクチド−共−グ
リコリド)を以下に示すが、X及びyの値は、業界の実務者により所望の微細粒
状性能を達成するために取り扱うことができる。
本発明の粒状清澄剤を形成するのに適した池の試薬としてオルトカルボネート(
米国特許第4.093.709号)等が挙げられる。 本発明のマトリックス粒
状物を含有する好ましい乳酸/グリコール酸重合体は、カウサー(Covsa+
)他による著書“ステロイドの抑制放出用ポリ(ラクチド−コバルト−グリコリ
ド)マイクロカプセル“、酵素学方法 +12 :1011’16,1985年
(ステロイドを微粒状体に取り込む);エルドリッジ(Eldridge)他に
よる著書「毒性中和抗体のレベルを高めるブドウ球菌エンテロトキシンBトキソ
イドのアジュバントとしての生物分解性且つ生物両立性ポリ(DL−ラクチド−
コバルト−グリコリド)ミクロ球体」、免疫及び感染、U:2978−2986
.1991年(トキソイドの取り込み);コーエン他(cohen el al
)の著書「ポリ(乳酸/グリコール酸)ミクロ球体に基づく蛋白質の抑制放出
系」、薬学研究、U鮭ニア13−720.1991年(酵素の取り込み);及び
サンダーズ他の(Sanders el al )著書「ポリ(D、 L−ラク
チド−コバルト−グリコリド)ミクロ球体からの黄体化ホルモン−放出ホルモン
類似物の抑制放出」、文献J、薬学科学、73(9) :1294−1297.
1984年(ペプチドの取り込み)に記載されているような、改質溶媒抽出工程
を構成する、乳剤系工程により調製される。
一般に、本発明の粒状清澄剤を形成する工程は、重合体をハロゲン化炭化水素溶
媒に溶解し、そしてハロゲン化炭化水素溶媒の溶剤として機能するが、重合体に
対してはそうではない添加剤を加えるものである。重合体は、重合体−ハロゲン
化炭化水素溶液から析出する。粒子の生成に続いて、それらは洗浄され、有機溶
媒で硬化される。室温、真空下での乾燥に先立ち、水洗及び水性ノニオン性界面
活性剤による洗浄工程が続く。
生物学的適合性の目的のために、粒状清澄剤は、包装、貯蔵または投与に先立ち
殺菌される。殺菌は、それについての便利な如何なる方法によっても行われる。
例えば、粒状物は、そのような放射線に対する暴露が、それに付着した結合成分
の構造または機能に逆の影響を与えない限り、γ線により照射される。若し、結
合成分が逆に影響される場合、粒状清澄剤は、殺菌条件下において製造される。
好ましいラクチド7/グリコリド構造は、哺乳動物の生理的環境において生物学
的に適合し得る。また、それらの好ましい持続した放出投与製剤は、その生物学
的分解により、共に哺乳動物の正常な代謝生成物である乳酸及びグリコール酸を
形成するという利点を有している。
結合成分−・粒状物結合に要求される官能基は、非分解性及び生物分解性重合体
単位と共に、粒状物構造中に任意に含まれる。この目的に利用できる官能基とし
ては、カルボキシル基、アミン基、スルフヒドリル基等の、リガンドまたは抗リ
ガンドと反応し得るものが含まれる。好ましい結合増大成分には、マトリックス
等を含む好ましい(ラクチド−グリコリド)重合体の末端カルボキシル基が挙げ
られる。業界の実務者は、適当な官能基を選択すること及びそれらの官能基を含
む結合反応を監視することが可能である。
上記したタイプの粒状清澄剤を使用することにより得られた利点は、以下の通り
であるニ
ー「ミクロンJサイズ領域の粒子がRES及び肝臓中に局在化すると共に、この
可能性のためのガラクトース誘導化または電荷修飾増大法が有用で、そして、好
ましくは、浄化機能を行うに十分な時間、循環系に残存するように計画されるニ
ー粒子のサイズは、中枢血管区分の保持を容易にし、抹消または血管外区分への
平衡を実質的に防止する。
−粒子に結合するリガンドまたは抗リガンドの所望の置換基が重合体構造に導入
可能である;
−所望の性質(例えば、血清ビオチニダーゼ抵抗性、それにより粒子−ビオチン
清澄剤からのビオチン代謝産物の放出を減少する)リガンド−または抗リガンド
−粒状物結合−循環する標的剤−リガントまたは一抗リガント複合体の最適の架
橋及び架橋種の効率的な除去を達成するために、複数のリガンドまたは抗リガン
ドが粒子に結合できる。この利点は、貯蔵及び生体内での投与の際の粒子の凝集
を防止するための注意を払う際に、最もよく達成される。
NR−LU−13−−アビジンの浄化もまた、動脈から導入したタンパク質性の
または重合性のマルチループ装買により促進される。合成重合体またはビオチン
により誘導されるタンパク質繊維の細い輪から成るカテーテル様装置を、主要動
脈(例えば、大腿動脈)中へNR−LU−13−アビジンを捕捉するために挿入
する。総血液容量が主要動脈を70秒毎に通過するので、本来の場所の清浄装置
は、短時間内での循環するNR−LU−13−アビジンを減少するのに有効であ
る。この装置は、NR−LU−13−アビジンがRESにより処理されない;
NR−Lll3−アビジンの除去が制御可能であり、測定可能である;そして結
合能力を減することなく最新の装置を必要に応じて挿入できるという利点を提供
する。この方法論は、また、本発明の動脈内投与の態様にイイ用である。
内在化を誘起することなく循環系からNR−Lll−13−アビジンを除去する
ための、代わりの工程としては、リポソーム、IgM及び腫瘍部位への速やかな
透過性から除外される大きさの他の分子等のビオチン化された、高分子量の分子
の投与が挙げられる。そのようなビオチン化された、高分子量の分子かNR−L
U−13−アビジンと凝集した場合、凝集錯体はIIESを介して循環系から容
易に除去される。
アビジン架橋を介しての治療剤の内在化の増大2乃至それ以上のビオチン分子(
またはキレート−ビオチン複合体)を架橋するための多価アビジンの能力は、治
療剤の配布を改良するために、有効に使用される。より具体的には、アビジンの
架橋は、標的細胞表面での架橋した錯体の内在化を誘起する。
ビオチン化NR−CO−04(リシン)は、上記実施例1v、^5 に記載した
方法に従い調製した。ドキソルビシン−アビジン複合体を、標準結合化学により
調製した。ビオチン化NR−Co−04を受容体に投与し、そして循環系からの
浄化を行った。放射免疫治療の当業界の者は、ビオチン化NR−Co−04の腫
瘍への局在化及び循環系からの除去の最適時間を容易に決定することができる。
そのような時間において、ドキソルビシン−アビジン複合体を、受容体に投与す
る。ドキソルビシン−アビジン複合体のアビジン部分は、ビオチン化NR−CO
−04とその表面で架橋し、錯体の内在化を誘起する。従って、ドキンルビシ:
/は、標的細胞により効率的に配布される。
第一の代替プロトコールにおいて、標準の3段階予備標的方法論は、腫瘍標的細
胞への薬剤の細胞内配布を増大するために使用される。上記記載の類似物により
、ビオチン化NR−CO−05を投与し、次いでアビジン(血液浄化のため及び
標的細胞−結合ビオチン化抗体でサンドウィッチの中間層を形成するために)を
投与する。その後、短時間で、そして、ビオチン化NR−Co−05−アビジン
錯体の内在化に先立ち、メトトレキセート−ビオチン複合体を投与する。
第二の代替プロトコールにおいて、ビオチン化NR−Co−05を更に、メトト
レキセートと共有結合させる。引き続くアビジンの投与は錯体の内在化を誘起し
、そして腫瘍標的細胞への薬剤の細胞内配布を増大する。
第三の代替プロトコールにおいて、NR−CO−04−アビジンを受容体に投与
し、循環系から浄化させ、そして標的部位に局在化させる。その後、ポリビオチ
ン化種(上記実施例IV、 B。
におけるような、ビオチン化ポリ=し一リシン等の)を投与する。このプロトコ
ールにおいて、配布されるべき薬剤は、抗体−アビジン成分またはポリビオチン
化種の何れかに共有結合していてもよい。ポリビオチン化種は、(薬剤)−抗体
−アビジン−ポリビオチン−(薬剤)錯体の内在化を誘起する。
実施例x1
生体内での2段階予備標的化のための
標的成分−抗リガント複合体
31mg (0,48μsol )のストレプトアビジンを9.01のPBSに
溶解して、3.5mg/mlの最終溶液を調製した。溶液のpHを、pH8,5
の0.5M硼酸塩緩衝液を0.9ml加えることにより8.5に調整した。SM
CC(3,5mg/ml)のDMSO溶液を調製し、この溶液477μ+(4,
8μmol )を渦動するタンパク質溶液に滴下した。30分間の攪拌後、溶液
をG−25にュージャージー州、ビスカットウェイのファーマシア社(1’h@
+mtcil、 Pisczlzv8マ、New Jerse7)の製品1’D
−10)カラムクロマトグラフィーにより精製し、未反応のまたは加水分解した
SMCCを除去した。
精製したSMCC−誘導ストレプトアビジンを単離した(28mg。
!、67II1g/ff1l )。
B、DTT−還元NR−Lυ−10の調製、 15.0m1PBS中の77mg
NR−LU−10(0,42μsol )に、91111.5の0.5M硼酸
塩緩衝液1.5mlを加えた。DTT溶液400mg/ml (165111)
を、このタンパク質溶液に加えた。室温で30分間攪拌した後、還元した抗体を
6−25サイズ除外クロマトグラフイーにより精製した。精製したDTT−還元
NR−LU−10を得た(74mg、 2.17mg/ml )。
44.5mI PBSで希釈した。SMCC−ストレプトアビジン(28mg。
17m1.0.42μsol )を、NR−LU−10の攪拌する溶液に速やか
に添加した。反応混合物中の総タンパク質濃度は、1. Omg/mlてあった
。反応の進行は、upc+、 ((登録商標Zo+bax■が付されたGF−2
50) マツクモラド社(MacMod)から市販)により監視した。約45分
後、最終濃度が5mMとなるように固体チオン酸ナトリウムを添加することによ
り、反応を停止した。
D、 複合体の精製、小規模の反応のために、−置換複合体を、前記tlPl、
C(zo+bax) C分取)サイズ除外クロマトグラフィーを用いて得た。所
望の一置換複合体精製物は、14.0−145分(3,0ml/min流速)で
溶出し、それに対し未反応NR−Ltl−1oは14.5−15分で溶出し、ま
た、未反応誘導ストレプトアビジンは+9−20分て溶出した。
大きな規模の結合反応のために、−置換付加物は、DEAEイオン交換クロマト
グラフィーを用いて単離可能である。粗結合混合物を濃縮した後、遊離のストレ
プトアビジンを、pH8,6の硼酸ナトリウム緩衝液中2.5%キシリトールで
カラムを溶出することにより、混合物から除去した。結合した未反応抗体及び所
望の複合体を、次いで、水酸化ナトリウムによりp)18.6に調整した20m
Mジェタノールアミン中、増大する塩の勾配を用いてカラムから連続的に溶出し
た。
E、 複合体の特徴付け。
1、小規模の精製に関して上記したII P L Cサイズ除外を行った。
2、5DS−PAGE分析を、非変性条件下で5%ポリアクリルアミドゲルを使
用して行った。評価すべき複合体は、SDSを含有する試料緩衝液中において、
ストレプトアビジンがその15KDのサブユニットに解離するのを避けるために
煮沸しなかった。二つの生成物のバンドが、ゲル上に観察され、それらは一また
は二置換複合体に相当する。
3、免疫反応性を、例えば、競合的結合ELIS^により遊離の抗体と比較して
評価した。得られた値は、遊離の抗体のそれの10%以内であった。
4、ビオチン結合能力を、例えば、既知量の複合体をp−[+−+25] ヨー
ドベンゾイルビオシチンで滴定することにより評価した。ビオチン結合部位の飽
和が、標識化ビオシチンの4当量の添加により観察された。
5、生体内での研究は、反応生成物を特徴付けるのに有用であり、その研究には
、例えば、血清浄化プロフィール、複合体の標的抗原−陽性腫瘍に対する能力、
時間による複合体の腫瘍保持時間、及び腫瘍でのビオチン化分子のストレプトア
ビジン複合体へ結合する能力が含まれる。それらのデータは、合成が、血液浄化
性能が天然のNR−LU−10全抗体と同様で、且つ腫瘍の取り込み及び保持性
能が、少なくとも天然のNR−LU−10と同等であることを示す1:1のスト
レプトアビジン−NR−LU−10全抗体複合体の形成を引き起こすことの測定
を容易にする。
例えば、第3図は、天然のNR−LU−IO全抗体の対照プロフィールと比較し
たNR−1,U−10−ストレプトアビジン複合体(LU−1O−3lt^マ)
の腫瘍取り込みプロフィールを示す。
LU−1n−3lr^マは、ストレプトアビジン成分のみに放射標識化されたも
ので、LU−10−8tt^マが、NR−1,11−10全抗体それ自身と同じ
くらい効率的に標的細胞に局在化する明らかな証拠を与生体内での2段階予備標
的化
実施例I (MIA’= 1000 ;特異的活性= 1 2 mCi/mg)
の1116Re−キレート−ビオチン複合体(Re−BT )及び上記実施例V
l+で議論したようなビオチン−ヨウ素−131低分子、I’IP−ビオシチン
(PIP−[ITSMW約602に等しい;特異的活性=0、5−1.0 mc
i/mg)を、上記実施例Vにおいて記載したように、動物モデルにより、3段
階予備標的プロトコールで試験した。
Re−BTと同じように、PIF−BTは、アビジンとよく結合する能力を有し
ており、血清半減期が約5分で、速やかに血液から除去される。同等の結果が、
ここで記載した2段階予備標的実験において双方の分子について観察された。
NR−1,0−+0抗体(lllWユ+50 kD)をストレプトアビジン(M
W=66 kD )と結合しく上記実施例x1において記載したように)、+2
”I/PIP−NIIS (上記実施例IV、A、 +、:、おけルNR−Ll
l−10(7)放射性ヨウ素化について記載したように)で放射標識化した。実
験プロトコールは以下の通りである。
時間0200μg NR−LU−IQ−3lr^マ複合体を(静脈内に)注入;
時間24−48時間 60−7[1倍モル過剰の放射標識化ビオチン化分子を(
静脈内に)注入;
そして生物学的分配を、放射性ビオチン化分子の注入後、2゜6.24.72.
120時間で行った。
NR−LU−10−ストレプトアビジンは、l、S−180動物モデルにおける
血液浄化及び腫瘍取り込みの非常に一致した。<ターンを示した。代表的なプロ
フィールを第4図に示す。LU−IQ−5l+^マ複合体を標的細胞部位に少な
くとも24時間局在化させた後に、I’IP−BTまたはRe−BTの何れかを
投与した場合、治療放射性核種の腫瘍での取り込みは、絶対量及び速やかさの何
れにおいても高い。Lll−10−SI+^マ (1−125)の投与に引き続
いて37時間で投与したI’lI’−BTについて、腫瘍の取り込みは40時間
の時点で約500 pMOl、/Gを超えており、LU−10−Slr^マの投
与後、45時間て約700 pMOL/Gのピークに達した。
抗体標識成分と共通点がある化学量論量での低分子治療剤の、腫瘍へのこの殆ん
ど瞬間の取り込みは、治療放射性核種の、その最も高い特異的活性の利用を容易
にする。また、LU−10−3tr^マ複合体に結合していない放射性核種の速
やかな除去は、直接標識化した抗体複合体で観察されるゆっくりとした腫瘍増殖
相を除去することにより標的比(腫瘍:血液)を増大させる。放射性核種の腫瘍
での保持のパターンは、全抗体のそれであり、それは非常に安定したものである
。
2段階予備標的アプローチ及び放射標識化ビオチン化分子の連続的に低いモル容
量を用いた実験もまた行った。約20%I D/Gの取り込み値が、担体を添加
していない(高特異的活性)用量の放射vr4識化ビオチン化分子で達成された
。飽和用量未満において、循環するl、1l−10−5i「^マが、血液画分中
で投与された放射標識化ビオヂン化分子と、かなりの量で結合することが確認さ
れた。
実施例X111
アジアロオロソムコイド清澄剤及び2段階予備標的標的比(腫瘍 血液)を最大
にするために、標的部位でのそのリガンドと結合する能力を損なわずに、標的成
分−抗リガント複合体(例えば、しり−10−5l+Av )の血液溜りを清浄
にすることが可能な清澄剤を探査した。一つのそのような試薬である、循環する
LU−10−3I+AVと結合するための、アビジン−ビオチン相互作用を用い
るビオチン化アシアロオロソムコイドについて試験した。
A、オロソムコイドの誘導化、l0mgのヒトオロソムコイド(Sigma N
−9885)を、160mMのNaClを含有するpH5,5の0.1M酢酸ナ
トリウム緩衝液3.5mlに溶解した。70μmの2%(w/v ) CaCl
脱イオン([1,1,)水溶液を加え、そして11μmノノイラミニダーゼ(S
igma N−71185) 4.60/mlを加えた。混合物を37℃で2時
間インキュベートし、全試料を登録商標Cen1+1con−1n■の付された
限外濾過装置(マサチューセッツ州、ダンバーズのアミコン(^m1con)社
から市販)で2容量のPBSで交換した。アシアロオロソムコイド及びオロソム
コイド原料を、上記実施例1■において記載したように、l’IP技術を用いて
l−125により放射標識化した。
2種の放射標識化製剤を、雌BALB/cマウス(20−25g)に静脈注射し
、各群3匹のマウスにより、5.l0115及び30分の時点で、並びに投与後
、1.2及び4時間の時点で、血液浄化を、連続レトロ−オービタル眼採血によ
り評価した。この実験の結果は、第5図に示したように、アシアロオロソムコイ
ドの浄化は、そのオロソムコイド相対物よりもより速やかであった。
更に、夫々の化合物を受容した2匹の動物を投与後5分で層殺し、制限生物学的
分配を行った。それらの結果を第6図に示す。それらのデータの最も驚くべき点
は、他の組織とは反対に、血液レベルの相違(オロソムコイドについては78%
、そしてアシアロオロソムコイドについては0.4%)及び肝臓(86%)にお
けるアシアロオロソムコイドの取り込みの特異緩衝液を2mg (1,00m1
PBS中)のPIF−125−標識化オロソムコイド及び2mgのPIF−1
25−標識化アシアロオロソムコイドに加えた。60μmの旧IS−アミノカプ
ロエートビオチン1.85mg/lのDMSO溶液を、次いて夫々の化合物に加
えた。反応混合物を攪拌し、室温で45分間放置した。物質をサイズ除外カラム
クロマトグラフィー(前述のPD−10SPhumacia社)により精製し、
PBSで溶出した。1.2mlの留分を取り出し、画分4及び5に適用した放
射能の大部分(〉95%)が含有されていた。ストレプトアビジン−アガロース
ビーズ(Sigma S−1638)または−ペレットをPBSで洗浄し、20
μmの夫々のビオチン化放射標識化タンパク質を4Hμmのビーズ及び4(1(
1μmのPBSに加え、20秒攪拌し、14.000+pmで5分間遠心分離し
た。
上澄みを除去し、ペレットを400μmのPBSで洗浄した。この洗浄工程を2
回以上繰り返し、合わせた上澄みを線量計中において、それらの夫々のペレット
に対比して、それらを載置して分析した。値を以下の第4表に示す。
第4表
化合物 上澄み ペレット
オロソムコイド 90% 10%
ビオチンーシーソ 7.7% 928%アシアロオロソムコイド 92% 8.
0%ビオチン−アシアロ 10% 90%
C6生体内でのタンパク質−ストレプトアビジン結合。
オチシーアシアロオロソムコイドの、生体内における循環するLU−10−3i
t^マ複合体と結合し、血液中からそれを取り除く能力について測定した。雌B
ALB/cマウス(20−25g)に200μgのLu−1(1−sll^マ複
合体を静脈注射した。清澄剤(200μg PBS−第10; 400μg非ビ
オチン化7’z7oオロソムコイドー第2群、400μgビオチン化アシアロオ
ロソムコイドー第3群;及び200μgビオチン化アジアロオロソムコイドー第
4群)を、複合体の投与後25時間で投与した。
第5の群は、ビオチンの注射前に飽和された月P刊刊3l−Lo−10−3口^
V 複合体を受容したー第5¥1.. 400μgの用量は、最初のLu−1O
−5lrAy複合体の用量よりも清澄剤力月0:1のモル過剰を構成し、200
μgの用量は、5:1のモル過剰を構成する。飽和PIF−1−131−Lu−
10−Sl山複合体は、10倍モ/[、過剰のD−ビオチンを2mgのLu−1
0−5lrAyに加え、次いで、G−25PD−10カラムによりサイズ除外精
製を行うことにより製造した。
夫々の群からの3匹のマウスを、上記したように、0.1?、1.4及び25時
間で(清澄剤の注射前)、並びに27.28.47.70及び90時間の時点で
連続的に採血した。夫々の群から更に2匹の動物を、清澄剤の投与後2時間で層
殺し、制限生物学的分配を行った。
血液浄化のデータを第7図に示す。それらのデータは、第3及び4群における循
環するLu−10−3lrAy放射能が、対照の第1,2及び5ff¥により得
られた値と比較して、急速にぞしてかなり減少することを示している。対照と比
較した場合、循環する抗体−ストレブトアビン複合体の絶対減少量は、約75%
であった。
生物学的分配データを第8図に表の形式で記載した。生物学的分配データは、第
3及び4群についての複合体のレベルが、肝臓、腎臓及び腸を除く総ての組織に
おいて減少することを示しており、それはビオチン化アシアロオロソムコイドで
錯化した後の複合体と結合した放射標識の処理及び排泄と一致している。
更に、残留する循環複合体は、心穿刺(血清+PBS中で行った分析による)に
よる血清試料から得られ、血清中に残存する機能性ストレプトアビジンの指示薬
である、ビオチン(アガロースビーズ上に固定されたビオチン)と結合する能力
について分析した。第1群動物血清は、複合体放射標識の約80%が固定ビオチ
ンと結合したことを示した。残留する循環放射標識値を、固定ビオチン(残存す
る機能性複合体の量)に結合できる残存パーセントにより、残存する注射した用
量(清澄剤の投与後2時間)のパーセントを増幅することにより較正すると、第
9図に示したようなグラフとなる。
200μgのビオチン化アシアロオロソムコイドの投与は、血清中でビオチン結
合能力の50倍の減少を示し、腫瘍化した動物の予備実験において、腫瘍からの
予備局在化されたLu−10−5lr^マ複合体表の架橋及びその除去も示さな
かった。標的細胞部位でのビオチン結合能力を減少させずに循環する標的成分−
抗リガントの除去は、投与した標的成分−抗リガントの量の増大により引き起こ
される腫瘍に対する放射性用量の増大と結びついて、従来の放射免疫治療を用い
て現在達成されていることと比較して、腫瘍への絶対放射用量の増大及び非腫瘍
細胞への毒性の減少の両者を与える。
引き続く実験は、アジアロオロソムコイドービオチンの低用量を評価するために
実施j−た。同一の動物モデルにおいて、Ltl−10−Sl+^マ複合体の投
与に引き続いて24時間後に、50.20及びl011gの用量のアシアロオロ
ソムコイドービオチンを注射した。連続的に採血した動物からのデータを第10
図に示し、清澄剤投与後、2時間で層殺した動物からのデータを第11Δ図(血
液浄化)及び1113図(血清ビオチン結合)に夫々示す。
50及び20μgの用はのアジアロオロソムコイドービオチンは、循環する1劃
−10−Sir^マ複合体レベルを約65%(第11A図)まで効果的に減少さ
せ、そして固定ビオチンに対する結合についての較正後には、ビオチン結合能力
を有するものが循環系内に注射用量の3%のみ残存しているのに対し、対照動物
(第11B図)では注射用量の約25%であった。たとえ低用量(循環するLu
−10−3l+Av複合体と1・1の化学量論比に近づく程度の)であっても、
アシアロオロソムコイドービオチンは、ビオチン−アビジン相互作用に左右され
る生体内での錯化により、循環するストレプトアビジン含有複合体の血液レベル
を減少させるのに極めて効果的である。
腫瘍中のストレプトアビジン抗リガンドLS−180ヒト結腸癌異種移植片を皮
下に移植した一群の雌ヌードマウスを、無作為に4匹/タイムポイントにグルー
プ分けした。マウスに、200ggの1 : 1mol/molのストレプトア
ビジン(MAR−STRI’T )と共有結合したNR−Ltl−IQモノクロ
ーナル抗体を、上記実施例x1に記載したようにして形成した複合体と共に注射
した。
複合体のストlノブトアビジン部分は、上記実施例+Vにおいて記載したように
、バラヨードフェニル(I’l+’ ) l−125で放射標識化した。マウス
の群を複合体注射後、26.30.48.96及び144時間で層殺した。組織
を分離し、秤量し、ヨウ素放射性核種の量を、それについての従来の工程を用い
て計数した。
第二のLS−+80異種移植片を移植した一群の雌ヌードマウスを、無作為に4
匹/タイムポイントにグループ分けした。それらのマウスに、上記実施例1■に
おいて記載したように、バラヨードフェニル(PIF ) l−131(MAD
)で放射標識化した50μgのNR−LU−10モノクローナル抗体を静脈注
射した。マウスを放射標識化モノクローナル抗体注射後、4.24.48.12
8及び168時間で層殺した。組織を分離し、秤量し、ヨウ素放射性核種の量を
、それについての従来の工程を用いて旧敵した。
記載した夫々のデータについて、注射した用量の放射能基準もまた旧敵し、デー
タは、組織のダラム当たりの総注射用量のパーセントに修正した。第12図は、
時間による、LS−180腫瘍中のN11−Ltl−10−ストレプトアビジン
−PIF−1−125及びNR−LU−10−I’IP−1−131の注射用量
/グラムのパーセントを示す。
NR−LU−10−ストレプトアビジン複合体は、NR−LU−10単独に比較
して、高い腫瘍での取り込み及び長い保持時間を示した。
実施例tV
肝臓中のストレプトアビジン抗リガンド上記で議論したLS−IH腫瘍細胞で異
種移植した雌ヌードマウスを、無作為に4匹/′タイムポイントにグループ分け
した。
マウスに、30μgのストレプトアビジンに結合するビオチン−ストレプトアビ
ジンを介して非共有的に結合(錯体を形成するために)した50μgのビオチン
化NR−LU−10モノクローナル抗体を静脈注射した。生体内での錯化に先立
ち、錯体の抗体部分をクロラミンTを用いてl−125で放射標識化し、ストレ
プトアビジン部位は、バラヨードフェニル(I’ll’ ) l−11−131
()で放射標識化し、両者の標識化工程は上記したようにして行った。マウスを
複合体注射後、4.24.48.96及び144時間で層殺した。組織を分離し
、秤量し、夫々のヨウ素放射性核種の量を、それについての従来の工程を用いて
旧敵した。
夫々の錯体成分の注射した用量の放射能基準もまた計数し、データは、組織のダ
ラム当たりの総注射用量のパーセントに修正した。第13図は、時間による、肝
臓中のストレプトアビジン−PIF−1−131(STREPT)及びN R−
1,UN0−ビオチン−クロラミンT−PIF−1−125(MAR−BT)の
ダラム当たりの注射用量のパーセントを示す。
錯体は肝臓に単分子として局在化したが;然しなから、個々の成分の肝臓中での
処理は異なっていた。l−131−ストレプトアビジン標識は、肝臓中での延長
された滞留を示したが、モノクローナル抗体標識(+−125)は速やかに失わ
れた。
他の肝臓での研究において、上記で議論したLS−180腫瘍細胞で異種移植し
た雌ヌードマウスに、上記実施例x1に記載したようにして形成した200gg
の1 : l mol/molのストレプトアビジンと共有結合したNR−LU
−10モノクローナル抗体を注射した。複合体の抗体部分は、バラヨードフェニ
ル(PIF−+125)で放射標識化した。24時間後、マウスに0.5μgの
バラヨードフェニル(PIF l−131”)ビオシチンを注射した。マウスを
複合体注射後、28.48、+20及び168時間で層殺した。
組織を分離し、秤量し、ヨウ素放射性核種の量を、それにっいての従来の工程を
用いて計数した。
夫々の錯体成分の注射した用量の放射能基準もまた計数し、データは、組織のダ
ラム当たりの総注射用量のパーセント(%IQ/G )に修正した。第14図は
、時間による、肝臓中のストレプトアビジン−モノクローナル抗体−pH’−1
−125(STREP−MAII−1−125)及びビオシチン−PIF−1−
131(訂−1−131)のダラム当たりの注射用暇のパーセントを示す。ビオ
シチン−1’IP−1−131を連続的に投与した場合、肝臓中で、同一成分に
抗体結合標識(+−125’) した保持に対して、ストレプトアビジン結合ビ
オチン放射標識(+−131)の保持は、延長された。
実施例XV+
pH’−ビオシチンの腫瘍取り込み
上記実施例Vl+で調製及び記載したようにして、PIP−ビオシチンを、生体
内でのその宿命を決定するために試験をした。
以下のデータは、実施例x1において議論したように、時間0で200u1の1
−125標識化N11−1.U−10−ストレプトアビジン複合体(950pm
ol)を受けた腫瘍化ヌードマウス(研究の7目前にl00mgのLS−180
腫瘍異種移植片を皮下に移植した)による実験に基づくものである。24時間の
時点で、マウスは、PIF−1−1:II−ビオシチン(40μC1)及び4’
ttt g (69,767pmol)、21μg (34,884pmo1)
、5.7μg(9468pmol) 、’2.8!Bzg(4734pmol)
または0−5ul (830pmol )の用量に相当する低温担体PIP−1
−127ビオシチンのある量を静脈注射により受容した。腫瘍は、PIP−ビオ
シチン注射後、4時間の放射能について切り取り、計数し、腫瘍取り込みデータ
を第15A図(%l D/G対用量)及び15B図(pMOL/G対用量)に示
した。
3種の最も高い用量は、約6(1(lpfflol/gのPIP−ビオシチン腫
瘍局在化を生じた。2種の最も高い用量を受容した組織について行った組織学は
、腫瘍結合ストレプトアビジンの飽和が達成されたことを示した。5.7μg用
量(第15B図)で観察された相当する腫瘍局在化は、ストレプトアビジンの飽
和もまた示している。それに対し、2種の最も低い用量は、相当するNR−LU
−10−ストレプトアビジン複合体(総ての群における腫瘍は、複合体に対し平
均約40%I D/Gである)の局在化にもかかわらず、PIF−ビオシチンの
低い絶対腫瘍局在化を示した。
最も低い用量の群(0,5μg)は、I’IP−1−131−ビオシチンの高い
効率での腫瘍への配布を示し、その効率は、第16A図に示したように、時間に
より増大した。85.0%I D/Gの最も高い取り込みは、120時間の時点
(1’IP−ビオシチン投与後、96時間)で観察された。また、%ID表示に
よるPIF−ビオシチンの絶対量は、腫瘍内において、試料を採取した総ての時
点において連続的に増大した(第16B図)。168時間の時点での%ID/G
基準(第16Δ図)での取り込みの減少は、120及び168時間の時点の間の
腫瘍のかなりの成長i已起因する。
更に、第17A図は、NR−LU−10−ストレプトアビジン複合体(LU−1
0−5l+Av )及び続いて投与したl’IP−ビオシチンが時間を超えて同
時に腫瘍に共に局側化することを示す。PIF−ビオシチンによる腫瘍での放射
能の局在化は、抗体−ストレプトアビジン複合体(L[l−10−3lrAマ)
のそれとは異なる、取り込み及び保持のあるパターンを示した。LLIO−Hr
^マは、天然のNR−LU−1(l抗体の歴史的研究と等価の特徴的腫瘍取り込
みパターンを示し、投与後24及び48時間の間にピーク値の40%ID/Gに
到達した。それに対し、I’IP−ビオシチンは、腫瘍での初期における急速な
増大を示し、PIP−ビオシチン投与後、24時間でLU−10−SIr^マの
それよりも多いレベルに到達する。更に、PIP−ビオシチンの局在化は、複合
体と結合した放射能の濃度が減少し始める96時間まで増大する。LU−10−
5lr^マと比較した循環するPIF−ビオシチンのそれらの時点(第17B図
に示したように)における若干増大した量は、この現象を測定するには不十分で
あるように見えた。
第18図に明らかに示されるように、腫瘍中でのI’IP−ビオシチンのLII
−111−5lrAyに対する比は、実験中連続的に増大したが、血液中での比
は連続的に減少した。
この観察は、PIP−ビオシチンと複合体の、引き続く特徴ある工程と共に、血
液から腫瘍への標的成分含有複合体(それにPIP−ビオシチンが結合した)の
連続的結合を含む工程と一致する。ストレプトアビジン複合体成分(標的成分と
結合した放射標識化と比較して)、l!:結合した放射標識は、代謝工程(上記
実施例x1v及びxv)の臓器中で増大された保持を示すので、ストレプトアビ
ジンと結合したI’ll’−ビオシチンは、腫瘍細胞により選択的に保持される
ように見える。放射標識は標的細胞部位において保持されるために、それらの部
位でのより大きい放射能の累積が生ずる。
PIF−ビオシチンについてのAUG 、□。、/^UC,、。、、dは複合体
の2倍を超える(1.95に対する4、27. ここでAUGは「曲線下の領域
」を意味する)。更に、PIP−ビオシチンについての絶対^UC1゜、。、は
、複合体のそれに対し2倍に近い(4629に対する922G)。従って、腫瘍
に対する放射用量の増大が達成さ重合体−リガント複合
ポリリシン(約10,000ダルトンの分子量、ミズーリー州、セントルイスの
シグマケミカル社(Sigmg Chemicjt Co、)がら市販)及びデ
キストラン(リシン固定可能、シグマケミカル社(Sigmz Chemicx
l Co、)から市販)を5PDPで誘導化し、サイズ除外クロマトグラフィー
にュージャージー州、ピスカタウエイのファーマシア社(Phumxc目1)か
ら市販のf’D−10カラムを使用)を用いて未反応5PDPから生成した。得
られたSI’DI’−誘導化付加物をDTTにより、p114.7の0.2MN
a0^C緩衝液中で還元して、遊離反応性チオールを得た。例えば、チャールソ
ン他(Cha+1sson el al、)の著書、生物科学J、(Bioch
em、1. ) 、173: 723−737.1978に記載された、グルコ
ン酸第−錫から得た還元Tc−99mを添加した。90%のTc−99mを導入
することにより、ITLCによる測定により、15分以内にポリリシン付加物が
i)られた。96%の放射能か、デキストランと共にサイズ除外(1’D−10
’)クロマトグラフィーの使用により、溶出した。それらの結果はキレート化を
示している。
実施例XVII+
トリコテセン−結合分子の調製
Δ1−(2−ピリジニルジチオ)プロピオン酸の調製。
3−メルカプトプロピオン酸(ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッ
チケミカル社(^ld+ich Chemical Co、)の製品) 5.0
0g (52,2mmol)の乾燥塩化メチレン75m1溶液を、メトキシカル
ボニルスルフェニルクロリドにューヨーク州、ロングアイランドのアルーカケミ
カ社(Flukx CheIIIikl)の製品) 5.96g (52,21
10101)の乾燥塩化メチレン1501溶液に加えた。混合物を15−25℃
で90分間攪拌し、次いで濃縮した。
残香を150m1の乾燥塩化メチレンに再溶解し、2−メルカプトピリジン(ア
ルドリッチケミカル社(Ald+ich Chelical Co、)の製品)
5.80 g (52,2mmol)の乾燥塩化メチレン751溶液を滴下し
た。混合物をl5−25℃で18時間攪拌し、濃縮して、11.2gの生成物を
淡黄電油(99%)として得た。
3−(2−ピリジニルジチオ)プロピオン酸8.00g (37,2mmol)
の乾燥テトラヒドロフラン(THF ) 100m1溶液に加えた。混合物を水
浴中で冷却し、次いでクロル蟻酸イソブチル5.08g(37,2+no+ol
)を加えた。混合物を5−10分間攪拌し、そしてテルトープチルカルバゼー
ト4.92g (37,2mmol)を加えた。
得られた混合物を15−25℃で1時間攪拌し、次いで濃縮した。
残香を200 mlの塩化メチレンで希釈し、水(2xlflo ml)で洗浄
した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過し、濃縮した。残香を水冷トリ
フルオロ酢酸(160ml)に溶解し、溶解が完全になった後、10分環攪拌し
た。混合物を濃縮し、そして残香をシリカゲルでクロマトグラフ(色層分析)し
、85:14:Iのクロロホルム メタノール/水酸化アンモニウムで溶出して
、4.25gの生成物を淡黄色固体(50%)として得た: TLC−RI 0
.55 (85:15:l クロロホルム/メタノール/水酸化アンモニウム)
。
イクロリッター(0,708mmol)の無水トリフルオロ酢酸を一70°Cで
、100マイクロリツターの乾燥ジメチルスルホキシド(1,41mmol )
の乾燥塩化メチレン3ml溶液に添加した。
混合物を一70’Cて10分間攪拌し、次いで、アングイジン(シグマケミカル
社(Sigma Chemical Co、) ) 70mg (0,198m
mol)の乾燥塩化メチレン2ml溶液に2−3分間で加えた。得られた混合物
を一70°Cで15分間攪拌し、次いで一700C〜15°Cて60分間攪拌し
た。得られた混合物を50m1の塩化メチレンて希釈し、INIIcI水溶液(
50ml)で洗浄した。有機相を硫酸マグネシラj、て乾燥し、濾過し、濃縮し
て、粗3−デヒドロアンクイジンを得た。粗生成物を3mlの乾燥メタノールに
溶解し、100 mg (0,436mmol)の3−(2−ピリジニルジチオ
)プロピオン酸ヒドラジドで処理し、次いて、100マイクロリツターのメタノ
ール中の0.021mmol )ロフルオロ酢酸で処理した。混合物を15−2
5℃で5時間攪拌し、次いで濃縮した。残香をシリカゲルでクロマトグラフし、
75%酢酸エチル/ヘキサンで溶出して、67mgの生成物、泡状白色固体を、
$マn及び1nti異性体の混合物(60%)として得た・ TLC−R,0,
43及び060(75%酢酸エチル/ヘキサン)。
D、2′−デヒドローロリジンへのヒドラゾン誘導体の調製。
1、 13’−0−テルトーブチルジメチルシリルーロリジンへの調製、100
mg (1,47n+mol)のイミダゾールを、3 m1c7)乾燥ジメチ
ルホルムアミド中のロリジンA 232mg (0,436mmol )に加え
た。混合物を一5℃に冷却し、次いて72mg (0,478+++mol )
のテルト−ブチルジメチルシリルクロリド(アルドリッチケミカル社(^l+I
+ich Chemical Co、)の製品)を加えた。得られた混合物を一
5℃〜5℃で4時間攪拌し、次いで濃縮した。
残香をシリカゲルでクロマトグラフし、先ず、30%酢酸エチル/ヘキサンで溶
出し、次いて、50%酢酸エチル/ヘキサンで、最後に70%酢酸エチル/ヘキ
サンで溶出して、137 mgの生成物を泡状白色固体(49%)として得た:
TLC−R10,32(30%酢酸エチル/ヘキサン)。
2.2′−デヒドロ−13’−0−テルトーブチルジメチルシリルーロリジンへ
の調製、−70℃において、150マイクロリツタ(1,06mmol )の無
水トリフルオロ酢酸を、3mlの乾燥塩化メチレン中の乾燥ジメチルスルホキシ
ド100マイクロリツター(1,41n+n+o I)に加えた。混合物を一7
0℃で15分間攪拌し、次いで2I111の乾燥塩化メチレン中の13’−Q−
1erl−ブチルジメチルシリルーロリジンA l00II+g (0,155
m5ol)を加えた。得られた混合物を一70℃で15分間攪拌し、次いで30
0マイクロリツター(2,15mIIlol)の乾燥チリエチルアミンを加えた
。この混合物を一70℃で30分間、そして−70℃〜15℃で30分間攪拌し
た。得られた混合物を、次いで濃縮し、残香をシリカゲルでクロマトグラフし、
30%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、82 mgの生成物を泡状
白色固体(82%)として得た: TLC−R,0,51(30%酢酸エチル/
ヘキサン)。
3.2゛−デヒドローロリジンへの調製、5m1の3+1:1酢酸:THF:水
を10m1の丸底フラスコに入れ、52mg(0’、 096 mmol)の2
′−デヒドロ−13’−0−テルトーブチルジメチルシリルーロリジンAを加え
た。混合物を45−50°Cにおいて、45時間攪拌し、冷却し、濃縮した。残
香をシリカゲルでクロマトグラフし、5%メタノール/塩化メチレンで溶出する
ことにより、36mgの生成物を泡状白色固体(70%)として得た: TLC
−R,0,48(5%メタノール/塩化メチレン)。
4.2′−デヒドローロリジンA及び3−(2−ピリジニルジチオ)プロピオン
酸ヒドラジドのヒドラゾン誘導体の調製、2′−デヒドローロリジンA 25+
ng (0,471m1al)の乾燥メタノール21の溶液に、30mg (0
,131mmol )の3−(2−ピリジニルジチオ)プロピオン酸ヒドラジド
を加え、次いで0.013mg+o lのトリフルオロ酢酸を加えた。混合物を
15−25℃で4時間攪拌し、次いで濃縮した。残香をシリカゲルでクロマトグ
ラフし、75%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、25mgの生成物
を、s7n及びxnli異性体の混合物(71%)として得た: TLC−R,
0,29及び0.53(75%酢酸エチル/ヘキ1.2’−0−アセチル−+3
’−0−テルトーブチルジメチルシリルーロリジンAの調製、 +3’−0−テ
ルト−ブチルジメチルシリル ロリジンA 159mg (0,246mmol
)の乾燥塩化メチレン4mlの溶液に、200マイクロリツター(1,43n
+mol)のトリエチルアミン、2mg (0,019mmof)のジメチルア
ミノピリジン及び120マイクロリツター(1,27mmol)の無水酢酸を加
えた。
混合物を15−25℃で16時間攪拌し、次いで濃縮した。残香をシリカゲルで
クロマトグラフし、先ず、30%酢酸エチル/ヘキサンで溶出し、次いで、50
%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、156 mgの生成物を泡状白
色固体(92%)として得た: TLC−R,0,50(30%酢酸エチル/ヘ
キサン)。
2.2’−0−アセチルーロリジンへの調製、2’−0−アセチル−13′−チ
ルi・−ブチルジメチルシリルーロリシンA 156mg(0,226mmol
)の乾燥THF3mlの溶液に、1.5mlの1Mテトラブチルアンモニウムフ
ルオリドを加えた。混合物を15−25℃で4時間攪拌し、次いで濃縮した。残
香をシリカゲルでクロマトグラフし、50%酢酸エチル/ヘキサンで溶出するこ
とにより、125 mgの生成物を泡状白色固体(96%)として得た: TL
C−R,0,17(50%酢酸エチル/ヘキサン)。
3.2’−0−アセチル−13′−デヒドローロリジンへの調製。
乾燥ジメチルスルホキシド62マイクロリツター(0,87mmol)の乾燥塩
化メチレン2mlの溶液に、−70℃で62マイクロリツター(0,439mm
ol)の無水テトラフルオロ酢酸を加えた。混合物を一70°Cにおいて10分
間攪拌し、次いで2′−〇−アセチルーロリジンA 25mg (0,044m
mol)の乾燥塩化メチレン1.5m1溶液を2−3分の間に加えた。この混合
物を一70℃〜50℃において、20分間攪拌し、次いで濃縮した。残香をシリ
カゲルでクロマトグラフし、5%メタノール/塩化メチレンで溶出することによ
り、21mgの生成物を泡状白色固体として得た。
4.2’O−アセチル−13′−デヒドローロリジンA及び3−(2−ピリジニ
ルジチオ)プロピオン酸ヒドラジドのヒドラゾン誘導体の調製、2’−0−アセ
チル−13′−デヒドローロリジ:/A 21 mg (0,037mmol)
の乾燥メタノール3mlの溶液に、25 mg (0,Ilmmol)の3−(
2−ピリジニルジチオ)プロピオン酸ヒドラジドを加え、次いでトリフルオロ酢
酸0.011 mmolの乾燥メタノール100マイクロリツター溶液を加えた
。混合物を15−25℃で3時間攪拌し、次いで濃縮した。残香をシリカゲルで
クロマトグラフし、75%酢酸エチル/ヘキサン、次いで酢酸エチルで溶出する
ことにより、18 mgの生成物を、無電池(62%)として得た: TLC−
R,OJO(75%酢酸エチル1.2′−デスオキシ−2′−β−ヨード−13
’−0−テルトーブチルジメチルシリルーロリジンへの調製、13’−0−テル
トーブチルジメチルシリルーロリジンA 99 mg (0,153mmol)
の乾燥塩化メチレン5mlの溶液に、0℃において、80マイクロリツター(0
,459+y+nol)の乾燥ジイソプロピルエチルアミン、次いて51マイク
ロリツター(0,303mmol)の無水トリフルオロメタンスルホン酸を加え
た。混合物を0℃で30分間攪拌し、次いで30m1の塩化メチレンで希釈し、
20m1のIN IIcI水溶液で洗浄した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥
腰濾過し、濃縮した。残香を5mlのアセトンで希釈し、次いて225 mg
(172mmol)のヨウ化ナトリウムで希釈した。混合物を還流して20分間
撹拌17、次いて50m1の塩化メチレンで希釈し、25m1の水で洗浄した。
有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過腰濃縮しまた。残香をシリノJゲルで
クロマトグラフし、先ず、30%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、
95 m2の生成物を泡状白色固体(87%)として得た− Tl、C−R+
055 (35%酌酸エチル/ヘキ→)′ン)。
2.2′−デスオキシ−2′−β−ヨードーロリジンへの調製。
2′−デスオキシ−2′−β−ヨード−13’−0le+l−ブチルジメチルシ
リルーロリジンΔ95 ml! (0,126mmol)に、5mlの3.11
酢酸 T HI” :水を加えた。混合物を、60−65℃で4時間攪拌し、次
いで濃縮した。残香をシリカゲルでクロマトグラフし、60%酢酸エチル/ヘキ
サンで溶出することにより、67mgの生成物を泡状白色固体(83%)として
得た。
3.2′−デスオキシ−2′−α−チオアセチル−0リジンへの調製、2′−デ
スオキシ−2′−β−ヨード−〇リジンA67mg(0,I04mmol )の
無水エタノール5+nlの溶液に、240 ml(2,10mmol )のチオ
耐酸カリウムを加えた。混合物を65−70’Cにおいて5時間攪拌し、冷却し
、50m1の塩化メチレンで希釈し、50m1の水で洗浄した。有機相を硫酸マ
グネシウムで乾燥し、濾過し、濃縮した。残香をシリカゲルでクロマトグラフし
、60%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、58 mgの生成物を泡
状白色固体(94%)として得た・TLC−R,0,53(60%酢酸エチル/
ヘキサン)。
4.2゛−デスオキシ−2′−α−メルカプチルーロリジンへの調製、2゛−デ
スオキシ−2′−α−チオアセチルーロリジンA57 mg ((1,097m
mol)のエタノール4mlの溶液に、2+nlの28%水酸化アンモニウム水
溶液を加えた。混合物を65−70°Cにおいて6時間攪拌した。残香をシリカ
ゲルでクロマトグラフし、10%酢酸エチル/ヘキサンで溶出することにより、
25mgの中間対ジスルフィドを得た。ジスルフィドを3mlの塩化メチレン及
び0.5mlのメタノールで希釈し、25マイクロリツタ(0,IOmmol)
のトリブチルフォスフインを加えた。混合物を15−25℃において15分間攪
拌し、次いで濃縮した。残へをシリカゲルでクロマトグラフし、60%酢酸エチ
ル/ヘキサンで溶出することにより、23 mgの生成物を、無色浦(43%)
として得た: TLC−R,0,39(60%酢酸エチル/ヘキサン)。
5.2゛−デスオキシ−2′−α−(3−ジチオプロピオン酸)−ロリジンへの
調製、2′デスオキシ−2′−α−メルカブチルーロリジンΔ21 mg (0
,038mmol)のエタノール3mlの溶液に、20 mg (0,093m
mol)の3−(2−ピリジニルジチオ)プロピオン酸を加え、次いで25マイ
クロリツター(0,179mmol)のトリエチルアミンを加えた。混合物を1
5−25℃において30分間攪拌(7、次いで50m1の酢酸エチルで希釈し、
l0m1のIN塩酸水溶液で洗浄した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾
過し、濃縮した。残香をシリカゲルでクロマトグラフし、最初は0.1%酢酸/
酢酸エチルで、次いて0.15・95の酢酸:メタノール:酢酸エチルで溶出す
ることにより、22mgの生成物を、はぼ無色の油(88%)として得た: T
LC−R,OJ? (0,1595の酢酸・メタノール:酢酸エチル)。
6.2′−デスオキシ−2′−α−(N−ヒドロキシスクシンイミジル−3−ジ
チオプロピオン酸)−ロリジンへの調製、2′−デスオキシ−2′−α−(3−
ジチオプロピオン酸)−ロリジンA22 mg ((1,(l]37mmol)
の乾燥THF2mlの溶液に、!2 mg(0,104mmol)のN−ヒドロ
キシスクシンイミド、次いで18mg(0,087mmoりのジシクロへキシル
カルボジイミドを加えた。
混合物を15−25℃において4時間攪拌し、次いて20マイクロリツターの酢
酸を加えた。混合物を更に30分間攪拌し、次いで、グラスウールの栓を用いて
濾過した。固体を3mlのTHEで洗浄した。濾液を合わせ、濃縮した。残香を
シリカゲルでクロマトグラフし、最初は0.1:50:5Gの酢酸:酢酸エチル
:ヘキサンで、次いで0.1%酢酸/酢酸エチルで溶出することにより、18
mgの生成物を白色固体(71%)として得た:Tt、C−R,1G9 (酢酸
エチル)。
実施例XIX
トリコテセン−含有複合体の調製
明細書に記載したようなトリコテセンの複合は、二つの例示合成式の何れかによ
り行うことができる= (1)標的成分のアミノ基とN−ヒドロキシスクシンイ
ミデート(NHS )−誘導化トリコテセンを反応させることにより、または(
2)標的化成分の還元ジスルフィドまたは遊離スルフヒドリルと2−ピリジニル
ジチオ−誘導化トリコテセンの反応。
A、 N)Is−誘導化トリコテセンの抗体複合体、この複合化は、一般に、1
%wl/vo1.の抗体安定剤モルフゾルを含有する、6.2mlのホウ酸ナト
リウム緩衝液(0,5M 、pH8)巾において行われる。100%DMSOに
溶解したNH3−誘導化トリコテセンを、最終抗体濃度が1. Omg/mlの
反応溶液である抗体の攪拌する溶液に滴下した。6−97抗体のトリコテセンの
取り込みを達成するために、NH3−誘導化トリコテセンを、最終濃度が25%
DMSOvol/volの30・1のトリコテセン:抗体モル比で提供した。反
応混合物を、サイズ除外クロマトグラフィー、広範囲透析、膜遠心分離を介して
の濃縮及び殺菌濾過により精製する前に、1時間室温で連続的に攪拌してインキ
ュベートした。このようにして製造した複合体は、冷蔵(例えば、5−10℃)
して貯蔵するか、または液体窒素で急速に凍結して、次いで一70℃で使用まで
貯蔵する)。
とりわけスクシンイミジル−2′−ロワジンA3−ジチオプロピオン酸塩の抗体
に対する複合について、0.40m1の6.2mMホウ酸ナトナトリウム緩衝液
、5 M 、 pH8,0)及び0.20m1の110011Iモルクゾル/m
l H20を、I’BS (牡、6.2mMリン酸ナトリウム、150 mM
NxCl 、pit 7.2)中、1.[1mlの2.0mgNR−LU−1n
/ml に加えた。290 ミリグラムのスクシンイミジル−2′−ロリジンA
3−ジチオプロピオン酸を溶解した0、50m1のDMSO(30:Iのトリコ
テセン 抗体モル提供比)を、10秒間の間、攪拌しながら滴下した。得られた
生成物を精製するために、反応液の1mlのアリコツトを、1%のモルフゾル(
wl/vol )を含有するI’BS中で平衡にした、PD−10セフアデツク
スカラム(スウェーデン国、アップサラのファルマシア社(Pha+macix
)の製品)に適用した。溶出した複合体は、2.4−4.8 mlの両分とし
て集めた。I’D−10で精製したアリコート(分割量)を、次いて、溜め、5
pectra /POR分子多孔質膜管(カリフォルニア州、ロサンゼルスのス
ペクトラム メディカル インダストリーズ社(Spectrum Medic
alInduslties 、 Inc )の製品)を用いて、1%のモルフゾ
ル(W【/マof)を含有するPBSに対して徹底的に透析し、Centaic
on PM−30ミクロ濃縮器(マサチューセッツ州、ビバリーのダブリュ、ア
ール、ブレースアンドカンパニー(W、R1Grace&Co、)のアミコンデ
ィビジョン(八m1con Div、 )の製品)により濃縮し、そして2.2
ミクロンのAc+odisc (ミシガン州、アナボアのゲルマンサイエンセ
ス社(Gelmxn 5ciences )の製品)を用いて殺菌濾過した。こ
のようにして製造した複合体は、冷蔵して貯蔵するか(例えば、5−1O°C)
、または液体窒素中で速やかに凍結し、そして−70℃で使用まで貯蔵する)。
において、NR−LU−10ジスルフイド(5−10+ngのNR−1,1l−
10)を、10−15mMのジチオスレイトールを含有する1mlのPBS中で
室温で15分間インキュベートすることにより、先ず還元した。
還元した生成物を、0.1 M NlCl、i%モルクゾルwl/vol及び0
、2 mM EDT^ (Na塩)を含有する、pit7.5の脱ガスした0、
1Mリン酸ナトリウム中で平衡化したPD−10カラムにより精製した。還元−
ジスルフィドNR−LU−10精製の直後に、攪拌しながら、DMSO(432
マイクログラムの3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸ヒドラジド2′−ロ
リジンAヒドラゾンを含有する、または337マイクログラムの3−(2−ピリ
ジルジチオ)プロピオン酸ヒドラジド3−アングイジンヒドラゾンを含有する、
または459マイクログラムの3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸ヒドラ
ジド2′−アセチル−13′−ロリジンAヒドラゾンを含有する、0.40m1
のDMSO)に溶解した2−ピリジニル−ジチオ−誘導化トリコテセンを2mg
の還元ジスルフィドNR−LU−10溶液(44:1のトリコテセン:抗体のモ
ル比を与える)に滴下した。一般に、複合化を行うに際し、抗体の反応濃度は、
0.8−1.2 mg/mlであり、DMSOは+6−25%vol/volで
あり、抗体に対するトリコテセンのモル比は、40・1〜50・1(抗体当たり
、約6のトリコテセンの付加を達成するために)の範囲を提供する。室温でイン
キュベーションを1時間した後、精製を、上記実施例XVII (A )に記載
した精製工程と同様にして行った。このようにして調製した複合体は、冷蔵して
(例えば、5−10℃)貯蔵するかまたは液体窒素中で急速に冷凍し、次いて使
用するまで一70℃で貯蔵した)。
C,トリコテセン−ポリマーリガンド複合体、予備標的化アプローチにおいて、
ビオチン−デキストラン−トリコテセン複合体の使用を含む実験は、
一実施例XVIIで議論した技術によりビオチン化した、70、000ダルトン
のデキストラン分子を、有用なりシンの1−+25 PIP Nll5エステル
を用いて、放射能付加デキストランビオチン(デキストラン9−ビオチンと表わ
す)を生ずる放射性同位体標識化;
一残存するりシンにNH3活性化トリコテセンを用いるトリコテセン薬剤の複合
化;
一薬剤一デキストラン9−ビオチン分子を固定化アビジンに結合する実証;及び
一マウスでの血清浄化の評価を含む。
70、000ダルトンの分子量を有し、18モルのそれに対するビオチン共有結
合及び18個の付加的なリシンイプシロンアミノ基により、ビオチン化したデキ
ストラン分子を、シグマケミカル社(Sigma Chemicil Co、)
(ミズーリー州、セントルイス)から購入した。この物質を放射標識化するた
めに、2mlガラス製小瓶のアセトニトリル中の、2200 mci/mmol
の特異的活性を有する4mCの1−125 PIF NHSエステル(マサチュ
ーセッツ州、ボストンのニューイングランドニュークシア社(New Engl
and Nuclear )の製品)を、窒素気流中で、乾燥のために排出した
。p119.0の1.OMホウ酸ナナトリウム0650m1で再構成した10
mgのビオチン化リシン−誘導化デキストラン凍結乾燥物を、ヨウ素化する化合
物に加え、室温で10分間インキュベートした。反応に引き続いて、放射ヨウ素
化デキストラン成分を、1%のモルフゾル(フロリダ州、アラチュアのファーマ
チック社(1’hx+mxlec )の製品)を含有するリン酸緩衝化生理食塩
水(即ち、6.2Mリン酸ナトリウム、150 mM NaC1、pit 7.
2)中で平衡にしたI’D−IQカラム(スウェーデン国、アップサラのファル
マシア社(Phatmacia )の製品)を用いて、サイズ除外クロマトグラ
フィーにより精製した。ビオチン〜デキストラン1は、カラムから2.4−4.
8 mlの留分中に、[1,2mci/mgの特異的活性及び3.5 mg/m
lの濃度で溶出した。
ビオチン2−デキストラン°をトリコテセンで誘導化するために、09m1のビ
オチン−デキストラン1を、1%モルクゾルを含有する03 M 、 l”h
8.5のホウ酸ナトリウム緩衝液1.3m1で希釈し7、次いて、攪拌下、1.
2mgの2゛−デスオキシ−2′−α−(トヒドロキシスクシンイミジル−3−
ジチオプロピオン酸)−ロリジンΔ(即ち、2.1の薬剤対有用なりシンのモル
比)を含f丁する1、2mlのDMSOを加えた。室温で1.5時間インキュベ
ーションた後、反応混合物の夫々の1mlのアリコートを、上記したようにI’
BSで平衡化したI’D−10カラムで精製した。収率は85%を超えていた。
ビオチン−デキストラン°−トリコテセン分子がアビジンまたはストレプトアビ
ジンと結合することが可能であることを立証するために、1マイクログラムのビ
オチン−デキストラン°及び1マイクログラムのビオチン−デキストラン°−ト
リコテセンを、150 mM NaC1を含有するpH6,3の0.2 M P
i緩衝at)、2ml中でアガロースビーズ(ミズーリー州、セントルイスのシ
グマケミカル社(Sigmx Chemicxl Co、)の製品)上に不溶化
した1単位のアビジンと共に、室温で15分間インキュベートした。このインキ
ュベーションに引き続き、アガロースビーズに結合したパーセント放射能を、1
.4ml緩衝液で希釈し、アガロース懸濁液を遠心分離し7、そしてベレットを
1.4+++lの緩衝液で3回洗浄した後、測定した。ビオチン−デキストラン
°及びビオチン−デキストラン1−トリコテセンについて、100%の結合が観
察された。
ビオチン−デキストラン°及びビオチン−デキストラン9−トリコテセンの血清
浄化試験についてもまた、Ba1b Cマウスで行った。連続的血液採取は、二
つの分子が、それらの2μCiの注入により実質的に同様の血清浄化を有するこ
とを示した。
実施例XXI
D0T^−ビオチン複合体の合成
A、ニトロ−ベンジル−DOTへの合成。
アミノベンジル−DOT^の合成を、マ・ツクマリ−他(McMu+Bel a
l、 )の著書、生物結合科学q叩vnjugale Chen+、)、技術合
成の臨界工程は、1−(テルト−ブトキシカッしボニノし)−5−(4−ニトロ
ベンジル’)−3,6−11hリオキ゛ノー1.4.1.1tl−デトラアザシ
クロドデカンを調製するための、ジスクシンイミジルト(テルト−ブトキシカル
ボニル)イミノジ°rセテート及びト(2−アミノエチル)−4−ニトロフェニ
ルアラニンアミドの間の分子間環化である。換言すれば、臨界工程(よ、環化し
たドデカンをf”?るための、ビスーNIISエステルとジアミンの間の分子間
環化である。マソクマリー他(McMur[Yel if、)は、環化工程を3
0 mmolの規模で、夫々の反応体を100 mlのDMFに溶解し、4Nの
ジオキサンを含有する反シシ容器(こ48時間か(Jでシリンジポンプから添加
することを行って0る。
マツクマリー他(MclAu口1 el at、)の工程の5倍の規模拡大は、
反応容積、添加速度及び反応時間に関し、現実的で(まない。工程化学の研究は
、反応添加速度が実質的(こJ首大し、溶媒の容積を非常に減少させることがで
きたが、所望の環化生成物の収率が同程度でしか得られないことを示した。その
結果として、30mmolの規模において、夫々の反応体を5(1(l mlの
DMFに溶解り、3Nのジオキサンを含有する反応容器1こ27時間で滴下漏斗
を経由して加えた。使用した方法の添加速度は、5.18 mmol/時間の反
応速度及び0.047Mの反応濃度であった。
D−アラニン結合複合体を、先ずD−アラニン(シグマ社(Sigma Che
mical Co、)の製品)をビオチン−旧IS、1ステルと結合させること
により調製した。得られたビオチニル−D−アラニンを、次いで1−(3−ジメ
チルアミノプロピル)−3−エチル−カルボジイミド塩酸塩(EDCI)及びN
−ヒドロキシスクシンイミド(NH3)により活性化した。このNHSエステル
を、001人−アニリンとその部位で反応させ、分取HI’LCで精製した所望
の生成物を得た。
更に詳しくは、DMF (4ml )中のD−アラニン(78mg、 O,。
mmol 、1.2当量)、ビオチン−旧l5I−ステル(25(1mg、 0
.73mmol、1.0当量)、トリエチルアミン(OJOml、’l、 19
mmol 。
3.0当量)を110℃で30分間加熱した。溶液を23℃に冷却し、蒸発させ
た。生成物固体を氷酢酸で酸性にし、再度蒸発させた。白色固体の生成物、ビオ
チニル−0〜アラニンを40m1の水に懸濁させ、過剰の未反応D−アラニンを
除去し、濾過により集めた。ビオチニル−〇−アラニンを47%の収率で白色固
体(130a+1.0.41mmol)を得た。
NH5(10mg、 0.08 mmol)及びEDCI (15mg、 0.
07mmol)を、DMF (1ml)中のビオチニル−D−アラニン(27m
g、 0.08mmol)の溶液に加えた。溶液を23℃で60時間攪拌し、そ
の時点におけるTI、C分析では、カルボキシル基のN−ヒドロキシスクシンイ
ミジルエステルへの転化が示された。ピリジン(0,8m1)を、DOTA−ア
ニリン(2[1mg、 0.04mmol)に引き続いて加えた。
混合物を瞬間的に約100℃に加熱し、次いで23℃に冷却し、蒸発させた。生
成物のDOTA−アニリノ−D−アラニル−ビオチンアミドはHP L Cによ
り精製した。
C,N−ヒドロキシエチル結合複合体の合成。
イミノジ酢酸ジメチルエステルをビオチン−NIIS−エステルと縮合させて、
ビオチニルジメチルイミノジ酢酸を得る。1当量の水酸化ナトリウムによる加水
分解により、モノメチルエステルを、加水分解生成物の精製の後に得る。カルボ
シキル基をほう素により還元し、ヒドロキシエチルアミドを得る。
ヒドロキシル基は【−ブチル−ジメチル−シリルクロリドで保護される。メチル
エステルを加水分解し、EDTIで活性化し、そしてDOTA−アニリンにより
縮合することにより最終精製物複合体を形成する。
D、 N−Me−Lc−DOTA−ビオチンの合成0反応式を以下に記載6−ア
ミノカプロン酸(シグマケミカル社(Sigma ChemicalCOl)の
製品)のエステル化を、メタノール製11C1により行った。トリフルオロ酢酸
無水物を使用することによるアミノ基のトリフルオロアセチル化は、N−6−(
メチルカプロイル)−トリフルオロアセトアミドを与えた。アミド窒素は、テト
ラヒドロフラン中の水素化ナトリウム及びヨウ化メチルを使用してメチル化した
。トリフルオロアセチル保護基を、酸性メタノール中で開裂し、メチル6−メチ
ルアミノ−カプロン酸塩酸塩を得た。アミンをビオチン−NH3と縮合して、メ
チルN−メチル−カプリルアミド−ビオチンを得た。ケン化により、EDCI及
びNll5により活性化された対応する酸を得、その部位をDOTA−アニリン
で縮合して、DOTA−ベンジルアミド−N−メチル−カプロイルアミド−ビオ
チンを得た。
1.6−アミノカプロン酸塩酸塩の調製、塩化水素(ガス)を、2〜3分間、急
激に泡立てることにより、2511 mlメタノール中の20.0 g (15
2mmol)の6−アミノカプロン酸の溶液に加えた。混合物を15−25℃で
3時間攪拌し、次いで濃縮して27.5gの生成物を白色固体(99%)として
得た:マルチブレット)、及び 1.23 ppm (21(、マルチブレット
)。
2、メチルN−6−(メチルカプロイル)−トリフルオロアセトアミドの調製、
メチル6−アミノカプロン酸塩酸塩20.0g(110mmol)のジクロロメ
タン250 mlの溶液に、31.0m1(22,2mmol)のトリエチルア
ミンを加えた。混合物を水浴で冷却し、無水トリフルオロ酢酸(18,0ml、
127n+mol )を15m20分の期間で加えた。この混合物を、0−10
℃で1時間攪拌し、濃縮した。残香を3110 mlの酢酸エチル及び飽和重炭
酸ナトリウム(3X 100 ml)水溶液で希釈した。有機相を無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥し、濾過し、そして濃縮して26.5gの生成物を淡黄色部(1
00%)として得た:2.30 (2H,t)、L52 (4H,マルチブレッ
ト)、及び 1.23PPm (2Hlマルチブレツト)。
3、メチル6−N−メチルアミノ−カプロン酸塩酸塩の調製。
ドロー(メチルカプロイル)−トリフルオロアセトアミド7.01g (29,
2mmol)の無水テトラヒドロフラン125 mlの溶液に、鉱物油中の60
%水素化ナトリウム1.751f (43,ll+cmol)をゆっくりと加え
た。混合物を15−25℃で30分間攪拌し、次いて6、2g (43,7mm
ol)のヨウ化メチルを加えた。混合物を15−25℃で17時間攪拌し、次い
でセライトを通して濾過した。固体を50m1のテトラヒドロフランで洗浄した
。残香を150 mlの酢酸エチルで希釈し、5%硫酸ナトリウム(2X 10
0 ml)水溶液、次いで100 mlのi N塩酸水溶液で洗浄した。有機相
を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過し、そして濃縮して黄色油状残香を得た
。残香を250 mlのメタノールで希釈し、次いて塩化水素(ガス)を混合物
中に2−3分間急激に泡立てた。
得られた混合物を18時間還還流、冷却し、そして濃縮した。
残香を150 mlのメタノールで希釈(7、ヘキサジ(3X 150 if)
で洗浄し、先に導入した鉱物油をN!1)で除去した。メタノール相を濃縮17
て491gの生成物苓黄色浦(86%)きして得た1(−)lHR(DMSO)
Ill、DO(211,ブロードs)、3.50 (コH,s)。
2.81 (2+1. マルチブレッド)、2.4[1(]11.s)、2.コ
O(2kl。
t)、1.52 (411,lkチブレット)7 及び 1.29 ppm (
214゜マルチブレッド)・
4、メチル6− (N−メチルカプロイルアミドービオチンの調製、 N−tニ
トロキシスクシンイミジルビオチンmmol )をメチル6−(トメチル)アミ
ノカプロン酸塩酸塩(250 mg, 1.28mmol)のDMF (4.[
1ml)及びトリエチルアミン(0.I8ml、1. 28mmol)の溶液に
加えた。混合物を油浴中、100℃で10分間加熱した。溶液を蒸発させ、氷酢
酸で酸性とL2、再度蒸発させた。残香を、50 gシリカにュージャージー州
、ギブスタウンのイーエムサイエンス社(EM Science)の製品、粒径
0,40〜0. 6:1mm)を充填したエースグラス社(Ace GlasE
)により製造された25mmのフラッシュクロマトグラフィーカラムで、15%
MeOH/EIOAcにより溶出することによりクロマトグラフした。生成物を
黄色油(390 lIlg)として79%の収率で得た。
5、6−(N−メチル−N−ビオチニル)アミノカプロン酸の調製.メチル6−
(N−メチルカプロイルアミド−ビオチン(391 lIIg, 1. IO
mmol)のメタノール(2.5ml)溶液に、0,958 N!Oi+溶液(
1.5ml)を加えた。この溶液を、23℃で3時間攪拌した。溶液を、1.0
M塩酸(1.5ml)を加えることにより中和し、蒸発させた。残香を水に溶解
し、更に1,0M塩酸(0. 4 if)で酸性とし、そして蒸発させた。ガム
状固体残香を水に懸濁させ、それが白色固体に変化するまで、へらで攪拌した。
粉末を濾過して340 mgの収率で集めた。
6、 DOT^−ベンジルアミド−N−メチル−カプロイルアミド−ビオチンの
調製. DMF (0.8 1)中の6−(N−メチル−N−ビオチニル)アミ
ノカプロン酸(29mg, 0. 08mmol)及びトヒドロキシスクシンイ
ミド(10mg, 0.09mmol)懸濁液を、固体を溶解するのに必要な短
時間だけ熟読で加熱した。この加熱溶液に、EDCI (15mg, 0.08
mmol)を加えた。得られた溶液を、23℃で20時間攪拌した。この攪拌す
る溶液に、アミノベンジル−DOT^(20mg, 0.04mmof)及びピ
リジン(0.8n+1)を加えた。生成物を分取HPLCにより単離し、3tn
gの終了を得た。
E.保存ビオチンカルボキシ基とのビスーDOTA複合体の合1、6−ブロモカ
プロン酸メチル(6−ブロモヘキサン酸メチル)の調製、塩化水素(ガス)を、
2〜3分間、激しく泡立てることにより、250ml メタノール中の5. O
f g (25. 7mmol)の6−ブロモカプロン酸の溶液に加えた。混合
物を15−25℃で3時間攪拌し、次いて濃縮して4.84gの生成物を黄色浦
(90%)として得た。
H−NMR (DMSOI 158 (3H, sl, 3.51 (28,
!:l, 2.29(21L l:l, 1.70 (2H, penjejl
, 及び 1.62−1.27 ppm[4H,ml。
2、N,N−ビス− (メチル 6−ヘキサノイル)−アミン塩酸塩の調製.ト
(メチル 6−ヘキサノイル)−トリフルオロアセトアミド(セクションD.2
.において調製した)4.01g(IS. 7mmol)の無水テラヒドロフラ
ン125mlの溶液に、鉱物油中の1. Og (25mmol)の60%水素
化ナトリウムに添加した。混合物を15−25°Cで1時間攪拌し、次いて6−
プロモカプロン酸メチル3.50g (16.7mmol)に加え、そして混合
物を還流するまで加熱した。混合物を還流化、22時間攪拌した。アリコートの
NMR分析は、反応が不完全であることを示していた。その結果、6−プロモカ
ブロン酸メチル1.00g (4.8mmol )を余アリコートのNMR分析
は、反応が不完全であることを示していた。更に、6−プロモカブロン酸メチル
1. 0G.を余分に加え、混合物を還流下、24時間攪拌した。アリコートの
NMR分析は、反応がほぼ完全であることを示していた。混合物を冷却し、次い
でセライトを通して直接濾過した。固体を100mlのテトラヒドロフランで洗
浄した。濾液を合わせ濃縮した。残香を100m1のメタノールに溶解し、ヘキ
サン(3X100m1 )で洗浄して、水素化ナトリウムと共に導入した鉱物油
を除去した。
メタノール相を6mlのION水酸化ナトリウム水溶液で処理し、+5−25℃
で3時間攪拌した。混合物を濃縮した。残有を100m1の脱イオン水で希釈し
、濃塩酸でp112の酸性とした。混合物をエーテル(3X1Oh+1 )で洗
浄した。水相を濃縮し、200+++Iの乾燥メタノールで希釈し、次いで塩化
水素ガスを混合物に2−3分間泡立てて通した。混合物を15−25℃で3時間
攪拌し、次いで濃縮した。残有を50m1の乾燥メタノールで希釈し、無機塩を
除去するために濾過した。濾液を濃縮して98gの生成物を白色固体(38%)
として得た:H−NMR(DMSO) 8.62 (2H,m) 3.5B (
6H,s)、 2.82(4H,m) 2.30 (43(、t)、 1.67
−1.45 (8H,m) andl、38−C22ppm (4H,ml。
3、N、N・ビス−(メチル 6−ヘキサノイル)−ビオチンアミドの調製、N
−ヒドロキシスクシンイミジルビオチン500mg(1,46mmol)の乾燥
ジメチルホルムアミド15m1の溶液に、600 ll1g (1,94n+n
+ol )のN、N−ビス= (メチル 6−ヘキサノイル)アミンを加え、次
いで1.Omlのトリエチルアミンを加えた。混合物を80−85℃で3時間攪
拌し、次いで冷却し、濃縮した。残有をシリカゲルでクロマトグラフし、20%
メタノール/酢酸エチルで溶出して、620mgの生成物を略無色の浦(85%
)として得た。
u−N′MR(CDC13) 5.71 (LH,s) 、5.22 (LHl
s) 、4−524、N、N−ビス−(6−ヘキサノイル)−ビオチンアミドの
調製、N、N−ビス−(メチル 6−ヘキサノイル)−ビオチンアミド610m
g (0,819mmol )のメタノール35m1の溶液に、5.On+1の
IN水酸化ナトリウム水溶液を加えた。混合物を15−25℃で4.5時間攪拌
し、次いで濃縮した。残有を50m1の脱イオン水で希釈し、4℃において、I
N塩酸でpH2の酸性とした。
白色固体として沈殿した生成物を、真空濾過により単離し、真空下に乾燥して、
482 mg (84%)を得た:H−?JMR(DMSO) 6.42 (I
H,S)、6.33 (IH,s)、4.29(LH,m)、4.12 (11
1,m)、1.29−3.04 (5H,m)、2.82(IH,dd)、2.
57 (LH,d)、2.21 (6H,m) 及び1.7O−LIOppm
(18H,m)。
5、N’、N’−ビス−(N−ヒドロキシスクシンイミジル6−ヘキサノイル)
−ビオチンアミドの調製、N、N−ビス−(6−ヘキサノイル)〜ビオチンアミ
ド220mg (0,467mmol )の乾燥ジメチルホルムアミド3mlの
溶液に、1611mg (1,39mmol)のトヒドロキシスクシンイミドを
加え、次いテ210mg (1,02mmol)のジシクロへキシル−カルボジ
イミドを加えた。混合物を15−25°Cで17時間攪拌し、次いで濃縮した。
残有をシリカゲルでクロマトグラフし、0.1:20+80の酢酸/メ゛タノー
ル/酢酸エチルで溶出して、148m1lの生成物を泡状灰白色固体(48%)
として得た。
H−#rKR(DMSO) 6.:19 (111,s)、 6.32 (IH
,s)、 4,292.25 (2H,t)、 1.75−1.20 (1[]
H,ml; TLC−R,0,、+7(0,1:20・80の酢酸/メタノール
/酢酸エチル)。
6、N、N−ビス= (6−ヘキサライルアミドベンジル−DOT^)−ビオチ
ンアミドの調製、 1.om!乾燥ジメチメチルムアミド中の、I 5BlのD
OT^−ベンジルアミン及び6.0mgのN’ 、 N’−ビス=(トビドロキ
シスクシンイミジル6−ヘキサノイル)−ビオチンアミドに対し、θ、5m1の
乾燥ピリジンを加えた。混合物を45−50℃で4.5時間、及び!5−25℃
で12時間攪拌した。混合物を濃縮し、残有を2.1 X2.5 cmのオクタ
デシルシリル(ODS ) 逆相分取HPLcカラムチ、0.1:95:5−o
、 1:40:60 (7) トリフルオロ酢酸:水ニアセトニトリルの20分
間の勾配プロフィールで、13m1/分の速度で溶出することによりクロマトグ
ラフし、所望の生成物を得た。保持時間は、上記した勾配の流速の1.Oml/
分て、4.6mm X 25cm ODS分析II I’ L Cカラムを使用
して、15.97分であった。
F、 N−メチル−グリシン結合複合体の合成、この合成についての反応式を以
下に示す。
N−メチルグリシン結合DOT^−ビオチン複合体を、p−アラニン結合DOT
^−ビオチン複合体の製造に使用したのと類似の方法により調製した。N−メチ
ル−グリシン(俗名サルコシン、シグマ ケミカル社(Sigmi Chemi
cal Co、)から市販)を、DMF及びトリエチルアミン中でビオチン〜N
H5と縮合してN−メチルグリシル−ビオチンを得た。N−メチル−グリシルビ
オチンを、次いでEDCI及びNll5で活性化した。得られたfillsエス
テルは、単離せずに、DOT^−アニリン及び過剰のピリジンで、本来の部位で
縮合した。反応液を60℃で10分間加熱し、次いで蒸発させた。残有を分取H
PLCで精製して、[(N−メチル−N−ビオチニル)−N−グリシル]−アミ
ノベンジル−DOT^を得1、(N−メチル)グリシルビオチンの調製、 DM
F (8,0ml )及びトリエチルアミン(0,61m1.4.35mmol
)を、固体N−メチルグリシン(182mg、 2.05ma+ol)及びN−
ヒドロキシルスクシンイミジルビオチン(50[lll1g、 1.46011
RO1)に加えた。混合物を油浴中で85℃に1一時間加熱し、その間、固体を
溶解して透明で無色の溶液とした。溶媒を次いで蒸発させた。黄色油状残香を氷
酢酸で酸性とし、蒸発させ、50gのシリカを充填した27+nmのカラムで、
りoマl−グラフし、30%kle011/EIOAc 1%)lOAcで溶出
して生成物を66%の収量で、白色固体(383mg )11−N)01 (D
MSO):”1.18−1.25 (m、 6+1. (CH2)、)、 2.
15゜2.35 (2t’s、21.(、CIらCo)、2.75 (m、2+
I、SCIら)、12.80. 100 (2s會s、3H,NCI!、)、コ
、O5−115(m、IO。
5CI()、:3.95. 4.05 (2s’s、21(、CI(2N)、4
.15. 4.32(2m’s、 2H,2C1(I’s)、 G、35 (s
、 NIP)、 0.45 (s。
N113 。
2、[(N−メチル−N−ビオチニル)グリシルコアミノベンジル−DOT^の
調製、N−ヒドロキシスクシンイミド(10mg 。
0、 Hmmol)及びE[lCI (15mg、 6.θlimmol)をI
)l+IF (1,0ml )中の(N−メチルグリシルビオチン(24mg、
0.08mmol)の溶液に加えた。溶液を23°Cで64時間攪拌した。ピ
リジン(0,8m1)及ヒアミノベンジル−DOTA (20mgSO,[14
mmol)を加えた。混合物を、油浴中で63℃にIn分間加熱し、次いで23
℃で4時間攪拌した。溶液を蒸発させた。残香を分取It P L Cで精製し
、生成物を灰白色固体(8mg、 0.01mmoりとして27%の収量で得た
。
H−NMR(D20 ) :1.30−1.80 (m1611) 、2.40
−2.55(2白、211、CH2CO) 、2.70−4.2 Cflit体
マルチフレット)、435(m、 CIIN) 、4.55(m、 CtlN)
、7.30(ffl、2+1、ベンゼン水素) 、7.40 (m、 2H、
ベンゼン水素)。
ビオチンカルボキシル基を、TIIF中のジボランで還元し、第1級アルコール
を得る。アルコールの塩化トシルによるピリジン中でのトシル化は、第1級l・
シレートを与える。アミノベンジルDOTAは、ピリジン中で無水トリフルオロ
酢酸でアシル化し、(N−1−リフルオロアセチル)アミノベンジル−DO丁A
を与える。ビオチントシレートの置換に引き続く、5.0当量の水素化ナトリウ
ムによる脱プロトン化により、(N−トリフルオロアセトアミド−N−デスカル
ボキシルビオチニル)アミノベンジル−DOT^を与える。N4リフルオロラセ
トアミド基の+lCI(g)によるメタノール中での酸性の開裂は、アミン結合
nOTへ−ビオチン複合体を与える。
実施例XXI+
清澄剤測定実験
非腫瘍fV持マウスについて行なった以下の実験は、雌BALB/Cマウス(2
0−25g)を用いて行なった。腫瘍保持マウスの実験のために、雌ヌードマウ
スにLS−180腫瘍細胞を皮下注射し、7日後に、マウスは5L100mgの
腫瘍異種移植片を示した。それらの実験において使用したモノクローナル抗体は
、NR−Ltl−IOであった。放射標識化した場合、NR−LU−10−スト
レプトアビジン複合体は、ここに記載した方法を用いてl−125により放射標
識化した。放射標識化した場合、l’IP−ビオチンは、ここに記載した方法を
用いてl−131またはl−125により標識化した。
付与したマウスに200μgのNR−LU−10抗体−ストレプトアビジン(M
Ab−5I+Av )複合体を、時間0の時点で注射し、腫瘍に対し、22時間
予備局在化させた。その時点で、20ggのAO−Blを一群の動物に投与した
。2時間後、90ggの放射性同位体−付与、リガンド含有小分子(このバート
Bにおいて記載したように調製したI’IP−ビオチン−デキストラン)をこの
群のマウスに投与し、また八〇−Blを受容していない群にも投与した。放射標
識の腫瘍での取り込み及び血液からの浄化についてのこの実験の結果は、腫瘍標
的で放射標識化ビオチン含有複合体は保持されていたが、血液浄化は増大してお
り、標的に配布された量/血清に局在化している量の全体的な改良に導いている
。清澄剤を使用した場合のAUC腫瘍/AUC血液は6,87であり、清澄剤が
ない場合の^UC腫瘍/^UC血液は4.45であった。循環MAb−3l+A
y複合体の血液浄化は、清澄剤の使用により増大された。清澄剤は、別の群の動
物で放射標識化され、非常に低いレベルで腫瘍に直接結合することが見出され(
488総pmol (OJ5%l D/g)の用量においてI、 7pmol/
g)、その事は、腫瘍結合MAb−Sl+Aマの、引き続いて投与された放射標
識リガンドに結合する能力が重大には影響されないこと3、0+ngビオチンー
デキストラン、Q、3il PBS中の固定可能なりシン(BDLF、ミズーリ
州、セントルイスのシグマ社(Sign+g Ch!m1cal Co、、Sl
、LouisSMissou+i)から入手可能)約18ビオチン/分子の70
.000ダルトンの分子量)及びp)19.25の1M炭酸ナトリウム0.15
m1の溶液を、ウィルバー他(Wilba+Sel at、)の開示、J、 N
ucl、町td、、30:2+6−226.1989に従って調製したN−スク
シンイミジルp−1−125−ヨードベンゾエートの乾燥残基(1,87mci
)に加えた。
C5^0−81の用量最適化、上記したようにSit^v−MAbを受容した腫
瘍化マウスに、増大する量のAO−81(0マイクログラム、20マイクログラ
ム、50マイクログラム、100マイクログラム及び200マイクログラム)を
注射した。腫瘍での1−131−PIF−ビオシチン(5,7マイクログラム、
^0−81投与後、2時間で投与)の取り込みを試験した。AO−Blの用量を
増大させても、MAb−Sl+Aマの腫瘍局在化には影響がなかった。
AO−Bl投与の44時間後に得られたデータは、同様な効果の欠如を示した。
このデータは、AO−81用凰が、ビオチン化抗体に続いてアビジンを投与した
場合のように、腫瘍表面において架橋せず、MAb−3lr^マを内在化するこ
とを示している。
PIF−ビオシチン腫瘍局在化は、^0−81の高用量により阻害された。この
効果は、誘導化^0−B(に対し使用するビオチンの腫瘍に対する再処理及び分
配に多く依存するものである。
腫瘍の血液に対する最適の比(放射標識化リガンドの注射された%用量/放射リ
ガンドの注射された%用量で割った腫瘍のグラム重量/血液のグラム重量、が5
0マイクログラムのへ〇−Bl用量で達成された。50マイクログラムの^0−
81用量を用いたプロトコールの収量に引き続いて行った生物学的分配は、総て
の非標的組織における放射標識の低い保持を示した(血液中で1.2 pmol
/g、尾中で3.5 pmol/g、肺中で1.0 pmol/g。
肝臓中で2.2 pmol/g、肺臓中で1.Opmol/g、胃中で7.Qp
mol/g、腎臓中で2.7 pmol/g、及び腸中で1.7 pmol/g
) o腫瘍中で99.3 pmol/gであり、それらの結果は、腫瘍以外の総
ての部位でのMAb−3t+^マのそれからのpH’−ビオシチン生物学的分配
の有効な脱結合を示す。この脱結合は、56マイクログラムを超える清澄剤の総
ての用量において生じた。腫瘍におけるPIP−ビオシチンの局在化の減少は、
50マイクログラムを超える清澄剤の用量を投与する重大な結果であった。更に
、投与後44時間での非標的組織におけるPIF−ビオシチンの量は、PIF−
ビオシチン単独の投与による結果の局在化と同等であり(PIF−ビオシチンの
みを投与した場合に見られる無視し得る増加がある、腫瘍を除いて)、有効な脱
結合を示した。
D、最適清澄剤用量の更なる研究、腫瘍化マウスに、MAb−5t+Abを上記
したように時間0で;50マイクログラムのAO−81を22時間で;更に54
5マイクロキユリーのl−131−PIF−ビオシチンを25時間の時点で注射
しt:。全身の放射性を測定し、そして清澄剤を受容していない動物のそれと比
較した。50マイクログラムの^0−Blは、循環するMAb−SlrAマ複合
体に結合することにより妨げられない、動物からの注射された放射能を浄化する
ことに効果的である。l−131−PIF−ビオシチンの腫瘍の取り込みは、5
0マイクログラムの清澄剤用量で保持され、^UC腫瘍/^υC血液が30;1
であり、これは、このモデルを使用した従来の抗体−放射性同位体治療において
達成されるAUC腫瘍/^DC血液よりも約15倍良いものであった。
で非免疫原性であるという利点を示すからである。H3^は、ビオチン(1−約
9ビオチン/分子)のレベルを変えることにより、^0に関して先に記載したの
と類似の化学を経由して誘導された。より具体的には、シグマ ケミカル社(S
igmiChemical Co、)から入手可能な(PBS中、5−1o m
g/ml)のH5^の溶液に対し、pH8,5のlO%v/v O,5Mホウ酸
ナトリウム緩衝液を加え、次いで、NH3−LC−ビオチン(Sigmx Ch
emicalco、)のDMSO溶液を攪拌する溶液に、所望のモルを与えるよ
うに(反応体の相対モル当量)滴下した。反応混合物中の最終DMSOパーセン
トは、5%を超えるべきではない。室温で1時間攪拌した後、反応を終了した。
ISAへのビオチンについての90%の導入効率が、一般に観察された。その結
果、若し、LC−ビオチンのNHSエステルの3モル当量を導入した場合、IS
A分子当たり約2.7個のビオチンが得られる。未反応ビオチン試薬は、ビオチ
ン−誘導化Its^から6−25サイズ除外クロマトグラフイーを用いて除去さ
れる。一方、粗生成物は、直接ガラクトシル化される。同一の化学が、非予備ビ
オチン化デキストランのビオチン化に適用される。
H5^−ビオチンは、次いで、12〜15個のガラクトース/分子により誘導化
される。ビオチン化83人のガラクトース誘導化は、り一他(LeeSet s
l、)の開示、Biochemisl「ア、153956.1976に従い行わ
れる。より具体的には、シアノメチル−2,3,4,6−テトラ−0−アセチル
刊−チオー〇−ガラクトピラノシドのO,1Mメタノール溶液を調製し、メタノ
ール中の10%マ/マのO,I M NaOMeと12時間反応させ、反応性ガ
ラクトシルチオイミデートを生せしめる。ビオチン化+1sAのガラクトシル化
は、最初に300倍モル過剰の反応性チオイミデートから無水メタノールの蒸発
を始めることである。10%マ/マの0.5Mホウ酸ナトリウムで緩衝された、
PBS中のビオチン化ISAを、油状残貞に加えた。室温で2時間攪拌後、混合
物を4℃で12時間貯蔵した。
ガラクトシル化Its^−ビオチンは、次いで、G−25ザイズ除外クロマトグ
ラフイーまたは緩衝液交換により精製し、所望の生成物を得た。同一の化学が、
ガラクトシル化デキストランにも利用できる。IIs八へのガラクトースの導入
効率は約10%である。
+2−15個のガラクトース残基及び9個のビオチンを有する70マイクログラ
ムのガラクトース−+1s^−ビオチン(G−1ts^−B)を、200マイク
ログラムのSir^v−MAbまたは200マイクログラムのPBSを24時間
前に投与したマウスに対し、投与した。
結果は、G−H5八−Bが循環系からSI+^マー1.4Abを除去するのに有
効であることを示した。又、G−H3^−Bの薬物動態学は、循環するMAb−
3l+Aマの存在または非存在において、平静で且つ速18個のビオチン/分子
で予備誘導化し、等しい数の遊離第1級アミンを有する、市販の形態のデキスト
ランを研究した。
H5八−基清澄剤について議論した。それについての上記した工程に実質的に従
い、9個のガラクトース/分子のレベルで、第1級アミン基をガラクトシル化試
薬で誘導化した。ガラクトースのIIs^に対するモル当量提供比は、約300
:1であり、約1/3のガラクトースが活性形態に変換された。40マイクログ
ラムのガラクトース−デキストラン−ビオチン(GAL−DEX−BT)を、次
いで、200 ?イクログラムのMAb−3l+^マ複合体を24時間前に受容
した一群のマウスに静脈注射し、80マイクログラムのGAL−DEX−BTを
別の群のマウスに注射した。6^L−DEX−BTは、Str^マーMAb複合
体を浄化するのに速やかで効率的であり、清澄剤投与後、4時間未満で循環する
複合体の66%以上を除去した。等価の効果が、Yr在する循環SI+^マ複合
体の化学量論量の1.6 (40マイクログラム)及び3.2 (80マイクロ
グラl、)倍に相当する清澄剤の双方の用−電において見らに従い用量範囲を研
究する・
200マイクログラムのMAb−3l+^マ複合体を投与し;24時間後、清澄
剤を投与し;そして
2時間後、5.7マイクログラ11のI’ll’−ビオシチンを投与した。
用R範囲の研究は、G −HS八−B清澄剤について、一分子当たり9個のビオ
チン及び一分子当たり+2−15個のガラクトース残基を付加することから始め
ることにより行った。20.40゜70及び+20マ・イクログラムの用量を、
200マイクログラムの用「社のMAb−5l+Av 731合の後、24時間
で投与した。清澄剤の投与は、57マイクログラムの1−131−PI+’−ビ
オシチンの投与に遅れて2時間で行った。pH’−ビオシチンの腫瘍の取り込み
及び血液での保持は、その投与後44時間で試験した(清澄剤投与後46時間)
。結果は、40マイクログラムのG−11SA−8より多いか同等の総ての用爪
てPIP−ビオシチンの血液保持の最低値に達することを示した。G−11SA
−Hの夫々の増大する用量において、明瞭で、用量に依存したPIP−ビオチン
の腫瘍との結合が、然しなから、存在した。腫瘍におけるMAb−3i「^V複
合体の局在化についての用量依存性の効果が観察されなかったので、このデータ
は、腫瘍と結合したMAb−3tr^マ複合体の、異化された清澄剤からのビオ
チンの放出による相対的に高い遮蔽を示していると解釈される。腫瘍/血液比の
図表に関するアシアロオロソムコイド清澄剤について先に記載したものと類似の
結果が、G−H5人−Bにおいても見出され、血液浄化と腫瘍維持の間の最適の
バランスが40マイクログラム用量付近に生した。
清澄剤の高い用量により放出され得るビオチンの相対的に高いモル量のために、
清澄剤の有効性についてのビオチン化の低いレベルでの効果を評価するために、
研究を行った。
9.5または2個のビオチン/分子の何れかで誘導化した、G −HS^−Bは
、清澄剤のタンパク質と同じ用量で血液から閘^b−3t+^マを浄化すること
が可能であった。ビオチン化の総てのレベルが、血液からのMAb−3l+^マ
の効果的で速やかな浄化を生じた。
それらの9−25−及び2−ビオチン−誘導化清澄剤と単一ビオチンG−1ts
^−B清澄剤の比較を、60マイクログラム用量の夫々の清澄剤を使用して、腫
瘍化マウスについて行った。この実験は、夫々の清澄剤が、清澄剤投与後2時間
での血液浄化及びMAb−3I TAV複合体の腫瘍保持において、実質的に等
しい効果であることを示した。単一のビオチンとのG −11S^−Bを、予備
局在化されたMAb−5l+^マ複合体に対するPIF−ビオシチンの腫瘍との
結合を保存しながら、血液中の続いて投与されたビオチン化小分子(PIF−ビ
オシチン)の結合を減少させる能力を試験した。f’IP−ビオシチン投与に引
き続いて44時間で測定すると、MAb−3lt^マ複合体及びPIP−ビオシ
チンの両者の腫瘍局在化は、単一ビオチン/分子(90〜180マイクログラム
)でG −113八−Bの広い用量範囲でよく維持されていた。PIF−ビオシ
チンの血液保持における連続的な減少は、単一ビオチンG−H5^−B清澄剤の
用量を増大することにより達成されたが、腫瘍局在化は実質的に一定に維持され
、この清澄剤が、低レベルのビオチン化により、好ましいことを示している。こ
れは、単一のビオチンG−H3^−B清澄剤が、広い範囲の用量(最適の用量を
患者毎に滴定する必要性を除去する可能性)でMAb−5l【^マを浄化するの
に有効であると共に、同じ薬剤のより高いビオチン負荷レベルである場合よりも
全身の循環系に、殆んど競合しないビオチンを放出するように見えるために、こ
の好みが生ずる。
予備局在化した標的成分−ストレプトアビジン複合体に対し結合する活性剤−ビ
オチン複合体に対する清澄剤−放出されたビオチンの効果を減少するための他の
方法は、タンパク質または重合体若しくは他の一次清澄剤成分を、保持リンカ−
を用いてビオチンへ付着させることである。保持リンカ−は、ペプチド結合を開
裂する試薬に対して抵抗性の化学構造を有しており、随意に、リポソーム等の異
化作用空間に置かれた場合に、プロトン化されるようになる。本発明の好ましい
保持リンカ−は、上記した双方の性質を有するD−アミノ酸の短い一連または小
分子である。本発明の例示保持リンカ−は、塩化シアヌルであり、それは、プロ
トン化された一次清澄剤のりシンのイプシロンアミノ基及び還元されそして化学
的に改変されたビオチンカルボキシ成分(先に記載している)のアミン成分との
間に介在されていてもよく、以下に記載した構造の化合物を形成する。
上記した化合物が異化作用空間において異化された場合、複素環はプロトン化さ
れる。環のプロトン化は、異化代謝産物がリソソームを退去するのを防止する。
この仕様において、複素環を含有するビオチン異化代謝産物は、異化作用の部位
が限定され、そしてそれ故に、予備局在化標的成分−ストレプトアビジン標的部
位についての活性剤−ビオチン複合体と競合しない。
G−H3^−〇用量範囲の研究において観察された、放射標識化PIF−ビオシ
チンの腫瘍/血液局在化の比較(i、背景標的に対する最適化腫瘍が、広い用量
範囲(90〜180マイクログラム)で達成され、たとえ、より多い用量の清澄
剤であっても、有効であろうという予測を与える結果を庚らす。用量範囲実験の
他の鍵となる結果は、一分子当たり平均たった1個のビオチンとのG−ISA−
Bは、恐らくは、アッシュウェル(^+hvell )受容体機構のみを経由し
てMAb−3I+Av複合体を浄化するのみである。何故なら、少なずぎるビオ
チンは、間^b−3ir^マ複合体の架橋及び凝集を引き起こすために存在し、
そして清澄剤はそのような凝集物と共に、細網内皮系により浄化される。
H,G−1ts^−Bを用いた腫瘍標的化の測定、この実験のためのプロトコー
ルは、以下の通りである:時間0:400マイクログラムの1JAb−SI+A
マ複合体を投与し;
時間24時間、1個のビオチン及び+2−15個のガラクトースを有する240
マイクログラムのG−)1s^−8を投与し;そして
時間26時間:6マイクログラムの
Lu−177をDOT^キレートとそれについての公知の技術を用いて錯化した
ものを投与する。
Lu−177−DOT^−ビオチン小分子の効率的な配布が観察され、腫瘍の2
0−25%注入量/グラムであった。それらの値は、MAb−5l+^マ複合体
の配布の効率と等価であった。この非最適化清澄剤用量により得られた^υC腫
瘍/^UC血液は、共通点がある直接MAb−放射標識投与により達成されるも
のよりも、300%大きかった。更に、H5八−基清澄剤は、ヒトにおける免疫
原性が低い程度を示すことが期待される。
上記した、−若しくはそれ以上の成分を含有するキットについてもまた意図され
る。例えば、放射ハロゲン化ビオチンは、予備標的工程に使用するための殺菌容
器内に供給してもよい。殺菌容器内に供給されたキレート−ビオチン複合体は、
消費者による放射金属化に適しており;そのようなキットは、予備標的プロトコ
ールに使用するのに特に適しているであろう。一方、放射ハロゲン化ビオチン及
びキレート−ビオチン複合体は、研究試薬として使用するための非殺菌条件下に
おいて、ガラス瓶に入れられてもよい。
上記から、例示の目的のために、本発明の特異的態様についてここに記載したけ
れども、本発明の精神及び範囲から外れることなく、種々の変更が成し得ること
が理解されるであろう。従って、本発明は、付加した請求の範囲によって以外に
は限定されるものではない。
臼
時間(時間)
組織
時間(時間)
時間(時間)
但更丑Q切1慇−よ
臼
臼
の ト tD IO+ n へ −
州;蒙刺\0 よ
州薯嬢嘴\Q よ
く
州薯皓−\Q よ
投薬31 (pMOL)
没薬It (pMOL)
+ Q、5■P正−BT血液
一?−0,5ugPIP−BT腫瘍
時間(時間)
LU−105trAv腫瘍
+ pn)−ビオシチン腫瘍
時間(時間)
0 Zoo 200
時間(時間)
フロントページの続き
(51) Int、 C1,’ 識別記号 庁内整理番号A61K 51100
(31)優先権主張番号 995,383(32)優先臼 1992年12月2
3日(33)優先権主張国 米国(U S )(81)指定国 EP(AT、B
E、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、CA、JP、USI
(72)発明者 グスタフソン、リンダ エム。
アメリカ合衆国、 98155 ワシントン州。
シアトル、31スト ストリート エヌ、イ+、 19809
(72)発明者 レノ、ジョン エム。
アメリカ合衆国、 98036 ワシントン州。
プライア、エルム ドライブ 2452
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.以下の式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、リンカーLは、 1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のD−アミノ酸−含有リンカー; 2)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のリンカー;及び 3)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のリンカー 4)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のリンカーから成る群より選択されたものであり、ここで、L′は、 a)−NH−CO−(CH2)n−O−;b)−NH−; c)▲数式、化学式、表等があります▼;d)−NH−CS−NH−;及び e)−NH−CO−(CH2)n−NH−,から成る群より選択されたものであ り、ここで、R1は水素、低級アルキル、(CH2)m−OH、(CH2)m− OSO3、(CH2)m−SO3、及び▲数式、化学式、表等があります▼ここ で、mは1または2である、 の一若しくはそれ以上の親水性基で置換された低級アルキル;グルクロニドー置 換アミノ酸;または他のグルクロニド誘導体を表わして; R2は、水素;アミノ酸;ヒドロキシ、サルフェート、及びホスホネートから成 る群より選択される一若しくはそれ以上の置換基を有する置換低級アルキル基; または、親水性基であり; R3は、水素;アミン;低級アルキル;ヒドロキシ−、サルフェートー、または ホスホネートー置換低級アルキル;グルクロニド;またはグルクロニドー誘導化 アミノ酸であり; R4は、水素;低級アルキルまたは ▲数式、化学式、表等があります▼ であり; R′は水素;−(CH2)2−OHまたはサルフェートまたはそのホスホネート 誘導体;または ▲数式、化学式、表等があります▼ であり; R′は結合または−(CH2)n−CO−NH−;そしてnは0−5の範囲であ る、 のビオチン−DOTA複合体。 2.しがD−アミノ酸導入した、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のリンカーである請求の範囲第1項記載のビオチン−DOTA複合体。 3.R1がCH3であり、R2がHである請求の範囲第2項記載のビオチン−D OTA複合体。 4Lが、式▲数式、化学式、表等があります▼のリンかである請求の範囲第1項 記載のビオチン−DOTA複合体。 5.R3が水素であり;R4がCH3であり;そしてnが4である請求の範囲第 4項記載のビオチン−DOTA複合体。 6.R3が水素であり;R4がCH3であり;そしてnが0である請求の範囲第 4項記載のピオチン−DOTA複合体。 7.R3が水素であり;R4が ▲数式、化学式、表等があります▼ であり;そしてnが4である請求の範囲第4項記載のピオチン−DOTA複合体 。 8.Lが、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のリンカーであり、ここでL′は、 a)−NHCO−(CH2)n−O−;b)−NH−; c)▲数式、化学式、表等があります▼;d)−HH−CS−NH−;及び e)−HH−CO−(CH2)n−NH−またはビス−DOTA誘導体から成る 群より選択されたものである請求の範囲第1項記載のビオチン−DOTA複合体 。 9.予備標的化法を実施するのに有用であり、以下の構造:(ヘキソース)m− ヒト血清アルブミン(HSA)−(リガンド)n、 ここで、nは1〜10の整数であり、そしてmは1〜25の整数であり、そして ヘキソースがアッシュウエル(Ashwell)受容体により認識されるヘキソ ースである ことを特徴とする清澄剤。 10.リガンドがビオチンであり、そしてヘキソースがガラクトースまたはマン ノースである請求の範囲第9項記載の清澄剤。 11.nが1〜5の整数であり、ヘキソースがガラクトースである請求の範囲第 10項記載の清澄剤。 12.nが3であり、ヘキソースがガラクトースである請求の範囲第10項記載 の清澄剤。 13.mが10〜15の整数である請求の範囲第10項記載の清澄剤。 14.受容体に標的成分−抗リガンド複合体を投与し;標的成分−抗リガンド複 合体を腫瘍細胞に局在化するに十分な時間、時間を経過させ; その後、受容体に請求の範囲第9項記載の清澄剤を投与し、ここで、リガンドは 、標的成分−抗リガンド複合体中の抗リガンドに対し補完するものであり;そし て受容体に活性剤−リガンド複合体を引き続き投与する、ここで、活性剤−リガ ンド複合体は、標的細胞に結合した標的成分−抗リガンド複合体に局在化する、 ことから成る方法であることを特徴とする、哺乳動物の受容体の標的細胞集団に 活性剤の局在化を増大させる方法。 15.標的成分−抗リガンド複合体が、標的成分に共有結合したアビジンまたは ストレプトアビジン抗リガンド成分から成るものである請求の範囲第14項記載 の方法。 16.標的成分−抗リガンド複合体が、実質的に腫瘍を飽和する用量で投与され る請求の範囲第14項記載の方法。 17.清澄剤の投与工程が、標的成分−抗リガンド複合体投与工程に続いて、約 20〜約72時間後に行われる請求の範囲第14項記載の方法。 18.更に、式 (ヘキソース)m−ヒト血清アルブミン(HSA)−(リガンド)n ここで、第二の清澄剤の投与工程は、活性剤−リガンド複合体の投与工程に先立 って起こり、二つの清澄剤投与の間に約1〜約24時間の範囲の期間が経過して おり、そして第二の清澄剤は先に投与した清澄剤と同一でも異なっていてもよい 、 の第二の済澄剤を投与することを含む、清澄剤の第二の投与工程から成る請求の 範囲第14項記載の方法。 19.活性剤−リガンド複合体が放射標識化ビオチンである請求の範囲第14項 記載の方法。 20.活性剤−リガンド複合体が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、R3はHであり;R4はCH3であり、そしてnは0である、 の活性剤−ピオチン−DOTA複合体である請求の範囲第19項記載の方法。
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